Originalveröffentlichung am 29.09.2022 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases
Zusammenfassung: Erstmals beobachten Webb und Hubble gleichzeitig dasselbe Ziel
Zwei der großen NASA-Observatorien hatten einen Platz in der ersten Reihe bei einem erstmaligen NASA-Test zur Verteidigung der Erde vor potenziellen Asteroiden- oder Kometengefahren.
Das James-Webb-Weltraumteleskop und das Hubble-Weltraumteleskop der NASA haben gemeinsam Daten gesammelt, bevor und nachdem der Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA absichtlich mit fast 24.000 Kilometer pro Stunde in Dimorphos, den Asteroidenmond im Doppelasteroidensystem von Didymos, eingeschlagen ist.
Nicht nur die bodengestützten Teleskopbeobachtungen alleine werden dazu beitragen, festzustellen, wie erfolgreich der Test bei der Veränderung der Asteroidenbahn war, sondern die kombinierten Fähigkeiten von Webb und Hubble – am gleichen Ziel, zur gleichen Zeit – werden es den Wissenschaftlern auch ermöglichen, eine breite Palette von Daten über Aufbau und Geschichte unseres Sonnensystems auszuwerten.
Zwei der großen NASA-Observatorien, das James-Webb-Weltraumteleskop und das Hubble-Weltraumteleskop, haben Bilder eines einzigartigen NASA-Experiments aufgenommen, bei dem ein Raumfahrzeug absichtlich in einen kleinen Asteroiden gesteuert worden ist. Dies ist der weltweit erste Test im Weltall zur Planetenverteidigung. Diese Beobachtungen des Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA markieren das erste Mal, daß Webb und Hubble gleichzeitig dasselbe Ziel am Himmel beobachtet haben.
Am 26. September 2022 um 19:14 Uhr EDT krachte DART absichtlich gegen Dimorphos, der Minimond im Doppelasteroidensystem von Didymos. Es war der weltweit erste Test zur Minderung der kinetischen Energie mit Hilfe der Einschlagtechnik, bei der ein Raumschiff einen Asteroiden, der keine Gefahr für die Erde darstellt, ablenkt und die Umlaufbahn des Objekts verändert. DART ist ein Test zur Verteidigung der Erde gegen potenzielle Gefahren von Asteroiden oder Kometen.
Die koordinierten Beobachtungen von Hubble und Webb sind mehr als nur ein Meilenstein für den Betrieb der beiden Teleskope – es gibt auch wichtige wissenschaftliche Fragen in Bezug auf den Aufbau und die Geschichte unseres Sonnensystems, die Forscher durch die Kombination der Fähigkeiten dieser Observatorien erforschen können.
„Webb und Hubble zeigen, was wir bei der NASA schon immer wussten: Wir lernen mehr, wenn wir zusammenarbeiten“, sagte NASA-Administrator Bill Nelson. „Zum ersten Mal haben Webb und Hubble gleichzeitig Bilder von demselben Ziel im Kosmos aufgenommen: einem Asteroiden, der nach einer elf Millionen Kilometer langen Reise von einem Raumschiff getroffen wurde. Die gesamte Menschheit wartet mit Spannung auf die Entdeckungen, die Webb, Hubble und unsere bodengestützten Teleskope machen werden – über die DART-Mission und darüber hinaus.“
Die gemeinsamen Beobachtungen von Webb und Hubble werden es den Wissenschaftlern ermöglichen, Erkenntnisse über die Beschaffenheit der Oberfläche von Dimorphos zu gewinnen und darüber, wie viel Material und wie schnell es bei der Kollision herausgeschleudert wurde. Darüber hinaus haben Webb und Hubble den Einschlag in unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts aufgezeichnet – Webb im Infrarotbereich und Hubble im sichtbaren Bereich. Die Beobachtung des Einschlags in einem breiten Spektrum von Wellenlängen wird die Verteilung der Partikelgrößen in der sich ausbreitenden Staubwolke zeigen und dazu beitragen, festzustellen, ob der Einschlag viele große Brocken oder hauptsächlich feinen Staub auswarf. Die Kombination dieser Informationen mit den Beobachtungen der bodengebundenen Teleskope wird den Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie effektiv ein kinetischer Einschlag die Umlaufbahn eines Asteroiden verändern kann.
Webb nimmt Aufprallstelle vor und nach dem Zusammenstoß auf
Webb machte eine Beobachtung der Einschlagstelle vor der Kollision und dann mehrere Beobachtungen in den nächsten Stunden. Die Bilder von Webb‘s Nahinfrarotkamera (NIRCam) zeigen einen dichten, kompakten Kern mit Fahnen aus Material, die, wie Büschel aussehend, sich vom Zentrum des Einschlags wegbewegen.
Die Beobachtung des Einschlags mit Webb stellte die Teams für Flugbetrieb, Planung und Wissenschaft aufgrund der Geschwindigkeit des Asteroiden vor besondere Herausforderungen. Während sich DART seinem Ziel näherte, führten die Teams in den Wochen vor dem Einschlag zusätzliche Arbeiten durch, um eine Methode zur Verfolgung von Asteroiden zu ermöglichen und zu testen, die sich mehr als dreimal so schnell bewegen wie die ursprünglich für Webb festgelegte Höchstgeschwindigkeit.
„Ich empfinde große Bewunderung für die Mitarbeiter der Webb-Mission, die dies möglich gemacht haben“, sagte die leitende Wissenschaftlerin Cristina Thomas von der Northern Arizona University in Flagstaff, Arizona. „Wir haben diese Beobachtungen jahrelang geplant und dann wochenlang in allen Einzelheiten ausgearbeitet, und ich bin unheimlich glücklich, daß dies nun Wirklichkeit geworden ist.“
Die Forscher planen außerdem, das Asteroidensystem in den kommenden Monaten mit dem Mid-Infrared Instrument (MIRI) und dem Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) von Webb zu beobachten. Die spektroskopischen Daten werden den Forschern Aufschluß über die chemische Zusammensetzung des Asteroiden geben.
Webb beobachtete den Einschlag über insgesamt fünf Stunden und nahm 10 Bilder auf. Die Daten wurden als Teil von Webb’s Cycle 1 Guaranteed Time Observation Program 1245 unter der Leitung von Heidi Hammel von der Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) gesammelt.
Hubble-Bilder zeigen Bewegung des Auswurfmaterials nach dem Einschlag
Hubble hat auch Beobachtungen des Doppelsystems vor dem Einschlag von DART und dann noch einmal 15 Minuten nach dem Einschlag von DART auf der Oberfläche von Dimorphos gemacht. Hubble’s Bilder mit der Weitwinkelkamera 3 zeigen den Einschlag im sichtbaren Licht. Die Auswürfe des Einschlags stellen sich als Strahlen dar, die sich vom Körper des Asteroiden weg ausbreiten. Die nach oben weisende, aufgefächerte Spitze des Auswurfs auf der linken Seite des Asteroiden liegt in der generellen Richtung, aus der sich DART näherte.
Einige der Strahlen scheinen leicht gebogen zu sein, aber die Astronomen müssen dies noch genauer untersuchen, um zu bestimmen, was es bedeuten könnte. Aus den Hubble-Bildern schätzen die Astronomen, daß die Helligkeit des Systems nach dem Einschlag um das Dreifache zunahm und auch acht Stunden nach dem Einschlag noch konstant blieb.
Mit Hubble ist geplant, das Didymos-Dimorphos-System in den nächsten drei Wochen zehn weitere Male zu beobachten. Diese regelmäßigen, relativ langfristigen Beobachtungen, während sich die Auswurfwolke mit der Zeit aus-dehnt und verblaßt, werden ein vollständigeres Bild der Ausdehnung der Wolke vom Auswurf bis zu ihrem Verschwinden zeichnen.
„Als ich die Daten sah, war ich buchstäblich sprachlos, überwältigt von den erstaunlichen Details des Auswurfs, die Hubble aufgenommen hat“, sagte Jian-Yang Li vom Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, der die Hubble-Beobachtungen leitete. „Ich fühle mich glücklich, diesen Moment miterlebt zu haben und Teil des Teams zu sein, das dies möglich gemacht hat.“
Hubble nahm 45 Bilder in der Zeit unmittelbar vor und nach dem Einschlag von DART auf Dimorphos auf. Die Hubble-Daten wurden im Rahmen des Cycle 29 des General Observers Program 16674 gesammelt.
„Dies ist ein noch nie dagewesener Blick auf ein noch nie dagewesenes Ereignis“, faßt Andy Rivkin zusammen, der Leiter des DART-Untersuchungsteams des Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory ist.
Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumforschung. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, einen Blick auf ferne Welten um andere Sterne werfen und die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin erforschen. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraumorganisation).
Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Projekt internationaler Zusammenarbeit zwischen der NASA und der ESA. Das Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, leitet das Teleskop. Das Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, ist für den wissenschaftlichen Betrieb sowohl von Hubble als auch Webb zuständig. Das STScI wird im Auftrag der NASA von der Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C., betrieben.
Hubble-Ansichten der Dimorphos-Ejekta
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Dimorphos
- Objektbeschreibung: Double Asteroid Redirection Test (DART) am Asteroiden Dimorphos
- Daten
- Instrument: WFC3/UVIS
- Filter: F350LP
- Bild
- Farbinformation: Bei den Bildern handelt es sich um separate Aufnahmen, die mit dem WFC3-Instrument am Hubble-Weltraumteleskop gemacht wurden. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung eines blauen Farbtons zu einem monochromatischen (Graustufen-)Bild.
Über das Bild: Diese Bilder des Hubble-Weltraumteleskops, die 22 Minuten, 5 Stunden und 8,2 Stunden nach dem beabsichtigten Einschlag auf Dimorphos durch den Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA aufgenommen wurden, zeigen sich ausbreitende Auswurfwolken aus dem Asteroidenkörper. Dieses Ereignis war der weltweit erste Test der kinetischen Einschlagtechnik, bei dem eine Raumsonde einen Asteroiden durch Veränderung seiner Umlaufbahn ablenkt.
Die Hubble-Bilder zeigen die Auswürfe des Einschlags, die sich als Strahlen vom Körper des Asteroiden weg ausbreiten. Die nach oben weisende, aufgefächerte Spitze des Auswurfs auf der linken Seite des Asteroiden liegt in der allgemeinen Richtung, aus der sich DART näherte. Aus den Hubble-Bildern schätzen die Astronomen, daß die Helligkeit des Didymos-Systems nach dem Einschlag um das Dreifache zugenommen hat. Von besonderem Interesse ist zudem, daß diese Helligkeit auch acht Stunden nach dem Einschlag noch konstant blieb.
Zusammen mit den Daten des James-Webb-Weltraumteleskops werden diese Beobachtungen den Wissenschaftlern Aufschluß über die Beschaffenheit der Oberfläche von Dimorphos, die Menge des bei der Kollision ausgeworfenen Materials, die Geschwindigkeit des Auswurfs und die Verteilung der Partikelgrößen in der sich ausdehnenden Staubwolke geben.
Hubble wird das Didymos-Dimorphos-System in den nächsten drei Wochen zehn weitere Male beobachten, um zu sehen, wie sich die Auswurfwolke mit der Zeit ausdehnt und verblaßt.
Hubble-Beobachtungen wurden mit dem Filter WFC3/UVIS F350LP durchgeführt und der Farbe Blau zugeordnet.
Webb-Ansichten der Dimorphos-Ejekta (NIRCam)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Dimorphos
- Objektbeschreibung: Double Asteroid Redirection Test (DART) am Asteroiden Dimorphos
- Daten
- Instrument: NIRCam
- Filter: F070W
- Bild
- Farbinformation: Das Bild ist eine Einzelbelichtung, die mit NIRCam am James Webb Space Telescope aufgenommen wurde. Die Farbe ergibt sich aus der Zuweisung eines roten Farbtons zu einem monochromatischen (Graustufen-) Bild.
- Rot: F070W
Über das Bild: Dieses Bild der Nahinfrarotkamera (NIRCam) des James-Webb-Weltraumteleskops zeigt Dimorphos, den Asteroidenminimond im Doppelasteroidensystem von Didymos, etwa vier Stunden nach dem Einschlag des Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA. Auf dem Bild sind ein dichter, kompakter Kern und Fahnen aus Material, die wie Büschel aussehen und sich vom Zentrum des Einschlags weg bewegen, sichtbar. Die scharfen Punkte sind die charakteristischen acht Beugungsspitzen von Webb, ein Artefakt der Teleskopstruktur.
In Verbindung mit den Daten von NASA‘s Hubble-Weltraumteleskop werden es diese Beobachtungen den Wissenschaftlern ermöglichen, Erkenntnisse über die Beschaffenheit der Oberfläche von Dimorphos zu gewinnen und darüber, wie viel Material ausgeworfen und mit welcher Geschwindigkeit es ausgeworfen wurde.
In den kommenden Monaten werden die Wissenschaftler das Mid-Infrared Instrument (MIRI) und den Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) von Webb nutzen, um die Auswürfe von Dimorphos weiter zu beobachten. Die spektroskopischen Daten werden den Forschern auch Aufschluß über die chemische Zusammensetzung des Asteroiden geben.
Die hier gezeigten Beobachtungen wurden mit dem Filter F070W (0,7 Mikrometer) durchgeführt und der Farbe Rot zugeordnet.
NIRCam wurde von einem Team der University of Arizona und dem Advanced Technology Center von Lockheed Martin entwickelt.
Hubble/Webb-Vergleich der Dimorphos-Ejekta
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Dimorphos
- Objektbeschreibung: Double Asteroid Redirection Test (DART) am Asteroiden Dimorphos
- Daten
- Instrument: HST: WFC3/UVIS
- Instrument: JWST: NIRCam
- Filter: HST: F350LP
- Filter: JWST: F070W
- Bild
- Farbinformation: Bei den Bildern handelt es sich um Einzelbilder, die mit dem WFC3-Instrument am Hubble-Weltraumteleskop und mit dem NIRCam-Instrument am James Webb Space Telescope aufgenommen wurden. Die Farbe ergibt sich aus der Zuordnung eines blauen Farbtons zu einem monochromatischen (Graustufen-)Hubble-Bild und eines roten Farbtons zu einem monochromatischen (Graustufen-)Webb-Bild.
- Blau: HST: F350LP
- Rot: JWST: F070W
Über das Bild: Zum ersten Mal haben das James-Webb-Weltraumteleskop und das Hubble-Weltraumteleskop der NASA gleichzeitig dasselbe Ziel beobachtet.
Diese Bilder, Hubble links, Webb rechts, zeigen Beobachtungen des Didymos-Dimorphos-Systems einige Stunden nach dem absichtlichen Einschlag des Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA auf dem Asteroiden des Mondes. Es war der weltweit erste Test zur Technik des kinetischen Einschlags, bei dem eine Raumsonde einen Asteroiden ablenkt, indem sie seine Umlaufbahn verändert.
Sowohl Webb als auch Hubble beobachteten den Asteroiden vor und nach der Kollision.
Die Wissenschaftler werden die kombinierten Beobachtungen von Hubble und Webb nutzen, um Erkenntnisse über die Beschaffenheit der Oberfläche von Dimorphos zu gewinnen, darüber, wie viel Material bei der Kollision ausgeworfen wurde, wie schnell es ausgeworfen wurde und über die Verteilung der Teilchengrößen in der sich ausbreitenden Staubwolke.
In den kommenden Monaten werden die Wissenschaftler auch das Mid-Infrared Instrument (MIRI) und den Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) von Webb einsetzen, um die Auswürfe von Dimorphos weiter zu beobachten. Die spektroskopischen Daten werden den Forschern Aufschluß über die Zusammensetzung des Asteroiden geben. Hubble wird Dimorphos in den nächsten drei Wochen zehn weitere Male beobachten, um zu sehen, wie sich die Auswurfwolke mit der Zeit ausdehnt und verblaßt.
Hubble-Beobachtungen wurden mit einem Filter, WFC3/UVIS F350LP (Farbe Blau), durchgeführt, während Webb mit F070W (0,7 Mikrometer, Farbe Rot) beobachtete.
NIRCam wurde von einem Team der University of Arizona und dem Advanced Technology Center von Lockheed Martin entwickelt.
Hubble/Webb Seite an Seite (WFC3/NIRCam Compass Image)
- Fast Facts
- Objekt
- Objektname(n): Dimorphos
- Objektbeschreibung: Double Asteroid Redirection Test (DART) am Asteroiden Dimorphos
- Daten
- Instrument: HST: WFC3/UVIS
- Instrument: JWST: NIRCam
- Filter: HST: F350LP
- Filter: JWST: F070W
- Bild
- Farbinformation: Bei den Bildern handelt es sich um Einzelbilder, die mit dem WFC3-Instrument am Hubble-Weltraumteleskop und mit dem NIRCam-Instrument am James Webb Space Telescope aufgenommen wurden. Die Farbe ergibt sich aus der Zuordnung eines blauen Farbtons zu einem monochromatischen (Graustufen-)Hubble-Bild und eines roten Farbtons zu einem monochromatischen (Graustufen-)Webb-Bild.
- Blau: HST: F350LP
- Rot: JWST: F070W
Über das Bild: Das Bild besteht aus zwei Spalten. Die linke Spalte, mit Hubble bezeichnet, ist ein Foto mit schwarzem Hintergrund und einem hellen blauen Punkt in der Mitte. Um den Punkt herum findet sich ein heller Schleier, der das Didymos-Dimorphos-System darstellt, zusammen mit 5 Beugungsspitzen, die sich nach außen erstrecken. Das Foto rechts zeigt einen schwarzen Hintergrund mit einem hellen roten Fleck in der Mitte des Bildes. Der Fleck, der den Asteroid des Didymos-Dimorphos-Systems nach dem Einschlag von DART wiedergibt, hat 8 Beugungsspitzen, die von seinem Zentrum ausgehen. Außerdem ist der Asteroid von einem hellen Lichtschleier umgeben, der sich in feinen Ranken nach außen erstreckt.
Oben rechts im Bild sind Pfeile zu sehen, die die Richtung des Einschlags des DART-Raumschiffs anzeigen. Der Pfeil für die Einschlagrichtung zeigt auf 5 Uhr. Der Pfeil zur Sonne zeigt in Richtung 8 Uhr.
Rechts unten befinden sich Kompasspfeile, die die Ausrichtung des Bildes am Himmel angeben. Der Pfeil in Richtung Norden zeigt in Richtung 2 Uhr. Der Pfeil in Richtung Osten zeigt in Richtung 10 Uhr.
In der oberen linken Ecke jedes Bildes sind die Filter angegeben, die zur Erstellung des Bildes verwendet wurden. Bei Hubble ist F350LP blau. Für Webb ist F070W rot.
Hubble-Zeitraffer der Dimorphos-Ejekta
Diese Animation kombiniert drei Bilder, die das Hubble-Weltraumteleskop der NASA aufgenommen hat, nachdem der Double Asteroid Redirection Test (DART) der NASA absichtlich auf Dimorphos, einem kleinen Asteroiden im Doppel-Asteroidensystem von Didymos, eingeschlagen ist. Die Animation umfaßt den Zeitraum von 22 Minuten nach dem Einschlag bis 8,2 Stunden nach der Kollision.
Infolge des Einschlags nahm die Helligkeit des Didymos-Dimorphos-Systems um das Dreifache zu. Die Helligkeit scheint auch acht Stunden nach dem Einschlag noch ziemlich konstant zu sein.
Hubble wird das Didymos-Dimorphos-System in den nächsten drei Wochen zehn weitere Male beobachten, um zu sehen, wie sich die Auswurfwolke mit der Zeit ausdehnt und verblaßt.
Hubble-Beobachtungen wurden mit einem Filter, WFC3/UVIS F350LP, durchgeführt und der Farbe Blau zugeordnet.
Webb-Zeitraffer der Dimorphos-Ejekta
Diese Animation zeigt einen Zeitraffer aufgenommener Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA, die die Nachwirkungen des absichtlichen Einschlags von NASA’s Double Asteroid Redirection Test (DART) in den Asteroiden Dimorphos zeigen. Die Animation zeigt die Zeitspanne kurz vor dem Einschlag um 19:14 Uhr EDT bis 5 Stunden nach dem Einschlag. Materialwolken aus einem kompakten Kern erscheinen als Strähnen, die vom Ort des Einschlags wegströmen. In der Animation ist auch ein Bereich mit schneller, extremer Aufhellung zu sehen.
In den kommenden Monaten werden die Wissenschaftler das Mittelinfrarot-Instrument (MIRI) und den Nahinfrarot-Spektrographen (NIRSpec) von Webb nutzen, um die Auswürfe von Dimorphos weiter zu beobachten. Die spektroskopischen Daten werden den Forschern auch Aufschluß über die Zusammensetzung des Asteroiden geben.
Die Beobachtungen von Webb wurden mit dem Filter F070W (0,7 Mikrometer, Farbe Rot) durchgeführt.
