Quelle: NASA / Jet Propulsion Laboratory, 18. Dezember 2025

Diese 102 Infrarotwellenlängen des Lichts sind für das menschliche Auge zwar nicht sichtbar, aber ein großer Anteil der Strahlung im Kosmos liegt in diesen Bereichen. Die Beobachtung des gesamten Himmels auf diese Weise ermöglicht es Wissenschaftlern, wichtige Fragen zu beantworten, darunter auch, wie ein dramatisches Ereignis, das sich in der ersten Milliardstel Billionstel Billionstel Sekunde nach dem Urknall ereignete, die 3D-Verteilung von Hunderten Millionen Galaxien in unserem Universum beeinflusst hat. Darüber hinaus werden Wissenschaftler die Daten nutzen, um zu untersuchen, wie sich Galaxien im Laufe der fast 14 Milliarden Jahre alten Geschichte des Universums verändert haben, und um mehr über die Verteilung der wichtigsten Bestandteile für Leben in unserer eigenen Galaxie zu erfahren.

„Es ist unglaublich, wie viele Informationen SPHEREx in nur sechs Monaten gesammelt hat – Informationen, die besonders wertvoll sind, wenn sie zusammen mit den Daten unserer anderen Missionen genutzt werden, um unser Universum besser zu verstehen“, sagte Shawn Domagal-Goldman, Direktor der Astrophysik-Abteilung im NASA-Hauptquartier in Washington. „Wir verfügen im Wesentlichen über 102 neue Karten des gesamten Himmels, jede in einer anderen Wellenlänge und mit einzigartigen Informationen über die Objekte, die sie zeigt. Ich denke, jeder Astronom wird hier etwas Wertvolles finden, da die Missionen der NASA es der Welt ermöglichen, grundlegende Fragen darüber zu beantworten, wie das Universum entstanden ist und wie es sich verändert hat, um schließlich einen Lebensraum für uns zu schaffen.“

SPHEREx (kurz für Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) umkreist die Erde etwa 14½ Mal pro Tag und bewegt sich dabei von Norden nach Süden über die Pole hinweg. Jeden Tag nimmt er etwa 3.600 Bilder entlang eines kreisförmigen Streifens des Himmels auf, und im Laufe der Tage, während sich der Planet um die Sonne bewegt, verschiebt sich auch das Sichtfeld von SPHEREx. Nach sechs Monaten hat das Observatorium den Weltraum in alle Richtungen beobachtet und den gesamten Himmel in 360 Grad erfasst.

Die Mission, die vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien geleitet wird, begann im Mai mit der Kartierung des Himmels und stellte im Dezember ihr erstes Mosaik des gesamten Himmels fertig. Während ihrer zweijährigen Hauptmission wird sie drei weitere Scans des gesamten Himmels durchführen, und durch die Zusammenführung dieser Karten wird die Empfindlichkeit der Messungen erhöht. Der gesamte Datensatz steht Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit frei zur Verfügung.
„SPHEREx ist eine mittelgroße astrophysikalische Mission, die große wissenschaftliche Erkenntnisse liefert“, sagte JPL-Direktor Dave Gallagher. „Es ist ein phänomenales Beispiel dafür, wie wir mutige Ideen in die Realität umsetzen und damit ein enormes Potenzial für Entdeckungen erschließen.“

Superleistungsstarkes Teleskop

Jede der 102 von SPHEREx erfassten Farben steht für eine Wellenlänge des Infrarotlichts, und jede Wellenlänge liefert einzigartige Informationen über die Galaxien, Sterne, Planetenentstehungsgebiete und andere kosmische Merkmale darin. Beispielsweise strahlen dichte Staubwolken in unserer Galaxie, in denen Sterne und Planeten entstehen, in bestimmten Wellenlängen hell, während sie in anderen Wellenlängen kein Licht abgeben (und daher völlig unsichtbar sind). Der Prozess der Aufspaltung des Lichts einer Quelle in seine einzelnen Wellenlängen wird als Spektroskopie bezeichnet.

Zwar haben auch einige frühere Missionen den gesamten Himmel kartiert, wie beispielsweise der Wide-field Infrared Survey Explorer der NASA, aber keine davon hat dies in annähernd so vielen Farben getan wie SPHEREx. Im Gegensatz dazu kann das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA Spektroskopie mit deutlich mehr Wellenlängen des Lichts durchführen als SPHEREx, hat jedoch ein tausendmal kleineres Sichtfeld. Die Kombination aus Farben und einem so großen Sichtfeld macht SPHEREx so leistungsstark.
„Die Superkraft von SPHEREx besteht darin, dass es etwa alle sechs Monate den gesamten Himmel in 102 Farben erfasst. Das ist eine erstaunliche Menge an Informationen, die in kurzer Zeit gesammelt werden“, sagte Beth Fabinsky, SPHEREx-Projektmanagerin am JPL. „Ich denke, das macht uns zum Fangschreckenkrebs unter den Teleskopen, denn wir verfügen über ein erstaunliches mehrfarbiges visuelles Erkennungssystem und können außerdem einen sehr weiten Bereich unserer Umgebung sehen.“

Um diese Leistung zu vollbringen, verwendet SPHEREx sechs Detektoren, die jeweils mit einem speziell entwickelten Filter mit einem Farbverlauf von 17 Farben ausgestattet sind. Das bedeutet, dass jedes mit diesen sechs Detektoren aufgenommene Bild 102 Farben (sechs mal 17) enthält. Es bedeutet auch, dass jede von SPHEREx erstellte Vollhimmelskarte eigentlich aus 102 Karten in jeweils unterschiedlichen Farben besteht.
Das Observatorium wird diese Farben nutzen, um die Entfernung zu Hunderten von Millionen Galaxien zu messen. Obwohl die Positionen der meisten dieser Galaxien bereits von anderen Observatorien in zwei Dimensionen kartiert wurden, wird die Karte von SPHEREx in 3D erstellt, sodass Wissenschaftler subtile Unterschiede in der Anordnung und Verteilung der Galaxien im Universum messen können.

Diese Messungen werden Einblicke in ein Ereignis liefern, das sich in der ersten Milliardstel Milliardstel Milliardstel Sekunde nach dem Urknall ereignet hat. In diesem Moment, der als Inflation bezeichnet wird, dehnte sich das Universum um das Billionenfache aus. Seitdem hat sich nichts Vergleichbares im Universum ereignet, und Wissenschaftler möchten dieses Phänomen besser verstehen. Der Ansatz der SPHEREx-Mission ist ein Weg, um diese Bemühungen zu unterstützen.

Weitere Informationen zu SPHEREx

Die SPHEREx-Mission wird vom JPL für die Astrophysikabteilung der NASA innerhalb der Wissenschaftsdirektion in Washington geleitet. Das Teleskop und der Raumfahrzeugbus wurden von BAE Systems gebaut. Die wissenschaftliche Analyse der SPHEREx-Daten wird von einem Team von Wissenschaftlern aus 10 Institutionen in den USA, Südkorea und Taiwan durchgeführt. Die Daten werden am IPAC am Caltech in Pasadena verarbeitet und archiviert, das das JPL für die NASA verwaltet. Der Hauptforscher der Mission ist am Caltech tätig und hat eine gemeinsame Anstellung am JPL. Der SPHEREx-Datensatz ist öffentlich zugänglich.
Weitere Informationen über die SPHEREx-Mission finden Sie unter: https://science.nasa.gov/mission/spherex/

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