Max-Planck-Institut für Astronomie

Das Roman-Weltraumteleskop soll Exoplaneten dank komplexer Opto-Mechanik vom Max-Planck-Institut für Astronomie direkt abbilden

Bilder vom Weltall sehen nicht nur gut aus, sie enthalten auch eine Menge Informationen. Was steckt drin und was unterscheidet fünf prominente Teleskope, darunter vier moderne Weltraumteleskope? Ein Überblick

Nach mehr als zehn Jahren Versteckspiel entdecken Forschende einen der leichtesten Planeten, der jemals direkt abgebildet werden konnte

Ergebnisse lassen Zweifel an einem scheinbar verlässlichen Werkzeug zur Bestimmung der Herkunft von Gasplaneten aufkommen

Weltraumteleskop Euclid entdeckt neue Quasare im frühen Universum

Wenn eines Tages eine Raumsonde auf dem Saturnmond Enceladus oder einer anderen fernen Welt landet: Würde die Menschheit Leben erkennen, wenn es dort welches gäbe? Die Bausteine des Lebens, Aminosäuren und Nukleobasen, schwirren zumindest reichlich durchs All. Doch welche Zutaten und Umweltbedingungen braucht es genau, damit Leben entsteht? Forschende der Max-Planck-Gesellschaft hoffen, die Antwort bei einem Blick zurück zu finden: Wie wurde einst auf der Erde aus toter Chemie lebendige Biologie?

Gibt es in den Weiten des Weltalls einen Planeten wie unseren – nicht zu groß, nicht zu klein, nicht zu heiß, nicht zu kalt, aus Gestein und mit einer Atmosphäre, die Leben ermöglicht? Laura Kreidberg und ihr Team am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg suchen mit dem James Webb-Weltraumteleskop nach einer zweiten Erde. Am überraschendsten ist, was sie dabei nicht finden.

Die Säulen der Schöpfung in neuem Licht: Das James-Webb-Weltraumteleskop wirft einen Blick auf die Wiege der Sterne inmitten unserer Milchstraße.

Galaxien, wie wir sie heute kennen, blicken auf eine bewegte Vergangenheit zurück. Es gab schwungvolle Kollisionen, mächtige Gasströme und Phasen heftiger Sternentstehung – auch in unserer Heimatgalaxie. Deren Geschichte rekonstruiert ein Team um Hans-Walter Rix am Max-Planck-Institut für Astronomie und betreibt damit eine Art kosmischer Archäologie.

Ein halbes Jahr nach dem Start hat das James-Webb-Teleskop erste Bilder geliefert. Sie zeigen faszinierende Einblicke in ferne Galaxien ebenso wie turbulente Szenarien von Geburt und Tod der Sterne. Zudem hat die Weltraumsternwarte Spektren von Exoplaneten aufgenommen. Das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg war am Bau der Instrumente beteiligt.

Seit zwei Jahren verfügt das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg über eine neue Abteilung, in der Forschende die Atmosphären von extrasolaren Planeten untersuchen. Ihre junge Direktorin Laura Kreidberg hat mit aufsehenerregenden Beobachtungen von sich reden gemacht und gehört zu den Glücklichen, die mit dem neuen James-Webb-Weltraumteleskop beobachten werden.

Ein neu entdecktes Objekt namens The Cliff (die Klippe) könnte der Schlüssel zum Verständnis der Eigenschaften einer rätselhaften Art von weit entfernten Objekten im frühen Universum sein, den sogenannten kleinen roten Punkten. The Cliff legt nahe, dass es sich bei den kleinen roten Punkten um supermassereiche schwarze Löcher handelt, die in eine dicke Gashülle eingebettet sind. Wir nennen diese neue Klasse von Objekten Schwarzloch-Stern.

Wir haben im Sternhaufen Omega Centauri schnell bewegte Sterne ausgemacht, die zeigen: Im Zentrum des Sternhaufens befindet sich ein schwarzes Loch mit mindestens 8200 Sonnenmassen. Die Existenz solcher schwarzen Löcher mittlerer Masse galt in der Astronomie lange als ausgemacht. Zuverlässige Beobachtungen dazu hatte es aber bisher nicht gegeben. Der Fund bestätigt außerdem, dass Omega Centauri die Kernregion einer Galaxie ist, die vor Milliarden Jahren von der Milchstraße verschluckt wurde. Ohne seine äußeren Sterne hat sich der Galaxienkern seither kaum weiterentwickelt.

Wasser ist für das Leben zumindest auf der Erde unerlässlich. Daher ist die Frage nach seiner Herkunft auch für die Chance auf Leben auf anderen erdähnlichen Planeten zentral. Durch Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop James Webb haben wir nun Hinweise auf einen Mechanismus gefunden, der potenziell lebensfreundliche Planeten schon während ihrer Entstehung mit Wasser versorgt. Die JWST/MIRI-Daten zeugen von einem beträchtlichen Wasserreservoir im Zentralbereich einer planetenbildenden Scheibe aus Gas und Staub um den jungen Stern PDS 70, wo möglicherweise erdähnliche Planeten entstehen.

Durch Beobachtungen des Exoplaneten WASP-121 b mit dem Weltraumteleskop Hubble haben wir erstmals die atmosphärischen Bedingungen auf der Nachtseite eines heißen Jupiters im Detail untersucht. Unter Einbeziehung von Messungen der Tagseite ermittelten wir dessen Temperaturschichtung in der Stratosphäre und einen ungewöhnlichen Wasserkreislauf zwischen den beiden Hemisphären. Diese Studie ist ein großer Schritt zur Entschlüsselung der globalen Stoff- und Energiekreisläufe in den Atmosphären von Exoplaneten.

Aus den Daten der am Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) geleiteten THOR-Durchmusterung haben wir in der Milchstraße mit rund 3900 Lichtjahren eine der längsten bekannten Strukturen identifiziert, die fast ausschließlich aus atomarem Wasserstoffgas besteht. Dieses Filament, genannt Maggie, könnte ein Bindeglied in dem Materiekreislauf der Sterne darstellen. Unsere Auswertung deutet darauf hin, dass sich dort lokal das atomare Gas zu molekularem Wasserstoff verbindet. In großen Wolken verdichtet, bilden sich darin letztendlich Sterne.