Woher weiß man, dass es die Milchstraße gibt?

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12 Antworten

Hallo blauermann,

Die Milchstraße ist schon sehr lange bekannt, nicht umsonst ist sie schon in der Antike "Milchstraße" genannt worden. Der Sage nach verschüttete die Göttin Gaia die Milch ihrer Brüste...

Allerdings dachte man noch bis in Newtons Zeit hinein, im Universum gäbe es nur die Sterne der Milchstraße. Dass das nicht so ist, wissen wir eigentlich erst seit etwa 100 Jahren. Es waren zwar schon ein paar nähere Galaxien bekannt, man hielt die in den Teleskopen sichtbaren schwachen Nebelfleckchen aber für Objekte, die zu unserer Milchstraße gehören: Bereits im 18. Jahrhundert hat Messier in seinem Katalog gut 100 "flächenhafte" Objekte zusammengestellt, die ihm mit seinem Teleskop auffielen. Was diese Objekte waren, das wussten er uns seine Kollegen noch nicht.

Heute wissen wir, dass er sehr unterschiedliche Objekte erfasst hat - Sternhaufen, Nebel und eben auch einige der uns näher gelegenen Galaxien. Das hat man aber erst in den 1920ern herausgefunden, als man schon recht brauchbare Methoden der Entfernungsbestimmung hatte.

Damals gelang der Nachweis, dass das Objekt 31 des Messierkataloges, der Andromedanebel weit außerhalb der Milchstraße liegt. Die Andromedagalaxie ist rund 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist die uns am nächsten gelegene große Galaxie.

Wirklich weit entfernte Galaxien sind eher 12 bis 13 Milliarden Lichtjahre entfernt. Unsere Milchstraße ist nur eine von vielen Galaxien und hat einen Duchmesser von rund 100 000 Lichtjahren.

Hier findest Du das genau beschrieben:

http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2015/08/17/welche-form-hat-die-milchstrasse/?all=1


Zur Entdeckung anderer Galaxien braucht es also 2 Dinge:

1) Man muss leistungsstarke Teleskope haben, denen das wenige Licht, das wir von weit entfernten Galaxien einfangen, ausreicht.

2) Man muss eine einigermaßen zuverlässige Methode haben, zu bestimmen, wie weit die Objekte, die man beobachtet, weg sind.

Woher weiß man, wie weit eine Galaxie von uns weg ist?

Bei unseren benachbarten Galaxien messen wir das über sogenannte Standardkerzen. Das sind Objekte, von denen man aufgrund bestimmter physikalischer Eigenschaften weiß, wie hell sie genau sind. Weil die scheinbare Helligkeit eines Objektes mit der Entfernung in bekannter Weise abnimmt (weil sich das Licht auf eine immer größere Kugel verteilt), kann man über diese Objekte die Entfernung zum Objekt bestimmen, indem man seine scheinbare Helligkeit misst.

Solche Standardkerzen sind die "Cepheiden-Veränderliche", eine bestimmte Klasse von Sternen mit veränderlicher Helligkeit, bei denen die Periode der Helligkeitsschwankung in Bezug zu ihrer absoluten Helligkeit ist.

Eine andere Standardkerze stellen die Sopernova-Explosionen vom sogenannten Typ 1a dar. Auch diese erreichen immer einigermaßen dieselbe Helligkeit, weil der explodierende Stern eine ganz bestimmte Masse hat.

Beobachten wir in einer Galaxie solche Standardkerzen, dann können wir daraus die Entfernung zur Galaxie abschätzen.

Und zuletzt bestimmt man im Spektrum der Galaxie auch noch die Rotverschiebung. Auch die kosmologische Rotverschiebung nimmt mit der Entfernung zu, die entferntesten Objekte haben die größte Rotverschiebung.


Bliebe also noch die erste Frage: Wie schafft man es überhaupt das Licht so weit entfernter Galaxien einzufangen?

Dafür braucht man 2 Dinge: Ein großes Teleskop und viel Zeit. Ein Teleskop macht ja nichts anderes, als Licht einzusammeln. Durch das Objektiv fällt das Licht ein und wird im Telskop zum Okular hin gebündelt. Jetzt kann man anstelle eines Beobachters unten eine Fotoplatte (oder etwas moderner einen CCD-Chip) dran machen und länger belichten. So wie eine Kamera bei einer Nachtaufnahme ja auch. Je länger die Belichtungszeit, desto mehr Licht fällt auch von extremst schwachen Objekten in unser Teleskop.


Aus solchen Messungen kennen wir also die Entfernungen zu anderen Galaxien und wissen, dass sie nicht zur Milchstraße gehören.

Allerdings liegen alle Galaxien im selben Universum. Dass es mehrere Universen gäbe, ist keineswegs gesichert, sondern eine rein mathematische Möglichkeit, die man eben auf der Basis der Beobachtungsdaten nicht ausschließen kann.

Grüße

Luftkutscher 09.08.2017, 13:41

Das ist eine Antwort, wie sie Prof. Lesch nicht hätte besser geben können. Danke für die gute Erklärung!!!

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Mit dem Begriff Universum muss man etwas vorsichtig umgehen. Er kann recht Unterschiedliches bedeuten. Lies 

Wenn von unserem Universum die Rede ist, meint man damit den durch Menschen einsehbaren Teil des Weltalls (den Teil also, der durch unseren Beobachtungshorizont begrenzt ist). Er ist eine Kugel um uns herum, deren Radius heute etwa 46 Mrd. Lichtjahre beträgt.

So eine kugelförmige Region kann man sich um jeden Stern herum vorstellen - ganz gleich, wie weit er von uns entfernt ist. Und damit hast du schon beliebig viele "Universen". Sie können disjunkt sein oder sich überlappen ...

Die Milchstraße und jede andere Galaxie ist einfach nur ein rotierender Haufen von durchschnittlich gut 100 Milliarden Sternen, um den herum es nur leeren Raum gibt. Wie sich Galaxien den Astronomen typischerweise zeigen, zeigt z.B. das Bild https://pixabay.com/de/messier-101-ngc-5457-galaxie-10995/ .

Auch die Milchstraße würde - könnten wir sie von außen beobachten - etwa so aussehen. Da wir aber im Inneren der Milchstraße leben (unser Sonnensystem befindet sich in einem ihrer äußeren Spiralarme) und sie flache Form hat, sehen wir sie als eine Art Straße von Sternen an unserem Nachthimmel. Deswegen ihr Name.

Dass es die Milchstraße gibt, kann man mit bloßem Auge sehen.  Dass es außerhalb der Milchstraße noch weitere Galaxien gibt, kann man durch große Teleskope sehen.

Ob es weitere Universen gibt, weiß niemand. Die Hinweise, die einige Astrophysiker zur Hypothese veranlassen, es könnte weitere Universen außer unserem geben, beruhen auf der Annahme, dass in unseren Universum der Determinismus bzw. Reduktionismus gelte, was die vorherrschende Auffassung des letzten Jahrhunderts war. Ist das Universum jedoch indeterministisch, wovon nach neueren Erkenntnissen ausgegangen werden kann, ist die Multiversenthese hinfällig.

Woher weiss man, ob es die milchstraße gibt? Wie finden dir physiker das heraus?

Beobachtungen und Messungen zu verschiedenen Zeitpunkten während des Umlaufs der Erde um die Sonne. Das nennt sich Trigonometrie und ist auch die Grundlage für räumliches Sehen.

Und wie kommen die Astrophysiker darauf, dass es noch mehr Universen gibt?

Sind sie das? Ich habe gelesen, dass das nur ein Mythos sei. Wenn dann vielleicht ein Multiversum, aber eine Mehrzahl eines Universums schließt sich schon durch den Begriff selbst aus.

Lynx77 09.08.2017, 07:29

Ich glaube dem Fragesteller ist nicht hunderprozentig klar, dass die Milchstraße eine Galaxie ist und kein Universum bzw. verwechselt er beide Begriffe^^

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JTKirk2000 10.08.2017, 02:41
@Lynx77

Dann sollte der Fragesteller einfach mal Google nutzen.

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Zur Milchstrasse.

1. Man (fast jeder) kann sie bei dunklem Himmel sehen.

2. Man (Astronomen) können die Position (Richtung und Entfernung) von Sternen bestimmn und aran erekennen, dass es eine Scheiben-förmige Verteilung von Sternen gibt, die sie Milchstraße nennen.

Andere Universen?

Das ist bisher reine Phantasie, enn alles was Mnschen sehen unmessen können, das ist Teil unseres Universums.

Aber es gibt andere Milchstraßen.

Das Universum ist viel größer als unsere Milchstraße und in großen Abständen, von mehreren Millionn Lichtjahren, gibt es viele weiter Milchstraßen, die als Galaxien (griechisch für Milchstraße) bezeichnet werden. (genauer gesagt: es gibt davon mehrere 100 Milliarden)

"dass es noch mehr Universen gibt?"...eine Hypothese, wie zig andere auch nur. Keine Theorie, anhand derer man sich abarbeiten könnte.

Nicht bekannt ist worin sich das Universum ausdehnt.
Wenn die Physik das schon nicht wissen kann, woher dann eine nähere Kenntnis Jenseits von unserem?

Man kann die Milchstraße sogar mit bloßem Auge sehen.
Wo soll da das Problem sein?

Da gibt es sowas wie Teleskope und Satelliten damit erforscht man den Weltraum. Die Milchstraße kann man zudem auch von der Erde aus sehen bei gutem Wetter

Hochachtungsvoll Sloth

Man kann die Milchstrasse sehen.
Noch mehr Universen ist nicht bewiesen, sondern nur Theorie.

Milchstraße ist kein Universum sondern ne Galaxie....

zb durch Satelliten,Sonden, und natürlich Teleskope wie das Hubble :)! 

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