25 Jahre Hubble-Weltraumteleskop:Intergalaktische Farbenpracht

Schwarze Löcher, explodierende Himmelskörper, die Geburt von Sternen: Seit 25 Jahren sendet das Hubble-Weltraumteleskop Fotos des Universums zur Erde. Die Bilder zeugen von Ereignissen aus längst vergangener Zeit.

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25 Jahre Weltraumteleskop ´Hubble"

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Schwarze Löcher, schillernde Gasnebel, ferne Planeten: Das Weltraumteleskop Hubble hat unser Bild vom Kosmos verändert. Mehr als eine Million Beobachtungen hat das fliegende Observatorium bereits gemacht, fast 13 000 wissenschaftliche Fachveröffentlichungen sind dazu erschienen.

Seit 25 Jahren umkreist das Weltraumteleskop in 540 Kilometern Höhe die Erde. Am 24. April 1990 startete Hubble an Bord des Space Shuttles "Discovery" vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral ins All, einen Tag später, am 25. April, wurde es im Orbit ausgesetzt. "Trotz eines holperigen Auftakts haben die Erfolge des Teleskops alle Erwartungen übertroffen", urteilt Lars Lindberg Christensen, Leiter des Informationszentrums der Europäischen Südsternwarte Eso in Garching bei München, zu dem auch das europäische Hubble-Informationszentrum gehört.

Im Bild: Der Pferdekopf-Nebel vor Sternen der Milchstraße und anderer Galaxien.

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Mit Hubble haben Astronomen das Alter des Universums bestimmt, zum ersten Mal die Atmosphäre eines Planeten bei einem anderen Stern untersucht und in den Tiefen des Weltraums die ersten Galaxien nach dem Urknall aufgespürt. Ohne den störenden Einfluss der Erdatmosphäre konnte das Omnibus-große Weltraumteleskop viele Beobachtungen machen, die so vom Erdboden aus nicht möglich gewesen wären.

"Natürlich hat die Astronomie insgesamt Fortschritte gemacht, und es gibt auch viele Dinge, die wir mit erdgebundenen Teleskopen, aber nicht mit Hubble untersuchen können", sagt Christensen. "Aber es ist nicht übertrieben zu sagen, dass Hubble unser Wissen über das Universum umgekrempelt hat."

Im Bild: Die relativ junge, nur wenige Millionen Jahre alte Sternengruppe R136 im sogenannten Tarantelnebel.

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Dabei verlief das Projekt anfangs alles andere als reibungslos. Schon vor dem Start hatten die Planer mit Widerständen zu kämpfen: Verschiedene einflussreiche Astronomen hätten die für Hubble veranschlagten 300 Millionen Dollar lieber für 20 erdgebundene Teleskope vom Typ des Mount-Palomar-Observatoriums ausgegeben, erinnert sich der Astronom Robert O'Dell von der Vanderbilt-Universität in Nashville in einem Jubiläumsfilm der US-Raumfahrtbehörde Nasa.

Tatsächlich kostete das Weltraumteleskop ungefähr das Vierfache, bis es 1990 im Erdorbit stationiert wurde. Die Europäische Raumfahrtagentur Esa ist mit 15 Prozent an dem fliegenden Observatorium beteiligt. Zwei Monate nach dem Start folgte der Schock: Hubbles 2,4 Meter großer Hauptspiegel war falsch geschliffen. Zwar ließ sich der optische Fehler rechnerisch korrigieren, das Weltraumteleskop sah damit jedoch nicht schärfer als erdgebundene Teleskope.

Im Bild: Die Galaxie NGC 1566 im Sternbild Schwertfisch. Der kleine aber sehr helle Kern der Galaxie deutet darauf hin, dass sich hier ein supermassives Schwarzes Loch befinden könnte.

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Dreieinhalb Jahre später installierten Astronauten dann eine Korrekturoptik an dem Weltraumteleskop - Hubble bekam eine Brille. Bis 2009 folgten vier weitere Service-Missionen, bei denen wissenschaftliche Instrumente des elf Tonnen schweren Observatoriums ausgetauscht und die Bordtechnik erneuert wurde. Seit die Space Shuttles der Nasa ausgemustert wurden, ist das Weltraumteleskop sich selbst überlassen. Jede Woche sendet es rund 120 Gigabyte Beobachtungsdaten zur Erde, das entspricht in etwa 26 DVDs.

Im Bild: Die Antennen-Galaxien NGC 4038 und NGC 4039 im Sternbild Rabe.

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Das Alter des Universums:

Das Weltall wächst, wie der Namenspatron des Weltraumteleskops, der US-Astronom Edwin Hubble, Ende der 1920er Jahre entdeckt hatte. Das fliegende Observatorium bestimmte diese Ausdehnungsgeschwindigkeit so genau wie nie zuvor und damit das Alter des Universums auf 13,7 Milliarden Jahre. Spätere Beobachtungen mit dem Satelliten "Planck" korrigierten diesen Wert auf 13,82 Milliarden Jahre.

Im Bild: Die Spitze einer drei Lichtjahre langen Säule aus Gas und Staub im 7500 Lichtjahre entfernten Carina-Nebel.

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Der tiefste Blick ins All:

Ende 1995 richtete das Weltraumteleskop seine Kamera mehr als 100 Stunden lang auf einen kleinen, scheinbar nahezu völlig leeren Himmelsbereich im Sternbild Großer Bär. Das Ergebnis versetzte die Astronomen in Erstaunen: Auf der Langzeitbelichtung des "Hubble Deep Field" waren mehr als 3000 ferne Galaxien zu sehen - in einem Himmelsausschnitt in etwa so groß wie ein Daumennagel aus gut 20 Metern Entfernung.

Es folgten weitere, zum Teil noch längere Belichtungen in verschiedenen Wellenlängenbereichen des Lichts. Das "Hubble eXtreme Deep Field" von 2012 besteht aus Aufnahmen mit einer Gesamtbelichtungszeit von 22 Tagen und gilt laut Nasa und Esa als bislang tiefster Blick ins sichtbare Weltall. Es zeigt demnach einige der ersten Galaxien, die nach dem Urknall entstanden sind, und enthält das älteste Sternenlicht, das je aufgenommen wurde.

Im Bild: Stephans Quintett, eine Gruppe von fünf Galaxien im Sternbild Pegasus - in etwa 300 Millionen Lichtjahren Entfernung.

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Schwarze Löcher:

Vor dem Start von Hubble hatten Astronomen keine Möglichkeit, ihre Theorien zu Schwarzen Löchern zu überprüfen, wie die Nasa betont. Das Weltraumteleskop konnte die Existenz supermassereicher Schwarzer Löcher im Zentrum großer Galaxien belegen, indem es die Bewegung einzelner Sterne verfolgte. "Hubble hat gezeigt, dass es im Wesentlichen in jeder Galaxie ein supermassereiches Schwarzes Loch gibt", erläutert der Astrophysiker Mario Livio vom Space Telescope Science Institute in Baltimore (US-Staat Maryland). "Und es hat uns gezeigt, dass es einen Zusammenhang gibt zwischen der Masse des Schwarzen Lochs und dem Wulst von Sternen der Galaxie."

Im Bild: Die Spiralgalaxie NGC 5194.

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Exoplaneten:

Als das Weltraumteleskop 1990 gestartet wurde, waren Planeten bei anderen Sternen noch nicht entdeckt. Inzwischen haben Astronomen mit anderen Teleskopen rund 2000 solcher Exoplaneten gefunden. Hubble hat mit seiner Detailschärfe nach Angaben der Nasa das erste Bild eines Exoplaneten im sichtbaren Licht geliefert, erstmals die Atmosphäre eines Exoplaneten untersucht, erstmals die wahre Farbe eines Exoplaneten bestimmt und sogar eine Wetterkarte eines fernen Planeten geliefert.

Im Bild: Ein Ausschnitt des Tarantelnebels in der Großen Magellanschen Wolke, eines der größten bekannten Sternentstehungsgebiete in relativer Nähe (ca. 175 000 Lichtjahre) zur Erde.

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Sternfabriken:

Mit dem fliegenden Observatorium haben Astronomen detailliert in sogenannte Sternentstehungsregionen gespäht, wo neue Sonnen sich aus Gas- und Staubwolken zusammenballen. Diese kosmischen Kreißsäle sind in der Regel hinter dichten Staub- und Gasschichten verborgen. Mit Infrarotkameras können Hubble und andere Weltraumteleskope durch die Staubvorhänge blicken. Vom Erdboden aus sind solche Aufnahmen nicht möglich, weil die Erdatmosphäre das infrarote Licht verschluckt.

Im Bild: Kosmische Wolken und Winde im Orionnebel.

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Doch nicht nur auf die Wissenschaft hat "Hubble" Auswirkungen. Die Bilder des Weltraumteleskops sind längst Teil des Alltags geworden, wie die Nasa betont. "Über die Jahre ist Hubble ein tief verwurzelter Teil der Popkultur geworden", pflichtet auch Christensen bei. Die oft bunt gefärbten und ästhetischen Aufnahmen des Teleskops finden sich in Kinofilmen, Computerspielen, Zeitschriften, im Fernsehen und in der Werbung ebenso wie auf CD-Hüllen von Rockbands, T-Shirts und sogar Snowboards. "Das ist ein Beleg sowohl für die Schönheit von Hubbles Bildern als auch für die Faszination der Wissenschaft dahinter", betont Christensen.

Dafür gerät das Team des Hubble-Teleskops auch immer wieder in die Kritik. Die Bilder, die die Weltraumbehörden veröffentlichen, entsprechen nämlich meist nicht dem Anblick, den ein menschliches Auge auf das Universum werfen würde. Sie sind in der Regel aufwendig nachbearbeitet, eingefärbt und oft aus vielen Einzelbildern zusammengesetzt.

Die Farben sind aber nicht beliebig: In diesem Bild, eine Aufnahme des Carina-Nebels, veranschaulichen sie die unterschiedlichen Materialien und chemischen Elemente, aus denen die verschiedenen Wolken, Sterne und Gase bestehen. Rot steht in diesem Fall für Schwefel, grün für Wasserstoff und Blau für Sauerstoff.

Sternen-Porno: Lesen Sie hier mehr darüber, weshalb die populären Bilder des Hubble-Teleskops unter Wissenschaftlern und Astronomen umstritten sind.

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Eine Säule aus Gas und Staub im Carina-Nebel. Auch hier stehen die Farben für unterschiedliche chemische Elemente, rot für Schwefel, blau für Sauerstoff und grün für Stickstoff und Wasserstoff.

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Der Sternenhaufen M5 soll laut Schätzungen von Wissenschaftlern fast 13 Milliarden Jahre alt sein.

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Der Krebsnebel, die Überreste einer Supernova in der Milchstraße.

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Die Galaxie NGC 6302, auch Schmetterlingsnebel genannt, hat eine Flügelspannweite von mehr als drei Lichtjahren.

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Ein Ausschnitt des Affenkopfnebels, etwa 6400 Lichtjahre von der Erde entfernt.

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Schockwelle: Die Spuren der Explosion eines Sterns in der Großen Magellanschen Wolke.

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Der Ringnebel (NGC 6720) im Sternbild Leier - eine Wolke von Gasen, die ein Stern vor etwa 20 000 Jahren abgestoßen hat.

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Die Galaxie M66, die größte der Leo-Drillingsgalaxien im Sternbild Löwe.

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Der Sternhaufen Pismis 24 im Emissionsnebel NGC 6357, ein Sternentstehungsgebiet in der Nähe des Zentrums der Milchstraße.

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Im Zentrum des Orionnebels ist ein Sternhaufen eingebettet, der ungefähr eine Million Jahre alt ist.

A NASA Hubble Space Telescope composite image shows a stellar breeding ground in 30 Doradus, located in the heart of the Tarantula Nebula 170,000 light-years away in the Large Magellanic Cloud

Quelle: Reuters

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Eine Brutstätte für junge Sterne, im Herzen des Tarantelnebels.

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Cassiopeia A sind die verstreuten Überreste einer Supernova im Sternbild Cassiopeia. Sie ist etwa 11 000 Lichtjahre entfernt - und das erste Licht der Explosion erreichte erst vor etwa 300 Jahren die Erde.

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Dieser Turm aus kaltem Gas und Staub ist neuneinhalb Lichtjahre hoch und befindet sich im 7000 Lichtjahre entfernten Adlernebel.

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Ebenfalls im Adlernebel: Die sogenannten "Säulen der Schöpfung", eine Anordnung von Staub und Gas unter dem radioaktiven Beschuss junger Sterne.

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Wie lange der Sternenschau-Veteran Hubble noch allein im Weltall durchhält, ist offen. Sein Nachfolger, das "James Webb"-Weltraumteleskop, soll 2018 ins All befördert werden. Die Wissenschaftler hoffen, dass es dann eine Zeit der Zweisamkeit gibt. "Hubble geht es weiterhin gut", sagt Christensen. "Mein Tipp ist, dass wir auch noch seinen 30. Jahrestag feiern werden."

© SZ.de/dpa/AFP/Reuters/mahu
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