Woher Wissen wir wie die Milchstrasse aussieht?
Hallo Community
Ich hab mich gerade gefragt woher wir eigentlich wissen wie die Milchstrasse aussieht? Da wir ja "mitten" in der Milchstrasse sind und somit nur von innen nach aussen schauen können; und wir noch keinen Satteliten o.ä ausserhalb der Galaxy haben. Voyager hat es ja gerade mal geschafft ausserhalb des Sonnensystems zu kommen und dauerte 40 Jahre.
8 Antworten
Hallo Stealthkilla,
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. Die Berechnungen wiederum finden statt auf der Basis der Beobachtungsdaten, 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.
So, jetzt noch kurz zu 2 Fragen, die mir in den Kommentaren aufgefallen sind:
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
Es ist nicht einfach zu sagen, wie unsere Milchstraße von außen aussieht. Eigentlich weiß man es nicht einmal genau.
Das einzige was wir von der Erde sehen können, ist die Mitte der Milchstraße, als langes Band am Himmel. Da man auf der anderen Seite des Himmels nur vereinzelte Sterne sehen kann, ist man sich sicher, dass wir uns in einem der Seitenarme befinden müssten.
Das einzige, was wir also tun können, ist die Milchstraße mit anderen Galaxien zu vergleichen, und im Nachhinein, nach der Suche nach Übereinstimmigkeiten o.ä., konnte man feststellen, dass unsere Milchstraße der Andromeda-Galaxie ähneln müsste.
Aber wie gesagt, sicher ist das auch nicht, und so bemerke ich auch oft, dass in manchen Büchern von einer Normalen Spiralgalaxie, in anderen wiederum von einer Balkenspiralgalaxie gesprochen wird... ;D
interessant dass heisst eigentlich das verständnis unserer galaxie basiert auf einer besser abgeklärten vermutung. spannend. danke für die ausführliche antwort.
Landkarten wurden auch schon mehr oder weniger maßstabsgetreu gezeichnet, bevor man Satelliten ins All schicken konnte, um Außenaufnahmen von der Erde zu machen. Das meiste, was man dafür braucht, lässt sich berechnen.
Hallo,
ich antwortete bereits vorhin, aber irgendwie nahm er meine Antwort nicht an :-)
Also, alles im Universum unterliegt den gleichen physikalischen Gesetzen, so auch der Aufbau von Galaxien. Man weiß, dass es sich bei unserer Milchstraße um eine Balkenspiralgalaxie handelt, folglich kann man andere Balkenspiralgalaxien beobachten und Rückschlüsse auf unsere eigene Galaxie ziehen.
So mitten drin sind wir nicht wirklich - wir befinden uns ca. 30.000 Lichtjahre vom Mittelpunkt entfernt. Auf das Zentrum direkt kann man nicht schauen da Gas und Staub die Sicht verdecken - anders sieht das mit Radioteleskopen aus.
Voyager 1 ist die schnellste Sonde im Sonnensystem bzw. hat sie das System ja schon verlassen bei einer Entfernung von etwas über 130 astronomischen Einheiten und einer Geschwindigkeit von 17,015 km/s.
Man weiß aber mittlerweile, wie andere Milchstraßen aussehen. Und von daher kann man ja Rückschlüsse ziehen.
Andere Galaxien, nicht andere Milchstraßen, es gibt nur eine Milchstraße in unserem Universum
Wow. Hervorragende Antwort. Ich Danke dir Herzlich für deine mühe und die ausführliche Erklärung. Die Website werde ich mir heute Abend mal genauer Anschauen. Es ist wirklich Faszinierend aber so schwer( Wenn man die Materie nicht kennt) nachzuvollziehen. Jedenfalls danke nach so einer Antwort habe ich gesucht. Danke du Ratgeber Held ;)