Vom Niederrhein in die Atacama: FYST nimmt das frühe Universum ins Visier
Blick zurück zum Urknall: Das Fred Young Submillimeter Telescope startet in Chile. Forschende der Unis Köln und Bonn suchen nach Antworten im frühen All.
Das FYST-Teleskop in Chile ist eingeweiht. In 5640 m Höhe erforscht es das älteste Licht des Alls und dunkle Materie.
Foto: Niclas Carl / Universität zu Köln
Gut drei Jahrzehnte vergingen von der ersten Idee bis zur Fertigstellung. Jetzt steht das Fred Young Submillimeter Telescope (FYST) auf dem Gipfel des Cerro Chajnantor in der chilenischen Atacama-Wüste. Am 9. April 2026 feierten über hundert Gäste die offizielle Einweihung dieses technischen Großprojekts.
Forschende aus Deutschland, den USA, Kanada und Chile blicken nun gemeinsam in die Tiefen des Alls. Sie wollen Antworten auf fundamentale Fragen finden: Wie funktioniert das Universum? Was verbirgt sich hinter dunkler Energie? Und was geschah unmittelbar nach dem Urknall?
Inhaltsverzeichnis
Ein Standort über den Wolken
Das FYST hat sich einen ziemlich exponierten Platz ausgesucht: Es steht auf 5640 m Höhe. Damit blickt es sogar auf das Basislager des Mount Everest hinab. Dieser extreme Standort ist eine bewusste Entscheidung. Auf dieser Höhe lässt das Teleskop den Großteil der Erdatmosphäre einfach unter sich. Das ist entscheidend für die Arbeit der Forschenden, da Wasserdampf in tieferen Schichten die Submillimeterwellen fast wie ein Schwamm aufsaugt.
In der Atacama-Wüste ist die Luft so trocken, dass die Signale aus dem All fast ungehindert am Spiegel ankommen. Bessere Bedingungen fände man höchstens direkt im Weltraum. Für das Team vor Ort bedeutet die Höhe allerdings Schwerstarbeit. Da der Luftdruck dort oben weniger als 50 % des Normalwerts beträgt, kommen Menschen schnell an ihre Grenzen. Der Griff zur Sauerstoffmaske ist auf dem Gipfel daher Pflicht. Zudem dürfen nur Personen den Aufstieg wagen, die zuvor einen strengen medizinischen Check bestanden haben.
Präzision aus Deutschland für die Welt
Das Herzstück des FYST ist ein sechs Meter großer Spiegel. Die gesamte Konstruktion stammt aus dem Ruhrgebiet. Das Duisburger Unternehmen CPI Vertex Antennentechnik GmbH hat die Struktur sowie die Antriebs- und Steuerungssysteme entwickelt. Über 250.000 Arbeitsstunden flossen in die Planung, Fertigung und Qualifizierung.
Bevor die Einzelteile die Reise nach Südamerika antraten, bauten Ingenieurinnen und Ingenieure das Teleskop testweise in Xanten am Niederrhein auf. Das Bauwerk ist so hoch wie ein dreistöckiges Haus. Für den Transport nach Chile zerlegten Fachkräfte die Anlage in große Module. Per Schiff gelangten die bis zu 60 t schweren Komponenten über den Atlantik. Lastwagen transportierten sie anschließend über steile Serpentinen auf den Gipfel des Cerro Chajnantor.
Innovative Optik für neue Erkenntnisse
FYST unterscheidet sich durch sein optisches Design deutlich von anderen Radioteleskopen. Es ermöglicht den Astronominnen und Astronomen ein besonders großes Sichtfeld. Bei jeder Belichtung können sie einen weiten Bereich des Himmels erfassen. Das macht die Kartierung der südlichen Hemisphäre besonders effizient. Dominik Riechers, Professor für Astrophysik an der Universität zu Köln, erklärt das Potenzial:
„FYST bildet den Höhepunkt des jahrzehntelangen Engagements der Universität zu Köln in der Submillimeterwellen-Astrophysik in Chile. Gemeinsam mit unseren Partner*innen an der Cornell University freuen wir uns, diesen Meilenstein in der Technologieentwicklung zu präsentieren, der unseren Blick auf den Himmel in diesem wichtigen, aber wenig erforschten Wellenlängenbereich revolutionieren wird […]“.
Das Teleskop misst Strahlung aus Bereichen, aus denen kein sichtbares Licht zur Erde gelangt. Dazu gehören Staub- und Molekülwolken, die galaxienreiche Regionen oder Schwarze Löcher umgeben. Die Forschenden sprechen von einer Art „himmlischer Kinematographie“. Sie wollen Filme des Sternenhimmels in einem Bereich des elektromagnetischen Spektrums erstellen, der bislang weitgehend unerforscht blieb.
Die wissenschaftliche Mission: Dunkle Materie und Urknall
Das internationale CCAT Observatory Konsortium verfolgt mit FYST ehrgeizige Ziele. Im Fokus steht die Entwicklung kosmischer Strukturen. Frank Bertoldi, Professor für Radioastronomie an der Universität Bonn, sieht im neuen Observatorium einen künftigen Maßstab für die Branche:
„Wir sind stolz auf die Beteiligung der Universität Bonn an diesem Projekt und blicken mit Spannung auf die Ergebnisse der Himmelskartierungen, die neue Einblicke in die Entstehung von Sternen und Galaxien, die Entwicklung kosmischer Strukturen und den Ursprung des Universums ermöglichen werden.“
Zwei Hauptinstrumente spielen dabei eine zentrale Rolle:
- CHAI (CCAT Heterodyne Array Instrument): Dieses hochauflösende Spektrometer hat die Universität zu Köln entwickelt. Es untersucht den Kreislauf interstellarer Materie in der Milchstraße. Durch eine hohe Anzahl an Pixeln erfasst CHAI die Ströme interstellarer Gase. So lässt sich beobachten, wie galaktische Umgebungen die Sternentstehung beeinflussen.
- Prime-Cam: Diese Kamera wurde unter der Leitung von Michael Niemack an der Cornell University konstruiert. Sie bietet Platz für bis zu sieben austauschbare Module. Diese Flexibilität erlaubt es, unterschiedliche Messmethoden auf einer Plattform zu kombinieren. So können die Teams komplexe Fragen zur Kosmologie und Astrophysik gleichzeitig bearbeiten.
Ein Erfolg der internationalen Kooperation
Finanzielle und personelle Ressourcen für ein Vorhaben dieser Größenordnung stammen aus verschiedenen Quellen. Neben der Cornell University und der Universität zu Köln beteiligen sich die Universität Bonn, das Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching sowie kanadische und chilenische Universitäten. In Deutschland förderte zudem die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) das Projekt.
Auch die Universität zu Köln sichert die Zukunft des Observatoriums langfristig ab. Kanzler Karsten Gerlof betonte während der Zeremonie in Chile:
„Ein Forschungsgerät dieser Größe ist etwas ganz Besonderes für uns. Die Universität zu Köln leistet seit vielen Jahren aus Landesmitteln einen Beitrag zu den Kosten von CCAT, und wird dies auch in der nun anstehenden Betriebsphase weiter tun.“
Der Name des Teleskops geht auf Fred Young zurück. Der Absolvent der Cornell University unterstützte das Projekt nicht nur finanziell, sondern brachte sich auch aktiv in den Planungsprozess ein.
Fazit für die Astronomie
Mit der Einweihung des FYST beginnt eine neue Phase in der Erforschung des Weltalls. Das Teleskop wird Daten liefern, die für den neuen Exzellenzcluster DYNAVERSE von großer Bedeutung sind.
Für Professor Dr. Joybrato Mukherjee, Rektor der Universität zu Köln, zeigt das Projekt die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Forschung: „Dass Forschende der Universität zu Köln an der Entstehung eines so hochkarätigen neuen Radioteleskops mitgewirkt haben zeigt, dass sich unsere Forschung in diesem Bereich auf Spitzenniveau bewegt.“
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