Rascher und umfangreicher als geplant: Größte 3D-Karte des Universums ist fertig
2021 hat das Instrument DESI mit der Arbeit an der größten dreidimensionalen Karte des Universums begonnen. Sie ist jetzt fertig und viel größer als geplant.
Das Kitt Peak National Observatory unter der Milchstraße
(Bild: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Horálek (Institute of Physics in Opava))
Das Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) am Kitt Peak National Observatory in Arizona hat seine primäre Aufgabe abgeschlossen und alle Daten für die größte, präziseste dreidimensionale Karte des Universums gesammelt. Das haben die Verantwortlichen mitgeteilt. Sie erklären, dass ihr Instrument noch etwas schneller fertig war als geplant. Außerdem habe man viel mehr Daten sammeln können als ursprünglich vorgesehen.
Bis 2028 soll das Instrument nun weiter Daten sammeln und die Karte noch einmal um 20 Prozent vergrößern. Dabei soll es sich jetzt auf Bereiche konzentrieren, die besonders schwer zu vermessen sind – etwa weil sie nahe der Milchstraßenebene liegen. Die überstrahlt dahinter liegende Bereiche besonders stark.
Meilenstein für die Astronomie
Das Hauptziel der Arbeit ist die Erforschung der rätselhaften Dunklen Energie. Die immense Karte soll aufzeigen, welchen Einfluss die Dunkle Energie während der Entwicklung des Universums auf die Verteilung der Materie ausgeübt hat. Für Aufregung hat bereits ein Zwischenergebnis vor anderthalb Jahren gesorgt, das andeutet, dass sich die Dunkle Energie im Laufe der Zeit verändert. Der vollständige Datensatz soll nun zeigen, ob sich diese Annahme erhärten lässt, oder ob sie doch wieder aufgegeben werden muss. Die Verantwortlichen sind sich derweil sicher, dass die riesige Karte weitere Entdeckungen bereithält. Die Resultate der jetzt anstehenden Auswertungen werden für 2027 erwartet.
DESI hat seine Arbeit im Mai 2021 aufgenommen. Das Instrument kann dank robotergesteuerter Glasfasern gleichzeitig die Spektren von 5000 Galaxien einfangen und so in einer guten Nacht bis zu 150.000 Objekte vermessen. Aus den Spektren können Forscherinnen und Forscher dann nicht nur auf die chemische Zusammensetzung der strahlenden Objekte schließen, sondern auch auf deren relative Distanz und Eigenbewegung. Das ist die Grundlage für die umfangreichste Karte des expandierenden Universums. Insgesamt enthält sie Daten zu mehr als 47 Millionen Galaxien und Quasaren sowie 20 Millionen Sternen. Ursprünglich sollte das DESI lediglich 34 Millionen Galaxien und Quasare vermessen, das Ziel wurde nun deutlich übertroffen.
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Nachdem Anfang des 20. Jahrhunderts unter anderem von Edwin Hubble nachgewiesen worden war, dass das Universum expandiert, war die Forschung lange davon ausgegangen, dass sich diese Expansion verlangsamt. Erst 1998 wurde dann durch die Analyse entfernter Supernovae entdeckt, dass sich die Ausdehnung im Gegenteil sogar beschleunigt. Dafür bekamen Saul Perlmutter, Brian Schmidt und Adam Riess 2011 den Nobelpreis für Physik. Für diese Beschleunigung soll die sogenannte Dunkle Energie verantwortlich sein, deren Natur aber weiterhin rätselhaft bleibt. Das DESI soll bei der Beantwortung zentraler Fragen dazu helfen und einmal mehr legt es nahe, dass das gelingen kann.
„Für die gesamte Menschheit“
Die fünfjährige Beobachtungskampagne war ein „spektakulärer Erfolg“, meint DESI-Direktor Michael Levi jetzt: „Das Instrument hat besser funktioniert als erwartet. Die Ergebnisse sind unglaublich spannend. Die Größe und der Umfang der Karte sowie die Geschwindigkeit, mit der wir das Projekt durchführen konnten, sind phänomenal. Wir werden den Abschluss der ursprünglichen Vermessung jetzt feiern und uns dann an die Auswertung der Daten machen. Denn wir sind alle gespannt, welche neuen Überraschungen auf uns warten.“ „Letztlich tun wir das alles für die gesamte Menschheit, um unser Universum und sein letztliches Schicksal besser zu verstehen“, ergänzt Stephanie Juneau von der US-Forschungseinrichtung NOIRLab.
(mho)
