Das Hubble Ultra-Deep Field in Licht und Ton

Vertonte Darstellung des Hubble Ultra Deep Field (HUDF).

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Vertonung: G. Salvesen (UCSB); Daten: M. Rafelski et al.

Beschreibung: Habt ihr schon einmal vom Hubble Ultra-Deep Field gehört? Jedenfalls habt ihr davon sicherlich noch nie so wie hier gehört – klickt auf das Bild und hört zu! In den Jahren 2003-2004 wurde das Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, das für eine sehr lange Zeit einen fast leeren Raum anstarrte, sodass ferne, blasse Galaxien sichtbar wurden.

Das HUDF ist eines der berühmtesten Bilder der Astronomie. Bei Klick auf das Bild wird es in einer sehr lebendigen Form präsentiert – mit vertonten Distanzen. Wenn ihr auf eine Galaxie zeigt, hört ihr einen Ton, die ihre ungefähre Rotverschiebung verrät. Weil die Rotverschiebung Licht zum roten Ende des Lichtspektrums verschiebt, werden die Töne hier mit einer Verschiebung zum tiefen Ende des Klangspektrums dargestellt. Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto größer ist ihre kosmologische Rotverschiebung (sogar dann, wenn sie blau erscheint), und umso tiefer ist der abgespielte Ton.

Durchschnittlich sind Galaxien im HUDF etwa 10,6 Milliarden Lichtjahre entfernt und klingen wie ein F#. Welche ist die am weitesten entfernte Galaxie, die ihr findet?

Hinweis: Nicht alle Browser können die Vertonung abspielen.
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Ein Flug durch Hubbles Ultra Deep Field


Videocredit: NASA, ESA, F. Summers, Z. Levay, L. Frattare, B. Mobasher, A. Koekemoer und das HUDF-Team (STScI)

Beschreibung: Wie sieht es aus, wenn man durch das ferne Universum fliegt? Um das herauszufinden, schätzte ein Team von Astronominnen* die relativen Entfernungen zu mehr als 5000 Galaxien in einem der fernsten Galaxienfelder, die je abgebildet wurden: dem Hubble Ultra Deep Field (HUDF).

Weil Licht lange Zeit braucht, um das Universum zu durchqueren, sieht man die meisten Galaxien in diesem Video zu einer Zeit, als das Universum erst einen Bruchteil seines aktuellen Alters erreicht hatte, als sie sich noch im Entstehungsprozess befanden und – verglichen mit Galaxien der Gegenwart – ungewöhnliche Formen hatten. Es gibt noch keine ausgeprägten Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße oder die Andromedagalaxie.

Gegen Ende des Videos fliegt der virtuelle Beobachter an den fernsten Galaxien des HUDF-Feldes vorbei, deren aufgezeichnete Rotverschiebung mehr als 8 beträgt. Diese frühe Klasse an Galaxien mit geringer Leuchtkraft enthielt wahrscheinlich energiereiche Sterne, deren Licht einen Großteil der übrig gebliebenen normalen Materie im Universum von einem kalten Gas in heißes, ionisiertes Plasma verwandelte.

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Das Hubble Ultra Deep Field in Licht und Ton


Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Sonifikation: G. Salvesen (UCSB); Daten: M. Rafelski et al.

Beschreibung: Haben Sie schon einmal vom Hubble Ultra-Deep Field gehört? Sicherlich haben Sie noch nie so davon gehört – schieben Sie den Mauspfeil über das Bild und hören Sie zu! Das Hubble Ultra Deep Field (HUDF) wurde 2003-2004 mit dem Weltraumteleskop Hubble erstellt, indem es lange Zeit in den fast leeren Raum starrte, sodass ferne, blasse Galaxien sichtbar wurden.

Das HUDF ist eines der berühmtesten Astronomiebilder, hier wurde es in Schwingungen übersetzt – die Entfernungen wurden akustisch dargestellt. Wenn Sie auf eine Galaxie zeigen, wird ein Ton gespielt, der ihre ungefähre Rotverschiebung andeutet. Weil Rotverschiebung das Licht zum roten Ende des Lichtspektrums verschiebt, sind hier die Töne zum tiefen Ende des Klangspektrums verschoben. Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto größer ist ihre kosmologische Rotverschiebung (sogar wenn sie blau erscheint), und desto tiefer der abgespielte Ton. Gewöhnliche Galaxien im HUDF sind ungefähr 10,6 Milliarden Lichtjahre und klingen wie Fsus4. Welche ist die fernste Galaxie, die Sie finden können?

Dieses Weltraumbild des Tages (APOD) basiert auf einem Eintrag der neuen Webpräsenz Astronomy Sound of the Month (Astronomieklang des Monats – AstroSoM).

Hinweis: Der Ton ist nicht in allen Browsern abspielbar.

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Hubble Ultra Deep Field 2014

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, H.Teplitz und M.Rafelski (IPAC/Caltech),
A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (ASU), Z. Levay (STScI)

Beschreibung: Wie bunte Bonbons füllen Galaxien das Hubble Ultra Deep Field 2014. Die schwächsten Galaxien sind mehr als 10 Milliarden Mal blasser als Sterne, die man mit bloßem Auge sieht. Sie stellen das Universum in der extremen Vergangenheit dar, wenige 100 Millionen Jahre nach dem Urknall. Das Bild selbst wurde mit der wesentlichen Ergänzung durch Ultraviolettdaten zum Hubble Ultra Deep Field – eine Aktualisierung von Hubbles berühmtem fernsten Blick ins südliche Sternbild Chemischer Ofen. Es deckt nun das gesamte Spektrum ab, das für Hubbles Kameras verfügbar ist – von Ultraviolett über das sichtbare Licht bis hin zum nahen Infrarot. Ultraviolettdaten bieten die wichtige Möglichkeit, in den Galaxien des Hubble Ultra Deep Field Sternbildung in einer Entfernung von 5-10 Milliarden Lichtjahren zu untersuchen.

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Flug durch das Hubble Ultra Deep Field


Videocredit: NASA, ESA, F. Summers, Z. Levay, L. Frattare, B. Mobasher, A. Koekemoer und das HUDF Team (STScI)

Beschreibung: Wie sähe es aus, wenn man durch das ferne Universum fliegt? Um das herauszufinden, schätzte ein Astronomenteam die relativen Entfernungen von mehr als 5000 Galaxien in einem der am weitesten entfernten Galaxienfelder, die je fotografiert wurden: dem Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Weil Licht so lange braucht, um das Universum zu durchqueren, sind die meisten Galaxien im obigen Video noch im Entstehungsprozess, da das Universum nur einen Bruchteil seines aktuellen Alters erreicht hatte, und haben, verglichen mit aktuellen Galaxien, ungewöhnliche Formen. Noch existieren keine voll entwickelt aussehenden Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße oder die Andromedagalaxie. Gegen Ende des Videos fliegt der virtuelle Beobachter an den fernsten Galaxien im HUDF mit einer gemessenen Rotverschiebung mehr als 8 vorbei. Diese frühe Galaxien klasse mit niedriger Leuchtkraft enthielt wahrscheinlich energiereiche Sterne, die Licht abstrahlen, welches einen Großteil der verbleibenden gewöhnlichen Materie im Universum von kaltem Gas in heißes, ionisiertes Plasma umwandelte.

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Das Hubble Extreme Deep Field

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee und P. Oesch (UCSC), R. Bouwens (Leiden Obs.) und das XDF Team

Beschreibung: Wie sahen die ersten Galaxien aus? Um diese Frage besser beantworten zu können, vollendete das Weltraumteleskop Hubble soeben das eXtreme Deep Field (XDF), das detailreichste Bild des Universums, das je im sichtbaren Licht fotografiert wurde. Das oben dargestellte XDF zeigt eine Auswahl einiger der ältesten Galaxien, die je zu sehen waren – Galaxien, die kurz nach dem dunklen Zeitalter entstanden, vor 13 Milliarden Jahren, als das Universum nur wenige Prozent seines jetzigen Alters erreicht hatte. Die ACS-Kamera des Weltraumteleskops Hubble und der Infrarotkanal der WFPC3-Kamera fotografierten das Bild. In einer gemeinsamen Arbeit in einem Zeitraum von 10 Jahren wurde das XDF in einigen Farben genauer als das ursprüngliche Hubble Deep Field (HDF), das 2004 fertiggestellte Hubble Ultra Deep Field (HUDF) und das Infrarot-HUDF, das 2009 vollendet wurde. Astronomen auf der ganzen Welt werden das XDF wahrscheinlich jahrelang untersuchen, um besser zu verstehen, wie sich im frühen Universum Sterne und Galaxien bildeten.

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HUDF Infrarot: Dämmerung der Galaxien

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Credit: NASA, ESA, G. Illingworth (UCO/Lick und UCSC), R. Bouwens (UCO/Lick und Leiden U.) und das HUDF09 Team

Beschreibung: Wann bildeten sich Galaxien? Um das herauszufinden, wurde das bislang höchstaufgelöste Bild desselben Feldes, das 2004 als Hubble Ultra Deep Field (HUDF) im sichtbaren Licht fotografiert wurde, im nahen Infrarot aufgenommen. Das neue Bild wurde diesen Sommer mit der neu installierten Wide Field Camera 3 des generalüberholten Weltraumteleskops Hubble gemacht. Die Entfernung der zarten roten Flecken, die auf dem obigen Bild erkennbar sind, beträgt wahrscheinlich mehr als eine Rotverschiebung von 8. Daher existierten diese Galaxien wahrscheinlich schon, als das Universum nur wenige Prozent seines gegenwärtigen Alters hatte, und sie könnten Mitglieder der ersten Galaxienklasse sein. Einige große heutige Galaxien bilden einen farbenprächtigen Vordergrund für die fernen Galaxien. Untersuchungen des HUDF09-Teams lassen darauf schließen, dass zumindest einige dieser frühen Galaxien sehr wenig interstellaren Staub besaßen. Die Vertreter dieser frühen Galaxienklasse mit wenig Leuchtkraft enthielten wahrscheinlich sehr aktive Sterne, die Licht abstrahlten, das einen großen Teil der verbliebenen normalen Materie im Universum von kaltem Gas in heißes ionisiertes Plasma verwandelte.

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Galaxienbildung im frühen Universum

Siehe Beschreibung. Ein Klick auf das Bild liefert die höchste verfügbare Auflösung.

Credit: NASA, ESA und N. Pirzkal (STScI/ESA) et al.

Beschreibung: Wie sah das sehr frühe Universum aus? Um das herauszufinden, richteten Astronomen das Weltraumteleskop Hubble zwischen helle, nahe gelegene Objekte und erzeugten dabei ein Bild mit einem der tiefsten Ausblicke, die je gewonnen wurden – das Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Das HUDF ist wie ein Schatzkästchen voller seltsamer und weit entfernter Galaxien. Eine neue Analyse des HUDF konzentrierte sich auf die kleinsten, lichtschwächsten und am dichtesten zusammengedrängten Galaxien, die abgebildet wurden. Diese kleinen Galaxien sind vermutlich die Bausteine der gegenwärtigen Galaxien. Analysen zeigen, dass sich diese kleinen Galaxien tatsächlich des Öfteren mischen, um große Galaxien zu bilden. Eine Abbildung dieses Feldes mit dem Spitzer-Weltraumteleskop zeigt einen Mangel an Infrarot-Strahlung, die man eigentlich von alten Sternen erwarten würde, was darauf hinweist, dass diese kleinen Galaxien sehr jung, vielleicht nur wenige Millionen Jahre alt sind. Somit könnten die jungen, blauen Sterne Mitglieder der allerersten Generation von Sternen sein. Ein Teil des HUDF ist oben zu sehen; das Insert oben links zeigt eine blaue Baustein-Galaxie, die vom Universum stark rotverschoben ist und daher eher gelb erscheint.

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