Der Sternenhimmel - Beck-Shop

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Der Sternenhimmel
Ein Routenplaner zu Sonne, Mond und Sternen
von
Eckhard Slawik
1. Auflage
Der Sternenhimmel – Slawik
schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG
Thematische Gliederung:
Astronomische Beobachtung: Observatorien, Instrumente, Methoden
Spektrum Akademischer Verlag 2011
Verlag C.H. Beck im Internet:
www.beck.de
ISBN 978 3 8274 2860 8
Inhaltsverzeichnis: Der Sternenhimmel – Slawik
Die Sterne
In der allgemeinen Vorstellung gilt der Sternenhimmel als unendlich. Wahrscheinlich
liegt dies an der wissenschaftlichen Darstellung des Weltalls in vier Dimensionen:
Länge, Breite, Tiefe und Zeit. Wenn man aber in einer klaren Nacht von einer ebenen
Wiese den Sternenhimmel betrachtet, erscheint er einem so, wie er schon allen Beobachtern erschienen ist, nämlich als eine sternenübersäte Kuppel. Ob die Sterne in
einer unterschiedlichen Entfernung vom Betrachter stehen, lässt sich nicht feststellen.
Es spricht also nichts dagegen, den Himmel (vorerst) ebenso zu betrachten, wie er
VLFKGDUVWHOOWDOVHLQH.XSSHOZLHGLHHLQHV3ODQHWDULXPVDXIGHUHQ2EHUÁlFKHVLFK
GLH6WHUQHEHÀQGHQ$XIGLHVH:HLVHUHGX]LHUWVLFKGLH$Q]DKOGHU'LPHQVLRQHQDXI
]ZHL/lQJHXQG%UHLWHZDVGLH$QJHOHJHQKHLWVHKUYLHOEHUVLFKWOLFKHUPDFKW
8QWHUJXWHQ6LFKWEHGLQJXQJHQNDQQGDV$XJHHLQLJH7DXVHQG6WHUQHHUNHQQHQ'LH
KHOOVWHQGDYRQELOGHQGLH6WHUQELOGÀJXUHQ,QVJHVDPWJLEWHV6WHUQELOGHUDPJDQ]HQ
Himmel. Um die Orientierung zu erleichtern, habe ich den Himmel in vier Segmente
eingeteilt, die den Jahreszeiten auf der nördlichen Erdhalbkugel entsprechen: Frühling
(grün), Sommer (gelb), Herbst (rot) und Winter (blau). Für jede Jahreszeit gibt es drei
$XIQDKPHQGLHYRQGUHLYHUVFKLHGHQHQ2UWHQDXIJHQRPPHQZXUGHQ'LHHUVWH]HLJW
den Himmel über der Großstadt, die zweite den über einer ländlichen Gegend und
die dritte den Himmel, wie er im Hochgebirge ohne Lichtverschmutzung aussieht.
'LHGDUJHVWHOOWHQ+LPPHOVDXVVFKQLWWHVLQGVHKUJUR‰²VHKUYLHOJU|‰HUDOVHVGDV$XJH
am Himmel erfassen kann. Der horizontale Winkel beträgt 120°, der vertikale 150°.
Wie viele Sterne gibt es?
Schaut man in einer mondlosen und sternenklaren Nacht fernab der Lichter in den
Himmel, kommt schon mal die Frage auf, wie viele Sterne es da oben wohl geben
mag. Nun, die Wissenschaft kann uns inzwischen einige Fragen mit ausreichender
Genauigkeit beantworten.
Was wir am Himmel an Pünktchen sehen, sind Sterne aus der Milchstraße. Die Milchstraße ist unsere Heimatgalaxie, in der auch die Sonne als kleiner Stern zu Hause ist.
+LHUVROOHVXQJHIlKU0LOOLDUGHQ6WHUQHXQWHUVFKLHGOLFKHU*U|‰HJHEHQ$QGHUH
Galaxien können durchaus das Mehrfache an Sternen enthalten.
Und wie viele Galaxien gibt es? Wir können nicht das ganze Weltall überschauen, aber
LQGHP%HUHLFKGHUXQVHUHQ7HOHVNRSHQ]XJlQJOLFKLVWZLUGGLH$Q]DKOGHU*DOD[LHQ
DXIYLHOH0LOOLDUGHQJHVFKlW]W'LHVLVWHLQH+RFKUHFKQXQJDXVHLQLJHQ)RWRJUDÀHQGLH
extrem lang belichtet wurden und die uns einen Blick auf Milliarden von Lichtjahren
von uns entfernte Objekte erlauben. Das gesuchte Schild: „Stopp! Sie verlassen das
JHVLFKHUWH*HOlQGHGHVEHNDQQWHQ:HOWDOOV$EVWXU]JHIDKU´ZXUGHDEHUQRFKQLFKW
gesichtet. Das heißt, hinter diesen Objekten gibt es wahrscheinlich noch weitere, die wir
PLWXQVHUHQ7HOHVNRSHQQLFKWPHKUVHKHQN|QQHQ$OVREUDXFKHQGLH:LVVHQVFKDIWOHU
noch größere Teleskope, um noch weiter sehen zu können. Sicher wird man damit
QRFKHLQSDDU0LOOLDUGHQ/LFKWMDKUHZHLWHULQV$OOYRUGULQJHQN|QQHQ2EGRUWQXQGDV
gesuchte Schild steht? Vielleicht kommt es aber ganz anders und die Wissenschaftler
VWR‰HQDXIXQVHUHQ:HOWDOOKRUL]RQWÅ:DVLVWGDVGHQQ"´ZHUGHQ6LHVLFKHUIUDJHQ
Unser Horizont
Im Weltall ist es nicht viel anders als auf der Erde. Steigt man auf einen Turm, der sich
LQHLQHU(EHQHEHÀQGHWVWHOOWPDQIHVWGDVVGDV(QGHGHU:HOWIUGHQ%HREDFKWHU
dort ist, wo man nicht mehr weiter sehen kann – am Horizont. Der Horizont ist aber
nur das Ergebnis der Erdkrümmung und lange nicht das Ende der Erde. Was ist aber
die Ursache für den Horizont im Weltall?
Der Weltraum und der Hefeteig
In den 1920er Jahren hat Edwin Hubble durch Messungen an entfernten Galaxien
festgestellt, dass diese sich umso schneller von uns entfernen, je weiter sie von uns
weg sind. Dies führte zur Entwicklung der Theorie vom expandierenden Weltraum. Die
Umkehrung dieses Gedankens führte geradewegs zum Urknall, an dem alles begann.
:LHHLQ5DXPVLFKDXVGHKQHQNDQQZLUGLP$OOJHPHLQHQDP%HLVSLHOHLQHV+HIHteigs mit Rosinen erklärt. Der Weltraum ist der Hefeteig, und die Galaxien darin sind
die Rosinen. Geht der Teig auf, entfernt sich jede Rosine von der anderen, ohne sich
selbst durch den Teig zu bewegen! Je weiter die Rosinen voneinander entfernt sind,
desto schneller bewegen sie sich voneinander weg.
46
Das Licht und die Ewigkeit – ein Erklärungsversuch
Unsere allgemeine Erfahrung und die Beobachtung sagen uns, dass auf dieser Welt
DOOHVHLQHQ$QIDQJXQGDXFKHLQ(QGHKDW%HLP/LFKWHOHNWURPDJQHWLVFKH6WUDKOXQJ
VFKHLQWGLHVQLFKWVR]XVHLQ²GDKHUGHU:XQVFKGHU$VWURQRPHQQDFKLPPHUJU|‰HUHQ
7HOHVNRSHQXPLPPHUWLHIHULQV$OOVFKDXHQ]XN|QQHQ
Ob wir ein Licht beobachten, das acht Minuten unterwegs ist wie das von der Sonne
RGHU]ZHL0LOOLRQHQ-DKUHZLHGDVYRQGHU$QGURPHGD*DOD[LHRGHUJDU0LOOLDUGHQ
von Jahren von einem sehr weit entfernten Objekt, scheint keine Rolle zu spielen.
'DV/LFKWNRPPWRIIHQEDULPPHUIULVFKXQGPXQWHUDQ0DQPXVVQXUGHQÅ(LPHU´
(sprich: Teleskop) groß genug machen, um noch ein paar Photonen einzufangen, die
ausgewertet werden können. Es wird stillschweigend davon ausgegangen, dass das
Licht unterwegs nicht unpässlich wird oder gar stirbt.
Ist das Licht also doch für die Ewigkeit gemacht? Immerhin bewegt es sich per DeÀQLWLRQPLW/LFKWJHVFKZLQGLJNHLWXQGQDFK(LQVWHLQV5HODWLYLWlWVWKHRULHYHUJHKWEHL
Lichtgeschwindigkeit keine Zeit (im System, also beim Photon). Wenn bei so einem
Lichtteilchen keine Zeit vergeht, dann sollte es eigentlich auch keine Zeit zum Sterben
haben, einen Unfalltod durch Kollision mit einem Materieteilchen ausgenommen.
Und trotzdem kommt das Licht nach durchwanderten Jahrmilliarden nicht so beim
(PSIlQJHUDQZLHHVZHJJHÁRJHQLVW'XUFKGLH([SDQVLRQGHV5DXPHVZLUGGHU
Lichtstrahl gedehnt. Das heißt, wenn er als kurzwelliges, blaues Licht gestartet ist,
kommt er vielleicht als langwelliges, rotes Licht an. Die Sache ist ganz einfach vorstellbar, wenn das Licht als Welle betrachtet wird. Malt man auf einem Gummiband
eine Welle auf und beginnt das Band zu dehnen, wird die Welle auf dem Gummiband
immer länger. Nichts anderes macht der sich ausdehnende Raum mit dem Licht. Wenn
die Dehnung so stark wird, dass die Welle nur noch ein gerader Strich ist, gibt es keine
:HOOHPHKU$XIGDV/LFKWEH]RJHQKHL‰WGLHVHVJLEWNHLQ/LFKWPHKU'LHVHU)DOO
müsste eintreten, wenn die Entfernung zwischen Sender und Empfänger so groß ist,
dass sich – durch die Expansion des Raumes – das Raumsegment des Senders mit
Lichtgeschwindigkeit vom Raumsegment des Empfängers entfernt. Der Wissenschaftler würde dazu sagen: Die Rotverschiebung ist unendlich.
Jetzt haben wir aber ein Problem. Die Borduhr in unserem Photonenzug zeigt immer
QRFKGLH$EIDKUWV]HLWDQDEHUGHU=XJLVWQLFKWPHKUGD:RLVWHUJHEOLHEHQ"'HU
Buddhist würde sagen: Er ging ins Nirwana ein.
Könnten wir den Lichtstrahl auf seiner Reise von außen verfolgen, würden wir sehen,
dass seine Wellenlänge immer größer wird und damit seine Frequenz immer niedriger.
Die Energie eines Photons ist aber proportional zu seiner Frequenz. Dies bedeutet,
dass das Licht auf seiner Reise durch den expandierenden Raum ganz offensichtlich
(QHUJLHYHUOLHUW²ELVNHLQHPHKUGDLVWXQGGDV/LFKWHLJHQWOLFKÅYHUGlPPHUW´
$EHUZRKLQYHUVFKZLQGHWGLH(QHUJLH"6LHZLUGDQGHQ5DXPDEJHJHEHQGHUMHW]W
nicht nur leerer Raum ist, sondern Feld genannt wird, also ein Raum mit EnergiegeKDOW,QGLHVHP)HOGN|QQHQGDQQVSRQWDQ7HLOFKHQHQWVWHKHQ$XIGLHVH:HLVHLVWGHU
Kreislauf aus Energie und Materie wieder geschlossen.
:HQQZLUMHW]W]XUFN]XGHP%HJULIIÅ:HOWUDXPKRUL]RQW´NRPPHQN|QQHQZLUVDgen, er müsste dort liegen, von wo aus uns kein Licht mehr erreicht, weil es die ganze
(QHUJLHLPH[SDQGLHUHQGHQ5DXPYHUORUHQKDW'LHVLVWDEHUQLFKW]ZDQJVOlXÀJGDV
Ende des Weltalls.
Der Urknall
'HU8UNQDOO²HLQZHLWHUHULQWHUHVVDQWHU$VSHNWEHUGDV:HOWDOO(UVWHOOWHLQHZLVsenschaftliche Theorie über die Entstehung des Weltalls dar. Er ist kein Beweis und
kein Glaubenssatz, sondern nur eine Idee, die sich anbot, als man die Expansion des
$OOVJHPHVVHQKDWXQGDQGHUHQ(UKlUWXQJGLH:LVVHQVFKDIWOHUMHW]WQRFKDUEHLWHQ
Wie hat man sich den Urknall vorzustellen? Hier eine vereinfachte Darstellung: Man
stelle sich ein Nichts vor – kein Raum, keine Zeit, keine Materie, keine Energie, keine
*HVHW]H,QGLHVHP1LFKWVWDXFKWHLQZHLWHUHV1LFKWVDXI$XVGHKQXQJQXOO7HPSHUDWXU
unendlich. Dieses zweite Nichts explodiert. Bei der Explosion wird es immer größer
und die Temperatur fällt, bis sich aus der Hitze Teilchen bilden, aus denen dann das
entsteht, was wir heute beobachten können. Bei der Explosion entstehen nicht nur
Energie und Materie, sondern – vor allem – auch der Raum, die Zeit und die Naturgesetze. Das gab es vorher alles nicht!
Nun versuchen die Wissenschaftler, mit den aktuellen Naturgesetzen die noch gesetzlose Situation zu erfassen. Zugegeben, ein schwieriges Vorhaben. Da die Berechnungen
nicht immer das Ergebnis liefern, das wir vor uns sehen, werden die Theorien und
Rechnungen korrigiert. So eine Korrektur hat man auch in die sehr frühe Phase der
([SORVLRQHLQJHIJW²GDVLQÁDWLRQlUH6]HQDULR'DQDFKKDWVLFKGLH([SORVLRQQLFKW
gleichmäßig ausgedehnt, sondern, zwischen 10–36 und 10–33 Sekunden, sprunghaft,
QlPOLFK LQÁDWLRQlU ² GDV KHL‰W VWDUN DXIEOlKHQG )U GLH NXU]IULVWLJH$XIEOlKXQJ
werden Faktoren von zehn hoch zig genannt, aber im Endeffekt soll es heißen, dass
sich das Weltall in dieser ultrakurzen Zeitspanne, für die es nicht einmal Namen gibt,
auf die jetzige Größe aufgebläht hat. Wie geht so etwas?
Strukturen hervor. Die Wechselwirkungen zwischen den neuen Strukturen fanden
dabei auf einem immer schwächeren Energieniveau statt. Dadurch wurden die früher
etablierten und bewährten Strukturen und Gesetze nicht verändert oder gar zerstört.
'DV0ROHNONDP]XP%HLVSLHOQLFKWÅDXIGLH,GHH´$WRPH]X]HUWUPPHUQRGHU
GLH(OHPHQWDUWHLOFKHQ]XYHUlQGHUQXPDQJHEOLFKQRFKHWZDVÅ%HVVHUHV´]XVFKDIIHQ
Die Natur ging nicht diesen Weg.
Dies wird nicht erklärt, aber es könnte hilfreich sein, in Gedanken den Standort zu
wechseln. Im Urknall selbst gibt es keine Zeit. Die ganze Blase breitet sich so lange
DXVELVVLHVRZHLWDXVJHGQQWLVWGDVVVLFKHLQ$JJUHJDWZHFKVHOHLQVWHOOW'DVN|QQWH
– jetzt wiederum von außen betrachtet – Milliarden von Jahren oder noch viel länger
dauern, bis die innere Uhr des Systems anfängt zu ticken und sich als Zeit äußert. Das
Weltall könnte demnach extrem viel größer sein als unser Weltallhorizont – so wie
auch die Erde sehr viel größer ist als der Horizont des Beobachters auf einem Turm.
Zurück zur Gegenwart
Der Sinn des Ganzen
Dies alles im Hinterkopf und den Blick zu den Sternen gerichtet, stellt sich schon
PDQFKPDOGLH)UDJHZDVGLHVHUJLJDQWLVFKH$XIZDQGIUHLQHQ6LQQKDW9LHOOHLFKW
erschließt sich der Sinn einfacher, wenn wir die Entwicklung des Weltalls im Zeitraffer betrachten.
Im Urknall hat alles noch keine Eigenschaften außer unheimlich klein und unheimlich
KHL‰$OV(UVWHVELOGHQVLFK5DXP=HLW(QHUJLH0DWHULH²GLHVHKDXSWVlFKOLFKLQ)RUP
von Wasserstoff – und die Naturgesetze. Gegenüber klein und heiß ist dies schon ein
extrem großer Fortschritt. In einem nächsten großen Schritt entstehen Galaxien mit
Milliarden von Sternen. Jeder Stern fusioniert Wasserstoff zu schwereren Elementen
bis zum Eisen. Und als es dort nicht mehr weitergeht, wird in Supernova-Explosionen
das Periodensystem bis zum Uran aufgefüllt. Dies ist ein weiterer enormer Fortschritt.
Den nächsten Sterngenerationen steht jetzt nicht nur Wasserstoff zur Verfügung, sondern auch alle anderen Elemente – sogar Materie in fester Form. Diese wird für eine
ZHLWHUH6WXIHGHU$XIZlUWVHQWZLFNOXQJJHQXW]W$XVGLHVHU0DWHULHZHUGHQQlPOLFK
Planeten geformt.
Dann wird – zumindest auf einem dieser Planeten, der Erde – ein ganz besonderes
Experiment gestartet: das Leben. Dies ist bereits ein unvorstellbar großer Fortschritt
gegenüber unendlich klein und heiß$XIJDQ]HLQIDFKH/HEHQVIRUPHQIROJHQNRPSOH[HUH²3ÁDQ]HQ7LHUHGHU0HQVFK«2IIHQEDULVWGLH(QWZLFNOXQJQRFKQLFKW
zu Ende.
Interessant ist, dass eine weitere Entwicklung immer erst folgte, nachdem eine Stufe
fest etabliert war. So wurden zuerst die Elementarteilchen entwickelt, die stabil geQXJZDUHQXP$WRPH]XELOGHQ$XVGHQVWDELOHQ$WRPHQHQWVWDQGHQ0ROHNOHDXV
diesen der genetische Code. Jede Entwicklungsstufe brachte komplexere und feinere
So betrachtet, könnte das Wissen um den zurückgelegten Weg durchaus hilfreich und
nützlich sein, die Richtung des vor uns liegenden Weges zu erahnen.
Verlassen wir die Vergangenheit und die Philosophie und widmen uns der Gegenwart.
=ZHFNGHV%XFKHVLVWGDVVGHU/HVHUVLFKIUGHQ$QIDQJHLQ6WHUQELOGSUR-DKUHV]HLW
PHUNWXQGGLHVHVQDFK0|JOLFKNHLWDP+LPPHODXFKÀQGHW(VVLQGNHLQHEHVRQGHren Sternbilder. Ich habe sie ausgewählt, weil sie markant sind und weil sie sich in
der betreffenden Jahreszeit meist hoch über dem Kopf des Beobachters am Himmel
EHÀQGHQ(LQLJHHQWKDOWHQLQWHUHVVDQWH2EMHNWHGLHXQVKHOIHQGDV:HOWDOOEHVVHU
zu verstehen, andere wiederum können als Wegweiser zwischen den Sternen dienen.
Die jahreszeitlichen Sternfelder sind jeweils doppelt dargestellt. Die linke Seite zeigt
GHQ+LPPHOPLW6WHUQELOGÀJXUHQXQG1DPHQ²IUHLQHEHVVHUH2ULHQWLHUXQJ'LH
Figur des bevorzugten Sternbilds ist dicker gezeichnet. Unter den deutschen Namen
der Sternbilder steht in Kursivschrift auch die international übliche lateinische Be]HLFKQXQJ$XIGHUUHFKWHQ6HLWHLVWGLH'DUVWHOOXQJVRZLHVLFKGHU6WHUQHQKLPPHO
dem Beobachter zeigt.
Im antiken Griechenland, wo die meisten Sternbilder Teile mythologischer Geschichten
waren, hatten die Sterne noch keine Eigennamen. Die meisten Sterne bekamen ihre
1DPHQYRQGHQ$UDEHUQLQGHU=HLWXPGDV-DKUXQVHUHU=HLWUHFKQXQJ
Um die angehenden Himmelsbeobachter nicht zu sehr zu verwirren, habe ich nur die
Namen der Sterne benutzt, die hier besprochen werden. Einige davon kommen auch
in Kreuzworträtseln vor.
Die „menschlichen“ Sterne
Beschäftigt man sich mit den Sternen ausführlicher, stellt man Ähnlichkeiten mit den
Menschen und deren Leben fest. Einige dieser Ähnlichkeiten möchte ich nutzen, um
den Zugang zum gestirnten Himmel zu erleichtern.
Die erste Übereinstimmung mit den Menschen bezieht sich auf den Werdegang. Sterne
werden geboren, sie leben (existieren) eine Zeitlang, und sie sterben. Betrachtet man
die Entstehung der Sterne, stellt man fest, dass es am Himmel richtige Kreißsäle gibt,
LQGHQHQ6WHUQHDXFKDNWXHOOJHERUHQZHUGHQ$EHUQLFKWQXUGDV(VJLEWNRVPLVFKH
.LQGHUJlUWHQU|PLVFKNDWKROLVFKYHUKHLUDWHWH6WHUQSDDUH$OWHUVKHLPH6WHUQY|ONHU
tote Sterne und auch Sternenfriedhöfe. Die meisten dieser Begriffe gehören natürlich
LQ$QIKUXQJV]HLFKHQJHVHW]W
47
Der Sternenhimmel im Frühling
Polarstern
GROSSER WAGEN
GROSSER BÄR
Ursa Major
JAGDHUNDE
Canes Venatici
KLEINER LÖWE
Leo Minor
BÄRENHÜTER
Bootes
HAAR DER BERENIKE
Coma Berenices
Arktur
LÖWE
Leo
Saturn
Regulus
JUNGFRAU
Virgo
SEXTANT
Sextans
Spika
48
RABE
Corvus
BECHER
Crater
WASSERSCHLANGE
Hydra
über der Großstadt
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Der Sternenhimmel im Frühling
Polarstern
GROSSER WAGEN
GROSSER BÄR
Ursa Major
JAGDHUNDE
Canes Venatici
KLEINER LÖWE
Leo Minor
BÄRENHÜTER
Bootes
HAAR DER BERENIKE
Coma Berenices
Arktur
Saturn
LÖWE
Leo
Regulus
JUNGFRAU
Virgo
SEXTANT
Sextans
Spika
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RABE
Corvus
BECHER
Crater
WASSERSCHLANGE
Hydra
über dem Land
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Der Sternenhimmel im Frühling
Polarstern
GROSSER WAGEN
GROSSER BÄR
Ursa Major
JAGDHUNDE
Canes Venatici
KLEINER LÖWE
Leo Minor
BÄRENHÜTER
Bootes
HAAR DER BERENIKE
Coma Berenices
Arktur
LÖWE
Leo
Saturn
Regulus
JUNGFRAU
Virgo
SEXTANT
Sextans
Spika
RABE
Corvus
BECHER
Crater
LUFTPUMPE
Antlia
KENTAUR
Centaurus
52
WASSERSCHLANGE
Hydra
ohne Lichtverschmutzung
53
Der Sternenhimmel im Frühling
Manchmal stellt sich die Frage, wie unsere Milchstraße von außen aussieht. Nach allem, was wir wissen, leben wir in einer Spiralgalaxie, vergleichbar der Galaxie M101.
'LH6RQQHEHÀQGHWVLFKLQHLQHP6HLWHQDUPHWZDVREHUKDOEGHU0LWWHOHEHQH=XVDPmen mit der Lage der Erde im Raum und der Lage Europas auf der Nordhalbkugel
ergeben sich verschiedene Blickwinkel in die Milchstraße im Laufe des Jahres. Während im Sommer der Blick in die Milchstraße gerichtet ist, die einen Durchmesser von
etwa 100 000 Lichtjahren hat, und wir diese dann als ein schimmerndes Sternenband
am Himmel sehen können, weist der Blick im Frühling steil nach oben, hinaus aus
XQVHUHU*DOD[LH+LHULVWGLH0LOFKVWUD‰HQXUHLQSDDU7DXVHQG/LFKWMDKUHÅGQQ´
Dies ist der Grund für die geringere Sterndichte. Da es hier auch wenig Staub gibt,
wird unser Blick nicht behindert und kann die Milchstraße leicht verlassen. Was gibt
es außerhalb der Milchstraße? Zuerst, das heißt die nächsten paar Millionen LichtMDKUHQLFKWV8QGGDQQ"1DFK0LOOLRQHQ/LFKWMDKUHQXQGZHLWHUNRPPHQDQGHUH
Galaxien, so ähnlich wie unsere Milchstraße. Diese Entfernungsangaben sind aber
für eine präzise Urlaubsplanung nicht unbedingt geeignet. Es können auch ein paar
Millionen Lichtjahre mehr sein. Bei diesen Distanzen ist die Entfernungsmessung
etwas schwierig.
:DVVLHKWPDQGRUW"0LWGHPEOR‰HQ$XJHJDUQLFKWV$XFKHLQ)HUQJODVLVWQRFK
QLFKW KLOIUHLFK 0DQ EUDXFKW HLQ 7HOHVNRS 0LW HLQHP NOHLQHQ 7HOHVNRS ² cm
Durchmesser) sieht man bei guten Bedingungen die nächsten Galaxien als kleine
EODVVH )OHFNFKHQ (UVW JU|‰HUH$PDWHXUWHOHVNRSH cm) zeigen Strukturen. Die
JUR‰H)DUEHQSUDFKWXQG'HWDLOJHQDXLJNHLWODVVHQVLFKDEHUQXUDXIIRWRJUDÀVFKHP
Weg mit Großteleskopen realisieren. Während M51 mit dem Schmidt-Teleskop,
einem professionellen Weitwinkelteleskop, aufgenommen wurde, hat bei M101 das
Hubble-Weltraumteleskop gezeigt, was mit einem 2,4-m-Teleskop aus dem Weltall
P|JOLFK LVW 'LHVH$XIQDKPH VWHOOW VRJDU HLQ 0RVDLN DXV YLHOHQ(LQ]HODXIQDKPHQ
dar, die im Laufe von mehreren Jahren aufgenommen und später zusammengesetzt
wurden. Ungeachtet dieser prachtvollen Fotos ist es trotzdem ein großes Erlebnis, in
HLQHPNOHLQHQ7HOHVNRSHLQH*DOD[LHPLWGHQHLJHQHQ$XJHQGLUHNW]XVHKHQ'D]X
gehört allerdings, dass man sich über die gigantischen Dimensionen, in die man da
gerade Einblick bekommt, klar ist.
:DVELHWHWGHU)UKOLQJVKLPPHOGHPIUHLHQ$XJH"$XIIlOOLJLVWGHU*UR‰H:DJHQKRFK
am Himmel direkt über dem Kopf des Beobachters. Er ist Teil des Sternbilds Großer
Bär, das die antiken Griechen kreiert haben. Da aber die sieben Sterne des Großen
Wagens besonders auffällig sind und auch in anderen Kulturen als ein eigenständiges
Sternbild betrachtet wurden, bleiben wir hier beim Großen Wagen. Der Bär ist am
+LPPHOQLFKWJDQ]HLQIDFK]XÀQGHQ]XPDOHVGXUFKDXVYHUVFKLHGHQH6LFKWZHLVHQ
JLEW+LHUJLEWHVQRFKHLQHLQGLYLGXHOOH)UHLKHLWDP+LPPHO'LH6WHUQELOGÀJXUHQ
VLQGQlPOLFKQLFKWJHQRUPW'LH,QWHUQDWLRQDOH$VWURQRPLVFKH8QLRQKDWGLH
6WHUQELOGQDPHQXQGGHUHQ*UHQ]HQIHVWJHOHJW'RFKNHLQH$QJVW%HLP6SD]LHUJDQJ
am Himmel wird an den Sternbildgrenzen kein Pass verlangt, und es gibt auch keine
Zollbeamten, die die Taschen durchsuchen.
Der Große Wagen ist zwar das ganze Jahr über am Himmel zu sehen, aber im Frühling
erreicht er seine höchste Position am Himmel. Der Grund, warum er nie untergeht,
besteht darin, dass er dem Himmelsnordpol näher ist als der Horizont. Dies gilt allerGLQJVQXUIU(XURSDXQG*HJHQGHQPLWlKQOLFKHUJHRJUDÀVFKHU%UHLWH6WHUQELOGHU
die nie untergehen, nennt man zirkumpolar.
Wie bereits aus dem nebenstehenden Bild ersichtlich, kann uns der Große Wagen den
:HJ]XP3RODUVWHUQZHLVHQ'LHIQIIDFKH9HUOlQJHUXQJGHV$EVWDQGVGHUOHW]WHQ
beiden Sterne des Kastens nach oben führt zu einem Stern mittlerer Helligkeit, der
nicht verfehlt werden kann, weil es dort nur einen gibt.
'HU3RODUVWHUQEHÀQGHWVLFK]ZDUQLFKWH[DNWDP+LPPHOVQRUGSRODEHUGHU)HKOHULVW
in jedem Fall kleiner als 1°, was die Genauigkeit eines Kompasses meist übertrifft. Die
aktuelle (2010) Position des Himmelsnordpols ist mit einem w gekennzeichnet. Der
Polarstern, auch Polaris genannt, gehört zum Sternbild Kleiner Bär. Im Volksmund
ist es der Kleine Wagen. Polaris bildet das Ende der Deichsel des Kleinen Wagens,
dessen Kasten in Richtung der Deichsel des Großen Wagens zeigt. Unter städtischen
Bedingungen ist es schwer, den Kleinen Wagen voll zu erkennen, weil die mittleren
6WHUQHQXUIQIWHU*U|‰HVLQG8PVLH]XHUNHQQHQEUDXFKWPDQQLFKWQXUJXWH$XJHQ
sondern auch einen einigermaßen dunklen Himmel.
'HUKHOOH6WHUQDP.QLFNGHU'HLFKVHOGHV*UR‰HQ:DJHQVKHL‰W0L]DU'DQHEHQÀQGHW
PDQGHQNOHLQHQ6WHUQ$ONRU'LHVHUZLUGDXFKDOV$XJHQSUIVWHUQEH]HLFKQHW8QWHU
einem dunklen Himmel in ländlicher Gegend stellt er aber keine große Herausforderung an die Sehkraft. Im Sommer werden wir ein Sternenpaar kennenlernen, das die
%HGLQJXQJIUHLQHQ$XJHQSUIVWHUQYROOHUfüllt.
54
Polarstern
KLEINER WAGEN
(KLEINER BÄR)
Ursa Minor
M101
Himmelsnordpol
Alkor
Mizar
GROSSER WAGEN
(Ursa Major)
M51
Detailansicht zum Sternenhimmel im Frühling: Großer Wagen und Polarstern
(Bild oben und rechts).
Pro Jahreszeit kann man etwa ein Dutzend Sternbilder am Himmel zählen. Nicht
alle sind so markant, dass man sie sich unbedingt merken muss. Jedenfalls nicht zu
%HJLQQ HLQHU +LPPHOVHUNXQGXQJ )U GHQ$QIDQJ JHQJW HV GHQ *UR‰HQ :DJHQ
XQGGHQ3RODUVWHUQ]XÀQGHQ(VLVWDEHUVHKUHLQIDFKQRFKHLQELVVFKHQPHKUYRP
Himmel kennenzulernen. Folgt man dem Bogen, den die Deichsel des Großen Wagens
HLQVFKOlJWNRPPWPDQJHUDGHZHJV]XP$UNWXUGHP+DXSWVWHUQGHV%lUHQKWHUV
0LWHWZDV)DQWDVLHOlVVWVLFKDXVGHQ6WHUQHQREHUKDOEGHV$UNWXUVOHLFKWHLQH(LVWWH
formen – unten noch ein kleiner Standfuß, und fertig ist der Bärenhüter. Verlängert
man den Bogen weiter in Richtung Horizont, trifft man auf Spika, den Hauptstern
GHU-XQJIUDX2E6LHVLFKQXQGLHVHVÅ([SORVLRQVELOG´HLQHU-XQJIUDXDP+LPPHO
PHUNHQXQGLQDOOHQ'HWDLOVÀQGHQPVVHQZHL‰LFKQLFKW8PGLHhEHUVLFKWEHLGHQ
Himmelsfotos nicht zu sehr zu strapazieren, ist der Bogen nur im Sternenfeld über
dem Land eingezeichnet.
6HKUYLHOHLQIDFKHULVWGDV6WHUQELOG/|ZH]XÀQGHQ(VOLHJWXQWHUGHP*UR‰HQ:DJHQ
DXIKDOEHP:HJ]XP+RUL]RQW$OV0HUNKLOIHNDQQGLH9RUVWHOOXQJGLHQHQGDVVGHU
Löwe unter den Großen Wagen geraten ist.
Bedingt durch die Erddrehung scheint sich der ganze Himmel um den Himmelspol
zu drehen. Vereinfacht betrachtet können wir auch sagen, der Himmel dreht sich um
GHQ3RODUVWHUQ$EHUZLHKHUXP":HQQZLUGHQ*UR‰HQ:DJHQEHWUDFKWHQN|QQHQ
wir eine einfache Eselsbrücke anwenden: Der Große Wagen hat den Rückwärtsgang
eingelegt und bekommt ihn nicht mehr heraus.
Die beiden Galaxienaufnahmen M51 und M101 sind nur ein Beispiel und sollen die
Leistungsfähigkeit moderner Teleskope demonstrieren. Es sind die nächsten Sternensysteme. Noch weiter weg gibt es weitere Galaxien – so weit das Teleskop reicht,
könnte man sagen. 1995 hat das Hubble-Weltraumteleskop im Bereich des Großen
:DJHQVHLQ)HOGDXIJHQRPPHQGDVGHU*U|‰HHLQHV6WHUQSXQNWVLQXQVHUHU$XIQDKPHHQWVSULFKW1DFK]HKQ7DJHQ%HOLFKWXQJZXUGHQDXIGHU$XIQDKPHHWZD 500
Galaxien gezählt. Das Bild ging in die Geschichte als Hubble Deep Field (HDF) ein.
0:KLUOSRRO*DOD[LHLP6WHUQELOG-DJGKXQGH$XIQDKPHPLWGHP6FKPLGW7HOHVNRSGHV&DODU$OWR2EVHUYDWRULXPV)RWR'U.%LUNOH(6ODZLN
56
http://www.springer.com/978-3-8274-2860-8
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