Erstmals seit dem Start der europäischen Raumsonde „Euclid“ hat die europäische Raumfahrtbehörde Esa detaillierte Beobachtungen des Teleskops veröffentlicht. „Wir öffnen eine Schatzkiste an Informationen für Wissenschaftler“, meinte Esa-Wissenschaftsdirektorin Carole Mundell.

Laut Valeria Pettorino, die bei der Esa zu Euclid arbeitet, werde zwar nur eine Woche der Beobachtungen publiziert, dies seien aber etwa 35 Terabyte Daten – „das Äquivalent von 200 Tagen Videostreaming mit höchster Qualität“.

Im kommenden Jahr wolle man die gesammelten Beobachtungsdaten eines Jahres publizieren. „Das sind mehr als zwei Petabyte Daten. Das ist das Äquivalent davon, am Fernseher 31 Jahre lang feinstes Videostreaming zu schauen.“ Als eine „Goldmine an Daten“ bezeichnete Clotilde Laigle aus dem Euclid-Konsortium die Sonde.

Euclid war im Sommer 2023 ins All gestartet und begann vor gut einem Jahr seine eigentliche Arbeit. Herzstück ist ein hochauflösendes Teleskop, das mit zwei Kameras ausgestattet ist – eine für den sichtbaren Wellenlängenbereich und eine für den Nah-Infrarotbereich. Sie sollen die Formen von Galaxien abbilden beziehungsweise dabei helfen, auf die Entfernung von Galaxien zu schließen. Für die Nah-Infrarot-Kamera haben das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München und das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg wichtige Teile beigesteuert.

Die Esa will so einen Blick in die Vergangenheit des Universums werfen und dessen Entwicklung innerhalb der letzten zehn Milliarden Jahre erforschen. Insgesamt sollen Daten zu Milliarden Galaxien gesammelt werden und eine 3D-Karte des Alls mit der Zeit als zusätzlicher Komponente entstehen. Erste Bilder von Euclid hatte die Esa bereits gezeigt. Nun folgen die ersten wissenschaftlichen Daten und mit ihnen gut zwei Dutzend Publikationen, die sich auf die Werte stützen.

Mit Hilfe der Informationen von Euclid wollen Forscherinnen und Forscher auch Schlüsse auf Dunkle Materie und Dunkle Energie ziehen. Dunkle Materie und Dunkle Energie bilden zusammen einen extrem großen Anteil am Universum. Alle anderen bekannten Bestandteile wie die Galaxien machen lediglich etwa fünf Prozent aus. Bisher wissen Forscherinnen und Forscher nur wenig über die beiden Größen.

Seltene Himmelsphänomene entdeckt – Schlüssel zu Dunkler Energie?

Aus den nun veröffentlichten Daten haben Wissenschaftler etwa 500 mögliche Gravitationslinsen herausgearbeitet. Beim Gravitationslinseneffekt sorgt die Masse eines Haufens dafür, dass das Licht von Galaxien, die von uns aus gesehen dahinter liegen, verzerrt wird. So bilden sich riesige gekrümmte Bögen am Himmel.

Starke Gravitationslinsen können theoretisch Aufschluss darüber geben, wie schnell sich das Universum ausdehnt, erklärte Mike Walmsley von der Universität Toronto. Denn dies beeinflusse den Winkel des Bogens. Allerdings spiele für den Winkel auch die Masse der vorderen Galaxie eine Rolle.

Der Schlüssel zu dem Problem könnten Bereiche seien, in denen gleich zwei Galaxien hinter einer Gravitationslinse liegen. Doch diese seien so selten, dass bisher nur wenige entdeckt worden seien, so Walmsley. „Wir glauben, dass wir nur in dieser ersten Woche an „Eculid“-Daten bereits etwa vier gute Kandidaten gefunden haben. Es wird nicht mehr lange dauern, bis wir genügend haben, um endlich zu testen, ob sie Dunkle Energie messen können.“

Auch die Formen von Galaxien haben Fachleute mit Hilfe von Euclid-Beobachtungen genau in den Blick genommen. Um die riesige Datenmenge zu durchleuchten, haben sie auch speziell trainierte Künstliche Intelligenz genutzt. Eine Klassifizierung von 380.000 Galaxien nach Formen geht nun online. Diese erste Auflistung stellt laut Esa jedoch nur 0,4 Prozent all der Galaxien dar, die Euclid in ähnlich hoher Auflösung beobachten soll. Das Endergebnis soll Fachleuten helfen, zu verstehen, wie etwa Spiralarme entstehen.

Auf seiner sechsjährigen Mission im All soll Euclid drei Bereiche besonders genau beobachten. Diese sogenannten Tiefenfelder entsprechen zusammen etwa der 300-fachen Vollmondfläche. In nur einer Woche habe die Sonde hier bereits 26 Millionen Galaxien abgebildet. Einige seien bis zu zehneinhalb Milliarden Lichtjahre entfernt. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht im Vakuum innerhalb eines Jahres zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer. Insgesamt soll Euclid die Tiefenfelder etwa 30- bis 50-mal beobachten.