Nebeneinander angeordnete fotografische Glasplatten und Bilder von James Webb zeigen, wie sich die Teleskoptechnologie seit dem 19. Jahrhundert entwickelt hat

Carina-Nebel in der Mitte, NGC3372 oben rechts auf der Platte.  Bild aufgenommen in Arequipa, Peru am 7. April 1896.

Eine Glasplattenaufnahme zeigt den Carina-Nebel, links, aufgenommen in Arequipa, Peru, am 7. April 1896. Die Aufnahme des Carina-Nebels durch das James-Webb-Weltraumteleskop, rechts.Observatorium des Harvard College, Sammlung astronomischer fotografischer Glasplatten

  • Im 19. und frühen 20. Jahrhundert katalogisierten Astronomen das Universum auf fotografischen Glasplatten.

  • Astronomen studieren immer noch diese Platten, die als dienen Aufzeichnung des Himmels über fast 100 Jahre.

  • Im Vergleich zu schwachen Objekten, die auf Platten gestempelt sind, wirken die Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops dramatisch Verbesserungen in der Teleskoptechnik.

Heute ermöglichen die fortschrittlichsten Teleskope der Menschheit Astronomen, weit ins Universum zu blicken. Das neueste und leistungsstärkste astronomische Arbeitstier der NASA, die James-Webb-Weltraumteleskopliefert seit Juli scharfe Bilder der entferntesten Objekte im Universum.

lange bevor Astronomen entwickelten die Spitzentechnologie Für Teleskope wie Webb katalogisierten sie das Universum mit einer frühen Form der Fotografie auf Glasplatten.

Fast 100 Jahre lang, beginnend im späten 19. Jahrhundert und bis in die 1980er Jahre, verwendeten Astronomen fotografische Glasplatten, die etwa so dick wie Fensterscheiben waren, um Licht von Sternen, Sternhaufen und anderen Himmelsobjekten einzufangen. Um den Himmel zu kartieren, positionierten sie ein Teleskop mühsam von Hand über einen langen Zeitraum auf einem Objekt. Die Aufnahmen wurden auf mit lichtempfindlichen Emulsionen beschichteten Glasplatten gemacht, die Astronomen später wie einen Film in einer Dunkelkammer entwickeln.

Astronomen studierten diese durchsichtigen Glasscheiben, die Negative waren, die mit dunklen Flecken von Sternen und anderen kosmischen Objekten übersät waren, akribisch.

Annie Jump Cannon untersucht eine Fotoplatte des Nachthimmels auf ihrem Schreibtisch im Observatorium des Harvard College.

Die Astronomin Annie Jump Cannon untersucht Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts Fotoplatten des Nachthimmels am Harvard College Observatory.gem. 90-105 – Wissenschaftsdienst, Aufzeichnungen, 1920er-1970er, Archiv der Smithsonian Institution

Die resultierenden Platten – die frühesten fotografischen Atlanten des Himmels – ermöglichten es den Astronomen, a Einstufung System für Sternobjektedie schließlich fast ein Jahrhundert lang als Aufzeichnung des Himmels diente.

Astronomen verwenden diese durchsichtigen Platten immer noch, da sie Einblicke in die stellare Vergangenheit und die Entwicklung unseres Universums geben. Im Vergleich zu Webbs Infrarot BilderFotoplatten derselben Teile des Nachthimmels zeigen, wie technologische Entwicklungen zu klareren und tieferen Einblicken in den Kosmos führten.

„Wir sind vom menschlichen Auge zu Fotoplatten und jetzt zu elektronischen Geräten übergegangen, im Fall des James-Webb-Weltraumteleskops“, sagte Giovanna Giardino, eine Webb-Wissenschaftlerin bei der Europäischen Weltraumorganisation, gegenüber Insider. „Technologische Sprünge haben es uns ermöglicht, größere Teleskope zu haben, die schwächere Objekte sehen können“, fügte Giardino hinzu.

Im Vergleich zeigen Bilder derselben kosmischen Objekte, die auf altmodischen Fotoplatten und von Webb aufgenommen wurden, wie weit unsere Fähigkeit, den Kosmos einzufangen und zu studieren, fortgeschritten ist.

Carina-Nebel in der Mitte, NGC3372 oben rechts auf der Platte.  Bild aufgenommen in Arequipa, Peru am 7. April 1896.

Eine Glasplattenaufnahme zeigt den Carina-Nebel, links, aufgenommen in Arequipa, Peru, am 7. April 1896. Die Aufnahme des Carina-Nebels durch das James-Webb-Weltraumteleskop, rechts.Observatorium des Harvard College, Sammlung astronomischer fotografischer Glasplatten

Der Carina-Nebel, eine Ansammlung von Gas und jungen Sternen, 7.600 Lichtjahre entfernt und vier Mal so groß wie der Orionnebel, war 1752 erstmals entdeckt. Es ist eine riesige Sternentstehungsregion und Heimat junger, extrem massereicher Sterne, darunter Eta Carinae – ein volatiles System mit zwei massereichen Sternen, die sich eng umkreisen.

Das Harvard College Observatory verfügt über eine Sammlung von mehr als einer halben Million Glasplatten, darunter eine, die 1896 in Arequipa, Peru, mit einem 24-Zoll-Teleskop aufgenommen wurde, das den Nebel schwach vor einem größeren Himmelsausschnitt einfing.

Im Juli hat Webb auch ein Bild des Carina-Nebels aufgenommen, aber es gibt einen dramatischen Maßstabsunterschied zwischen den beiden Bildern. Nico Carver, ein Bibliothekar am Harvard College Observatory, sagte gegenüber Insider, dass Webbs Vergrößerungsfähigkeit 100-mal besser ist als das, was Astronomen auf fotografischen Glasplatten festhalten könnten.

„Webb ist ein Wunder der Technologie. Es ist eine sehr fortschrittliche Instrumentierung“, sagte Giardino und fügte hinzu, dass Webbs Fähigkeiten durch Fortschritte in der Teleskoptechnologie im Laufe der Zeit ermöglicht wurden. „Die Wissenschaft baut immer auf dem auf, was wir wissen“, sagte Giardino.

Bild von Jupiter, aufgenommen 1889 am Wilson's Peak, Nevada.

Ein Glasplattenbild von Jupiter, aufgenommen 1889 am Wilson’s Peak, Nevada, links. Jupiterbild des James-Webb-Weltraumteleskops, aufgenommen im Jahr 2022, rechts.Observatorium des Harvard College, Sammlung astronomischer fotografischer Glasplatten

Galileo Galilei machte die ersten detaillierten Beobachtungen des Planeten im Jahr 1610 mit einem kleinen Teleskop.

Frühe Bilder des Gasriesen zeigen oben links schwache Wolkenbänder und die Großer roter Fleck, ein gewaltiger Sturm, der seit Jahrhunderten wirbelt. Das Glasplattenbild wurde laut Carver 1889 am Wilson’s Peak, Nevada, mit einem 13-Zoll-Teleskop aufgenommen.

Glasplattenbild von Jupiter, aufgenommen 1927, links.  Webb-Bild von Jupiter, aufgenommen im Jahr 2022, rechts.

Ein Glasplattenbild von Jupiter, aufgenommen 1927, links. Jupiterbild des James-Webb-Weltraumteleskops, aufgenommen im Jahr 2022, rechts.Mit freundlicher Genehmigung der Carnegie Institution for Science; NASA, ESA, Jupiter-ERS-Team; Bildbearbeitung von Judy Schmidt

Jüngste Bilder von Webb, die im Juli aufgenommen und im August veröffentlicht wurden, zeigen die turbulente Atmosphäre des Planeten und den Großen Roten Fleck in bemerkenswerten Details. Das Teleskop entdeckte auch Jupiters dünne Ringe, die aus Staubpartikeln von Trümmern bestehen, und sichtbare Polarlichter an Jupiters Nord- und Südpol.

Das Glasplattenbild von Jupiter oben links stammt vom Carnegie Institute, das eine Sammlung von 250.000 Glasplatten unterhält, die vom Observatorium Las Campanas in Chile und den Observatorien Mount Wilson und Palomar in Calfornia stammen.

Bild von Stephans Quintett, aufgenommen 1979, links.  Bild von Stephans Quintett, aufgenommen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop im Jahr 2022, rechts.

Eine Glasplattenaufnahme von Stephans Quintett, aufgenommen 1974, links. Ein Bild von Stephans Quintett, aufgenommen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop im Jahr 2022, rechts.Mit freundlicher Genehmigung des Carnegie Institute for Science/NASA, ESA, CSA und STScI

Stephans Quintett, eine Ansammlung von fünf Galaxien, 290 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Pegasus, wurde erstmals 1877 entdeckt. Vier der fünf Galaxien interagieren gravitativ in einer Verschmelzung in Zeitlupe. Die fünfte Galaxie ist viel näher an der Erde, etwa 40 Millionen Lichtjahre ein Weg.

Der Fünfer ist auf dem 1974 aufgenommenen Glasplattenbild oben links schwach sichtbar. Am 12. Juli, als Webb seine veröffentlichte erste Reihe von Bildernman hat Stephans Quintett in beispielloser Detailtreue eingefangen.

Stephans Quintett nahe der Plattenmitte.  Das Bild wurde am 1. Oktober 1937 am Oak Ridge Observatory in Massachusetts aufgenommen.

Eine Glasplatte von Stephans Quintett, aufgenommen am 1. Oktober 1937 am Oak Ridge Observatory in Massachusetts. Ein Bild von Stephans Quintett, aufgenommen mit dem James Webb Space Telescope im Jahr 2022, rechts.Observatorium des Harvard College, Sammlung astronomischer fotografischer Glasplatten

Laut Giardino ist das einer der Hauptgründe, warum Webb so scharfe Bilder von der Galaxiengruppe machen kann seine Fähigkeit, Infrarotlicht zu erkennen. Laut Webb ist Webbs Bild ein riesiges Mosaik aus fast 1.000 Bildern NASAmit mehr als 150 Millionen Pixeln.

Laut Giardino können Astronomen mit mehr Pixeln hochauflösendere Ansichten des Kosmos aufnehmen. “Das war eine enorme Verbesserung”, sagte sie.

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