Die Milchstrassen-Galaxie, die Wiege der Erde

Blick zum Toggenburger Sternenhimmel im Juni 2017

Hanspeter Steidle
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Sonne

Aufgang:

1. Juni 5.38 MOSZ

21. Juni 5.34 MOSZ

30. Juni 5.38 MOSZ

Untergang: 1. Juni 21.04 MOSZ

20. Juni 21.17 MOSZ

30. Juni 21.18 MOSZ

Die Sonne überquert den Himmelsäquator am 21. Juni nordwärts. Der astronomische Sommer auf der Nordhalbkugel beginnt.

MOSZ: Mitteleuropäische (Sommer-)Ortszeit, Region Toggenburg.

Mond

Vollmond: Freitag, 9. Juni, im Sternbild Schlangenträger

Neumond: Samstag, 24. Juni, im Sternbild Orion

Planeten

Merkur: Der innerste Planet im Sonnensystem kann im Juni nicht beobachtet werden.

Venus: Sie glänzt am Morgenhimmel.

Mars: Der rote Planet kann nicht beobachtet werden, denn er hält sich am Taghimmel auf.

Jupiter: Er befindet sich bereits im Südwesten und wird kurz nach Mitternacht untergehen.

Saturn: Er ist ein schönes Beobachtungsobjekt in der ersten Nachthälfte.

Sterne und Milchstrasse

Im Osten sehen wir die Milchstrasse mit den Sommersternbildern Schwan, Adler, Leier und Schlangenträger. Horizontnah, teilweise noch in der Milchstrasse, steht das Sternbild Skorpion. Weil der Skorpion auf der Ekliptik, der Sonnenbahn, liegt, gehört er zu den zwölf Sternbildern im Tierkreis. Dieser wurde im 5. vorchristlichen Jahrhundert in der Region Mesopotamien entwickelt. Schon im 4. Jahrhundert v. Chr. konnten Astronomen/Astrologen die Planetenpositionen berechnen. Damals galten Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn und der Mond als Planeten. Diese ziehen während eines Jahres in einer Bandbreite von ca. 20 Grad um die Ekliptik. Beobachtungen zeigen, dass Planeten manchmal vorwärts, dann wieder rückwärts wandern, ja sogar Schleifen bilden. Im Jahr 150 n. Chr. entwickelte Ptolemäus eine Theorie, die die Planetenbewegungen einigermassen plausibel machten. Diese Theorie erwies sich als falsch, weil er davon ausging, dass die Erde im Zentrum des Sonnensystems sei. Erst Kepler konnte um 1600 n. Chr. zeigen, dass Planeten auf elliptischen Bahnen die Sonne umkreisen. Weil die Erde auch um die Sonne dreht, entsteht der Eindruck, dass Planeten vor- und rückwärts wandern.

Im Juni lassen sich die vier Tierkreissternbilder Skorpion, Waage, Jungfrau und Löwe gut erkennen. Der Grosse Wagen, ein Teil des Sternbildes Grosser Bär, ist besonders gut im Zenit zu beobachten. In einem Bogen, der der Deichsel des Wagens folgt (auf der Sternkarte rot eingezeichnet), gelangen wir zum hellen, rötlichen Stern Arktur und dann zum Stern Spica, dem Hauptstern im Sternbild Jungfrau. Ganz in der Nähe der Spica hält sich zur Zeit der Jupiter auf. Auf der Sternkarte sind drei Sterne mit einer roten Linie verbunden. Es sind die Sterne Deneb, Atair im Adler und Wega in der Leier. Das markante Dreieck der hellen drei Sterne ist leicht zu sehen. Der Himmelsdrache zieht sich zwischen dem Kleinen Bären und dem Grossen Bären hindurch. Sein Kopf befindet sich vor dem Schwert des Herkules. Herkules ist der griechische Held, der den Drachen besiegte und ein Gebiet in Griechenland von dem Unwesen befreite. Zum Dank setzten die Griechen Herkules und den Drachen an den Himmel.

Fast alle Sternbilder am ­nördlichen Himmel haben ihren Ursprung in der griechischen Sagenwelt. Die Sternbilder des südlichen Himmels tragen mehrheitlich Namen aus der Welt der Seefahrer. Wegen der Sommerzeit wird der Himmel immer länger hell bleiben. Die günstige Beobachtungszeit für schwach leuchtende Himmelsobjekte wie Nebel oder Galaxien wird deshalb erst um Mitternacht erreicht.

Sternschnuppen

Die Erde zieht im Laufe des Monats an sechs verschiedenen Sternschnuppenströmen vorbei. Zwei Ströme von Staubteilchen sind auf aufgelöste Kometen zurückzuführen. Trotzdem ist die Zahl der Sternschnuppen pro Stunde nur gering.

Staubteilchen und kleinere Objekte verglühen in der Erdatmosphäre. Die Erde wirkt also wie ein Staubsauger, nur mit dem Unterschied, dass die Teilchen zwar «eingesogen» werden, dann aber verglühen.

Wann ist die Zeit für die Sternbeobachtung in der ersten Nachthälfte günstig?

Vom 1. bis 6. Juni ist die Zeit für die Beobachtung schwach leuchtender Himmelsobjekte günstig. Ab dem 7. Juni stört das Mondlicht zusehends. In dieser Zeit lohnt es sich, den zunehmenden Mond zu beobachten.

Am Terminator, an der Grenze des beleuchteten Teils des Mondes, haben die Mondberge lange Schatten. Diese lassen sich im Fernrohr sehr gut beobachten.

Ab etwa 15. Juni geht der abnehmende Mond erst nach Mitternacht auf. Dann ist der Himmel wieder dunkler und für die Sternbeboachtung besser.

Von der Ostschweiz aus sieht man die Milchstrasse gut

Wir sind in der Region Ostschweiz in der glücklichen Lage, auf dem Land in klaren Nächten die Milchstrasse mehr oder weniger klar zu sehen. Das schleierartige Band teilt sich im Sternbild Schwan in zwei Äste, die sich südwärts verbreitern.

In früheren Zeiten wusste man noch nicht, woraus das milchartige Band bestand. Man glaubte an nebelartige Gebilde am Himmel. Um so mehr staunt man, dass Demokrit, ein griechischer Philosoph, Astronom und Mathematiker um ca. 400 v. Chr. bereits erkannte, dass die Milchstrasse eine Anhäufung von Sternen sein muss. Erst vor 400 Jahren sah Galileo Galilei mit seinem selbst gebauten Fernrohr, dass die Milchstrasse wirklich eine Sternenansammlung ist. Es gibt nebelartige Gebilde am Himmel wie Galaxien und ionisierte Wasserstoffwolken.

Im 18. Jahrhundert begann man, mit besseren Fernrohren den Himmel genauer zu erkunden. Zunächst glaubte man, dass die Sonne im Zentrum der Milchstrasse liegen müsse. Es gab ­Vorstellungen über die Form ­ der Milchstrasse. Anfang des 20. Jahrhunderts berechnete ein amerikanischer Astronom den Durchmesser der Milchstrasse und kam auf ein Resultat von 100 000 Lichtjahren. Ende des letzten Jahrhunderts wurden der Durchmesser und die Form genauer bestimmt.

Die Milchstrasse ist eine Balkenspiralgalaxie mit einem Durchmesser von 110000 Lichtjahren, die am Rand leicht gebogen ist wie eine Hutkrempe. Die Sonne befindet sich vom Zentrum der Milchstrassen-Galaxie 26000 Lichtjahre entfernt an einem kosmologisch betrachtet ziemlich ruhigen Ort. Kollisionen mit andern Himmelskörpern sind selten. Die Erde wurde im Laufe ihrer Existenz schon mehrfach empfindlich getroffen, was die Lebenswelt immer wieder veränderte.

Wie alle Himmelskörper im Universum rotiert auch unsere Galaxie. Sie dreht sich in 220 Millionen Jahren einmal um sich selbst. Die Sonne und mit ihr alle Planeten bewegen sich mit 864000 Kilometern pro Stunde um das Zentrum der Milchstrasse.

Welche Kraft treibt denn die Rotation an? Es ist ein Schwarzes Loch! Es hat einen Durchmesser von 24 Millionen Kilometern und beherbergt vier Millionen Sonnenmassen.

Woher wissen die Astronomen das so genau? Sie nahmen für die Berechnungen die Messdaten von zwei Observatorien: Auf dem höchsten Berg auf Hawaii sind es zwei 10-Meter-Teleskope, welche unter anderem die Milchstrasse vermessen, und auf dem Cerro Paranal in Chile sind es vier Teleskope mit je acht Meter Spiegeldurchmesser, welche den Astronomen die spezifischen Daten lieferten. Dazu noch werden die Daten der Gaia-Sonde ausgewertet, welche seit 2013 im Weltall den Himmel erkundet.

Doch eine zentrale Frage bleibt: Es gäbe keine Galaxien mit Milliarden von Sternen, wenn nicht eine bis heute nicht sichtbare, gravitative Kraft die Galaxien zusammenhalten würde. Die gravitativen Kräfte der Sterne würden niemals ausreichen, um sich zu Galaxien zu formen. Diese Kraft steckt in der sogenannten Dunklen Materie. In den 30er-Jahren des letzten Jahrhunderts war es der Glarner Physiker und Astronom Fritz Zwicky, welcher der Dunklen Materie auf die Spur kam, und wenige Jahrzehnte später war es die Amerikanerin Vera Rubin, welche diese unbekannte Kraft an Galaxien nachweisen konnte.

Dunkel ist die spukhafte Materie deshalb, weil sie nicht sichtbar ist. Aber ohne Dunkle Materie würde das Universum gar nicht so existieren, wie wir es kennen. Die Materie, die wir in Form von Sternen und vielem mehr sehen, macht nur knapp 5 Prozent des gesamten Universums aus, die Dunkle Materie dagegen 23 Prozent. Der Rest besteht aus Dunkler Energie, welche das ganze Universum schneller expandieren lässt als erwartet. Den Astrophysikern geht die Arbeit noch lange nicht aus.

Hanspeter Steidle