Für das bloße Auge scheinen am Nachthimmel über 9.000 Lichtpunkte zu sein, doch dieser sichtbare Teil ist nur ein kleiner Ausschnitt des Universums.
Simulation eines Lichtblitzes, der vom Stern Proxima Centauri ausgeht. Bild: NRAO/S. Dagnello
Das nächstgelegene sichtbare Sternsystem ist Alpha Centauri, etwa 4,25 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der nächstgelegene Stern in diesem Dreifachsternsystem ist Proxima Centauri, aber da es sich um einen Roten Zwerg handelt, ist er ohne Teleskop zu lichtschwach, um beobachtet zu werden.
Der am weitesten entfernte, mit bloßem Auge sichtbare Stern ist V762 Cas, ein veränderlicher Stern in 16.000 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Obwohl er etwa 100.000 Mal heller als die Sonne sein mag, ist er aufgrund seiner enormen Entfernung nur unter idealen Nachtsichtbedingungen mit bloßem Auge gerade noch erkennbar.
Alle mit bloßem Auge sichtbaren Sterne haben eine um ein Vielfaches größere Masse als die Sonne. Sterne, die vergleichbar mit der Sonne oder kleiner sind, sind nicht hell genug, um die Lichtjahre Entfernung zwischen ihnen und der Erde zu überbrücken, und sind daher unsichtbar.
V762 Cas ist der entfernteste mit bloßem Auge sichtbare Stern, aber nicht das entfernteste Objekt, das ohne Teleskop beobachtet werden kann. Diesen Titel trägt die Andromeda-Galaxie. Sie enthält über eine Billion Sterne und erscheint dem menschlichen Auge als eine große, faustgroße, verschwommene Fläche. Beim Blick auf die Andromeda-Galaxie empfängt der Beobachter Licht, das 2,5 Millionen Jahre unterwegs war.
Darüber hinaus gibt es Lichtblitze und -ausbrüche, deren Helligkeit kurzzeitig auf erstaunliche Werte ansteigt und die daher selbst aus extrem großer Entfernung für kurze Zeit sichtbar sind. So war beispielsweise der Gammablitz GRB 080319B im Jahr 2008 etwa 30 Sekunden lang mit bloßem Auge zu sehen, obwohl er mehr als 7,5 Milliarden Lichtjahre entfernt war. Das bedeutet, dass das Sonnensystem noch gar nicht existierte, als das Licht des Ausbruchs seine Reise begann.
Eine ferne Region der Galaxie, aufgenommen vom James-Webb-Weltraumteleskop. Bild: NASA/ESA/CSA/STScI
Teleskope ermöglichen es uns, lichtschwächere Objekte zu beobachten, da sie mehr Licht sammeln, und weiter entfernte Objekte, da sie Bilder vergrößern. Doch selbst mit den modernsten bodengebundenen und Weltraumteleskopen, die die umfangreichsten Beobachtungen durchführen, haben Wissenschaftler bisher nur weniger als 3 % der Sterne in der Milchstraße und weniger als 1 % der Galaxien im beobachtbaren Universum kartiert.
Um weiter entfernte Objekte zu beobachten, machen sich Experten ein einzigartiges Naturphänomen zunutze: Wenn Licht von einem fernen Stern oder einer Galaxie einen massereichen Haufen von Himmelskörpern durchdringt, kann die Gravitationskraft des Haufens das Bild vergrößern, manchmal um mehr als das 10.000-fache.
Dieses Phänomen nennt man Gravitationslinseneffekt. Dank ihm konnten Astronomen den entferntesten jemals beobachteten Einzelstern, Erendel, entdecken. Erendel entstand nur etwa 900 Millionen Jahre nach dem Urknall und gehört zur ersten Sterngeneration im Universum. Obwohl das Licht von Erendel 12,9 Jahre benötigt, um die Erde zu erreichen, ist der Stern aufgrund der seit dem Urknall immer schnelleren Expansion des Universums heute mehr als 28 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt.
Mithilfe des Gravitationslinseneffekts und des James-Webb-Weltraumteleskops haben Astronomen die Entfernung zu JADES-GS-z13-0, der bisher entferntesten Galaxie, präzise gemessen. JADES-GS-z13-0 ist derzeit mehr als 33,6 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und entstand, als das Universum erst 400 Millionen Jahre alt war. Experten gehen davon aus, dass wir in Zukunft noch weit entfernte Himmelsobjekte beobachten können.
Thu Thao (laut Space )
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