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Raumsonden und Teleskope: Sieht der Weltraum wirklich so aus wie auf Fotos?

Tolle Bilder aus dem Weltall: 2015 haben Raumsonden und Teleskope beeindruckende Ansichten ferner Planeten, Nebel und Galaxien gezeigt. Aber sehen die auch wirklich so aus?

Artikel von Florian Freistetter/Scienceblog veröffentlicht am
Geburt eines Sterns im Sternbild Orion: Teleskope fangen viele Arten von Licht ein.
Geburt eines Sterns im Sternbild Orion: Teleskope fangen viele Arten von Licht ein. (Bild: Nasa/Esa)

Der blaue Himmel über dem Pluto und bunte Bilder vom Merkur: Raumsonden und Teleskope haben uns auch in diesem Jahr grandiose Bilder bunt leuchtender kosmischer Nebel in allen Formen und Farben, von Galaxien, Sternen und vielem mehr geschickt. Aber wenn wir selbst dorthin fliegen würden, was würden wir wirklich sehen?

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Das lässt sich anhand des folgenden Bildes beantworten, das ein besonders schönes Beispiel für die Objekte ist, die wir im Kosmos sehen können:

  • Herbig-Haro-Objekt (HH) 24: Entsteheung eines neuen Sterns im Sternbild Orion, in der Milchtstraße (Bild: Nasa/Esa)
  • Flammennebel oder NGC 2024 in Sternentstehungsregion im Sternbild Orion (Bild: Eso/J. Emerson/VISTA. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit)
  • Die Säulen der Schöpfung im Adler-Nebel. Hubble hat die vor 20 Jahren entdeckte Formation noch mal in HD aufgenommen. (Bilder: Nasa/Esa/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/J. Hester, P. Scowen (Arizona State U.))
  • Die Europäische Südsternwarte (Eso) hat die Formation von der Erde aus beobachtet und ein 3D-Modell erstellt. (Bild: Eso)
  • Bild eines sterbenden Sterns, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble. (Bild: Esa/Hubble & Nasa, Serge Meunier)
  • Und noch ein spektakuläres Foto von Hubble: Blick in die Spiralgalaxis Messier 96 im Sternbild Löwe (Bild:  Esa/Hubble & Nasa, Legus Team, R. Gendler)
  • Aber nicht nur Hubble hat in diesem Jahr faszinierende Bilder geliefert: Curiosity etwa fotografierte diesen blauen Sonnenuntergang auf dem Mars. (Bild: Nasa/JPL-Caltech/MSSS)
  • Die Sonde New Horizons flog am Pluto vorbei. Schon bei der Annäherung fotografierte sie den Zwergplaneten ... (Bild: Nasa/APL/SWRI)
  • ... und seinen Mond Charon. (Bild: Nasa/JHUAPL/SWRI)
  • Beim Vorbeiflug nahm sie hochaufgelöste Fotos von der Oberfläche des Pluto auf. (Foto: Nasa/JHUAPL/SwRI)
  • Die Sonde Cassini schickte Aufnahmen aus dem System des Planeten Saturn: vom Mond Enceladus allein ... (Bild: Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute)
  • ... und von den Monden Enceladus und Tethys in einer Linie. (Bild: Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute)
  • Faszinierendes gab es aber auch in direkter Nachbarschaft: Im September war der Mond der Erde besonders nahe und erschien deshalb sehr groß. (Bild: Werner Pluta/Golem.de)
  • Während der Mond voll und groß war, kam es zu einer Mondfinsternis. Der Mond färbte sich rot. (Bild: Werner Pluta/Golem.de)
Herbig-Haro-Objekt (HH) 24: Entsteheung eines neuen Sterns im Sternbild Orion, in der Milchtstraße (Bild: Nasa/Esa)

Sichtbar ist hier ein sogenannter Herbig-Haro-Stern, der sich inmitten einer Staubwolke befindet und dessen Strahlung in zwei Jets ins All hinaus gelangt. Aber wenn wir mit einem Raumschiff die 1350 Lichtjahre bis zu diesem Stern fliegen würden und dann aus dem Fenster sähen - nun, vermutlich wären wir dann ein wenig enttäuscht …

Es geht nicht um Vergrößerung

Um das zu verstehen, muss man verstehen, wie ein Teleskop funktioniert. Im Gegensatz zu dem, was viele glauben, brauchen Astronomen die Teleskope nicht unbedingt, um Objekte größer zu sehen. Sterne, Galaxien und alles andere im Universum sind viel zu weit entfernt. Die Vergrößerung, die sich mit einem Teleskop erreichen lässt, spielt bei diesen Entfernungen keine Rolle.

In der Astronomie werden Teleskope vor allem benötigt, um mehr Licht zu sehen, als dies mit dem Auge allein möglich ist. Unser Auge ist ein ziemlich schlechtes optisches Instrument: Seine Öffnung, die Pupille, ist nur ein paar Millimeter groß. Nur sehr wenig Licht kann dadurch einfallen, und wenn etwas nur sehr schwach leuchtet, sehen wir es nicht. Deswegen bauen wir immer größere Teleskope mit großen Spiegeln, die wesentlich mehr Licht einsammeln können und die extrem lichtschwache Objekte sichtbar machen. Die Vergrößerung ist dabei nicht entscheidend - ein leuchtschwaches Objekt ist auch dann leuchtschwach, wenn es vergrößert bzw. aus der Nähe betrachtet wird. Wir sehen es dann zwar größer, aber nicht heller.

Zumindest stimmt das für sehr große Objekte - und die Galaxien und Nebel, um die es hierbei geht, sind groß. Wenn wir sie von der Erde aus mit bloßem Auge nicht sehen können, dann könnten wir sie auch nicht sehen, wenn wir mit einem Raumschiff in ihre Nähe fliegen würden.

Das Teleskop sieht mehr als das Auge

Es gibt noch einige weitere wichtige Faktoren: Ein Teleskop mit einem entsprechenden Detektor kann Licht sammeln. Aufnahmen lassen sich mehrere Minuten, Stunden oder gar Tage lang belichten - auch das vermag unser Auge nicht. Es kann nicht kontinuierlich Licht sammeln und die Photonen zu einem Bild zusammensetzen. Zumindest nicht über solche Zeiträume, in denen ein Teleskop mit einem modernen Detektor eingesetzt wird. Wir könnten also zum Beispiel direkt vor dem beeindruckenden Flammennebel stehen …

  • Herbig-Haro-Objekt (HH) 24: Entsteheung eines neuen Sterns im Sternbild Orion, in der Milchtstraße (Bild: Nasa/Esa)
  • Flammennebel oder NGC 2024 in Sternentstehungsregion im Sternbild Orion (Bild: Eso/J. Emerson/VISTA. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit)
  • Die Säulen der Schöpfung im Adler-Nebel. Hubble hat die vor 20 Jahren entdeckte Formation noch mal in HD aufgenommen. (Bilder: Nasa/Esa/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/J. Hester, P. Scowen (Arizona State U.))
  • Die Europäische Südsternwarte (Eso) hat die Formation von der Erde aus beobachtet und ein 3D-Modell erstellt. (Bild: Eso)
  • Bild eines sterbenden Sterns, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble. (Bild: Esa/Hubble & Nasa, Serge Meunier)
  • Und noch ein spektakuläres Foto von Hubble: Blick in die Spiralgalaxis Messier 96 im Sternbild Löwe (Bild:  Esa/Hubble & Nasa, Legus Team, R. Gendler)
  • Aber nicht nur Hubble hat in diesem Jahr faszinierende Bilder geliefert: Curiosity etwa fotografierte diesen blauen Sonnenuntergang auf dem Mars. (Bild: Nasa/JPL-Caltech/MSSS)
  • Die Sonde New Horizons flog am Pluto vorbei. Schon bei der Annäherung fotografierte sie den Zwergplaneten ... (Bild: Nasa/APL/SWRI)
  • ... und seinen Mond Charon. (Bild: Nasa/JHUAPL/SWRI)
  • Beim Vorbeiflug nahm sie hochaufgelöste Fotos von der Oberfläche des Pluto auf. (Foto: Nasa/JHUAPL/SwRI)
  • Die Sonde Cassini schickte Aufnahmen aus dem System des Planeten Saturn: vom Mond Enceladus allein ... (Bild: Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute)
  • ... und von den Monden Enceladus und Tethys in einer Linie. (Bild: Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute)
  • Faszinierendes gab es aber auch in direkter Nachbarschaft: Im September war der Mond der Erde besonders nahe und erschien deshalb sehr groß. (Bild: Werner Pluta/Golem.de)
  • Während der Mond voll und groß war, kam es zu einer Mondfinsternis. Der Mond färbte sich rot. (Bild: Werner Pluta/Golem.de)
Flammennebel oder NGC 2024 in Sternentstehungsregion im Sternbild Orion (Bild: Eso/J. Emerson/VISTA. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit)

… und würden trotzdem nichts von all der Pracht sehen, die uns dieses Foto zeigt. Denn unsere Augen sind nicht nur viel kleiner als das Vista-Teleskop mit seinen vier Metern Durchmesser, mit dem das Bild gemacht wurde. Sie sind viel weniger sensibel als die Vista-Kamera, wären auch gar nicht in der Lage, all das zu sehen, was sie sehen kann: Die Astronomen haben gelernt, nicht nur das für Menschen sichtbare Licht wahrzunehmen, sondern vieles darüber hinaus, darunter Infrarot-, Röntgen- und Radiostrahlung und weiteres. Auch das Bild des Flammennebels enthält Infrarotdaten, die hier einfach sichtbar gemacht wurden, die aber von uns vor Ort nicht wahrgenommen werden könnten.

Die Antwort auf die Frage, ob die Dinge im Weltraum wirklich so aussehen wie auf den Fotos, lautet also nein. Das mögen manche enttäuschend finden, ich allerdings nicht. Denn gerade das ist es, was mich an der Astronomie und der Wissenschaft so sehr fasziniert. Wir haben gelernt, so viel mehr zu sehen als nur das, was sich unseren Augen darstellt. Wir haben gelernt, mit unserem Geist zu sehen und die biologischen Grenzen unserer Sinnesorgane überwunden. Wir können dadurch ein Universum sehen, das so viel komplexer, faszinierender und vielfältiger ist. Genau dieses Universum zeigen uns die beeindruckenden Bilder. Und wenn sie uns auch vielleicht nicht das zeigen, was unsere Augen sehen würden, so zeigen sie uns doch die Realität.

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Anonymer Nutzer 30. Dez 2015

HDR ist das Stichwort.

SelfEsteem 24. Dez 2015

Wenn es ein Artikel ueber Philosophie waere, koennte man dir vielleicht recht geben...

RaDoef 23. Dez 2015

Das war das Thema. Was hat dich denn interessiert? Die Auflösung des Teleskops...

MarkusXXX 22. Dez 2015

Die Breite ist ja egal. Es geht um die physikalischen Eigenschaften der Wellen, also ob...

Yash 22. Dez 2015

Ok, ich glaube nach dem Lesen diesen Kommentars hab ich das Problem endlich verstanden...


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