Euclid erfasst 900 Millionen Galaxien für 3D-Karte des Alls

Euclid liefert Daten für kosmische 3D-Karte

Die europäische Weltraumsonde Euclid hat nach 13 Monaten Einsatzzeit eine umfangreiche Datensammlung für die geplante größte 3D-Karte des Kosmos geliefert. Die Esa veröffentlichte Beobachtungen von mehr als einer Milliarde Himmelsobjekten und sieht darin eine Grundlage für die Erforschung Dunkler Materie und Dunkler Energie.

Die nun präsentierten Daten gehen deutlich über die ersten Aufnahmen hinaus, die im vergangenen Jahr nur wenige Beobachtungstage umfasst hatten.

Vermessung von Milliarden Galaxien

Euclid war im Sommer 2023 ins All gestartet. Das Teleskop verfügt über eine Kamera für sichtbares Licht und ein Nahinfrarot-Instrument, das spektroskopische und photometrische Messungen ermöglicht. Daraus lassen sich die Formen von Galaxien erfassen und Rückschlüsse auf ihre Entfernung ziehen.

Die Esa will mit der Mission die Entwicklung des Universums über die vergangenen zehn Milliarden Jahre untersuchen. Geplant ist eine Karte, die neben der räumlichen Verteilung der Galaxien auch die zeitliche Entwicklung des Kosmos abbildet.

Dunkle Materie und Dunkle Energie im Fokus

Nach den Angaben der Esa machen Galaxien und andere bekannte Bestandteile nur etwa fünf Prozent des Universums aus. Den weit größeren Anteil bilden Dunkle Materie und Dunkle Energie, deren Eigenschaften bislang nur teilweise verstanden sind.

Die veröffentlichten Beobachtungen umfassen mehr als 900 Millionen Galaxien und 60 Millionen mögliche aktive Kerne von Galaxien. Die untersuchte Fläche entspricht zusammengenommen der Größe von 9.500 Monden und deckt 14 Prozent der Fläche ab, die Euclid während seiner gesamten Mission beobachten soll.

Gravitationslinsen zeigen unsichtbare Masse

Zu den Ergebnissen gehören seltene und weit entfernte Objekte wie Galaxienhaufen und Gravitationslinsen. Die Esa veröffentlichte nach eigenen Angaben den bislang größten Katalog möglicher starker Gravitationslinsen.

Bei diesem Effekt lenkt die Masse eines Galaxienhaufens das Licht dahinterliegender Galaxien ab. Dadurch entstehen gekrümmte Bögen, aus deren Form sich Rückschlüsse auf die Masseverteilung und die Expansion des Universums ziehen lassen.

Für das Nahinfrarot-Instrument steuerten das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching bei München und das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg wichtige Bauteile bei. Die Universität Portsmouth verwies auf die besondere Bedeutung starker Gravitationslinsen für die Untersuchung Dunkler Materie und der kosmischen Expansion.

Die Euclid-Mission ist auf eine systematische Vermessung des dunklen Universums ausgerichtet. Anders als klassische Weltraumteleskope, die einzelne Objekte besonders detailliert untersuchen, erfasst die Sonde große Himmelsbereiche einheitlich und verbindet sichtbare Aufnahmen mit Infrarotmessungen.

Die Bedeutung der neuen Daten liegt deshalb nicht nur in der Zahl der beobachteten Galaxien. Aus ihren Formen, Entfernungen und Verteilungen können Forschende ableiten, wie sich Materie im Kosmos entwickelt hat. Besonders relevant ist die schwache Gravitationslinse: Die minimalen Verzerrungen vieler Galaxien verraten, wie Dunkle Materie entlang der Sichtlinien verteilt ist.

Grundlage für kosmologische Modelle

Dunkle Materie und Dunkle Energie sind keine direkt sichtbaren Bestandteile des Universums. Ihre Existenz wird aus gravitativen Wirkungen und der beschleunigten Expansion des Alls erschlossen. Euclid soll diese Annahmen mit einer bislang nicht verfügbaren Kombination aus großer Fläche, hoher Bildqualität und Entfernungsmessungen prüfen.

Für die Öffentlichkeit bedeutet die Veröffentlichung vor allem einen frühen Einblick in ein langfristiges Forschungsprogramm. Die jetzt ausgewertete Fläche umfasst erst einen Teil der geplanten Mission. Mit weiteren Daten können Astronominnen und Astronomen Modelle zur kosmischen Entwicklung genauer vergleichen und seltene Gravitationslinsen systematischer untersuchen.