Was Teleskope für die Astronomie bedeuten

Der Besuch eines Observatoriums ist für viele Hobby-Astronom*innen etwas Besonderes. In einer großen Kuppel befindet sich - geschützt vor Wind und Wetter - ein riesiges Teleskop, dass den Blick in die Sterne ermöglicht. Solche Observatorien, genauer Sternwarten, dienen Astronom*innen zur Beobachtung des Nachthimmels, allerdings müssen sie dafür nicht mehr hindurchschauen.

Anders funktioniert das noch in der Urania Sternwarte in Wien, der die futurezone einen Besuch abstattete. Die Volkssternwarte steht mitten in der Stadt, neben dem Wiener Donaukanal und bietet daher nur beschränkte Möglichkeiten, den Nachthimmel zu sehen. Die Lichtverschmutzung in der Stadt ist zu groß, um Forschung zu betreiben. Sie sind Bildungsstätten, die alle Interessierten besuchen können. Wir haben dort die Astronomin Ruth Grützbauch getroffen, um über die Bedeutung von Teleskopen für die heutige Forschung zu sprechen (hier findet ihr das Interview als Video).

Gute Bedingungen für den Blick ins Universum

Damit Astronom*innen tatsächlich mit Observatorien arbeiten können, müssen diese einige Anforderungen erfüllen. Sie sollten weit von Städten entfernt liegen, etwa auf Bergen oder in der Wüste. Zudem sollte der Ort günstiges Klima mit wenigen Unwettern und geringer Luftunruhe haben. Die größten Forschungssternwarten befinden sich daher in der Wüste von Chile, in Hawaii auf dem Berg Mauna Kea und im US-Bundesstaat Arizona. Dort sind die Bedingungen sehr gut.

Anders als in der Volkssternwarte, in der man noch selbst durch das Teleskop blicken kann, übernimmt bei Forschungsobservatorien der Computer einen großen Teil der Arbeit. Das klassische „Durchschauen“ wird ersetzt von Datenblättern mit Zahlen. „Die meisten Beobachtungen finden automatisiert statt. Das heißt, man ist nicht mal dort. Man sitzt im Büro, erhält die Daten per E-Mail zugeschickt und das wars“, erklärt Grützbauch. Zusammen mit Florian Freistetter spricht sie im Podcast „Das Universum“ über den Kosmos und aktuelle Forschung. Sie betreibt außerdem das Projekt „Public Space“, ein mobiles, aufblasbares Planetarium.

Beobachtungszeit ist teuer

Die Arbeit mit den Daten klinge zwar nicht so spannend, sagt Grützbauch, die Daten das erste Mal zu sehen sei aber genau so aufregend, wie selbst durch das Teleskop zu blicken. Sie hat in ihrer aktiven Zeit als Astronomin mit dem Very Large Telescope (VTL) in Chile gearbeitet. „Die Gegend dort ist ein Wahnsinn. Die Berge und die Atacama-Wüste - das ist die trockenste Gegend der Welt. Dort wächst nichts, kein Grashalm. Das sieht aus wie die Marsoberfläche. Man denkt dort, man ist auf einem anderen Planeten“, beschreibt die Astronomin ihre Erfahrungen.

Statt einem großen Teleskop nutzt man dort 4 einzelne, 8 Meter hohe Teleskope, die zusammengeschaltet werden. Damit wird es zu einem der größten der Welt und ermöglicht Betrachtungen, die Menschen ohne die Hilfe von Detektoren und Computern gar nicht machen könnten. Das beginnt schon beim Einstellen des Teleskops. Für solch riesigen Anlagen wie das VLT gibt es eigene Telescope-Operator. Sie richten die Teleskope auf jenes Objekt am Himmel aus, das beobachtet werden soll. Der Grund dafür ist, dass die Beobachtungszeit mit Großteleskopen so teuer ist, dass man sich keine Fehler erlauben darf.

Teleskope machen (vieles) Unsichtbares sichtbar

Ist es korrekt eingestellt, kann die Beobachtung beginnen. „Wir lassen das Licht für längere Zeit auf den Detektor fallen, damit wir mehr und mehr Licht sammeln, wie bei einer Digitalkamera“, beschreibt Grützbauch die Funktionsweise. Sichtbar ist dann alles, was durch das Licht auf die Erde gekommen ist – und das ist eine ganze Menge. „Ein Teleskop kann unsichtbares Licht sichtbar machen, wie eine Art Wärmebildkamera. Wir sehen Wellenlängen und Farben mit diesen Detektoren, die man mit dem menschlichen Auge nicht sieht“, erklärt Grützbauch.

Deshalb sind Teleskope unverzichtbar in der Astronomie – auch wenn Astronom*innen wie Grützbauch eben nicht mehr selbst hindurchschauen. „Wir haben in der Astronomie eigentlich keine andere Art und Weise das Universum zu untersuchen. Bei allem, was außerhalb unseres Sonnensystems liegt, ist das Teleskop das Instrument, mit dem wir unser Wissen über das Universum erlangt haben. Es ist für mich das einzige Instrument, um dem Universum seine Geheimnisse zu entlocken.“

Das hat aber auch Grenzen. Einerseits gibt es Phänomene wie Dunkle Materie, die kein Licht abgibt und damit auch dann unsichtbar wäre, wenn sie direkt vor unserer Nase hängen würde. Und auch das Universum ist von der Erde aus nicht unbegrenzt sichtbar. „Wir haben das beobachtbare Universum und drum herum mehr Universum, aber das Licht hatte einfach noch nicht genug Zeit um zu uns zu gelangen, darum können wir es noch nicht sehen und müssen warten“, sagt Grützbauch. Das beobachtbare Universum wird aber jede Sekunde um 300.000 Kilometer größer, denn das ist die Lichtgeschwindigkeit - und damit gibt es in Zukunft immer mehr neue Objekte, die auf eine Entdeckung durch Astronom*innen warten.