Supernovae und die Ausdehnung des Universums Schon in der

Supernovae und die Ausdehnung des Universums
Schon in der Abenddämmerung sehen wir unseren Nachbarplaneten Venus als hellstes Objekt am
Westhimmel. Links von Venus, im Südwesten steht ebenfalls sehr hell leuchtend der riesige Gasplanet
Jupiter am Himmel. Um 22.00 Uhr tritt der Ringplanet Saturn im SO über den Horizont, nicht ganz so
auffällig wie Jupiter oder gar Venus. Im Mai steht er der Sonne am Himmel gegenüber, seine beste
Abendsichtbarkeit erreicht er aber im Juni.
Erst nach 22.30 Uhr wird es dunkel genug um die Sternbilder zu erkennen. Zwischen Jupiter und
Saturn sehen wir die Frühlingssternbilder Löwe, mit dem 78 Lichtjahre entfernten hellen Stern Regulus,
und Jungfrau mit dem Hauptstern Spica. Der Bootes (Bärenhüter) mit dem rötlich leuchtenden
Riesenstern Arkturus steht über der Jungfrau in Richtung Großer Wagen.
Arkturus und Spica kann man leicht finden, wenn man den Bogen der Deichsel des hochstehenden
Großen Wagens verlängert. Spica ist auch ein sog. Doppelstern, d.h. er besteht aus zwei einzelnen
Sternen, die sich gegenseitig umkreisen. Einer von ihnen ist so massereich, dass er als Supernova
explodieren wird.
Solche Sternenexplosionen beenden die Existenz massereicher Sterne, die danach zu einem
Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch werden. Während der Explosion steigern sie ihre
Helligkeit um das Milliardenfache, die Supernovae werden so hell wie eine ganze Galaxie!
Aber auch massearme alte Sterne, sog. Weiße Zwerge, die nicht größer als unsere Erde sind, können
als Supernova explodieren. Dazu müssen sie von einem Nachbarstern Materie abziehen, so dass sie
instabil werden oder in einem engen Doppelsternsystem mit einem anderen Weißen Zwerg
verschmelzen.
Solche explodierenden Weißen Zwerge erzeugen immer die gleiche Lichtmenge, strahlen also immer
einen festen Energiebetrag ab. Wenn man dann feststellt, wie hell die Explosion hier auf der Erde
erscheint, dann kann man durch den Vergleich der ausgesandten mit der ankommenden
Energiemenge die Entfernung des explodierenden Sternes bestimmen und damit den Kosmos bis in
Milliarden Lichtjahre Entfernung ausmessen.
Die erste damit erfolgte Vermessung des Kosmos begann vor 25 Jahren mit dem Hubble Space
Teleskop. Schon nach wenigen Jahren Beobachtungszeit entdeckten die Forscher, dass unser
Universum seit 7 Milliarden Jahren beschleunigt expandiert, also immer schneller immer mehr neuer
Raum zwischen den Galaxien entsteht. Die Ursache ist auch heute noch unbekannt, sie wird der sog.
„Dunklen Energie“ zugeschrieben, von der wir aber nicht wissen woraus sie besteht.
Damals bemerkte man, dass wenn das Licht dieser fernen Explosionen länger als 7 Milliarden Jahre zu
uns unterwegs ist, die Supernovae uns schwächer erscheinen, sie also weiter entfernt sein müssen als
erwartet. Die Ausdehnung des Kosmos muss vor Milliarden von Jahren also weniger stark gewesen
sein als heute, d.h. der Kosmos expandiert seit dieser Zeit beschleunigt.
Für diese Entdeckung haben Perlmutter, Schmidt und Riess 2011 den Nobelpreis für Physik erhalten.
Niemand hat eine beschleunigte Ausdehnung des Universums erwartet, denn sie zeigt uns, dass das
Universum nicht nur einen Anfang im Urknall hatte, sondern auch ein Ende durch das
Auseinanderreißen aller Strukturen in fernster Zukunft haben wird.
Angebot:
Am Do, 21. Mai erläutert Klaus-Peter Haupt um 18.00 Uhr im Schülerforschungszentrum Nordhessen
(Parkstr.16) die Bedeutung der modernen Kosmologie für das Weltbild des Menschen.
Sternkarte:
Anblick des Südwesthimmels am 10.5. gegen 22.30 Uhr
Bernd Holstein, Astronomischer Arbeitskreis Kassel