Euclids erste Bilder
(esa.int)- Das ESA-Weltraumteleskop Euclid hat seine ersten vollfarbigen Bilder veröffentlicht und zeigt damit, dass es bereit ist, den Himmel in großen Ausschnitten auf einmal scharf aufzunehmen und die bislang größte 3D-Karte des Universums zu erstellen
- In den kommenden sechs Jahren wird es Milliarden von Galaxien in Entfernungen von bis zu 10 Milliarden Lichtjahren beobachten, um die Spuren zu verfolgen, die Dunkle Materie und Dunkle Energie im sichtbaren Universum hinterlassen haben
- Die fünf veröffentlichten Bilder umfassen den Perseus-Galaxienhaufen, IC 342, NGC 6822, NGC 6397 und den Pferdekopfnebel; sie zeigen sowohl helle Sterne als auch lichtschwache Hintergrundgalaxien mit hoher Schärfe
- Das Bild des Perseus-Galaxienhaufens erfasst 1000 zugehörige Galaxien und mehr als 100.000 Hintergrundgalaxien; einige der lichtschwachen Galaxien sind so weit entfernt, dass ihr Licht 10 Milliarden Jahre braucht, um die Erde zu erreichen
- Euclid soll Anfang 2024 mit regulären wissenschaftlichen Beobachtungen beginnen, über sechs Jahre ein Drittel des Himmels untersuchen und die Daten jährlich über die Astronomy Science Archives veröffentlichen
Euclids erste Beobachtungsleistung
- Die ESA hat die ersten vollfarbigen Weltraumbilder von Euclid veröffentlicht
- Noch nie zuvor konnte ein Teleskop astronomische Bilder in dieser Schärfe von einem so großen Himmelsbereich aufnehmen und dabei so weit ins ferne Universum blicken
- Diese fünf Bilder zeigen, dass Euclid bereit ist, die bislang umfassendste 3D-Karte des Universums zu erstellen
- Euclids Stärke ist die Fähigkeit, in einer einzigen Beobachtung sichtbare und infrarote Bilder großer Bereiche mit sehr hoher Schärfe zu erzeugen
- Es erfasst helle Sterne ebenso wie lichtschwache Galaxien und bewahrt die Schärfe auch beim Vergrößern ferner Galaxien
Dunkle Materie und Dunkle Energie verfolgen
- Euclids Mission ist es zu untersuchen, wie Dunkle Materie und Dunkle Energie das heutige Erscheinungsbild des Universums geprägt haben
- Offenbar bestehen 95 % des Universums aus diesen „dunklen“ Bestandteilen, doch sie verursachen nur äußerst feine Veränderungen im Aussehen und in der Bewegung sichtbarer Objekte, was ihre Natur schwer verständlich macht
- Dunkle Materie zieht Galaxien an und lässt sie schneller rotieren, als sich allein mit sichtbarer Materie erklären lässt
- Dunkle Energie treibt die beschleunigte Expansion des Universums an
- In den kommenden sechs Jahren sollen Form, Entfernung und Bewegung von Milliarden Galaxien in bis zu 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung beobachtet werden, um die im sichtbaren Universum verbliebenen „dunklen“ Einflüsse sichtbar zu machen
Beobachtungsziele der ersten fünf Bilder
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Perseus-Galaxienhaufen
- Euclid’s view of the Perseus cluster of galaxies zeigt 1000 Galaxien, die zum Perseus-Galaxienhaufen gehören, sowie mehr als 100.000 weiter entfernte Hintergrundgalaxien
- Viele der lichtschwachen Galaxien waren zuvor nicht sichtbar; einige sind so weit entfernt, dass ihr Licht 10 Milliarden Jahre braucht, um die Erde zu erreichen
- Perseus ist etwa 240 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und eine der größten bekannten Strukturen im Universum
- Die Kartierung der Verteilung und Formen der Galaxien im Haufen kann mehr darüber verraten, wie Dunkle Materie das heute sichtbare Universum geformt hat
- Astronominnen und Astronomen haben gezeigt, dass Galaxienhaufen wie Perseus nur entstehen können, wenn es im Universum Dunkle Materie gibt
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Spiralgalaxie IC 342
- Euclid’s view of spiral galaxy IC 342 zeigt IC 342, auch bekannt als Caldwell 5 und unter dem Spitznamen „Hidden Galaxy“
- Mit Infrarotbeobachtungen hat Euclid bereits wichtige Informationen über die Sterne dieser Galaxie sichtbar gemacht, die unserer Milchstraße ähnelt
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Irreguläre Galaxie NGC 6822
- Euclid’s view of irregular galaxy NGC 6822 zeigt die irreguläre Zwerggalaxie NGC 6822, die Euclid erstmals beobachtet hat
- Die meisten Galaxien im frühen Universum waren keine geordneten Spiralgalaxien, sondern klein und unregelmäßig geformt
- Solche Galaxien sind Bausteine größerer Galaxien wie unserer Milchstraße; NGC 6822 ist etwa 1,6 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt
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Kugelsternhaufen NGC 6397
- Euclid’s view of globular cluster NGC 6397 zeigt den Kugelsternhaufen NGC 6397
- NGC 6397 ist mit einer Entfernung von etwa 7800 Lichtjahren von der Erde der zweitnächste Kugelsternhaufen
- Kugelsternhaufen sind Ansammlungen von Hunderttausenden durch Gravitation gebundenen Sternen
- Derzeit gibt es außer Euclid kein Teleskop, das einen gesamten Kugelsternhaufen auf einmal beobachten und dabei viele Sterne innerhalb des Haufens voneinander unterscheiden kann
- Diese lichtschwachen Sterne geben Hinweise auf die Geschichte unserer Milchstraße und auf die Position Dunkler Materie
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Pferdekopfnebel
- Euclid’s view of the Horsehead Nebula zeigt den zum Sternbild Orion gehörenden Pferdekopfnebel weiträumig und detailliert
- Der Pferdekopfnebel ist auch als Barnard 33 bekannt
- Forschende hoffen, in dieser Sternentstehungsregion bislang unsichtbare lichtschwache Planeten mit Jupitermasse, junge Braune Zwerge und junge Sterne zu finden
Künftige wissenschaftliche Ergebnisse
- Die ersten Bilder zeigen, dass Euclids Teleskop und Instrumente sehr gut funktionieren
- Astronominnen und Astronomen können mit Euclid die Materieverteilung im Universum und dessen Entwicklung auf den größten Skalen untersuchen
- Wiederholte Beobachtungen großer Himmelsbereiche in dieser Qualität ermöglichen den Blick auf die dunklen und verborgenen Bereiche des Universums
- Jedes Bild enthält viele neue Informationen über das nahe Universum
- Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Euclid Consortium werden diese Bilder in den kommenden Monaten analysieren und zusammen mit Artikeln zu Euclids wissenschaftlichen Zielen und zur Leistung der Instrumente eine Reihe wissenschaftlicher Arbeiten in Astronomy & Astrophysics veröffentlichen
- Euclid-Bilder liefern über Dunkle Materie und Dunkle Energie hinaus auch Informationen zur Physik einzelner Sterne und Galaxien
Reguläre Beobachtungen und Datenveröffentlichung
- Euclid wurde am 1. Juli 2023 um 17:12 Uhr CEST mit einer SpaceX Falcon 9-Rakete von der Cape Canaveral Space Force Station in Florida, USA, gestartet und zum Sonne-Erde-Lagrange-Punkt 2 geschickt
- In den Monaten nach dem Start haben Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftler und Ingenieurinnen und Ingenieure Euclids wissenschaftliche Instrumente intensiv getestet und kalibriert
- Derzeit nimmt das Team die letzten Feinabstimmungen am Raumfahrzeug vor, bevor Anfang 2024 die regulären wissenschaftlichen Beobachtungen beginnen
- Über sechs Jahre soll Euclid mit beispielloser Genauigkeit und Empfindlichkeit ein Drittel des Himmels untersuchen
- Im Verlauf der Mission werden Euclid-Daten jährlich veröffentlicht und der weltweiten Wissenschaftsgemeinschaft über die Astronomy Science Archives zugänglich gemacht, die vom ESA European Space Astronomy Centre in Spanien gehostet werden
Missionsstruktur
- Euclid ist eine von der ESA aufgebaute und betriebene europäische Mission mit Beiträgen der NASA
- Das Euclid Consortium besteht aus mehr als 2000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 300 Institutionen in 13 europäischen Ländern, den USA, Kanada und Japan
- Das Konsortium ist für die Bereitstellung der wissenschaftlichen Instrumente und die Analyse der wissenschaftlichen Daten verantwortlich
- Die ESA wählte Thales Alenia Space als Hauptauftragnehmer für den Bau des Satelliten und des Servicemoduls aus
- Airbus Defence and Space ist für die Entwicklung des Nutzlastmoduls einschließlich des Teleskops zuständig
- Die NASA stellt die Detektoren für das Near-Infrared Spectrometer and Photometer, NISP, bereit
- Euclid ist eine mittelgroße Mission im Cosmic Vision Programme der ESA
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
„Dieses Bild zeigt ein Mondbild, das über ein Himmelsbild gelegt wurde, das von den 36 Detektoren des VIS-Instruments von Euclid gleichzeitig aufgenommen wurde“
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/11/Euclid_s_w...
Lohnt sich anzuklicken
Ein paar Nullen und Kommas mehr auf dem Preisschild würden vermutlich helfen
Geplant ist, etwa ein Drittel davon aufzunehmen
Ich frage mich, welche Vorteile Euclid gegenüber Webb hat
Und wird es am Lagrange-Punkt, an dem Webb und andere Dinge sind, inzwischen etwas voll?
Euclid ist ein Survey-Teleskop zur Erforschung Dunkler Materie und hat daher ein großes Sichtfeld, um eine Himmelskarte in alle Richtungen zu erstellen. JWST ist stärker auf Untersuchungen des frühen Universums ausgerichtet, sammelt mit seinem größeren Hauptspiegel mehr Licht und hat viele weitere Fähigkeiten
Euclid hat einen deutlich kleineren Hauptspiegel, und seine spektroskopischen Fähigkeiten sind im Vergleich zu JWST begrenzt. Es braucht nicht dieselben aufwendigen Zusatzfunktionen. Auch im fernen Infrarot beobachtet es nicht so gut wie Webb
Dafür ist es mit großem Sichtfeld sowie ausreichender photometrischer Farb- und Spektralauflösung gut für seine eigentliche Mission geeignet: Formen, Positionen und Rotverschiebungen von Galaxien zu messen, die für die Erforschung Dunkler Materie benötigt werden
https://www.nasa.gov/missions/roman-space-telescope/nasas-ro...
Außerdem ist für nächstes Jahr das bodengebundene Himmelsdurchmusterungsteleskop Vera Rubin Observatory geplant. Interessant daran ist, dass es enorme Datenmengen erzeugt und per Datenverarbeitung erkennt, ob Objekte am Himmel ihre Helligkeit oder Position im Lauf der Zeit verändert haben, um dann Wissenschaftler oder Interessierte zu benachrichtigen
https://www.lsst.org/
Euclid ist weitwinklig und verfügt sowohl über Funktionen im sichtbaren Licht als auch im Infrarot
Deshalb überschneiden sich die Missionen nicht, selbst wenn sie dieselbe Struktur oder dasselbe Objekt beobachten
Und das Universum ist sehr groß. Die L2-Umlaufbahn ist riesig, und Raumsonden sind im Vergleich dazu sehr klein; in keinem sinnvollen Sinn kann man dort wirklich von Gedränge sprechen
Um einen früheren Kommentar einzufügen: https://news.ycombinator.com/item?id=36558940
Euclid ist ein Weltraumteleskop für Deep-Sky-Durchmusterungen. Wie viele Weltraumteleskope ist es dafür ausgelegt, kalt (-140C) betrieben zu werden, um bis in Infrarotbänder zu sehen, die Bodenteleskopen nicht zugänglich sind. Als Instrument für Himmelsdurchmusterungen hat es ein größeres Sichtfeld als Webb: 0,5 Quadratgrad gegenüber 0,0025 Quadratgrad
Es ist auch so etwas wie ein Nachfolger des astrometrischen Weltraumteleskops Gaia der ESA. Gaia hat den gesamten Himmel bis zur scheinbaren Helligkeit 20 und im Licht von 320–1000 nm vermessen; Euclid untersucht 15.000 Quadratgrad des nicht von der Milchstraße verdeckten Himmels bis zur scheinbaren Helligkeit 24,5 und im Licht von 550–2000 nm. Es sieht also dunklere und stärker rotverschobene Objekte. Interessant ist, dass sowohl Gaia als auch Euclid größtenteils aus Siliziumkarbid bestehen, einschließlich optischer Bank und Spiegeln; das ist zu einer Art Spezialität der ESA geworden
Als weiterer Vergleich: Die erste Sloan-Himmelsdurchmusterung nutzte ein deutlich größeres bodengebundenes 2,5-m-Teleskop als Euclid und fotografierte über fünf Jahre 8.000 Quadratgrad nur bis zur scheinbaren Helligkeit 22,2 und bis 893 nm. Auch hier kann Euclid dunklere und stärker rotverschobene Objekte sehen
Die aktuellen Pressebilder zeigen große, interessante Objekte wie Nebel oder nahe Galaxien. Kurioserweise sind solche Dinge für Euclids Mission allerdings Hindernisse, weil sie die schwachen Flecken im Hintergrund verdecken, die eigentlich erfasst werden sollen. Das ist ähnlich, wie wenn Wolken vor dem Berg vorbeiziehen, den man fotografieren will. Um sie aufzunehmen, müsste man ein anderes Teleskop in 1.000 Lichtjahren Entfernung hinschicken oder noch ein paar tausend Jahre warten, bis die Sonne auf ihrer Umlaufbahn durch die Milchstraße weitergezogen ist und sie aus dem Weg sind
Aus Stabilitätsgründen steht das Raumfahrzeug nicht still im Zentrum von L2, sondern umkreist es. Eine Skizze der JWST-Bahn gibt es hier: https://i.stack.imgur.com/sBH2i.png Eine gekrümmte Ellipse mit einer Länge der langen Achse von 1,6 Millionen km, deutlich größer als die Mondbahn. Selbst wenn man 3 Millionen Teleskope in diese Umlaufbahn setzte, könnten sie jeweils 1 km voneinander entfernt sein
Zuerst wollte ich sagen: „Dieses Bild hat aber extrem viel Rauschen“, aber es ist verblüffend, dass die Punkte in Wirklichkeit alle Sterne sind
Das Bild des Perseus-Galaxienhaufens ist jedes Mal überwältigend. Die Erde ist nur ein winziger Punkt in einem Sonnensystem innerhalb einer riesigen Spiralgalaxie, und schon in diesem einen Bild sind Dutzende Galaxien zu sehen.
„Es ist schwierig, über das Universum zu sprechen, ohne große Zahlen zu verwenden. In der TV-Serie Cosmos habe ich viele Male ‚billion‘ gesagt. Die Serie wurde von sehr vielen Menschen gesehen. Aber ich habe nie ‚billions and billions‘ gesagt. Erstens ist das viel zu ungenau. Wie viele Milliarden sind ‚billions and billions‘? Ein paar Milliarden? 20 Milliarden? 100 Milliarden? ‚Billions and billions‘ ist ziemlich vage. Als wir die Serie neu aufbereitet und aktualisiert haben, haben wir das überprüft, und tatsächlich hatte ich das nie gesagt.“
― Carl Sagan, Billions & Billions: Thoughts on Life & Death at the Brink of the Millennium
Gibt es so etwas wie Citizen Science, an der man mit solchen Datensätzen teilnehmen kann? Wenn man in Euclids Ansicht des Perseus-Galaxienhaufens hineinzoomt, sieht man ziemlich seltsame Dinge :-)
Sobald alle Bilder ausgerichtet sind, bleiben nur Kometen als bewegte Objekte übrig; auf diese Weise wurden viele Kometen entdeckt. Es müssen nicht unbedingt Kometen sein, auch Asteroiden oder Planet X lassen sich so finden. Wenn sich bei der Untersuchung Richtung oder Geschwindigkeit eines Punkts ändert, könnten es auch Außerirdische sein!!!!
Interessant ist: Wenn eine Gruppe Teleskopzeit zugeteilt bekommt, hat sie normalerweise ein bestimmtes Ziel, und die Bilder werden zunächst für diesen Zweck untersucht. In den Bildern können aber Schätze stecken, die über die ursprüngliche Absicht hinausgehen und erst sichtbar werden, wenn man länger hinsieht oder sie mit anderen Bildern bzw. Sammlungen kombiniert.
Je nach Interesse kann man Bilder desselben Himmelsobjekts von allen nur denkbaren Teleskopen suchen und damit interessante Dinge anstellen, oder zeitlich geordnete Bilder eines Teleskops durchsuchen, um etwas sichtbar zu machen.
https://news.ycombinator.com/item?id=38177815
„Astronomen haben gezeigt, dass Galaxienhaufen wie Perseus nur entstehen können, wenn es im Universum Dunkle Materie gibt.“
Gibt es jemanden aus der MOND-Ecke, der sagen kann, was er von Euclid hält? Ich habe nicht genug Hintergrundwissen, um das wirklich beurteilen zu können, aber MOND-Spekulationen hier zu lesen ist immer interessant.
…selbst der kleinste Punkt ist riesig…
Im Perseus-Galaxienhaufen gibt es Tausende Galaxien. Jedes einzelne kleine Ding auf diesem Foto ist unvorstellbar groß.
Mir ist nicht ganz klar, wie diese Bilder mit Euclids erklärtem Ziel zusammenhängen, nämlich zu untersuchen, „wie Dunkle Materie und Dunkle Energie das heutige Aussehen des Universums geprägt haben“.
Wie helfen die hier gezeigten Daten dabei, Dunkle Materie und Dunkle Energie zu untersuchen, die in den Daten selbst gar nicht enthalten sind?
Mit dem Instrument für sichtbares Licht nutzt man den schwachen Gravitationslinseneffekt. Dieses Instrument hat eine höhere Auflösung als das Infrarotinstrument, sodass sich die Formen von Galaxien sehr präzise messen lassen; anschließend kann man statistisch untersuchen, welche Formverzerrungen durch schwache Linseneffekte von Dunkler Materie und direkt beobachtbarer normaler Materie entstehen.
Mit dem Nahinfrarot-Instrument nutzt man Galaxien-Clustering, berechnet die Entfernungen zu Galaxien über die Rotverschiebung und kartiert die dreidimensionale Verteilung der Galaxien, um sie etwa mit Simulationen zu vergleichen. Auf dieser Seite gibt es auch eine gute Grafik mit verschiedenen Surveys und Simulationen: https://www.euclid-ec.org/euclid-core-science
Im Blog gibt es weitere Informationen: https://www.euclid-ec.org/blog
Die Bilder hier sind einfach First-Light-Aufnahmen. Es ist schwer zu sagen, dass der Pferdekopfnebel oder Kugelsternhaufen zu Euclids zentraler wissenschaftlicher Mission gehören. Für die eigentliche Kernforschung müssen in den kommenden Jahren viel mehr Bilder und Spektren aufgenommen werden, und es wird deutlich mehr Daten brauchen.
Warum gibt es so viele violette Punkte, und warum sind sie alle gleich groß?
Kommt man an diesem Punkt nicht zu dem Schluss, dass es da draußen andere Zivilisationen geben muss? Es gibt so viele Sternsysteme, dass es schwerfällt zu glauben, wir seien die Einzigen.
Wie wäre es zum Beispiel mit Lebewesen im interplanetaren Maßstab oder etwas Ähnlichem wie einem Boltzmann-Gehirn, bei dem das Äquivalent zu menschlichen Nervenimpulsen Minuten oder Tage braucht, um den leeren Weltraum zu durchqueren?
Wie wäre es mit Leben auf Basis von Dunkler Materie? Wenn Dunkle Materie 95 % des Universums ausmacht, könnte es dann nicht eine völlig andere Physik, Biologie und Technologie auf Basis Dunkler Materie geben? Vielleicht spekulieren intelligente Wesen aus Dunkler Materie über die rätselhaften 5 % des Universums, die mit seltsam schwingenden elektrischen und magnetischen Feldern interagieren.
Ich weiß, dass das unwahrscheinlich ist, und solange die Stichprobengröße n=1 beträgt, können wir nur bei organischem Leben sicher sein; außerdem ist es wohl am besten, nach ähnlichem Leben zu suchen. Trotzdem gefällt mir die Vorstellung, dass, wenn wir in Tausenden oder Millionen Jahren eine andere Art von Leben entdecken, es für alle selbstverständlich sein wird, dass Leben auf jede mögliche Weise existiert, und man über die Menschen des 21. Jahrhunderts lacht, die glaubten, nur Kohlenstoff könne sich selbst replizieren und denken.
Intelligentes Leben? Wahrscheinlich. Wenn es Leben gibt, wird es in irgendeinem Anteil entstehen.
Intelligentes Leben, das die Weltraumerkundung so weit beherrscht, dass beide Seiten theoretisch miteinander kommunizieren könnten, wenn sie in die richtige Richtung schauen? Da bin ich weniger sicher. Mit einer Stichprobengröße von 1 lässt sich das nicht sagen.
Eine raumfahrende Zivilisation, die nahe genug ist, um tatsächlichen physischen Kontakt zu haben, ohne dass die Reise mehrere Generationen dauert? Eher unwahrscheinlich.
Letztlich ist zu erwarten, dass das Universum voller Materie mit Absicht sein wird.
Also ja, Leben wird es da draußen geben. Aber dieses „draußen“ könnte sehr, sehr weit entfernt sein. Vielleicht Millionen Lichtjahre. Anders gesagt: Selbst in einem Universum mit Milliarden Galaxien und Milliarden Sternen in jeder Galaxie ist es gut möglich, dass Leben nicht besonders häufig ist. Schon auf Elemente zu stoßen, die nicht H/He sind, dürfte eine eher ungewöhnliche Entdeckung sein; erst recht bei Elementen weiter hinten im Periodensystem, wie sie für Leben wie unseres nötig sind.
Natürlich wissen wir viel zu wenig. Dunkle Materie ist ein Beispiel, ebenso Antiprotonen/Antielektronen/Antineutronen/* und Ähnliches. Vielleicht gibt es sogar antimateriebasiertes Leben, etwa auf Basis von Antikohlenstoff. Es wäre nicht gut, wenn wir ihnen begegneten. Denn wenn ein kohlenstoffbasierter Körper und ein antikohlenstoffbasierter Körper in Kontakt kämen, würden sie zerfallen und enorme Energie freisetzen.