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Blick ins Universum

"James Webb"-Teleskop ermöglicht Zeitreise zu uralten Planeten und Galaxien

  • Aktualisiert: 09.05.2023
  • 07:25 Uhr
  • Tanja Hofmann
Das Bild der Nahinfrarotkamera des Teleskops zeigt die zentrale Region der dunklen Molekülwolke Chamaeleon I, die 630 Lichtjahre entfernt liegt.
Das Bild der Nahinfrarotkamera des Teleskops zeigt die zentrale Region der dunklen Molekülwolke Chamaeleon I, die 630 Lichtjahre entfernt liegt.© NASA, ESA, CSA, and M. Zamani (ESA)

Das "James Webb"-Weltraumteleskop ermöglicht durch seinen Blick tief ins Universum eine Art Zeitreise in die Vergangenheit. Aus diesem Grund wird es auch als "Zeitmaschine" bezeichnet.

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Blick in die Vergangenheit

Seit etlichen Monaten liefert das "James Webb"-Weltraumteleskop (JWST) kontinuierlich Daten für wissenschaftliche Forschungen und es werden regelmäßig atemberaubende Bilder aus dem Universum veröffentlicht. Es wird oft erwähnt, dass das JWST in der Lage sei, in die Vergangenheit zu blicken und als "Zeitmaschine" fungiere, da es fast bis zum Urknall zurückblicken könne.

Auch die NASA erwähnt auf ihrer Webseite, dass Teleskope Zeitmaschinen sein können und das Betrachten des Weltalls einem Blick in die Vergangenheit entsprechen könne. Doch wie funktioniert das? Tatsächlich brauche man kein 10-Milliarden-Dollar teures Weltraumteleskop namens "James Webb", das 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt ist, um in die Vergangenheit zu schauen. Jedes menschliche Auge sei dazu in der Lage. Die NASA erklärt: "Es klingt magisch, doch es ist eigentlich ganz einfach: Licht benötigt Zeit, um große Distanzen im Weltraum zurückzulegen und uns zu erreichen.“

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Lichtgeschwindigkeit

Genau genommen gibt es nichts, das sich schneller bewegt als Licht. Im Vakuum hat Licht eine Geschwindigkeit von 299.792.458 Metern pro Sekunde (etwa 1,08 Milliarden km/h) – die sogenannte Lichtgeschwindigkeit. Da sie so schnell ist, ist die Bewegung des Lichts im täglichen Leben nicht wahrnehmbar. Wenn man zum Beispiel eine Lampe einschaltet, erscheint das Licht sofort - es bewegt sich so schnell von der Lampe zum menschlichen Auge, dass es nicht wahrnehmbar ist. Dennoch blickt man eigentlich in die Vergangenheit, da man das Licht sieht, wie es vor einem winzigen Bruchteil einer Sekunde ausgesehen hat.

Ein konkretes Beispiel hierfür sind Mond und Sonne. Der Abstand zwischen dem Mond und der Erde beträgt etwa 390.000 Kilometer. Das Licht des Mondes benötigt ungefähr 1,3 Sekunden um diese Strecke zurückzulegen. Wenn man den Vollmond am Himmel betrachtet, sieht man ihn also so, wie er vor 1,3 Sekunden aussah. Die Sonne ist viel weiter entfernt, ungefähr 150 Millionen Kilometer von der Erde. Das Licht der Sonne benötigt acht Minuten und 20 Sekunden, um die Entfernung zu überwinden. Schaut man direkt zur Sonne, so sieht man rund acht Minuten in die Vergangenheit.

Proxima Centauri und die Andromeda-Galaxie

Dasselbe Prinzip gilt auch für alle anderen Himmelskörper im Universum. Ihr Licht benötigt Zeit, um auf der Erde anzukommen. Der erdnächste Stern Proxima Centauri ist 4,246 Lichtjahre entfernt, was bedeutet, dass wir ihn so sehen, wie er vor etwa vier Jahren ausgesehen hat. Ob er heute noch existiert, können wir erst in vier Jahren wissen, wenn das von ihm ausgestrahlte Licht die Erde erreicht - oder eben nicht.

Je größer die Entfernung eines Himmelskörpers von der Erde ist, desto weiter zurück in der Zeit schaut man. Die Andromeda-Galaxie, die nächste Nachbargalaxie der Milchstraße, befindet sich etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernt. Der Virgo-Galaxienhaufen, eine Ansammlung von Galaxien in unserer kosmischen Nachbarschaft, ist etwa 60 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt.

Die Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen sind so weit entfernt, dass das Licht, das wir von ihnen heute sehen, aus einer Zeit stammt, als die Dinosaurier auf der Erde noch existierten. Wenn wir die Perspektive umkehren, ergibt sich ein interessanter Gedanke: Wenn es im Virgo-Galaxienhaufen Leben gibt, das mit einem Teleskop zur Erde schaut, würde es auf einen Planeten blicken, der von Dinosauriern und anderen prähistorischen Reptilien bewohnt wird.

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Ausstattung mit Infrarottechnologie

Und nun zurück zum "James Webb"-Weltraumteleskop: Es hat die Fähigkeit, besonders weit in die Vergangenheit zu blicken. Dies ist hauptsächlich auf seine Ausstattung mit Infrarottechnologie zurückzuführen. Einige Sterne und Galaxien sind für das menschliche Auge oder kleinere Teleskope nicht sichtbar, da sie zu weit entfernt sind und ihr sichtbares Licht nicht mehr detektierbar ist. Im Gegensatz dazu arbeitet das "James Webb"-Teleskop im Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums. Infrarotstrahlung hat längere Wellenlängen als sichtbares Licht und kann somit auch durch dichte Staubgebiete passieren.

Das "James Webb"-Weltraumteleskop ist in der Lage, das Licht zu sehen, das seit mehr als 13 Milliarden Jahren im Weltall unterwegs ist und es ermöglicht Wissenschaftler:innen, bis zu den ersten hundert Millionen Jahren nach dem Urknall zurückzublicken. Dank seiner Fähigkeit, im Infrarotbereich zu arbeiten, kann es Galaxien aufspüren, die für das bloße Auge oder kleinere Teleskope unsichtbar sind. Das Teleskop hat bereits einige der ältesten Galaxien des Universums entdeckt, die vor 325 bis 460 Millionen Jahren nach dem Urknall existierten.

Dieser Beitrag wurde zum Teil mithilfe maschineller Unterstützung erstellt und vor der Veröffentlichung von der Redaktion sorgfältig geprüft.

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