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Die Grundlagen des Wissens

Botschaften aus dem All

Cherenkov Telescope Array: Himmelsphänomene wie beispielsweise Neutronensterne senden extrem energiereiche Strahlung aus. Wenn solche elektromagnetischen Wellen auf die Lufthülle der Erde treffen, leuchten typische blaue Lichtblitze auf. Diese Funken flammen allerdings so kurzauf, dass sie für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sind. Wissenschaftler vermögen sie ausschließlich mit Spezialteleskopen (hier eine Simulation) und sehr schnellen Kameras einzufangen, um aus diesen Daten Informationen über natürliche kosmische Teilchen­ beschleuniger wie Supernova­Explosionen und Doppelsternsysteme zu gewinnen. Um möglichst viele dieser Blitze zu erfassen, wollen Forscher weltweit mehr als 100 Stationen mit solchen Detektoren errichten lassen und sie dann zu einem einzigen großen Teleskop zusammenschalten. Voraussichtlicher Baustart ist 2018.

Beobachter ferner Welten

European Extremely Large Telescope: Das von den Sternen ausgesandte sichtbare Licht bündeln optische Teleskope mithilfe eines Spiegels. Auf diese Weise offenbaren sie Einzelheiten am Firmament, die für das bloße Auge nicht wahrnehmbar sind. Je größer der Durchmesser der reflektierenden Licht­sammler, desto mehr Himmelskörper sind zu erkennen – solche in äußerster Ferne wie auch Objekte, die nur wenig Licht abstrahlen. Deshalb entwickeln Forscher immer größere Anlagen. Mit einem Spiegeldurchmesser von 39 Metern wird das Extremely Large Telescope der Europäischen Südsternwarte, installiert auf einem Berggipfel in Chile, wo die Luft besonders klar und ruhig ist, voraussichtlich ab 2024 weitaus schärfer ins All blicken als alle anderen optischen Teleskope zuvor.

Signale aus der Unendlichkeit

Das Giant Magellan Telescope: Ab 2022 soll am Las Campanas Observatory in Chile ein Spiegelteleskop von bislang ungekannter Komplexität den Betrieb aufnehmen. Sieben Spiegel mit jeweils einem Durchmesser von 8,40 Metern und sieben weitere kleinere Reflektoren bündeln gemeinsam Licht von den Sternen und lenken es auf eine Kamera. Die Spiegel sind beweglich, sodass selbst kleinere Wirbel in der Erdatmosphäre korrigiert werden können, die andernfalls jedes Bild der Sterne verwischen. Auf diese Weise sollen von der Erde aus zehnmal schärfere Darstellungen kosmischer Objekte möglich sein als mit dem Hubble­ Weltraumteleskop, das weit über der turbulenten unteren Atmosphäre stationiert ist.

Reflektoren für Radiowellen

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array: Menschen können mit ihren Augen nur einen kleinen Bereich der elektromagnetischen Strahlung wahrnehmen. Viele Phänomene im Universum senden Wellen aus, die für uns unsichtbar sind, aber für Wissenschaftler wichtige Informationen enthalten. Seitden 1930er Jahren entwickeln Astronomen daher Radioteleskope: Sie sammeln und bündeln Strahlung, deren Wellenlänge weitaus größer ist als die des sichtbaren Lichts. Forscher und Techniker der Europäischen Südsternwarte haben auf einer Hochebene in der chilenischen Atacama-­Wüste, 5000 Meter über dem Meeresspiegel, 66 mobile Antennen positioniert, um auch extrem schwache Strahlung mit Wellenlängen im Bereich von etwa einem Millimeter einzufangen. Aus den Überlagerungen der einzelnen Signale errechnet ein Computer äußerst hochauflösende Bilder. Die 2013 eingeweihte Anlage ist so empfindlich, dass sich mit ihr sogar extrem kalte Molekülwolken beobachten lassen, aus denen neue Sterne entstehen.

Sternensammlerin

Gaia: Einen Punkt in 1,5 Millionen Kilometer Entfernung von der Erde umkreist die Raumsonde Gaia und bewegt sich dabeigemeinsam mit unserem Heimatplaneten um die Sonne. Innerhalb von fünf Jahren sollen ihre Instrumente, die noch in 1000 Kilometer Entfernung ein Haar wahrneh men könnten, mehr als eine Milliarde Sterne in der Milchstraße und benachbar ten Galaxien erfassen. Mit den seit 2014 übermittelten Daten über Position, Ent­fernung, Bewegung, Helligkeit und Farbe erstellen Hochleistungscomputer fortlau­fend eine dreidimensionale Karte, aus der sich auch Vergangenheit und Zukunft ablesen lassen. Denn die Bewegung der Sterne verrät, woher sie kommen und wohin sie gehen.