So entstehen die faszinierenden Weltraumbilder

Strahlende Sterne, leuchtende Planeten, bunte Nebel: Das Weltall wird auf Bildern oft als ein mystischer Ort mit vielen Farben dargestellt. Wie entstehen eigentlich diese faszinierenden Weltraumbilder, die das „James Webb“-Teleskop neuerdings zu uns sendet?

Das „James Webb Space Telescope“, wie es mit vollem Namen heißt, hat dazu mehrere Instrumente an Bord. Diese zeichnen unterschiedliche elektromagnetische Frequenzbereiche im infrarotnahen Bereich auf, die für das menschliche Auge überwiegend nicht sichtbar sind.

Diese Daten „werden in einem digitalen Format mit Einsen und Nullen gespeichert“, sagt Joe DePasquale im Nasa-Podcast. Im Wesentlichen sei es ein Schwarz-Weiß-Bild. Der Senior Data Image Developer am Space Telescope Science Institute in Baltimore (US-Bundesstaat Maryland) ist mit seinem Team für die Veröffentlichung der Weltraumbilder unter anderem vom „Webb“-Teleskop zuständig.

Diese Daten des Teleskops müssen zuerst von instrumentellen Effekten bereinigt werden, erklärt Astrophysiker Kai Noeske von der Europäischen Weltraumorganisation (Esa). Danach kommt die Farbe: Grob gesagt werden dabei unterschiedlichen Bereichen die Grundfarben Rot, Grün und Blau zugeordnet.

Denn es ist nicht so, dass die Wissenschaftler ein Bild mit von ihnen ausgesuchten Farben erstellen. DePasquale erklärt dazu: „Wir respektieren die Daten von Anfang bis Ende. Und wir lassen die Daten in Farbe erscheinen.“

Der Weg zum Endprodukt – Das Foto

Objekte im Weltall wie Sterne oder Gase sind in unterschiedlichen Wellenlängen sichtbar. Um diese aufnehmen zu können, hat das Webb-Teleskop mehrere Filter an Bord. Astrophysiker Noeske veranschaulicht die Arbeit im Bildbearbeitungsprogramm, wo die Farbe ins Bild kommt: „In der Regel wird die Aufnahme im kurzwelligsten Filter der blaue Kanal, im mittleren Filter der grüne Kanal, und die Aufnahme im langwelligsten Filter der rote Kanal.“

Diese Vorgehensweise unterscheidet sich in der Hinsicht nicht allzu stark von normalen Digital- oder Smartphone-Kameras. Auch sie nutzen Tricks, um Farben abbilden zu können. Dort messen Sensoren, wie viele Anteile Rot, Grün und Blau die jeweiligen Bildbereiche aufweisen. Die monochromen Bildinformationen werden direkt in der Kamera oder dem Smartphone zu einem Farbbild zusammengesetzt.

Bei den Bildern des „Webb“-Teleskops wird dieser Schritt erst nachträglich vorgenommen. Darüber hinaus sind die veröffentlichten Aufnahmen teilweise aus Hunderten Einzelbildern zusammengesetzt.

Der Nachfolger

Das „James Webb“-Teleskop startete am 25. Dezember 2021 an Bord einer Ariane-Trägerrakete ins All. Zuvor hatte es Kostenexplosionen und immer neue Verschiebungen gegeben. Die Weltraumagenturen der USA, Kanadas und Europas kooperieren bei dem Projekt. Dahinter stecken eine 30 Jahre lange Entwicklung und Kosten von etwa zehn Milliarden Dollar (rund 8,8 Milliarden Euro).

Das „Webb“-Teleskop folgt auf das „Hubble“-Teleskop, das seit mehr als 30 Jahren im Einsatz ist. Während „Hubble“ im optischen und ultravioletten Bereich arbeitet, untersucht „James Webb“ im infrarotnahen Bereich.

Das „James Webb“-Teleskop liefert unter anderem mithilfe eines 25 Quadratmeter großen Spiegels neue Bilder aus dem frühen Universum. Die Wissenschaft erhofft sich von den Aufnahmen Erkenntnisse über die Zeit nach dem Urknall vor rund 13,8 Milliarden Jahren – und möglicherweise sogar auf Hinweise auf eine zweite Erde. (dpa/red)