Manche Dinge am Himmel sind richtig hell, obwohl wir nichts davon sehen können. Denn es kommt immer darauf an, welche Art der elektromagentischen Strahlung man betrachtet. Das was wir Menschen als “Licht” bezeichnen, ist nur ein winzig kleiner Ausschnitt des großen Ganzen. Die Himmelskörper aber strahlen im kompletten Spektrum und darum musste sich die Astronomen im Laufe der Zeit auch jede Menge neue Augen zulegen, um wirklich alles sehen zu können, was es zu sehen gibt.
Während der ersten paar Tausend Jahre ihrer Existenz beschäftigte sich die Astronomie hauptsächlich damit, möglichst genau Karten des Himmels zu erstellen. Alles, was da oben zu sehen war, wurde genau beobachtet und aufgezeichnet. Mehr als die Helligkeit und die Position der Sterne zu vermessen konnte man auch kaum tun, denn Teleskope oder andere fortgeschrittene optische Instrumente gab es keine und tiefergehende Forschung war nicht möglich. Trotzdem hat man aus diesen Kartierungen sehr viel gelernt. Karten und Kataloge bilden die Grundlage jeder weiteren Wissenschaft und auch im Zeitalter von Satelliten und Großteleskopen werden weiter immer neue und bessere Himmelsdurchmusterungen erstellt. Mittlerweile natürlich auch in anderen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums. Wir haben den Radio-Himmel kartiert und nach Mikrowellen-Quellen gesucht. Wir haben Karten im Röntgenlicht und mit Gammastrahlung erstellt. Und natürlich auch mit der Infrarotstrahlung. Wir Menschen können sie nicht sehen, aber als Wärmestrahlung spüren. In der Infrarotastronomie probiert man quasi herauszufinden, wie warm der Himmel ist.
Diese Art des Lichts ist für Astronomen besonders interessant, denn im Gegensatz zum normalen, sichtbaren Licht, dringt Infrarotstrahlung durch viele kosmische Staubwolken und erlaubt es uns, Dinge zu sehen, die wir sonst nicht sehen könnten.
Amerikanische und europäische Astronomen haben kürzlich eine solche Durchmusterung im Infrarotlicht fertig gestellt und interessante Dinge gefunden. Sie haben dafür die riesigen Teleskope des Keck-Observatoriums auf Hawaii benutzt und nach fernen Galaxien gesucht. Viele davon sind – im Infrarotlicht – enorm hell. Bis zu tausend Mal heller als unsere Milchstraße. Was genau diese Galaxien so hell macht, ist noch unklar, aber man weiß auf jeden Fall, dass dort sehr viele Sterne entstehen. Wo es in unserer Galaxis gerade eine Handvoll Sterne pro Jahr sind, entstehen in den fernen, hellen Galaxien zwischen 100 und 500 neue Sterne!
Man nimmt an, dass besonders Kollisionen für ihr Erscheinungsbild verantwortlich sind. Wenn zwei Spiralagalaxien aufeinander treffen, dann durchdringen und vermischen sie sich und wirbeln dabei alles ordentlich durcheinander. Die vielen Gaswolken in den Galaxien werden zu neuen Sternen komprimiert und deswegen beobachtet man dort auch eine erhöhte Sternentstehungsrate. Eine Kollision ist quasi eine Verjüngungskur für Galaxien und erzeugt jede Menge junge Sterne.
Diese 3D-Projektion zeigt knapp 300 Galaxien der Durchmusterung. Am Himmel sind sie alle in der gleichen Region zu sehen, in der Realität trennen sie aber gewaltige Abstände und manche sind Milliarden von Lichtjahren entfernt und dementsprechend alt (obwohl die Sache mit der Entfernung bei diesen großen Abständen nicht immer so einfach zu definieren ist.
Es war nicht einfach an diese Daten zu kommen. Mit normalen Teleskopen im normalen Licht sind sie kaum zu sehen. Der viele Staub in den Galaxien blockiert diese Strahlung zu einem großen Teil. Und auch ein großer Teil der Infrarotstrahlung, die den Staub eigentlich durchdringen kann, wird von der Erdatmosphäre absorbiert. Deswegen hat man das Weltraumteleskop Herschel benutzt, um den Himmel nach diesen hellen Infrarotgalaxien zu durchsuchen. Ungestört durch die Atmosphäre fand Herschel knapp 800 Galaxien. Und als man dann wusste, wo genau am Himmel sie sich befanden, konnte man das große Keck-Teleskop in Hawaii entsprechend ausrichten und so auch endlich Bilder dieser Galaxien, die man sonst einfach übersehen hätte, im normalen Licht bekommen.
Das nächste Bild zeigt ein paar dieser Galaxien. In diesem Fall wurden sie nochmal im Detail mit dem Hubble-Weltraumteleskop beobachtet. Unter jedem Bild sind in blau die Beobachtungen des Keck-Teleskops zu sehen (und der Hintergrund stammt von den Infrarotbeobachtungen mit Herschel). Keck hat keine Bilder aufgenommen, sondern Spektren; hat das Licht der Galaxien also in seine Bestandteile aufgespalten. Mit so einen Spektrum lässt sich dann die Entfernung bestimmen
Die Entfernung zu kennen ist natürlich äußerst wichtig. Denn nur so kann man herausfinden, ob man es mit einem hellen Objekt zu tun hat, das weit entfernt ist – oder einer nur schwach leuchtenden Galaxie die uns aber viel näher ist. Den Astronomen gelang es, für 767 Galaxien Helligkeit im Infrarotlicht, Entfernung und Sternentstehungsrate zu messen. Die Entfernungen sind hier besonders wichtig, denn je weiter man ins All hinaus blickt, desto tiefer blickt man auch in die Vergangenheit. Mit den neuen Daten können die Astronomen nun untersuchen, wie sich die Sternentstehungsrate im Laufe der Geschichte des Universums verändert hat und wie die Galaxien zu dem wurden, was sie heute sind.
Es lohnt sich eben immer, das Universum mit anderen Augen zu sehen. Zum Glück haben die Astronomen jede Menge davon!
Kommentare (34)