1 00:00:19,000 --> 00:00:20,000 Das ist der Hubblecast! 2 00:00:20,000 --> 00:00:23,000 Nachrichten und Bilder vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA/ESA. 3 00:00:23,000 --> 00:00:29,000 Mit unserem Gastgeber Doktor J, alias Dr. Joe Liske, reisen wir durch Zeit und Raum. 4 00:00:30,000 --> 00:00:35,000 Wenn Sie Ihr Lieblingsmusikstück hören, nehmen Ihre Ohren sehr unterschiedliche Frequenzen auf, 5 00:00:35,000 --> 00:00:40,000 vom tiefsten Grummeln des Basses bis zu den höchsten Höhen. 6 00:00:40,000 --> 00:00:45,000 Stellen Sie sich nun vor, Ihre Ohren wären nur für einen sehr begrenzten Frequenzbereich empfindlich. 7 00:00:45,000 --> 00:00:47,000 Sie würden die meisten guten Dinge verpassen! 8 00:00:47,000 --> 00:00:51,000 Aber das ist im Grunde die Situation, in der sich Astronomen befinden. 9 00:00:51,000 --> 00:00:55,000 Unsere Augen sind nur für einen sehr engen Bereich von Lichtfrequenzen empfindlich: 10 00:00:55,000 --> 00:00:57,000 Sichtbares Licht. 11 00:00:57,000 --> 00:01:01,000 Aber wir sind gegenüber allen anderen Formen elektromagnetischer Strahlung völlig blind. 12 00:01:02,000 --> 00:01:08,000 Es gibt jedoch viele Objekte im Universum, die Strahlung in anderen Teilen des elektromagnetischen Spektrums aussenden. 13 00:01:08,000 --> 00:01:15,000 Zum Beispiel wurde in den 1930er Jahren durch Zufall entdeckt, dass aus den Tiefen des Weltraums auch Radiowellen zu uns kommen. 14 00:01:15,000 --> 00:01:19,000 Einige dieser Wellen haben die gleiche Frequenz wie Ihr Lieblingsradiosender, 15 00:01:19,000 --> 00:01:23,000 aber sie sind viel schwächer und natürlich gibt es nichts zu hören. 16 00:01:25,000 --> 00:01:28,000 Um das Radio-Universum zu belauschen, braucht man eine Art Empfänger: 17 00:01:28,000 --> 00:01:30,000 Ein Radioteleskop. 18 00:01:30,000 --> 00:01:35,000 Für alle außer die längsten Wellen braucht man zum Empfang einfach eine Schüssel. 19 00:01:35,000 --> 00:01:38,000 Ähnlich wie der Hauptspiegel eines optischen Teleskops. 20 00:01:38,000 --> 00:01:42,000 Aber weil Radiowellen so viel länger sind als sichtbare Lichtwellen, 21 00:01:42,000 --> 00:01:47,000 braucht die Oberfläche der Schüssel nicht annähernd so glatt zu sein wie die Oberfläche eines Spiegels. 22 00:01:47,000 --> 00:01:54,000 Aus diesem Grund ist es viel einfacher, ein großes Radioteleskop zu bauen, als ein großes optisches Teleskop. 23 00:01:55,000 --> 00:01:59,000 Außerdem ist es bei Radiowellenlängen viel einfacher, mit Interferometrie zu arbeiten. 24 00:01:59,000 --> 00:02:05,000 Dabei kombiniert man, um den Detailgrad zu erhöhen, das Licht von zwei separaten Teleskopen, 25 00:02:05,000 --> 00:02:09,000 als wären sie Teil eines einzigen, riesigen Spiegels. 26 00:02:09,000 --> 00:02:12,000 Das Very Large Array in New Mexico besteht zum Beispiel 27 00:02:12,000 --> 00:02:17,000 aus 27 separaten Antennen, die jeweils 25 Meter Durchmesser haben. 28 00:02:17,000 --> 00:02:20,000 Jede Antenne kann separat bewegt werden 29 00:02:20,000 --> 00:02:28,000 und in ihrer extremsten Konfiguration entspricht die virtuelle Antenne, die durch das Array simuliert wird, einer Schüssel von 36 Kilometer Durchmesser. 30 00:02:28,000 --> 00:02:31,000 Wie sieht das Universum nun im Radiobereich aus? 31 00:02:31,000 --> 00:02:36,000 Als erstes ist unsere Sonne im Radiobereich sehr hell. 32 00:02:36,000 --> 00:02:38,000 Und auch das Zentrum unserer Milchstraße. 33 00:02:38,000 --> 00:02:40,000 Aber da ist noch mehr. 34 00:02:40,000 --> 00:02:46,000 Pulsare sind sehr dichte Sternleichen, die Radiowellen nur in einem sehr engen Strahl aussenden. 35 00:02:46,000 --> 00:02:51,000 Darüber hinaus rotieren sie mit Geschwindigkeiten von bis zu mehreren hundert Umdrehungen pro Sekunde. 36 00:02:51,000 --> 00:02:55,000 Ein Pulsar sieht also aus wie ein rotierender Radio-Leuchtturm. 37 00:02:55,000 --> 00:03:02,000 Und was wir von Pulsaren sehen, ist eine sehr regelmäßige und schnelle Folge sehr kurzer Funkimpulse. 38 00:03:02,000 --> 00:03:03,000 Daher der Name. 39 00:03:05,000 --> 00:03:11,000 Die als Cassiopeia A bekannte Radioquelle ist tatsächlich der Überrest einer Supernova, die im 17. Jahrhundert explodierte. 40 00:03:11,000 --> 00:03:18,000 Centaurus A, Cygnus A und Virgo A sind riesige Galaxien, die riesige Mengen an Radiowellen aussenden. 41 00:03:18,000 --> 00:03:22,000 Jede Galaxie wird von einem massereichen Schwarzen Loch in ihrer Mitte beherrscht. 42 00:03:25,000 --> 00:03:27,000 Einige dieser Radiogalaxien und Quasare sind so stark 43 00:03:27,000 --> 00:03:32,000 dass ihre Signale noch aus einer Entfernung von 10 Milliarden Lichtjahren detektiert werden können. 44 00:03:32,000 --> 00:03:39,000 Und dann gibt es das schwache, relativ kurzwellige Radiozischen, das das gesamte Universum ausfüllt. 45 00:03:39,000 --> 00:03:44,000 Dies ist bekannt als der kosmische Mikrowellenhintergrund und es ist das Echo des Urknalls. 46 00:03:44,000 --> 00:03:48,000 Das Nachleuchten der heißen Anfänge des Universums. 47 00:03:50,000 --> 00:03:54,000 Jeder Teil des Spektrums hat seine eigene Geschichte zu erzählen. 48 00:03:54,000 --> 00:03:57,000 Bei Millimeter- und Submillimeterwellenlängen 49 00:03:57,000 --> 00:04:00,000 untersuchen Astronomen die Entstehung von Galaxien im frühen Universum 50 00:04:00,000 --> 00:04:03,000 und den Ursprung von Sternen und Planeten in unserer eigenen Milchstraße. 51 00:04:05,000 --> 00:04:09,000 Doch der größte Teil dieser Strahlung wird durch Wasserdampf in unserer Atmosphäre geschluckt. 52 00:04:09,000 --> 00:04:12,000 Um sie zu beobachten, muss man in große Höhen und trockene Gebiete gehen. 53 00:04:12,000 --> 00:04:15,000 Zum Beispiel nach Llano de Chajnantor. 54 00:04:15,000 --> 00:04:22,000 Auf fünf Kilometern über dem Meeresspiegel befindet sich auf dem surrealistischen Plateau im Norden Chiles die Baustelle von ALMA: 55 00:04:22,000 --> 00:04:25,000 Das Atacama Large Millimeter Array. 56 00:04:25,000 --> 00:04:32,000 Nach Fertigstellung im Jahr 2014 wird ALMA das größte astronomische Observatorium überhaupt sein. 57 00:04:33,000 --> 00:04:38,000 64 Antennen mit einem Gewicht von je 100 Tonnen arbeiten zusammen. 58 00:04:38,000 --> 00:04:44,000 Riesige Lastwagen werden sie über ein Gebiet so groß wie London verteilen, um die Schärfe der Bilder zu erhöhen, 59 00:04:44,000 --> 00:04:46,000 oder sie bringen sie nahe zusammen, um eine weiteres Sichtfeld zu haben. 60 00:04:46,000 --> 00:04:50,000 Jede Umgruppierung wird millimetergenau durchgeführt. 61 00:04:53,000 --> 00:04:56,000 Viele Objekte im Universum leuchten auch im Infrarotbereich. 62 00:04:56,000 --> 00:05:01,000 Entdeckt von William Herschel, wird Infrarotstrahlung oft auch „Wärmestrahlung“ genannt, 63 00:05:01,000 --> 00:05:06,000 weil sie von allen relativ warmen Objekten, einschließlich Menschen, ausgestrahlt wird. 64 00:05:10,000 --> 00:05:13,000 Vielleicht kennen Sie die Infrarotstrahlung besser als Sie denken. 65 00:05:13,000 --> 00:05:18,000 Denn auf der Erde wird diese Art von Strahlung von Nachtsichtgeräten und Kameras genutzt. 66 00:05:18,000 --> 00:05:22,000 Aber um das schwache Infrarotlicht von entfernten Objekten einzufangen, 67 00:05:22,000 --> 00:05:28,000 brauchen Astronomen sehr empfindliche Detektoren, die auf wenige Grad über dem absoluten Nullpunkt herunter gekühlt sind, 68 00:05:28,000 --> 00:05:31,000 um die eigene Wärmestrahlung zu unterdrücken. 69 00:05:35,000 --> 00:05:39,000 Heute sind die meisten großen optischen Teleskope auch mit Infrarotkameras ausgestattet. 70 00:05:39,000 --> 00:05:42,000 Sie ermöglichen es, durch eine kosmische Staubwolke einfach hindurch zu sehen 71 00:05:42,000 --> 00:05:48,000 und zeigen dabei die neugeborenen Sterne im ihrem Inneren — etwas, das im Optischen nicht zu sehen ist. 72 00:05:48,000 --> 00:05:53,000 Nehmen wir zum Beispiel dieses optische Bild der berühmten Sternenkrippe im Orion. 73 00:05:53,000 --> 00:05:57,000 Nun schauen Sie, wie anders das aussieht, wenn man durch die Augen einer Infrarotkamera blickt! 74 00:05:57,000 --> 00:06:03,000 In der Lage zu sein, im Infrarot zu sehen, ist auch sehr hilfreich bei der Untersuchung der entferntesten Galaxien. 75 00:06:04,000 --> 00:06:09,000 Die neugeborenen Sterne in einer jungen Galaxie leuchten sehr hell im Ultravioletten. 76 00:06:09,000 --> 00:06:14,000 Aber dann muss dieses ultraviolette Licht Milliarden von Jahren durch das expandierende Universum reisen. 77 00:06:14,000 --> 00:06:19,000 Die Ausdehnung des Universums dehnt die Lichtwellen so stark, dass sie bei uns 78 00:06:19,000 --> 00:06:23,000 ins nahe Infrarot verschoben ankommen. 79 00:06:25,000 --> 00:06:28,000 Dieses elegante Instrument ist das MAGIC-Teleskop auf La Palma. 80 00:06:28,000 --> 00:06:34,000 Es sucht den Himmel nach kosmischen Gammastrahlen ab, der energiereichsten Form der Strahlung. 81 00:06:37,000 --> 00:06:40,000 Zum unserem Glück werden die tödlichen Gammastrahlen durch die Erdatmosphäre blockiert. 82 00:06:40,000 --> 00:06:44,000 Aber sie hinterlassen Spuren die wir lesen können. 83 00:06:44,000 --> 00:06:48,000 Wenn sie auf die Atmosphäre treffen, produzieren sie Kaskaden energiereicher Teilchen. 84 00:06:48,000 --> 00:06:53,000 Diese wiederum verursachen ein schwaches Leuchten, das MAGIC sehen kann. 85 00:06:55,000 --> 00:06:58,000 Und hier ist das Pierre Auger Observatorium in Argentinien. 86 00:06:58,000 --> 00:07:01,000 Es sieht nicht einmal wie ein Teleskop aus. 87 00:07:01,000 --> 00:07:08,000 Pierre Auger besteht aus 1600 Detektoren, verteilt auf 3000 Quadratkilometern. 88 00:07:08,000 --> 00:07:14,000 Sie fangen die Zerfallsprodukte kosmischer Strahlen von entfernten Supernovae und Schwarzen Löchern ein. 89 00:07:16,000 --> 00:07:24,000 Und was ist mit Neutrinodetektoren, die in tiefen Minen oder unter der Oberfläche des Ozeans oder im antarktischen Eis gebaut wurden? 90 00:07:24,000 --> 00:07:26,000 Kann man die überhaupt noch Teleskope nennen? 91 00:07:26,000 --> 00:07:27,000 Gut, warum nicht? 92 00:07:27,000 --> 00:07:34,000 Schließlich beobachten sie das Universum, auch wenn sie keine Daten aus dem elektromagnetischen Spektrum erfassen. 93 00:07:35,000 --> 00:07:40,000 Neutrinos sind schwer fassbare Teilchen, die in der Sonne und Supernova-Explosionen produziert werden. 94 00:07:40,000 --> 00:07:44,000 Sie wurden sogar beim Urknall selbst produziert. 95 00:07:44,000 --> 00:07:53,000 Im Gegensatz zu anderen Elementarteilchen können Neutrinos normale Materie durchdringen, sich mit beinahe Lichtgeschwindigkeit bewegen und haben keine elektrische Ladung. 96 00:07:54,000 --> 00:07:58,000 Obwohl diese Teilchen schwierig zu untersuchen sind, sind sie reichlich vorhanden. 97 00:07:58,000 --> 00:08:04,000 Jede Sekunde durchdringen Sie mehr als 50 Billionen Elektron-Neutrinos von der Sonne. 98 00:08:05,000 --> 00:08:10,000 Schließlich haben sich Astronomen und Physiker zusammengetan, um Gravitationswellendetektoren zu bauen. 99 00:08:10,000 --> 00:08:14,000 Diese „Teleskope“ beobachten keine Strahlung oder fangen Partikel auf. 100 00:08:14,000 --> 00:08:19,000 Sie messen winzige Wellen in der Struktur der Raumzeit — 101 00:08:19,000 --> 00:08:23,000 ein Konzept, das von Albert Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagt wurde. 102 00:08:25,000 --> 00:08:32,000 Mit einer erstaunlichen Vielzahl von Instrumenten haben Astronomen das volle Spektrum der elektromagnetischen Strahlung geöffnet 103 00:08:32,000 --> 00:08:35,000 und haben sich sogar darüber hinaus gewagt. 104 00:08:36,000 --> 00:08:39,000 Aber einige Beobachtungen können einfach nicht vom Boden aus gemacht werden. 105 00:08:39,000 --> 00:08:41,000 Die Antwort? 106 00:08:41,000 --> 00:08:43,000 Weltraumteleskope.