Weltraumforschung Super-Teleskop „Alma“ geht in Chile an den Start

Es ist eines der größten und teuersten Astronomie-Projekte weltweit: Das Super-Teleskop „Alma“ geht in den chilenischen Anden in Betrieb. Das Milliarden-Projekt soll Erkenntnisse über die Entwicklung des Alls liefern.

Das Atacama Large Milimeter Array (ALMA) Teleskop wurde 70 Kilometer vor den Toren of San Pedro de Atacama in Chile eingeweiht. Quelle: dpa

Bilder von der Geburt der Sterne und der Entstehung von Galaxien: In den chilenischen Anden ist an diesem Mittwoch das Riesenteleskop „Alma“ an den Start gegangen. Das Projekt ist das derzeit größte und mit mehr als einer Milliarde Euro auch das teuerste der bodengebundenen Astronomie. „Das ist vergleichbar mit dem Übergang vom nackten Auge zum ersten Fernrohr“, sagt der europäische „Alma“-Projektleiter Wolfgang Wild von der Europäischen Südsternwarte (Eso) in Garching bei München. Das Teleskop „Alma“ ist ein großes, internationales Gemeinschaftsprojekt von Wissenschaftlern aus Europa, Nordamerika und Asien.
„Alma“ („Atacama Large Millimeter/submillimeter Array“) besteht aus 66 Teleskopen, die eng nebeneinandergestellt in etwa die Fläche eines Fußballfeldes haben. Schon als 2011 nur 16 der Teleskope in Betrieb gingen, seien die Ergebnisse besser gewesen als alles bisher dagewesene, sagt Wild. „Alma“ misst Radiowellen im Millimeterbereich und sogar darunter. Beobachten wollen Astronomen damit die sogenannte kalte Materie - Gaswolken, in denen neue Sterne entstehen und die bei Entstehung ganzer Galaxien eine wichtige Rolle spielen. Die Millimeterwellen sind besonders gut geeignet, ausgedehnte Gas- und Staubwolken zu durchdringen.

Die großen Eso-Teleskope in Chile


Eine interessante Erkenntnis hat „Alma“ auch in der abgespeckten Version, die bislang in Betrieb war, den Wissenschaftlern schon geliefert: Die Teleskope entdeckten kleine, organische Zuckermoleküle. „Dieser Zucker ist ein Baustein für Leben“, sagt Wild. „Dann kann man spekulieren: Ist Leben im Weltall weit verbreitet?“
„Alma“ steht auf dem Chajnantor-Plateau in der Atacamawüste - in mehr als 5000 Metern Höhe. „Ich habe gehört, dass wir da das am zweithöchsten gelegene Gebäude weltweit haben“, sagt Wild. „Nur ein Bahnhof irgendwo in Tibet soll noch höher liegen.“ Das Teleskop befindet sich deshalb in den chilenischen Anden, weil die Luft besonders trocken sein muss. Außerdem war für das Projekt eine große Fläche vonnöten. Einige der Teleskope können von Spezialfahrzeugen transportiert werden und lassen sich so bei Bedarf auf einer Strecke von bis zu 16 Kilometern verteilen. Und: je höher Teleskope stehen, desto besser. „So viele Orte auf der Welt kommen dafür nicht infrage“, sagt Wild.

50 Jahre Weltraumforschung
La Silla ObservatoriumDie Sterne rotieren während einer Nacht um den südlichen Himmelspol am La Silla-Observatorium der ESO im Norden Chiles. Die diffusen Bereiche auf der rechten Seite des Bildes sind die Magellanschen Wolken, zwei kleinen Begleitgalaxien unserer Milchstraße. Die im Vordergrund sichtbare Kuppel beherbergt das 3,6-Meter-Teleskop mit dem HARPS-Instrument, dass dem zur Zeit erfolgreichsten Exoplanetenjäger der Welt. Das kastenförmige Gebäude unten rechts beherbergt das 0,25-Meter-TAROT-Teleskop, das so konstruiert ist, dass es besonders schnell auf Gammastrahlenausbrüche reagieren kann. Weitere Teleskope auf La Silla sind das 2,2-Meter-MPG/ESO Teleskop und das 3,6-Meter-New Technology Telescope, das erste Teleskop an dem aktive Optik zum Einsatz kam und somit Vorläufer aller modernen Großteleskope. La Silla war das erste Observatorium der ESO und ist nach wie vor eines der führenden Observatorien auf der Südhalbkugel. Quelle: Pressebild
ALMADer ESO-Fotobotschafter Babak Tafreshi hat dieses bemerkenswerte Bild der Antennen des Atacama Large Millimeter/submillimeter Arrays (ALMA) vor der Kulisse der prächtigen Milchstraße aufgenommen. ALMA ist eine internationale Einrichtung, die gemeinsam von Europa, Nordamerika und Ostasien in Zusammenarbeit mit der Republik Chile getragen wird. Bei Entwicklung, Aufbau und Betrieb des Observatoriums ist die ESO zuständig für den europäischen Beitrag, das National Astronomical Observatory of Japan für Ostasien und das National Radio Astronomy Observatory für den nordamerikanischen Beitrag. Das Joint ALMA Observatory übernimmt die übergreifende Projektleitung für den Aufbau, die Inbetriebnahme und den Beobachtungsbetrieb von ALMA. Die Detailfülle in diesem Foto bestätigt die unübertroffenen Beobachtungsbedingungen für die Astronomie auf dem 5000 Meter hohen Chajnantor-Plateau in Chiles Atacama-Region. Die Aufnahme zeigt die Sternbilder Carina (der Schiffskiel) und Vela (das Segel). Die dunklen, schmalen Staubwolken der Milchstraße erstrecken sich von der Mitte links oben zur Mitte rechts unten. Der helle, orangefarbene Stern links oben ist Suhail im Sternbild Vela, der ähnlich orange gefärbte Stern in der oberen Bildmitte ist Avior im Sternbild Carina. Nahe dieser Sterne formen drei blaue Sterne ein „L“: die zwei linken davon gehören zum Segel, der rechte zum Schiffskiel. Genau in der Bildmitte zwischen diesen Sternen leuchtet der rosafarbene Carinanebel (eso1208). Quelle: Pressebild
Die MilchstraßeDie zentralen Bereiche unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, beobachtet im nahen Infrarot mit dem NACO-Instrument am Very Large Telescope der ESO. Da sie seit mehr als 16 Jahren die Bewegungen der Sterne in unmittelbarer Umgebung verfolgen, konnten Astronomen die Masse des Schwarzen Lochs bestimmen, das sich dort verbirgt. Quelle: Pressebild
 Das Handout der Zeitschrift «NATURE» zeigt eine Illustration eines schwarzen Loches in einem Kugelsternhaufen. Quelle: dpa
PferdekopfnebelDieses Gebilde nennen die Astronomen den Pferdekopfnebel. Die Farbkomposition des Nebels und seiner unmittelbaren Umgebung basiert auf drei Einzelbelichtungen im sichtbaren Licht, die am 1. Februar 2000 mit dem FORS2-Instrument am 8,2-Meter Kueyen-Teleskop auf dem Paranal aufgenommen und dem wissenschaftlichen Archiv des VLTs entnommen wurden. Quelle: Pressebild
WeihnachtsbaumhaufenDiese Farbaufnahme zeigt eine Himmelsregion namens NGC 2264, die die leuchtend blauen Sterne des Weihnachtsbaumhaufens und den Konusnebel enthält. Aufgenommen wurde das Bild durch vier verschiedene Filter (B, V, R und H-alpha) mit dem Wide Field Imager am La Silla Observatorium der ESO in 2400 Metern Höhe. Der abgebildete Nebel hat einen Durchmesser von etwa 30 Lichtjahren. Quelle: Pressebild
OrionnebelAuch diese Großfeldansicht des Orionnebels (Messier 42) entstand in Chile. Das VISTA-Infrarotdurchmusterungsteleskop am Paranal-Observatorium der ESO zeichnete den Nebel auf, der sich in einer Entfernung von 1350 Lichtjahren von der Erde befindet. Mit dem riesigen Gesichtsfeld des neuen Teleskops lässt sich der gesamte Nebel zusammen mit seiner Umgebung in einer einzigen Aufnahme abbilden. Beobachtungen im Infraroten ermöglichen es, auch in die Bereiche des Nebels vorzudringen, die sonst von Staubwolken verdeckt sind, und machen die aktiven, jungen Sterne sichtbar, die sich darin verbergen. Quelle: Pressebild
Orion-Reflexionsnebel Dieses Bild des Reflexionsnebels Messier 78 wurde mit dem Wide Field Imager am 2,2-Meter MPG/ESO Teleskop am La Silla-Observatorium in Chile aufgenommen. Das Bild entstand aus vielen Einzelbelichtungen, die in Schwarzweiß, aber mit blauen, gelbgrünen und roten Farbfiltern sowie einem Spezialfilter für das Licht des Wasserstoffs entstanden sind. Quelle: Pressebild
HelixnebelDieses Farbkomposit des Helixnebels (NGC 7293) wurde aus Einzelbildern erstellt, die mit dem Wide Field Imager (WFI) aufgenommen wurden, einer Kamera am MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium in Chile. Der blaugrüne Schimmer im Zentrum des Nebels stammt von ionisiertem Sauerstoff, der von der intensiven UV-Strahlung des 120.000 Grad heißen Zentralsterns zum Leuchten angeregt wird. Weiter entfernt vom Stern und außerhalb eines Rings aus knotenartigen Strukturen dominiert dann die rote Farbe von Wasserstoff und Stickstoff. Schaut man sich den Zentralbereich des Objekts genau an, fallen nicht nur die knotenförmigen Strukturen sondern auch viele Hintergrundgalaxien auf, die man durch das dünne Gas des Nebels hindurch sehen kann. Quelle: Pressebild
VampirsterneDie Forscher der ESO beobachten allerdings nicht nur galaktische Nebel, sondern auch das Verhalten von Planeten und Sternen. Eine neue Studie mit dem Very Large Telescope der ESO zeigt, dass die heißesten und hellsten Sterne – die sogenannten O-Sterne – oft Teil von engen Doppelsternsystemen sind. In vielen dieser Binärsysteme strömt Materie von einem Stern zum anderen. Diese künstlerische Darstellung zeigt einen solchen Fall von stellarem "Vampirismus". Quelle: Pressebild
SpiralgalaxieDiese eindrucksvolle Aufnahme der großen Spiralgalaxie NGC 1232 wurde am 21. September 1998 bei besonders guten Beobachtungsbedingungen gewonnen. Das Bild basiert auf drei Einzelaufnahmen im ultravioletten, blauen und roten Licht. Verschiedene Bereiche der Galaxie zeigen unterschiedliche Färbungen: Der Zentralbereich enthält viele ältere Sterne, die rötlich leuchten, während die Spiralarme von jungen, blauen Sternen und Sternentstehungsregionen bevölkert sind. Auf der linken Seite erkennt man eine Begleitgalaxie, die durch die Schwerkraft der großen Galaxie zu einer Form verzerrt wurde, die dem griechischen Buchstaben Theta ähnelt. Quelle: Pressebild
LagunennebelDieses Bild ist die dritte Aufnahme des GigaGalaxy Zoom-Projektes der ESO: Es zeigt eine Übersicht des Lagunennebels, die mit dem 67-Megapixel-Wide Field Imager am MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium in Chile angefertigt wurde. Das Bild deckt mit insgesamt 370 Megapixeln etwas mehr als eineinhalb Quadratgrad ab – eine Fläche, die dem achtfachen der scheinbaren Größe der Vollmondscheibe am Himmel entspricht. Es basiert auf Einzelaufnahmen, die mit drei verschiedenen Breitband-Farbfiltern (B, V, R) und einem Schmalband-Filter (H-alpha) gewonnen wurden. Quelle: Pressebild
Antennengalaxien Diese Antennengalaxien, auch bekannt als NGC 4038 und 4039, sind zwei wechselwirkende Spiralgalaxien, die circa 70 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Corvus (der Rabe) liegen. Dieses Bild kombiniert Beobachtungen von ALMA, die während der Testphase des Observatoriums in zwei Wellenlängenbereichen aufgenommen wurden, mit Aufnahmen des NASA/ESA-Hubble Space Telescopes im sichtbaren Licht. Quelle: Pressebild
KrebsnebelDieses Bild zeigt ein Dreifarbenkomposit des Krebsnebels im Sternbild Taurus (der Stier), der auch die Bezeichnung Messier 1 trägt. Die Bilddaten wurden am Morgen des 10. November 1999 mit dem FORS2-Instrument im Abbildungsmodus aufgenommen. Der Krebsnebel ist der Überrest einer Supernovaexplosion, die vor fast 1000 Jahren - genauer gesagt im Jahr 1054 - in einer Entfernung von 6000 Lichtjahren stattgefunden hat. Nahe des Zentrums befindet sich der Überrest des explodierten Sterns, ein Neutronenstern, der sich pro Sekunde 30 mal um seine Achse dreht. Quelle: Pressebild
Centaurus ADiese neue Aufnahme der Galaxie im Sternbild Centaurus, der Centaurus A, kombiniert ALMA-Daten der massereichen elliptischen Radiogalaxie mit Bildern im nahinfraroten Licht. Die neuen ALMA-Daten, die grün, gelb und orange dargestellt sind, zeigen, wo in der sich Galaxie Gaswolken befinden und wie sie sich bewegen. Es handelt sich um die empfindlichsten und detailreichsten derartigen Beobachtungen, die je gemacht wurden. Quelle: Pressebild
StaubringDiese Darstellung zeigt den Staubring um den Stern Fomalhaut (α Piscis Austrini), dem hellste Stern im Sternbild Südlicher Fisch und dem 18. in der Liste der hellsten Sterne am Himmel. Aufgenommen wurde das Bild mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). In blau ist eine frühere Aufnahme vom NASA/ESA Hubble Space Telescope unterlegt. Die neuen ALMA-Daten haben den Astronomen einen wichtigen Durchbruch beim Verständnis dieses nur 25 Lichtjahre entfernten Planetensystems ermöglicht und enthalten wertvolle Hinweise darauf, wie solche Objekte entstehen und sich entwickeln. ALMA hat bislang allerdings nur einen Teil des Rings beobachten können. Quelle: Pressebild
MöwennebelDieses Bild, aufgenommen am La Silla-Observatorium der ESO, zeigt Bereiche einer Sternkinderstube, die den Spitznamen „Möwennebel“ trägt. Die Gaswolke, auch bekannt als Sh 2-292, RCW 2 oder Gum 1, erinnert an den Kopf einer Möwe und wird durch die intensive Strahlung eines in der Wolke befindlichen heißen, jungen Sterns zu hellem Leuchten angeregt. Quelle: Pressebild
Große Magellansche WolkeDiese Aufnahme zeigt den südlichen Teil der eindrucksvollen H II-Region N44 in der Großen Magellanschen Wolke. Die Magellanschen Wolken sind zwei irreguläre Zwerggalaxien in nächster Nachbarschaft zur Milchstraße und werden mit GMW und KMW (Große/Kleine Magellansche Wolke) abgekürzt. Die Grüne Färbung deutet darauf hin, dass entsprechende Bereiche besonders heiß sind. Quelle: Pressebild


Was „Alma“ der Wissenschaft bringt, ist zum Teil jetzt schon abzusehen. Allerdings wird es auch Überraschungen geben, betont er: „Das ist ein bisschen wie bei Galileo. Der hatte sicher auch nicht erwartet, Jupiter-Monde zu entdecken, und war dann überrascht.“
Mehr als 500 Menschen aus aller Welt haben am Bau von „Alma“ mitgearbeitet. „Ein Dorf mitten in der Wüste.“ Wenn das Projekt nun am Mittwoch vor den Augen des chilenischen Präsidenten Sebastián Piñera in Betrieb genommen wird, sollen künftig um die 100 Mitarbeiter den Betrieb des Observatoriums aufrechterhalten.
Doch „Alma“ ist nicht das Ende der Fahnenstange. Die Europäische Südsternwarte hat weitere große Pläne in der unmittelbaren Nachbarschaft: Im Jahr 2023 soll das „European Extremely Large Telescope“ (Europäisches Extrem Großes Teleskop/„E-ELT“) ebenfalls in der chilenischen Atacamawüste in Betrieb gehen. Im Unterschied zu „Alma“ arbeitet „E-ELT“ im sichtbaren und Infrarot-Bereich und soll die sogenannte heiße Materie beobachten. Bei „Alma“ geht es um die Entstehung von Sternen und Planeten, „E-ELT“ übernimmt dann - vereinfacht gesagt - wenn der Stern geformt und „heiß“ ist. „Das ergänzt sich sehr gut“, sagt Wild.

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15 Mal schärfere Bilder als das Weltraumteleskop „Hubble“ soll „E-ELT“ liefern - bemerkenswert für ein Teleskop, das nicht wie Hubble im Weltraum fliegt, sondern auf der Erde steht. Fast bis zum Urknall wollen Astronomen damit künftig blicken können. Ein Münchner könnte damit von seiner Heimatstadt aus eine Zeitung in Lübeck lesen. Vom 3060 Meter hohen Berg Cerro Armazones soll das Teleskop mehr als 13 Milliarden Lichtjahre zurück in die Ursprünge des Weltalls schauen. Vielleicht geben die beiden Super-Teleskop dann künftig Antworten auf die Fragen: Gibt es im Universum einen wirklich erdähnlichen Planeten? Und gibt es dort auch Leben?

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