Woher wissen wir denn eigentlich, dass die Milchstraße so aussieht, wie sie aussieht?
Ich kenne mich nicht so gut aus mit dem Weltall, aber ich glaube, dass wir in einem Teil der Milchstraße leben und dass die Milchstraße aus ganz vielen Sternen besteht. Aber woher wissen wir dann, dass die Milchstraße so aussieht, wie sie aussieht, wenn wir in ihr leben? Müssten wir dann nicht außerhalb der Milchstraße wandern?
6 Antworten
Hallo Loeah,
ich habe Dir hier einmal eine Seite verlinkt, auf der recht gut erklärt wird, welche Daten den Bildern von unserer Milchstraße zugrunde liegen. Leider auf Englisch.
http://www.atlasoftheuniverse.com/milkyway.html
Denn ja, klar: Das sind keine echten "Aufnahmen" der Milchstraße, sondern berechnete Bilder. Um wirklich solche Bilder aufnehmen zu können, müsste man eine Sonde über die Milchstraßenebene bekommen... das ist aber nicht machbar: Die Entfernungen sind viiiiiiel zu groß und der Energieaufwand ist in diese Richtung sogar noch einmal höher. Die Voyager und Pioneer-Sonden sind die Sonden, die wir bislang am weitesten von uns weg gekriegt haben... und die sind gerade mal dabei den Einflussbereich der Sonne selbst zu verlassen. Es wird Jahrtausende brauchen, bis die am nächsten Stern vorbeifliegen... geschweige denn, dass sie die Milchstraßenebene verlassen könnten.
Mit Beobachtungen aus "Draufsicht" ist also definitiv nichts zu machen. Die "Draufsicht" der Milchstraße ist eine Berechnung. Die Berechnungen wiederum finden statt auf der Basis der Beobachtungsdaten aus der galaktischen Ebene, die wir haben und der Kenntnis der physikalischen Kräfte, die zwischen den beobachteten Objekten wirken.
Welche Beobachtungsdaten gehen denn jetzt in diese Bilder ein?
Alle möglichen. Je mehr, desto besser.
Zum ersten beobachten wir die Sterne und hier vor allem ihre Dichte und ihre Eigenbewegungen. So konnte zum Beispiel das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie überhaupt erst mal nachgewiesen werden. Weil man sieht, wie unheimlich schnell sich die Sterne bewegen, die sehr nahe am Zentrum sind. Darüber (Gravitationsformeln!) kann man dann ausrechnen welche Masse im Tentrum sitzen muss, um eine solche Schwerkraft zu erzeugen. Und auf wie wenig Platz.
Über die Eigenbewegungen und Entfernungen der Sterne bekommt man schon einmal eine gute Vorstellung vom Scheibencharakter der Milchstraße und der Sterndichte in ihr.
Weiter beobachtet man aber auch das interstellare Gas und seine Verteilung. Über diese mit Radioteleskopen gemachten Karten des Nachthimmels kann man sehr gut auf die Lage der Spiralarme zurückrechnen. Dabei kann man entweder nach ionisiertem Wasserstoff suchen oder nach neutralen. Je nachdem bekommt man dann als Ergebnis auch andere Informationen.
Und dann ganz wichtig: Am Schluss werden alle bisherigen Einzeldaten verglichen. Erst der Vergleich und das Zusammenfügen aller zur Verfügung stehenden Vorstellungen führt zu einer konsistenten Vorstellung vom Aufbau der Milchstraße. Das macht also kein einzelnes Forscherteam, in solchen Bildern steckt jahrzehntelanges Datensammeln mit vollkommen verschiedenen Messmethoden und einer sorgfältigen Kombination all dieser Daten.
Bei diesem Datensammeln kommen nicht zuletzt natürlich auch noch unsere zig-Tausend-Aufnahmen ins Spiel, die wir von anderen Galaxien haben. Wir wissen also, welche Typen von Galaxien gibt und damit, welche grundsätzlichen Möglichkeiten es für die Strukturen innerhalb der Milchstraße gibt.
So, jetzt noch kurz zu 2 Fragen, die in diesem Zusammenhang manchmal gestellt werden:
Man kann nicht auf die andere Seite der Milchstraße blicken, das ist richtig, da haben wir in gewisser Weise eine Art blinden Fleck. Richtig. Wegen der Schwerkraft wissen wir aber um die Symmetrie des ganzen Systems. Das heißt, dass die Milchstraße da drüben ungefähr so aussehen muss, wie auf unserer Seite, sonst ist das Gesamtsystem ungleich schwer und deshalb nicht stabil. Die Symmetrie an sich sehen wir ja auch in anderen Galaxien. Da können wir also sehr sicher sein.
Und noch zu den Spiralarmen.
Die entstehen allein über die unterschiedlich schnellen Bewegungen der Sterne um das Milchstraßenzentrum. Es handelt sich um "Dichtewellen". Falsch ist die Vorstellung, dass ein Stern immer im selben Spiralarm bleibt und das Milchstraßenzentrum in diesem Spiralarm umrundet.
Ein Stern wandert ganz allein aufgrund der Schwerkraft in seinem für ihn eigenen Tempo um das galaktische Zentrum. Sein Tempo wird dabei allein durch seinen Abstand vom Zentrum festgelegt.
Dabei ergeben sich, wenn alle Sterne einfach "ihre Runden" drehen, Regionen, in denen gerade mehr Sterne unterwegs sind und Regionen, in denen gerade weniger Sterne unterwegs sind. Vergleichbar mit einer Auitobahn, auf der recht viel los ist: Es bilden sich Stellen, wo es langsamer voran geht, weil die Autos dichter sind.
Und genau das sind bei unserer Milchstraße die Spiralarme: Dichtewellen. Verstärkt werden die dann noch dadurch, dass in den Spiralarmen das interstellare Gas dichter ist und hier entsprechend mehr Sterne entstehen. Aber sie sind keine starren Gebilde, die Sterne an sich binden. Die Dichtewellen der Spiralarme umkreisen die Milchstraße mit einer anderen Geschwindigkeit als die Sterne selbst.
Grüße
Bei der Milchstraße handelt es sich um eine Spiralgalaxie, an dessen äußerem Ende eines Spiralarms sich unser Sonnensystem befindet. Durch Beobachtungen, Vermessungen, Aufzeichnungen und das Wissen über andere Spiralgalaxien lassen sich Rückschlüsse auf unsere eigene Galaxie ziehen.
Wir sind am äußeren Rand und können deshalb so gesehen hereinschauen.
Hallo! Einen großen Teil der Milchstraße kann man in jeder klaren Nacht recht gut sehen weil wir uns in dem Spiralnebel Milchstraße recht weit außen befinden.
Ein Umlauf Sonne / Erde um das Zentrum der Milchstraße dauert immerhin 225 Millionen Jahre
Übrigens :
- Andromedar ( Spiralnebel, Nachbar der Milchstraße )
und
- Orionnebel ( diffuser Nebel )
Kann man sogar mit dem Auge ausmachen wenn man weiß wo man schauen muss.
Alles Gute.
Wenn du in einem Auto sitzt kannst du ja auch erkennen wie es aussieht. Beobachten und lernen. :)