James Webb Teleskop

Peter0167 schrieb:Zudem ist der Stern bei Ankunft seines Lichtes viel weiter von uns entfernt als 4,4 oder 5,3 LJ (obere rote Linie).

Erschließt mich schon. Innerhalb der Laufzeit des Lichtes zu unsere Erde, bewegt sich der Himmelskörper gleichzeitig weg oder bewegt sich auf uns zu. Das bedeutet, man hört praktisch wie beim Martinshorn entweder einen hohen oder tiefen ton. Bis er ankommt, vergeht natürlich Zeit. Ist wie bei einem Fußballspieler aus 100m Entfernung. Du "siehst" genau was er macht, aber den tritt in dem Ball "hörst" du erst 1/3 Sekunde später. Genau das passiert auch bei den Messungen der Strahlung im Kosmischen Bereich. Ferner kann man sich im Messbereich die Erdkrümmung über die Laufzeiten zu Nutze ziehen, wenn es um die Distanzen geht.
Wenn ein bestimmter Punkt auf der Erde zufällig genau parallel oder auf einer x beliebigen Achse liegt, kann ich zeitgleich auf einer Kugel in 1000 oder 5000km Entfernung mit heutigen Mitteln sehr genau die Laufzeiten ermitteln, weil diese etwas entfernter liegen und mit heutigen Mitteln durchaus zu messen sind.

Die Messung über die Laufzeit würde automatisch wesentlich genauer werden, indem ich die Messpunpunke möglichst weit räumlich voneinander trenne, weil damit der Zeitraum zwischen der Konstanze (Lichtgeschwindigkeit) größer wird. Meinetwegen auch Schallgeschwindikeit, funktioniert ganz genau so.

Bei diesen mega Distanzen ist es nach wie vor aber ein Problem, wenn es um einige Lichtjahre geht, keine Frage.

1440 schrieb:Bei diesen mega Distanzen ist es nach wie vor aber ein Problem, wenn es um einige Lichtjahre geht, keine Frage.

Ein entscheidender Faktor ist aber gerade auch die Expansion des Raums über die Laufzeit des Lichts, zumal die Expansion auch nicht gleichmäßig von statten geht / ging.

RogerHouston schrieb:Ein entscheidender Faktor ist aber gerade auch die Expansion des Raums

Die Expansion findet zeitgleich überall statt. Selbst dann, wenn du ganz normal zu Fuß über einen Weg läufst.

Weg = Zeit

Daraus folgert, dass auch Licht eine bestimmte Zeit zu einem bestimmten Ort braucht, um es überhaupt erst einmal wahr nehmen zu können. Wenn die Laufzeit halt sehr lange sein sollte, sehen (hören) wir ja dann nur die Vergangenheit, obwohl das eigentliche Geschehen, je nachdem was wir hören oder sehen schon längst der Vergangenheit angehört.

Elektromagnetische Ausbreitung im optimalen Raum (Stellaren Raum) unterliegt erst einmal grundsätzlich, dass das Signal mit der Entfernung zum Quadrat abnimmt. Das bedeutet, wenn ich eine bestimmte Lichtquelle in einer bestimmten Ertfernung in der Intensität Messe, fällt sie mit doppelter Ertfernung um das Vierfache ab. In der HF Technik wären das 6 dbd. Licht verhält sich ganz genau so.

1440 schrieb:Die Expansion findet zeitgleich überall statt. Selbst dann, wenn du ganz normal zu Fuß über einen Weg läufst.

Weg = Zeit

Daraus folgert, dass auch Licht eine bestimmte Zeit zu einem bestimmten Ort braucht, um es überhaupt erst einmal wahr nehmen zu können. Wenn die Laufzeit halt sehr lange sein sollte, sehen (hören) wir ja dann nur die Vergangenheit, obwohl das eigentliche Geschehen, je nachdem was wir hören oder sehen schon längst der Vergangenheit angehört.

Elektromagnetische Ausbreitung im optimalen Raum (Stellaren Raum) unterliegt erst einmal grundsätzlich, dass das Signal mit der Entfernung zum Quadrat abnimmt. Das bedeutet, wenn ich eine bestimmte Lichtquelle in einer bestimmten Ertfernung in der Intensität Messe, fällt sie mit doppelter Ertfernung um das Vierfache ab. In der HF Technik wären das 6 dbd. Licht verhält sich ganz genau so.

Das ist ja Alles schön und gut, hat aber nicht wirklich was mit meiner Ergänzung zu tun:

RogerHouston schrieb:Ein entscheidender Faktor ist aber gerade auch die Expansion des Raums über die Laufzeit des Lichts, zumal die Expansion auch nicht gleichmäßig von statten geht / ging.

Wollte Dir nur mitteilen, dass eben zum Sich-Entfernen eines Objektes auch noch die Raumexpansion dazu kommt, wenn man die Laufzeit von Licht von A nach B misst.

Wobei ich grade gar nicht sicher bin, ob das überhaupt so stimmt:

1440 schrieb:Die Expansion findet zeitgleich überall statt.

Wird aber OT hier - warten wir mal auf @Peter0167 's Thread zum Thema.

RogerHouston schrieb:Wollte Dir nur mitteilen, dass eben zum Sich-Entfernen eines Objektes auch noch die Raumexpansion dazu kommt,

Das stimmt und hatte ich leider nicht berücksichtigt.

Die zeitgleiche Ausbreitung des Raumes dabei ist aus meiner Sicht bis dato nicht wirklich wissenschaftlich ergründet.
Also das wäre dann ja das Ende, bzw der Anfang.
Geht das überhaupt?

Genau deswegen bauen wir immer größere "Instrumente" um den Anfang sehen zu können und dazu gehört definitiv das James Webb Teleskop.

Man kann zwar viel sehen und wissenschaftlich erforschen, aber die absolute Grenze, also da, wo der Raum anfängt oder aufhört (Zeit), da kommen wir glaube ich nicht ran.

1440 schrieb:Die zeitgleiche Ausbreitung des Raumes dabei ist aus meiner Sicht bis dato nicht wirklich wissenschaftlich ergründet.

Doch ist sie. :-)

z.B.
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1424299112

1440 schrieb:Genau deswegen bauen wir immer größere "Instrumente" um den Anfang sehen zu können und dazu gehört definitiv das James Webb Teleskop.

Wir können den Anfang, also T= 0 nicht sehen. Egal wie groß das Teleskop ist.
Alles was wir sehen können ist das hier:

https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Planck/Planck_and_the_cosmic_microwave_background

Die größeren Instrumente werden auch nicht dafür gebaut den Anfang zu sehen, sondern für zig tausend andere Dinge,
z.B:
- Entstehung von: Galaxien, Sternen, Planeten
- Schwarze Löcher
- Exoplaneten
- etc

1440 schrieb:Man kann zwar viel sehen und wissenschaftlich erforschen, aber die absolute Grenze, also da, wo der Raum anfängt oder aufhört (Zeit), da kommen wir glaube ich nicht ran.

Siehe oben. Das Bild vom CMB ist das frühste beobachtbare im Universum. Wenn du im sichtbaren Licht so "weit" zurückblicken möchtest, wirds irgendwann nur noch weiß, weil es da sehr... sehr, sehr warm war. :-)
Der Rest sind theoretische Modelle, die sich T=0 annähren (sogar ziemlich nahe), aber keine Daten für T=0 liefern können.
Dennoch sind diese Modelle ziemlich gut, da sie das heutige Universum am ehesten wiedergeben. Dazu empfehle ich dir den Youtube-Kanal von "Urknall, Weltall und das Leben"

CharlyPewPew schrieb:Das Bild vom CMB ist das frühste beobachtbare im Universum.

Für die elektromagnetische Strahlung trifft dies wahrscheinlich zu. Es gibt aber auch Ansätze, die auf Gravitationswellen oder Neutrinos basieren, hier sähe es schon anders aus, wenn wir in der Lage wären, diesbezüglich was zu "sehen". :D

Abgesehen davon können wir natürlich Teilchen beobachten, die direkt nach dem Urknall entstanden sind. Z.B. Deuterium, welches wir heute im intergalaktischem- bzw. interstellarem Raum entdecken, ist nicht in Sternen erbrütet worde, sondern während der primordialen Nukleosynthese. Und darüber lassen sich ebenso Rückschlüsse ableiten, wie über den MWB.

Peter0167 schrieb am 04.04.2022:Für die elektromagnetische Strahlung trifft dies wahrscheinlich zu.

Das hätte ich dazuschreiben sollen. Vielen Dank :-)

Gibt es denn jetzt ein genaues Datum, ab wann das Teleskop vollständig einsatzbereit ist und alles erforscht? :)

Kephalopyr schrieb:Gibt es denn jetzt ein genaues Datum, ab wann das Teleskop vollständig einsatzbereit ist und alles erforscht? :)

- Die Suche nach den ersten leuchtenden Objekten und Galaxien, die nach dem Urknall und dem darauf folgenden dunklen Zeitalter vor 13,5 Milliarden Jahren entstanden sind.

- Verbesserung des Verständnisses der Strukturbildungsprozesse im Universum.

- Die Untersuchung der Entstehung – und Weiterentwicklung – von Galaxien, Schwarzen Löchern, Sternen und Planetensystemen, insbesondere die Erforschung von protoplanetarischen Scheiben.

- Untersuchung von Exoplaneten, ihrer Atmosphäre und etwaigen Eignung für Leben.

Die Kallibrierung ist im März erfolgreich abgeschlossen worden.

Zwei Drittel der Beobachtungszeit sind frei zu vergeben. Für den ersten Beobachtungszyklus mit über 6000 Stunden wurden 1172 Anträge aus 44 Ländern geprüft. Die Auswahl der Projekte wird von einem internationalen Gremium von Astronomen in verschiedenen Arbeitsgruppen entschieden, die jeweils die interessantesten davon auswählen. Die Vergabe geschieht dabei in einem Doppel-Blind-Verfahren.

Wikipedia: James-Webb-Weltraumteleskop

Kephalopyr schrieb:...und alles erforscht?

Nnnnajaaa, alles erforscht wohl kaum 😉

Ansonsten würde ich mich an die von @Teegarden genannten Punkte halten 😊

Kephalopyr schrieb:Gibt es denn jetzt ein genaues Datum, ab wann das Teleskop vollständig einsatzbereit ist und alles erforscht? :)

Im Juni oder Juli soll's wohl "richtig" losgehen. Eine genauere Aussage habe ich bisher nicht gefunden. Ich nehme an, dass es viel genauer wohl auch nicht sinnvoll wäre. Die Abgleiche und Justierungen, die noch zu machen sind, würden wahrscheinlich keinem ganz exakten Zeitplan folgen können.

@Kephalopyr

https://www.br.de/wissen/james-webb-weltraum-teleskop-nasa-100.html#:~:text=Erstes%20Foto%20zur%20Erde%20gefunkt,im%20Juni%20justiert%20werden%20m%C3%BCssen.

Am 11. Februar twitterte die NASA das erste Bild, das das riesige Teleskop in den Weiten des Alls aufgenommen hat. Es dient zur Feineinstellung und Ausrichtung der Spiegel, die bis zur Einsatzbereitschaft im Juni justiert werden müssen

Webb, willkommen zu Hause. Wir sind der Entdeckung der Geheimnisse des Universums einen Schritt näher gekommen. Ich kann es kaum erwarten, im Sommer (2022) Webbs erste neue Aufnahmen des Universums zu sehen."

Nasa-Chef Bill Nelson

In dem Bericht steht Juni beziehungsweise Sommer 2022. Die längste Wartezeit ist also schon rum und die ersten Bilder gab es ja auch schon zu bestaunen.

Teegarden schrieb:. Die längste Wartezeit ist also schon rum und die ersten Bilder gab es ja auch schon zu bestaunen.

Und die sind exellent. Eigentlich könnten sie loslegen und das Feintuning nebenbei erledigen. Ich nehme mal an dass sie das nicht tun weil sie das Orginalbild als Referenz benötigen und dadurch das Optimale aus ihrem Gerät herrausholen wollen.

Lupo54 schrieb:Feintuning nebenbei erledigen

Finetunig ist bei einer IRA-A-C meter Welle eine echte Herausforderung. Das was die gemacht haben, ist das ganz grobe "Tuning" an einem Stern gewesen und eine echte Hochleistung an die Ingenieure, die das überhaupt ermöglicht haben.

Es geht jetzt noch einiges mehr, denn danach kommt dann wohl die Feinjustierung. Die muß "Kür" wird folgen. Bei so vielen Einzel - Spiegeln, hat man einen sehr großen Vorteil, denn man kann äußerst genau, alle Störfaktoen außschalten, oder auch richtig Mist bauen...
Auch im Raum.

Es ist aus meiner Sicht unfassbar, dass man solch einen Spiegel unter den Belastungen in den Raum schicken kann, ohne dass wichtige Systeme ausfallen, oder einzelne Spiegel eventuell de-justiert
sein könnten.


Ich glaube, es ist so ziemlich das Beste, was wir wohl jemals gebaut haben, was das angeht....

RogerHouston schrieb am 02.04.2022:Ein entscheidender Faktor ist aber gerade auch die Expansion des Raums über die Laufzeit des Lichts, zumal die Expansion auch nicht gleichmäßig von statten geht / ging.

Was das angeht, und ich glaube ich habe dich schon richtig verstanden...

Wenn sich eine Quelle auf einem zu oder weg bewegt, es ist und bleibt Raum-Zeit.
Vollkommen egal, woher und aus welcher Entfernung das "Signal" kommt und ob sich der eigentliche Raum zeitlich ausbreitet. Das ist genau genommen schon etwas Phantastisch, aber das findet tatsächlich sogar im minimalistischen Statt!

Meinetwegen kann sich der Raum ausbreiten oder sogar krümmen. Vollkommen normal.

Das macht er sogar nachweislich in der Nähe Massenreicher Sterne (Gravitation).

Dort wird auf jeden Fall die Zeitkonstante verändert, bzw verlangsamt und /oder expandiert. Auch das bewirkt Gravitation.

Ich habe einmal deinen Link kurz überflogen. Ich werde mich zu gegebener Zeit damit befassen. Englisch kann ich, aber nicht perfekt :-)

So Cya Fiends of The Teleskop :-)

1440 schrieb:Ich glaube, es ist so ziemlich das Beste, was wir wohl jemals gebaut haben, was das angeht....

Da kann ich nur zustimmen. Schon der Schliff eines kleinen Spiegels von sagen wir mal 20 oder 30 Zentimetern erfordert ungeheure Präzision. Zu dem die Spiegelbauer übrigens lange nicht in Lage waren, man hat Geräte des 18. Jahrhunderts optisch nachgeprüft, sie waren sehr unvollkommen geschliffen.
Beim JWT kommt ja noch dazu dass der Spiegel nicht als ganzes, sondern aus 18 Einzelelementen besteht. Neben dem präzisen Schliff jedes Einzelelemnts besteht also noch das Problem der Ausrichtung jedes einzelnen Elements.
Wenn in Wiki steht "müssen die Spiegel bis auf eine Toleranz von weniger als eine Wellenlänge ausgerichtet werden", so heißt das im Klartext: Bei den hier verwendeten Farbspektrum im roten/infraroten Bereich geht es um etwa 1/1000 Miliimeter.
Da muß man drunter bleiben. Deshalb auch das riesige Sonnensegel. Wenn man etwas bei dieser Konstruktion nicht gebrauchen kann dann sind es Temperaturschwankungen an den Spiegeln. Die würden unweigerlich zu Fehlern in der Abbildung führen.
Alles in allen ein Gerät das mechanisch/opisch allerhöchste Anforderungen erfüllt. Sozusagen ein modernes Weltwunder. Und auch zugleich zeigt was technischer Fortschritt ist. In meiner Jugendzeit (60er Jahre) war das Mount-Palomar-Teleskop mit seinen 5 Metern Durchmesser das größte Teleskop der Welt und es hieß damals: "Wir nähern uns dem technisch machbaren weil Spiegel mit einem größeren Duchmesser sich unter ihrem Eigengewicht durchbiegen und deshalb keine präzisen Bilder mehr liefern können".
Heute schaffen wir ein Gerät mit einem opisch größeren Spiegel in den Weltraum und es funktioniert.

Lupo54 schrieb:Schon der Schliff eines kleinen Spiegels von sagen wir mal 20 oder 30 Zentimetern erfordert ungeheure Präzision.

Das stimmt. Ich habe das selbst noch nicht probiert, aber es gibt gute Hobby Astronomen, die sich durchaus an einem Rohling heran gewagt haben und den selbst schleifen. Das ist dann aber von einer derartigen Genauigkeit, immer noch Lichtjahre weit entfernt.

Lupo54 schrieb:Beim JWT kommt ja noch dazu dass der Spiegel nicht als ganzes, sondern aus 18 Einzelelementen besteht. Neben dem präzisen Schliff jedes Einzelelemnts besteht also noch das Problem der Ausrichtung jedes einzelnen Elements.

Absolut richtig. Das ist für mich nicht nur mathematisch eine unfassbar korrekte Berechnung gewesen, sondern auch die Ausführung ist aus meiner Sicht unübertroffen.

Lupo54 schrieb:/infraroten Bereich geht es um etwa 1/1000 Miliimeter.

Kannst'e ausrechnen. Es gilt generell auf die Wellenlänge bezogen, je genauer der Empfänger sein soll also in dem Spektrum, wo er möglichst empfindlich sein "muss" folgende Regel.
Je höher die Frequenz, umso höhere Anforderungen werden automatisch auch an dem Empfänger gestellt.
In diesem Fall ein Reflektor für extrem kurze Wellen und auch breitbandig genug, denn der Bereich ist sehr groß.
Du hast es auch schon ausgesprochen. 1/1000 Abweichung wäre praktisch in dem Wellenbereich schon zu viel.

Es verhält sich ebenfalls wie bei einer Verdopplung auf einer bestimmten Frequenz im Raum auf die Distanz.

Verdopplung (Verfielfachung) der Frequenz bedeutet auch, dass ich auf der Empfängerseite einen wesentlichen höheren Aufwand betreiben muss (Genauigkeit), um es überhaupt noch genau messen (sehen) zu können.

Unser Auge lässt nur bestimmte Visuelle Eindrücke zu, der Infrarot Bereich zählt nicht dazu.

Ich hoffe, dass dann bald auch ständig schöne Ergebnisse auch für uns (die bereite Masse) zu sehen sind.....

Lupo54 schrieb: und es hieß damals: "Wir nähern uns dem technisch machbaren weil Spiegel mit einem größeren Duchmesser sich unter ihrem Eigengewicht durchbiegen und deshalb keine präzisen Bilder mehr liefern können".

Auch deshalb ab ins All: da biegt sich nichts durch Eigengewicht durch.

Suppenhahn schrieb:Auch deshalb ab ins All: da biegt sich nichts durch Eigengewicht durch.

Eigentlich gibts rein von der Funktion eines Teleskopes nur Vorteile wenn man es ins All schiesst. Nur, der Preis für den Start, die begrenzte Baugrösse und die nichtvorhandene Möglichkeit zur Reperatur/Upgrades sprechen dagegen bzw machen es schwierig.