Nie zuvor hat die Menschheit so scharf in den Kosmos geblickt: In der Dezember-Ausgabe berichtet bild der wissenschaft über die bisherige Erfolgsgeschichte des James-Webb-Weltraumteleskops. Seit letztem Jahr hat es bereits viele spektakuläre Aufnahmen astronomischer Strukturen sowie Rekord-tiefe Einblicke ins Universum geliefert. Sie erweitern unser Wissen vom Weltall enorm – damit bringen sie die Astronomie teilweise aber auch in Erklärungsschwierigkeiten.
Was sind das für leuchtende Punkte da oben, was liegt jenseits des Himmels und wie ist das alles entstanden? Beim Blick ins Firmament haben sich vermutlich schon die ersten menschlichen Wesen mit komplexem Verstand solche Fragen gestellt. Irgendwann lösten dann logische Schlussfolgerungen die religiös-mythischen Vorstellungen ab und für den wissbegierigen Blick ins Weltall wurden immer raffiniertere Instrumente entwickelt. Diese Geschichte hat nun einen neuen Höhepunkt erreicht: Seit Juli 2022 hat sich der Blick ins Weltall revolutionär verschärft. Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat am Lagrangepunkt 2, rund 1,5 Millionen Kilometer von uns entfernt, seine „Augen“ geöffnet.
Neue Dimensionen der Spitzenforschung
Im ersten Artikel des dreiteiligen Titelthemas berichtet der bdw-Astronomie-Redakteur Rüdiger Vaas zunächst grundsätzlich über die Funktionen, Leistungen und Anwendungsbereiche des spektakulären Spiegelteleskops. Es kann verschiedene astronomische Einblicke ermöglichen – von den Kleinkörpern in unserem Sonnensystem über ferne Sterne und Planetensysteme bis hin zu extrem entrückten Galaxien. Wie sich im Verlauf des bisherigen Einsatzes gezeigt hat, konnte das JWST einige Erwartungen an seine Leistungsfähigkeit sogar noch deutlich übertreffen. Es hat bereits enorme Datenmengen geliefert und damit Astronomen weltweit in Begeisterung versetzt, berichtet Vaas. Was die Treibstoffvorräte betrifft, könnte dies nun noch etwa 25 Jahre so weitergehen. Allerdings bedrohen Einschläge von Mikrometeoriten die empfindliche Konstruktion, berichtet Vaas im Artikel „Sternwarte der Superlative“.
Kosmische Ahnenforschung
Anschließend rückt Vaas einen besonders spannenden Anwendungsbereich des JWSTs in den Fokus: die Erforschung der fernsten Galaxien und damit des Anfangs und der Fundamente unseres Kosmos. Zum Erstaunen der Astronomen legen die Erkenntnisse durch den tiefreichenden Infrarot-Blick des JWST dabei nahe, dass es viel mehr und leuchtstärkere Urgalaxien zu geben scheint als bisher angenommen. Auch die erfassten Distanzen und damit die Zeit des Rückblicks werden immer spektakulärer: Das Webb-Teleskop hat das schwache Licht extrem entfernter Galaxien erfasst, die bereits 300 bis 500 Millionen Jahre nach dem Urknall existierten. Es handelt sich somit um die ältesten bekannten Sternsysteme überhaupt. Auch über die neuen Hinweise zu den besonderen Merkmalen dieser Urgalaxien berichtet Vaas im Artikel „Zurück zu den Ursprüngen“.
Im dritten Teil des Titelthemas beschäftigt sich der Autor dann genauer mit den “Verdauungsschwierigkeiten”, für die einige der neuen JWST-Daten in der Astronomie sorgen. Denn die unerwartete Fülle und Leuchtkraft bei den fernen Galaxien scheint einigen grundsätzlichen Annahmen zu widersprechen. Momentan wird noch darüber debattiert, ob Messfehler, Auswahleffekte, Vordergrundgalaxien oder hochaktive Schwarze Löcher eine verzerrende Rolle spielen könnten. Doch auch eine erstaunlich rasante Sternbildung oder mysteriöse physikalische Effekte kommen in Frage. Im Artikel „Kosmologie im Härtetest“ beleuchtet Vaas, inwieweit die neuen JWST-Erkenntnisse das Standardmodell vom Universum verändern könnten.
Die Artikel des Titelthemas „Vorstoß ins frühe Universum“ können Sie im Rahmen eines bdw+ Abonnements online lesen, oder Sie finden sie in der Dezember-Ausgabe von bild der wissenschaft, die ab dem 17. November im Handel erhältlich ist.
Auf Tuchfühlung mit der Sonne
