Dr. Freund's Multiversum
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Beschreibung, Aufbau und Daten unserer Heimat-Galaxie.
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Die Milchstrasse

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Das Rückgrat der Nacht
Das Rückgrat der Nacht
Beschreibung
Die Milchstrasse am Nachthimmel
Die Milchstrasse am Nachthimmel
(Fotomontage)

Bereits seit dem Altertum ist die Milchstrasse als diffuses, helles Band am Nachthimmel bekannt. In der griechischen Mythologie erklärte man sich ihre Entstehung durch ein kleines Missgeschick, das der Göttin Hera beim unfreiwilligen Stillen ihres Stiefsohns Herakles widerfuhr. Dabei soll Heras Muttermilch zweckentfremdet über den gesamten Himmel verspritzt worden sein. So entwickelte sich aus dem griechischen Wort gala für Milch unser heutiger Begriff Galaxie. Auch die afrikanischen !Kung-Buschmänner fanden für die Milchstrasse eine besonders poetische Beschreibung: Das Rückgrat der Nacht. Erst 1609 konnte Galileo Galilei mit Hilfe seines gerade konstruierten Fernrohrs die wahre Natur der Milchstrasse aufdecken und sie zumindest teilweise in ihre einzelnen Sterne auflösen. Heute wissen wir, dass es sich bei der Milchstrasse um eine gewaltige, scheibenförmige Ansammlung von Sternen und Gaswolken handelt, der auch unsere eigene Sonne angehört. In den auch Nachts hell erleuchteten Städten unserer zivilisierten Welt ist die Milchstrasse aber leider kaum noch zu beobachten.

Beobachtung der Milchstrasse
Die Milchstrasse in verschiedenen Wellenlängen
Die Milchstrasse in verschiedenen Wellenlängen

Da sich unser Sonnensystem innerhalb der Milchstrasse befindet, sehen wir den Wald vor lauter Bäumen nicht. Die zahllosen Sterne lenken von der übergeordneten Struktur ab und zusätzlich versperren Dunkelwolken die Sicht auf das galaktische Zentrum und die gegenüber liegende Seite. Erst durch Beobachtungen in Wellenlängen-Bereichen ausserhalb des sichtbaren Lichts konnte ein Blick hinter die störenden Gaswolken geworfen werden. Das Bild oben enthält eine Serie von Aufnahmen, die das Aussehen der Milchstrasse über das gesamte elektromagnetische Spektrum von den Radiowellen über Infrarotlicht bis hin zur hochenergetischen Gammastrahlung zeigen.

Aufbau und Struktur der Milchstrasse
Die Milchstrasse ist eine Balkenspirale
Die Milchstrasse ist eine Balkenspirale

Aus den bisherigen Beobachtungen wurde geschlossen, unsere Welteninsel gehöre einem weit verbreiteten Typ von Spiralgalaxien an. Aber das ist offenbar nicht die ganze Wahrheit. Eine genaue Positionsbestimmung von 30 Millionen Sternen mit dem Spitzer Weltraumteleskop im Infrarot-Bereich bestätigte, dass es sich bei der Milchstrasse um eine Balkenspirale handelt. Der zentrale Balken hat eine Länge von etwa 27.000 Lichtjahren und besteht überwiegend aus alten, roten Sternen.

Milchstrasse von oben
Die Spiralarme der Milchstrasse (Schematische Draufsicht)

Die Spiralarme der Milchstrasse sind keine Bereiche mit besonders hoher Sterndichte, wie man vielleicht vermuten könnte. Vielmehr handelt es sich um Sternentstehungs-Gebiete, die viele junge und heisse Sterne enthalten und daher die restliche Scheibe überstrahlen. Alle Sterne in der galaktischen Scheibe kreisen um das Zentrum der Milchstrasse, und zwar umso schneller, je näher sie sich am Kern befinden (siehe auch: Keplersche Gesetze). Unsere Sonne besetzt eine wenig spektakuläre Position in den Aussenbezirken der Milchstrasse. Das dürfte jedoch unser Glück sein, denn ihr Abstand ist genau so bemessen, dass ihr Umlauf um das Zentrum sie nie durch einen der turbulenten Spiralarme führt. So bleibt unsere Erde vor der Strahlung selbstmörderischer Riesensterne, die ihr kurzes Leben sofort wieder als Supernova beenden, weitgehend verschont.

Seitenansicht der Milchstrasse
Schematische Seitenansicht der Milchstrasse

Die Schemazeichnung links zeigt die Milchstrasse in der Seitenansicht und enthüllt weitere Details ihrer Struktur. Um das Zentrum (Galactic center) ist eine deutliche Verdickung (Bulge) zu erkennen. Auch die Scheibe ist nicht nur auf die Rotationsebene (Plane of Rotation) beschränkt, in der sich die Sonne (Sun) befindet, sondern gliedert sich in mehrere Schichten mit unterschiedlicher Sterndichte (Extreme disk, Thin disk, Thick disk). Die gesamte Galaxis wird von einem sphärischen Halo umgeben, das die besonders alten Kugelsternhaufen beherbergt.

Das galaktische Zentrum
Zentrum der Milchstrasse
Das Zentrum der Milchstrasse

Von der Erde aus gesehen befindet sich das Zentrum der Milchstrasse hinter undurchsichtigen Gas- und Staubwolken verborgen in Richtung des Sternbilds Schütze (Sagittarius). Handelt es sich dabei lediglich um einen geometrisch bedeutsamen Punkt oder hält das Innere unserer Galaxis irgendwelche Geheimnisse bereit? Bei Beobachtungen im Infrarot-Bereich wurden Sterne mit schnellen Umlaufgeschwindigkeiten von 1.200 km/s entdeckt, was nur durch die Schwerkraftwirkung von 2,6 Millionen Sonnenmassen auf engstem Raum zu erklären ist. Die gleiche Gegend, die als Sagittarius A bezeichnet wird, ist darüber hinaus als starke Radioquelle bekannt.

Sagittarius A
Sagittarius A beherbergt ein Schwarzes Loch

Am 26. Oktober 2000 schliesslich zeichnete der Satellit Chandra einen 3 Stunden andauernden, intensiven Röntgenpuls auf, der von einem nur 15 Millionen km durchmessenden Gebiet innerhalb von Sagittarius A ausging. Dieses Ereignis bestätigte endgültig die Annahme, dass der Kern der Milchstrasse ein gigantisches Schwarzes Loch beherbergt. Das "Monster" hatte offensichtlich gerade ein Objekt in der Grösse eines Kometen verschlungen und dabei den Röntgenblitz ausgesendet. Sagittarius A ist zur Zeit jedoch auf Diät gesetzt und verspeist pro Jahr lediglich Materie mit einer Gesamtmasse von 1% der Erdmasse. Auch in den Zentren anderer Galaxien, vor allem in Quasaren, werden massive Schwarze Löcher vermutet.

Die Daten der Milchstrasse
Hubble-Typ SBc (Balkenspirale)
Durchmesser (Scheibe) ca. 100.000 Lichtjahre
Durchmesser (Halo) ca. 165.000 Lichtjahre
Maximale Dicke (Bulge) ca. 16.000 Lichtjahre
Anzahl Sterne ca. 300 Milliarden
Alter ca. 13,6 Milliarden Jahre (aus Berylliumanteil in Kugelsternhaufen)
Zentrales Schwarzes Loch  
Name Sagittarius A
Masse 2,6 Millionen Sonnenmassen
Durchmesser < 15 Millionen km
Status inaktiv
Umlaufzeit naher Sterne 15 Jahre (Stern S2)
Umlaufgeschw. naher Sterne 1.200 km/s (Stern S2)
Position der Sonne  
Entfernung zum Zentrum 25.000 - 28.000 Lichtjahre (Orion-Arm)
Umlaufzeit 220 - 240 Millionen Jahre
Umlaufgeschwindigkeit 220 km/s

 
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