Unsere Milchstraße

Wie wir alle wissen, leben wir in einer Galaxie, die den Namen Milchstraße trägt. Wir sind natürlich nicht der einzige Stern der Milchstraße. Doch wie viele Sterne hat sie? Um diese Frage zu beantworten, hat die ESA 2013 die Weltraumsonde Gaia entwickelt. Insgesamt hat diese Mission 577 Mio. € gekostet! Also schon nicht wenig. Okay, was hat diese Sonde nun herausgefunden bzw was hat diese Sonde gemacht?
Gaia hat 1 Prozent unseres Nachthimmels astrometrisch, photometrisch und spektroskopisch mit bis dahin unerreichter Genauigkeit kartographisch erfasst. Wie das genau passiert, seht ihr hier: https://www.youtube.com/watch?v=bbfb8VhH7L0  oder https://www.youtube.com/watch?v=mW15K97s8hE 
In gewisserweise ist Gaia der Nachfolger von Humboldt, der ja ebenso die Welt vermessen wollte. Das folgende Bild zeigt nun die Dichteverteilung der Sterne, die durch Gaia aufgenommen wurde (Stand September 2016):

  • Quelle: https://sci.esa.int/science-e-media/img/61/Gaia_GDR1_Sky_Map_HD.png

Dadurch ist der Gaia-Sternenkatalog entstanden, indem nun über eine Milliarde Sterne verfasst worden sind. Wir wissen jetzt leider immer noch nicht genau, wie viele Sterne die Milchstraße wirklich hat, da Gaia ja nur einen winzig kleinen Teil des Himmels scannen konnte.
Durch Gaia kann die Anzahl der Sterne, in der Milchestraße aber grob interpoliert werden: 100 - 200 Milliarden Sterne! Wie die Anzahl genau ist, ist eigentlich auch egal, Es sind auf jeden Fall "sau" viele. Unglaublich viele! Man sich tatsächlich bewusst machen, dass alleine in unserer Milchstraße etwa 150 Milliarden Sterne, mit nochmal mehr Planeten, gibt!! Krass, krass, krass!

Was gibt es sonst zu unserer Galaxie zu sagen? Nun es handelt sich um eine Scheibengalaxie, die in etwa so aussieht: 

  • Quelle: https://scilogs.spektrum.de/wblogs/gallery/14/ngc4565-schulman-small.jpg

Was wir hier sehen, ist aber nur eine Galaxie, die der Milchstraße sehr ähnlich ist. Ein Bild über unsere Milchstraße gibt es nicht, da wir ja mitten drin sind. Und die Voyager (dazu werde ich noch in einem anderen Blog-Eintrag kommen) ist noch nicht einmal aus unserem Sonnensystem draußen. Ergo: Kein Bild von der Milchstraße.
Man sieht also, dass die Sterne wie eine Schreibe angeordnet sind. Die Sterne befinden sich also alle auf einer Scheibe, die durch einen (relativ) gleichen Neigungswinkel gekennzeichnet ist. Die Sonnensysteme selber (mit ihren Planeten) haben aber alle möglichen von Neigungswinkel, können sich also drehen, wie Ihnen lustig ist. Man sieht also: Alles dreht sich! Die Planeten drehen sich um sich selbst, und um die Sonne, die Sonne um das Zentrum einer Galaxie. Da wird mir beim Schreiben ja schon ganz schwindelig. Alleine die Drehgeschwindigkeit der Erde ist, hier in Deutschland, etwa 1250 km/h, am Äquator sogar 1650 km/h. Wir merken es nur einfach nicht! Die mittlere Geschwindigkeit der Erde um die Sonne liegt bei 107.250 km/h. Manno man! Dabei sind die Galaxien ja selbst noch in Bewegung.
Man erkennt: Wir befinden uns in einem gigantischen, astronomischen Karussell! Alles bewegt sich, aber keiner merkt´s.

Kommen wir zurück zu unserer Sonne in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. Wie eben berichtet, dreht sich unsere Sonne um das Zentrum der Milchstraße. Doch was befindet sich dort? Dort fristet ein schwarzes Loch sein Dasein! Wir befinden uns aber etwa 24.000 Lichtjahre entfernt und sind damit sehr weit Außen von der Milchstraße. Douglas Adams hatte also Recht, indem er schrieb: Wir leben auf einen uninteressanten Stern, in einem uninteressanten Blog des Universums. (Oder so ähnglich :D )

Zurück zu dem schwarzen Loch: Es zählt mit einer Masse von etwa 1 Mio. Sonnenmassen, sogar zu den "supermassiven" (ein tolles Wort) schwarzen Löchern! Also schon nen dickes Ding! Unter den supermassiven schwarzen Löchern sind 1 Mio. Sonnenmassen aber schon klein. Zum Vergleich: Die Galaxie NGC 1277 hat ein schwarzes Loch mit einer Masse von 17 Millliarden Sonnenmassen!Es ist alles relativ!
Nun muss man aber nicht in Panik verfallen, weil man glaubt, das schwarze Loch sauge alles in sich hinein wie ein astronomischer Staubsauger. Diese Vorstellung ist falsch! Zunächst einmal ist die Gravitation eines solchen schwarzen Loches relativ unbedeutend. Man hatte in Modellierungen nachgewiesen, dass das Entfernen eines solchen Schwarzen Loches weniger Einfluss auf Bahnänderungen hat, als vorher angenommen wurde. Auch kann man sich auch relativ nahe an einem schwarzen Loch bewegen, und man fällt nicht hinein. Warum ist es so schwer in ein schwarzes Loch zu fallen? Es wie bei unserer Sonne: Wir kreisen mit Kreisbahnen um sie herum. Das liegt am Drehmoment. Also die Energie, die einer Drehung inne ist. Und diesen Drehimpuls, den wird man einfach nicht mehr los: Es ist physikalisch gesehen eine Erhaltungsgröße. Um nun irgendwo herein zustürzen, muss man diesen Drehmoment erst einmal verlieren. Dies geschieht über Reibung, aber: Im interstellaren Raum gibt es quasi keine Materie, damit keine Reibung. Und wie wir gerade gesehen haben, leben wir in einem Karussell mit einer Menge Drehmoment. Dass Körper nun in ein schwarzes Loch fallen können, muss sich dieser Körper genau auf das schwarze Loch zubewegen, was sehr, sehr unwahrscheinlich ist.
Jetzt kann man sich natürlich noch fragen, ob das schwarze Loch bei uns in der Milchstraße ein Einzelfall ist und die Antwort lautet: Nein! In fast allen Galaxien kann man schwarze Löcher finden. Astronomen haben sogar herausgefunden, dass in extrem weiten(, und damit alten) Galaxien schwarze Löcher zu finden sind. Schwarze Löcher müssen sich somit schon in der Frühzeit des Kosmos gebildet haben.
So weit so gut. Wir konnten sehen, dass ein schwarzes Loch kaum direkten Einfluss auf die Galaxie/ Bahnen der Sterne hat. Was für eine Rolle hat nun das schwarze Loch für eine Galaxie? Seit kurzem weiß man, dass schwarze Löcher die Sternen-Entstehung regelt bzw. hemmt. Normalerweise müsste es viel mehr Sterne geben. Es gibt unzählige Materie-Wolken, die nur darauf warten gezündet zu werden um sich in die "Sternenexistens" zu werfen. Aber man beobachtet nun weniger Sterne. Schuld daran sind schwarze Löcher, die eine solche "Zündung" (Kernfusion) unterdrücken. Das machen sie wie folgt:
Schwarze Löcher bilden Materieausflüsse, die sogenannten Streams. Diese "Materie-Winde", die mehrere Millionen Lichtjahre Reichweite haben können, sorgen für eine Art "Unruhe" im Sternensystem und hemmen so die Sternentstehungsrate der Galaxie. Das tun sie so dermaßen stark, dass die Physik diesen Zusammenhang wie folgt beschreibt: Koevolution von schwarzen Löchern und Galaxien! Anhand vieler, vieler Daten konnte herausgefunden werden, dass die Größe der schwarzen Löcher sehr genau mit Eigenschaften von Galaxien korreliert. Unser schwarze Loch steuert also die Entwicklung und das Leben der Milchstraße! Aber man sollte mit unserem Steuermann nicht unzufrieden sein. Immerhin ist es zur Bildung von Leben auf unseren wunderschönen Planeten gekommen! Also: (Digitaler) Hut ab!

Kontakt: https://www.facebook.com/hannes.te.9   
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