Wie Menschen Sternenlicht eingefangen haben - Eine kurze Geschichte (Video)

Ein neues Video von ESOcast, dem Video-Podcast der European Southern Observatory, führt den Zuschauer durch die Geschichte der verschiedenen Arten von Sensoren, mit denen Menschen Sternenlicht aufgenommen haben. Das Video wird vom ESO-Astronomen und ESOcast-Moderator Joe Liske (alias Dr. J) moderiert.

Der früheste dieser Sensoren sollte laut Liske nicht so schwer zu erraten sein: Es war das menschliche Auge.

"Erst Anfang des 17. Jahrhunderts begannen wir, ein Werkzeug zu benutzen, das uns hilft, schwächere und entferntere Sterne zu sehen", sagte Liske in dem Video. Das erste Werkzeug war natürlich das Teleskop. Galileo Galilei war einer der ersten Wissenschaftler, von denen bekannt war, dass sie ein Teleskop benutzten, das er bereits 1609 benutzte, um in den Kosmos zu blicken.

Ein Teleskop half Galileo dabei, Jupiters vier größte Monde zu identifizieren, was zeigte, dass die Erde nicht der einzige Planet mit einem Mondbegleiter war. Laut Liske hat diese Entdeckung "unsere Sicht auf unseren Platz im Universum für immer verändert".

Unglücklicherweise für Galilei und seine Zeitgenossen war es noch nicht möglich, eine Maschine zu verwenden, um zu erfassen, was sie durch das Teleskop sahen, und Wissenschaftler des Tages mussten zeichnen, was sie sahen.

Erst etwa 230 Jahre später konnten Astronomen mit Hilfe von Fotoplatten Licht aus dem Weltraum aufnehmen und aufzeichnen.

"Fotografische Platten können stundenlang belichtet werden, so dass die Astronomen viel schwächere Objekte erkennen können, als es mit dem Auge möglich wäre", sagte Liske. Die Platten gaben den Astronomen auch das erste "treue" Bild der Sterne, das den menschlichen Fehler in einer Skizze eliminierte.

Dennoch drängten Wissenschaftler auf empfindlichere Aufnahmegeräte, da die Technologie besser wurde. Als die Elektronik "ins Bild kam", änderten laut Liske die Vakuumröhren des Photomultipliers erneut die Sichtweise der Wissenschaftler auf den Nachthimmel.

Die Röhren, die in den 1930er Jahren verfügbar waren, wandeln ein Photon in ein Elektron um, das multipliziert wird, um einen elektrischen Strom zu erzeugen und das Signal des Photons zu verstärken. Die Photomultiplier waren nach Liske etwa 10 mal lichtempfindlicher als Photoplatten. Sie waren jedoch für Bildgebungszwecke schwierig zu verwenden.

Als die digitale Bildgebung in den 1970er Jahren möglich wurde, war das kein Problem mehr. Bei der digitalen Bildgebung werden lichtempfindliche Halbleiter, sogenannte Charged Coupled Devices (CCDs), verwendet. Sie bestehen aus einer "dünnen Siliziumschicht, die in Millionen winziger Quadrate unterteilt ist, die jeweils ein Pixel darstellen."

Wir verwenden heute immer noch CCDs, obwohl sie wesentlich empfindlicher geworden sind als in den 1970er Jahren - die für die Astronomie verwendeten sind laut Liske ebenfalls viel größer geworden. Heute können sie 9.000 x 9.000 Pixel (oder 81 Megapixel) groß sein und zu einer Kamera zusammengefügt werden, die mehr als eine Milliarde Pixel erfassen kann.

"Wenn sich die Technologie weiterentwickelt, können wir uns auf künftige Detektoren freuen, die den schwachen Lichtniesel aus dem Kosmos noch besser erfassen können", sagte Liske.

ProfoundSpace.org Senior Producer Steve Spaleta hat zu diesem Bericht beigetragen.