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Unsere Welt zu verstehen:



 Beitrag 0-318
 
 

 
Erst 1924 wurde beweisbar, dass

unsere Milchstraße nur kleiner Teil des ganzen Universums ist

 
 
Henrietta Leavitt — geboren 1868 in den USA als Tochter eines Pfarrers — hat als erste vor allem Sterne beobachtet, die mit einer Periode von wenigen Tagen ihre Helligkeit ändern. Man nennt sie Cepheiden, da man dieses Verhalten zunächst am Stern Delta Cephei aufgefallen war.
 
Wie man heute weiß, sind Cepheiden sehr große Sterne, deren Gashülle durch ein Wechselspiel zwischen Gravitation und Aufheizung pulsiert.
 
Leavitt fand in der Kleinen Maellan'schen Wolke 25 solcher Sterne und machte anhand ihrer die wichtige Entdeckung, dass sie umso schwächer leuchten, je schneller sie blinken. Es war als hätte sie die Wattzahl weit entfernter Glühbirnen endeckt.
 
Dank dieser Entdeckung konnte man jetzt aus der Blinkfrequenz und der beobachteten Helligkeit auf den relativen Abstand solcher Sterne von der Erde schließen.
 
Diesen Zollstock zu eichen — so dass man anhand seiner nicht nur relative sondern auch absolute Abstände messen konnte — gelang aber erst Harlow Shapley: Er hat 11 nahegelegene Cepheiden so genau beobachtet, dass es möglich wurde, aus ihrer zu unterschiedlichen Jahreszeiten leicht verschobenen Stellung auf ihren absoluten Abstand von der Erde zu schließen. 1918 verknüpfte er diese Daten mit den Messergebnissen von Henrietta Laevitt und war so zu einem kosmischen Metermaß gelangt.
 
 
Shapley begann den Himmel nach weiteren Cepheiden zu durchforsten mit dem Ziel, so ein 3-dimensionales Abbild der Milchstraße zu erhalten und ihre Ausdehnung bestimmen zu können. Seinen Berechnungen zufolge müsse sie die Form einer gigantischen Diskusscheibe haben: 300 000 Lichtjahre im Durchmesser und 30 000 Lichtjahre dick. Auch das Rätsel der sog. Nebel glaubte er gelöst zu haben: Sie seien höchstens 220 000 Lichtjahre entferne Welteninseln innerhalb der Milchstraße.
 
 
Shapley arbeitete — wie Edwin Hubble auch — am Mount-Wilson-Observatorium. Nun gab es aber am konkurrierenden Lick-Observatorium eine von Heber Curtis geführte Arbeitsgruppe, die ebenfalls versucht hatte, die Größe der Milchstraße zu bestimmen. Ihren Zahlen zufolge sollte sie aber nur einen Durchmesser von 30 000 Lichtjahren haben und nur 5000 Lichtjahre dick sein. Die Nebel seien, so jene Forscher, Welteninseln weit außerhalb der Milchstraße: wenigstens 10 Millionen Lichtjahre weit von uns entfernt.
 
Ob nun Shapley oder Curtis recht habe, sollte am 26.4.1920 in einem öffentlichen Streitgespräch geklärt werden, zu dem auch Albert Einstein eingeladen war. Die Debatte aber endete unentschieden.
 
Heute weiß man: Beide Wissenschaftler hatten recht und beide irrten.
     
  • Shapley ging richtig in der Annahme, dass die Milchstraße viel weiter ausgedehnt ist, als zuvor abgenommen. Seine Zahlen allerdings waren um etwa den Faktor 3 zu groß.
     
  • Curtis Zahlen dagegen waren um etwa den Faktor 3 zu klein.
     
  • Wie weit die sog. Nebel von der Erde entfernt waren — ob sie also innerhalb oder außerhalb der Milchstraße lagen — konnte erst 1924 durch Hubble entschieden werden:
     
    Er entdeckte mit Hilfe eines erst damals gebauten neuen Teleskops im Andromedanebel einen Cepheiden und berechnete dessen Abstand zur Erde als rund
    900 000 Lichtjahre. Damit war klar geworden: Wenigstens der Andromeda-Nebel muss eine Galaxie außerhalb der Milchstraße sein.

 
 
Quelle: Hürtner & Rauner: Die verrückte Welt der Paralleluniversen, Piper 2009, S. 54-59

 
 
Note: Wie schwierig — und ungenau — das Messen von Enfernungen im All selbst mit Hilfe von Cepheiden noch sein kann, zeigt ein Forschungsergebnis aus 2012, demzufolge der Polarstern — selbst ein Cepheid — nicht wie man bisher dachte 434 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, sondern wohl nur 323.

 


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