Euclidmission zeigt erste Bilder aus dem All

Die ESA-Raumfahrtmission Euclid hat heute ihre ersten Farbbilder aus dem Kosmos enthüllt. Sie zeigen beispielsweise den Perseus-Galaxiecluster, von dem zahlreiche einzelne Galaxien zum ersten Mal überhaupt sichtbar gemacht werden konnten, oder die «versteckte» Spiralgalaxie IC 342, die als Schwesterngalaxie unserer Milchstrasse gilt.

Die Bilder sind nicht nur schön anzusehen, sondern zeigen auf eindrückliche Weise die Leistungsfähigkeit der Instrumente an Bord von Euclid. Euclid soll über die nächsten sechs Jahre eine dreidimensionale Karte des Universums anfertigen. Forschende werden diese nutzen, um die Eigenschaften von dunkler Energie und dunkler Materie zu messen.

Die Karte wird über einen Drittel des gesamten Himmels abdecken und eine Zeit von 10 Milliarden Jahren kosmischer Geschichte repräsentieren.

Was die Bilder so besonders macht: Euclid beobachtet nicht nur im sichtbaren, sondern auch im infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums. Mit einer einzigen Aufnahme können Bilder erzeugt werden mit einer Schärfe und in einem Bildausschnitt, wie es bis jetzt nicht möglich war. Die Bilder zeigen daher ein riesiges Spektrum von Objekten: von sehr hellen Sternen bis hin zu sehr licht-schwachen Galaxien, in die hineingezoomt werden kann.

Eintauchen ins Universum

 «Wir haben noch nie zuvor solche astronomischen Bilder gesehen, die so viele Details enthalten. Sie sind sogar noch schöner und schärfer, als wir es uns erhoffen konnten, und zeigen uns viele bisher ungesehene Merkmale in bekannten Gebieten des nahen Universums. Jetzt sind wir bereit, Milliarden von Galaxien zu beobachten und ihre Entwicklung im Laufe der kosmischen Zeit zu studieren», sagt René Laureijs, ESA-Wissenschaftler am Euclid-Projekt. 

Die Bilddaten generieren eine riesige Menge an Daten – und diese zu verarbeiten ist eine unvorstellbar komplexe Aufgabe. Forschende des Instituts für Data Science FHNW waren an der Entwicklung der Pipeline zur Verarbeitung dieser Daten in Rechenzentren rund um den Globus beteiligt. (Mehr dazu hier: Die dunkle Seite des Universums verstehen)

«Die Datenverarbeitung läuft bisher wie erwartet: Wie immer in dieser Phase von solchen Projekten treten Besonderheiten hervor, die Anpassungen erforderlich machen.», erklärt Prof. Dr. Martin Melchior, Forscher am Institut für Data Science FHNW. «Einzelne Verarbeitungsschritte mussten wir noch anpassen, aber das hat alles gut geklappt und wir sind bislang sehr zufrieden.»

Auch die FHNW-Forschenden sind begeistert von den Bildern. «Der Blick in die Tiefen und die Geschichte des Weltalls ist faszinierend und wir sind sehr stolz, dass wir einen Teil dazu beitragen konnten, diese Bilder sichtbar zu machen», sagt der Forscher.

Der Pferdekopfnebel

Euclid zeigt uns einen spektakulären Panoramablick und eine detaillierte Ansicht des Pferdekopfnebels, auch bekannt als Barnard 33 und Teil des Sternbilds Orion. In Euclids neuer Beobachtung dieser stellaren Kinderstube hoffen die Wissenschaftler, viele schwache und bisher nicht gesehene Planeten mit Jupitermasse in ihren himmlischen Kinderschuhen sowie junge braune Zwerge und Baby-Sterne zu finden.

Der Perseus-Galaxienhaufen

Das Bild zeigt 1000 Galaxien, die zum Perseus-Haufen gehören, und mehr als 100 000 weitere Galaxien in grösserer Entfernung im Hintergrund.

Viele dieser schwachen Galaxien waren bisher nicht zu sehen. Einige von ihnen sind so weit entfernt, dass ihr Licht 10 Milliarden Jahre gebraucht hat, um uns zu erreichen. Indem sie die Verteilung und Form dieser Galaxien kartieren, können Kosmologen mehr darüber herausfinden, wie die dunkle Materie das Universum, das wir heute sehen, geformt hat.

Es ist das erste Mal, dass wir mit einem so grossen Bild so viele Perseus-Galaxien in einem so hohen Detailgrad erfassen konnten. Perseus ist eine der massereichsten bekannten Strukturen im Universum, die "nur" 240 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist.

Astronomen haben nachgewiesen, dass sich Galaxienhaufen wie Perseus nur dann gebildet haben können, wenn es im Universum dunkle Materie gibt. Euclid wird zahlreiche Galaxienhaufen wie Perseus über kosmische Zeiträume hinweg beobachten und das "dunkle" Element, das sie zusammenhält, aufdecken.

Spiralgalaxie IC 342

Im Laufe seiner Lebensdauer wird Euclid Milliarden von Galaxien abbilden und den unsichtbaren Einfluss der dunklen Materie und der dunklen Energie auf sie enthüllen. Daher ist es nur passend, dass eine der ersten Galaxien, die Euclid beobachtet hat, den Spitznamen "Verborgene Galaxie" trägt, auch bekannt als IC 342 oder Caldwell 5. Dank seiner Infrarotaufnahme hat Euclid bereits wichtige Informationen über die Sterne in dieser Galaxie, die unserer Milchstrasse ähnlich sieht, aufgedeckt

Irreguläre Galaxie NGC 6822

Um eine 3D-Karte des Universums zu erstellen, wird Euclid das Licht von Galaxien in einem Umkreis von 10 Milliarden Lichtjahren beobachten. Die meisten Galaxien in der Frühzeit des Universums sehen nicht wie die typische, saubere Spirale aus, sondern sind unregelmässig und klein. Sie sind die Bausteine für grössere Galaxien wie die unsere, und wir können einige dieser Galaxien immer noch relativ nahe bei uns finden. Diese erste irreguläre Zwerggalaxie, die Euklid beobachtete, heisst NGC 6822 und befindet sich in unmittelbarer Nähe, nur 1,6 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt.

Kugelsternhaufen NGC 6397

Dieses funkelnde Bild zeigt Euklids Blick auf einen Kugelsternhaufen namens NGC 6397. Es handelt sich um den zweitnächsten Kugelsternhaufen der Erde, der etwa 7800 Lichtjahre entfernt ist. Kugelsternhaufen sind Ansammlungen von Hunderttausenden von Sternen, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Derzeit kann kein anderes Teleskop als Euclid einen ganzen Kugelsternhaufen in einer einzigen Beobachtung erfassen und gleichzeitig so viele Sterne im Haufen unterscheiden. Diese schwachen Sterne verraten uns etwas über die Geschichte der Milchstrasse und darüber, wo sich die dunkle Materie befindet.