Abenteuer Astronomie

»Baryon Oscillation Spectroscopic Survey« oder kurz BOSS heißt die neueste gigantische Himmelsdurchmusterung, die Mitte September begonnen hat. Mit neuartigen Spektrografen messen Astronomen als wichtigstem Teil der Sloan Digital Sky Survey III die Rotverschiebungen und damit Entfernungen von Galaxien in größeren Tiefen des Weltalls, als es die alten Instrumente der SDSS vermochten.

Ihre Nachfolger haben eine hohe Infrarot-Empfindlichkeit und sehen noch sehr weit entfernte Milchstraßensysteme, deren Licht aufgrund der kosmischen Expansion in den langwelligen, roten Bereich des Spektrums verschoben ist. Bis zum Jahr 2014 soll BOSS die Spektren von 1,4 Millionen Galaxien bis Rotverschiebung 0,7 und 160000 Quasaren mit Rotverschiebungen von 2 bis 3 erfassen. In der Nacht zum 15. September lieferten die neuen Spektrografen am 2,5-Meter-Teleskop auf dem Apache Point im US-Bundesstaat New Mexico die ersten Daten von Galaxien und Quasaren. »Die Lichtspektren sehen außergewöhnlich gut aus«, sagt Guinevere Kauffmann vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München, das seit 2002 Teil des multinationalen SDSS-Konsortiums ist. »Mit den Instrumenten blicken wir in eine Zeit zurück, in der Galaxien und ihre schwarzen Löcher wesentlich aktiver waren als heute.« Die ersten Daten der SDSS III sollen im Dezember 2010 der gesamten Astronomie zur Verfügung stehen.

Der voll ausgeschriebene Name der BOSS-Durchmusterung verrät die Besonderheit des Projekts, denn die Spektrografen nutzen eine Eigenschaft des frühen Universums: baryonische Oszillationen. Sie entstanden durch das Wechselspiel von Schwerkraft und Strahlungsdruck. Wie Schallwellen, die durch Luft wandern, verdichten sie die Materie. Unmittelbar nach der Geburt des Alls bewegten sie sich mit halber Lichtgeschwindigkeit, froren aber gleichsam ein, als der Kosmos wenige hunderttausend Jahre später abkühlte. »Diese gefrorenen Wellen zeigen sich in der heutigen Verteilung der Galaxien«, sagt Daniel Eisenstein von der University of Arizona: Die Wellen sind ungefähr 500 Mio. Lichtjahre lang. Das Studium der baryonischen Oszillationen erlaubt weitere Rückschlüsse auf das Wesen der Dunklen Energie: Dieser rätselhafte Stoff treibt das Universum auseinander und macht gut 70% seiner Energiedichte aus. Die Spektrografen des Projekts arbeiten mit mehr als 2000 großen Metallplatten, die in die Brennebene des 2,5-Meter-Teleskops geschoben werden. In jeder dieser Platten befinden sich Tausende winziger Löcher; darin stecken optische Fasern, die das Licht jeder beobachteten Galaxie zu den BOSS-Spektrografen leiten. Für die Erfindung sowohl dieser Glasfasertechnik wie auch der CCD-Kameras, die in den Spektrographen stecken, gab es gerade den Physik-Nobelpreis 2009: Die SDSS demonstriert, welch zentrale Rolle diese Technologien in der modernen Astronomie spielen.

Daniel Fischer

	Berkeley Lab Pressemitteilung: newscenter.lbl.gov/press-releases/2009/10/01/first-light-boss
	Keine SDSS ohne die Nobelpreisträger 2009: blogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2009/10/06/practicality-and-the-universe