Das Fenster zum Universum

13. Jänner 2009, 21:02
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Vor 400 Jahren legte Galileo Galilei den Grundstein für die Erforschung des Universums - Gelungen ist das mit dem Teleskop, einem Instrument, das die Astronomie revolutionierte

Das Jahr 1609 veränderte nicht nur das Leben des italienischen Mathematikprofessors Galileo Galilei, es war auch der Beginn einer grundlegend neuen Sicht auf die Erde, das Universum und dahinterliegende (Wert-)Vorstellungen. Vor genau 400 Jahren baute Galilei ein Gerät nach, das ein Jahr zuvor der niederländische Brillenmacher Hans Lipperhey vorgestellt hatte - und legte damit den Grundstein für die moderne Astronomie: Es handelte sich um ein Fernrohr oder Teleskop, bestehend aus einer Sammel- und einer Zerstreuungslinse, die bei richtiger Entfernung zueinander das Gesehene vergrößern.

Wohl hatten schon andere ein Fernglas benutzt, doch Galilei richtete es in den Himmel. Was er dabei entdeckte, war unglaublich: Die Mondoberfläche erwies sich als uneben und zerklüftet, ähnlich der Erde. Um den Jupiter erkannte er vier Trabanten, die ihn umkreisen. Er beobachtete, dass die Venus so wie der Mond Phasen hatte und der Saturn aussah, als hätte er Henkel. Alles deutete darauf hin, dass die Theorie Kopernikus', nämlich dass nicht die Erde, sondern die Sonne Mittelpunkt unseres Systems ist, zutraf, womit Galilei die Astronomie revolutionierte - und sich einigen Ärger mit der Kirche einhandelte.

"Weil das Fernrohr in eine bereits mehr als 1000 Jahre alte Wissenschaft hineingeboren wurde, gibt es erstaunlich viele Zeugnisse über seine Anfänge", sagt Thomas Posch, Astronom an der Universitätssternwarte Wien und Koordinator für das Internationale Jahr der Astronomie 2009. "In der Folge wurde das optische Hilfsmittel in die bisher verwendeten Winkelmessinstrumente integriert."

Wie ein Lauffeuer verbreitete sich der Schlüssel zum Universum. Johannes Kepler verbesserte die Linse und damit die Bildqualität, der polnische Bierbrauer Johannes Hevelius baute 1673 ein über 40 Meter langes Fernrohr. Die besten Ergebnisse erzielte der holländische Astronom Christian Huygens, der den Saturnmond Titan und die Saturnringe entdeckte.

In den 1670er-Jahren entwickelte Isaac Newton das Spiegelteleskop, indem er die Sammellinse durch einen Wölbspiegel ersetzte, wodurch Farbfehler reduziert und kürzere Rohre mit stabilerer Halterung gebaut werden konnten. Der Musiker und Astronom William Herschel experimentierte mit Spiegelteleskopen und entdeckte 1871 den Planeten Uranus.

Wettlauf um die größte Linse

Den ausgebrochenen Wettlauf um immer größere Linsen entschied im 19. Jahrhundert der irische Lord Rosse für sich, als er 1845 den "Leviathan", ein gigantisches Teleskop mit einem Spiegeldurchmesser von 1,80 Metern, konstruierte. Damit konnte erstmals die Spiralstruktur von Galaxien sichtbar gemacht werden - lange bevor die Astronomen wussten, dass sie Galaxien außerhalb der Milchstraße entdeckt hatten.

Im 19. Jahrhundert stieß auch die Entwicklung immer größerer Linsenteleskope an ihre physische Grenze, da sich ihre Glasscheiben verformen, je größer sie sind. Erreicht wurde sie 1895, als George Ellery Hale das Yerkes-Teleskop mit einem Linsendurchmesser von einem Meter errichtete.

In den 1920er-Jahren schließlich konnte nachgewiesen werden, dass das Universum nicht nur aus der Milchstraße besteht, sondern darüber hinaus weitere Galaxien existieren - für Thomas Posch die "epochemachendste Entdeckung", die das Teleskop zutage brachte.

Der amerikanische Astronom Edwin Hubble war es, der die Entfernung zum Andromeda-Nebel vermaß und ihn als fremde Galaxie identifizierte. Dank des nach ihm benannten Hubble-Space-Teleskops weiß man heute, dass das Universum aus 100 Milliarden Galaxien besteht. Im 20. Jahrhundert gelang mit der Erschließung anderer elektromagnetischer Wellenbereiche wie Infrarot und UV-Licht außerdem der Durchbruch ins nicht sichtbare Universum.

Weltweit Observatorien

Heute sind Observatorien, die dank digitaler Technologie und computergesteuerter Hightech-Spiegel gestochen scharfe Bilder liefern, wie Kathedralen der Wissenschaft über die ganze Welt verteilt. Parallel dazu sammeln Weltraumteleskope, fernab irdischer Lichtquellen und anderer Empfangsstörungen, Strahlungen von weit entfernten Galaxien. Bisher wurden so über 300 Planeten rund um Sterne der Milchstraße und organische Moleküle auf Planeten anderer Galaxien gefunden.

Das größte Spiegelteleskop ist derzeit das Very Large Telescope in Chile, bei dem vier Teleskope mit je acht Metern Durchmesser zusammengeschaltet werden. Doch es geht noch größer: 2018 soll das Extremely Large Telescope mit 42 Metern Durchmesser in Betrieb gehen. Im April dieses Jahres wird die ESA das Herschel-Teleskop in den Weltraum schicken, 2013 soll das James-Webb-Teleskop der Nasa, das erst im All seinen 6,5-Meter-Spiegel entfalten kann, Hubble ablösen. Damit geht die Suche nach dem Grenzen und den Ursprüngen des Universums weiter - und die Hoffnung, den heiligen Gral der Astronomie - einen erdähnlichen Planeten, auf dem Leben existiert - zu entdecken. (Karin Krichmayr/STANDARD,Printausgabe, 14.1.2009)

  • So sieht das Teleskop der Zukunft aus: Das James Webb Space Telescope, das für Infrarotstrahlung optimiert ist, soll ab 2013 Grenzen und Ursprünge des Universums ausloten.
    foto: nasa

    So sieht das Teleskop der Zukunft aus: Das James Webb Space Telescope, das für Infrarotstrahlung optimiert ist, soll ab 2013 Grenzen und Ursprünge des Universums ausloten.

  • Galileo Galilei konstruierte sein erstes Fernrohr im Jahr 1609. Sein bestes Instrument lieferte eine 30fache Vergrößerung.
    Foto: Institut für Astronomie Wien

    Galileo Galilei konstruierte sein erstes Fernrohr im Jahr 1609. Sein bestes Instrument lieferte eine 30fache Vergrößerung.

  • Johannes Hevelius verband die optische Technik mit bisher verwendeten Winkelmessgeräten.
    Foto: Institut für Astronomie Wien

    Johannes Hevelius verband die optische Technik mit bisher verwendeten Winkelmessgeräten.

  • Lord Rosse erbaute 1845 mit dem "Leviathan" das größte Spiegelteleskop des 19. Jahrhunderts.
    Foto: Institut für Astronomie Wien

    Lord Rosse erbaute 1845 mit dem "Leviathan" das größte Spiegelteleskop des 19. Jahrhunderts.

  • Das Yerkes-Teleskop von 1895 ist das größte aller Linsenteleskope.
    Foto: Institut für Astronomie Wien

    Das Yerkes-Teleskop von 1895 ist das größte aller Linsenteleskope.

  • 2018 soll der 42-Meter-Spiegel des Extremely Large Telescope in Betrieb gehen.
    foto: eso

    2018 soll der 42-Meter-Spiegel des Extremely Large Telescope in Betrieb gehen.

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