Rubin-Observatorium startet zehnjährige Himmelsdurchmusterung

Das Vera-C.-Rubin-Observatorium, gelegen auf einem Berg im Norden Chiles, hat offiziell die Legacy Survey of Space and Time (LSST) aufgenommen. Mit dem Betriebsbeginn am 30. Juni 2026 startet das Observatorium eine zehnjährige Mission, die den gesamten Himmel der südlichen Hemisphäre wiederholt scannen soll. Brian Stone, Direktor der US-amerikanischen National Science Foundation (NSF), bezeichnete die Initiative als den Beginn der Dreharbeiten zum „größten kosmischen Film aller Zeiten“ und betonte, das Projekt solle die Grenzen des Wissens erweitern und die Führungsrolle der USA in Wissenschaft und Innovation stärken.

Technische Fähigkeiten und Betrieb

Die Anlage ist mit einer 3200-Megapixel-Kamera ausgestattet, der größten jemals gebauten Digitalkamera, sowie einem 8,4-Meter-Spiegel, der in der Lage ist, einen Himmelsausschnitt zu erfassen, der 45-mal so groß ist wie der Vollmond. Laut Berichten von Science und Space.com wird das Observatorium jede Nacht bis zu 1.000 Aufnahmen machen und dabei zwischen 10 und 20 Terabyte an Daten erzeugen. Dieses Datenvolumen wird die Gesamtmenge aller bisherigen optischen Teleskope bereits im ersten Jahr der Durchmusterung übersteigen. Alle paar Nächte wird das System jeden Punkt am Himmel erneut anvisieren und im Laufe des Jahrzehnts jeden Punkt insgesamt 800-mal erfassen, um einen ultraweiten Zeitraffer des Kosmos in ultrahoher Auflösung zu erstellen.

Entdeckungen im Sonnensystem

Bereits in den vergangenen Test- und Kalibrierungsphasen des letzten Jahres hat das Rubin-Observatorium seine Entdeckungskraft unter Beweis gestellt. Phil Marshall, stellvertretender Direktor der Rubin-Operationen am SLAC, wies darauf hin, dass Millionen von Warnmeldungen in den letzten Monaten bestätigen, dass die Anlage als Entdeckungsmaschine funktioniert. In diesem Zeitraum entdeckte das Observatorium 11.000 zuvor unbekannte Asteroiden. Darunter befinden sich 33 erdnahe Objekte und 380 transneptunische Objekte – eisige Kleinplaneten und Zwergplaneten jenseits der Neptunbahn. Die Wissenschaftler erwarten, dass die Durchmusterung letztlich Millionen neuer Asteroiden und Kometen finden wird und möglicherweise 90.000 neue erdnahe Objekte identifiziert, die eine Bedrohung für den Planeten darstellen könnten.

Erforschung von Dunkler Materie und Dunkler Energie

Jenseits des Sonnensystems zielt die LSST darauf ab, das „dunkle Universum“ zu untersuchen, insbesondere die Rätsel der Dunklen Energie und der Dunklen Materie. Darío Gil, Unterstaatssekretär für Wissenschaft im US-Energieministerium (DOE), erklärte, die Mission werde die moderne Kosmologie neu definieren, indem sie die dynamische Natur des Kosmos einfange. Die Durchmusterung wird voraussichtlich eine detaillierte Karte von 20 Milliarden entfernten Galaxien und 200 Millionen Sternen in und um die Milchstraße erstellen. Durch das Übereinanderlegen von Aufnahmen über Jahre hinweg hoffen die Forscher, die Verteilung der Dunklen Materie zu untersuchen, um die Galaxien herum entstehen, und nachzuvollziehen, wie die Dunkle Energie die Expansion des Universums beschleunigt.

Untersuchung kosmischer Transienten

Das Observatorium ist darauf ausgelegt, innerhalb von etwas mehr als einer Minute Warnmeldungen auszugeben, wenn es Veränderungen am Nachthimmel erkennt, etwa Supernovae oder das Heller- und Dunklerwerden entfernter Objekte. Letztlich wird Rubin voraussichtlich 10 Millionen Warnmeldungen pro Nacht erzeugen. Erste Daten haben bereits Einblicke in seltene kosmische Ereignisse geliefert. Die Forscher berichteten, sie hätten acht Supernova-Kandidaten sowie ungewöhnlich weit entfernte Novae – Eruptionen toter Sterne – gefunden, die zehn- bis zwanzigmal weiter entfernt sind als üblicherweise beobachtete. Zudem beteiligte sich Rubin im November 2025 an der Suche nach dem optischen Gegenstück zu einem Gravitationswellenereignis und lieferte tiefere Daten, die es Astronomen ermöglichten, schwächere Kandidaten zu untersuchen, als andere Teleskope sie erfassen konnten.

Suche nach Planet 9

Die gesammelten Daten könnten auch bei der Suche nach einem theoretisch存在的riesigen Planeten jenseits des Neptun helfen, häufig als Planet 9 bezeichnet. Erstmals 2016 auf Grundlage von Gravitationseffekten auf die Umlaufbahnen anderer Objekte vorgeschlagen, wäre eine direkte Aufnahme dieses Planeten eine bedeutende Entdeckung. Konstantin Batygin vom California Institute of Technology merkte an, eine direkte Aufnahme wäre ein „fulminantes Ende der Saga“. Die Weitwinkelfähigkeiten des Observatoriums machen es zu einem geeigneten Instrument für die Jagd nach solchen schwer fassbaren, weit entfernten Objekten.

Erste wissenschaftliche Ergebnisse

Während der Inbetriebnahmephase enthüllten die ersten Aufnahmen des Observatoriums 2.000 neue Asteroiden. Ein Team unter Leitung von Sarah Greenstreet von der University of Washington identifizierte mehrere „ultraschnelle Rotatoren“, darunter einen Asteroiden, der sich alle 1,9 Minuten einmal um seine Achse dreht – der schnellste bislang gefundene große Asteroid. Darüber hinaus nutzten Astronomen die ersten Daten, um einen Kandidaten für eine ultradiffuse Galaxie zu identifizieren – eine schwache, geisterhafte Galaxie, die aufgrund ihres variierenden Gehalts an Dunkler Materie ein Rätsel für die Galaxienentwicklung aufgibt. Aaron Romanowsky von der San José State University bemerkte, dass das erste Jahr an Daten für schwache Objekte zwar begrenzt sei, die Qualität der kosmischen Karte sich jedoch im Laufe des Jahrzehnts deutlich verbessern werde, je mehr Daten zusammenkämen.

Datenzugänglichkeit und Zusammenarbeit

Der endgültige LSST-Datensatz wird schätzungsweise Milliarden von Objekten enthalten. Die Ergebnisse werden Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht, um ein neues Zeitalter kosmischer Entdeckungen einzuläuten. Das Projekt ist eine Kooperation zwischen der NSF und dem DOE mit geschätzten Kosten von 800 Millionen Dollar. Eric Bellm von der University of Washington, wissenschaftlicher Leiter von Rubins Warnsystem, hob den enormen Aufwand zahlreicher Beteiligter hervor, um das Observatorium auf einen fabrikmäßig reibungslosen Betrieb abzustimmen. Das System ist darauf ausgelegt, den Himmel kontinuierlich zu durchmustern, anstatt auf gezielte Anfragen von Astronomen zu reagieren, die einzelne Bereiche anvisieren wollen.

Künftige Beobachtungen

Mit fortschreitender Durchmusterung wird das Observatorium den Südhimmel Nacht für Nacht weiter abscannen. Die wiederholten Aufnahmen werden es den Forschern ermöglichen, seltene Ereignisse und die Struktur des Universums im Detail zu untersuchen. Die Astronomen erwarten, unzählige weitere Galaxien zu finden, die dabei helfen werden, die Galaxienentwicklung im kosmischen Zeitverlauf besser zu entschlüsseln. Das Projekt wird laut Angaben des DOE einen umfassenden Bestand an Objekten des Sonnensystems liefern und zu einem tieferen Verständnis der grundlegenden Naturgesetze des Universums beitragen.