Tim Pritlove: Hallo und herzlich Willkommen zu Raumzeit, dem Podcast über Raumfahrt und andere.
Tim Pritlove: Kosmische Angelegenheiten.
Tim Pritlove: Und nach dem Ausflug in die Atomphysik, die letzten sechs Ausgaben am CERN,
Tim Pritlove: kehren wir heute mal wieder zur Kernkompetenz dieses Podcasts zurück.
Tim Pritlove: Und ja, es geht mal wieder über Raumfahrt und dazu habe ich mich nach Heidelberg
Tim Pritlove: begeben ins Haus der Astronomie,
Tim Pritlove: was passenderweise auch schön hoch auf dem Berg sitzt, hier auf dem Königsstuhl
Tim Pritlove: zum Max-Planck-Institut für
Tim Pritlove: Astronomie und begrüße erst mal meinen Gesprächspartner, nämlich den Knut.
Knud Jahnke: Hallo, guten Morgen, guten Tag.
Tim Pritlove: Hallo, ja herzlich willkommen bei Raumzeit. Max Planck Institut für Astronomie,
Tim Pritlove: das macht hier was? Astronomie, okay gut.
Knud Jahnke: Alles, alles, wir machen alles. Wir haben tatsächlich ganz viel Forschung,
Knud Jahnke: Instrumentenbau im Bereich Astrophysik.
Knud Jahnke: Es gibt Leute die machen Galaxien-Entstehungssimulationen, Sternentstehungssimulationen, Planetenformationen.
Knud Jahnke: Also wir sind extrem breit aufgestellt was Astronomie und Astrophysik angeht.
Knud Jahnke: Ursprünglich, damals in den 70ern, wurde es gegründet, das Institut,
Knud Jahnke: als sozusagen Betriebs- und Grundlageninstitut für das Cala Alto Observatorium in Spanien.
Knud Jahnke: Da sollte es ein deutsches Observatorium geben, das gibt es auch weiterhin.
Knud Jahnke: Und dies war sozusagen das Institut, wo die Instrumente gebaut wurden,
Knud Jahnke: die Planungen liefen, das ist sozusagen die Verbindung in den Norden.
Knud Jahnke: Und seitdem hat sich das entwickelt. Wir machen immer noch ganz viel Instrumentenbau
Knud Jahnke: für bodengebundene und Weltraummissionen in Observatorien,
Knud Jahnke: Teleskope und haben aber parallel ganz viel Astrophysik, um mit den Daten,
Knud Jahnke: die dazu reinkommen, Grundlagenforschung zu machen.
Tim Pritlove: Gibt ja noch ein ganz basices Gebäude hier, was, wenn man von oben schaut,
Tim Pritlove: aussieht wie so eine abstrakte Galaxie.
Knud Jahnke: Genau, das ist das Haus der Astronomie hier direkt nebendran.
Knud Jahnke: Das ist aus dem Kontext Outreach hier oder Öffentlichkeitsarbeit,
Knud Jahnke: Lehrerfortbildung, Schülerinnenfortbildung hervorgegangen vor mehr als zehn Jahren.
Knud Jahnke: Und macht alle möglichen Projekte im Bereich Astro-Ausbildung,
Knud Jahnke: Fortbildung, viel oder hauptsächlich für Multiplikatoren.
Knud Jahnke: Also LehrerInnen können hierher kommen und Fortbildung machen.
Knud Jahnke: Wir haben auch TeacherInn-Residents,
Knud Jahnke: die Sachen, sagen wir mal, entwickeln, Materialien entwickeln,
Knud Jahnke: um in Süddeutschland, und ich glaube das geht mittlerweile über ganz Deutschland
Knud Jahnke: hinweg, im deutschsprachigen Raum, Materialien zur Astro-Fortbildung anzubieten.
Knud Jahnke: Grundlagen, Multiplikatoren sozusagen von dem, was wir alles erforschen,
Knud Jahnke: dass das irgendwie auch in den Schulen verankert wird,
Knud Jahnke: besser verankert wird und wenn man besseres Material zur Verfügung stellt,
Knud Jahnke: mehr Material zur Verfügung stellt und Leute hilft, besser ausgebildet zu sein,
Knud Jahnke: dann wird sich das in der Zukunft immer wieder bezahlt machen und das gibt's
Knud Jahnke: seit über zehn Jahren, ist tatsächlich nach M51 der Spiral Galaxie ursprünglich
Knud Jahnke: entwickelt worden als Grundlage für die Architekten und sehr spacig, ja.
Tim Pritlove: Selbstbäßig, genau. Und es ist halt nicht nur ein Ort, wo diese Materialien
Tim Pritlove: entwickelt werden, sondern wo auch Schulklassen und andere hinkommen können.
Knud Jahnke: Genau. Es sitzt auch Stern- und Weltraum drin. Größtes deutsches Amateurastronomie Magazin.
Knud Jahnke: Die haben ihre Redaktionsräume dort. Wir haben Studios für Produktion von Audio,
Knud Jahnke: Video und ganz viele Sachen für Schulen, Ich glaube ab Kindergarten,
Knud Jahnke: Experimentierräume, audiovisuelle Sachen, Dinge zum wirklich physischen Experimentieren
Knud Jahnke: für die ganzen Schulen aus dem Umkreis.
Tim Pritlove: Touchiert habe ich das Thema auch schon mal 2020, als ich mit Caroline Liefke gesprochen habe.
Tim Pritlove: Die ist dort aktiv und da ging es auch dann um Amateurastronomie,
Tim Pritlove: nicht so spezifisch jetzt um das Haus der Astronomie, aber das kam auf jeden
Tim Pritlove: Fall dort auch noch zur Sprache Raumzeit 87.
Tim Pritlove: Wer da vielleicht noch mal reinhören will. Aber heute soll es ja um richtige
Tim Pritlove: Raumfahrt gehen und das Max-Planck-Institut ist hier beteiligt bei einer ESA-Mission,
Tim Pritlove: nämlich der Mission Euclid und das steht sozusagen heute im Mittelpunkt.
Tim Pritlove: Euclid ist ein neues Weltraumteleskop, was jetzt gerade vor wenigen Monaten
Tim Pritlove: gelauncht wurde, erfolgreich.
Tim Pritlove: Und ja, darüber würde ich mich natürlich mit dir ganz gerne unterhalten,
Tim Pritlove: aber vielleicht erstmal noch zu dir.
Tim Pritlove: Wie bist du denn in dieses Thema reingeraten?
Tim Pritlove: Wie bin ich da reingeraten?
Knud Jahnke: Sehr gute Frage. Also ich bin Astrophysiker, vom Studium her.
Knud Jahnke: Ich hab in Hamburg seiner Zeit studiert.
Knud Jahnke: Ich war dann in Potsdam und bin dann hier als Postdoc ins Institut gekommen,
Knud Jahnke: hatte dann eine Forschungsgruppe, mehrere Jahre,
Knud Jahnke: im Bereich Schwarze Löcher in
Knud Jahnke: Galaxien, da arbeite ich immer noch in dem Bereich und dann gab sich 2011,
Knud Jahnke: dass Euclid am Horizont sich als tatsächliche,
Knud Jahnke: nicht nur als Studie und als Konzept abzeichnete, sondern dass die ESA das wahrscheinlich
Knud Jahnke: oder möglicherweise als Mission akzeptieren, adoptieren und dann bauen wird
Knud Jahnke: und das entschied sich 2011.
Knud Jahnke: Und zu dem Zeitpunkt waren im Prinzip die Leute hier,
Knud Jahnke: die unsere Beiträge zu dem Zeitpunkt oder bis dahin vorbereitet hatten,
Knud Jahnke: waren auf dem Absprung und sagten,
Knud Jahnke: okay, das war alles gut, wunderbar, wir suchen jetzt jemanden,
Knud Jahnke: der unsere Instrumentierungsbeiträge, die wir liefern und haben könnten,
Knud Jahnke: koordiniert, der auch unsere funktionale Sachen, die wir während der Mission
Knud Jahnke: anbieten, koordiniert.
Knud Jahnke: Und der dann auch die Rolle des sogenannten Instrumentwissenschaftlers für einen
Knud Jahnke: der Instrumente übernehmen kann.
Knud Jahnke: Dann hab ich gesagt, hey das klingt eigentlich sehr spannend,
Knud Jahnke: das wird länger dauern und das war wie gesagt 2011,
Knud Jahnke: jetzt bin ich ein Dutzend Jahre dabei, immer noch in der Funktion als Instrumentwissenschaftler,
Knud Jahnke: können wir dann zukommen und wir haben in dem Zeitpunkt dann Instrumentierung
Knud Jahnke: entwickelt und viel an Konzeptionen mitgearbeitet.
Knud Jahnke: Das heißt, es ist wirklich der Zugang über die Forschung gekommen.
Knud Jahnke: Ich habe großes Interesse an den Daten, die kommen werden, wenn ich auch kein
Knud Jahnke: Kosmologe bin. Das ist eine Kosmologie-Mission, werden wir drüber sprechen.
Knud Jahnke: Aber die Daten sind einfach sehr, sehr spannend. Die Bilder,
Knud Jahnke: die Spektren, die da kommen werden, werden sehr, sehr spannend sein und berühren
Knud Jahnke: ganz viele Sachen, mit denen ich vorher gearbeitet habe.
Knud Jahnke: Ich habe im Hubble-Teleskop gearbeitet, bodengebundene Daten,
Knud Jahnke: optisch, infrarot und dementsprechend, viele Sachen kamen mir sehr bekannt vor,
Knud Jahnke: nur dass es halt jetzt um sehr, sehr viele Daten gibt über einen sehr großen
Knud Jahnke: Himmelsbereich und Dinge, die man einfach von der Erde aus nicht machen kann
Knud Jahnke: und das ist das, was damals spannend war, was jetzt auch noch spannend ist für
Knud Jahnke: mich als jemand, der aus der Forschung kommt.
Tim Pritlove: Ja aber wenn du dich schon immer mit Galaxien und schwarzen Löchern in Galaxien
Tim Pritlove: beschäftigt hast, inwiefern ist das dann nicht Kosmologie?
Tim Pritlove: Also wo siehst du da so den Unterschied?
Knud Jahnke: Ich glaube Kosmologie offiziell ist sozusagen wirklich die Struktur des Universums
Knud Jahnke: im Ganzen, wenn man mal diese ganzen kleinen Sachen, die Galaxien oder so mal
Knud Jahnke: im Detail so weglässt, ne?
Knud Jahnke: Also wir haben wir haben da einfach ganz große
Knud Jahnke: Baustellen Ich sage immer mal scherzhaft
Knud Jahnke: also vor 105 Jahren wussten wir eigentlich alles was im Universum so so da ist
Knud Jahnke: da gab es so die große Diskussion was sind Galaxien die Great Debate sind das
Knud Jahnke: Nebel von irgendwas in unserer Milchstraße oder sind das Dinge die wie unsere Milchstraße.
Knud Jahnke: Nur außerhalb weiter weg sind. Und danach hat man gesagt, okay,
Knud Jahnke: wunderbar, wir wissen jetzt, was Galaxien sind, wir alle die Nebel,
Knud Jahnke: die können wir erklären.
Knud Jahnke: Da haben wir gesagt, wir kennen eigentlich alles, was wir im Bereich so...
Knud Jahnke: Wir nehmen ein Teleskop, gucken in den Himmel, sehen was. Das ist alles das.
Knud Jahnke: Ja, man kann größere Teleskope nehmen, kann weitergucken. Das war alles das,
Knud Jahnke: was wir von uns auch kennen.
Knud Jahnke: Wir sehen die Sonne, wir sehen die Planeten, wir sehen die Sterne um uns herum.
Knud Jahnke: Fertig. So. Dann kam halt irgendwann ein paar Jahrzehnte später,
Knud Jahnke: stellte man fest, Galaxien rotieren nicht wie sie sollten, sie rotieren irgendwie
Knud Jahnke: so, als ob da mehr Masse drin ist, als wir leuchtend sehen.
Knud Jahnke: Galaxienhaufen bewegen sich nicht so wie sie sollten, da ist mehr Masse drin
Knud Jahnke: als wir sehen und wenn man das mal genau ausrechnet, dann kommt man dahin,
Knud Jahnke: dass da viermal mehr, fünfmal mehr Masse sein muss, als wir uns mit leuchtenden
Knud Jahnke: Sternen oder Gas im Hintergrund erklären können.
Knud Jahnke: Das waren dann die dunkle Materie, weil...
Knud Jahnke: Materie leuchtet nicht. Dunkel. Ja, okay. Da haben wir dann schon mal irgendwie
Knud Jahnke: gesagt, dass da fehlen uns irgendwie dann...
Knud Jahnke: Vier Fünftel oder so von dem was wir kennen. Vier Fünftel wissen wir nicht,
Knud Jahnke: ein Fünftel kennen wir ja so und dann haben wir natürlich weiter geguckt und
Knud Jahnke: dann kam vor gut 20 Jahren die Sache mit den wir gucken uns an wie eine Standardkerze
Knud Jahnke: in diesem Fall Supernovae so an Helligkeiten mit sich bringen wenn sie weiter
Knud Jahnke: und weiter entfernt sind.
Tim Pritlove: Also eine bestimmte Art von Sternexplosionen, von denen man relativ aus bestimmten
Tim Pritlove: physikalischen Herleitungen heraussagen kann, wie hell sie sind und dadurch
Tim Pritlove: hat man eine Referenz, sodass man das gemessene Licht direkt in Distanz umsetzen kann.
Knud Jahnke: Genau, denn unser Grundproblem in der Astronomie ist, wir können ja anders als zum Beispiel am CERN,
Knud Jahnke: wir können nicht einfach Sachen aufeinander schießen und dann die Ergebnisse angucken,
Knud Jahnke: wir können auch nicht großartig warten, bis sich Galaxien irgendwie entwickelt
Knud Jahnke: haben oder groß durch die Gegend bewegt haben, das heißt, wir müssen immer mit
Knud Jahnke: Schnappschüssen arbeiten.
Knud Jahnke: Wir können immer nur gucken und versuchen aus Sachen, die in verschiedenen Entfernungen
Knud Jahnke: sind, weil wir wissen, Lichtgeschwindigkeit ist endlich, okay,
Knud Jahnke: weitere Entfernung heißt, wir gucken in die Vergangenheit zurück.
Knud Jahnke: Das ist gut, wir müssen uns das aber irgendwie zusammenbauen mit indirekten
Knud Jahnke: Markern und wie du es so schön erklärt hast,
Knud Jahnke: wenn ich nicht weiß, dass irgendetwas mit einer bestimmten Helligkeit leuchtet,
Knud Jahnke: Dann kann ich auch nicht sagen, okay, ich weiß, die Leuchtkraft ist so und so
Knud Jahnke: groß, die Helligkeit, die bei uns ankommt, ist so und so groß,
Knud Jahnke: also kann ich eine Entfernung abschätzen.
Knud Jahnke: Das heißt, wir brauchen als eine Sache so Standardkerzen, wie wir sie halt nennen.
Knud Jahnke: Und die Supernovae sind genau das.
Knud Jahnke: Wenn man ein bisschen rummodelliert, dann sagen wir, okay, wir können bestimmte
Knud Jahnke: Sachen, bestimmte Eigenschaften von denen, Abklingengeschwindigkeiten und so weiter, nehmen.
Knud Jahnke: Dann können wir daraus berechnen, welche Leuchtkraft sie tatsächlich haben.
Knud Jahnke: Und dann können wir wirklich gucken, okay, wir gucken uns Supernovae an,
Knud Jahnke: die in der Galaxie in 5 Milliarden Lichtjahren Entfernung, gucken was bei uns
Knud Jahnke: an Helligkeit ankommt und sagen okay, das ist die Entfernung.
Knud Jahnke: Als Leute das gemacht haben und dann gesagt haben, irgendwie nimmt das aber
Knud Jahnke: mit der Entfernung nicht so ab, wie wir das eigentlich erwarten.
Knud Jahnke: Das passt nicht dazu, dass wir ein einfaches Modell haben vom Urknall,
Knud Jahnke: da sind wir wieder bei der Frage, was ist Kosmologie.
Knud Jahnke: Urknall, das Universum expandiert seitdem und wir haben eigentlich angenommen, ja da ist Materie drin.
Knud Jahnke: Materie, Masse hat nur eine Sache, Anziehungskraft. Das heißt,
Knud Jahnke: es gibt keine, andererseits bei elektrischen Ladungen, positiv,
Knud Jahnke: negativ, Masse ist da, Masse hat Anziehungskraft, das heißt,
Knud Jahnke: wenn da irgendwas auseinanderfliegt und da ist Masse, dann bremst die eigentlich
Knud Jahnke: dieses Auseinanderfliegen ab.
Knud Jahnke: Ja und das was mit den Supernova dann gesehen wurde ist, dass das nicht damit
Knud Jahnke: konsistent ist, das funktioniert nicht, sondern wir sehen, dass eigentlich die
Knud Jahnke: Geschwindigkeit der Expansion zunimmt, beschleunigt.
Tim Pritlove: Also dass es eine Expansion gab, das war schon vorher klar,
Tim Pritlove: aber es war nicht klar, ob nicht vielleicht die ganze Materie irgendwann sozusagen
Tim Pritlove: die Beschleunigung einer ursprünglichen Explosion oder so etwas ähnliches dann
Tim Pritlove: irgendwann mal wieder einfängt Und das ganze Universum dann wieder in sich zusammenfällt.
Knud Jahnke: Genau, entweder zusammenfällt oder gegen einfach eine niedrige Geschwindigkeit
Knud Jahnke: konvergiert, die dann zwar immer noch weiter auseinander geht,
Knud Jahnke: aber deutlich langsamer als vorher.
Knud Jahnke: Dass es die Expansion gibt, dass es einen Urknall gab im Sinne von einem Zustand,
Knud Jahnke: als alles sehr sehr sehr viel dichter beieinander und sehr sehr sehr viel heißer
Knud Jahnke: war, das ist eigentlich seit Hubble in den 20er Jahren, 30er Jahren dann klar gewesen.
Tim Pritlove: Also nicht Hubble das Weltraum-Testkorb, sondern der nach ihm benannt wurde.
Knud Jahnke: Hubble die Person.
Knud Jahnke: Aber dass es jetzt irgendeinen Faktor gibt, der nicht abbremst,
Knud Jahnke: sondern sogar beschleunigt, das war neu.
Knud Jahnke: So und das heißt, wenn man das wieder zurückgeht und dann noch was anderes dazu nimmt,
Knud Jahnke: nämlich zu sagen, okay wir wissen seit solchen Missionen wie WMAP oder Vorgängern oder Planck,
Knud Jahnke: Dass das Universum eine bestimmte Krümmung hat und dann wenn man da Modelle
Knud Jahnke: dran füttert, dann heißt das, okay, wir können daraus berechnen,
Knud Jahnke: welchen Energieinhalt es im Universum ungefähr gibt.
Knud Jahnke: So, und wenn man den berechnet, dann kommt man darauf, da fehlen uns weiterhin
Knud Jahnke: 70 Prozent, auch wenn man dunkle Materie und normale Materie,
Knud Jahnke: leuchtende Materie zusammenzählt.
Knud Jahnke: Und wenn man dann die Supernovae dazu nimmt und sagt, da ist noch eine Beschleunigung dabei,
Knud Jahnke: da ist ein Druck, dann kommt man auf irgendwas ganz Merkwürdiges,
Knud Jahnke: dann kommt man nämlich auf ganz viel Energie, die da sein muss,
Knud Jahnke: die wir bisher noch nicht gesehen haben, die aber nicht wirkt wie normale Masse,
Knud Jahnke: nämlich anziehend, sondern die abstößt.
Knud Jahnke: Das heißt, das ist irgendwie ein Druckfaktor. Irgendwie so eine Art Druck,
Knud Jahnke: wie so ein Gas in einem Ballon.
Knud Jahnke: Es hat einen Druck, hat auch Masse, aber irgendwas führt dazu,
Knud Jahnke: dass da ein Druck nach außen ist und nicht einfach das Gas sagt,
Knud Jahnke: ah, ich hab ja nur eigentlich Schwerkraft, ich fall ineinander zusammen,
Knud Jahnke: ansonsten interessiert mich der Rest nicht. Ne, da ist ein Druckterm.
Knud Jahnke: Und aus den Modellen, die im Prinzip an WMAP und Plank und so dran modelliert wurden, ist klar...
Knud Jahnke: Wie groß der Energieinhalt ist und aus den Supernova Beobachtungen ist klar,
Knud Jahnke: dass da eine Beschleunigung da ist. Und das ist etwas, was wir mit unseren ganzen
Knud Jahnke: Elementarteilchen, unseren ganzen Feldern, die wir kennen, nicht beschreiben können.
Knud Jahnke: Und ja, in der Abgrenzung zur dunklen Materie, die wir nicht verstehen,
Knud Jahnke: hat man gesagt, ha, dann nennen wir das mal nicht dunkle Materie,
Knud Jahnke: sondern dunkle Energie.
Knud Jahnke: Haben wir also einen neuen Begriff, der uns erstmal die Angst nimmt vor dem Unbekannten,
Knud Jahnke: aber in der Summe ist es halt so, anders als 1920 war dann 2020 klar,
Knud Jahnke: dass wir irgendwie von 95% der Energie, die wir im Universum irgendwie feststellen
Knud Jahnke: und messen und mit den Modellen vorhersagen und sehen können,
Knud Jahnke: dass wir von denen nicht wissen, was es ist.
Knud Jahnke: Und das ist natürlich ein, sagen wir mal, für Grundlagenforschung etwas unbefriedigender
Knud Jahnke: Zustand, deswegen gibt es ganz, ganz viele Versuche, mehr Licht ins Dunkel zu bringen.
Knud Jahnke: Sehr viele Theorien, die gemacht wurden, aus welchen Zusammenhängen könnte bestehen,
Knud Jahnke: aus aktuellen Teilchen oder aus Erweiterung des sogenannten Teilchenstandardmodells,
Knud Jahnke: wo gesagt wird, okay, wenn wir darüber hinausgehen, da gibt es mögliche Erweiterungen,
Knud Jahnke: da könnten neue Teilchen sein, die eventuell dunkle Materie dann haben, also die Masse haben,
Knud Jahnke: die wir aber so im Alltagsleben oder im Alltagsbeschleunigerleben auch nicht
Knud Jahnke: sehen, die diese dunkle Materie darstellen könnten. Was sehr recht exotisches.
Knud Jahnke: Da könnten wir, sind andere Teile von Theorien, beschreiben dann die dunkle Energie.
Knud Jahnke: Gehen wir zurück zu Einstein. Einsteins Feldgleichung der allgemeinen Relativitätstheorie
Knud Jahnke: hatten da so einen komischen Faktor drin,
Knud Jahnke: so eine Integrationskonstante, von denen er auch nicht genau wusste,
Knud Jahnke: was er damit anfangen sollte und sagte, gut, es gibt eigentlich aktuell zwar
Knud Jahnke: formal diese Integrationskonstante, aber es gibt keinen Grund,
Knud Jahnke: warum die nicht Null sein sollte, also ignorieren wir die mal.
Knud Jahnke: Kosmologische Konstante, sagen wir, ist gleich Null.
Knud Jahnke: Und hundert Jahre später stellte man fest, also im Prinzip wäre das,
Knud Jahnke: was wir hier sehen an dunkler Energie, an dem Effekt der Abstoßung bei gleichzeitig
Knud Jahnke: Energieinhalt, das ist im Prinzip kompatibel mit so einer kosmologischen Konstante.
Knud Jahnke: Zumindest grob der Effekt wäre derselbe, wenn diese kosmologische Konstante
Knud Jahnke: aus Einsteins Feldgleichung halt nicht Null wäre.
Knud Jahnke: Hat dann spezielle Eigenschaften und es gibt alternative Varianten,
Knud Jahnke: alternative Dinge, die nicht sich darauf beziehen.
Knud Jahnke: Quintessenz, kann ich auch nicht viel zu sagen, zeitveränderliche Energieinhalte,
Knud Jahnke: zeitveränderliche Abstoßungen, teilweise angebunden an die inflationäre Expansion des Universums.
Knud Jahnke: Einen ganz frühen Universum, wo in den ersten Millisekunden das Universum plötzlich
Knud Jahnke: um einen Skalenfaktor, weiß ich nicht, sehr viel größer wurde,
Knud Jahnke: was im Prinzip etwas sehr Ähnliches ist, wie wir es jetzt sehen.
Knud Jahnke: Eine Beschleunigung der Ausdehnung, aber auf sehr viel kürzeren Zeitskalen damals,
Knud Jahnke: aber einfache Modelle sind immer elegant.
Knud Jahnke: Wenn wir sowas im frühen Universum hatten und sowas in langsamer Heute sehen,
Knud Jahnke: könnte es da eventuell Zusammenhänge geben, dass wir irgendwie nur eine langsame
Knud Jahnke: Variante des Ganzen immer noch oder schon wieder haben.
Knud Jahnke: Und darum dreht sich sehr viel in der Theorie, wo ich überhaupt keinen detaillierten
Knud Jahnke: Einblick habe, weil es sehr komplex ist.
Knud Jahnke: Aber im Prinzip das Gute ist, diese ganzen Zweige, sowohl im Bereich dunkler
Knud Jahnke: Energie als auch im Bereich dunkler Materie, machen teilweise sehr unterschiedliche Vorhersagen.
Knud Jahnke: Und wenn sie unterschiedliche Vorhersagen machen, können wir die testen.
Knud Jahnke: Und das ist die Grundlage für viele kosmologische Himmelsdurchmusterungen,
Knud Jahnke: viele kosmologische Projekte, die versuchen besser und besser diese Modelle
Knud Jahnke: im Prinzip voneinander abzutrennen, indem sie diese Vorhersagen angucken und
Knud Jahnke: sagen, okay, es passt zu dem Modell, aber es ist nicht kompatibel mit diesem Modell.
Tim Pritlove: Ja und es gibt zahlreiche Missionen, die versuchen diesen ganzen Fragen auf den Grund zu kommen.
Tim Pritlove: Wir hatten hier bei Romsat ja auch schon so einige, nicht zuletzt natürlich
Tim Pritlove: das James-Webb-Teleskop,
Tim Pritlove: was jetzt gestartet ist, was ja mit seiner Infrarot-Kamera auch tief ins Universum.
Tim Pritlove: Hineinschaut und auf die Suche geht nach weiteren Anhaltspunkten und Erklärungen.
Tim Pritlove: Für eben genau diese ganze Fragestellung.
Knud Jahnke: Das heißt, wir haben eigentlich gar keine Messdaten, wirklich,
Knud Jahnke: über sehr, sehr lange Distanzen. Und dann haben wir gesagt, okay, was wäre denn, wenn...
Knud Jahnke: Unsere Gravitations-, unsere Schwerkraftmodelle einfach auf großen Skalen irgendwie
Knud Jahnke: anders funktionieren würden.
Knud Jahnke: Und da gibt es einen großen Theoriehinterbau auch und das sind Sachen,
Knud Jahnke: die einfach in diesem Zusammenhang einfach mit abgetestet werden können.
Knud Jahnke: Also es ist wirklich sehr stark von Standardphysik bis hin auch zu Alternativen.
Knud Jahnke: Ich würde jetzt nicht sagen, was ist, wenn von außen nicht gegengedrückt wird
Knud Jahnke: und so weiter, aber im Rahmen unseres Verständnisses geht es schon sehr,
Knud Jahnke: sehr weit. Ja, ich hab das, ja.
Tim Pritlove: Wollen wir das mal nicht vertiefen.
Tim Pritlove: Genau, aber es gibt verschiedene Thesen im Raum, also Mond ist ja hier so das
Tim Pritlove: Stichwort, modifizierte Newtonische Dynamik, das ist ein bisschen schwer auszusprechen.
Tim Pritlove: Genau, also es wird alles mögliche ins Feld geführt und keiner weiß irgendwas
Tim Pritlove: Genaues. Und deswegen müssen neue Missionen gestartet werden und genau das ist
Tim Pritlove: ja jetzt hier gemacht worden.
Tim Pritlove: Mit der Euclid Mission. Und da stellt sich natürlich vor allem auch erstmal die Frage so, warum das?
Tim Pritlove: Warum reichen nicht die anderen Missionen, wie zum Beispiel James Webb,
Tim Pritlove: was jetzt gerade gestartet wurde, wenn das auch mit so einem Infrarotteleskop
Tim Pritlove: ausgestattet ist? Das muss doch dann irgendwie reichen.
Tim Pritlove: Also ich hab ja schon gesagt, das ist eine ESA Mission, die NASA ist da allerdings
Tim Pritlove: auch mit im Spiel und halt verschiedene wissenschaftliche Institute.
Tim Pritlove: MPI hat ja wahrscheinlich einen relativ großen Anteil an der Mission.
Knud Jahnke: Kann ich gleich erklären, ja.
Tim Pritlove: Genau. Heißt Euclid oder Euclid geht wahrscheinlich auf Euclid von Alexandria
Tim Pritlove: zurück, dem mysteriösen griechischen
Tim Pritlove: Mathematiker, der aus irgendwelchen Gründen in Ägypten gewohnt hat.
Tim Pritlove: Viel weiß man glaube ich nicht. Nee, wirklich viel weiß man nicht.
Knud Jahnke: Aber Hintergrund ist Geometrie und bei ihm ging es um Geometrie und bei Euclid
Knud Jahnke: der Mission, bei uns geht es eigentlich auch um Geometrie, nämlich des Universums an sich.
Knud Jahnke: Und daher war der Name glaube ich sehr passend.
Tim Pritlove: Genau, weil er sich im Prinzip die Sterne angeschaut hat und Aussagen und dann
Tim Pritlove: eben auch entsprechende geometrische Betrachtungen über Aufgänge und so weiter
Tim Pritlove: gemacht hat und das ist ja überhaupt erstaunlich,
Tim Pritlove: dass eigentlich so derzeit das Bild der Griechen und der Ägypter schon relativ
Tim Pritlove: klar war, dass die Erde irgendwie rund sein muss.
Tim Pritlove: Dass das dann 2000-3000 Jahre später immer noch bezweifelt wird von manchen. Das ist bemerkenswert.
Tim Pritlove: Genau, aber das war jetzt sozusagen der Namensgeber. Jetzt erklär uns doch mal,
Tim Pritlove: warum braucht es diese Mission?
Tim Pritlove: Und was sind die Ziele dieser Mission? Worauf will man jetzt eigentlich hinaus?
Knud Jahnke: Also im Prinzip ist es so, die dunkle Energie dominierte noch nicht ganz im frühen Universum.
Knud Jahnke: Die hat im Prinzip erst erheblichen Energiebeitrag geleistet in den letzten
Knud Jahnke: zehn Milliarden Jahren, also nicht in den ersten zwei, drei,
Knud Jahnke: vier Milliarden Jahren.
Knud Jahnke: Das heißt, wenn wir uns Schnappschüsse angucken wollen,
Knud Jahnke: dann hilft es uns nichts, wenn wir Schnappschüsse wirklich ein halbes,
Knud Jahnke: halbe Milliarde Jahre nach dem Urknall oder früher oder so angucken,
Knud Jahnke: das heißt, in erster Linie müssen wir nicht extrem früh zurückgehen.
Knud Jahnke: So 10 Milliarden Jahre in die Vergangenheit, das sind Sachen mit denen Leute
Knud Jahnke: seit 20 Jahren arbeiten, so wir können, mit Hubble können wir ganz klar dort
Knud Jahnke: wunderschöne Galaxien angucken.
Tim Pritlove: Und vor allem mit James Webb jetzt.
Knud Jahnke: Und für James Webb auch, aber James Webb kann deutlich weiter,
Knud Jahnke: wir haben schon Artikel veröffentlicht, die gehen halt bis 500 Millionen Jahre
Knud Jahnke: nach dem Urknall, die ersten Quasare und die ersten Galaxienkandidaten jetzt
Knud Jahnke: gesehen wurden, das ist noch deutlich früher.
Knud Jahnke: Da müssen wir gar nicht hin. Was brauchen wir?
Tim Pritlove: So ein mehr so moderneres Zeug.
Knud Jahnke: Wir müssen etwas jüngere Dinge, weil nämlich erst seit ungefähr 10 Milliarden
Knud Jahnke: Jahren die dunkle Energie anfängt zu dominieren in unserem Universum,
Knud Jahnke: weil sich, und das ist halt eine Eigenschaft der dunklen Energie,
Knud Jahnke: die hat im Prinzip sowas, vermutlich, ein Energieinhalt der pro Volumen konstant ist.
Knud Jahnke: Und dann dehnt sich das Universum aus, das heißt wir haben einen Kubikmeter
Knud Jahnke: Raum und da ist eine bestimmte Menge an dunkler Energie drin.
Knud Jahnke: Und dann expandiert das Universum und Faktor 2 in jede Richtung ist größer und
Knud Jahnke: plötzlich ist trotzdem in jedem Kubikmeter immer noch dieselbe Menge Energie drin.
Knud Jahnke: Das heißt die Menge an Gesamtenergie in einem Volumen, was sich mit ausgedehnt hätte, hat zugenommen.
Tim Pritlove: Was man ja eigentlich nicht erwarten würde.
Knud Jahnke: Was man ja eigentlich nicht erwarten würde. Es wäre ein ganz klarer Verstoß
Knud Jahnke: gegen lokale Energieerhaltung.
Knud Jahnke: Aber wir reden halt hier von Dingen, die nicht einfach in Materie oder so umwandelbar sind.
Knud Jahnke: Das heißt aber, dass im ganz frühen Universum die Dunkle Energie keinen großen Beitrag hatte.
Knud Jahnke: Aber je größer das Universum wurde, desto größer wurde dieser Beitrag.
Knud Jahnke: Und das heißt, wir müssen im Prinzip zwar nicht nur in unsere Umgebung gucken,
Knud Jahnke: sondern bis 10 Milliarden Jahre in die Vergangenheit, aber nicht zwischen 10
Knud Jahnke: und 11 und 12 und 13, 13 und ein halb.
Knud Jahnke: Das heißt, wir brauchen gar nicht so extrem große, feine, tiefe Beobachtungen,
Knud Jahnke: sondern nur Sachen, die ungefähr so gut sind wie das Hubble-Teleskop in ähnlicher
Knud Jahnke: Art. So, das ist der eine Teil.
Knud Jahnke: Der zweite Teil ist, die Methoden, mit denen Sachen angeguckt werden,
Knud Jahnke: alle Marker, die wir nutzen und alle Marker, die auch vom Boden aus genutzt
Knud Jahnke: werden, beinhalten sehr viel Anzahlstatistik über Galaxien.
Knud Jahnke: Das heißt, es reicht nicht, wenn ich mir ein, zwei, drei Sachen sehr genau angucke.
Knud Jahnke: Ich muss mir Anzahlen von Galaxien,
Knud Jahnke: Dichten von Galaxien in bestimmten Entfernungen voneinander angucken.
Knud Jahnke: Ich muss Stichworte schwache Gravitationslinseneffekt, Stichwort Baryon-Akustische Oszillation.
Knud Jahnke: Das sind alles Sachen, die funktionieren nur, wenn man sehr,
Knud Jahnke: sehr große Flächen, sehr, sehr große Volumina des gesamten Kosmos sich anschaut
Knud Jahnke: und sehr, sehr viele Galaxien darin.
Knud Jahnke: Das heißt, das, was JWST sehr, sehr gut macht, viele Seers da drin,
Knud Jahnke: nämlich tief zu gucken, das kann Web über einen sehr kleinen Himmelsbereich.
Knud Jahnke: Das heißt, wenn ich ein großes Feld am Himmel angucke, was JWST angeguckt hat,
Knud Jahnke: dann meine Armausstrecke und meinen Fingernagel vom kleinen Finger angucke,
Knud Jahnke: das deckt das völlig ab und viel, viel mehr.
Knud Jahnke: So das heißt, wir können dort nur ganz kleine Volumen des gesamten Kosmos mit einem Bild abdecken.
Knud Jahnke: So und das dauert dann trotzdem eine Stunde oder zwei. So und dann mach ich
Knud Jahnke: das nochmal und nochmal und nochmal und so und irgendwann ist der Tag zu Ende
Knud Jahnke: oder das Jahr oder die Missionszeit und ich hab trotzdem nur einen minimalen Bereich angeguckt.
Knud Jahnke: Aber das ist ja auch Ziel, weil … Das ist das Ziel von JWST,
Knud Jahnke: weil sie sehr sehr gut aufgelöst, sehr schwache Objekte … Man will ja genau
Knud Jahnke: so eine alte Galaxie sich anschauen und sagen wie weit ist sie … Genau und in
Knud Jahnke: Details und Galaxien selber zerlegen und so weiter.
Knud Jahnke: Und das ist genau das Ziel dafür. Hilft uns aber nichts, wenn wir ein großes
Knud Jahnke: Volumen des Kosmos tatsächlich angucken wollen.
Knud Jahnke: Und Hubble ist ein bisschen besser, das Gesichtsfeld ist ein bisschen größer,
Knud Jahnke: aber Hubble selber hat auch nur
Knud Jahnke: in der gesamten Lebensdauer irgendwie 50 Quadratgrad am Himmel angeguckt.
Knud Jahnke: Das kann man auch so mit zwei auseinandergehaltenen Fingern am Himmel so anzeigen.
Knud Jahnke: Insgesamt, wenn man über alles summiert. Und wir brauchen ein Volumen,
Knud Jahnke: Euclid wird 15.000 Quadratgrad, angucken, das ist mehr als ein Drittel des gesamten Himmels.
Knud Jahnke: So, und das sind Sachen, die kann man vom Boden aus machen.
Knud Jahnke: Aber nicht in der Qualität, die wir brauchen, was Auflösung angeht.
Knud Jahnke: Und die kann man vom Boden machen, aber nicht im Wellenlängenbereich,
Knud Jahnke: den wir teilweise brauchen, nämlich im Nahinfraroten, da ist zu viel Atmosphäre
Knud Jahnke: vor. Und deswegen war ganz klar, für sehr feine Strukturen, die wir angucken
Knud Jahnke: wollen, über einen ganz großen Himmelsbereich, brauchen wir was, was im Weltraum ist.
Knud Jahnke: Und um sehr viele Galaxien anzugucken, relativ tief und sehr breit im Nahinfrarotbereich,
Knud Jahnke: das geht auch nur aus dem Weltraum.
Knud Jahnke: Und da war klar, wenn man diese beiden, diese ganzen Marker schafft, in einer,
Knud Jahnke: oder diese Techniken in einer Mission zu verbinden,
Knud Jahnke: denn es gab verschiedene Vorschläge für verschiedene Missionen,
Knud Jahnke: die verschiedene kosmologische Sachen abtesten wollten,
Knud Jahnke: dann hat man im Prinzip gewonnen, dann startet man ein Teleskop,
Knud Jahnke: da reicht dann auch ein Spiegeldurchmesser von Euclid 1,20 Meter,
Knud Jahnke: was halb so groß ist wie Hubble und ein Fünftel von dem, was JWST hat.
Knud Jahnke: Das reicht an Lichtsammelfläche, weil wir nicht ins tiefste,
Knud Jahnke: frühste Universum müssen.
Knud Jahnke: Aber gleichzeitig kriegen wir ein riesengroßes Gesichtsfeld und können das,
Knud Jahnke: was Hubble in seiner Lebenszeit an Fläche angeguckt hat, können wir in der Woche machen.
Tim Pritlove: Also es ist eine klassische Survey-Mission, die einfach sagt,
Tim Pritlove: okay, wir gucken jetzt mal vor allem einen möglichst großen Bereich,
Tim Pritlove: weil wir wollen im Kern nicht einzelne Dinge beachten, sondern wir wollen eigentlich
Tim Pritlove: eine Statistik aufbauen.
Knud Jahnke: Ganz viel Statistik über Milliarden von Galaxien. So und jetzt muss ich ein
Knud Jahnke: bisschen ausholen, was die Methoden angeht.
Knud Jahnke: Also was wollen wir machen? Wir wollen zwei verschiedene Dinge im Prinzip,
Knud Jahnke: also es gibt verschiedene Marker, die wir nutzen wollen, zwei Hauptdinge.
Knud Jahnke: Eine ist der schwache Gravitationslinseneffekt, das heißt, Masse,
Knud Jahnke: die sich irgendwo im Universum befindet, wenn da ein Lichtstrahl in der Nähe
Knud Jahnke: vorbeigeht, Masse lenkt Licht ab.
Knud Jahnke: Masse krümmt den Raum, Licht folgt dem Raum, also gibt's einen kleinen Bogen,
Knud Jahnke: wenn irgendwo ein Lichtstrahl nahe einer Masse vorbeifliegt.
Knud Jahnke: Wir kennen das vom starken Gravitationslinseneffekt, wo man vielleicht mehrere
Knud Jahnke: Bilder kriegt von irgendeinem fernen Quasar, der geht nah an einer Galaxie vorbei
Knud Jahnke: und plötzlich gibt es da eins, zwei, drei oder vier Bilder oder einen Ring,
Knud Jahnke: Einstein-Ring, so genannten.
Knud Jahnke: Das wäre dann, wenn etwas sehr dicht an einer sehr großen Masse vorbeigeht. Wir nutzen...
Knud Jahnke: Das nicht. Wir wollen über größere Bereiche aus, sagen wir mal,
Knud Jahnke: machen. Wir nutzen den sogenannten schwachen Gravitationslinseneffekt.
Knud Jahnke: Das heißt, wenn also nicht mehrere Bilder erzeugt werden, was so eine Vordergrundmasse
Knud Jahnke: trotzdem tut, ist die verbiegt im Prinzip die Form einer Galaxie,
Knud Jahnke: die im Hintergrund ist. Wenn sie bei uns angekommen ist, sieht die nicht mehr
Knud Jahnke: so aus oder ist das Bild nicht mehr so, wie sie tatsächlich aussieht.
Knud Jahnke: Angenommene Galaxie würde ohne irgendwie eine Vordergrundmasse rund erscheinen.
Knud Jahnke: Das Bild was bei uns ankommt, wenn das Licht von der Galaxie nah an so einer
Knud Jahnke: Masse vorbeigeht, ist irgendwas Elliptisches in die Länge gezogenes.
Knud Jahnke: Kleines bisschen, eventuell nur ein paar Prozent.
Tim Pritlove: Sieht man ja jetzt auch schön auf den Bildern, die von JWST da erzeugt werden.
Knud Jahnke: Wobei das ist der starke Gravitationslinseneffekt, da sieht man tatsächlich
Knud Jahnke: gar nicht mehr die ursprüngliche Form.
Knud Jahnke: Da wird irgendwas wirklich nur noch zum Streifen, aber auf der anderen Seite nochmal.
Knud Jahnke: Bei uns wäre das im Prinzip so, ein Kollege hat das schön beschrieben,
Knud Jahnke: wir müssen Formen analysieren und beschreiben können und den Unterschied zwischen
Knud Jahnke: der Rundheit des Mondes und der Rundheit der Erde beschreiben können. Das sind irgendwie...
Tim Pritlove: Also man misst mehr so die Wobbliness von allem sozusagen, ne?
Knud Jahnke: Genau und da wir Annahmen machen können, wie Galaxien ursprünglich aussehen
Knud Jahnke: und dass die im Prinzip nichts miteinander zu tun haben.
Knud Jahnke: Wenn ich ein Hintergrundfeld von Galaxien angucke und die nicht zufällig alle
Knud Jahnke: gerade miteinander zusammengestoßen sind, sondern Dinge in etwas unterschiedlichen
Knud Jahnke: Entfernungen, dann haben die Formen und Orientierungen, wie jetzt so eine Galaxie
Knud Jahnke: orientiert ist am Himmel, haben nichts miteinander zu tun. Das sollte eigentlich
Knud Jahnke: zufällig verteilt sein.
Knud Jahnke: Wie, was weiß ich, die Milchstraße von der leicht gekippt hat,
Knud Jahnke: sieht irgendwie so leicht elliptisch aus.
Knud Jahnke: Und wenn die irgendwo ist und irgendeine Galaxie in der Nähe ist,
Knud Jahnke: dann sollten die eigentlich nicht alle parallel liegen mit ihren elliptischen Achsen. So.
Knud Jahnke: Und was wir jetzt messen ist, wir messen diese Form und wir messen die Orientierung
Knud Jahnke: und wenn wir da Effekte sehen, dass die doch korreliert sind über Himmelsbereiche,
Knud Jahnke: dann wissen wir, da hat irgendjemand das Licht verzerrt.
Knud Jahnke: Irgendetwas war da im Weg, das hat das Licht verzerrt, hat irgendwas ausgerichtet
Knud Jahnke: und zwar in den Bildern, die wir sehen. Nicht natürlich, hat natürlich nichts
Knud Jahnke: mit den Galaxien im Hintergrund zu tun, sondern nur wie das Licht gelaufen ist,
Knud Jahnke: wie das Licht bei uns angekommen ist.
Knud Jahnke: Und wenn da Korrelationen in diesen Ausrichtungen da sind, dann wissen wir,
Knud Jahnke: das sind irgendwelche Massen.
Knud Jahnke: Zwischen den Hintergrundgalaxien, die wir angucken und uns als Beobachter gelegen
Knud Jahnke: haben, die diese, mit leichter Verzerrung des Raumes, diese Bilder ausgerichtet haben.
Tim Pritlove: Dieser Gravitationslinseneffekt, das ist ja im Prinzip auch das,
Tim Pritlove: was so Albert Einstein zum Superstar gemacht hat. Also er hat ja erst seine
Tim Pritlove: Thesen postuliert und hier Relativitätstheorie und alle so, naaah, okay.
Tim Pritlove: War halt so ein Paper, behauptet wird ja viel und aber seine These war ja,
Tim Pritlove: dass man das im Prinzip genau an diesem Effekt gut abmessen konnte.
Tim Pritlove: Dann gab es ja diese schöne Mission an den Pol, weil sich diese Gelegenheit
Tim Pritlove: ergeben hat, dass ein Stern, von dem man eben wusste, wo er war,
Tim Pritlove: im Prinzip hinter der Sonne hätte sein müssen.
Tim Pritlove: Und zu einer Sonnenfinsternis gab es eben die Möglichkeit, das zu beobachten.
Tim Pritlove: Den vorhergesagten Gravitationslinseneffekt.
Tim Pritlove: Also eben, dass sich sozusagen das Licht um die Sonne herumbiegt,
Tim Pritlove: weil eben auch die Sonne, weil eben auch das Licht eben von der Gravitation beeinflusst wird,
Tim Pritlove: wie alles eben, und das war ja im Prinzip genau die Aussage der Relativitätstheorie,
Tim Pritlove: alles, der Raum selbst krümmt sich und damit muss sich auch das Licht krümmen,
Tim Pritlove: weil es eben gerade im Raum läuft, aber der Raum ist krumm.
Knud Jahnke: Genau.
Tim Pritlove: Und dann war halt dieser Stern zu sehen, obwohl man jetzt nach rein geometrischen
Tim Pritlove: Maßstäben im Prinzip nicht hätte sehen können, da er eben eigentlich hinter der Sonne ist.
Tim Pritlove: Und das war dann sozusagen der Moment, wo das losging. Und jetzt geht's bei
Tim Pritlove: euch im Prinzip darum, diesen Effekt in schwacher Form überall möglichst weiträumig zu erfüllen. Genau.
Knud Jahnke: Gravitationslinseneffekt oder Licht reagiert auf Masse, wie du richtig sagtest,
Knud Jahnke: auf Masse. Und das ist egal, ob es leuchtet wie die Sonne oder leuchtet wie
Knud Jahnke: eine Galaxie oder dunkle Materie ist.
Knud Jahnke: So, und wenn wir wissen, okay, dunkle Materie ist mehr...
Tim Pritlove: Oder ein schwarzes Loch.
Knud Jahnke: Oder ein schwarzes Loch. So, wenn wir...
Knud Jahnke: Ist auch dunkel. Gibt auch Möglichkeiten, dass schwarze Löcher ein Teil der dunklen Materie...
Tim Pritlove: Aber schwarze Löcher sind deshalb dunkel, weil sie wirklich dunkel sind und
Tim Pritlove: nicht, weil man nur das Wort benutzt, weil man nicht weiß, was es ist.
Knud Jahnke: Ja, wir wissen aber schon, dass dunkle Materie im Prinzip keine oder so gut
Knud Jahnke: wie keine elektromagnetische Wechselwirkung hat und Dunkelheit heißt ja irgendwie nur,
Knud Jahnke: kein Licht heißt keine elektromagnetische Wechselwirkung und ob jetzt irgendwie
Knud Jahnke: kein Photon da rauskommen kann oder ob es grundsätzlich ist,
Knud Jahnke: dass die Materie keine Photonen imitiert, weil es an dieser Wechselwirkung nicht
Knud Jahnke: teilnimmt, sondern nur Gravitation hat, ist erstmal egal.
Knud Jahnke: Der Effekt ist derselbe, Masse ist Masse. Und das ist der Vorteil,
Knud Jahnke: wenn wir nämlich jetzt so eine Kartierung machen über den Himmel,
Knud Jahnke: auch wieder mit verschiedenen Galaxien,
Knud Jahnke: Hintergrundgalaxien in verschiedenen Entfernungen, um verschiedene Weltalter
Knud Jahnke: oder kosmische Zeitalter abzufragen, dann kriegen wir letztendlich eine Karte
Knud Jahnke: von dem, was wir nicht sehen können, nämlich von der tatsächlichen Massenverteilung.
Knud Jahnke: Und zwar über ein Drittel des Himmels, weil wir ein Drittel des Himmels kartieren,
Knud Jahnke: und in der Tiefe in verschiedenen Epochen,
Knud Jahnke: Und ich glaube, elf oder zwölf oder dreizehn Epochen fragen wir ab von vor zehn
Knud Jahnke: Milliarden Jahren und neun und acht und sieben und so weiter zu den Zeiten bis
Knud Jahnke: nahe an uns oder näher an uns ran und das heißt, wir bekommen tatsächlich eine
Knud Jahnke: dreidimensionale Karte von Masse.
Knud Jahnke: Und da wir es bei verschiedenen Epochen machen, können wir diese Karten oder
Knud Jahnke: diese Statistiken über diese verschiedenen Epochen auch miteinander vergleichen.
Knud Jahnke: Wie ist zum Beispiel das, was wir Clustering nennen.
Knud Jahnke: Wie stark hat sich Materie zusammengeballt?
Knud Jahnke: Weil irgendwo ganz früh im Universum, da war Materie fast gleich verteilt. So ganz früh.
Knud Jahnke: Kosmische Hintergrundstrahlung. Ganz kleine Fluktuationen. So heutzutage,
Knud Jahnke: wir sitzen an einem Tisch, der Tisch hat ganz klar eine viel höhere Dichte als
Knud Jahnke: die Luft drumherum, die Erde hat eine viel höhere Dichte als die leeren Teile im Sonnensystem.
Knud Jahnke: Wir haben ganz große Dichte-Kontraste.
Knud Jahnke: Das heißt, es hat sich ganz viel entwickelt und auch die dunkle Materie hat
Knud Jahnke: im Laufe der Zeit sich zu immer stärker und stärker zusammengeballten Strukturen zusammengefunden.
Knud Jahnke: Das fing an mit leichten Dichte-Kontrasten und wo halt bisschen mehr Dichte war,
Knud Jahnke: bisschen mehr Materie war, dort wurde halt etwas mehr Anziehungskraft ausgeübt,
Knud Jahnke: als in den Bereichen, wo weniger Materie war und deswegen kam mehr und mehr
Knud Jahnke: Materie zu den Bereichen,
Knud Jahnke: wo schon mehr Dichte war oder mehr Materie war und das heißt,
Knud Jahnke: es findet eine Entwicklung statt, es fand eine Entwicklung statt,
Knud Jahnke: vom frühen Universum bis heute,
Knud Jahnke: geht auch weiter und wenn wir uns verschiedene Zeitalter angucken,
Knud Jahnke: können wir diese Statistiken über diese Materiekarten miteinander vergleichen,
Knud Jahnke: wie sozusagen die Strukturentwicklung war im Universum.
Knud Jahnke: Und das ist wieder so eine Sache, wir müssen halt gucken,
Knud Jahnke: wie können wir verschiedene Schnappschüsse miteinander vergleichen,
Knud Jahnke: wie können wir verschiedene Instanzen, die wir nur einmal beobachten sozusagen
Knud Jahnke: und wo wir nicht warten müssen über eine Milliarde Jahre, das ist ein bisschen
Knud Jahnke: lang für ein Projekt, miteinander vergleichen, um zu sagen, wir kommen zu einer
Knud Jahnke: Entwicklung. Wir können uns eine Entwicklung anschauen.
Knud Jahnke: Und das ist einer der fundamentalen Sachen. Wir können Strukturentstehung über
Knud Jahnke: schwachen Gravitationslinseneffekt angucken.
Knud Jahnke: Und das andere Haupt, der zweite Hauptmarker, neben anderem ist,
Knud Jahnke: dass wir versuchen, der Expansionsgeschichte des Universums nachzuforschen.
Knud Jahnke: Wieder die große Frage, woher zum Teufel wollen wir wissen, wie groß das Universum
Knud Jahnke: vor zehn Milliarden Jahren war?
Knud Jahnke: So, wir können zwar sehen, die Abstände zwischen zwei Galaxien sind so und so
Knud Jahnke: groß, Aber wir wissen nicht, wie groß die Abstände zwischen diesen beiden Galaxien
Knud Jahnke: eine Milliarde Jahre später oder fünf oder zehn Milliarden Jahre später ist,
Knud Jahnke: weil wir halt die nur einmal sehen.
Knud Jahnke: Die sehen wir nur zu dem Zeitpunkt vor zehn Milliarden Jahren,
Knud Jahnke: weil wir uns Galaxien angucken, die zehn Milliarden Lichtjahre entfernt sind
Knud Jahnke: und die Lichtlaufzeit so lang war und so weiter.
Knud Jahnke: So, wenn wir uns vor fünf Milliarden Jahren einen Schnappschuss angucken,
Knud Jahnke: sehen wir andere Galaxien.
Knud Jahnke: So das heißt, wie verfolgt man die Expansionsgeschichte des Universums?
Knud Jahnke: Und da gibt es genau eine Sache, die bisher gefunden wurde und das ist total
Knud Jahnke: clever und es ist jedes Mal mindblowing, es gibt tatsächlich einen Längenmaßstab
Knud Jahnke: im Universum, der sich mit dem Universum zusammen ausgedehnt hat.
Knud Jahnke: Und der hat was zu tun mit dem, was man leicht von der Zunge gehend baryon-akustische Oszillationen nennt.
Tim Pritlove: Baryonische akustische Oszillationen?
Knud Jahnke: Ja, und das hat damit zu tun, dass wir im ganz frühen Universum,
Knud Jahnke: also von dem Zeitpunkt, wo wir auch die kosmische Hintergrundstrahlung sehen,
Knud Jahnke: Planck, diese schöne Karte, die man immer kennt, wo ganz leichte Fluktuationen
Knud Jahnke: drin waren, zu dem Zeitpunkt.
Tim Pritlove: Du redest von der kosmischen Hintergrundstrahlung, die ja irgendwann mal zufällig
Tim Pritlove: entdeckt wurde und die dann eben von Planck konkret gemessen wurde,
Tim Pritlove: wo man halt einfach dieses typische blau-rötliche Rauschmuster im Prinzip hat,
Tim Pritlove: so was dann so ellipsoid abgebildet wird, was im Prinzip so einmal der Blick
Tim Pritlove: in die Weite überall ist, was sozusagen die ganze Zeit noch so nachleuchtet
Tim Pritlove: und das ist so das älteste Wärmesignal quasi der Universums.
Knud Jahnke: Genau, das ist genau das Wichtige, das ist nämlich das älteste,
Knud Jahnke: das ist der weiteste Blick, den wir zurück haben, weil das war ungefähr 379.000,
Knud Jahnke: Jahre, also nicht Millionen oder Milliarden, sondern 379.000 Jahre nach dem
Knud Jahnke: Urknall. Kann man aktuell relativ gut berechnen.
Knud Jahnke: Vorher war das Universum so heiß, dass es keine Atome gab, es gab nur Protonen,
Knud Jahnke: Atomwasserstoffkerne und Elektronen, die waren aber getrennt.
Knud Jahnke: Bei zu hohen Temperaturen bekommen wir das, was wir auch jetzt Plasma nennen,
Knud Jahnke: in irgendwelchen sehr heißen Flammen oder so kriegen wir Plasma,
Knud Jahnke: wir kriegen eine Trennung dieser Ladung.
Knud Jahnke: Wenn wir aber Ladungstrennung haben, dann kommen Lichtteilchen,
Knud Jahnke: Photonen, kommen nicht weit. weit. Die werden sofort wieder absorbiert,
Knud Jahnke: die werden irgendwie imitiert und sofort absorbiert. Das heißt,
Knud Jahnke: die können sich nicht sehr weit bewegen.
Tim Pritlove: Das heißt, das Universum war nicht transparent.
Knud Jahnke: Das Universum war nicht transparent. Das heißt, erst nachdem das Universum so
Knud Jahnke: abgekühlt war, dass aus Protonen und Elektronen ein Atom, ein Wasserstoffatom
Knud Jahnke: wurde, gab's plötzlich kaum mehr Ladung, freie, und die Photonen konnten abhauen. und so.
Knud Jahnke: Was aber früher schon passierte, das geht jetzt zurück zu dem, was ich eben erklärte.
Knud Jahnke: Wir hatten schon leichte Kontraste in Massen oder Massedichten zwischen verschiedenen
Knud Jahnke: Bereichen, links und rechts.
Knud Jahnke: Das, was wir auch in der kosmischen Hintergrundstrahlung sehen bei diesen Karten
Knud Jahnke: des ganzen Himmels. Ganz leichte Kontraste.
Knud Jahnke: Da, das sind Massenunterschiede, die gab's auch, als das Universum noch Plasma
Knud Jahnke: war. Und dort war wie danach auch Gravitationsanziehung.
Knud Jahnke: Das heißt, Materie ist ganz leicht zu diesen höheren Dichten stärker hingegangen,
Knud Jahnke: als in die Bereiche, wo niedrigere Dichten waren.
Knud Jahnke: Jetzt gab's aber komische Effekte, dass, weil die Photonen so mit der Materie
Knud Jahnke: immer mitlaufen mussten, weil sie nämlich nicht weit weg kamen,
Knud Jahnke: kam das dazu, dass es dort zu einem Druck kam, wenn Sachen zusammenfielen oder
Knud Jahnke: sich stärker zusammenballen wollten.
Knud Jahnke: Und wenn wir Druck haben, dann gibt's wieder eine Abstoßung und dann sind wir
Knud Jahnke: wieder abgestoßen und dann kommt wieder Gravitation und zieht das wieder an.
Knud Jahnke: Das heißt, es kam da zu so einer Art Schwingung in dem frühen Universum vor
Knud Jahnke: der Zeit von 379.000 Jahren.
Knud Jahnke: Und da gibt's eine charakteristische Schwingung, eine Schwingungsamplitude,
Knud Jahnke: eine Schwingungsgeschwindigkeit, die im Prinzip sagt, okay, mit dieser Geschwindigkeit
Knud Jahnke: können, oder schwingt charakteristisch, schwangen charakteristisch,
Knud Jahnke: Vergangenheit, zu dem Zeitpunkt diese Massen dichten.
Knud Jahnke: Und dann wurde das Universum plötzlich transparent, 379.000 Jahre nach Murknall,
Knud Jahnke: und dieser Druck verschwand, weil sich nämlich die Photonen plötzlich frei bewegen konnten.
Knud Jahnke: Und was dazu führte, Schwingung heißt immer, oder charakteristische Schwingung
Knud Jahnke: heißt immer eine charakteristische Wellenlänge.
Knud Jahnke: Charakteristische Wellenlänge, weil irgendeine bestimmte Geschwindigkeit,
Knud Jahnke: so. Und diese Wellenlänge war plötzlich eingefroren.
Knud Jahnke: Die änderte sich nicht mehr. nämlich die charakteristische Wellenlänge genau
Knud Jahnke: der Bedingungen direkt kurz vor 379.000 Jahren nach Murknall.
Knud Jahnke: Da hat sich danach nichts mehr verändert, dieser Druck verschwand,
Knud Jahnke: es gab keine neuen Schwingungen mehr, weil plötzlich gab es nur noch Schwerkraft,
Knud Jahnke: keine Druckeffekte mehr von irgendwelchen gefangenen Photonen.
Knud Jahnke: Und plötzlich war diese Wellenlänge eingefroren.
Knud Jahnke: Leichten überdichten auf dieser entfernung zwar
Knud Jahnke: in jede richtung welche wellenlänge war das und das
Knud Jahnke: ist genau eine wellenlänge die einem die
Knud Jahnke: ein maßstab ist die später immer
Knud Jahnke: mehr und immer mehr sich immer mehr masse eingefunden
Knud Jahnke: hat ich kann nicht sagen was das für eine entfernung ist mehr viele viele mega
Knud Jahnke: parsec im heutigen universum aber auf dieser auf dieser auf dieser entfernung
Knud Jahnke: auf diesem maßstab haben sich im laufe der zeit Zeit etwas mehr Galaxien charakteristisch
Knud Jahnke: entwickelt, als auf allen anderen Marsstäben.
Knud Jahnke: Das heißt, wenn ich mir einen Galaxienhaufen angucke, dann bekomme ich in dieser
Knud Jahnke: Entfernung dieses Marsstabs etwas mehr Galaxien zu sehen,
Knud Jahnke: wenn ich eine Statistik mache, als auf kleineren Abständen oder als auf größeren Abständen.
Knud Jahnke: Und damit kann ich im frühen Universum, also nicht mehr ganz so frühen Universum
Knud Jahnke: bei zehn Milliarden Jahren in der Vergangenheit, kann ich versuchen Statistik zu machen.
Knud Jahnke: Ich gucke mir die Abstände von Galaxien an, vielen Galaxien,
Knud Jahnke: und mache eine Statistik, wenn ich mir die Abstände von jeder Galaxie zu jeder
Knud Jahnke: anderen Galaxie angucke und mir angucke, wie viele Galaxien sind am Abstand
Knud Jahnke: von 1 Meter und 100 Lichtjahren und 10.000,
Knud Jahnke: und 1 Milliarde Lichtjahre, wenn ich mir das angucke und dann eine Statistik
Knud Jahnke: mache, dann bekomme ich irgendwann einen kleinen Peak, eine kleine Überdichte.
Knud Jahnke: Das ist dieser Maßstab. Und wenn sich das Universum ausdehnt,
Knud Jahnke: dann dehnt sich dieser Maßstab mit aus, weil...
Knud Jahnke: Universum dehnt sich aus. So, das heißt, ich mach das nicht nur vor 10 Milliarden Jahren,
Knud Jahnke: ich mach das auch vor 9 und vor 8 und vor 7 oder 6 und vor 5 und habe dann einen
Knud Jahnke: Maßstab, den ich verfolgen kann und der ist, dieses Wachstum,
Knud Jahnke: dieses Maßstabes gibt mir tatsächlich den Skalenfaktor an, wie das Universum
Knud Jahnke: sich in dieser Zeit ausgedehnt hat.
Knud Jahnke: Das heißt, ich kann tatsächlich ein sehr indirektes Lineal an das Universum
Knud Jahnke: anlegen, vor 10 Milliarden Jahren, vor 9, 8, 7, 6 und kann messen,
Knud Jahnke: wie groß, nein, nicht wie groß das Universum war, sondern wie sich das ausgedehnt
Knud Jahnke: hat, wie sich das verändert hat.
Knud Jahnke: Und wenn ich die Veränderung kenne, dann kenne ich die Ausdehnungsgeschwindigkeit
Knud Jahnke: und wenn ich die Veränderung der Veränderung kenne, dann kenne ich die Beschleunigung.
Knud Jahnke: Dann weiß ich, wird es abgebremst oder wird es beschleunigt.
Knud Jahnke: Und damit hat man eine Zahl an die dunkle Energie,
Knud Jahnke: damit habe ich eine Zahl, die ist charakteristisch und wenn ich die sehr sehr
Knud Jahnke: sehr sehr genau messe, dann kann ich verschiedene Vorhersagen von verschiedenen
Knud Jahnke: Theorien voneinander unterscheiden und das ist das Ziel.
Tim Pritlove: Also das mit dem Lineal, das würde ich gerne nochmal ein bisschen besser verstehen,
Tim Pritlove: also mit dieser Hintergrundstrahlung und überhaupt so diesem Blick in die Vergangenheit,
Tim Pritlove: das ist ja irgendwie etwas, das muss man erstmal so ein bisschen in sich aufnehmen.
Tim Pritlove: Was ja im Prinzip Plank gemacht hat ist, es schaut sich quasi,
Tim Pritlove: also halt war ja auch ein Survey, also so ein Upscann des gesamten Universums,
Tim Pritlove: in dem Fall halt auch wirklich so in jede Richtung, also die vollständige Kugel
Tim Pritlove: und im Prinzip schaut sich ja dann das Teleskop, sagen wir mal,
Tim Pritlove: den Teil an, der eigentlich schwarz ist.
Tim Pritlove: Also man schaut sich natürlich alles an, aber da, wo eigentlich nichts ist,
Tim Pritlove: ist halt trotzdem noch was.
Tim Pritlove: Man sieht halt von den normalen Sternen, sieht man halt irgendwie das Licht,
Tim Pritlove: was relativ stark kommt, aber überall ist ja irgendwas.
Tim Pritlove: Auch wenn vieles schwarz wirkt, ist ja eigentlich nicht nichts und sozusagen die Wärme,
Tim Pritlove: die dort noch, das Licht, was dort noch sichtbar ist, aber eben so stark ins
Tim Pritlove: Infrarot verschoben ist, dass es also so super alt ist, das hat diese Karte ausgeführt.
Knud Jahnke: Genau, Planck hat im Prinzip Infrarot-Licht gemessen, was das Überbleibsel ist
Knud Jahnke: von dem, was damals sehr heiß war, aber die Strukturen, die dieses Licht ausgesandt
Knud Jahnke: haben, waren irgendwelche Massen.
Tim Pritlove: Genau, keine Sterne.
Knud Jahnke: Keine Sterne, aber irgendwelche, haben aus irgendwelchen Massen und im Prinzip die Annahme,
Knud Jahnke: die auch sehr gut gerechtfertigt ist, wenn wir etwas mehr Licht sehen,
Knud Jahnke: dann kam dort, oder in diesem Fall eine etwas andere Temperatur sehen,
Knud Jahnke: dann waren das etwas größere Massen, als wenn wir irgendwo anders eine etwas
Knud Jahnke: niedriger Temperatur im Licht sehen.
Tim Pritlove: Und dann kommt diese leichte Variation. Und in diesem Plasma,
Tim Pritlove: in diesem Nicht-Zustand sozusagen, also in dem alles noch nicht in der Form war,
Tim Pritlove: wie wir es heute kennen, dort hat sich dann eben diese Oszillation,
Tim Pritlove: wie heißt es nochmal so schön, barionische, akustische Oszillation,
Tim Pritlove: also akustisch nicht, weiß nicht.
Knud Jahnke: Es waren im Prinzip Schallwellen, die aber niemand gehört hat,
Knud Jahnke: weil es ging um die Geschwindigkeit, mit der sich im Prinzip Materie dort bewegen
Knud Jahnke: konnte und das ist im Prinzip eine Art Dichte.
Tim Pritlove: Genau, also ein Gewaber aus Strahlung und aus Gravitation sozusagen und das
Tim Pritlove: ist ja dann in dieser Hintergrundstrahlung quasi rein codiert.
Tim Pritlove: Das heißt das ist das was man, also man nimmt dieses BAO, diese baryonische
Tim Pritlove: Akustik, dieses Lineal, entnimmt man der Hintergrundstrahlung.
Knud Jahnke: Die entnehmen wir der Hintergrundstrahlung und damit kriegen wir einen Marker
Knud Jahnke: bei 379.000 Jahren nach dem Urknall.
Knud Jahnke: Das war aber der Zeitpunkt, wo dunkle Energie noch nicht besonders wichtig war,
Knud Jahnke: weil sich das Universum noch nicht sehr stark ausgetehnt hatte und deswegen
Knud Jahnke: die Frage, wie kriegen wir das viel viel viel viel später, nämlich vor 10 Milliarden und 987.
Knud Jahnke: Und dort kriegen wir nicht nochmal eine neue Hintergrundstrahlung.
Knud Jahnke: Die ist da seit der Zeit und bewegt sich seitdem durch die Gegend.
Knud Jahnke: Das heißt, was nehmen wir? So und da ist ganz klar,
Knud Jahnke: wenn wir Überdichten hatten, die seinerzeit am Anfang diese Temperaturfluktuation
Knud Jahnke: in der Hintergrundstrahlung gemacht hatten, Überdichte bedeutet immer,
Knud Jahnke: eine Überdichte wird zu mehr Überdichte, wird zu mehr Überdichte,
Knud Jahnke: weil dort einfach mehr Materie drauf fällt.
Knud Jahnke: Das sind die Orte, wo dann Galaxien entstanden sind.
Knud Jahnke: Und wenn ich eine größere Überdichte habe, sind dort mehr Galaxien entstanden.
Knud Jahnke: Wenn ich eine Unterdichte habe, sind dort weniger Galaxien entstanden im Laufe
Knud Jahnke: der Zeit. Das heißt, wiederum diese überdichten Abstände im frühen Universum,
Knud Jahnke: Zeigen sich dann später in Überdichten von entstandenen Galaxien und das ist
Knud Jahnke: das Gute, weil Galaxien können wir sehen und Galaxien können wir einen 3D-Punkt
Knud Jahnke: irgendwo hinsetzen und dann können wir Statistik machen.
Tim Pritlove: Heißt das, dass sozusagen die Strukturen, die wir heute sehen,
Tim Pritlove: die Verteilung der Materie im Prinzip eine
Tim Pritlove: unmittelbare Folge aus diesem strahlungsdruckdichten Zusammenspiel ist?
Knud Jahnke: Ja, in Teilen schon. Also in Teilen gab es ganz am Anfang Fluktuationen.
Knud Jahnke: Wie groß die genau waren, wird debattiert.
Knud Jahnke: Welche Formen die genau hatten, wird auch debattiert. Ist aber klar,
Knud Jahnke: es gab eine leichte Verteilung von Dichten, von Energie im frühen Universum
Knud Jahnke: oder Masse im frühen Universum und die war da.
Knud Jahnke: So, und die ist nur stärker geworden im Laufe der Zeit. Die war irgendwie 10
Knud Jahnke: hoch Minus, weiß ich nicht wie viel, ganz im frühen Universum,
Knud Jahnke: jetzt haben wir große Dichte-Kontraste.
Knud Jahnke: Diese baryon-akustischen Oszillationen
Knud Jahnke: haben sozusagen nur noch einen draufgesetzt und haben gesagt,
Knud Jahnke: okay, es gibt hier jenseits von dem, was vorher da war, gibt es aus der Kombination
Knud Jahnke: von Gravitation, von diesem Druck, der passiert, und der möglichen Schallgeschwindigkeit
Knud Jahnke: zu jedem Zeitpunkt, der von der Temperatur abhängt und so weiter,
Knud Jahnke: gibt es eine charakteristische Länge.
Knud Jahnke: Sozusagen auf die Karte oder auf diese Verteilung noch mal oben drauf geprägt.
Knud Jahnke: Und alles was wir vorher hatten an Fluktuationen plus dieser drauf geprägte
Knud Jahnke: Längenmaßstab, das ist das, was wir jetzt immer noch sehen können in der Galaxienverteilung.
Knud Jahnke: Wir im Sinne von, ich gucke in den Himmel, nicht einfach, aber wenn ich ganz
Knud Jahnke: genau messe, in drei Dimensionen, wo befinden sich Galaxien und da eine Statistik
Knud Jahnke: drüber laufen lasse, dann kann ich diesen Maßstab nachvollziehen und zwar auch
Knud Jahnke: zu verschiedenen Zeitaltern.
Tim Pritlove: Ich hab grad so das Bild von so einer Metallplatte, wo Sand drauf ist,
Tim Pritlove: wo man Geigenbogen irgendwie eine Frequenz anlegt und wo sich dann ja auch so
Tim Pritlove: Muster, Schlatni Figuren oder sowas heißt das glaube ich, bilden.
Tim Pritlove: Im Prinzip, dass auch durch dieses Zusammenspiel von Strahlung und Gravitation
Tim Pritlove: eben in diesem Urzustand des Universums im Prinzip schon mal solche Frequenzen
Tim Pritlove: dort eine Rolle gespielt haben und eine frühe Struktur geschafft haben,
Tim Pritlove: die sich dann einfach in der Folge der nächsten 13 Milliarden Jahre einfach
Tim Pritlove: verstärkt hat und dann quasi in diesen Filamenten resultiert, die wir heute sehen.
Tim Pritlove: Also Galaxien ja, gut, das sehen wir jetzt nicht so mit bloßem Auge,
Tim Pritlove: aber im Prinzip sind das ja alles schon solche langen Röhren von Galaxienhaufen,
Tim Pritlove: die so mehr oder weniger miteinander in Anführungsstrichen verbunden sind und
Tim Pritlove: dazwischen gibt es dann diese riesigen Voids, wo einfach mal gar nichts ist.
Knud Jahnke: Und hätten wir nur die Anfangsbedingungen des Universums gehabt oder diese zufälligen
Knud Jahnke: Sachen ganz vom Anfang, dann hätten wir erstmal keinen charakteristischen Längenmaßstab gehabt.
Knud Jahnke: Ich glaube, das wäre relativ fraktal, chaotisch, wie auch immer gewesen,
Knud Jahnke: aber durch diese Tatsache, dass es halt hier so zwei,
Knud Jahnke: dass es hier eine Schwingung gab von Gravitation, Zusammenfall,
Knud Jahnke: Druck, der das wieder auseinander gedrückt hat und der Tatsache,
Knud Jahnke: dass das irgendwann abrupt aufgehört hat, der hat halt diesen Längenmaßstab
Knud Jahnke: aufgeprägt, was halt ganz wichtig ist, denn die Schallgeschwindigkeit ist von
Knud Jahnke: der Dichte und von den Temperaturen abhängig
Knud Jahnke: Und die hat sich natürlich im frühen Universum durch das Ausdehnen ständig geändert.
Knud Jahnke: Aber im Prinzip wurde der letzte Zustand direkt bevor das Universum transparent
Knud Jahnke: wurde, hat sich, wurde aufgehoben, wurde bewahrt.
Knud Jahnke: Und da im gesamten Universum die Temperatur so war und die Dichten ungefähr
Knud Jahnke: so waren, war das auch im ganzen Universum gleich.
Knud Jahnke: Und deswegen gilt dieser Längenmaßstab universell und auch ob ich nach rechts
Knud Jahnke: oben gucke oder links unten gucke,
Knud Jahnke: sollte ich den überall finden und da das Universum im Prinzip zum selben Zeitpunkt
Knud Jahnke: überall schlagartig oder relativ schnell durchsichtig wurde,
Knud Jahnke: müsste das auch miteinander korrelieren.
Knud Jahnke: Und deswegen kann ich eine Statistik machen, die Teile links oben und Teile
Knud Jahnke: rechts unten am Himmel miteinander korreliert und die Sachen einfach zusammenzählen.
Tim Pritlove: Also zusammengefasst kann man erstmal sagen, so die Hauptziele der Mission sind
Tim Pritlove: dunkler Energie und dunkler Materie auf die Spur zu kommen und darüber sozusagen Daten zu generieren,
Tim Pritlove: mit dem man dann Rückschlüsse auf das Wesen dieser Phänomene schließen kann,
Tim Pritlove: vielleicht, ja, Modelle einschließen kann, ausschließen kann,
Tim Pritlove: weitere Anhaltspunkte zu liefern.
Tim Pritlove: Sicherlich ist jetzt nicht das Ziel die finale Antwort zu liefern,
Tim Pritlove: sondern sozusagen überhaupt erstmal eine Datenbasis zu schaffen.
Tim Pritlove: Wir füttern die Theorie.
Knud Jahnke: Wir füttern die empirische Basis, um
Knud Jahnke: Theorien entweder auszuschließen oder weiterentwickeln zu können. Genau.
Tim Pritlove: Und dann gibt es einerseits den Punkt dunkler Energie, da haben wir schon gehört,
Tim Pritlove: da gucken wir einfach, okay, auf Basis der Urschwingung des Universums kurz
Tim Pritlove: nach dem Urknall, also so als sozusagen das Licht angeknipst wurde.
Knud Jahnke: Dann kriegen wir einen Maßstab und den Maßstab verfolgen wir über die Zeit und
Knud Jahnke: können deswegen die Expansionsgeschichte des Universums nachvollziehen und wenn
Knud Jahnke: die beschleunigt ist, dann können wir genau messen, was ist das für eine Art
Knud Jahnke: Beschleunigung, wie ist die zeitabhängig oder ist die nicht zeitabhängig.
Knud Jahnke: Das kann man direkt mit Theorie vergleichen.
Tim Pritlove: Gibt's ja auch schon andere Annahmen und andere Messungen und die würden die
Tim Pritlove: dann sozusagen nochmal ergänzen oder?
Knud Jahnke: Genau, wir werden ganz viele dieser Ansätze miteinander verbinden und insgesamt
Knud Jahnke: gibt das ein sehr, sehr feines Bild, was uns, was weiß ich, auf ein Prozent
Knud Jahnke: genau die Expansionsgeschichte geben soll und das war halt vorher nicht möglich.
Tim Pritlove: Genau. Und der zweite Schwerpunkt ist dunkle Materie,
Tim Pritlove: also hier geht's dann eben konkret auf dieses was ist das eigentlich und wie
Tim Pritlove: ist es verteilt im Universum und hier nimmt man diesen Effekt der schwachen
Tim Pritlove: Gravitationslinsen, also man schaut sich im Prinzip irgendwie alles an,
Tim Pritlove: Macht Annahmen darüber, wie es eigentlich aussehen sollte.
Knud Jahnke: Wie ist der Hintergrund und was kommt an?
Tim Pritlove: Und wie sieht es eigentlich wirklich aus, um dann in Rückschlüsse daraus zu
Tim Pritlove: ziehen, die halt sozusagen eine Verteilung von diesem ominösen,
Tim Pritlove: was auch immer es ist, Erlauf haben.
Knud Jahnke: Und dann letztendlich testen wir damit, welche Eigenschaft hat eigentlich unser
Knud Jahnke: Gravitationsmodell, was ist eigentlich Gravitation.
Knud Jahnke: Weil es ist ein Test von Dingen, die Schwerkraft machen. Und damit haben wir wieder die Verbindung.
Knud Jahnke: Das eine ist der Druckteil mit der dunklen Energie, das andere ist der Schwerkraftteil.
Knud Jahnke: Wie wirken die Sachen zusammen und wie kann man das in eine kohärente,
Knud Jahnke: möglichst einheitliche Theorie zusammenbringen?
Tim Pritlove: Genau und nebenbei testet man wahrscheinlich auch nochmal Einstein ordentlich
Tim Pritlove: durch, weil das ist ja dann immer sozusagen die Frage, gerade wo wir jetzt schon,
Tim Pritlove: diese Mondtheorie und so weiter wäre ja im Prinzip auch eine Abweichung.
Knud Jahnke: Ja Mond wäre eine Abweichung, das ist dann eine Variation von allgemeiner Relativitätstheorie,
Knud Jahnke: die im Prinzip darüber hinausgehen würde.
Tim Pritlove: Einstein hat doch bisher immer gehalten.
Knud Jahnke: Ja, wir haben aber Einstein auch immer nur auf sehr, also wir werden es mittesten,
Knud Jahnke: es ist eine formal korrekte Theorie,
Knud Jahnke: die Sachen beschreiben kann und wenn wir eine Theorie haben,
Knud Jahnke: die nicht aus unendlich vielen freien Parametern besteht, wo ich immer nur sagen kann,
Knud Jahnke: aha ihr habt mich widerlegt, ich dreh mal hier, dann passt es trotzdem,
Knud Jahnke: sondern wirklich falsifizierbare Sachen macht, dann sollte man das ernst nehmen
Knud Jahnke: und sagen hey wir testen das mit und das machen wir und entweder wir können
Knud Jahnke: es widerlegen oder wir können es nicht widerlegen.
Knud Jahnke: Und das gilt aber für die ganzen anderen Sachen auch.
Knud Jahnke: Ja und was machen wir? Wir gucken uns Galaxien an. Viele. Sehr viele.
Tim Pritlove: Ja und so nebenbei, denke ich mal, dürfte man auch die ein oder andere Nebenerkenntnisse
Tim Pritlove: auch noch über die Anfangsbedingungen des Universums als solchen herausfinden.
Knud Jahnke: Und ich kann da später auch noch was zu sagen, ganz ganz viele Leute,
Knud Jahnke: ganz viele WissenschaftlerInnen bei dieser Mission sind gar nicht an der Kosmologie interessiert.
Knud Jahnke: Sondern wollen einfach nur diesen absolut wahnsinnigen Datensatz haben,
Knud Jahnke: der dabei rauskommt, um damit alles mögliche zu machen.
Knud Jahnke: Nämlich Galaxienentwicklung studieren oder Quasare im frühesten Universum finden
Knud Jahnke: oder Sonnensystemobjekte finden und verfolgen und so weiter.
Knud Jahnke: Also es wird auch ein Datensatz sein, der über die nächsten 20,
Knud Jahnke: 30 Jahre mindestens einfach der Standard ist für Bilder in diesen Wellenlängenbereichen.
Tim Pritlove: So ein bisschen wie Gaia mit seiner Sternen-Kategorie, hier überhaupt erstmal
Tim Pritlove: die Grundlage für die Forschung für die nächsten Jahrzehnte gelegt hat,
Tim Pritlove: hier in ähnlicher Form, aber eher sozusagen large scale auf Galaxie-Basis.
Tim Pritlove: Kommen wir doch mal so ein bisschen zur Mission selber und zu dem Raumfahrzeug.
Tim Pritlove: So wann ging's los? Vor zwölf Jahren hast du gesagt?
Knud Jahnke: Es ging sogar noch früher los, es gab vorherige Missionskonzepte,
Knud Jahnke: Dune und Space, die im Prinzip zum einen schwachen Gravitationslinseneffekt
Knud Jahnke: machen wollen und die andere Mission wollte diese barionakustischen Oszillationen
Knud Jahnke: messen und dann wurden die zusammengefasst,
Knud Jahnke: das hat 2005 angefangen, verschiedenste Leute hier im Haus und über ganz Europa
Knud Jahnke: verteilt, hatten verschiedene Ideen was man denn eigentlich mal machen sollte
Knud Jahnke: und die ESA hat immer mal wieder,
Knud Jahnke: Also Aufrufe für Programmung, gesagt hey schlag Missionen vor,
Knud Jahnke: erst mal auf Papier und dann irgendwann sagen wir mal okay, das klingt ganz
Knud Jahnke: interessant, wir machen da mal eine Studie, was würde das bedeuten an optischem
Knud Jahnke: Design, ist das überhaupt machbar mit aktueller Technik, was würde das kosten,
Knud Jahnke: würde das in den Kostenrahmen passen und so weiter, macht Vorschläge.
Knud Jahnke: Und da entstanden diese Konzepte, Dune und Space.
Knud Jahnke: Und da wurde gesagt, hey, die einen wollen Infrarot und Bilder,
Knud Jahnke: die anderen wollen auch Infrarot.
Knud Jahnke: Können wir das nicht alles in einer Mission, aus zwei Konzepten eine Mission
Knud Jahnke: machen? Und da wurde gesagt, hey, gut, müsste eigentlich gehen.
Knud Jahnke: Ist billiger, weil eine könnte sowieso nur fliegen. Beides Kosmologie.
Tim Pritlove: Kam der Vorschlag vom MPI oder wo ist der Dupont worden?
Knud Jahnke: Wir spielen eine Rolle, ich glaube wir spielen, also komm ich gleich zu,
Knud Jahnke: aber wir reden hier von 140 Institutionen über Europa,
Knud Jahnke: wir reden von mittlerweile 15 Ländern, wir reden von zweieinhalb tausend Leuten in einem Konsortium,
Knud Jahnke: wir haben einen Teil des deutschen Beitrags davon, finanziell nicht mal der
Knud Jahnke: größte, funktional aktuell wahrscheinlich einer der wichtigsten,
Knud Jahnke: aber das ist wirklich von ganz vielen Leuten gekommen aus sehr vielen Institutionen.
Knud Jahnke: Wir haben Teile mit am Anfang mitentwickelt, wir haben Teile vom Kalibrationskonzept
Knud Jahnke: entwickelt, was sehr zentral ist. Andere Leute haben ganz andere zentrale Sachen
Knud Jahnke: gemacht. Datenverarbeitung zentral mit aufgebaut.
Tim Pritlove: Also ich will jetzt nicht unsere Rolle … Ich wollte ja eher darauf hinaus,
Tim Pritlove: dass sozusagen, also es gab wahrscheinlich gar nicht jetzt einmal diesen konkreten
Tim Pritlove: Vorschlag, lass uns mal genau diese Mission machen, sondern man hat einfach
Tim Pritlove: nur gesagt, das müsste man sich mal anschauen.
Tim Pritlove: Und dann ist quasi in diesen ganzen Beratungssitzungen beschlossen worden,
Tim Pritlove: guck mal hier, das passt doch irgendwie alles zusammen, können wir da nicht
Tim Pritlove: die passenden Instrumente bauen, die quasi alles abdecken?
Knud Jahnke: Und ich glaube in der Frühphase waren das keine Beratungssitzungen,
Knud Jahnke: sondern Abendessen oder Kaffeeunterhaltung.
Knud Jahnke: Und dann irgendwann wurde es formalisiert und im Prinzip wurde dann von der
Knud Jahnke: ESA gesagt, okay wir machen eine sogenannte Phase A Studie, wo doch das mal
Knud Jahnke: wirklich durchgerechnet werden soll.
Knud Jahnke: Richtiges, vernünftiges optisches Konzept, mechanisches Konzept,
Knud Jahnke: Datenverarbeitungskonzept, was für Detektoren bräuchte man da,
Knud Jahnke: was für Optiken, welche Genauigkeiten in der Abbildung, wie groß muss so ein
Knud Jahnke: Spiegel sein zum Beobachten, was Schwachheit von Galaxien angeht oder Auflösung.
Knud Jahnke: Hängt immer zusammen, wie genau muss das sein, je genauer desto teurer was Optiken angeht,
Knud Jahnke: wie viele Pixel brauchen wir auf den Detektoren, reicht da ein Detektor oder brauchen wir 100,
Knud Jahnke: auch wieder 100 mal mehr kosten und so weiter und so weiter und dann kristallisierten sich,
Knud Jahnke: kristallisierte sich dieses Optikkonzept raus mit einem 1,20 Meter Spiegel,
Knud Jahnke: mit zwei Instrumenten, ein Instrument im optischen, mit einem einzigen Passband,
Knud Jahnke: was jetzt WIS heißt, das im sichtbaren Licht operiert, was.
Knud Jahnke: Ganz speziell für diesen schwachen Gravitationsnissen-Effekt zuständig ist,
Knud Jahnke: wo im Prinzip die ganze Mission drum gebaut wurde,
Knud Jahnke: dass die Fähigkeit von diesem Instrument Formen ganz, ganz exakt zu messen und
Knud Jahnke: ganz, ganz niedrigen Fehlerraten oder ganz niedrigen Unsicherheiten zu messen,
Knud Jahnke: dass das sozusagen über allem anderen steht.
Knud Jahnke: Ja das ist ganz wichtig, ich muss, wie ich gesagt habe, ich muss von außen die
Knud Jahnke: Form des Mondes von der Erde unterscheiden, in erster Linie alles rund,
Knud Jahnke: aber halt nicht indem ich so groß auf den Mond gucke, sondern indem ich irgendwie
Knud Jahnke: 10 Pixel darüber hab oder 5 Pixel.
Tim Pritlove: Aber dieser Linseneffekt der müsste doch eigentlich auch genauso im Infrarotbereich
Tim Pritlove: zu sehen sein, gerade bei den alten. Was könnte man machen?
Knud Jahnke: Infrarot ist teurer als optisch. Zwei Sachen. Erstens ist es teurer.
Knud Jahnke: Ich kann, ich hab hier ein, das WISS Instrument hat 36 CCD Detektoren,
Knud Jahnke: jeweils 4 mal 4000 Pixeln.
Knud Jahnke: Das sind so und so wie Megapixel. Riesig groß, sehr fein.
Knud Jahnke: Das Ganze in der Auflösung im Nahinfraroten zu machen würde sehr viel mehr kosten,
Knud Jahnke: weil die Infrarot Detektoren sehr viel teurer sind.
Tim Pritlove: Geht einem dann nicht sozusagen was verloren, weil man gar nicht so tief in
Tim Pritlove: die Vergangenheit schauen kann, weil umso älter die sind, umso mehr sind die doch rot verschoben.
Knud Jahnke: Ja das macht aber nichts, die haben ja immer noch eine Form.
Knud Jahnke: Dann sehen wir halt ursprünglich dieses UV-Licht.
Tim Pritlove: Ah. So.
Knud Jahnke: Also wir gucken auch nicht besonders im Blauen, wir gucken schon im Roten,
Knud Jahnke: wir gucken irgendwo zwischen Grün und etwas röter als wir sehen können oder
Knud Jahnke: deutlich röter als wir sehen können.
Tim Pritlove: Verstehe. Man muss nicht alles sehen, man muss irgendwas sehen und das kann
Tim Pritlove: sich auch genauso gut aus dem Ultravioletten reinschieben.
Knud Jahnke: Genau, und wir nehmen schon den Bereich, der wirklich dem roten,
Knud Jahnke: sichtbaren Licht entspricht.
Knud Jahnke: Gerade so CCD-Detektoren, die da günstiger, Anführungsstrichen,
Knud Jahnke: nicht billig, aber günstiger sind, die hören bei ungefähr einem Mikrometer auf
Knud Jahnke: in der Empfindlichkeit und wir gehen halt wirklich bis 0,92 Mikrometer ran.
Knud Jahnke: So, das heißt wir gehen schon so rot wie es möglich ist, genau um diesen Effekt
Knud Jahnke: nicht zu haben, dass wir zu viel Licht verlieren oder dass wir nur knotige Sternentstehungsgebiete
Knud Jahnke: oder so sehen und das passt sehr gut mit der Entfernung zusammen,
Knud Jahnke: die wir uns angucken wollen.
Knud Jahnke: Zum anderen, wenn ich ins Infrarote gehe, die Auflösungsfähigkeit eines Teleskops
Knud Jahnke: hängt von der Wellenlänge ab. Das heißt, wenn ich doppelt so lange Wellenlänge
Knud Jahnke: habe, dann kann ich nur halb so gut auflösen.
Knud Jahnke: Das heißt, wenn ich sage, ich muss Strukturen dieser und jener Größe auflösen,
Knud Jahnke: und das geht mit einem Meter-zwanzig-Teleskop im Durchmesser bei 0,8 Mikrometern ganz gut.
Knud Jahnke: Wenn ich sage, ja, ich würde das doch vielleicht lieber bei 1,6 Mikrometern
Knud Jahnke: machen, dann bräuchte ich für dieselbe Winkelauflösung einen doppelt so großen Spiegel.
Knud Jahnke: Und doppelt so großer Spiegel ist dann schon Hubble, das wird dann sehr,
Knud Jahnke: sehr viel teurer. Das heißt, alles eine Abwägung.
Knud Jahnke: Was brauche ich? Was muss ich messen? In welcher Genauigkeit?
Knud Jahnke: In wie schwach dürfen die Galaxien sein?
Knud Jahnke: Das ergibt sozusagen die Wellenlänge, mit der ich gehen kann.
Knud Jahnke: Dann muss ich gucken, wie genau muss ich messen, wie groß, wie gut muss ich auflösen.
Knud Jahnke: Okay, roter sichtbarer Wellenlängenbereich geht noch. Das heißt,
Knud Jahnke: ich kann es mit CCDs machen und der Spiegel kann 1,20 m groß sein.
Knud Jahnke: Und dann wurde passend dazu gerechnet, okay,
Knud Jahnke: auf der anderen Seite, das zweite Instrument, an dem wir auch stärker beteiligt
Knud Jahnke: sind, im Nahinfrarotbereich, ein bis zwei Mikrometern ungefähr,
Knud Jahnke: Er soll sowohl Bilder machen, als auch Spektren aufnehmen, also Licht in die Wellenlängen zerlegt.
Knud Jahnke: Gibt uns, wenn wir Emissionslinien haben von Galaxien, die eine bestimmte Wellenlänge
Knud Jahnke: haben, sagt uns sofort sehr, sehr genau, in welcher Entfernung die Galaxien sich befinden.
Knud Jahnke: Wenn ich irgendwas in seine Wellenlänge zerlege, kann ich nicht ganz so schwache
Knud Jahnke: Objekte angucken, weil das Licht nicht mehr auf einem Punkt ist,
Knud Jahnke: sondern auseinandergezogen ist. Da muss ich dann auch wieder rechnen,
Knud Jahnke: wie viele Objekte brauche ich.
Knud Jahnke: Weniger als ich beim schwachen Gravitationslinsen-Diagnostik angucken kann.
Knud Jahnke: Dann passt das zusammen, geht das mit dem Spiegel und so weiter.
Knud Jahnke: Und das alles wurde dann mit einer Architektur für zwei Instrumente und Anzahl
Knud Jahnke: von Detektoren und Datenverarbeitung und Datenraten und Spiegelgröße und Temperaturen
Knud Jahnke: und so wurde in eine Ursprungsstudie, Phase A, gegossen.
Knud Jahnke: Und ESA fand das gut und dann irgendwann gabs glaub ich drei davon zur Auswahl
Knud Jahnke: für einen bestimmten Start- und Entwicklungsplatz sag ich mal in der Reihenfolge
Knud Jahnke: von den Missionen die ESA geplant hatte und dann haben sie gesagt okay 2011
Knud Jahnke: wir nehmen als nächstes Euclid.
Knud Jahnke: Und dann wurde es etwas weiterentwickelt und 2012 wurde es dann zur echten Mission
Knud Jahnke: und da hat sicherlich geholfen dass es 2011 einen Nobelpreis für Dunkle Energie gab.
Tim Pritlove: Passte, zufälligerweise.
Knud Jahnke: Es war sozusagen Zeit, also da wurde da im Prinzip dieser Effekt ausgezeichnet
Knud Jahnke: und als diese Ankündigung kam,
Knud Jahnke: für mich war da ziemlich klar, dass Euclid dann ausgewählt wird,
Knud Jahnke: da kann die Isa, wenn sie im Prinzip freie Wahl hat, nicht drum rum und so war
Knud Jahnke: das dann auch, die anderen Missionen sind dann auch im Laufe der Zeit angenommen worden.
Knud Jahnke: Und seit 2012 ging es dann sozusagen ans Eingemachte.
Knud Jahnke: Wurde gesagt, so jetzt plant mal exakt und genau und dann gibt es die exakte Verteilung,
Knud Jahnke: welche Institute und welche Länder können wie viel Geld für welche Teile bereitstellen,
Knud Jahnke: weil die Teleskop- und Weltraumfahrzeug, sage ich mal, zahlt die ESA,
Knud Jahnke: die beiden Instrumente stammen von Institutskonsortien über Europa verteilt
Knud Jahnke: mit Beiträgen von der NASA.
Tim Pritlove: Und auch unter Beteiligung des MPE?
Knud Jahnke: Auch unter Beteiligung des MPE. Die deutschen Beiträge für die Hardware wurden
Knud Jahnke: vom DLR bezahlt, unserer Raumfahrtagentur.
Knud Jahnke: Also es geht jenseits der finanziellen Mittel einzelner Institute, sage ich mal.
Knud Jahnke: Im Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching wurde die Optik
Knud Jahnke: für dieses Na-Infrarot-Instrument entwickelt.
Knud Jahnke: Wir haben eine Kalibrationslampe beigetragen, wir haben Infrarot-Filter beigetragen,
Knud Jahnke: die wir dann mit Industrie zusammen entwickelt haben.
Knud Jahnke: Hat fünf Jahre gedauert, das Ganze hinzukriegen, gut sechs, sieben,
Knud Jahnke: bis das dann alles fertig geschnitten, gemacht, getestet und so weiter war.
Knud Jahnke: Und parallel haben wir funktionale Sachen beigetragen, nämlich von Anfang an
Knud Jahnke: ein Kalibrationskonzept.
Knud Jahnke: Kalibration heißt, es ist toll, wenn wir was messen und dann haben wir da ein Bild,
Knud Jahnke: aber wenn wir nicht wissen, was das bedeutet, weil nämlich wir nicht wissen,
Knud Jahnke: ob da irgendwelche systematischen Helligkeitsschwankungen drin sind oder ob
Knud Jahnke: die Verzerrung so und so größer ist als geplant, dann hilft uns ein Datenpunkt gar nicht.
Knud Jahnke: Das heißt, ein Datenpunkt hilft einem immer nur was, wenn man einen Fehlerbalken da dran hat.
Knud Jahnke: Und da wir wussten, wo wir hinwollen an Unsicherheiten,
Knud Jahnke: was wir maximal tolerieren können für die Kosmologie, wurde das häppchenweise
Knud Jahnke: runtergebrochen auf Dinge, die wir im Himmel angucken müssen,
Knud Jahnke: Dinge, die das Instrument können muss und die Genauigkeit, mit denen wir jeden
Knud Jahnke: einzelnen Parameter auf dem Bild dann hinterher messen können wollen.
Knud Jahnke: Das ist ein garantisches Dokument und das haben wir im Prinzip anfänglich federführend
Knud Jahnke: für unser Instrument gemacht und jetzt haben wir auch die koordinierende Oberhoheit,
Knud Jahnke: die ganzen Teilnehmenden, die alle irgendwas mit Kalibration zu tun haben, zu koordinieren.
Knud Jahnke: Und das machen wir seit 12 Jahren hier am Institut.
Tim Pritlove: Also um es zusammen zu fassen, Euclid ist ein Raumfahrzeug, was im Wesentlichen
Tim Pritlove: erstmal dieses Teleskop hat, ein Korsch Teleskop ist das, also im Prinzip genauso
Tim Pritlove: aufgebaut wie das beim JWST auch, beim James Webb, so rein.
Knud Jahnke: Ist das auch ein Korsch? Also es ist ein etwas off-axis Instrument,
Knud Jahnke: wo der Strahl nicht immer durch
Knud Jahnke: die Mitte geht, was sehr interessante Nebeneffekte beim Konstruieren hat.
Knud Jahnke: Aber letztendlich, wir haben einen Spiegel, Primärspiegel, Sekundärspiegel,
Knud Jahnke: Licht geht durch, wird irgendwann umgelenkt, dann einmal geteilt in den sichtbaren
Knud Jahnke: Wellenlängenbereich und den infraroten und geht in die beiden Instrumente.
Tim Pritlove: Genau und das eine ist eben das VIS, das andere ist das NISP, schön benannt immer.
Knud Jahnke: NISP steht für Near-Infrared Spectrometer und Photometer, also Nahinfrarot-Spektrometer und Photometer.
Knud Jahnke: Und da gibt es die zwei Kanäle, nämlich den Photometer-Bereich,
Knud Jahnke: der tatsächlich Bilder macht, und der Spektrometer-Bereich, der Spektren aufnimmt.
Knud Jahnke: Und dafür haben wir aus der Entwicklung her unterschiedliche Verantwortlichkeiten,
Knud Jahnke: weil die Detektoren sind dieselben und die Optik am Anfang ist dieselben.
Knud Jahnke: Aber was mit den Daten passieren muss...
Knud Jahnke: Wurden auf der einen Seite Gitter gebaut,
Knud Jahnke: mit horrenden Anforderungen, das haben unsere französischen Kollegen zum Glück gemacht,
Knud Jahnke: was mit den Daten dann passieren wird, das geht in die eine Diagnostik rein
Knud Jahnke: und dann gibt's den Photometer-Bereich, den P-Bereich, das sind wir,
Knud Jahnke: wofür wir etwas stärker verantwortlich sind.
Knud Jahnke: Da geht's um Bilder und diese Bilder werden mit bodengebundenen Bildern kombiniert,
Knud Jahnke: um dann grobe Entfernungen für diesen schwachen Gravitationslinseneffekt zu erzeugen.
Tim Pritlove: Und das war's im Prinzip. Eine relativ überschaubare Geschichte.
Tim Pritlove: Nicht so ein Koloss mit neun verschiedenen Instrumenten, die dann alle funktionieren müssen.
Knud Jahnke: Deswegen ist Euclid eigentlich auch kein Observatorium. Euclid ist eigentlich
Knud Jahnke: viel dichter an einem Experiment dran als an einer Sternwarte.
Knud Jahnke: Weil bei uns gibt es keine Programme, die man vorschlagen kann,
Knud Jahnke: wo man sagen kann, ich würde gerne dieses und jenes Objekt angucken.
Knud Jahnke: Es gibt auch keine Einzelobjekte, die angeguckt werden. Wir machen eine Himmelsdurchmusterung
Knud Jahnke: mit einem ganz klaren Ziel.
Knud Jahnke: Und wenn man mit den Daten noch was anderes machen kann, ist gut.
Knud Jahnke: Und das machen ganz viele, wie ich gesagt habe. Aber das Ziel ist eine ganz
Knud Jahnke: einfache Himmelsdurchmusterung.
Knud Jahnke: Wir gehen wirklich zu jedem Punkt im Himmel, den wir angucken wollen.
Knud Jahnke: Machen dort vier Bilder mit leichten Verschiebungen der Positionierung für bessere Datenverarbeitung.
Knud Jahnke: Und dann gehen wir zum nächsten Feld.
Knud Jahnke: Wir machen das gleich nochmal nach einer Stunde, 15 Minuten,
Knud Jahnke: dann gehen wir zum nächsten Feld und so weiter und so weiter und das über sechs Jahre.
Tim Pritlove: Okay, lass uns da gleich mal drauf kommen. Ich wollte jetzt erstmal mal ein
Tim Pritlove: bisschen das Raumfahrzeug erst mal starten lassen.
Knud Jahnke: Ach stimmt, das sollte man ja auch noch machen nach der Planung.
Tim Pritlove: Also gebaut wurde es glaube ich von Astrium und also das Nutzlastmodul und dann der Rest von Thales.
Knud Jahnke: Das ist alles. Die beiden zwei der großen militärisch-industriellen Raumfahrtunternehmen
Knud Jahnke: in Europa, die können das.
Knud Jahnke: Die konnten die Optik und die Spiegel wurden dann hergestellt und Kommunikation
Knud Jahnke: und so weiter und so weiter.
Tim Pritlove: Und das war dann Juli 2020 fertig und sollte ja eigentlich dann 2022 mit einer
Tim Pritlove: Sojus-Rakete in Kourou starten.
Tim Pritlove: Sojus ist ja eigentlich eine relativ junge Hinzufügung in Kourou gewesen,
Tim Pritlove: wo ja klassischerweise immer die Ariane-Raketen starten und dann kam ja dann
Tim Pritlove: in den letzten Jahren mit der italienischen Vega kleinen Rakete und eben den
Tim Pritlove: russischen Sojus-Raketen weitere Launch-Positionen mit dazu. Aber dann gab's Krieg.
Knud Jahnke: Genau, also es war schon seit ein paar Jahren gab es immer eine Backup-Lösung,
Knud Jahnke: die Europäer hätten gerne ihre Ariane 6 benutzt und es war ganz klar,
Knud Jahnke: wenn die Ariane 6 schnell fertig würde, was halt 2017, 18 oder so einfach ganz
Knud Jahnke: unklar war, dann würden wir tatsächlich mit der Ariane 6 fliegen.
Knud Jahnke: Also wenn die zeitnah fertig geworden wäre, dann wäre sozusagen Sojus-Backup
Knud Jahnke: geworden. Ja und dann hat Russland die Ukraine überfallen und da war von Tag
Knud Jahnke: eins klar, nö, ist nicht.
Knud Jahnke: Egal wie sich das hier entwickelt, ist nicht machbar, wird nicht passieren.
Knud Jahnke: Und ab dem Punkt war eigentlich die Ariane 6.
Knud Jahnke: Der Hauptlauncher oder der geplante.
Knud Jahnke: Und das war gut, dass wir sozusagen einen Backup gleich hatten.
Knud Jahnke: Wir mussten sozusagen nicht von Anfang an testen.
Tim Pritlove: Also Backup heißt ja konkret, man hat das von vornherein so geplant,
Tim Pritlove: dass es im Prinzip sowohl die eine als auch die andere Rakete hätte transportieren
Tim Pritlove: können, weil das ist ja jetzt auch nicht so beliebig ohne weiteres austauschbar.
Knud Jahnke: Genau, es ist nicht beliebig austauschbar, vor allen Dingen,
Knud Jahnke: reingepasst, also Euklid ist viereinhalb Meter hoch und irgendwie drei Meter im Durchmesser und so,
Knud Jahnke: oder 280 im Durchmesser in jede Richtung, das heißt es ist groß,
Knud Jahnke: aber nicht exorbitant groß, das heißt viele der Großraketen würden damit problemfrei zurechtkommen.
Knud Jahnke: Und es ist auch, mit zwei Tonnen ist es jetzt auch nicht, also JWST hatte nur
Knud Jahnke: eine Möglichkeit, das war die Ariane 5, so, und ansonsten gab es irgendwie keine Möglichkeit.
Knud Jahnke: Es hätten mehrere in Frage kommen können, aber es war immer eine politische
Knud Jahnke: Frage, wenn natürlich Ariane 6 fertig ist, dann nimmt man die.
Knud Jahnke: Man plant also gleichzeitig für zwei Varianten und das hat großen Auswirkungen
Knud Jahnke: darauf, denn je nachdem was man für ein System hat, kommen zum Beispiel mehr
Knud Jahnke: Vibrationen in das Teleskop oder die Nutzlast rein.
Knud Jahnke: Wir haben ganz klar das Problem, ganz, ganz viele der Konstruktionssachen finden
Knud Jahnke: nur statt für zwei Minuten beim Start,
Knud Jahnke: weil wir dort, wie man es dann halt auch aus zehn oder zwanzig Kilometern hört,
Knud Jahnke: extreme Lautstärke haben, Lautstärke heißt Vibration, womit wir wieder bei den
Knud Jahnke: akustischen Oszillationen werden, aber ganz andere.
Knud Jahnke: Und das muss es halt aushalten, da dürfen keine Sachen abbrechen,
Knud Jahnke: da dürfen keine Linsen zerspringen oder so.
Knud Jahnke: Und die Ariane 6 hatte ganz klar,
Knud Jahnke: die hat Feststoffbooster glaube ich, und Feststoffbooster habe ich gelernt machen
Knud Jahnke: deutlich mehr Vibrationen als wenn man nur flüssig Antrieb hat und entsprechend
Knud Jahnke: war am Anfang nicht klar,
Knud Jahnke: ob die Ariane 6 das starten könnte oder ob sie über die geplanten Vibrationen
Knud Jahnke: hinweg geht und dann wurde gesagt, okay wir brauchen noch irgendwelche Dämpfer
Knud Jahnke: oder sowas, die da eingebaut werden müssen. Aber das war mehrere Jahre in Entwicklung.
Knud Jahnke: Und wäre die fertig geworden frühzeitig, dann wäre das auch sozusagen gesagt,
Knud Jahnke: okay gut, den Vertrag mit der Sojus, den nutzen wir für irgendwas anderes,
Knud Jahnke: wir machen dann unser Prestige, neue Rakete.
Knud Jahnke: Wurde aber natürlich gesagt, wir versuchen mal nicht der erste Start zu sein,
Knud Jahnke: sondern wir müssen mindestens zwei erfolgreich sein, denn gebranntes Kind schallt
Knud Jahnke: das Feuer und neue Raketen sind immer nicht gut für.
Tim Pritlove: Erste Ariane 5 Start ist ja auch in die Hose gegangen.
Knud Jahnke: Genau und das war auch unabhängig davon zu sagen,
Knud Jahnke: also man das ist zu wertvoll, ist so speziell, das ist jetzt nicht einfach ein
Knud Jahnke: weiterer von 10 Satelliten, den man hochschießt und dann nimmt man halt einen
Knud Jahnke: weiteren oder so, sondern es ist halt sehr viel individuelle Arbeit,
Knud Jahnke: der dann auch nicht einfach so rekonstruierbar ist.
Knud Jahnke: Und als dann der Krieg angefangen wurde, da war klar ist vorbei und Ariane 6
Knud Jahnke: würde der Hauptlauncher sein und da,
Knud Jahnke: Fragte man sich dann relativ bald, okay an welcher, erstens wann wird die fertig,
Knud Jahnke: zweitens an welcher, auf welchem Launchplatz wären wir.
Knud Jahnke: Und dann kam das also verschiedene andere Auftraggeber weltweit sagten,
Knud Jahnke: ach wir hätten gerne auch noch ein paar Startplätze, wir würden gerne für unsere
Knud Jahnke: kommerziellen Sachen würden wir gerne mal testen, ob das mit einer Ariane 6 geht.
Knud Jahnke: Und dann waren wir plötzlich nicht mehr auf Startplatz 4, sondern auf Startplatz
Knud Jahnke: 5 und dann gab's die große Frage, okay, also wenn das einmal passiert,
Knud Jahnke: dass man nach hinten gereicht wird, dann kann das auch mehrfach passieren, das geht nicht.
Tim Pritlove: Und Ariane 6 ist ja bis jetzt noch nicht gestartet.
Knud Jahnke: Unabhängig davon, unabhängig davon, es war nicht so, dass jetzt klar war,
Knud Jahnke: in einem Jahr starten wir und zwar garantiert, so das wäre überhaupt gar kein Problem gewesen.
Knud Jahnke: Und dann hat sich tatsächlich die ESA umgeschaut und hat gesagt,
Knud Jahnke: okay was gibt's denn an anderen Optionen und hat innerhalb von kürzester Zeit tatsächlich gesagt,
Knud Jahnke: okay SpaceX ist flexibel, hat die Kapazität,
Knud Jahnke: es würde passen, Studien gemacht, ob das FIP von den Liberationen funktionieren
Knud Jahnke: würde und innerhalb von wenigen Monaten kam dann der Vorschlag mit einer Fake
Knud Jahnke: 9 zu starten und politisch ist das tatsächlich dann auch durchgegangen.
Knud Jahnke: Weil es ist natürlich was Großpolitisches.
Knud Jahnke: Plötzlich eine europäische Rakete soll und wird und muss und so weiter und dann
Knud Jahnke: geht man plötzlich zu den Amerikanern, zu den kommerziellen Anbietern,
Knud Jahnke: die eigentlich eine Konkurrenz sind und startet.
Knud Jahnke: Aber es wurde verstanden, was es ansonsten wissenschaftlich bedeutet.
Knud Jahnke: Es wurde verstanden, dass das auch nichts gegen die Ariane 6 sagt,
Knud Jahnke: denn die war einfach noch nicht fertig.
Knud Jahnke: Es ging dann ratzfatz sehr schnell, Leute im Konsortium mussten verstehen,
Knud Jahnke: dass wir nicht jetzt plötzlich länger Zeit haben, sondern dass wir mit am Anfang
Knud Jahnke: dieses Quartal 3 2023 starten würden, dann hieß es irgendwann Juli und
Knud Jahnke: dann hieß es okay, es kann am ersten Juli losgehen und es war dann erst der Juli, so.
Tim Pritlove: Also die NASA war ja beteiligt, also jetzt nicht im großen Maße,
Tim Pritlove: wenn ich das richtig sehe.
Tim Pritlove: Sie haben, glaube ich, Sensoren beigetragen und damit ist aber dann sozusagen
Tim Pritlove: auch eine wissenschaftliche Beteiligung da dann auch mit verbunden,
Tim Pritlove: insofern passt das ja noch.
Knud Jahnke: Ja, aber die Verträge sind nicht über die NASA gelaufen. Das ist kein NASA-Vertrag,
Knud Jahnke: das ist ein ESA-Vertrag, direkt ein SpaceX.
Knud Jahnke: NASA hat da keinerlei Finger drin gehabt, sondern das war direkt,
Knud Jahnke: auch der Launch selber war über.
Tim Pritlove: Man muss ja dann auch irgendwann einfach mal, man kann ja so eine Mission nicht
Tim Pritlove: ewig in die Länge ziehen,
Tim Pritlove: also wenn es nicht anders geht, dann geht es halt nicht anders,
Tim Pritlove: aber Wissenschaftler arbeiten da dran, sind ja auch für so und so viele Jahre
Tim Pritlove: dann finanziert und wenn es dann halt nochmal länger dauert,
Tim Pritlove: dann ist dann am Ende keiner mehr da, der sich darum kümmern kann.
Knud Jahnke: Und auch bei der ESA selber ist ja klar, die haben so und so viele laufende
Knud Jahnke: Missionen und sie können,
Knud Jahnke: haben auch nicht beliebig viel Personal und irgendwann will das Personal auch
Knud Jahnke: mal fertig sein mit einer Mission und die soll dann laufen,
Knud Jahnke: also das Entwicklungspersonal, die ganzen Projektmanager, IngenieurInnen,
Knud Jahnke: die daran gearbeitet haben, die müssen halt auch irgendwann mal andere Sachen
Knud Jahnke: machen und wenn sich das über zwei Jahre hinwegzieht, dann verliert man irgendwann
Knud Jahnke: die Expertise und dann ist so eine Mission auch irgendwann ernsthaft gefährdet.
Knud Jahnke: Und das war zum Glück nicht der Fall, wir sind gestartet, alles glatt gelaufen,
Knud Jahnke: Lagrange Sprung 2 zum ersten Mal für SpaceX, dass die dort hin geflogen sind.
Knud Jahnke: Und jetzt, ja, paar Wochen später war Euclid dann in der...
Knud Jahnke: Nähe von JWS2 und Gaia.
Tim Pritlove: Lass uns da erstmal hinkommen, weil ist ja noch ein bisschen vorher was passiert,
Tim Pritlove: also jetzt Juli 23, wir nehmen jetzt die Sendung hier auf am 23.
Tim Pritlove: Oktober 23, also ist das ganze jetzt vier, fünf Monate her.
Tim Pritlove: Ganz problemlos war's nicht, also der Start war super.
Knud Jahnke: Der Start war super, ein paar Tage später wurden die Instrumente eingeschaltet,
Knud Jahnke: alles funktionierte hervorragend, die waren, kühlten ab,
Knud Jahnke: es wurde minimalste Orbitkorrektur gemacht,
Knud Jahnke: war wirklich sehr genau der, die Injektion in den Orbit, was uns auch Treibstoff
Knud Jahnke: spart, das heißt potenziell steht er dann später zur Verfügung für längere Mission,
Knud Jahnke: was gut ist, wir hatten's gehofft.
Tim Pritlove: Das ist ja ein nicht unerheblicher Faktor, weil wenn jetzt die Bahn nicht gut
Tim Pritlove: angeschossen wird und man muss halt korrigieren,
Tim Pritlove: das ist ganz schön teuer, das frisst eine Menge Sprit im Vergleich zu dem,
Tim Pritlove: was man mit dem Sprit machen könnte mit leichten Bahnkorrekturen.
Knud Jahnke: Genau, denn Lagrange Punkt 2 ist kein stabiler Punkt, das ist ein halbstabiler
Knud Jahnke: Punkt und das heißt es muss jeden Monat eine kleine Bahnkorrektur geben,
Knud Jahnke: um den Satelliten da wieder zurückzuschubsen und das ist derselbe Treibstoff,
Knud Jahnke: der auch für eine Orbitkorrektur nach dem Start benutzt worden wäre.
Knud Jahnke: Wenn der alle ist, ist er alle. Da fliegt keiner hin und füllt nach.
Knud Jahnke: Und diese Orbitkorrekturen sind einer der limitierenden Faktoren für die Länge
Knud Jahnke: der Mission. Und das wäre natürlich blöd, wenn das frühzeitig alle wäre.
Knud Jahnke: Und in diesem Fall war es weniger benutzt worden als geplant und das ist positiv.
Tim Pritlove: Und die Instrumente konnten auch problemlos in Betrieb genommen werden?
Knud Jahnke: Die Instrumente funktionieren hervorragend von Anfang an. Wir haben die ersten
Knud Jahnke: Bilder gesehen, alles ganz klasse.
Knud Jahnke: Dann gab es eine Fokussierungskampagne des Teleskops, die Instrumente gegeneinander
Knud Jahnke: haben alle einen fixen Fokus.
Knud Jahnke: Es gibt nur genau ein Element beim Sekundärspiegel, wo alles auf einmal fokussiert
Knud Jahnke: wird und das hat auch relativ bald funktioniert.
Knud Jahnke: Hat eine Woche gedauert, Woche drei oder sowas nach dem Start.
Knud Jahnke: Und danach war im Prinzip...
Tim Pritlove: Wir hatten immer irgendwie Probleme mit Streulicht irgendwie in irgendeiner Form.
Knud Jahnke: Ja genau, also das waren erstmal die Instrumente. Die Instrumente funktionieren
Knud Jahnke: absolut hervorragend. Die besser als wir erwartet haben.
Knud Jahnke: Also in dem Rahmen wie man erwarten könnte, dass sie etwas besser funktionieren
Knud Jahnke: als man hofft. So, als sie minimal funktionieren mussten. Klasse.
Knud Jahnke: Kommandierung funktioniert, Datenübertragung funktioniert, Aufnahmen funktionieren.
Tim Pritlove: Da fehlt einem schon mal ein Stein vom Herzen.
Knud Jahnke: Und erstens, dass da keine Schlitter durch die Gegend fliegen,
Knud Jahnke: von irgendwelchen Linsen, und zweitens, dass die Detektoren so funktionieren, wie sie sollen.
Knud Jahnke: Dann gab's so ein paar Kleinigkeiten, sag ich mal, die uns jeweils ein bisschen
Knud Jahnke: in Atem gehalten haben. Es gab Streulicht, was wir irgendwie gesehen haben, was...
Knud Jahnke: Irgendwie durch die Isolierung kommt,
Knud Jahnke: die ja eine Lichtisolierung ist, aber die Instrumente sitzen nicht in einem
Knud Jahnke: Karton, die sitzen auf einer Plattform und wenn man an der Seite diese goldene
Knud Jahnke: Isolierung einfach abwickeln würde, dann wären die da offen drin.
Knud Jahnke: So, natürlich auch einem Licht ausgesetzt.
Knud Jahnke: Eigentlich hinter einem Lichtschild. Die Solarzellen gucken immer zur Sonne
Knud Jahnke: und die haben so ein bisschen noch Flügel an der Seite und eigentlich ist das
Knud Jahnke: immer dieselbe Richtung und eigentlich ist das Instrument im Schatten.
Knud Jahnke: So, und wenn an den Kanten nichts reflektiert wird, dann ist das Schatten-Schatten und dann so.
Knud Jahnke: Dann hat man halt noch goldene Multi-Layer-Installationen da drum rumgewickelt,
Knud Jahnke: für Thermostabilisierung, aber auch ein bisschen für die Lichtdichtheit und
Knud Jahnke: dann stellt er sich raus,
Knud Jahnke: es gibt irgendwo einen Punkt außerhalb dieses Schildes, wo Licht drauf fällt
Knud Jahnke: von der Sonne und der strahlt dann halt einfach von der falschen Seite, ist hell.
Knud Jahnke: Und die Sonne hat halt einfach den sehr sehr unangenehmen Teil für so einen
Knud Jahnke: sehr empfindlichen Satelliten, die ist sehr hell.
Knud Jahnke: Und wenn wir halt hier Sonnenbrand kriegen oder 1000 Watt pro Quadratmeter.
Tim Pritlove: Also ist das ein Designfehler gewesen?
Knud Jahnke: Das ist, ich glaube das war ein, das kann ich nicht genau sagen,
Knud Jahnke: das würde ich auf die ESA verweisen, ich glaube es gab relativ spät noch eine
Knud Jahnke: Veränderung von einem Booster oder sowas, der irgendwie ein bisschen versetzt wurde.
Knud Jahnke: Ich weiß nicht genau, ob das der war, der dann auch im Licht war.
Knud Jahnke: Jedenfalls hätte diese Isolierung nicht auch zufällig mit mehreren internen
Knud Jahnke: Reflektionen einen Pfad gehabt, wo Licht durch kann.
Knud Jahnke: Und da reden wir auch nicht von einem Loch, sondern wir reden von viel,
Knud Jahnke: viel, viel Dämpfung durch mehrere Reflektionen, wo immer nur ein Zehntel Prozent oder so durchkommt.
Knud Jahnke: Aber Sonne gegenüber ein Instrument, was halt irgendwie eine Kerze in weiß nicht
Knud Jahnke: wie viel Entfernung sehen kann.
Knud Jahnke: Das ist halt blöd. So und das passierte und dann stellte sich aber relativ bald
Knud Jahnke: raus, wir haben einen gewissen Winkel, den dieses Sonnenschild zur Sonne haben kann.
Knud Jahnke: Wir können das Teleskop in drei Teilen, drei Winkeln, drei Achsen drehen.
Knud Jahnke: Die eine Achse ist die, die wir immer benutzen, wo immer die,
Knud Jahnke: also man zieht die Achse zur Sonne und die können wir immer rumgehen und beobachten.
Knud Jahnke: Und in den anderen beiden Achsen haben wir ein bisschen Spielraum,
Knud Jahnke: um halt den Himmel ein bisschen abzudecken über ein paar Grad in eine Richtung
Knud Jahnke: oder die andere Richtung.
Knud Jahnke: Und da stellt er sich relativ bald raus, okay, in der Achse,
Knud Jahnke: wo das beleuchtet wird, wenn wir das Teleskop da ein bisschen rausdrehen und sozusagen unseren,
Knud Jahnke: nicht um Null, Winkel Null Grad beobachten werden, sondern um Winkel minus zweieinhalb
Knud Jahnke: Grad oder sowas oder minus fünf Grad oder sowas, also wirklich nur fünf Grad
Knud Jahnke: gedreht, dann passt das auf beiden Seiten.
Knud Jahnke: Wir haben immer noch nicht mehr ganz so viel Flexibilität beim Survey,
Knud Jahnke: deswegen musste auch neu geplant werden,
Knud Jahnke: aber es funktioniert und dann ist dieser Booster oder dieses Stück,
Knud Jahnke: was da im Licht hängt, ist aus dem Licht raus, kann nicht mehr reflektieren,
Knud Jahnke: Haken dran, alles was ansonsten streulicht ist, ist minimal und handhabbar.
Tim Pritlove: Das heißt dadurch hatte man einen etwas geringeren Survey-Bereich,
Tim Pritlove: den man so in einem Schritt aufnehmen konnte?
Knud Jahnke: Ja im Prinzip die Auswahl zu jedem Zeitpunkt,
Knud Jahnke: welchen Bereich am Himmel man zu jedem Zeitpunkt angucken kann,
Knud Jahnke: schrumpfte etwas und das heißt wir müssen im Prinzip diese Himmelsdurchmusterung,
Knud Jahnke: die für sechseinhalb Jahre auf die Minute durchgetaktet ist,
Knud Jahnke: also es gibt natürlich einen Plan, wann muss was angeguckt werden,
Knud Jahnke: wo geht man von einem Feld zum nächsten, wie lange sind die Beobachtungen,
Knud Jahnke: was für Kalibrationen muss wann aufgenommen werden, das muss jetzt umgeplant
Knud Jahnke: werden, wird umgeplant und es war ziemlich schnell klar, das ist handhabbar.
Knud Jahnke: Und das andere war, dass wir festgestellt haben, dass wir ein schönes Röntgenteleskop haben.
Knud Jahnke: Denn es gab irgendwo ein Loch in der Abschottung.
Knud Jahnke: Wenn die Sonne gerade extrem aktiv ist bei einem Sonnenflare,
Knud Jahnke: dann macht sie extra viel Röntgenstrahlung und dann gibt es ein paar Winkel.
Knud Jahnke: Wenn das Teleskop gerade so steht zur Sonne, dann kriegen wir im Prinzip röntgenlicht,
Knud Jahnke: was durch unsere Isolation durchgeht und macht auf dem einen,
Knud Jahnke: dann macht auch der Detektor was.
Knud Jahnke: Und da ist jetzt aber auch klar, durch was für Löcher das durchgeht und es ist
Knud Jahnke: klar, wann das auftritt. Die Sonne ist zwar jetzt besonders aktiv,
Knud Jahnke: weil wir Richtung Sonnenmaximum gehen oder wenn wir im Sonnenmaximum sind,
Knud Jahnke: aber es ist so hinreichend selten, dass man damit auch umgehen kann.
Knud Jahnke: Und das sind so die typischen Sachen. Ich würde mal sagen, beide Dinge sind
Knud Jahnke: so die typischen Sachen, die nach so einem Start auftreten, für die man nicht
Knud Jahnke: plant. Weil alle Sachen, die wir abgesehen haben, sind natürlich erledigt.
Knud Jahnke: Da findet man natürlich vorher Lösungen für. Und das sind so typische Dinge,
Knud Jahnke: die man hinterher feststellt und wo man relativ flexibel dann was lösen muss.
Knud Jahnke: Und das ist passiert und die Sicherheiten sind glaube ich wirklich gut unter
Knud Jahnke: Kontrolle. Das tauchte auch in den ersten Tagen, bei den ersten Daten schon
Knud Jahnke: auf und da war erstmal das Zähne klappern groß und jetzt ist das gelöst würde ich sagen.
Tim Pritlove: So und Ziel war L2 erfahrenen Raumfahrern natürlich bekannt.
Tim Pritlove: Ja L2 weiß man ja aber es ist vielleicht nochmal wertvoll das hier genauer zu
Tim Pritlove: erklären warum dieser Ort ausgewählt wird. ist ja ein sehr populärer Platz für Weltraum-Teleskope.
Tim Pritlove: James Webb fährt da rum, auch Planck und Herschel, also all diese ganzen Weltraum-Surveys
Tim Pritlove: sind dort gewesen oder sind dort noch.
Tim Pritlove: Warum? Weil dieser Lagrange-Punkt 2 ja einer von fünf Punkten ist,
Tim Pritlove: wo sich die Gravitationswirkung der Erde und der Sonne so weit ausgleichen,
Tim Pritlove: dass man eben nicht so ohne weiteres erstmal irgendwo hingezogen wird.
Tim Pritlove: Das heißt da kann man ganz gut verweilen und vor allem mit der Erde um die Sonne
Tim Pritlove: herumziehen und L2 ist ja der Punkt sozusagen hinter der Erde,
Tim Pritlove: also von der Sonne aus gesehen, der eben dann auch dunkler ist,
Tim Pritlove: kälter ist, weil man ist ja nochmal etwas weiter weg.
Knud Jahnke: Ja, wobei die Entfernung spielt nicht so groß die Rolle. Auf jeden Fall ist er stabil.
Knud Jahnke: Und das ist das Schöne, wir sind an einem Ort, der immer ungefähr gleich von
Knud Jahnke: der Sonne entfernt ist, der auch ungefähr gleich von der Erde entfernt ist,
Knud Jahnke: weil nämlich dann nicht irgendwie plötzlich Licht von einer reflektierten Erde
Knud Jahnke: oder so von rechts oder links reinscheint.
Knud Jahnke: Dauerhafte Entfernung, wenn wir ein Teleskop dort einfach hinstellen,
Knud Jahnke: was mit dem Sonnenschild einfach in dieselbe Richtung guckt,
Knud Jahnke: das ist einfach thermisch sehr stabil. Und thermisch sehr stabil heißt,
Knud Jahnke: nichts dehnt sich mal aus, weil alle Materialien dehnen sich aus,
Knud Jahnke: wenn sie die Temperatur ändern.
Knud Jahnke: Und das heißt, wir haben ein System, wo sich die Mechanik nicht ausdehnt,
Knud Jahnke: die Optik nicht verändert.
Knud Jahnke: Das ist stabil. Wenn das im Fokus ist, bleibt das fokussiert.
Knud Jahnke: Da fängt nicht an, plötzlich irgendwie der linke Rand aus dem Fokus raus zu wölben oder so.
Tim Pritlove: Aber im Prinzip viele dieser Voraussetzungen hätte man ja auch an eins,
Tim Pritlove: also das ist dann sozusagen zwischen Erde und Sonne, aber da hätte man zum Beispiel
Tim Pritlove: schon mal die ganze Zeit die Erde im Blick, die da auch leuchtet.
Tim Pritlove: Genau, dann hätte man die Erde im Blick.
Knud Jahnke: Genau, das wäre blöd.
Tim Pritlove: Das ist nicht so toll. Und dann gibt's noch die drei L4, die also vor und hinter
Tim Pritlove: der Bahn der Erde liegen, die wären ja im Prinzip auch geeignet,
Tim Pritlove: nur da tummeln sich dann so kleine Meteoriten und das ist nicht so schön.
Knud Jahnke: L2 ist einfach ganz gut handhabbar. Das ist einfach weg.
Knud Jahnke: Man kann Orbits sich dort nehmen, die auch, wo die Erde nicht vor der Sonne steht,
Knud Jahnke: also keine kleinen Sonnenfinsternissen da sind, das ist für Gaia ganz wichtig,
Knud Jahnke: das ist für JWST und Euklid sehr wichtig, weil auch so ein bisschen Abdeckung
Knud Jahnke: würde bedeuten, dass irgendwie die Temperatur sich kurzzeitig ändert und die
Knud Jahnke: Stromversorgung durch die Solarzellen sich ändert. Das heißt,
Knud Jahnke: wir können dort Orbits haben, die,
Knud Jahnke: Da bewegen sich die um das Zentrum oder den formalen Zentrum von L2 herum und
Knud Jahnke: es ist alles sehr stabil.
Knud Jahnke: Ich kann meine Antenne in eine Richtung richten und da wir da einen Millionen-Kilometer-Durchmesser
Knud Jahnke: haben von L2, ist voll auch relativ.
Knud Jahnke: Also sich da zufällig zu treffen, das wird schon navigationstechnisch schwierig,
Knud Jahnke: wenn man das machen möchte.
Knud Jahnke: Per Zufall stößt da nichts zusammen bei drei, vier, fünf Missionen.
Tim Pritlove: So dann schauen wir aber doch nochmal da drauf wie das dann jetzt abläuft.
Tim Pritlove: Also Euclid ist dann ich schätze mal so nach vier Wochen oder so dürfte das
Tim Pritlove: Ding so alles in Betrieb gewesen sein, das heißt seit August,
Tim Pritlove: sprich jetzt ungefähr für zwei Monate ist im Prinzip schon so ein Normalbetrieb
Tim Pritlove: oder ist das sozusagen immer noch ein Testen?
Knud Jahnke: Offiziell sollte, war der Plan, dass wir direkt nach dieser vier Wochen Hochfahrphase
Knud Jahnke: eine sogenannte Performance Verification Phase machen,
Knud Jahnke: wo im Prinzip einmal alle möglichen Kalibrationsdaten aufgenommen werden und geguckt wird,
Knud Jahnke: kann das Teleskop was wir erwarten, auf dem Boden,
Knud Jahnke: mit leicht anderen Temperaturen und so weiter und können wir alle Referenzdaten
Knud Jahnke: aufnehmen für alle Detektoren,
Knud Jahnke: Empfindlichkeitskarten und Dunkelstromkarten und was weiß ich,
Knud Jahnke: also alles was so charakterisiert Alle besonderen Schmutzeffekte oder Effekte,
Knud Jahnke: die dann in den Wissenschaftsdaten auch drin sein werden, die müssen wir alle
Knud Jahnke: wieder rausholen und da nehmen wir dann nicht irgendwie Testdaten von der Erde, wie
Knud Jahnke: wir im Labor gemacht haben, sondern dort wirklich vor Ort.
Knud Jahnke: Ja und nach zwei, drei Tagen stellte sich irgendwie heraus, das war nicht so
Knud Jahnke: einfach, denn das Teleskop hat seine Position nicht gehalten.
Knud Jahnke: Wir haben natürlich da ein sehr komplexes System, was verschiedenste Dinge von
Knud Jahnke: Gyroskopen und tatsächlichen Sensoren für den Ort der Sonne und feine Sensoren,
Knud Jahnke: die tatsächlich Sterne verfolgen, die irgendwo sind und sagt ok,
Knud Jahnke: wenn der ein bisschen raus wandert, dann gebe ich einen leichten Schub und gucke wieder nach links.
Knud Jahnke: Und das hat so nicht funktioniert. Da gab es Signale, wo plötzlich Sterne verloren
Knud Jahnke: wurden für dieses Guiding. Da gab es Signale, guck doch mal bitte,
Knud Jahnke: ich glaube der Stern ist jetzt plötzlich drei Grad weg, guck mal da rüber.
Knud Jahnke: Und so weiter und so weiter. Und es stellt sich fest, da gab es ein Softwareproblem
Knud Jahnke: auf der Teleskop- und Systemseite.
Knud Jahnke: Und wir haben im Prinzip 50% aller Aufnahmen verloren.
Knud Jahnke: Und damit kann man nicht arbeiten. Und dann wurde gesagt, okay,
Knud Jahnke: diese Phase beenden wir erstmal wieder.
Knud Jahnke: Wir müssen zurück in die Commissioning-Phase. Es war auch klar,
Knud Jahnke: dass diese Arbeiten noch nicht beendet waren,
Knud Jahnke: aber es gab die Hoffnung, dass diese Commissioning-Phase für dieses Guiding-System
Knud Jahnke: durch kleinere Fixes erfolgreich parallel gelöst werden könnte.
Knud Jahnke: Und das war halt nicht richtig. Dann wurde gesagt, okay, das hat keinen Zweck
Knud Jahnke: hier, wir vergolden nur ein paar Punkte.
Knud Jahnke: Ja nicht nur das, vor allen Dingen da haben sich halt 100 Leute,
Knud Jahnke: haben 24 Stunden am Tag irgendwie diese Daten angeguckt,
Knud Jahnke: Wochenenden und sonst wie, das war nach der Vorbereitungszeit auf Dauer nicht
Knud Jahnke: durchhaltbar und dann hat man gesagt, nee das hat keinen Zweck,
Knud Jahnke: das ist auch alles für die Tonne irgendwie, okay wir gehen zurück.
Knud Jahnke: Hat im Prinzip einen Monat gedauert oder sechs Wochen. Wurde ein Fix gemacht,
Knud Jahnke: Software neu geschrieben, umgebaut.
Tim Pritlove: Wo ist das geschehen?
Knud Jahnke: Das war ein Industriepartner, Isa hat darüber mehr geschrieben in ihrem Blog.
Knud Jahnke: Und das wurde hochgelinkt und dann gab es eine relativ komplexe Testkampagne
Knud Jahnke: auch mit dem Konsortium zusammen,
Knud Jahnke: wo wir gesagt haben, okay, wenn wir unsere Instrumente nutzen,
Knud Jahnke: was können wir an relativ schnellen Diagnostiken machen, um zu gucken,
Knud Jahnke: ob auf verschiedenen Zeitskalen dieses Guiding jetzt gut funktioniert.
Knud Jahnke: Weil, während der Missionszeit, der sechs Jahre in der Zukunft,
Knud Jahnke: wollen wir ja eigentlich die ganze Zeit nur gucken, es gibt so Housekeeping-Informationen,
Knud Jahnke: so einen Strom von Daten, der sagt,
Knud Jahnke: das Teleskop hat einen Lock auf dem Stern und das funktioniert alles und der
Knud Jahnke: Offset davon war maximal so und so groß und so und so groß und alles ist in
Knud Jahnke: Ordnung und so und so und wenn man die Sachen verfolgt,
Knud Jahnke: kann man eigentlich sagen, alles klar, wir vertrauen dem, das ist innerhalb
Knud Jahnke: der Parameter, das können wir automatisch abchecken, das läuft alles gut.
Knud Jahnke: So, wir wussten zu dem Zeitpunkt nicht, ob wir diesen Sachen trauen können.
Knud Jahnke: Und ESA wusste das auch nicht. Das heißt, wir brauchten eine unabhängige Bestätigung dafür.
Knud Jahnke: Das heißt, wir haben geguckt, okay, wenn wir jetzt mit irgendeinem super special
Knud Jahnke: Modus dieses WIS-Instrument laufen lassen, dann kann das tatsächlich bei bestimmten
Knud Jahnke: Sachen im Millisekundenbereich auslesen. Und wenn wir das NISP-Instrument schnell
Knud Jahnke: auslesen, dann können wir im Dreisekundenbereich auslesen.
Knud Jahnke: Und dann können wir sozusagen auf verschiedenen Zeitskalen hier Sachen angucken.
Knud Jahnke: Das wurde geplant, dann wurden die Beobachtungen geplant,
Knud Jahnke: hochgelinkt, Daten genommen und ausgewertet und es stellte sich raus,
Knud Jahnke: okay, mit diesem Fix ist fast alles beseitigt, zumindest das Hauptproblem ist
Knud Jahnke: beseitigt und das Guiding ist auch so gut und ein paar Diagnostiken,
Knud Jahnke: den können wir trauen, wenn die jetzt vom Teleskop runterkommen.
Knud Jahnke: Das heißt, wir müssen nicht mehr unsere Daten extrem tief angucken und gucken,
Knud Jahnke: ist da was faul, sondern wir können den Diagnostiken vom Teleskop trauen.
Knud Jahnke: Und jetzt geht's nochmal ein ganz klein bisschen in die Feinheiten,
Knud Jahnke: aber das war dann gelöst und dann wurde gesagt, okay wir fangen am ersten Oktober glaube ich oder 28.
Knud Jahnke: September fing's an, dass wir wieder zurück in die Performance Verification
Knud Jahnke: Phase gehen und seitdem machen wir im Prinzip den Teil der ab August stattfinden
Knud Jahnke: sollte und da kommen einfach ganz tolle Daten runter und die zeigen,
Knud Jahnke: dass das, das wird funktionieren. Das wird alles sehr gut funktionieren.
Tim Pritlove: Das heißt, der Survey hat jetzt noch gar nicht so richtig angefangen zu diesem Zeitpunkt?
Knud Jahnke: Der hat noch nicht angefangen. Wir werden aller Voraussicht nach noch...
Knud Jahnke: Drei Wochen, vier Wochen Daten nehmen, so wie das aussieht, dann braucht es
Knud Jahnke: noch ein bisschen, um das zu verarbeiten.
Knud Jahnke: Aber es ist relativ klar, die Instrumente und das Teleskop tut,
Knud Jahnke: was es soll, in der Qualität, wie es soll und wir müssen nur sicherstellen,
Knud Jahnke: dass wir alle Daten in der Qualität bekommen, um das dann zu kalibrieren.
Knud Jahnke: Ob dann die Verarbeitung dieser Kalibrationsdaten noch einen Monat extra dauert
Knud Jahnke: ist dann erstmal egal, aber wir wissen, dass das funktioniert und dann passieren zwei Dinge.
Knud Jahnke: Erstens wir steigen den Survey ein mit nochmal Spezialbeobachtungen,
Knud Jahnke: die Sachen machen, aber im Prinzip ist das der Survey, der dann sechs Jahre läuft.
Knud Jahnke: Zum anderen wird es die offizielle, wird es einen offiziellen Review geben und
Knud Jahnke: die Übergabe im Prinzip von der Industrie an die ESA.
Knud Jahnke: Das heißt, da wird gesagt, okay, diese Anforderung an die Industrie für Qualität
Knud Jahnke: wurde abgehakt und diese und diese,
Knud Jahnke: dann haben wir einen Katalog von, weiß ich nicht, 200 Stück und wir können absehen,
Knud Jahnke: dass das alles so funktioniert und dass das alles abhakbar ist,
Knud Jahnke: aber da müssen halt entsprechend Bilder analysiert und Parameter ausgerechnet
Knud Jahnke: und Dokumente geschrieben werden, damit das hinterher auch recht sicher dann
Knud Jahnke: in einem Review abhakbar ist.
Knud Jahnke: Währenddessen fangen wir dann aber mit dem Survey an. Ich nehme an,
Knud Jahnke: dass wir Mitte November oder so in den Survey einsteigen und dann kommen ab
Knud Jahnke: Anfang Januar kommen dann Daten.
Knud Jahnke: Jeden Tag kommen ganz viele Daten von sehr vielen hunderttausend und Millionen Galaxien jeden Tag.
Tim Pritlove: Genau. Dann geht's los. Kommen wir nochmal zu dieser Beobachtung beziehungsweise
Tim Pritlove: auch zu diesen Daten, die dann rausfallen.
Tim Pritlove: Das Ding, also die Kamera haben wir ja schon besprochen, man braucht ja immer Solarpanels,
Tim Pritlove: Sonne kommt von hinten, da kommt irgendwie der Strom an und durch diese ganzen
Tim Pritlove: Isolierungen, die da dran sind, wird halt versucht den eigentlichen Teleskopbereich
Tim Pritlove: so kalt wie dunkel wie irgendwie möglich zu halten.
Knud Jahnke: Ja, dunkel und kühl in bestimmte Temperaturbereiche.
Tim Pritlove: Weil wenn man Infrarot misst, misst man ja eigentlich Wärme und wenn man dann
Tim Pritlove: irgendwie selber warm ist, ist es halt nicht so.
Knud Jahnke: Und wir sind zum Glück nur im nahen Infrarotbereich, also wir müssen nicht zum
Knud Jahnke: absoluten Nullpunkt wie im mittleren oder fernen Infraroten,
Knud Jahnke: wie die Herschel und Planck und sowas, die mussten sehr sehr viel kälter gemacht werden.
Tim Pritlove: Oder auch James Webb.
Knud Jahnke: Oder auch James Webb in Teilen, genau. Und wir können ganz passiv kühlen,
Knud Jahnke: es gibt so große Strahlungsradiatorenflächen, die einfach in den Weltraum gucken
Knud Jahnke: und hinreichende Menge an Wärme abführen können.
Tim Pritlove: Das passt schon.
Knud Jahnke: Das passt, ja. Minus 140 Grad bei uns, Detektoren zum Beispiel.
Tim Pritlove: So und jetzt ist ja das Ziel möglichst viel abzudecken, das heißt das Ding rotiert
Tim Pritlove: dann irgendwie oder muss es gar nicht so viel rotieren?
Knud Jahnke: Wir machen im Prinzip so eine Sache wir gehen zu einem Ort, also Gaia rotiert
Knud Jahnke: ja und macht ja sehr dezidiert, macht ja eben beim rotieren Aufnahmen.
Knud Jahnke: Wir machen das nicht, wir gucken zu einem Ort, bleiben dort stehen,
Knud Jahnke: also bleiben in der Orientierung, machen ein Bild im Nahinfrarotbereich,
Knud Jahnke: unsere Direktbilder sind 100 Sekunden ungefähr, drei verschiedene Passbänder
Knud Jahnke: in drei verschiedenen Wellenlängen und dann gibt es einen zweiten Abschnitt, wo wir parallel.
Knud Jahnke: Den Visible Imager für 560 Sekunden aufnehmen lassen und parallel im Nahinfrarot
Knud Jahnke: unsere Spektren, also im Spektroskopiebereich.
Knud Jahnke: Die laufen parallel, 560 Sekunden, dann verschieben wir unseren Blick am Himmel
Knud Jahnke: ein ganz kleines bisschen,
Knud Jahnke: nur um auf andere Pixel auf den Detektoren zu kommen, machen das Ganze nochmal,
Knud Jahnke: machen das Ganze nochmal, vier Stück und nach eineinviertel Stunde ungefähr
Knud Jahnke: oder eine Stunde und 20 Minuten gehen wir zum nächsten Feld.
Knud Jahnke: Und unser Gesichtsfeld, das Gesichtsfeld von Euclid ist so groß,
Knud Jahnke: dass wir ein halbes Quadratgrad da drin haben. Das heißt es ist viermal ungefähr
Knud Jahnke: die Fläche vom Mond, dreimal ungefähr die Fläche vom Mond, die wir da auf einmal
Knud Jahnke: abbilden können insgesamt.
Knud Jahnke: Das ist groß, das ist viel viel viel mehr als, wie gesagt, Hubble oder JWST
Knud Jahnke: und das bedeutet, dass wir dann sichtbar am Himmel uns ein Stück zur Seite bewegen.
Knud Jahnke: Und zwar zu jedem Zeitpunkt können wir halt, weil die Sonne immer im Rücken sein muss,
Knud Jahnke: immer auf so einem Kreis, oben, links, rechts, unten gucken und pro Tag rotiert
Knud Jahnke: das Ganze 360 Grad einmal rum,
Knud Jahnke: 365 Tage, also pro Tag rotiert Euclid mit der Erde im Prinzip um ungefähr einen
Knud Jahnke: Grad rum und kann immer einen Grad weiter gucken.
Knud Jahnke: Jetzt ist die Idee über sechs Jahre den Himmel dann so zusammen zu flicken,
Knud Jahnke: dieses Drittel des Himmels,
Knud Jahnke: was uns interessiert, wo die Hintergründe am niedrigsten sind,
Knud Jahnke: Himmelshintergründe, wo es am dunkelsten ist, so zusammenzusetzen,
Knud Jahnke: dass wir wirklich eine kontinuierliche Karte in Spektroskopie,
Knud Jahnke: in Photometrie, im Nahinfraroten, in den drei Bändern und im sichtbaren Licht haben.
Knud Jahnke: Das heißt, wir bekommen bis auf ein paar helle Sterne,
Knud Jahnke: die wir umgehen, also im Prinzip alles, was man so mit bloßem Auge am Himmel sieht,
Knud Jahnke: das umgehen wir, weil das zu hell ist, das brennt uns irgendwie nach Lichter
Knud Jahnke: auf unsere Detektoren, aber alles andere über diesen Drittel des Himmels,
Knud Jahnke: da gehen wir einfach Stück für Stück hin und machen jeweils eine Epoche Fotos.
Knud Jahnke: Und dann geht das ein paar Stunden später an die Erde.
Tim Pritlove: Und wie viel Daten fallen dann da konkret bei an? Also es wird ja alles genommen.
Tim Pritlove: Man macht ja einen Full-Take, man will ja alles sehen. Oder gibt es in irgendeiner
Tim Pritlove: Form noch eine Datenreduktion bevor das runtergesinnet wird,
Tim Pritlove: was man nicht haben will?
Knud Jahnke: Also die Wizz Bilder gehen einfach 1 zu 1 runter.
Knud Jahnke: Die Datenmenge ist zwar viel, weil wir viele Pixel haben, aber wir machen nicht
Knud Jahnke: alle 10 Sekunden ein Bild,
Knud Jahnke: sondern wir machen alle 560 Sekunden, dann wartet es ein bisschen,
Knud Jahnke: also wir machen lange Belichtungszeiten und haben im Prinzip 4 Bilder über eine
Knud Jahnke: Stunde 20 Minuten. Das ist jetzt moderat.
Tim Pritlove: Muss denn die Kamera justiert werden während dieser Belichtungszeit oder ist
Tim Pritlove: das nicht erforderlich?
Knud Jahnke: Einfach starr am Himmel. Einfach nur. Das Teleskop hält uns mit kleinen Kaltgasboostern
Knud Jahnke: innerhalb von 75 Millibogensekunden an derselben Position.
Knud Jahnke: Das heißt, dass wir beugungsbegrenzt sind, also dass das Bild des Teleskops
Knud Jahnke: nicht verschlechtert wird. Dass es wirklich so gut wie es sein kann und der
Knud Jahnke: Teleskop hält uns dort in der passenden Position.
Knud Jahnke: Vom Nahinfrarotmodus, was wir am liebsten gehabt hätten, ist das, was Hubble kann.
Knud Jahnke: Hubble könnte, also die Infrarotdetektoren werden kontinuierlich ausgelesen,
Knud Jahnke: alle 1,4 Sekunden werden die ausgelesen und am liebsten hätten wir jedes dieser
Knud Jahnke: Bilder. Aber das wäre zu viel.
Knud Jahnke: Hubble macht das, Hubble kann das teilweise. Bei uns passiert das nicht.
Knud Jahnke: Wir rechnen im Prinzip aus diesen ganzen Einzelauslesungen ein Bild für Photometrie
Knud Jahnke: nach 100 Sekunden oder so, für Spektroskopie nach 560 Sekunden.
Knud Jahnke: 60 Sekunden und schicken das zur Erde zurück mit ein paar Qualitätssachen.
Knud Jahnke: Also auch das sind im Prinzip moderate Datenmengen.
Knud Jahnke: Wenn man halt nicht am Lagrange Punkt 2 wäre, für Lagrange Punkt 2 ist das schon
Knud Jahnke: recht viel, wir brauchen dann wirklich 2x4 Stunden Downlink-Zeit am Tag für
Knud Jahnke: die verschiedenen Antennen der ESA.
Knud Jahnke: Ich kann nicht sagen, wie viele Petabyte das insgesamt sind.
Knud Jahnke: Es ist keine extrem große Datenmenge.
Knud Jahnke: Also wenn ich das mit CERN oder mit dem LSST-Survey vergleiche,
Knud Jahnke: der dann kommen wird, das sind keine exorbitanten Datenmengen,
Knud Jahnke: weil wir halt vier Bilder und nicht in Zehntelsekunden oder sowas machen. Es ist verarbeitbar.
Knud Jahnke: Was dann auf der Erde passiert ist allerdings, dass wir relativ viel Software
Knud Jahnke: im Hintergrund haben, weil wir halt zu diesen kosmologischen Parametern müssen.
Knud Jahnke: Wir wollen dunkle Energie eingrenzen.
Knud Jahnke: Da ist ein Parameter, der muss dann auf so und so genau gemessen werden und
Knud Jahnke: das heißt, wir kommen von dieser sechseinhalb Jahren, also wenn man es ganz
Knud Jahnke: platt sagen will, wir kommen von sechseinhalb Jahren Datennahme mit einem Bild
Knud Jahnke: alle paar Minuten kommen wir auf zwei Zahlen.
Knud Jahnke: Also das ist natürlich Datenreduktion at its best, weil das ist sozusagen das
Knud Jahnke: Ziel dieses kosmologischen Experiments.
Tim Pritlove: Also zwei Zahlen, eine Zahl für die dunkle Materie und eine für die inekte.
Knud Jahnke: Ja im Prinzip zwei für die dunkle Materie mit Zeitfaktor und da spielt natürlich
Knud Jahnke: viel mehr dahinter, das ist natürlich komplexer.
Knud Jahnke: Aber letztendlich gibt's eine sehr große Kaskade an Eichung und an Bildbearbeitung,
Knud Jahnke: was Astrometrie angeht, also die Positionierung und Verzerrung,
Knud Jahnke: was Flachheit der Helligkeitsdaten angeht, also dass nicht 1000 Counts auf der
Knud Jahnke: linken Seite nicht demgleichen entspricht wie 1000 Counts auf der rechten Seite.
Knud Jahnke: Kalibrationssachen, um die Formen genau zu nehmen, da müssen wir noch die bei
Knud Jahnke: dem WISS Instrument, wir müssen wissen, welche Farben die Galaxien haben,
Knud Jahnke: weil unterschiedliche Farben sind unterschiedliche Wellenlängen,
Knud Jahnke: unterschiedliche Wellenlängen haben unterschiedliche große Abbildungsfunktionen
Knud Jahnke: und so weiter und so weiter.
Knud Jahnke: Also es ist extrem viel Aufwand dahinter, deswegen ist die Datenreduktionskaskade
Knud Jahnke: deutlich aufwendiger, als wenn ich nur ein schönes Bild in Anführungsstrichen
Knud Jahnke: mal so einfach gesagt erzeugen will.
Knud Jahnke: Und dafür arbeiten im Prinzip, ich weiß nicht, wie viele zig oder hundert Leute
Knud Jahnke: seit auch zehn Jahren, um diese Kaskade von Pixeln bis hin zu kosmologischen
Knud Jahnke: Parametern zu erzeugen.
Knud Jahnke: Und auf der anderen Seite, damit wir das nämlich simulieren konnten,
Knud Jahnke: nochmal so eine genauso große Seite, auf der anderen Seite, wo wir kosmologische
Knud Jahnke: Simulationen gemacht haben, die dann in Bilddaten umgesetzt wurden,
Knud Jahnke: die dann in Pixeldaten umgesetzt wurden mit allen Schmutzeffekten,
Knud Jahnke: die dann der Input waren für die Datenreduktionsseite.
Knud Jahnke: Um einmal komplett im Kreis von bekannten kosmologischen Einprägungen am Himmel
Knud Jahnke: zu pixeln und dann zur Extraktion dieser Sachen wieder zu kommen.
Knud Jahnke: Und das ist ein extrem großer Aufwand und das unterscheidet auch...
Knud Jahnke: Sowohl von einem normalen Teleskop als auch von allen, ich glaube,
Knud Jahnke: allen anderen Weltraummissionen, weil wir im Prinzip diesen Teil vorher fertig haben mussten.
Knud Jahnke: Es ist nicht so, dass wir sagen können, okay, wenn die Instrumente jetzt etwas
Knud Jahnke: schlechter funktionieren oder unser Algorithmus zur Bestimmung von Formen halt
Knud Jahnke: nicht so gut ist, dann kriegen wir halt nicht so tolle Sachen hinterher raus,
Knud Jahnke: wir machen andere Projekte.
Knud Jahnke: Nein, es gibt ein Ziel und das muss erreicht werden, ansonsten braucht man die
Knud Jahnke: Mission nicht zu starten.
Knud Jahnke: Und deswegen musste das vorher fertig sein. Und das war und ist weiterhin sehr
Knud Jahnke: sehr aufwendig was die Software angeht.
Knud Jahnke: Zehn Datenzentren über die Welt verteilt mit Spezialisierungen,
Knud Jahnke: viele Leute, sehr viele Leute die an Processing Functions für diese und jene
Knud Jahnke: Funktion sitzen und so weiter.
Tim Pritlove: Und das Veröffentlichungsprinzip ist so ein bisschen glaube ich nach Gaia.
Tim Pritlove: Habt ihr euch abgeguckt?
Knud Jahnke: Es geht so, Gaja, also Veröffentlichung hier geht's, Frage nach Bilddaten oder
Knud Jahnke: Daten allgemein, an wen geht das?
Knud Jahnke: Im Prinzip gilt für alle ESA Missionen wie für NASA Missionen,
Knud Jahnke: Daten müssen relativ bald der Welt zugänglich sein. Und zwar nicht,
Knud Jahnke: ich behalte die mal privat oder die Isabel die privat, sondern geht an die Welt.
Knud Jahnke: Finde ich vollkommen richtig. Es ist ein bisschen anders als bei Gaia,
Knud Jahnke: weil nämlich die Instrumente von Institutionen und einzelnen Funding-Agencies
Knud Jahnke: bezahlt wurden, da wurde gesagt, okay wir brauchen irgendwie so ein bisschen
Knud Jahnke: Zeit und auch Rückzahlung dafür, dass Leute sich halt.
Tim Pritlove: Also der exklusive Auswertungszeitraum.
Knud Jahnke: Auswertungszeitraum. Und da wird gesagt, okay, ihr kriegt 14 Monate Vorsprung
Knud Jahnke: für bestimmte Sachen, aber danach geht's an die Welt.
Knud Jahnke: Und diese 14 Monate sind auch absolut notwendig, weil das bedeutet,
Knud Jahnke: dass ein Wissenschaftler, der darin beteiligt ist, vielleicht einen Artikel schreiben kann.
Knud Jahnke: Pro Person maximal. Und nicht mehr. So, da bleibt sehr, sehr viel übrig für
Knud Jahnke: den Rest der Welt, was so...
Knud Jahnke: Sonstige Fragestellungen angeht. Zugleich hat es den Vorteil,
Knud Jahnke: dass, wenn Leute Wissenschaft damit machen, dass ganz viele sehr detaillierte
Knud Jahnke: Fragen an die Daten gestellt werden und sehr viele Auswertungen gemacht werden,
Knud Jahnke: die eigentlich nicht bei der Kosmologie gemacht werden und da werden alle möglichen
Knud Jahnke: sehr feinen Effekte noch auftauchen, die vielleicht noch in den Daten drin sind.
Knud Jahnke: Und das fließt alles sofort wieder in die Reduktionskaskade rein,
Knud Jahnke: wo gesagt wird, ah, hier sehen wir irgendeine Korrelation von,
Knud Jahnke: was weiß ich, Rauschen in irgendwelchen Spalten.
Knud Jahnke: Ah, oh, interessant. Könnte das einen Einfluss auf unsere Kosmologiemessung haben.
Knud Jahnke: Wir kalibrieren das Haus, machen ein extra Modul irgendwo und dann ist es weg.
Knud Jahnke: Also solche Sachen sind sehr wichtig.
Tim Pritlove: Also Kalibrieren nicht in den Instrumenten, sondern Kalibrieren in den Daten.
Knud Jahnke: In den Daten. Weil die Instrumente machen was sie tun und es wird,
Knud Jahnke: hinterher werden die Daten kalibriert. Und letztendlich läuft es dann so,
Knud Jahnke: es wird drei Arten von Releases oder Veröffentlichungen geben.
Knud Jahnke: Die Hauptreleases sind unsere Data Releases 1, 2, 3.
Knud Jahnke: Die veröffentlichen im Jahre glaube ich Anfang 2026 kommt die ersten zweieinhalb tausend Quadratgrade.
Tim Pritlove: Und klein Irna 25 auch schon mal ein kleiner Ausschnitt oder?
Knud Jahnke: Und davor kommt ein Jahr vor und das ist schon in einem guten Jahr von jetzt
Knud Jahnke: an wahrscheinlich Januar Februar 25 kommt unser Quality Data Release.
Knud Jahnke: Das sind nur 50 Quadratgrad.
Knud Jahnke: Ich sag nur in sehr sehr großen Anführungszeichen.
Knud Jahnke: Da kommen schon mal Bilder über 50 Quadratgrad.
Knud Jahnke: So, muss noch genau ausgestaltet werden, was da exakt drin ist,
Knud Jahnke: welche Daten und in welcher Form.
Knud Jahnke: Aber das ist so viel Fläche, wie Hubble angeguckt hat.
Knud Jahnke: Ja, nicht ganz in der Tiefe, nicht ganz in der Auflösung, wir haben eine halb
Knud Jahnke: so gute Auflösung wie Hubble, nicht. So, Hubble ist ein Faktor 2 besser.
Knud Jahnke: Aber das ist eine unglaubliche Fläche, da steckt so viel drin.
Knud Jahnke: So viele hunderttausend oder Millionen von Galaxien, Sternen und sonst was.
Knud Jahnke: Da können Leute wirklich ihre Instrumente dran schärfen für was immer an Datenanalysen,
Knud Jahnke: die sie machen wollen später.
Knud Jahnke: Da werden auch größere Mengen an Artikeln schon, Fachartikeln schon zu erscheinen.
Knud Jahnke: Und ein Jahr später kommen dann zweieinhalbtausend Quadratgraben.
Knud Jahnke: Das ist einfach eine Größenordnung, die man bisher von bodengebundenen Sachen
Knud Jahnke: kennt, aber nicht mit der Qualität oder der, und Qualität meine ich wirklich
Knud Jahnke: mit der Auflösung und der Tiefe und der Wellenlänge, wie wir sie bisher gehabt haben.
Knud Jahnke: Und das wird sehr interessant. So und zwei Jahre später kommt glaube ich dann
Knud Jahnke: siebeneinhalbtausend Quadratgrad und dann am Ende fünfzehntausend Quadratgrad.
Knud Jahnke: Und die gehen relativ bald an die Welt und das wird dann einfach für alles mögliche
Knud Jahnke: nutzbar sein, was Kosmologie und Nicht-Kosmologie ist. Ich suche eine Galaxie am Himmel irgendwo.
Knud Jahnke: Ich gehe ins Archiv und habe ein Bild davon. In einer hohen Auflösung.
Tim Pritlove: Nur um nochmal ein Gefühl dafür zu bekommen, wie anders die Daten jetzt sind.
Tim Pritlove: Also würde man jetzt mal wirklich einen Ausschnitt nehmen, den Hubble beobachtet
Tim Pritlove: hat und dann exakt denselben Bildausschnitt, was weiß ich, irgend so ein Deep
Tim Pritlove: Field zum Beispiel. Also Hubble Deep Field fällt wahrscheinlich sowieso dabei raus.
Tim Pritlove: Inwiefern haben die Daten, die jetzt von Euclid kommen und die Daten von Hubble,
Tim Pritlove: also wie verhalten die sich zueinander? Wenn du sagst Hubble hat die höhere
Tim Pritlove: Auflösung, was hat dann Euclid oder hat Euclid nur mehr?
Knud Jahnke: Euclid hat, Euclid hat, also wenn ich eine einzelne Galaxie angucke,
Knud Jahnke: dann können wir natürlich nicht gegen Hubble oder JWST gegen anstinken.
Knud Jahnke: So wir haben eine Hälfte der Auflösung, was aber für,
Knud Jahnke: die meisten Galaxien im Universum durchaus Daten liefert.
Knud Jahnke: Hälfte von Hubble ist immer noch doppelt oder dreimal so gut wie vom Boden.
Knud Jahnke: Das heißt, es ist alles besser als das, was man vom Boden bekommt.
Knud Jahnke: Im Infraroten ist die Auflösung nicht ganz so gut, weil wir gröber gucken und
Knud Jahnke: weniger Pixel haben und wegen der Wellenlängen abhängigen Auflösungsgenauigkeit.
Knud Jahnke: Der Vergleich wäre aber auch hier wieder Boden. So und es gibt ein Tumors,
Knud Jahnke: das ist ein Survey, der über den größten Teil des Himmels geht,
Knud Jahnke: der ist sieben Magnituden heller,
Knud Jahnke: guckt der Sachen an, wenn da, wo dort keine Objekte mehr sichtbar ist,
Knud Jahnke: da fangen wir überhaupt erst an, Objekte zu sehen, weil alles,
Knud Jahnke: was heller ist, da saturieren wir und da sind wir dann halt in der Auflösung,
Knud Jahnke: in der räumlichen Auflösung sind wir um Faktor 5 oder sowas immer noch,
Knud Jahnke: also 5 besser als vom Boden.
Knud Jahnke: Hubble wird bei einzelnen Galaxien immer besser sein, aber wir können halt Dinge,
Knud Jahnke: wofür Hubble mehrere Wochen braucht, um sie häppchenweise abzuhaken und zu beobachten,
Knud Jahnke: das können wir dann in einem Schuss machen.
Knud Jahnke: Wir kommen dann auf Sachen, wo wir auch wahrscheinlich schwache Objekte sehen,
Knud Jahnke: die halt nicht ganz so schwach sind, aber wir kommen auf 24.
Knud Jahnke: Magnitude, das ist relativ schwach, auch schon was, was Hubble-Daten angeht.
Knud Jahnke: Und dann machen wir noch so sogenannte Deep Fields, wo wir 40 mal hingehen oder
Knud Jahnke: 50 mal hingehen im Laufe der Zeit und wo wir dann nochmal zwei Magnituden tiefer kommen.
Knud Jahnke: Da sind wir bei 26. Magnitude und wenn man mit Magnituden umgeht,
Knud Jahnke: das ist schon ziemlich flach und das sind dann halt 50 Quadratgrad,
Knud Jahnke: so viel wie Hubble insgesamt jemals angeschaut hat, aber tief.
Tim Pritlove: Das heißt, der große Vorteil von Euclid ist vor allem die große Abdeckung, kann man sagen.
Knud Jahnke: Große Abdeckung, die ansonsten nur von der Erde möglich wäre mit Weltraumqualität an Auflösung.
Tim Pritlove: Mit Weltraumqualität. Und Wellenlänge.
Knud Jahnke: Und es ist halt wirklich diese Kombination. Dinge, die man entweder vom Weltraum
Knud Jahnke: nicht in endlicher Zeit schaffen könnte, mit vorhandenen Teleskopen,
Knud Jahnke: oder die man vom Boden aus nie in der räumlichen Auflösung oder ganz,
Knud Jahnke: ganz schwierig in der Wellenlänge schaffen würde. Und das ist die Kombination.
Knud Jahnke: Und dafür ist es einfach eine relativ simple Sache. Man guckt sechs Jahre,
Knud Jahnke: sehr gezielt, mit einem sehr simplen Teleskop und bekommt diese Daten.
Knud Jahnke: Und viele, viele hundert KollegInnen, mich eingeschlossen, freuen sich darüber,
Knud Jahnke: aber die Sachen für alle anderen Sachen, alle anderen Wissenschaftsdinge brauchen zu können.
Knud Jahnke: Und dann am Ende ist vielleicht noch Treibstoff über und dann am Ende haben
Knud Jahnke: wir wahrscheinlich Lücken irgendwo in der Beobachtungszeit, wo wir nicht unseren
Knud Jahnke: Kosmologie-Survey machen müssen.
Knud Jahnke: Und dann werden vielleicht andere Vorschläge kommen, was man in der Zeit noch
Knud Jahnke: machen kann. Vielleicht steckt irgendjemand vor, wir gucken dann doch die Milchstraße
Knud Jahnke: an. So. Und da wird ganz spannend in, ich glaube, in drei bis vier Wochen demnächst kommt...
Knud Jahnke: Von der ESA so ein erstes Schmankerl raus, es wird einen ersten Satz von ein
Knud Jahnke: paar Early Release Observations geben,
Knud Jahnke: Pretty Pictures, schöne Objekte am Himmel,
Knud Jahnke: irgendwas mit Galaxien, die dann in die Öffentlichkeit gehen und im Januar sollen
Knud Jahnke: dann irgendwie auch die Pixel Daten folgen und das wird,
Knud Jahnke: ich hab ein, zwei solcher Sachen schon gesehen jetzt intern und das ist einfach
Knud Jahnke: atemberaubend schön, da freu ich mich selber drauf. Ich bin gespannt.
Tim Pritlove: Ja, es gibt ja so eine Krise gerade der Kosmologie, sagt man.
Knud Jahnke: Manche Leute sagen das, ja.
Tim Pritlove: Manche Leute sagen das, also es gibt sozusagen eine unklare Datenlage über wie
Tim Pritlove: alt ist denn jetzt unser Universum wirklich und es hängt ja viel mit diesen
Tim Pritlove: Beobachtungen zusammen, mit irgendwie Ausdehnung und wie ist es denn nun wirklich.
Knud Jahnke: Alter gar nicht so, Alter, Alter, ja, bisschen auch Alter, ja.
Knud Jahnke: Im Prinzip wir vergleichen, wenn Leute vergleichen Sachen, die,
Knud Jahnke: die bei, sind wir wieder bei Plank, 379.000 Jahre nach Beginn des Universums
Knud Jahnke: nach dem Urknall waren und Sachen, die später jetzt passieren.
Knud Jahnke: Und da ist es auch egal, ob man 10 Milliarden Jahre zurückguckt oder 12 oder
Knud Jahnke: jetzt, da unterscheiden sich die Hubble-Konstante ein bisschen und paar andere,
Knud Jahnke: paar andere Parameter auch.
Knud Jahnke: Ja, ob es eine Krise ist, wird gern geschrieben. Eigentlich ist es keine Krise,
Knud Jahnke: sondern es ist eine Sache, aus der man was lernen kann.
Knud Jahnke: Es ist nicht klar, ob das irgendwie bedeutet, dass wir deutlich andere Kosmologie nutzen müssen.
Knud Jahnke: Euclid wird ganz viele kosmologische Parameter unabhängig nochmal bestimmen
Knud Jahnke: für diesen späten Teil, also nicht den Plank-Teil, sondern den späten Teil.
Knud Jahnke: Und das wird ganz interessant, und ich meine da geht ja auch hin.
Knud Jahnke: Ist die dunkle Energie eine Konstante? Ist es eine kosmologische Konstante?
Knud Jahnke: Ist es etwas, was sich im Laufe der Zeit verändert hat?
Knud Jahnke: Und natürlich wenn sich die Beschleunigung verändert, dann wird sich auch die
Knud Jahnke: Ausdehnungsgeschwindigkeit verändern und so, also dementsprechend.
Tim Pritlove: Also meine Frage ist ja, wird Euclid etwas dazu beitragen diese Krise zu entschärfen?
Knud Jahnke: Ich glaube wir werden einfach Daten, also ich glaube es ist ziemlich klar,
Knud Jahnke: dass die frühen und späten Hubble konstanten Messungen in sich jeweils korrekt
Knud Jahnke: sind und dass wir es hier nicht mit Datenproblemen zu tun haben.
Knud Jahnke: Sondern dass das wohl wirklich so ist, dass diese Unterschiede wirklich so sind.
Knud Jahnke: Ob das eventuell durch irgendwelche Kalibrationen früh und spät entschärfbar ist, ist unklar.
Knud Jahnke: Wenn es aber etwas beizutragen gibt, versuche ich mal dialektisch daran zu gehen,
Knud Jahnke: wenn es etwas beizutragen gibt aus dem Bereich, wir müssen besser verstehen,
Knud Jahnke: was eigentlich die Massen- und Ausdehnungs- und Druckkomponenten im Universum sind,
Knud Jahnke: Dann wird Euclid einfach den Datenhintergrund dazu liefern können,
Knud Jahnke: der halt ganz anders ist, als nochmal genauer hinzugucken, wie denn das mit
Knud Jahnke: den Super-Norway dort und dort ist und nochmal die Unsicherheiten,
Knud Jahnke: diesen Datenpunkten für die Hubble-Konstante zu reduzieren.
Knud Jahnke: Wir werden die Hubble-Konstante unabhängig bestimmen, aber wir werden halt auch
Knud Jahnke: was viel tiefergehendes sagen über die Struktur des Universums und die Geschichte.
Knud Jahnke: Und ich glaube, das wird auch auf diese Kosmologie, vermeintliche Kosmologie-Krise Einflüsse haben.
Tim Pritlove: Krisenbewältigung durch Raumfahrt. Super. Knut,
Tim Pritlove: vielen, vielen Dank für die Ausführungen zu diesem doch sehr weitreichenden,
Tim Pritlove: dieser weitreichenden Mission und dem weitreichenden Projekt hier,
Tim Pritlove: dem Universum wieder mal auf die Schliche zu kommen.
Tim Pritlove: Das hält ja noch eine ganze Menge Mysterien bereit, aber man muss halt mal genauer hinschauen.
Knud Jahnke: Man muss genauer hinschauen, wir tun's und wir sind jetzt alle sehr sehr froh,
Knud Jahnke: dass es so wirkt, als ob wir wirklich in wenigen Wochen die ersten und wenn wir die ersten haben,
Knud Jahnke: die zweiten und dritten und vierten Datenpunkte am Himmel sehen können und dann
Knud Jahnke: geht es wirklich mit zehn Quadratgrad am Himmel pro Tag voran und es wird eine
Knud Jahnke: Datenflut auf uns und auf die Welt einstürzen.
Knud Jahnke: Die dann auch wieder interessante Herausforderungen bedeuten wird,
Knud Jahnke: aber in einer sehr positiven Art.
Tim Pritlove: Sehr schön. Gut. Vielen Dank für die Ausführungen. Gerne.
Tim Pritlove: Ja und vielen Dank fürs zuhören. Das war's heute von Raumzeit,
Tim Pritlove: auch endlich wieder Raumfahrt und damit geht's dann auch bald wieder weiter.
Tim Pritlove: Ja und bis dahin sag ich vielen Dank fürs dabei sein und wir hören uns bald
Tim Pritlove: wieder. Tschüss und bis bald.