Wissenschaft

Entdecken Sie das versteckte Infrarotuniversum

 

Um Astronomie zu betreiben, brauchen Astronomen Licht

Die meisten Menschen lernen Astronomie, indem sie Dinge betrachten, die Licht abgeben, das sie sehen können. Dazu gehören Sterne, Planeten, Nebel und Galaxien. Das Licht, das wir sehen, wird „sichtbares“ Licht genannt (da es für unsere Augen sichtbar ist). Astronomen bezeichnen es normalerweise als „optische“ Wellenlängen des Lichts.

 

Jenseits des Sichtbaren

Neben dem sichtbaren Licht gibt es natürlich noch andere Wellenlängen des Lichts. Um eine vollständige Ansicht eines Objekts oder Ereignisses im Universum zu erhalten, möchten Astronomen so viele verschiedene Arten von Licht wie möglich erfassen. Heute gibt es Zweige der Astronomie, die am besten für das Licht bekannt sind, das sie untersuchen: Gammastrahlung, Röntgenstrahlung, Radio, Mikrowelle, Ultraviolett und Infrarot.

 

Eintauchen in das Infrarot-Universum

Infrarotlicht ist Strahlung, die von warmen Dingen abgegeben wird. Es wird manchmal „Wärmeenergie“ genannt. Alles im Universum strahlt zumindest einen Teil seines Lichts im Infrarot aus – von kühlen Kometen und eisigen Monden bis zu Gas- und Staubwolken in den Galaxien. Das meiste Infrarotlicht von Objekten im Weltraum wird von der Erdatmosphäre absorbiert, daher sind Astronomen daran gewöhnt, Infrarotdetektoren in den Weltraum zu bringen. Zwei der bekanntesten Infrarotobservatorien der letzten Zeit sind das Herschel- Observatorium und das Spitzer-Weltraumteleskop. Das Hubble-Weltraumteleskop verfügt auch über infrarotempfindliche Instrumente und Kameras. Einige Höhenobservatorien wie das Gemini Observatory und das European Southern Observatory können mit Infrarotdetektoren ausgestattet werden. Dies liegt daran, dass sie sich über einem Großteil der Erdatmosphäre befinden und Infrarotlicht von entfernten Himmelsobjekten einfangen können.

 

Was gibt da draußen Infrarotlicht ab?

Die Infrarotastronomie hilft Beobachtern, in Regionen des Weltraums zu blicken, die bei sichtbaren (oder anderen) Wellenlängen für uns unsichtbar wären. Zum Beispiel sind Gas- und Staubwolken, in denen Sterne geboren werden, sehr undurchsichtig (sehr dick und schwer zu erkennen). Dies wären Orte wie der Orionnebel, an  denen Sterne geboren werden , während wir dies lesen. Sie existieren auch an Orten wie dem Pferdekopfnebel. Die Sterne in (oder in der Nähe) dieser Wolken erwärmen ihre Umgebung, und Infrarotdetektoren können diese Sterne „sehen“. Mit anderen Worten, die Infrarotstrahlung, die sie abgeben, wandert durch die Wolken, und unsere Detektoren können so in Orte der Sternengeburt „sehen“.

Welche anderen Objekte sind im Infrarot sichtbar? Exoplaneten (Welten um andere Sterne), Braune Zwerge (Objekte, die zu heiß sind, um Planeten zu sein, aber zu kühl, um Sterne zu sein), Staubscheiben um entfernte Sterne und Planeten, erhitzte Scheiben um Schwarze Löcher und viele andere Objekte sind in infraroten Wellenlängen des Lichts sichtbar . Durch die Untersuchung ihrer infraroten „Signale“ können Astronomen eine Vielzahl von Informationen über die von ihnen emittierten Objekte ableiten, einschließlich ihrer Temperaturen, Geschwindigkeiten und chemischen Zusammensetzungen.

 

Infrarot-Erforschung eines turbulenten und unruhigen Nebels

Betrachten Sie als Beispiel für die Kraft der Infrarotastronomie den Eta-Carina-Nebel. Es wird hier in einer Infrarotansicht vom Spitzer-Weltraumteleskop gezeigt . Der Stern im Herzen des Nebels heißt Eta Carinae. ein massiv übergroßer Stern, der schließlich als Supernova explodieren wird. Es ist unglaublich heiß und ungefähr 100-mal so groß wie die Sonnenmasse. Es wäscht seine Umgebung mit immensen Strahlungsmengen, wodurch nahegelegene Gas- und Staubwolken im Infrarot leuchten. Die stärkste Strahlung, das Ultraviolett (UV), zerreißt tatsächlich die Gas- und Staubwolken in einem Prozess, der als „Photodissoziation“ bezeichnet wird. Das Ergebnis ist eine skulpturale Höhle in der Wolke und der Materialverlust, um neue Sterne zu bilden. In diesem Bild leuchtet die Höhle im Infrarot, wodurch wir die Details der verbleibenden Wolken sehen können.

Dies sind nur einige der Objekte und Ereignisse im Universum, die mit infrarotempfindlichen Instrumenten erforscht werden können und uns neue Einblicke in die weitere Entwicklung unseres Kosmos geben.

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