Læs Hubbles dybeste udsigt mod syd. Med en ti-dages observationskampagne har Hubble-rumteleskopet boret et hul, der er omkring tolv milliarder lysår dybt ind i det ukendte og udsat for mange hundrede gamle galakser. HDF-S vil blive den bedst udforskede himmelregion i de næste par år, "forudsiger Robert Williams, direktør for Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland. Manden ved, hvad han taler om. En gang før har han investeret sit personlige tidsbudget, som han frit kan bruge som direktør for instituttet, til et dybt kig i rummet. Det var i december 1995. På det tidspunkt havde Hubble-rumteleskopet fotograferet en ubeskrevet region af Big Dipper igen og igen i ti dage.

Resultatet, kaldet Hubble Deep Field (HDF), gav et enormt løft i udforskningen af ​​universet. Aldrig før var en mere fjern himmelsk region blevet udforsket. Og da et blik ud i rumets dybder samtidig er et tilbageblik på tiden, var astronomer i stand til at lægge en sti i den tidlige fase af kosmos.

Nu har HDF fået en bror i den sydlige stjernehimmel: Hubble Deep Field-South, kort HDF-S. Williams og hans 50 ansatte fra STScI og NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, havde valgt en lille ubeskrevet region i Tukan-stjernebilledet i nærheden af ​​Sky South. Efter flere testskud i oktober 1997 blev Hubble-rumteleskopet den 28. september 1998 rettet op til dette sted. Indtil 10. oktober så det næsten uafbrudt ud og tog adgang til optagelse - 150 jordbaner fra det centrale område og 27 mere fra miljøet. Der er i alt 995 billeder af ultraviolet, optisk og nær infrarød stråling - hver varer i gennemsnit 30 til 45 minutter.

På computeren blev alle disse billeder derefter kombineret til et enkelt billede. Resultatet, der blev offentliggjort i slutningen af ​​november 1998, viser et galleri på omkring 2500 galakser. De svageste har en tilsyneladende lysstyrke i størrelsesklassen 30 - det er en seks milliardedel af lysstyrken, som vi næppe kan se med det blotte øje. Så svag som lys ville en cigarets glød vises for os i månens rækkevidde. udstilling

”Kort efter HDF ville jeg have et andet dybt feltskud, ” husker Williams. "Efter flere måneders erkendelse af, at HDF har værdifuld information om galaksdannelsens epoke, vidste jeg, at vi var nødt til at undersøge en anden region i en anden del af himlen."

Årsagen er enkel: Fra en stikprøve alene kan næppe drage vidtrækkende konklusioner. Fordi tilfældigtvis kunne rumteleskopet fange en atypisk synslinje, som ingen ville bemærke, fordi borehullet er så smalt. At stole på en enkelt prøve ville være så risikabelt som for eksempel at karakterisere den europæiske befolkning ved at stille spørgsmålstegn ved en lille gruppe mennesker i en siciliansk landsby.

Siden frigivelsen af ​​HDF-data i januar 1996 har adskillige andre højdrevne teleskoper på Jorden og i rummet undersøgt det lille himmelområde: fra infrarødt lys til synligt lys til røntgenstråler. Ved hjælp af det 10 meter store Keck-teleskop på Hawaii kunne afstandene til 125 af de ca. 2500 HDF-S-galakser bestemmes. De udgør omkring tolv milliarder lysår. Lyset fra disse galakser kommer fra en tid, hvor universet højst var en milliard eller to milliarder år gammelt. Mange af dem har mærkelige former, der antyder kosmiske billard. Disse var tidligere, end galakserne var endnu tættere på hinanden, mere almindelige end i dag og har tilsyneladende stærkt påvirket udviklingen af ​​galakser.

I mellemtiden mener mange astronomer, at galakser oprindeligt bestod af mindre komponenter - gasskyer og stjerneklynger - og kun voksede med tiden ved at inkorporere tilstødende dværggalakser i det, de er i dag. Hastigheden af ​​stjernedannelse i det tidlige univers blev også bedre vurderet af forskere, der bruger HDF. Ét til tre milliarder år efter Big Bang var fødslen af ​​stjerner over ti gange mere almindelig, end den er i dag. De fleste af disse unge stjerner skjuler sig imidlertid bag støvskyer i de optiske og ultraviolette områder af spektret. Kun deres infrarøde stråling trænger ind i os.

HDF-S giver et meget lignende billede. Ud over diskformede spiralgalakser og rødlige elliptiske galakser er der også mange underligt formede genstande at se - levende skud af galaktiske kollisioner. Den første analyse af HDF-S bekræftede således billedet opnået af HDF og dermed astronomernes grundlæggende antagelse om, at universet er det samme i alle retninger. Yderligere indsigt forventes i de kommende måneder og år, når de kraftige teleskoper på den sydlige halvkugle kommer i drift - i Australien og især i Chile, hvor det europæiske sydlige observatorium (ESO) i øjeblikket bygger sit nye Very Large Telescope.

HDF-S har endnu mere at tilbyde end HDF. Så er i HDF-S en kvasar. Med en rødskift på z = 2, 2 ligger dette ultralysende centrum af en ung galakse cirka 9, 5 milliarder lysår fra Jorden. Astronomer ved Anglo-Australian Observatory i Siding Spring, Australien havde opdaget kvasaren i 1996. Han var også en af ​​grundene til at vælge denne himmeludskæring til HDF-S. Dets lys er gået gennem cirka tre fjerdedele af det observerbare univers i denne retning.

Usynlige brintskyer slukede noget af lyset. Disse absorptionslinjer i quasarspektret er som astronomer - kosmiske kommissærer, der leder efter spor - som "fingeraftryk". Du kan drage konklusioner om fordelingen af ​​intergalaktisk stof.

HDF-S har en anden fordel i forhold til den ældre HDF. På det tidspunkt var det kun bredt feltkamera fra rumteleskopet, der var tilgængeligt. Under den sidste servicemission af Space Shuttle-astronauterne i februar 1997 blev der dog installeret yderligere to instrumenter i rumteleskopet, som nu også blev brugt: STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) og NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object spektrometer).

STIS har absorberet den ultraviolette stråling fra HDF-S-regionen. Det blev sendt af blandt andet de hotteste stjerner. Derudover indsamlede STIS spektraldata, der giver information om sammensætningen af ​​de fjerne galakser. NICMOS-registreret infrarød stråling. En del af det kommer fra genstande, der er indpakket i støv og derfor ikke er synlige i det optiske område. Generelt indeholder HDF-S information fra otte bølgelængdeområder. Denne rigdom af data giver allerede et første skøn over galakseafstand, temperatur og hastighed.

For nylig havde NICMOS optaget et HDF-klip i det infrarøde i 36 timer. Det har måske de fjerneste gamle galakser, der eksisterer, som astronomer fra University of Arizona i Tucson meddelte i oktober sidste år. "NICMOS har åbnet det gardin, der hidtil har blokeret vores syn på de mest fjerntliggende objekter og afslører nye skuespillere på den kosmiske scene, " siger Rodger I Thompson, leder af astronomiteamet, NICMOS Optagelse er blevet evalueret i flere måneder. ”Nu skal vi finde ud af, hvem, hvad og hvor de er. Der er stadig nye grænser. "

Thompson formåede at forbinde svage røde galakser med kompakt blå stråling kendt fra HDF-billeddannelse. "Dette betyder, at nogle objekter, der vises som separate galakser, faktisk er varme stjernedannende regioner i meget større, ældre galakser, " forklarer han.

Derudover fandt astronomerne adskillige objekter i NICMOS-billedet, som ikke har noget optisk modstykke i HDF. De er sandsynligvis endnu længere væk end de originale HDF-galakser. Deres infrarøde "farve" antyder, at nogle måske er blandt de fjerneste stjerneøer, vi kender. Deres stråling kommer fra en tid, hvor universet kun var et par hundrede millioner år gammelt. NICMOS er især velegnet til søgning efter sådanne fjerne objekter, da udvidelsen af ​​universet har trukket lyset fra de første galakser så langt fra hinanden - flyttet ind i det røde, længere bølgende område - at det er fra Jorden kun ses i den usynlige infrarøde glans.

"Måske ser vi den første fase af galaksdannelse her, " siger Alan Dressler fra Carnegie Observatories i Pasadena, Californien. "Men objekterne er så svage, at deres natur kun kan udforskes af endnu mere magtfulde teleskoper i fremtiden - såsom Next Generation Space Telescope, som lanceres i 2007."

=== R diger Vaas

science.de

Anbefalet Redaktørens Valg