Freitag, 02. Dezember 2022

Überraschend starke Beugungsmuster
James-Webb-Bilder mit störenden Strahlen

Auf den Bildern des neuen Weltraumteleskops fallen bei Sternen etliche Strahlen auf. Sechs von ihnen gehen vom Zentrum aus, dazu kommen noch waagerecht verlaufende Strahlen. So hübsch das aussieht - für Fachleute ist es ärgerlich.

Von Dirk Lorenzen | 18.11.2022

Etwas störend, aber physikalisch unvermeidlich: die jeweils acht Beugungsstrahlen auf Bildern des James-Webb-Teleskops
Etwas störend, aber physikalisch unvermeidlich: die jeweils acht Beugungsstrahlen auf Bildern des James-Webb-Teleskops (NASA/ESA/CSA)
Sechs Strahlen gehen symmetrisch von den hellen Lichtpunkten im Zentrum aus – dazu kommen noch zwei waagerecht verlaufende Strahlen. Dieses Leuchten ist ein rein optischer Effekt und hat nichts mit dem Aussehen der Sterne zu tun. An den Kanten der sechseckigen Spiegelsegmente und an der Halterung des Sekundärspiegels tritt Beugung auf. Salopp gesagt, wird etwas Licht des beobachteten Objekts in diese Beugungsstrahlen umgelenkt.
Das Team des James-Webb-Teleskops wusste, dass diese Strahlen auftauchen, denn Beugung ist ein grundlegendes physikalisches Phänomen. Aufgrund der Bauweise wären sogar zwölf Strahlen zu erwarten, aber durch geschickte Konstruktion überlappen sich einige – und so bleiben nur acht zu sehen.
Was auf den ersten Blick ganz hübsch aussehen mag, ist für Fachleute durchaus ärgerlich. Auch bei Bildern des Hubble-Teleskops sind Beugungsmuster zu sehen – allerdings nur bei hellen punktförmigen Objekten, etwa Sternen.
Weil James Webb im Infrarotbereich beobachtet und anders aufgebaut ist, sind seine Beugungsmuster viel stärker. Selbst helle Bereiche in Gasnebeln oder in Planeten verursachen störende Beugungsstrahlen.
Kürzlich war eine Aufnahme des Neptun aufgrund der Beugung deutlich diffuser. Es sah fast so aus, als sei der Planet von einem Nebel umgeben.
Mit allerlei Tricks und wachsender Erfahrung lassen sich die Strahlen zwar minimieren, aber niemals komplett entfernen. James Webb sieht buchstäblich Sterne.