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Plancks neuer Blick auf das kosmische Schauspiel
Heute wurden auf einer Pressekonferenz in Paris die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse der ESA-Mission „Planck“ vorgestellt. Sie konzentrieren sich auf die kältesten Objekte im Universum, die in unserer Galaxie und bis in die weiten Fernen des Weltalls anzutreffen sind.
Wäre William Shakespeare ein zeitgenössischer Himmelsforscher, könnte folgender Satz aus seiner Feder stammen: „Das ganze Universum ist Bühne und alle Galaxien bloße Spieler.“ Planck bietet uns neue Blickwinkel auf Bühne und Darsteller und enthüllt das Schauspiel der Entwicklung unseres Universums.
Nach der ersten Publikation der von Planck erstellten Gesamtaufnahme des Himmels durch die ESA im Juli letzten Jahres wurden nun die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse der Mission veröffentlicht.
Sie wurden diese Woche anlässlich einer wichtigen wissenschaftlichen Konferenz in Paris anhand von 25 bei der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics eingereichten Publikationen vom Planck-Konsortium vorgestellt.
Ein Großteil dieser Ergebnisse geht auf die Erstveröffentlichung des Katalogs kompakter Quellen der Planck-Mission – die Besetzungsliste – zurück.
Der Katalog umfasst Tausende im Rahmen der von Planck durchgeführten ständigen Abtastung des gesamten Himmels im Millimeter- und Submillimeterwellenlängenbereich festgehaltene extrem kalte Einzelquellen, die nun von den Wissenschaftlern erforscht werden können.
„Dies ist ein wichtiger Moment für Planck. Bis jetzt drehte sich alles um das Sammeln von Daten und das Aufzeigen ihres Potenzials. Jetzt endlich beginnen die Entdeckungen“, so Jan Tauber, ESA-Projektwissenschaftler für Planck.
Wir können uns das Universum als eine Bühne vorstellen, auf der das große kosmische Schauspiel in drei Akten aufgeführt wird.
Teleskope im sichtbaren Lichtbereich erhaschen lediglich den letzten Akt: das komplexe Bild der uns umgebenden Galaxien. Aber durch Messungen in Wellenlängen zwischen Infrarotstrahlung und Radiowellen ist Planck in der Lage, die Zeit zurückzudrehen und uns die beiden ersten Akte zu zeigen.
Die heute publizierten Ergebnisse enthalten bedeutende neue Informationen über den zweiten Akt, in dem sich die Galaxien zusammenfügten.
Planck fand Beweise für eine ansonsten unsichtbare, vor Milliarden von Jahren in Staub gehüllte Galaxienpopulation, die 10 bis 1 000 Mal schneller Sterne bildete, als dies heute in unserer Galaxie der Fall ist. Zuvor waren noch nie Messungen dieser Population in diesen Wellenlängen vorgenommen worden. „Dies ist ein erster Schritt. Wir lernen gerade erst, wie wir diese Daten verarbeiten müssen, um die meisten Informationen aus ihnen zu gewinnen“, so Jean-Loup Puget vom französischen Forschungszentrum (CNRS) der Universität Paris Sud in Orsay.
Eines Tages wird Planck uns die besten Einblicke in den ersten Akt der Entstehung des Universums bieten: die Bildung seiner ersten großen Strukturen, aus denen später die Galaxien entstanden. Diese Strukturen werden mithilfe der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung rekonstruiert, die 380 000 Jahre nach dem Urknall emittiert wurde, als sich das Universum abkühlte.
Um dies richtig erkennen zu können, muss jedoch zuerst die Fülle an Emissionen vordergründiger Quellen beseitigt werden, die das Gesamtbild „verschmutzen“. Dies umfasst die einzelnen Objekte, die in der Erstveröffentlichung des Katalogs kompakter Quellen enthalten sind, sowie verschiedene diffuse Emissionsquellen.
Heute wurde zudem eine wichtige Etappe bei der Entfernung dieser „Verschmutzung“ bekanntgegeben. Die „anormale Mikrowellenemission“ ist ein diffuser Schein, der in engen Zusammenhang mit den dichten, staubigen Regionen unserer Galaxie gestellt wird, dessen Ursprung jedoch seit Jahrzehnten Rätsel aufgibt.
Die mithilfe von Plancks bisher unerreichtem Wellenlängenumfang gesammelten Daten erhärten die Theorie, dass er von Staubpartikeln hervorgerufen wird, die sich durch Kollisionen mit sich rasch bewegenden Atomen oder ultravioletten Lichtpaketen Dutzende Milliarden Male um sich selbst drehen.
Diese neuen Erkenntnisse helfen, die Planck-Daten mit größerer Genauigkeit von dem lokalen „Mikrowellennebel“ zu trennen, wobei der kosmische Mikrowellenhintergrund unberührt bleibt.
„Dieses hervorragende Ergebnis ist dank der außergewöhnlichen Qualität der Planck-Daten möglich“, so Clive Dickinson von der Universität Manchester im Vereinigten Königreich.
Neben den zahlreichen anderen heute vorgestellten Ergebnissen hat Planck auch neue Details über andere Darsteller auf der kosmischen Bühne, die entfernten Galaxienhaufen, enthüllt. Diese sind in den Planck-Daten als kompakte Silhouetten vor dem kosmischen Mikrowellenhintergrund zu erkennen.
Das Planck-Konsortium konnte bisher 189 dieser Galaxienhaufen identifizieren, von denen 20 zuvor nicht bekannt waren. Ihre Existenz wurde durch das Röntgenobservatorium der ESA, XMM-Newton, bestätigt.
Durch die Beobachtung des gesamten Himmels stehen die Chancen gut, dass Planck die größten dieser Galaxienhaufen aufspürt. Sie sind selten und ihre Anzahl veranschaulicht deutlich, wie unser Universum aufgebaut ist, wie schnell es expandiert und wieviel Materie in ihm vorhanden ist.
„Plancks Beobachtungen sind Wissensbausteine für unser Verständnis des Universums“, so Nabila Aghanim vom französischen Forschungszentrum (CNRS) der Universität Paris Sud in Orsay.
„Die aktuellen Ergebnisse sind nur die Spitze des Eisbergs. Dank des Einsatzes aller Projektbeteiligten übertrifft Planck alle Erwartungen“, so David Southwood, ESA-Direktor für Wissenschaft und Robotische Exploration.
„Zudem enthält der Katalog außer den heute bekanntgegebenen Entdeckungen das Rohmaterial für zahlreiche weitere. Und dabei sind wir noch nicht zum echten Schatz, dem kosmischen Mikrowellenhintergrund selbst, vorgedrungen.“
Planck wird das Universum auch weiter beobachten. Die nächste Datenveröffentlichung ist für Januar 2013 geplant und wird den kosmischen Mikrowellenhintergrund in bisher unerreichter Detailgenauigkeit enthüllen – den ersten Akt des kosmischen Dramas und eine Abbildung der Geburtsstunde unseres Universums.
Nähere Auskunft erteilt:
ESA-Referat Medienbeziehungen
Tel.: +33 1 53 69 72 99
Fax: +33 1 53 69 76 90
E-Mail: media@esa.int
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