Wahlthema Astronomie: Strukturen im Weltall Michelle Steffen Unser Weltall hat einen Radius von über 45 Milliarden Lichtjahren. Die Größe „ein Lichtjahr“ beschreibt die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Das sind . Es befinden sich circa 100 Milliarden Galaxien in dem 2,7 Kelvin kalten Weltraum. Darunter auch unsere Galaxie: Die Milchstraße Die Milchstraße hat einen Durchmesser von mehr als eine Länge von Lichtjahren. Das entspricht . Unsere Galaxie enthält 100 bis 300 Milliarden Sterne, von denen man aber nur etwa Sterne mit bloßem Auge erkennen kann. Das liegt zum einen daran, dass die meisten Sterne zu weit entfernt sind, um sie zu erkennen und zum anderen daran, dass sie durch ihre Helligkeit nicht erkennbar sind. Die Masse der Milchstraße liegt zwischen und Billionen Sonnenmassen. Somit gehört sie neben der Andromeda-Galaxie zu den massereichsten Galaxien. Die Milchstraße besteht vor allem aus Gas, Staub und dunkler Materie. Abb. 1: Die Milchstraße Sie gehört zum Galaxie-Typ Balkenspiralgalaxie. Eine Balkenspiralgalaxie hat, wie der Name schon sagt, eine Art Balken im Zentrum, an dem sich die Spiralarme anschließen. Im Zentrum der Milchstraße befindet sich der Kern der Galaxie. Man vermutet, dass sich dort ein schwarzes Loch befindet. Dort gibt es eine Zusammenballung von Sternen und Materie. Je weiter man nach außen gelangt, desto geringer wird die Sternendichte. Jedoch ist der Aufbau der Milchstraße schwieriger herauszufinden als bei anderen Galaxien. Der Grund dafür ist, dass man sich mitten in der Galaxie befindet. Somit sind viele Details des Aufbaus noch nicht geklärt. 1 Wahlthema Astronomie: Strukturen im Weltall Michelle Steffen Abb. 2: Balkenspiralgalaxie Auf der galaktischen Scheibe befinden sich größtenteils die Sterne, sowie ein hoher Anteil von schweren Elementen. Auf dieser Scheibe bewegen sich vor allem Spiralarme. Diese bestehen aus einer Ansammlung von Wasser. Die Sterne entstehen dort. Die Entstehung der Spiralarme ist bis heute noch nicht geklärt. Die entdeckten Spiralarme wurden nach in ihrer Richtung liegenden Sternbildern benannt. Unser Spiralarm ist der Orionarm. Er liegt zwischen dem Sagittarius-Arm und dem Perseus–Arm. Er ist etwa Lichtjahre breit und Lichtjahre lang, Lichtjahre vom Zentrum der Galaxie entfernt. Die Milchstraße ist von einem kugelförmigen Halo mit einem Durchmesser von 165000 Lichtjahren umgeben. Das Halo ist eine galaktische Atmosphäre in der sich circa 150 Kugelsternhaufen befinden, sowie dunkle Materie mit etwa einer Billion Sonnenmassen. In Kugelsternhaufen und Zwerggalaxien liegt der Ursprung der Sternströme. Sternströme sind eine Ansammlung von Sternen, die die gleiche chemische Zusammensetzung und das gleiche Alter haben. Sie umlaufen auf einer langgestreckten elliptischen Bahn das Zentrum der Galaxie. Ein Beispiel für einen Sternstrom wäre der Magellansche Strom. Die Andromeda-Galaxie Ein weiteres Beispiel für eine Galaxie wäre eine Nachbargalaxie der Milchstraße: die Andromeda-Galaxie. Sie wurde nach dem Sternbild Andromeda benannt. Trotz ihrer 2,5 Millionen Lichtjahren Entfernung kann man sie in Nächten an einem dunklen Standort mit bloßem Auge erkennen. Ihr Kern besteht aus einem Ring älterer roter Sterne und aus einem Ring jüngerer blauer Sterne. Diese befinden sich im Gravitationsfeld eines massereichen schwarzen Loches. Der 2 Wahlthema Astronomie: Strukturen im Weltall Michelle Steffen Halo der Andromeda-Galaxie hat einen Durchmesser von ungefähr einer Million Lichtjahren. Dieser ist kugelförmig und von einigen dünn verteilenden roten Riesensternen umgeben. Die Andromeda-Galaxie hat eine Masse von 200 bis 400 Milliarden Sonnenmassen. Somit stellt sie zusammen mit der Milchstraße eine der massereichsten Galaxien dar. Die Andromeda-Galaxie und die Milchstraße rasen mit einer Geschwindigkeit von aufeinander zu. In etwa 6 Milliarden Jahren wird es zu einer Kollision kommen. Durch die Kollision werden die beiden Galaxien zu einer neuen elliptischen Galaxie verschmelzen. Abb. 3: Andromeda-Galaxie Die Dreiecksnebel-Galaxie Die nächstkleinere Galaxie, die Dreiecksnebelgalaxie, hat eine Masse zwischen 20 und 40 Milliarden Sonnenmassen und wiegt somit zehnmal weniger als die Andromeda-Galaxie. Die Fixsterne Fixsterne sind feststehende Sterne, die nach griechischen und römischen Göttern oder Fabelwesen und Tieren benannt wurden. Schon vor tausenden von Jahren sahen die Menschen in die Sterne und dachten, dass diese Sterne ihrer Götter wären. Das Gegenteil zu Fixsternen sind Wandelsterne. Beispiele hierfür wären Planeten oder Monde, die ihre Position in kürzester Zeit ändern. James Bradly erkannte 1728, dass Fixsterne eine Eigenbewegung haben. Das bekannteste Beispiel für einen Fixsterne wäre die Sonne. 3 Wahlthema Astronomie: Strukturen im Weltall Michelle Steffen Quellen: de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie de.wikipedia.org/wiki/Spiralgalaxie de.wikipedia.org/wiki/Galaxie de.wikipedia.org/wiki/Lichtjahr de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_nächsten_Sterne www.astronews.com/frag/antworten/2/frage2404.html www.medienwerkstatt-online.de/lws_wissen/vorlagen/showcard.php?id=4689 www.astronews.com/frag/antworten/frage771.html abenteuer-universum.de/galaxien/milch.html de.wikipedia.org/wiki/Milchstraße de.wikipedia.org/wiki/Andromedagalaxie Abb 1: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/M31bobo.jpg Abb 2: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/Milky_Way_2005.jpg Abb 3: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0d/Andromeda_galaxy_2.jpg 4