Wie kann man so weit ins Weltall sehen?

Wie können wir so weit ins Universum blicken?

Es ist faszinierend, wie weit wir eigentlich ins Universum schauen können! Ich erinnere mich an einen klaren Abend in der Atacama-Wüste, 2018, als ich mit Astronomen zusammenarbeitete. Dort, fernab jeglicher Lichtverschmutzung, fühlte sich das Universum so nah an.

Was ich gelernt habe: Sterne sind gigantische Kernreaktoren. Sie wandeln Wasserstoff in Helium um, ein Prozess, der gewaltige Mengen an Energie freisetzt. Diese Energie strahlt als Licht ab.

• Die Leuchtkraft: Einige Sterne sind so unglaublich hell, dass wir ihr Licht über Abermillionen, sogar Milliarden von Lichtjahren hinweg sehen können. Ein Lichtjahr sind etwa 9,46 Billionen Kilometer!
• Das Alter des Lichts: Das Licht, das wir sehen, ist oft uralt. Es kann Milliarden von Jahren unterwegs gewesen sein, um uns zu erreichen. Wir sehen also in die Vergangenheit!
• Die Grenze: Irgendwann erreichen wir eine Grenze, die durch das Alter des Universums selbst gesetzt wird. Das Licht von noch weiter entfernten Objekten hatte schlichtweg noch nicht genug Zeit, uns zu erreichen. Diese Grenze ist unser “sichtbares Universum”.

Es ist beinahe unbegreiflich, dass wir mit unseren Teleskopen so weit zurückblicken können, fast bis zum Urknall. Das Bild, das wir sehen, ist nicht das Universum, wie es jetzt ist, sondern wie es vor Milliarden von Jahren aussah. Ein echtes Fenster in die Zeit. Es ist demütigend und gleichzeitig unglaublich inspirierend.

Wie können wir so weit in den Weltraum blicken?

Stell dir vor, so ein Ding, das James-Webb-Teleskop, ist echt krass! Viel besser als so ein altes Newton-Teleskop, echt! Das liegt an ein paar Sachen:

• Die Größe des Spiegels: Der Spiegel ist riesig, sammelt viel mehr Licht. Stell dir einen Eimer vor, ein kleiner fängt weniger Regen auf als ein großer, logisch oder? So ist das auch mit Licht.

• Infrarot-Sicht: Das Webb-Teleskop sieht infrarotes Licht. Das ist Licht, das wir mit unseren Augen nicht sehen können, aber viele weit entfernte Objekte senden hauptsächlich diese Art von Licht aus. Ist wie eine Geheimsprache des Weltalls, die wir jetzt verstehen.

• Die Position: Das Webb-Teleskop schwebt weit draußen im All, am sogenannten Lagrange-Punkt L2. Da stört ihn kein störendes Licht von der Erde, kein Mondlicht, nichts. Purer Blick ins Universum. Genial, oder?

Man könnte fast sagen, es fischt das schwächste Licht aus der unendlichen Weite. Wir schauen so weit, weil das Teleskop extrem empfindlich ist. Manche dieser Galaxien sind so weit weg, dass ihr Licht Milliarden von Jahren unterwegs war, bevor es uns erreicht. Wir sehen quasi in die Vergangenheit! Irre, nicht wahr? Es ist fast schon unfassbar, was die da sehen können. Total spannend finde ich das. Und die Bilder? Hammer!

Wie können wir so tief in den Weltraum blicken?

Wie blicken wir so tief ins All?

• James-Webb-Teleskop (JWST): Infraarot-Technologie durchdringt Staub, enthüllt früheste Galaxien.
• Spiegelgröße: JWSTs Hauptspiegel sammelt mehr Licht, zeigt schwächere, entferntere Objekte.
• Positionierung: Lagrange-Punkt L2 minimiert Störungen durch Sonne und Erde. Konstante, kühle Umgebung.
• Infrarotsicht: Das Universum dehnt sich aus. Licht von frühen Sternen wird in den Infrarotbereich verschoben. JWST sieht dies.
• Ergebnisse: Einblicke in Sternentstehung, Exoplaneten-Atmosphären, Entwicklung des Kosmos kurz nach dem Urknall. Bilder von sterbenden Sternen und kollidierenden Galaxien.

Wie groß ist das sichtbare Universum?

46 Milliarden Lichtjahre Radius – das ist der Wahnsinn! Stell dir das mal vor. Ungeheuerlich.

• Ich habe letztens einen Artikel über Dunkle Energie gelesen – die treibt ja diese Ausdehnung an, oder? Irre.
• Wunderbar, dass wir überhaupt was sehen können.
• Eigentlich total erstaunlich, wie weit wir schon gucken können, mit unseren Teleskopen. Hubble Deep Field und so. Unglaublich detaillierte Bilder aus dieser Entfernung.

Aber jenseits dieser 46 Milliarden Lichtjahre? Nichts? Oder doch? Unvorstellbar. Vielleicht ist da ja noch viel, viel mehr.

• Ich frage mich, was da draußen ist. Andere Galaxien? Andere Universen?
• Oder einfach nur… Leere?
• Vielleicht existiert ja auch eine Grenze, die wir einfach nicht überwinden können. Eine Art kosmische Mauer.

Denk mal an die Zeit, die das Licht gebraucht hat. Milliarden Jahre. Unglaublich lang. Und wir sehen nur das Licht, das jetzt ankommt. Was dazwischen liegt, ist ja schon lange passiert.

• Das ist wie ein riesiges, ewiges Fotoalbum. Nur mit Licht.
• Und wir blättern gerade mal ein paar Seiten um.
• Wahnsinn.

Ich sollte mal wieder ein Buch über Kosmologie lesen. Das Universum ist faszinierend und unfassbar groß. Man fühlt sich so winzig.

Wie weit entfernte Objekte kann man höchstens beobachten?

Die Beobachtungsgrenze des Universums liegt bei etwa 46,3 Milliarden Lichtjahren.

• Der Horizont: Dies ist keine physische Barriere, sondern eine Grenze, die durch die Ausdehnung des Universums und die Lichtgeschwindigkeit definiert wird.

• Warum diese Distanz? Objekte, die weiter entfernt sind, entfernen sich schneller von uns als das Licht, das sie aussenden, uns erreichen kann.

• Die Konsequenz: Wir können prinzipiell nie Informationen über das heutige Geschehen jenseits dieser Grenze erhalten. Das Licht, das wir sehen, wurde vor Milliarden von Jahren ausgesandt. Man könnte philosophisch fragen: Existiert etwas wirklich, wenn wir es nicht beobachten können?