15.000 neue Objekte am Himmel

Wissenschaftler der Satellitenmission „Planck“ präsentieren auf einer Konferenz in Paris erste Ergebnisse

11. Januar 2011

In seinem ersten Betriebsjahr hat der Satellit „Planck Surveyor“ eine reiche Ernte eingefahren: einen Katalog von 15.000 Himmelsobjekten wie Galaxienhaufen, Quasare, Radiogalaxien, Nachbargalaxien und galaktische Staubwolken, 25 Fachartikel sowie die bisher genaueste Vermessung des fernen Infrarothintergrundes, der die Sternenbildung im frühen Universum anzeigt. Das Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching hat wichtige Software-Komponenten für „Planck“ entwickelt und beteiligt sich an der Datenauswertung.

Die 15.000 Objekte im „Early Release Compact Source Catalogue“, aufgeteilt in galaktische (grün) und extragalaktische Quellen (gelb). Erstere sind im Wesentlichen kompakte Staubwolken, Letztere vornehmlich Radiogalaxien und Galaxien mit starker Wärmestrahlung, die von Staub ausgesendet wird. Der gelbe Fleck rechts unten ist die Große Magellansche Wolke, eine Zwerggalaxie im Orbit um die Milchstraße.

Mittlerweile hat Planck den Himmel dreimal komplett durchmustert und somit sein Plansoll erreicht. Da der Satellit aber auch weiterhin hervorragend funktioniert, wird er vermutlich bis Anfang 2012 in Betrieb sein und weitere Daten liefern. Die Resultate des ersten Betriebsjahrs wurden heute in Paris erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt. Zentrales Ergebnis war der „Early Release Compact Source Catalogue“, eine Zusammenstellung von etwa 15.000 kompakten Himmelsobjekten. Die frühe Herausgabe dieses Katalogs erlaubt Forschern detaillierte Nachfolgebeobachtungen mit anderen Obersvatorien – etwa mit dem im selben Wellenlängenbereich arbeitenden Weltraumteleskop Herschel.

Zeitgleich mit dem Katalog erschienen 25 Fachartikel. Deren Themen erstrecken sich über viele Größenordnungen und Objekte und reichen von Studien der einzelnen Katalogobjekte über Analysen der Strahlung unserer eigenen Galaxie bis hin zu ersten kosmologischen Arbeiten über Galaxienhaufen und das Licht früher Galaxien. Zu den Glanzpunkten dieser Forschungsarbeiten zählen:

• die Bestätigung einer anomalen Mikrowellenstrahlung, die von galaktischem Staub ausgesandt wird und vermutlich von der schnellen Rotation kleiner, elektrisch geladener Staubteilchen herrührt;

• die Kartographie einer dunklen Gaskomponente in unserer Galaxie, die nur im Mikrowellenbereich sichtbaren ist;

Mittels des Sunyeav-Zeldovich Effekts entdeckte Planck einen Super-Galaxienhaufen (links). Das Röntgenteleskop XMM-Newton bestätigte den Galaxienhaufen anhand der Röntgenstrahlung aus seiner heißen Gashülle (rechts).

• die genaue Vermessung von 189 Galaxienhaufen einschließlich der Entdeckung von 30 neuen Galaxienhaufen aufgrund des Sunyaev-Zeldovich Effekts, der durch die Wechselwirkung der kosmischen Hintergrundstrahlung mit dem bis zu 100 Millionen Grad heißen Gas in der Atmosphäre von Galaxienhaufen entsteht;

• die erste Messung des theoretisch vorhergesagten Sunyaev-Zeldovich-Effekts auch in kleineren Galaxiengruppen, womit nun eine nahezu komplette Inventarisierung des vormals unsichtbaren Gases im Kosmos möglich wird;

• die detaillierte Vermessung der Fern-Infrarotstrahlung aller sternbildenden Galaxien im Universum. Damit können die Wissenschaftler in die Geschichte der Galaxiengeburt zurückblicken – bis zu einer Epoche, als das All mit zwei Milliarden Jahren nur ein Siebtel so alt war wie heute.

Die ersten sechs Himmelsfelder, in denen Planck den kosmischen Fern-Infrarothintergrund untersucht hat, da dort die galaktische Vordergrundstrahlung vergleichsweise schwach ist. Die Strahlung unzähliger Galaxien ergibt körnige Einzelbilder und stammt teilweise aus Epochen, als das Universum erst zwei Milliarden Jahre alt war.

Die nun vorgestellten Ergebnisse betreffen im Wesentlichen astrophysikalische Nebenprodukte der Mission. Die Veröffentlichung der Daten zum Primärziel von Planck – nämlich die exakte Kartierung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds und den daraus erwarteten detaillierten Schlussfolgerungen über Alter, Struktur und Zusammensetzung des Universums sowie Einsichten in seinen Ursprung – werden für Anfang 2013 erwartet.

Bis dahin müssen die Forscher die Störeffekte aus dem All, aber auch diejenigen der Instrumente, noch genauer verstehen. Dazu will unter anderem auch die Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut für Astrophysik beitragen – ihre Software zur Datensimulation und -verarbeitung wird dabei auch weiterhin im täglichen Einsatz sein. Die Softwareentwicklung am Institut wurde von der Max-Planck-Gesellschaft und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt finanziell unterstützt.

(TE / HOR)

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