Hubble E-Book

Oli Usher

• Herausgeber: Wiley-VCH
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2014

Seitenzahl: 181

Beschreibung

Das Hubble Weltraumteleskop ist seit seinem Start im Jahr 1990 eines der bekanntesten, populärsten Wissenschaftsgeräte überhaupt geworden, nicht zuletzt durch die spektakulären Bilder u.a. in Printmedien. Dieses Werk enthält prachtvolle Bilder zu diversen Phänomenen des Kosmos, erklärt durch kurze, verständliche Texte. Eine DVD mit umfangreichem Bild- und Filmmaterial ergänzt das Werk.

Leseprobe

Contents

Vorwort

Einleitung

1 ANFÄNGE

Pioniere der Weltraumastronomie

Erfolg… verschoben

Hubble ist endlich im Geschäft

2 DAS RAUMSCHIFF HUBBLE

3 HUBBLES SICHT

Warum es auf die Farbe ankommt

Spektrometer: Den Regenbogen zerlegen

Im Dunkeln sehen

Wie Hubbles Aufnahmen gemacht werden

4 PLANETEN

Unsere kosmische Nachbarschaft

Jenseits des Sonnensystems

5 STERNE & NEBEL

Was sind Sterne?

Zurück zum Ursprung

Babysterne

Lebe schnell und stirb jung

Unsterbliche Sterne

Sternhaufen

Die Zukunft der Sonne

6 GALAXIEN

Der Ursprung der Galaxien

Zwerggalaxien: die ersten und häufigsten

Galaxien wachsen und entwickeln sich

7 SCHWARZE LÖCHER

Wie und warum existieren Schwarze löcher?

Wissenschaft und Science-Fiction

Jede Riesengalaxie hat ein dunkles Herz

Die Erforschung supermassereicher Schwarzer Löcher

8 DER DUNKLE KOSMOS

Die Vorhersage Dunkler Materie

Der Nachweis Dunkler Materie

Das kosmische Netz

Ram Pressure Stripping: eine unsichtbare kraft in Galaxienhaufen

Die Offenbarung der Dunklen Energie

9 OPTISCHE TÄUSCHUNGEN

Klein und nah oder groß und entfernt?

Auf Kollisionskurs?

Lichtpunkte voneinander unterscheiden

Alte Sterne können jugendlich wirken

Maskenball der Sternhaufen

10 ZUKUNFT

A1 Hubbies Zeitstrahl

A2 Hubbles Sternstunden

Bildnachweise

Über die Autoren

Messier 15 Messier 15 ist ein Kugelsternhaufen – eine kugelförmige Ansammlung alter Sterne, die sich alle aus derselben Gaswolke gebildet haben – wie man sie beispielsweise in den Außenbereichen der Milchstraße findet. Er ist einer der dichtesten bekannten Kugelsternhaufen und auch der erste Kugelsternhaufen, bei dem ein planetarischer Nebel entdeckt wurde. Der planetarische Nebel namens Pease 1 ist in dieser Aufnahme als ein kleiner blauer Klecks zu erkennen, der sich links unten vom Zentrum des Kugelsternhaufens befindet.

Hubble. Das Universum im Visier

Autoren

Oli Usher

ESA/Hubble

ESO/ESA/ST-ECF

Karl-Schwarzschild-Str. 2

85748 Garching

[email protected]

Lars Lindberg Christensen

ESA/Hubble

ESO/ESA/ST-ECF

Karl-Schwarzschild-Str. 2

85748 Garching

[email protected]

Design and Layout

André Roquette & Edward Challis

ESO & ESA/Hubble

Garching bei München, Germany

Übersetzung

Micaela Krieger-Hauwede, Leipzig

[email protected]

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Print ISBN: 978-3-527-41208-2

Druck und Bindung    Himmer AG, Augsburg, Deutschland

Gedruckt auf säurefreiem Papier

Titel: Eine Fotomontage, die das Weltraumteleskop Hubble bei der Beobachtung des Tarantelnebels zeigt

Dieses Sternentstehungsgebiet liegt in der Großen Magellanschen Wolke, einer kleinen Nachbargalaxie der Milchstraße. Sie beherbergt viele Extreme wie Supernovaüberreste und den schwersten Stern, der jemals beobachtet wurde. Der Tarantelnebel ist der hellste Nebel seiner Art in der lokalen Gruppe.

Rücken: Die Sombrerogalaxie

Das Markenzeichen der Sombrerogalaxie ist ein hell leuchtender weißer bauchiger Kern, der von den dichten Staubstraßen umgeben ist, die die Spiralstruktur der Galaxie ausmachen. Von der Erde aus blicken wir fast genau über die Kante auf die Galaxie. Diese helle Galaxie heißt Sombrerogalaxie, weil sie an den breitkrempigen und hohen mexikanischen Hut erinnert.

Oli Usher

Für Sarah, die mich daran erinnerte, dass Abgabetermine und Bücher zwei Dinge sind, die man mit Respekt behandeln sollte.

Lars Lindberg Christensen

Für die unbekannten Helden der NASA und der ESA, die Hubble zu einem Erfolg machten.

Vorwort

Fast ein Viertel Jahrhundert ist es nun her, dass das Weltraumteleskop Hubble von der Startplattform des Kennedy Space Centers abhob. Trotz eines holprigen Starts haben die Errungenschaften dieses Teleskops jede Erwartung übertroffen.

Vor dem Start von Hubble hatten die Astronomen noch nie einen Exoplaneten zu Gesicht bekommen, war ihnen das Alter des Universums nicht genau bekannt und konnten sie noch nie eine Galaxie aus der Frühzeit des Kosmos beobachten.

Hubble hat unser Wissen über das Universum in einem Maße verändert, wie es wohl sonst kein anderes wissenschaftliches Gerät erreichen kann.

Und es ist noch immer erfolgreich! Als die Raumfähre Atlantis dem Weltraumteleskop Hubble im Jahr 2009 einen letzten Besuch abstattete, wurden neue Kameras und Spektrometer installiert, die es auf den neuesten Stand der Technik brachten. Und mit zunehmender Reife liefert das Observatorium nun Aufnahmen, die schärfer, ergiebiger und bemerkenswerter sind als jemals zuvor in seiner Geschichte.

Über die Jahre ist Hubble zu einem festen Bestandteil der Popkultur geworden. So finden nun einige der berühmtesten Aufnahmen des Teleskops weitreichende Beachtung, indem sie im Fernsehen, auf Plattenhüllen, in Zeitungen und in Computerspielen auftauchen. Dies bestätigt sowohl die Schönheit von Hubbles Aufnahmen als auch die faszinierende Wissenschaft, die sich dahinter verbirgt.

Seit zwei Jahrzehnten produziert Hubble beste Wissenschaft. Pro Tag erscheinen im Durchschnitt zwei neue Studien, die sich auf die Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble stützen.

Beobachtungen mit Hubble sind für Astronomen hart umkämpft. Jedes Jahr sind die Beobachtungszeiten überbucht, und nur die allerbesten wissenschaftlichen Projekte haben überhaupt eine Chance, eine der Zeiten zu ergattern. Astronomen in aller Welt konkurrieren um Hubbles Beobachtungszeit, weil sie wissen, dass es für viele Bereiche der Astronomie nirgends ein anderes Observatorium gibt, das Hubble übertreffen könnte.

Im Mittelpunkt all dieser Aktivitäten steht das Space Telescope Science Institute in Baltimore in den USA. Bis vor kurzem gab es daneben in Deutschland auch das Space Telescope European Coordinating Facility in München. Über die Jahre haben die Mitarbeiter der NASA und der European Space Agency (ESA) an diesen beiden Instituten eine sehr große Rolle im Hinblick darauf gespielt, die Wissenschaft voranzutreiben und Hubbles Entdeckungen der breiten Öffentlichkeit nahezubringen.

Mehr als zwei Jahrzehnte nach seinem Start bleibt Hubble der Goldstandard der optischen Astronomie, was die Kritiker und Skeptiker widerlegt, die das Teleskop nach seinem Start als einen Fehler brandmarkten.

Gegenwärtig gibt es keine Anzeichen dafür, dass der Strom von Hubbles Entdeckungen und Hubbles Aufnahmen in absehbarer Zeit versiegen könnte.

So möge es noch lange bleiben.

Antonella Nota

ESA Hubble Project Scientist & Mission Manager Space Telescope Science Institute, August 2013

Einleitung

NGC 5189Diese eindrucksvolle Aufnahme zeigt den planetarischen Nebel NGC 5189. Seine Form erinnert an einen Rasensprenger. Die Materie wird von dem zentralen Stern ausgestoßen, der bei seiner Rotation taumelt.

Dieses Buch entführt Sie auf eine Reise durch das Universum, wie es den Augen von Hubble erscheint.

Kein anderes Teleskop ist jemals mit einem breiteren Spektrum wissenschaftlicher Ziele und wissenschaftlicher Instrumente in den Weltraum aufgebrochen. Und kein anderes Bodenteleskop kann mit Hubbles gestochen scharfer Bildqualität und der unvergleichlichen Sicht auf den gesamten Himmel mithalten.

Nehmen Sie fast ein Viertel Jahrhundert durchgehender Beobachtungen hinzu, und es wird Sie nicht überraschen, dass Hubbles Fotoalbum des Universums einmalig ist. Angefangen von den Planeten des Sonnensystems bis hin zu der Struktur von Galaxienhaufen auf halbem Wege durch das Universum, hat uns das Weltraumteleskop Hubble wohl mehr über den Kosmos beigebracht als jedes andere wissenschaftliche Gerät, das jemals gebaut wurde.

Während seiner Zeit in der Umlaufbahn hat Hubble mehr als eine Million Beobachtungen aufgezeichnet. Viele davon sind eher wissenschaftliche Messungen als Bilder, und viele der Bilder sind nur für Wissenschaftler interessant. Dennoch bleiben buchstäblich Tausende attraktive Bilder des Kosmos zur Auswahl, die ausreichen, um viele Bücher zu füllen.

Die Astronomie ist ein Feld, das sich kontinuierlich verändert. In diesem Buch konzentrieren wir uns auf einige ausgewählte Themen der modernen Astronomie, illustriert durch eine Auswahl neuerer Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble – die zum Teil außerhalb der wissenschaftlichen Zeitschriften noch nie veröffentlicht wurden – und einige kaum gesehene verborgene Schätze aus Hubbles wissenschaftlichen Archiven.

Nachdem wir uns in Kapitel 1 mit Hubbles Geschichte, in Kapitel 2 mit seiner Technik und in Kapitel 3 mit seiner Sicht vertraut gemacht haben, beginnen wir unsere Reise durch den Kosmos vor unserer Haustür.

Schon vor dem Start des Weltraumteleskops Hubble wussten wir eine ganze Menge über die Planeten, doch Hubble hatte uns immer noch vieles beizubringen. Von der Entdeckung der Monde um Pluto bis hin zur Beobachtung der Welten um andere Sonnen erzählt Kapitel 4 die Geschichte von Hubble und den Planeten.

In Kapitel 5 machen wir uns auf den Weg zu den Sternen und Nebeln unserer Galaxis, wobei wir die Geburt und das Schicksal der Sonne mit betrachten. In Kapitel 6 wagen wir uns noch weiter hinaus zu den Milliarden fremden Galaxien, die das Universum bevölkern, darunter die entfernteste Galaxie, die jemals beobachtet wurde. Hubbles Entdeckung von supermassereichen Schwarzen Löchern in den Zentren vieler dieser Galaxien ist der Ausgangspunkt von Kapitel 7. Das Motiv der Dunkelheit setzt sich in Kapitel 8 fort, wo wir den Dunklen Kosmos besuchen – die unsichtbare Materie und die unsichtbare Energie, die dem Universum seine Struktur verleihen.

In Kapitel 9 nehmen wir spielerisch einige der verwirrenden optischen Täuschungen unter die Lupe, die Hubble auf seiner Reise abgebildet hat, darunter „Kollisionen“, die in Wirklichkeit gar keine sind, „Sterne“ die nur vorgeben solche zu sein und alte Sterne, die sich als Jugendliche verkleiden.

Zum Abschluss unserer Rundreise durch das Universum wagen wir in Kapitel 10 einen Blick in die Zukunft. Hubble hat eine unglaublich produktive wissenschaftliche Karriere hingelegt, und weitere Jahre sollten darin folgen. Dennoch schauen Wissenschaftler und Ingenieure schon heute nach vorn und auf eine neues, noch größeres Weltraumteleskop, das sie in einigen Jahren starten wollen.

Wir wünschen Ihnen eine angenehme Reise.

Oli Usher

London, September 2013

Lars Lindberg Christensen

Garching bei München, September 2013

Der RingnebelDiese Aufnahme zeigt die effektvolle farbige Gestalt des Ringnebels. Sie enthüllt eine komplexe Struktur, die in früheren Aufnahmen nur zu erahnen war. Anhand dieser Aufnahme konnten Wissenschaftler ein dreidimensionales Modell des Nebels konstruieren – das die wahre Gestalt dieses eindrucksvollen Objekts zeigt.