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Hubble Ultra Deep Field Datenbanklinks zu HUDF Bildzentrum Das HUDF ist ein Bild einer kleinen Himmelsregion aufgenommen

Hubble Ultra Deep Field

Datenbanklinks zu Hubble Ultra Deep Field (HUDF), Bildzentrum

Das Hubble Ultra Deep Field (HUDF) ist ein Bild einer kleinen Himmelsregion, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop über einen Zeitraum vom 3. September 2003 bis 16. Januar 2004. Es war bis zur Veröffentlichung des Hubble Extreme Deep Field im September 2012 das tiefste Bild des Universums im Bereich des sichtbaren Lichts. Dabei wurde eine Himmelsregion ausgewählt, die kaum störende helle Sterne im Vordergrund enthält. Man entschied sich für ein Zielgebiet im Sternbild Chemischer Ofen südwestlich des Orion. Es befindet sich bei Rektaszension 3h 32 m 39,0s und Deklination −27° 47′ 29,1″. Der Durchmesser des gewählten Himmelsausschnitts entspricht aus Sicht von der Erde etwa einem Zehntel des Monddurchmessers oder ungefähr ein Vierzigmillionstel des gesamten Himmels. Die untersuchte Größe entspricht in etwa der Fläche, die man beobachtet, wenn man durch das Nadelöhr einer Nähnadel hindurchsieht, welche man mit der ausgestreckten Hand gegen den Himmel hält. Das HUDF enthält rund 10.000 Galaxien und große kosmische Objekte. Es besteht aus zwei separaten Aufnahmen durch Hubbles „Advanced Camera for Surveys“ (ACS) und dem „Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer“ (NICMOS). Das Bild entstand aus 800 Einzelbelichtungen, die während 400 Erdumkreisungen Hubbles durchgeführt wurden. Die gesamte Belichtungszeit betrug 11,3 Tage für ACS und 4,5 Tage für NICMOS. Um den gesamten Himmel in dieser Auflösung zu beobachten, würde das Hubble-Weltraumteleskop eine Million Jahre benötigen.

Das HUDF zeigt Galaxien verschiedenen Alters, verschiedener Größe und Form. Die kleinsten, rötesten Galaxien, ungefähr 100 an der Zahl, gehören zu den am weitesten entfernten derzeit bekannten Galaxien. Gemäß der Theorie über den Urknall vor ca. 13,8 Milliarden Jahren sind diese Galaxien in einem Stadium zu sehen, als das Universum nicht älter war als 800 Millionen Jahre.

Das Hubble Ultra Deep Field steht in der Tradition des Hubble Deep Field und Hubble Deep Field South, die mit der alten Kamera WFPC2 aufgenommen wurden, weniger tief sind und ein kleineres Feld abdecken. Nach Einbau der WFC3/IR-Kamera wurde der gleiche Himmelsbereich Ende August 2009 im nahen Infrarot bei den Wellenlängen 1,05, 1,25 und 1,6 Mikrometer als HUDF09 über vier Tage mit einer Gesamtbelichtungszeit von 48 Stunden aufgenommen.

Wissenschaftliche Bedeutung Bearbeiten

Dasselbe Bild wie oben in größerer Auflösung
Richtung der Aufnahme relativ zur Erde

Das HUDF zeigt die lichtschwächsten Galaxien, die bis dahin beobachtet wurden, und damit auch die am weitesten entfernten (man spricht von der „Tiefe“ der Aufnahme). Wegen der endlichen Lichtgeschwindigkeit beträgt die Lichtlaufzeit von den entferntesten Galaxien zu uns über 13 Milliarden Jahre. Gemäß dem kosmologischen Standardmodell blickt man in die Frühzeit des Universums 800 Millionen Jahre nach dem Urknall zurück. Die Aufnahme zeigt demnach einige der ersten Galaxien, die nach dem so genannten dunklen Zeitalter entstanden sind. Untersuchungen zur Entstehung und Entwicklung von Galaxien waren die Hauptmotivation für das Projekt.

Tatsächlich wies das HUDF darauf hin, dass etwa der Anteil von irregulären Galaxien mit der Rotverschiebung, also der Entfernung, zunimmt, die durchschnittliche Galaxiengröße dagegen abnimmt. Die Sternentstehungsrate war bei hoher Rotverschiebung deutlich höher als heute.

Bei der Interpretation der Beobachtungen ist zu beachten, dass Licht, welches wir von entfernten Galaxien im sichtbaren Bereich beobachten, wegen der kosmologischen Rotverschiebung tatsächlich im Ultravioletten ausgesandt wurde. Visuelle Beobachtungen der Morphologie von entfernten Galaxien müssen daher mit den entsprechenden Beobachtungen von lokalen Galaxien im Ultravioletten verglichen werden. Alternativ kann man entfernte Galaxien im infraroten Licht beobachten, welches als sichtbares Licht von den Galaxien ausgesandt wurde. Hierbei spielten das Spitzer-Weltraumteleskop (gestartet am 25. August 2003) und das Herschel-Weltraumteleskop (gestartet am 14. Mai 2009) sowie in Zukunft der Nachfolger des Hubble-Weltraumteleskops, das James Webb Space Telescope (gestartet am 25. Dezember 2021), eine Rolle. Letzteres ist für Beobachtungen im nahen Infrarot ausgelegt.

Literatur Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

Commons: Hubble Ultra Deep Field – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Ross Pomeroy: The Astounding Truth About the Hubble Space Telescope's Most Famous Image RealClearScience, abgerufen am 17. April 2020.
  2. Hubble's Deepest View Ever of the Universe Unveils Earliest Galaxies, NASA, 9. März 2004
  3. Hubble's Deepest View of Universe Unveils Never-Before-Seen Galaxies, NASA, 12. August 2009
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Veröffentlichungsdatum:
Datenbanklinks zu Hubble Ultra Deep Field HUDF Bildzentrum Das Hubble Ultra Deep Field HUDF ist ein Bild einer kleinen Himmelsregion aufgenommen vom Hubble Weltraumteleskop uber einen Zeitraum vom 3 September 2003 bis 16 Januar 2004 Es war bis zur Veroffentlichung des Hubble Extreme Deep Field im September 2012 das tiefste Bild des Universums im Bereich des sichtbaren Lichts Dabei wurde eine Himmelsregion ausgewahlt die kaum storende helle Sterne im Vordergrund enthalt Man entschied sich fur ein Zielgebiet im Sternbild Chemischer Ofen sudwestlich des Orion Es befindet sich bei Rektaszension 3h 32 m 39 0s und Deklination 27 47 29 1 Der Durchmesser des gewahlten Himmelsausschnitts entspricht aus Sicht von der Erde etwa einem Zehntel des Monddurchmessers oder ungefahr ein Vierzigmillionstel des gesamten Himmels Die untersuchte Grosse entspricht in etwa der Flache die man beobachtet wenn man durch das Nadelohr einer Nahnadel hindurchsieht welche man mit der ausgestreckten Hand gegen den Himmel halt 1 Das HUDF enthalt rund 10 000 Galaxien und grosse kosmische Objekte Es besteht aus zwei separaten Aufnahmen durch Hubbles Advanced Camera for Surveys ACS und dem Near Infrared Camera and Multi Object Spectrometer NICMOS Das Bild entstand aus 800 Einzelbelichtungen die wahrend 400 Erdumkreisungen Hubbles durchgefuhrt wurden Die gesamte Belichtungszeit betrug 11 3 Tage fur ACS und 4 5 Tage fur NICMOS Um den gesamten Himmel in dieser Auflosung zu beobachten wurde das Hubble Weltraumteleskop eine Million Jahre benotigen 2 Das HUDF zeigt Galaxien verschiedenen Alters verschiedener Grosse und Form Die kleinsten rotesten Galaxien ungefahr 100 an der Zahl gehoren zu den am weitesten entfernten derzeit bekannten Galaxien Gemass der Theorie uber den Urknall vor ca 13 8 Milliarden Jahren sind diese Galaxien in einem Stadium zu sehen als das Universum nicht alter war als 800 Millionen Jahre Das Hubble Ultra Deep Field steht in der Tradition des Hubble Deep Field und Hubble Deep Field South die mit der alten Kamera WFPC2 aufgenommen wurden weniger tief sind und ein kleineres Feld abdecken Nach Einbau der WFC3 IR Kamera wurde der gleiche Himmelsbereich Ende August 2009 im nahen Infrarot bei den Wellenlangen 1 05 1 25 und 1 6 Mikrometer als HUDF09 uber vier Tage mit einer Gesamtbelichtungszeit von 48 Stunden aufgenommen 3 Wissenschaftliche Bedeutung Bearbeiten nbsp Dasselbe Bild wie oben in grosserer Auflosung nbsp Richtung der Aufnahme relativ zur ErdeDas HUDF zeigt die lichtschwachsten Galaxien die bis dahin beobachtet wurden und damit auch die am weitesten entfernten man spricht von der Tiefe der Aufnahme Wegen der endlichen Lichtgeschwindigkeit betragt die Lichtlaufzeit von den entferntesten Galaxien zu uns uber 13 Milliarden Jahre Gemass dem kosmologischen Standardmodell blickt man in die Fruhzeit des Universums 800 Millionen Jahre nach dem Urknall zuruck Die Aufnahme zeigt demnach einige der ersten Galaxien die nach dem so genannten dunklen Zeitalter entstanden sind Untersuchungen zur Entstehung und Entwicklung von Galaxien waren die Hauptmotivation fur das Projekt Tatsachlich wies das HUDF darauf hin dass etwa der Anteil von irregularen Galaxien mit der Rotverschiebung also der Entfernung zunimmt die durchschnittliche Galaxiengrosse dagegen abnimmt Die Sternentstehungsrate war bei hoher Rotverschiebung deutlich hoher als heute Bei der Interpretation der Beobachtungen ist zu beachten dass Licht welches wir von entfernten Galaxien im sichtbaren Bereich beobachten wegen der kosmologischen Rotverschiebung tatsachlich im Ultravioletten ausgesandt wurde Visuelle Beobachtungen der Morphologie von entfernten Galaxien mussen daher mit den entsprechenden Beobachtungen von lokalen Galaxien im Ultravioletten verglichen werden Alternativ kann man entfernte Galaxien im infraroten Licht beobachten welches als sichtbares Licht von den Galaxien ausgesandt wurde Hierbei spielten das Spitzer Weltraumteleskop gestartet am 25 August 2003 und das Herschel Weltraumteleskop gestartet am 14 Mai 2009 sowie in Zukunft der Nachfolger des Hubble Weltraumteleskops das James Webb Space Telescope gestartet am 25 Dezember 2021 eine Rolle Letzteres ist fur Beobachtungen im nahen Infrarot ausgelegt Literatur BearbeitenS V W Beckwith u a The Hubble Ultra Deep Field in Astronomical Journal London 132 2006 1729 1755 ISSN 0004 6256Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Hubble Ultra Deep Field Album mit Bildern Videos und Audiodateien Zoomfahrt Video vom normal sichtbaren Sternhimmel in einen Hubble Ultra Deep Field Ausschnitt Der tiefste Blick ins All YouTube Video HST ACS UDF Projekt des Space Telescope Science Institute STScI englisch Hubbles tiefster Blick ins Universum englisch NASA Seite mit Animationen englisch Entfernte Galaxie ist zu schwer fur unsere Theorien englisch ESO ALMA erkundet das Hubble Ultra Deep Field 22 September 2016 ESO Tiefste je durchgefuhrte spektroskopische Durchmusterung abgeschlossen 29 November 2017 astronews com Das Rohmaterial fur neue Sterne 23 September 2016 astronews com Detaillierter Blick ins Hubble Ultra Deep Field 30 November 2017Einzelnachweise Bearbeiten Ross Pomeroy The Astounding Truth About the Hubble Space Telescope s Most Famous Image RealClearScience abgerufen am 17 April 2020 Hubble s Deepest View Ever of the Universe Unveils Earliest Galaxies NASA 9 Marz 2004 Hubble s Deepest View of Universe Unveils Never Before Seen Galaxies NASA 12 August 2009 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Hubble Ultra Deep Field amp oldid 232228177