D10 Bildung von Strukturen

Thema

Das Herzstück dieses Modells ist das größte jemals betriebene Weltraumteleskop mit einem segmentierten, faltbaren Hauptspiegel. Es trägt mehrere Instrumente zur Bildgebung und Infrarotspektroskopie, darunter einen Multi-Objekt-Spektrographen, der dank einer Mikroverschlussmaske die Spektren von Hunderten von Galaxien gleichzeitig aufnehmen kann.

Zur Erforschung der Entstehung von Strukturen detektiert dieses Teleskop Galaxien aus der Zeit, als das Universum weniger als die Hälfte seiner ersten Milliarde Jahre alt war, mit einer Infrarotempfindlichkeit, die die seines weltraumgestützten Vorgängers deutlich übertrifft. Die Lyman-Sprung-Technik selektiert Kandidaten mit hoher Rotverschiebung: Galaxien, deren Lichtfluss unterhalb einer bestimmten Wellenlänge abrupt abnimmt, sichtbar als plötzliches Verschwinden zwischen aufeinanderfolgenden Filtern, und die anschließend spektroskopisch bestätigt werden. Das Bemerkenswerteste an diesem Teleskop ist seine dreifache Funktionsweise: ein segmentierter Spiegel, der sich für den Transport in einer Rakete zusammenfalten lässt und sich im Weltraum mit Nanometerpräzision entfaltet und ausrichtet; ein Erfassungsbereich bis in den mittleren Infrarotbereich, der es ermöglicht, ein Universum zu beobachten, das so stark rotverschoben ist, dass sein ursprüngliches ultraviolettes und sichtbares Licht bereits vollständig in den Infrarotbereich verschoben ist; Eine Mikroverschlussmaske mit Hunderttausenden magnetisch gesteuerten Blenden ermöglicht die gleichzeitige Auswahl und spektrale Erfassung Dutzender spezifischer Galaxien im selben Sichtfeld.

Dasselbe Teleskop hat bereits überraschend massereiche Galaxien in so frühen Epochen des Universums nachgewiesen, dass sie gängige Modelle der Strukturbildung infrage stellen. Vom Weltraumteleskop, mit dem dieses Dokument beginnt, bis hin zur Infragestellung gängiger Modelle, mit der es endet – einschließlich der Lyman-Hopping-Technik und der Mikroverschlussmaske –, bedeutet Strukturbildung, dass ein einzelnes Teleskop, das in die ersten 500 Millionen Jahre des Universums zurückblickt, Galaxien entdeckt, deren Entstehung eigentlich viel länger gedauert haben sollte.

ID:4132