Das Vera C. Rubin Observatorium, das vor kurzem in Chile seinen Betrieb aufnahm, entdeckte in seiner ersten Woche 10 Millionen Galaxien. Das Observatorium fotografiert alle paar Nächte den gesamten sichtbaren Himmel und erstellt so den bislang umfassendsten „Film des Universums“.
Nach diesem alle Erwartungen übertroffenen Start verspricht das Observatorium in Chile nicht nur, die großen Rätsel der Astronomie zu lösen, sondern auch Phänomene zu entdecken, die wir uns heute noch nicht einmal vorstellen können.
Das Universum war für uns größtenteils still und dunkel. Trotz unserer Fortschritte sehen wir nur Momentaufnahmen, statische Fotografien eines Kosmos, der tatsächlich lebendig und dynamisch ist. Doch das wird sich bald ändern. Auf den trockenen Gipfeln des Cerro Pachón in Chile hat ein neuer Riese sein Auge zum Himmel geöffnet, und sein erstes Aufblinzeln war blendend.
In den ersten Betriebswochen hat das Vera C. Rubin Observatorium bereits seine überwältigende Leistungsfähigkeit unter Beweis gestellt: Es hat Millionen von Galaxien katalogisiert und Tausende von Asteroiden mit beispielloser Geschwindigkeit entdeckt. Dieser erste Erfolg macht jedoch keine Schlagzeilen, sondern ist der erste Beweis dafür, dass das leistungsstärkste Instrument zur Erforschung des dynamischen Universums bereits in Betrieb ist. Die eigentliche Frage ist: Wenn dies erst der Anfang ist, was kommt als Nächstes?
Der Universum-Film, Live
Die Vera C. Rubin-Mission ist ein auf zehn Jahre angelegtes Projekt: die Legacy Survey of Space and Time (LSST). Ihr Ziel ist nicht, schöne Postkarten des Kosmos zu schießen, sondern ein viel ehrgeizigeres. Alle drei Nächte wird ihre 3.200-Megapixel-Kamera – die größte jemals gebaute – den gesamten von der südlichen Hemisphäre aus sichtbaren Himmel abtasten. Das Ergebnis, zehn Jahre später, wird ein beispielloser Film der halben Himmelskugel sein.
Dieser Ansatz ermöglicht es uns, von einer statischen zu einer dynamischen Sichtweise überzugehen und Veränderungen im Universum nahezu in Echtzeit zu beobachten. Das ist vergleichbar mit dem Übergang von einem einzigen Foto einer Stadt zu den Aufzeichnungen aller Überwachungskameras eines Jahrzehnts.
Die vier großen Mysterien im Fokus
Der Kern der Vera C. Rubin-Mission besteht darin, vier der wichtigsten Bereiche der modernen Kosmologie zu erforschen. Dies sind die wichtigsten Rätsel, zu deren Lösung sie beitragen wird:
1. Dunkle Energie und Dunkle Materie entschlüsseln Dies ist ihr grundlegendstes Ziel. Die Materie, die wir sehen – Sterne, Planeten, wir Menschen – macht knapp 5 % des Universums aus. Der Rest ist ein komplettes Rätsel, aufgeteilt in Dunkle Materie (27 %) und Dunkle Energie (68 %). Durch die Kartierung der Lage und Form von Milliarden von Galaxien wird Rubin messen, wie die Schwerkraft der Dunklen Materie diese zusammenzieht und wie Dunkle Energie die Expansion des Universums beschleunigt. Diese Arbeit ehrt das Vermächtnis von Vera Rubin selbst, der Astronomin, die den grundlegenden Beweis für die Existenz Dunkler Materie lieferte.
2. Die Bestandsaufnahme des Sonnensystems vervollständigen (und uns selbst schützen) Das Teleskop wird eine wahre Asteroiden-Detektorfabrik sein. Während seiner Mission wird es voraussichtlich Zehntausende potenziell gefährliche Asteroiden (PHAs) – solche mit einem Durchmesser von über 140 Metern, deren Umlaufbahn der Erde nahe kommt. Damit wird uns die bislang umfassendste Gefahrenkarte zur Verfügung stehen. Es wird auch die eisigen Weiten unserer kosmischen Nachbarschaft erforschen und Tausende neuer Objekte im Kuipergürtel entdecken, den gefrorenen Überresten der Entstehung unseres Sonnensystems. Wird Rubin endlich den hypothetischen Planeten Neun finden? Das ist zweifellos unsere beste Chance.
3. Kartierung der Milchstraße in vier Dimensionen Unsere eigene Galaxie birgt noch immer Geheimnisse. Rubin wird die Milchstraße in erstaunlicher Detailgenauigkeit beobachten und die Position und Bewegung von Milliarden von Sternen im Laufe der Zeit kartieren. Dies wird es Wissenschaftlern ermöglichen, „Sternströme“ zu erkennen – die geisterhaften Überreste kleinerer Galaxien, die unsere eigene im Laufe ihrer Geschichte kannibalisiert hat – und die gewalttätige Biografie unserer galaktischen Heimat zu rekonstruieren.
4. Erforschung des „vergänglichen Universums“ Jede Nacht verarbeitet Rubins System eine Flut von Daten und sendet rund 10 Millionen automatische Warnmeldungen über jedes Objekt, dessen Helligkeit oder Position sich verändert hat. Dieser ständige Informationsfluss umfasst Supernovae (die Explosion sterbender Sterne), das Funkeln ferner Sterne, das durch vorbeiziehende Exoplaneten verursacht wird, oder das Aufflackern von Materie verschlingenden Schwarzen Löchern. Astronomen auf der ganzen Welt können diese Warnmeldungen nutzen, um andere Teleskope auszurichten und diese flüchtigen Phänomene zu untersuchen, sobald sie auftreten.
Ein neues Zeitalter der Entdeckungen
Das Vera C. Rubin Observatorium markiert den Beginn einer neuen Art der Astronomie, die auf Big Data und ständiger Überwachung basiert. Es wird nicht nur Fragen beantworten, die wir uns bereits stellen, sondern sein größtes Vermächtnis könnte genau das Unerwartete sein: die Entdeckung völlig neuer kosmischer Phänomene, von deren Existenz wir heute noch nicht einmal wissen.
Im nächsten Jahrzehnt werden viele der wichtigsten Nachrichten über den Kosmos auf Daten basieren, die vom Cerro Pachón gesammelt wurden. Ein beispielloses Fenster hat sich geöffnet, und auf der anderen Seite warten die Geheimnisse eines Universums, das wir endlich in Bewegung sehen können.