Ultra-Deep-Field

Datenbanklinks zu Hubble Ultra Deep Field (HUDF), Bildzentrum

Das HUDF zeigt Galaxien verschiedenen Alters, Größe, Form. Die kleinsten, rotesten Galaxien, ungefähr 100 an der Zahl, gehören zu den am weitesten entfernten derzeit bekannten Galaxien. Gemäß der Theorie über den Urknall vor ca. 13,7 Milliarden Jahren sind diese Galaxien in einem Stadium zu sehen, als das Universum gerade mal 800 Millionen Jahre alt war.

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 ist das tiefste Bild des Universums, das jemals im Bereich des sichtbaren Lichts aufgenommen wurde. Dabei wurde eine Himmelsregion ausgewählt, die kaum störende helle Sterne im Vordergrund enthält. Man entschied sich für ein Zielgebiet südwestlich von Orion im Sternbild Chemischer Ofen. Es befindet sich bei der Rektaszension 3h 32m 39,0s und der Deklination −27° 47' 29,1″. Der gewählte Himmelsausschnitt entspricht in der Größe aus Sicht von der Erde etwa einem Zehntel des Monddurchmessers. 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 insgesamt eine Million Sekunden oder 11,3 Tage für ACS und 4,5 Tage für NICMOS.

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.

Wissenschaftliche Bedeutung

Das HUDF zeigt die lichtschwächsten Galaxien, die bisher beobachtet wurden (man spricht von der „Tiefe“ der Aufnahme), und damit auch die am weitesten entfernten. 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 weist 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.

Das gleiche Bild wie oben in größerer Auflösung

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 spielt das neue Spitzer-Weltraumteleskop (gestartet am 25. August 2003) und in Zukunft die nächsten geplanten Weltraumteleskope, das Herschel-Weltraumteleskop (geplant ab Oktober 2008) sowie der Nachfolger des HST, das James Webb Space Telescope (geplant ab Mitte 2013), eine Rolle. Letzteres ist für Beobachtungen im nahen Infrarot ausgelegt.

Siehe auch

• Hubble Deep Field
• Hubble Deep Field South

Weblinks

• Zoomfahrt-Video vom normal sichtbaren Sternhimmel in den „Hubble Ultra Deep Field“-Ausschnitt
• HST/ACS UDF-Projekt-Seite des Space Telescope Science Institute (STScI) (engl.)
• Hubbles tiefster Blick ins Universum (engl.)
• NASA-Seite mit Animationen (engl.)
• Entfernte Galaxie ist zu schwer für unsere Theorien (engl.)

Literatur

• Beckwith, S. V. W. et al. 2006, Astronomical Journal 132, 1729–1755 (astro-ph/0607632)