Wir jagen Eis!

Schon seit Januar 2006 ist die Raumsonde New Horizons auf dem Weg zum äußersten Planeten unseres Sonnensystems, zu Pluto. Dies ist der einzige Planet, der noch nie Besuch von einer irdischen Raumsonde bekommen hat. Wir haben keine Ahnung, wie Pluto aussieht.

Seit dem Start von New Horizons ist einiges passiert: Pluto ist kein Planet mehr! New Horizon ist die erste Raumsonde, die zu einem Planeten gestartet ist, aber bei einem Zwergplaneten ankommt. Auslöser der Neudefinition des Begriffs Planet und der dabei auch neu entstandenen Kategorie Zwergplanet, war die Entdeckung neuer Himmelskörper jenseits der Neptunbahn. Statt also die Zahl der Planeten aufzublähen, hat man lieber die Kriterien verschärft, die ein Körper erfüllen muss, um als Planet zu gelten.

Hier ein kleines Video, dass die Mission in verspielt-reißerischer NASA-Manier kurz zusammenfasst:



Am Rande sei hier kurz erwähnt, dass Pluto nicht alleine ist, sondern eine Familie aus Monden um sich hat, wie dieses tolle Bild des Weltraumteleskop Hubble zeigt:

Credit: H. Weaver (JHU/APL), A. Stern (SwRI), and the HST Pluto Companion Search Team

Wenn die Raumsonde New Horizons im Juli 2015 Pluto bis auf 12.500 Kilometer erreicht haben wird, ist sie zu schnell und führt nicht genug Treibstoff mit, um in einem Orbit um Pluto einschwenken zu können. Die Sonde ist also jahrelang unterwegs, um für ein paar Tage Schnappschüsse und Messungen im Vorbeiflug zu machen. Aber was dann? Die Region, in der Pluto seine Bahn zieht, ist nicht leer - das hat ihn ja seinen Planetenstatus gekostet. Vergleichbar dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter befindet sich auch jenseits des Neptuns ein Gürtel kleiner Himmelskörper, der nach dem Astronomen Gerard Kuiper benannt wurde. Dieser Kuipergürtel ist ein Kometen-Reservoir. Das bedeutet, man vermutet viele schmutzige Schneebälle (oder eisige Schmutzbälle) in dieser Entfernung zur Sonne. Als klassische Kometen mit Schweif nehmen wir diese Körper erst war, wenn sie in Richtung Sonne stürzen.

Die Astronomen rund um das New-Horizons-Projekt hoffen, dass sie die Sonde nach dem Vorbeiflug an Pluto noch an bis zu zwei dieser Kuipergürtelobjekte, kurz KBOs genannt, vorbeifliegen lassen können. Vorausgesetzt, man findet geeignete Kandidaten. Hier kommt das Citizen-Science-Projekt IceHunters ins Spiel. Mit zwei großen Teleskopen, nämlich den 8-Meter-Subaru-Teleskop auf Mauna Kea, Hawaii und dem 6,5-Meter-Magellan-Teleskop in Chile, haben die Astronomen unzählige Aufnahmen der Himmelsregion gemacht, die von New Horizons nach der Pluto-Passage durchflogen werden kann. Die KBOs verraten sich dadurch, dass man zwei Bilder derselben Region nimmt, die in ein paar Tagen Abstand voneinander aufgenommen wurden. Diese Bilder werden dann voneinander subtrahiert. Unbewegliche Objekte, also die Sterne, müssten dann theoretisch auf den durch die Subtraktion errechneten Bilder verschwinden. Bewegliche Objekte, wie die KBOs, aber auch Asteroiden hingegen bleiben sichtbar. Theoretisch! In der Praxis sieht so ein subtrahiertes Bild eher wie dieses Beispiel aus:

Die Subtraktion gelingt bei weitem nicht perfekt, zum Beispiel weil sich die Sichtbedingungen durch die Atmosphäre zwischen den beiden Aufnahmen verändert haben. Außerdem schauen wir ausgerechnet in Richtung des Sternbild Sagittarius, also Richtung Zentrum der Milchstraße, wo sehr sehr sehr viele Sterne stehen. Dennoch stechen die nicht subtrahierten Objekte hervor. In dem Bild unten sind sie markiert: Die beiden Kreise markieren zwei helle Punkte. Dies sind die gesuchten KBOs, das sind also heiße Kandidaten für Kometen jenseits des Neptun im Kuipergürtel.  Sie haben sich etwas bewegt zwischen den beiden Aufnahmen - zu viel, um subtrahiert zu werden, aber doch wenig genung, um noch als runder Fleck zu erscheinen.

Der grüne Stern in dem Bild unten markiert hingegen eine Linie. Es handelt sich um ein recht schnelles Objekt, das sich relativ weit bewegt hat, zwischen den Tagen, an denen die beiden Bilder gemacht wurden. Schnell beduetet in diesem Fall relativ nah. Es handelt sich vermutlich um einen Asteroiden. Der Citizen Scientist ist aufgefordert, in den Bildern auch diese Objekte zu markieren. Die Profiastronomen schauen sich dann die Kandidaten für KBOs und Asteroiden genauer an.

Was die Astronomen um das New-Horizons-Projekt nicht interessiert, sind zwei andere Signale, die man mit KBOs verwechseln kann. Zum einen variable Sterne, also Sterne, die ihre Helligkeit zwischen den Aufnahmen ändern und daher nicht ordentlich subtrahiert werden können und zum anderen Spuren durch kosmische Strahlung, die einzelne Pixel ausleuchten.

Wie man also nun konkret mit IceHunters arbeitet, zeigt dieses Projektvideo:



Dass es Spaß macht, kann man mir gerne glauben oder es einfach selbst ausprobieren.