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Unser Auge im All Das Hubble-Teleskop

Hubble verwöhnt uns seit 1990 mit fantastischen Aufnahmen aus den Tiefen des Alls. Das Weltraumteleskop hat uns heiße Sonnen und explodierende Supernovas ins Wohnzimmer geholt und entdeckt immer wieder Neues.

Stand: 30.10.2018

Illustration des Weltraumteleskops Hubble in der Erdumlaufbahn | Bild: NASA

Am 24. April 1990 machte sich das Teleskop an Bord der Raumfähre Discovery daran, den Weltraum zu erobern. Einen Tag darauf wurde Hubble bereits im Orbit ausgesetzt. Rund 120.000 mal umrundete es seither die Erde, nahm dabei zehntausende Objekte ins Visier und hielt sie auf mehr als einer Million Fotos fest.

Zum ersten Mal "klick" machte es am 20. Mai 1990. Jede Woche sendet das Observatorium rund 120 Gigabyte Daten zur Erde, das entspricht etwa 26 DVDs. Fast 13.000 wissenschaftliche Veröffentlichungen sind zu seinen Beobachtungen schon erschienen.

Das All durch Hubbles Augen

Ein nicht gerade unauffälliger Spion

Der Krebsnebel

Das Hubble Space Telescope (HST) ist ein ziemlicher Koloss: Mit einer Länge von mehr als 13 Metern und einem Gewicht von rund elf Tonnen ist es etwa so groß wie ein Schulbus - der mit 28.000 Kilometern pro Stunde um die Erde rast und dabei das All erkundet: 615 Kilometer weit draußen, um mit seinen hochauflösenden Kameras einen möglichst klaren Blick in die unendlichen Weiten zu haben.

Hubble, Kind von NASA und ESA

Hubble hat verändert, wie wir den Kosmos wahrnehmen, ferne Galaxien und explodierende Sonnen bis in die Wohnzimmer gebracht. Für Astronomen und Astrophysiker liefert das Teleskop, das aus der Zusammenarbeit von NASA und ESA entstanden ist, Einblicke in bislang unbekannte Welten und bringt sie den Geheimnissen des Alls näher.

Beliebtes Bildmotiv

Der Katzenaugennebel

Der Katzenaugennebel ist eines der schönsten Bildmotive Hubbles, zu dem er immer wieder zurückkehrt: eine bizarre Skulptur aus Gas und Staub, gebildet von einem sterbenden Stern. NGC 6543, wie der Nebel offiziell katalogisiert ist, ist ein alter Bekannter - er war einer der ersten Planetarischen Nebel, die überhaupt entdeckt wurden. Dennoch ist er bis heute immer wieder für Überraschungen gut. Bereits 1994 erkannte man, dass sich der Nebel fortlaufend verändert: Er dehnt sich aus, wird dabei immer durchsichtiger und zeigt neue Strukturen.

Mit dem Leben davon gekommen

Zur Rettung eilte Hubble die Raumfähre Atlantis. Die gesamte Flotte ist jedoch inzwischen eingemottet.

Längst nagt der Zahn der Zeit an Hubble - und dem Tod ist ist das Teleskop nur knapp entkommen: 2005 bereits wollte die NASA das kränkelnde Oberservatorium gezielt zum Absturz bringen. Doch noch einmal wurde Hubble für die Zukunft fit gemacht: 2009, in einer wahrscheinlich letzten Reparaturmission, erhielt das Teleskop neue Batterien, Ersatzteile für zwei kaputte Kameras, eine ganz neue Kamera und neue Gyroskope, die für den richtigen Schwung sorgen und die Lage des Teleskops stabil halten. Zuhilfe kam ihm das US-Shuttle Atlantis mit sieben Astronauten an Bord.

"Hubble mal in den Arm nehmen"

Der Omega-Nebel

Das Teleskop, das nach dem Astronom Edwin Hubble benannt ist, kann und darf seither wieder für uns ins All linsen. "Hubble muss man einfach mal in den Arm nehmen", meinte der Chefmechaniker der Reparaturmission. Und das Teleskop hat es sogleich mit gestochen scharfen, äußerst farbenprächtigen Bildern gedankt. "Das markiert einen neuen Beginn für Hubble", musste dann auch Ed Weiler von der NASA zugeben.

Übrigens ist Hubble auch Teil der Popkultur geworden, man findet die ästhetischen, eingefärbten Aufnahmen des Teleskops in Kinofilmen, Computerspielen, Zeitschriften, im Fernsehen oder in der Werbung. Wie lange Hubble noch fliegen wird, ist unklar, es gibt derzeit jedenfalls keine konkreten Pläne für ein Ende des Betriebs, sagt die NASA. Die ursprünglich geplanten zehn Jahre Betriebszeit hat Hubble jedenfalls weit übertroffen.

Der Namenspatron des Weltraumspähers

Edwin Hubble

Edwin Hubble

Hubble trägt seinen Namen zu Recht: Wie sein Namenspatron Edwin Hubble späht es fremden Galaxien hinterher, sucht in immer weiteren Fernen und kommt damit dem Anfang der Welt näher. Inzwischen haben Astronomen auf Hubble-Aufnahmen das Licht von Galaxien entdeckt, die wohl unmittelbar nach dem Urknall entstanden sind.

Leben

Edwin Powell Hubble wurde 1889 in Missouri geboren und gilt als einer der bedeutendsten Astronomen des 20. Jahrhunderts. Moderne Astrophysiker reihen ihn unter die großen Revolutionäre unseres Weltbildes ein: Kepler, Kopernikus, Galileo - und Hubble.
Hubble entdeckte, dass sich das Universum ständig ausdehnt. Damit war es vorbei mit der kosmischen Ruhe: Bis dahin hatte man geglaubt, dass die Sterne seit unendlichen Zeiten ihre immer gleichen Bahnen durch das Weltall ziehen. Durch Hubble bekam der Kosmos Geschichte - einen Anfang und ein Ende.
Hubbles Leidenschaft gehörte jedoch nicht nur der Astronomie, er studierte auch Physik, Mathematik, Chemie, Französisch, Griechisch, Latein und Jura. Er starb am 28. September 1953.

Errungenschaft I

Auf der Jahreskonferenz der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft im Jahr 1914 debattierten die Forscher über die seltsamen Nebel jenseits der Milchstraße, die schon seit dem 18. Jahrhundert die Astronomen beschäftigten. Man hatte entdeckt, dass die Nebel nicht stillstanden, sondern durchs All schweben.
Hubble beschloss, seine Doktorarbeit über diese Nebel zu schreiben. Und er machte dabei zwei Entdeckungen, die im All keinen Stern auf dem anderen ließen:
Zunächst fand Hubble im Jahr 1923 heraus, dass die geheimnisvollen Nebel fremde Galaxien waren und vergrößerte so das bekannte Weltall auf einen Schlag um ein Vielfaches. Bis dahin war nicht geklärt gewesen, ob das Universum größer ist, als unsere Milchstraße. Seitdem ist sie noch eine Galaxie unter vielen.

Errungenschaft II

Hubble erkannte auch, wie man die Geschwindigkeit der fernen Galaxien messen kann: anhand der Farbe ihres Lichts. Lichtwellen sind mit akustischen Wellen vergleichbar. Bei der Sirene eines vorbeifahrenden Feuerwehrautos werden die Wellen verkürzt, wenn sich die Quelle dem Beobachter nähert, und verlängert, wenn sich die Quelle entfernt. Rast die Sirene auf uns zu, klingt sie hoch - entfernt sie sich, klingt sie tiefer.
Hubble übertrug 1929 diesen Effekt auf die Galaxien: Entfernen sie sich von uns, werden ihre Lichtwellen auf dem Weg zu uns gedehnt. Dadurch verschiebt sich ihre Farbe in den roten Bereich des Farbspektrums, in den Bereich der langen Wellen. Diesen Effekt nennt man die sogenannte "Rotverschiebung" oder "Redshift" von Galaxien.

Konstante

Mithilfe der Rotverschiebung entdeckte Hubble eine absolute Regelmäßigkeit in der Bewegung der Galaxien. Er fand heraus, dass sich die Galaxien umso schneller entfernen, je weiter sie von uns weg sind. Diese sogenannte Hubble-Konstante ist noch heute gültig und erschütterte die damalige Astronomie: Was Hubble damit entdeckt hatte, war die beständige Ausdehnung des Universums! Wie die Rosinen in einem Hefeteig bewegen sich die Galaxien mit der Expansion des Universums immer weiter und schneller auseinander. Eine der zentralen Aufgaben des Hubble-Teleskops war es übrigens, diese Konstante genau zu bestimmen.
Der Umkehrschluss aus der Ausdehnung: Wenn das Universum kontinuierlich expandiert, müssen am Anfang alle Galaxien dicht beisammen gewesen sein - an einem unendlich kleinen Punkt, der unendlich dicht und unendlich heiß war: der Urknall. Edwin Hubble selbst sprach noch nicht vom Urknall, doch ist die Urknalltheorie bis heute die plausibelste Konsequenz aus Hubbles Entdeckung.

Formel

Die Flucht-Geschwindigkeit einer Galaxie steht in linearer Beziehung zu ihrer Entfernung zu uns. Als Formel heißt das:

Geschwindigkeit = H x Entfernung

Die Hubble-Konstante H beträgt dabei rund 75 km/s pro MPC (1 Megaparsec entspricht etwa 30 Trillionen Kilometer).

James Webb, der Nachfolger

Trotzdem soll Hubble abgelöst werden - durch das James Webb Weltraumteleskop (JWST), einer Kooperation von NASA, ESA und der kanadischen Weltraumagentur CSA. Es wird hauptsächlich Daten im Infrarotbereich sammeln, aber auch Bilder im sichtbaren Lichtspektrum aufnehmen. So könnte es Informationen vom Beginn des Universums, den ersten Sternen und Galaxien liefern. Benannt ist es nach James Webb, der von 1961 bis 1968 NASA-Direktor war.


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