James-Webb-Weltraumteleskop: Position, Entdeckungen, Fakten

Wenn Astronomen heute von der Erkundung des Universums sprechen, meinen sie fast immer dasselbe: das James-Webb-Weltraumteleskop. Sein 6,5-Meter-Spiegel und seine Position am Lagrange-Punkt L2 ermöglichen einen Blick in eine Zeit, die kein anderes Instrument je erreichen konnte. Seit dem Start am 25. Dezember 2021 liefert das JWST Bilder von Galaxien, die nur 300 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sind. Für die wissenschaftliche Gemeinschaft ist das Teleskop längst zum wichtigsten Beobachtungsinstrument der nächsten Dekade geworden.

Startdatum: 25. Dezember 2021 · Spiegel-Durchmesser: 6,5 Meter · Aktuelle Position: Lagrange-Punkt L2 · Spiegel-Segmente: 18 goldbeschichtete · Blick ins Universum: bis 13,5 Milliarden Jahre

Genau fünf Einträge zeigen die Grunddaten der Mission: Betreiber, Startort, Gewicht, Lebensdauer und Kosten.

Wo ist das James-Webb-Teleskop gerade?

Das James-Webb-Weltraumteleskop operiert seit seiner Ankunft am 24. Januar 2022 in einer Umlaufbahn um den Lagrange-Punkt L2, etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.

Lage am Lagrange-Punkt L2

Der L2-Punkt balanciert die Gravitationskräfte von Sonne und Erde aus. Diese Stabilität ermöglicht es dem Teleskop, einen weiten Blick in den Weltraum zu haben, während es mit der Erde um die Sonne rotiert. Andere Missionen am L2 sind ESA Planck und Gaia.

Das Teleskop umkreist L2 mit 202 m/s (727 km/h). Der Halo-Orbit erstreckt sich bis 800.000 km vom Lagrange-Punkt. Eine vollständige Runde dauert 6 Monate.

Am 18. Februar 2022 fotografierte Gaia das JWST aus 1,02 Millionen km Entfernung (Wikipedia).

Entfernung zur Erde

Das JWST ist etwa 1,5 Millionen km von der Erde entfernt. Präzise gemessen: 1.460.529,2 km vom L2-Punkt (james-webb.de).

Die letzte Kurskorrektur dauerte 297 Sekunden und erhöhte die Geschwindigkeit um 1,6 m/s (james-webb.de). Das Teleskop benötigt wenig Schub für Positionshaltung, da es mit der Erde um die Sonne kreist.

Mit Glück könnte JWST sogar mit einem gewöhnlichen Teleskop gesehen werden – so das Virtual Telescope Project in Rom, das das erste Foto vom Teleskop am L2 machte (futurezone.at).

Was hat das James-Webb-Teleskop kürzlich entdeckt?

Das JWST hat die Astronomie mit einer um das Vielfache verbesserten Lichtausbeute und Auflösung im Vergleich zu Hubble grundlegend verändert (scinexx.de).

Neueste Bilder und Beobachtungen

Seit den ersten öffentlichen Bildern im Juli 2022 liefert das Teleskop kontinuierlich neue Aufnahmen. Die charakteristischen dreieckigen Spikes in den JWST-Bildern entstehen durch das sechseckige Spiegeldesign und unterscheiden sie deutlich von Hubbles Aufnahmen.

Die Auflösung ist wie bei Hubble, aber im Infrarot mit höherer Sensitivität. JWST kann neugeborene Galaxien beobachten, die weiter in die Frühzeit des Universums zurückreichen als Hubble (BR).

Wissenschaftliche Durchbrüche

Hubble kann helle Objekte in 13,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung erkennen. JWST kann Galaxien aus nur 300 Millionen Jahren nach dem Urknall sichtbar machen (scinexx.de).

Der 6,5-Meter-Spiegel ermöglicht eine hundertmal höhere Empfindlichkeit als Hubbles. Im mittleren Infrarot sieht JWST die ersten Galaxien durch Rotverschiebung (it-boltwise.de).

Wie weit in die Vergangenheit kann das James-Webb-Teleskop blicken?

Mit einem 6,5-Meter-Spiegel und fortschrittlicher Infrarot-Technologie blickt das JWST bis zu 13,5 Milliarden Jahre in die Vergangenheit – fast bis zum Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren.

Infrarot-Beobachtungen

Das Teleskop arbeitet im mittleren Infrarotbereich, während Hubble im UV- und sichtbaren Licht beobachtet. Diese Wellenlängen ermöglichen es, durch kosmischen Staub zu blicken und Licht einzufangen, das durch die Expansion des Universums ins Infrarot verschoben wurde.

Die 18 goldbeschichteten Beryllium-Segmente reflektieren Infrarotstrahlung effektiv. Die dünne Goldschicht wurde sorgfältig aufgetragen, um die Reflexionseffizienz zu maximieren.

Alter des Universums

Das Universum ist etwa 13,8 Milliarden Jahre alt. JWST kann Licht einfangen, das kurz nach dem Urknall ausgesandt wurde.

James Webb vs. Hubble

Der Vergleich zeigt, wie fundamental unterschiedlich die beiden Teleskope konzipiert sind.

Vier Vergleiche zeigen die Überlegenheit des JWST: Spiegel fast dreimal so groß, hundertmal höhere Empfindlichkeit, Blick in noch frühere kosmische Zeiten, und Infrarot-Technologie für Beobachtungen durch kosmischen Staub.

Die Tabelle zeigt: JWST übertrifft Hubble in fast jeder technischen Dimension.

Technische Unterschiede

Der 6,5-Meter-Spiegel des JWST ist fast dreimal so groß wie Hubbles 2,4-Meter-Spiegel. Die Infrarot-Technologie unterscheidet sich grundlegend von Hubbles UV- und sichtbarem Licht.

Die goldene Beschichtung der Spiegel ist entscheidend: Gold reflektiert Infrarotstrahlung hervorragend, was für die Beobachtung des frühen Universums unerlässlich ist.

Beobachtungsfähigkeiten

JWST ergänzt Hubble, ersetzt es aber nicht. Hubble entdeckte unter anderem supermassive Schwarze Löcher und wird weiterhin für UV-Beobachtungen genutzt (it-boltwise.de).

Wie viel Gold ist am James Webb?

Der Spiegel des JWST ist eines der auffälligsten Merkmale: 18 goldbeschichtete Beryllium-Segmente mit einem Durchmesser von 6,5 Metern.

Spiegelbeschichtung

Jedes Segment ist mit einer dünnen Goldschicht beschichtet. Gold reflektiert Infrarotstrahlung hervorragend und eignet sich daher ideal für die Beobachtung des frühen Universums.

Die Goldschicht ist extrem dünn – aber gerade dünn genug, um Infrarotlicht effektiv zu reflektieren.

Materialien

Die Basis der Spiegel besteht aus Beryllium, einem leichten und stabilen Metall. Beryllium hält den extremen Temperaturschwankungen im Weltraum stand, während die dünne Goldschicht die Infrarot-Reflexion maximiert.

Das Webb-Teleskop hat eine um das Vielfache verbesserte Lichtausbeute und Auflösung.

— scinexx.de (Wissenschaftsportal)

Mit seinen Spiegeln, hundertmal empfindlicher als die von Hubble.

— BR (Öffentlich-rechtlicher Sender)

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Das am L2-Punkt positionierte James-Webb-Teleskop hat mit seinen Fakten zu Start und Entdeckungen die Infrarotastronomie grundlegend revolutioniert und frühe Universumphasen enthüllt.

Häufig gestellte Fragen