Mission Euclid gibt neuartige Einblicke in Tiefen des Weltalls
19. März 2025 | Die Jagd nach Dunkler Materie
Mission Euclid gibt neuartige Einblicke in Tiefen des Weltalls
Die Euclid Deep Fields
Die Grafik zeigt die Position der Euclid Deep Fields (gelb). Dabei handelt es sich um besonders tiefe Einblicke in Bereiche unseres Universums. Die Gesamtansicht des Himmels ist eine Überlagerung der Sternenkarte der Sonde Gaia der Europäischen Weltraumorganisation ESA von 2018 und der Staubkarte der ESA-Sonde Planck aus dem Jahr 2014. Der Himmel ist im galaktischen Koordinatensystem abgebildet, wobei das helle horizontale Band der Ebene unserer Milchstraßengalaxie entspricht, in der sich der Großteil ihrer Sterne befindet.
Dieses Bild zeigt Beispiele für sogenannte Gravitationslinsen, die Euclid bei Beobachtungen der Tiefen des Universums aufgenommen hat. Licht von fernen Galaxien wird durch normale und dunkle Materie im Vordergrund gebeugt und verzerrt. Durch die Untersuchung dieser Linsen kann die Verteilung von Dunkler Materie im Universum erforscht werden.
Dieses Bild zeigt das Euclid „Deep Field North“, eine von drei Himmelsregionen, die Euclid beobachtet. Nach nur einer Beobachtung hat das Weltraumteleskop bereits über zehn Millionen Galaxien in diesem Feld entdeckt. In den kommenden Jahren wird Euclid 32 weitere Beobachtungen durchführen, um das Feld vollständig zu erfassen.
Die Mission Euclid liefert neuartige Einblicke in das Universum.
Die Sonde ist darauf spezialisiert, Himmelsbereiche gleichzeitig zu beobachten, die mehr als hundertmal größer sind als das, was bisherige Teleskope leisten konnten.
Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR ist größter Beitragszahler der Mission.
Schwerpunkte: Raumfahrt, Entstehung des Universums, Erforschung des Weltraums
Die Mission Euclid der Europäischen Weltraumorganisation ESA konnte heute eine große Menge neuer wissenschaftlicher Daten liefern. Die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) finanziert die sechsjährige Mission mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) als größter Beitragszahler.
Die Daten decken einen riesigen Bereich des Himmels in drei sogenannten Mosaiken ab. Jedes dieser Mosaike zeigt einen Teil des Himmels und enthält über 100 einzelne Beobachtungen, die zu einem großen Bild zusammengefügt wurden. Jedes Mosaik umfasst zahlreiche Galaxienhaufen, mehr als 380.000 einzelne Galaxien und 500 Kandidaten für sogenannte Gravitationslinsen. Licht von fernen Galaxien wird durch normale und Dunkle Materie im Vordergrund gebeugt und verzerrt – der sogenannte Gravitationslinseneffekt. Dieser wird von Euclid genutzt, um die Verteilung Dunkler Materie im Universum zu untersuchen.
Euclid konnte mit nur einem einzigen Scan bereits 26 Millionen Galaxien aufspüren, die fast elf Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Sie sind in sogenannten Deep Fields sichtbar. Dabei handelt es sich um Himmelsregion, die augenscheinlich keine Sterne aufweisen. Durch die kleinräumigen Aufnahmen dieser Regionen können jedoch schwach leuchtende Objekte erfasst werden, die sehr weit von uns entfernt sind. In den kommenden Jahren wird Euclid diese ausgewählten drei Regionen dutzende Male scannen und dabei noch zahlreiche, viel weiter entfernte Galaxien erfassen. Da das Licht dieser Galaxien seit Jahrmillionen auf dem Weg zu uns ist, kann Euclid durch ihre Beobachtung in die Frühzeit unseres Universums schauen.
Dunkle Materie verstehen
Euclid ist 2023 gestartet und wird während seiner Mission mehr als zehn Milliarden Galaxien und ihre Entwicklung und Verteilung innerhalb der letzten zehn Milliarden Jahre beobachten. Die Forschung erhofft sich Aufschluss über den Einfluss von Dunkler Materie und Energie auf die Struktur des Universums.
Dunkle Materie beeinflusst die gravitativen Wechselwirkungen zwischen und innerhalb von Galaxien. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Bildung und Entwicklung von Galaxien und bremst aufgrund ihrer Anziehungskraft die Expansion des Universums. Im Gegensatz dazu sorgt Dunkle Energie für die derzeit beschleunigte Expansion des Universums und wirkt der gravitativen Anziehung der Dunklen Materie entgegen. Durch das Verständnis dieses komplexen Zusammenspiels hoffen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, mehr über die Natur von Dunkler Materie und Dunkler Energie herauszufinden – denn bisher ist unklar, woraus sie bestehen und wie sie miteinander interagieren. Mit den neu gewonnenen Erkenntnissen sollen grundlegende Fragen zur Physik des Universums beantwortet werden.
Europäische Mission mit deutschem Beitrag
Die Max-Planck-Institute für Extraterrestrik und Astronomie, die Ruhr-Universität Bochum und die Ludwig-Maximilians-Universität München sind an der Erforschung von Galaxien mithilfe der Daten von Euclid beteiligt.
Die Sonde ist mit einem Teleskop und zwei Instrumenten, dem Nahinfrarot-Spektrometer und Photometer (NISP) sowie dem Visible Instrument (VIS) ausgestattet. Sie liefern detaillierte Analysen von Millionen Galaxien, wodurch ihre Entfernung und dreidimensionale Position im Universum abgeleitet werden kann.
Das NISP-Instrument wurde in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg und vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching entwickelt. Zudem sind beide Institute ebenso wie die Ludwig-Maximilians-Universität in München, die Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn und die Ruhr-Universität Bochum an der Softwareentwicklung für Euclid involviert. Die deutschen Institute und Universitäten sind zudem mit erheblichen finanziellen Mitteln an der Mission beteiligt.
