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Galaxie-Beobachtung

Nach 20 Jahren Bauzeit: Die größte Digitalkamera der Welt ist fertig

  • Veröffentlicht: 10.06.2024
  • 05:00 Uhr
  • Peter Michael Schneider

So groß und schwer wie ein Auto: Die größte, jemals für die Astronomie gebaute Digitalkamera soll helfen, das Rätsel der Astrophysik zu lösen: Warum dehnt sich das Universum immer schneller aus?

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Das Wichtigste in Kürze

  • Für den Wanderurlaub definitiv ungeeignet: US-Wissenschaftler:innen haben eine fast drei Tonnen schwere Digitalkamera gebaut - die größte der Welt.

  • Das Gerät hat die Ausmaße eines Kleinwagens und soll in das Teleskop einer US-Sternwarte in Chile eingebaut werden.

  • Astrophysiker und Astrophysikerinnen wollen damit der Dunklen Energie auf die Schliche kommen, um zu erklären, warum sich das Universum immer schneller ausdehnt.

Inhalt

Größte Digitalkamera der Welt: Nach 20 Jahren Bauzeit ist LSST-Kamera fertig
Größte Digitalkamera der Welt: Nach 20 Jahren Bauzeit ist LSST-Kamera fertig© Jacqueline Ramseyer Orrell/SLAC National Accelerator Laboratory
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Das steckt hinter der größten Kamera der Welt

👾 Das LSST genannte Aufnahmemonster hat wahrhaft gigantische Dimensionen: Die Frontlinse der Kamera hat einen Durchmesser von 1,5 Metern, die größte je gebaute Linse ihrer Art.

📷 Das Bild, dass in die Kamera fällt, wird auf fast 200 Hochleistungs-Sensoren geleitet, die daraus ein Bild mit 3.200 Megapixel Auflösung machen. Jedes Pixel ist dabei nur ein 0,01 Millimeter groß.

 Um ein Bild der LSST-Kamera voll abzubilden wären mehrere Hundert Ultra-High-Definition-Bildschirme nötig. Die Kamera kann somit angeblich einen Golfball in gut 24 Kilometer Entfernung abbilden.

🔬 Damit die Sensoren das Kamerabild ohne Verzerrung aufnehmen, mussten die Ingenieur:innen sie so eben wie möglich anordnen. Die größte Unebenheit ist zehnmal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares.

🌌 Schon der Name der an der kalifornischen Elite-Universität Stanford gebauten Kamera ist ambitioniert. LSST steht für "Legacy Survey of Space and Time", sinngemäß: "Untersuchung der Entwicklung von Raum und Zeit"

Das haben die Forscher mit der Kamera vor

  • Geht die LSST-Kamera in Betrieb, soll sie die Position und Lichtstärke von Himmelskörpern messen, also hauptsächlich Sterne und Galaxien.
  • Das Besondere: Sie soll messen, in welchem Maß das Licht von Galaxien verzerrt ist, wenn es bei uns ankommt. Daraus können Astrophysiker und Astrophysikerinnen ableiten, wie sich die Dunkle Materie im Universum verteilt, die sich sonst nicht direkt beobachten lässt.
  • Daraus wollen Forschende dann in einem kompliziertem mathematischen Verfahren nachvollziehen, warum sich das Universum immer schneller ausdehnt.
  • Mit der neuen Kamera könnten die Astronomen die Datenmenge für ihre Forschung in nur zehn Jahren verzehnfachen.
  • Der Knackpunkt: Das Teleskop soll Galaxien nicht besonders genau untersuchen wie dagegen das Weltraumteleskop James Webb. Das Ziel ist ein großer Daten-Katalog, um daraus eine Statistik für Dunkle Materie im Universum zu erstellen.
  • Daneben könnten Astronomen quasi als Nebenprodukt herausfinden, wie Sterne sterben und wie die riesige Materiemassen in superschwere Schwarze Löcher stürzen.
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Hier kommt die größte Kamera der Welt zum Einsatz

Der Berggipfel Cerro Pachón in Chile mit dem halbfertigen Rubin-Observatorium
Der Berggipfel Cerro Pachón in Chile mit dem halbfertigen Rubin-Observatorium© Rubin Observatory/NSF/AURA

Derzeit wird die Kamera eingepackt, damit sie auf den Gipfel des 2.700 Meter hohen Berg Cerro Pachón in Chile transportiert werden kann. Dort soll es Ende des Jahres in ein neues 8-Meter-Teleskop am US-amerikanischen Vera C. Rubin-Observatoriums eingebaut werden.

Im Hochgebirge der chilenischen Anden lassen sich Sterne und Galaxien ungestört beobachten, weil die Luft dort ungewöhnlich trocken und der Himmel fast immer wolkenlos ist. Auch die Europäer nutzen die günstigen Bedingungen und bauen dort eines der größten Telekope der Welt.

Arbeitskollege im All: das Weltraumteleskop Euklid

Während die LSST-Kamera den Himmel von der Erde aus abscannt, soll das kürzlich gestartete Teleskop Euklid die Dunkle Materie auf die gleiche Weise vom Weltraum aus aufstöbern
Während die LSST-Kamera den Himmel von der Erde aus abscannt, soll das kürzlich gestartete Teleskop Euklid die Dunkle Materie auf die gleiche Weise vom Weltraum aus aufstöbern© ESA

Warum sich Galaxien verbiegen und was uns das sagt

Ein riesiger Haufen aus Galaxien verbiegt das Licht dahinter liegender Galaxien, aufgenommen von Hubble.
Ein riesiger Haufen aus Galaxien verbiegt das Licht dahinter liegender Galaxien, aufgenommen von Hubble.© NASA, ESA, CRAL, LAM, STScI

Masse verbiegt auch Lichtstrahlen, sagte Einstein, und Recht hatte er. In Aufnahmen des tiefen Weltraums lässt sich erkennen, wie Galaxien die Bilder hinter ihnen liegender Galaxien fast zur Unkenntlichkeit verzerren. Astronomen und Astronominnen nennen das den "Starken Gravitationslinseneffekt", weil dabei die Masse einer Galaxie wie eine optische Linse wirkt.

Den gleichen Effekt, nur schwächer, nutzen Astrophysiker:innen, um die Verteilung von Dunkler Materie zu ermitteln - die Hauptaufgabe der neue Superkamera.

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Häufige gestellte Fragen zur LSST-Kamera

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