Es gibt so viele Galaxien hier drin.
Diese hellen, spitzen Punkte sind Sterne in der Nähe, aber jedes winzige Oval, jeder schimmernde Fleck ist eine ferne Galaxie, eine wirbelnde Schöpfung voller Sterne, Staub und Planeten. Einige der Galaxien im Vordergrund sind Teil eines Haufens namens SMACS 0723, der so massereich ist, dass seine Gravitation das Licht verzerrt, das von anderen, weiter entfernten Galaxien kommt. Der Effekt verstärkt ihre Helligkeit und holt Tausende von ihnen aus der Dunkelheit. Die kosmischen Edelsteine füllen jede Ecke des Rahmens, jeder fängt so ein, wie er vor Milliarden von Jahren aussah, als das Sternenlicht seine schimmernden Ränder verließ und begann, durch das Universum zu schweben.
Das heute veröffentlichte Bild wurde vom neuesten Weltraumobservatorium der Welt, dem James-Webb-Weltraumteleskop, aufgenommen. Es ist die erste echte Momentaufnahme der Mission, die vor mehr als sechs Monaten gestartet wurde und derzeit etwa 1 Million Meilen von der Erde entfernt umkreist.
Das Bild ist funkelnd und schön, eine großartige Wahl für einen Computerhintergrund. Es ist auch, was noch wichtiger ist, eine völlig neue Sicht auf das Universum. Das Licht der Galaxien im Vordergrund ist vor 4,6 Milliarden Jahren verschwunden, und das Licht der Galaxien dahinter sogar noch länger. All dieses Licht wurde vom leistungsstärksten Weltraumteleskop der Geschichte in beispielloser Detailgenauigkeit eingefangen, was dieses Bild zu einem der tiefsten und hochauflösendesten Bilder des Universums macht, die die Menschheit je gemacht hat.
Astronomen nennen diese Art der Sicht „Deep Field“: ein Bild von einem Punkt im Weltraum, das mit langen Belichtungszeiten gemacht wird, damit sich das Instrument wirklich in jedem einfallenden Licht sonnen kann. Erinnern Sie sich an Hubble und dieses glorreiche Deep-Field-Bild aus den 1990er Jahren, das mit Tausenden von Galaxien funkelte? Das Webb-Teleskop wurde entwickelt, um Himmelsobjekte zu erkennen, die etwa 100-mal schwächer sind als die, die Hubble erkennen kann. Das heutige Bild ist nicht so tief, wie Webb gehen kann, aber die Astronomen des Webb-Teams sind immer noch überrascht, wie gut es aussieht, und sie haben etwas Außergewöhnliches über die Fähigkeiten des Observatoriums erkannt. Nahezu jedes Bild, das Webb von einem bestimmten kosmischen Objekt aufnimmt, wird als Deep-Field-Bild gelten, ein Schnappschuss aus zuvor unerreichbaren Tiefen, wobei der Hintergrund von weit entfernten Galaxien funkelt, die das Teleskop zufällig eingefangen hat. Und jedes neue Bild hat das Potenzial, zu unserer bisher tiefsten Sichtweise zu werden.
Das heute veröffentlichte Bild ist auf praktischer Ebene ein Beweis für den Missionserfolg der NASA und ihrer Partner in diesem ehrgeizigen Unterfangen, der Europäischen Weltraumorganisation und der Kanadischen Weltraumorganisation. Dies ist ein Haufen Weltraumagenturen, die der Öffentlichkeit zurufen: Schauen Sie, dieses 10-Milliarden-Dollar-Weltraumteleskop, an dem wir mehr als 25 Jahre gearbeitet haben – es funktioniert! Es funktioniert wunderbar. Aber auf einer tieferen Ebene (sorry) repräsentiert das Bild etwas anderes, eine Art kosmische Nivellierung. Hier sind wir, auf dieser kleinen Felskugel in einem grenzenlosen Universum, und wir haben es geschafft, einen Blick auf das Universum zu werfen, wie es Milliarden von Jahren war, bevor wir überhaupt existierten. Wir haben unsere Wahrnehmung des Universums vom Nachthimmel auf die Planeten, auf andere Sonnen und andere Galaxien ausgedehnt, und bald werden wir das Licht einfangen, das noch älter ist, noch weiter von uns entfernt – näher an dem großen, mysteriösen Moment, in dem das Universum begann.
Diese Art von Deep-Field-Wissenschaft ist eine ziemlich neue Disziplin. Bevor Hubble in den frühen 1990er Jahren auf den Markt kam, wurde Astronomie wie folgt durchgeführt: Wählen Sie den Stern, die Galaxie oder ein anderes kosmisches Objekt, das Sie untersuchen möchten, und richten Sie dann ein Teleskop in seine Richtung. „Du würdest dein Teleskop niemals nehmen und es auf einen sehr leeren Fleck am Himmel richten, denn das wäre eine Verschwendung von Teleskopzeit“, sagte mir Caitlin Casey, Astronomin an der University of Texas in Austin. Genau das sagten Astronomen Bob Williams 1995, als Williams, der damalige Direktor der Institution, die das Hubble-Weltraumteleskop verwaltete, beschloss, genau das zu tun. Williams dachte, wenn er Hubble viele Stunden lang auf nichts Bestimmtes richtete, würde das Teleskop etwas Interessantes zeigen; Denn je länger ein Weltraumteleskop in eine Richtung starrt, desto mehr Licht erfasst es. Seine Vermutung war richtig, und die Anstrengung erzeugte Hubbles berühmtes Tiefenfeld, eine Ansicht von etwa 3.000 Galaxien, die Milliarden von Jahren in der Zeit zurückreichen.
Hubble hat seitdem mehrere tiefe Felder produziert und ist an die Grenzen seiner Möglichkeiten gestoßen. Inzwischen hat das 32 Jahre alte Teleskop, das den Kosmos in sichtbaren und ultravioletten Wellenlängen mit nur einem Hauch von Infrarot beobachtet, so weit wie möglich in die Vergangenheit geblickt. Hubble kann die entferntesten Sterne und Galaxien im Universum nicht erkennen; Das Leuchten, das von diesen Objekten ausgeht, ist als sichtbares Licht ausgegangen, aber es ist so lange durch den Weltraum gereist, dass es die Erde als Infrarot erreicht. Aber Infrarotlicht ist Webbs Spezialität. Casey und andere Astronomen haben sich auf Webb bereits Zeit gesichert, um das zu tun, was Williams vor fast 30 Jahren getan hat. Laut Casey wäre Webbs Äquivalent ein 16 mal 16 Fuß großes Wandgemälde, wenn Hubbles Deep Field auf ein Blatt Papier passen könnte.
Webb soll mehr als nur alte Sterne und Galaxien beobachten. Das Teleskop kann fast alles untersuchen, von den Planeten unseres Sonnensystems bis hin zu Sternentstehungsgebieten, die Millionen von Lichtjahren entfernt sind. Im Gegensatz zu sichtbarem Licht kann Infrarot kosmischen Staub durchdringen, was bedeutet, dass Webb Objekte erkennt, die für Hubble unsichtbar sind. Und Webb ist so sensibel, sagte Casey, dass sie, selbst wenn es nicht nach einem Haufen weit entfernter Galaxien sucht, zwangsläufig eine Fotobombe machen. „Egal wo du in den Himmel schaust, [even] Wenn Sie einen Planeten im Sonnensystem betrachten, werden Sie diese Galaxien im Hintergrund sehen“, sagte Casey.
Die NASA wird voraussichtlich morgen weitere Webb-Bilder veröffentlichen, die den Beginn der wissenschaftlichen Operationen der Mission markieren. Wissenschaftler sind schwindelig und wollen in die Daten hinter den hübschen Bildern eintauchen. Die Aufregung einiger Astronomen wird durch die Kontroverse um Webbs Namensvetter gemildert, einen ehemaligen NASA-Administrator, von dem einige sagen, dass er in den 1950er und 1960er Jahren an der Diskriminierung von LGBTQ-Regierungsangestellten mitschuldig war; Die NASA hat eine Untersuchung der Vergangenheit des Administrators durchgeführt, sich jedoch bisher geweigert, eine Umbenennung der Mission in Betracht zu ziehen. Dennoch ist die allgemeine Stimmung in der Astronomie-Community viel besser als im Dezember, als Webb noch auf der Startrampe an der Küste Südamerikas war. Ich erinnere mich, dass ich im Kontrollraum der Mission in Französisch-Guayana saß und mit Pierre Ferruit sprach, dem Webb-Projektwissenschaftler bei der Europäischen Weltraumorganisation, der wie alle anderen in der Stadt einen nervösen Gesichtsausdruck hatte. Damals hätte niemand vorhersagen können, dass Webb so nahtlos durch die äußerst komplizierten Stationen seiner ersten Monate im Weltraum kommen würde.
Als ich mich vor ein paar Tagen über Zoom bei Ferruit meldete, strahlte er vor Erleichterung. „Wir hatten Angst vor dem Start, wir hatten Angst vor den Einsätzen, und alles lief reibungslos“, sagte Ferruit. Er hatte die ersten Bilder gesehen, und sie waren fantastisch. Jetzt ist es für Astronomen endlich an der Zeit, ihre Sorgen über die Mechanik loszulassen und sich darauf zu konzentrieren, was uns das Teleskop über das wundersame und mysteriöse Universum zeigen kann, das unsere kleine Felskugel umgibt.