Wie heißt sie und wie sieht unsere Galaxie aus? Die Namen der Sterne in unserer Galaxie. So finden Sie die Andromeda-Galaxie am Himmel. Welche drei Galaxien mit bloßem Auge zu erkennen sind

Doktor der Pädagogischen Wissenschaften E. LEVITAN, ordentliches Mitglied der Russischen Akademie der Naturwissenschaften

Wissenschaft und Leben // Illustrationen

Eines der besten modernen astrophysikalischen Observatorien ist das Europäische Südobservatorium (Chile). Auf dem Foto: ein einzigartiges Instrument dieses Observatoriums – das New Technologies Telescope (NTT).

Foto der Rückseite des 3,6-Meter-Hauptspiegels des New Technologies Telescope.

Spiralgalaxie NGC 1232 im Sternbild Eridanus (Entfernung zu ihr beträgt etwa 100 Millionen Lichtjahre). Größe - 200 Lichtjahre.

Vor Ihnen liegt eine riesige Gasscheibe, die möglicherweise auf Hunderte Millionen Grad Kelvin erhitzt ist (ihr Durchmesser beträgt etwa 300 Lichtjahre).

Es scheint eine seltsame Frage zu sein. Natürlich sehen wir die Milchstraße und andere Sterne des Universums, die uns näher sind. Aber die im Titel des Artikels gestellte Frage ist eigentlich nicht so einfach, und deshalb werden wir versuchen, sie herauszufinden.

Die strahlende Sonne am Tag, der Mond und die Streuung der Sterne am Nachthimmel haben schon immer die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich gezogen. Den Felsmalereien nach zu urteilen, in denen die ältesten Maler die Figuren der auffälligsten Sternbilder darstellten, blickten schon damals Menschen, zumindest die neugierigsten unter ihnen, in die geheimnisvolle Schönheit des Sternenhimmels. Und natürlich zeigten sie Interesse am Auf- und Untergang der Sonne, an den mysteriösen Veränderungen im Erscheinungsbild des Mondes ... So entstand wahrscheinlich die „primitive kontemplative“ Astronomie. Dies geschah viele tausend Jahre vor der Entstehung der Schrift, deren Denkmäler für uns bereits zu Dokumenten geworden sind, die den Ursprung und die Entwicklung der Astronomie bezeugen.

Anfangs waren die Himmelskörper vielleicht nur ein Gegenstand der Neugier, dann der Vergöttlichung und begannen schließlich, den Menschen zu helfen, indem sie als Kompass, Kalender und Uhr fungierten. Ein ernsthafter Anlass, über die mögliche Struktur des Universums zu philosophieren, könnte die Entdeckung „wandernder Sterne“ (Planeten) sein. Versuche, die unverständlichen Schleifen zu entschlüsseln, die die Planeten vor dem Hintergrund vermeintlicher Fixsterne beschreiben, führten zur Konstruktion der ersten astronomischen Bilder oder Modelle der Welt. Das geozentrische Weltsystem des Claudius Ptolemäus (2. Jahrhundert n. Chr.) gilt zu Recht als ihre Apotheose. Antike Astronomen versuchten (meistens erfolglos), zu bestimmen (aber noch nicht zu beweisen!), welchen Platz die Erde im Verhältnis zu den sieben damals bekannten Planeten einnahm (diese galten als Sonne, Mond, Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn). Und erst Nikolaus Kopernikus (1473-1543) gelang es schließlich.

Ptolemaios wird als Schöpfer des geozentrischen und Kopernikus als Schöpfer des heliozentrischen Weltsystems bezeichnet. Im Grunde unterschieden sich diese Systeme jedoch nur in den Vorstellungen, die sie über die Lage von Sonne und Erde im Verhältnis zu den wahren Planeten (Merkur, Venus, Mars, Jupiter, Saturn) und zum Mond enthielten.

Kopernikus entdeckte im Wesentlichen die Erde als Planeten, der Mond nahm seinen rechtmäßigen Platz als Satellit der Erde ein und die Sonne erwies sich als Zentrum der Rotation aller Planeten. Die Sonne und sechs sie umgebende Planeten (einschließlich der Erde) – das war das Sonnensystem, wie man es sich im 16. Jahrhundert vorstellte.

Das System ist, wie wir jetzt wissen, noch lange nicht vollständig. Tatsächlich gehören dazu neben den sechs Planeten, die Kopernikus kannte, auch Uranus, Neptun und Pluto. Letzterer wurde 1930 entdeckt und erwies sich nicht nur als der am weitesten entfernte, sondern auch als der kleinste Planet. Darüber hinaus umfasst das Sonnensystem etwa hundert Planetensatelliten, zwei Asteroidengürtel (einer zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter, der andere, kürzlich entdeckte Kuipergürtel, im Bereich der Umlaufbahnen von Neptun und Pluto) und viele mehr Kometen mit unterschiedlichen Umlaufzeiten. Die hypothetische „Kometenwolke“ (so etwas wie ihr Lebensraum) befindet sich nach verschiedenen Schätzungen in einer Entfernung von etwa 100-150.000 astronomischen Einheiten von der Sonne. Die Grenzen des Sonnensystems haben sich entsprechend um ein Vielfaches erweitert.

Anfang 2002 „sprachen“ amerikanische Wissenschaftler mit ihrer automatischen interplanetaren Station Pioneer 10, die vor 30 Jahren gestartet wurde und es schaffte, bis zu einer Entfernung von 12 Milliarden Kilometern von der Sonne wegzufliegen. Die Antwort auf das von der Erde gesendete Funksignal traf innerhalb von 22 Stunden und 6 Minuten ein (bei einer Geschwindigkeit der Funkwellen von etwa 300.000 km/s). Unter Berücksichtigung dessen, was gesagt wurde, wird Pioneer 10 noch lange Zeit an die „Grenzen“ des Sonnensystems fliegen müssen (natürlich ziemlich bedingt!). Und dann fliegt er zum nächsten Stern auf seinem Weg, Aldebaran (dem hellsten Stern im Sternbild Stier). „Pionier 10“ könnte dort erst in 2 Millionen Jahren ankommen und die Botschaften der darin eingebetteten Erdbewohner überbringen …

Von Aldebaran sind wir mindestens 70 Lichtjahre entfernt. Und die Entfernung zum uns am nächsten gelegenen Stern (im Centauri-System) beträgt nur 4,75 Lichtjahre. Heute sollten schon Schulkinder wissen, was ein „Lichtjahr“, „Parsec“ oder „Megaparsec“ ist. Dies sind bereits Fragen und Begriffe der Sternastronomie, die nicht nur zur Zeit des Kopernikus, sondern auch viel später einfach nicht existierten.

Man ging davon aus, dass es sich bei den Sternen um weit entfernte Körper handelte, ihre Natur war jedoch unbekannt. Zwar hat Giordano Bruno, der die Ideen von Kopernikus weiterentwickelte, auf brillante Weise vorgeschlagen, dass die Sterne entfernte Sonnen sind und möglicherweise über eigene Planetensysteme verfügen. Die Richtigkeit des ersten Teils dieser Hypothese wurde erst im 19. Jahrhundert völlig offensichtlich. Und die ersten Dutzende Planeten um andere Sterne wurden erst in den allerletzten Jahren des gerade zu Ende gegangenen 20. Jahrhunderts entdeckt. Vor der Geburt der Astrophysik und vor der Anwendung der Spektralanalyse in der Astronomie war es einfach unmöglich, der wissenschaftlichen Lösung der Natur der Sterne näher zu kommen. Es stellte sich also heraus, dass die Sterne in den bisherigen Systemen der Welt nahezu keine Rolle spielten. Der Sternenhimmel war eine Art Bühne, auf der die Planeten „auftraten“, und sie dachten nicht viel über die Natur der Sterne selbst nach (manchmal wurden sie als ... „silberne Nägel“ bezeichnet, die im Firmament des Himmels steckten). . Die „Sphäre der Sterne“ war eine Art Grenze des Universums sowohl im geozentrischen als auch im heliozentrischen System der Welt. Das gesamte Universum galt natürlich als sichtbar, und was darüber hinausging, war das „Himmelreich“ ...

Heute wissen wir, dass nur ein winziger Bruchteil der Sterne mit bloßem Auge sichtbar ist. Der weißliche Streifen, der sich über den gesamten Himmel (Milchstraße) erstreckt, entpuppte sich, wie einige antike griechische Philosophen vermuteten, als eine Vielzahl von Sternen. Galilei (zu Beginn des 17. Jahrhunderts) erkannte die hellsten von ihnen sogar mit Hilfe seines sehr unvollkommenen Teleskops. Mit zunehmender Größe und Verbesserung der Teleskope konnten Astronomen nach und nach in die Tiefen des Universums vordringen, als ob sie es erforschen würden. Es war jedoch nicht sofort klar, dass die in verschiedenen Himmelsrichtungen beobachteten Sterne irgendeinen Zusammenhang mit den Sternen der Milchstraße hatten. Einer der ersten, dem es gelang, dies zu beweisen, war der englische Astronom und Optiker V. Herschel. Daher ist die Entdeckung unserer Galaxie (manchmal auch Milchstraße genannt) mit seinem Namen verbunden. Allerdings ist es für einen Normalsterblichen offenbar nicht möglich, unsere gesamte Galaxis zu sehen. Natürlich reicht ein Blick in ein Astronomie-Lehrbuch, um dort klare Diagramme zu finden: einen Blick auf die Galaxie „von oben“ (mit deutlicher Spiralstruktur, mit Armen bestehend aus Sternen und Gas-Staub-Materie) und einen Blick „von oben“. die Seite“ (aus dieser Perspektive ähnelt unsere Sterninsel einer bikonvexen Linse, wenn man nicht auf einige Details der Struktur des zentralen Teils dieser Linse eingeht). Schemata, Diagramme... Wo ist mindestens ein Foto unserer Galaxie?

Gagarin war der erste Erdenbürger, der unseren Planeten vom Weltraum aus sah. Jetzt hat wahrscheinlich jeder Fotos der Erde aus dem Weltraum gesehen, die von künstlichen Erdsatelliten oder von automatischen interplanetaren Stationen übertragen wurden. Einundvierzig Jahre sind seit Gagarins Flug vergangen, und 45 Jahre sind seit dem Start des ersten Satelliten vergangen – dem Beginn des Weltraumzeitalters. Aber bis heute weiß niemand, ob ein Mensch jemals die Galaxie sehen kann, wenn er über ihre Grenzen hinausgeht ... Für uns ist das eine Frage aus dem Bereich der Science-Fiction. Kommen wir also zurück zur Realität. Aber denken Sie bitte gleichzeitig daran, dass die gegenwärtige Realität noch vor hundert Jahren wie eine unglaubliche Fantasie erscheinen konnte.

So wurden das Sonnensystem und unsere Galaxie entdeckt, in der die Sonne einer von Billionen Sternen ist (in der gesamten Himmelssphäre sind etwa 6.000 Sterne mit bloßem Auge sichtbar) und die Milchstraße eine Projektion eines Teils davon ist Galaxie auf die Himmelssphäre. Aber genau wie die Erdenbürger im 16. Jahrhundert erkannten, dass unsere Sonne der gewöhnlichste Stern ist, wissen wir jetzt, dass unsere Galaxie eine von vielen anderen Galaxien ist, die jetzt entdeckt wurden. Unter ihnen gibt es, wie in der Welt der Sterne, Riesen und Zwerge, „gewöhnliche“ und „außergewöhnliche“ Galaxien, relativ ruhig und äußerst aktiv. Sie sind enorm weit von uns entfernt. Das Licht der nächsten von ihnen strömt fast zwei Millionen dreihunderttausend Jahre lang auf uns zu. Aber wir können diese Galaxie sogar mit bloßem Auge sehen; sie befindet sich im Sternbild Andromeda. Dies ist eine sehr große Spiralgalaxie, ähnlich unserer, und daher „kompensieren“ ihre Fotos in gewissem Maße den Mangel an Fotos unserer Galaxie.

Fast alle entdeckten Galaxien sind nur auf Fotos zu sehen, die mit modernen riesigen bodengestützten Teleskopen oder Weltraumteleskopen aufgenommen wurden. Der Einsatz von Radioteleskopen und Radiointerferometern hat dazu beigetragen, optische Daten deutlich zu ergänzen. Die Radioastronomie und die außeratmosphärische Röntgenastronomie haben den Vorhang für das Geheimnis der Prozesse gelüftet, die in den Kernen von Galaxien und in Quasaren ablaufen (den am weitesten entfernten derzeit bekannten Objekten in unserem Universum, die auf Fotos, die mit optischen Teleskopen aufgenommen wurden, kaum von Sternen zu unterscheiden sind). ).

In einer extrem riesigen und praktisch unsichtbaren Megawelt (oder in der Metagalaxie) war es möglich, ihre wichtigen Muster und Eigenschaften zu entdecken: Ausdehnung, großräumige Struktur. All dies erinnert ein wenig an eine andere, bereits entdeckte und weitgehend entschlüsselte Mikrowelt. Dort erforschen sie die uns sehr nahen, aber auch unsichtbaren Bausteine des Universums (Atome, Hadronen, Protonen, Neutronen, Mesonen, Quarks). Nachdem Wissenschaftler die Struktur der Atome und die Wechselwirkungsmuster ihrer Elektronenhüllen kennengelernt hatten, „belebten“ sie D. I. Mendelejews Periodensystem der Elemente buchstäblich wieder.

Das Wichtigste ist, dass der Mensch in der Lage war, Welten verschiedener Größenordnungen zu entdecken und zu erkennen, die er nicht direkt wahrnahm (Megawelt und Mikrowelt).

In diesem Zusammenhang scheinen Astrophysik und Kosmologie nicht originell zu sein. Aber hier kommen wir zum interessantesten Teil.

Der „Vorhang“ der seit langem bekannten Konstellationen öffnete sich und mit ihm die letzten Versuche unseres „Zentrismus“: Geozentrismus, Heliozentrismus, Galaxienzentrismus. Wir selbst, wie unsere Erde, wie das Sonnensystem, wie die Galaxie, sind nur „Teilchen“ der Struktur des Universums, die in gewöhnlichem Maßstab und in ihrer Komplexität unvorstellbar ist und als „Metagalaxie“ bezeichnet wird. Es umfasst viele Galaxiensysteme unterschiedlicher Komplexität (von „Doppelsternen“ bis hin zu Galaxienhaufen und Superhaufen). Stimmen Sie zu, dass das Bewusstsein für das Ausmaß der eigenen unbedeutenden Größe in der riesigen Megawelt einen Menschen nicht demütigt, sondern im Gegenteil die Kraft seines Geistes erhöht, der in der Lage ist, all dies zu entdecken und zu verstehen, was war früher entdeckt.

Es scheint, dass es an der Zeit ist, sich zu beruhigen, da das moderne Bild der Struktur und Entwicklung der Metagalaxie in allgemeinen Begriffen erstellt wurde. Erstens enthält es jedoch viele grundlegend neue Dinge, die uns bisher unbekannt waren, und zweitens ist es möglich, dass es neben unserer Metagalaxie noch andere Miniuniversen gibt, die das noch hypothetische Große Universum bilden ...

Vielleicht sollten wir hier erst einmal aufhören. Denn jetzt möchten wir, wie man sagt, unser Universum herausfinden. Tatsache ist, dass es der Astronomie am Ende des 20. Jahrhunderts eine große Überraschung bereitete.

Wer sich für die Geschichte der Physik interessiert, weiß, dass einige große Physiker zu Beginn des 20. Jahrhunderts dachten, ihr gigantisches Werk sei abgeschlossen, weil alles Wichtige in dieser Wissenschaft bereits entdeckt und erforscht war. Zwar blieben ein paar seltsame „Wolken“ am Horizont, aber nur wenige konnten sich vorstellen, dass sie sich bald in die Relativitätstheorie und die Quantenmechanik „verwandeln“ würden... Wartet so etwas wirklich auf die Astronomie?

Das ist sehr wahrscheinlich, denn unser Universum, das mit der ganzen Kraft moderner astronomischer Instrumente beobachtet und scheinbar bereits gründlich erforscht wurde, könnte sich nur als die Spitze des universellen Eisbergs erweisen. Wo ist der Rest? Wie konnte eine so gewagte Annahme über die Existenz von etwas Riesigem, Materiellem und völlig Unbekanntem entstehen?

Wenden wir uns noch einmal der Geschichte der Astronomie zu. Eine ihrer triumphalen Seiten war die Entdeckung des Planeten Neptun „mit der Spitze einer Feder“. Der Gravitationseffekt einer bestimmten Masse auf die Bewegung von Uranus veranlasste Wissenschaftler, über die Existenz eines noch unbekannten Planeten nachzudenken, ermöglichte es talentierten Mathematikern, seinen Standort im Sonnensystem zu bestimmen und den Astronomen dann genau zu sagen, wo sie auf der Himmelssphäre nach ihm suchen sollten . Und in Zukunft leistete die Schwerkraft den Astronomen ähnliche Dienste: Sie half bei der Entdeckung verschiedener „ausgefallener“ Objekte – Weiße Zwerge, Schwarze Löcher. Die Untersuchung der Bewegung von Sternen in Galaxien und Galaxien in ihren Clustern hat Wissenschaftler nun zu dem Schluss geführt, dass es eine mysteriöse unsichtbare („dunkle“) Materie (oder vielleicht eine uns unbekannte Form von Materie) gibt Die Reserven dieser „Materie“ dürften enorm sein.

Nach den gewagtesten Schätzungen beträgt alles, was wir im Universum beobachten und berücksichtigen (Sterne, Gas-Staub-Komplexe, Galaxien usw.), nur 5 Prozent der Masse, die nach gesetzesbasierten Berechnungen „hätte sein sollen“. der Schwerkraft. Diese 5 Prozent umfassen die gesamte Megawelt, die wir kennen, von Staubkörnern und kosmischen Wasserstoffatomen bis hin zu Superhaufen von Galaxien. Einige Astrophysiker beziehen hier sogar alles durchdringende Neutrinos mit ein, da sie glauben, dass Neutrinos mit ihrer unzähligen Anzahl trotz ihrer geringen Ruhemasse einen gewissen Beitrag zu denselben 5 Prozent leisten.

Aber vielleicht handelt es sich bei der „unsichtbaren Materie“ (oder zumindest einem Teil davon, ungleichmäßig im Raum verteilt) um die Masse erloschener Sterne oder Galaxien oder um unsichtbare kosmische Objekte wie Schwarze Löcher? In gewisser Weise ist eine solche Annahme nicht unbedeutend, obwohl die fehlenden 95 Prozent (oder nach anderen Schätzungen 60-70 Prozent) nicht nachgeholt werden. Astrophysiker und Kosmologen sind gezwungen, verschiedene andere, meist hypothetische Möglichkeiten in Betracht zu ziehen. Die grundlegendsten Ideen laufen darauf hinaus, dass ein erheblicher Teil der „verborgenen Masse“ „dunkle Materie“ ist, die aus uns unbekannten Elementarteilchen besteht.

Weitere Forschungen auf dem Gebiet der Physik werden zeigen, welche Elementarteilchen außer solchen, die aus Quarks bestehen (Baryonen, Mesonen usw.) oder strukturlos sind (z. B. Myonen), in der Natur vorkommen können. Es wird wahrscheinlich einfacher sein, dieses Rätsel zu lösen, wenn wir die Kräfte von Physikern, Astronomen, Astrophysikern und Kosmologen bündeln. Große Hoffnungen werden auf Daten gesetzt, die im Falle erfolgreicher Starts spezialisierter Raumfahrzeuge in den nächsten Jahren gewonnen werden können. Geplant ist beispielsweise der Start eines Weltraumteleskops (Durchmesser 8,4 Meter). Es wird in der Lage sein, eine große Anzahl von Galaxien zu registrieren (bis zur 28. Größe; erinnern Sie sich daran, dass Sterne bis zur 6. Größe mit bloßem Auge sichtbar sind), und dies wird es ermöglichen, eine Karte der Verteilung der „verborgenen Masse“ zu erstellen. über den gesamten Himmel. Bestimmte Informationen können auch aus bodengestützten Beobachtungen gewonnen werden, da die „verborgene Materie“ mit ihrer hohen Schwerkraft die Lichtstrahlen, die von fernen Galaxien und Quasaren zu uns kommen, ablenken sollte. Durch die Verarbeitung von Bildern solcher Lichtquellen am Computer ist es möglich, die unsichtbare gravitierende Masse zu registrieren und abzuschätzen. Ähnliche Untersuchungen einzelner Himmelsbereiche wurden bereits durchgeführt. (Siehe den Artikel des Akademiemitglieds N. Kardashev „Kosmologie und SETI-Probleme“, kürzlich veröffentlicht in der populärwissenschaftlichen Zeitschrift des Präsidiums der Russischen Akademie der Wissenschaften „Erde und Universum“, 2002, Nr. 4.)

Lassen Sie uns abschließend auf die im Titel dieses Artikels formulierte Frage zurückkommen. Nach allem, was gesagt wurde, scheint es unwahrscheinlich, dass man eine positive Antwort darauf geben kann ... Die älteste der ältesten Wissenschaften, die Astronomie, steht gerade erst am Anfang.

Die Milchstrasse. Tatsächlich ist die Milchstraße der Name der Galaxie, in der sich das Sonnensystem befindet. Aber im Alltag ist dies der Name für die von der Erde aus sichtbare Sternhaufen, aus denen diese Galaxie besteht. Da einzelne Sterne mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, ähnelt die Himmelslandschaft tatsächlich einem weißen Streifen oder einer Straße am Himmel. Besonders im Herbst ist die Milchstraße sichtbar:

Andromeda-Galaxie. Der nächste Nachbar unserer Galaxie ist mit bloßem Auge sichtbar – wenn man sich außerhalb der Stadt befindet, wo es kein Licht gibt. Und mit Hilfe eines Fernglases oder eines Teleskops lässt sich die Andromeda-Galaxie in der Stadt beobachten:

Das sind die Plejaden – ein Sternhaufen im Sternbild Stier. Mit bloßem Auge sichtbar, besonders im Winter sichtbar. Es handelt sich zwar um Beobachtungen der Stadt, in denen es keine helle Stadtbeleuchtung gibt. Aber wenn Sie ein Teleskop nehmen, können Sie die Plejaden in der Stadt sehen. Dazu benötigen Sie ein Spiegelteleskop mit einem Objektiv mit einem Durchmesser von 100-115 mm – zum Beispiel Levenhuk Strike 115 PLUS mit einem 114-mm-Objektiv:

Orionnebel. Nachts, wenn der Himmel klar ist, ist direkt unter dem Gürtel des Orion ein heller Fleck zu sehen. Wenn Sie durch ein Fernglas schauen, wird es zu einer Wolke, und wenn Sie ein leistungsstarkes Teleskop nehmen, wird die Wolke zu einer so fantastischen kosmischen Blume, wie auf dem Foto:

Kugelsternhaufen im Sternbild Herkules. Ohne Teleskop und Fernglas ist es fast unmöglich zu sehen. Durch ein Fernglas sieht es wie ein heller Fleck aus. Und wenn Sie ein Teleskop nehmen, werden Sie sehen, dass der Sternhaufen aus vielen Sternen besteht. Damit der Fleck jedoch in Sterne „zerfällt“, benötigen Sie ein Teleskop mit einem Objektivdurchmesser von mindestens 70 mm – zum Beispiel Levenhuk Strike 90 PLUS mit einem 90-mm-Objektiv:

Mond. Das bekannteste Objekt am Sternenhimmel. Mondmeere und -berge (helle und dunkle Flecken) sind ohne optische Instrumente sichtbar. Und selbst mit dem einfachsten Teleskop sind Mondzirkusse und Krater zu sehen:

Seltsamerweise ist es besser, den Mond nicht bei Vollmond, sondern im ersten und letzten Viertel zu beobachten. Dies erklärt sich dadurch, dass der Kontrast der Details auf der Mondoberfläche bei Vollmond sehr gering ist und sie nicht sichtbar sind.

Auch Venus, der uns am nächsten gelegene Planet im Sonnensystem, ist am Nachthimmel deutlich zu erkennen. Es ist das hellste Objekt nach Sonne und Mond. Und durch ein Teleskop können Sie andere Planeten sehen – Mars, Jupiter, Saturn und die Saturnringe werden sichtbar sein, und sogar Uranus und Neptun. Zwar werden die am weitesten entfernten Planeten als kleine, eher schwache Sterne sichtbar sein.

Die Sichtbarkeit jedes Weltraumobjekts hängt nicht nur von der Tageszeit, sondern auch von der Jahreszeit ab. Der Hauptfaktor ist jedoch der Beobachtungsort: Die Stadtbeleuchtung verdeckt das Licht von Sternen und anderen Objekten. Optimal ist es, raus in die Natur zu gehen. Aber wenn Sie ein Fernglas oder ein Teleskop in der Hand haben, können Sie in der Stadt viel Interessantes sehen.

Galaxis ist ein riesiges rotierendes Sternensystem. Neben unserer Galaxie gibt es noch viele andere, die sich sowohl im Aussehen als auch in den physikalischen Eigenschaften unterscheiden.

Große Galaxien sind im Weltraum normalerweise durch Abstände von mehreren Megaparsec voneinander getrennt. Parsec(Russische Abkürzung: pk; internationale Abkürzung: pc) – eine nicht systemische Einheit zur Entfernungsmessung, die in der Astronomie üblich ist. 1 Stück = 3,2616 Lichtjahre. Kleine Galaxien kommen oft in der Nähe von Riesengalaxien vor und sind deren Satelliten. Dieses Bild zeigt die Spiralgalaxie NGC 4414 aus dem Sternbild Coma Berenices mit einem Durchmesser von etwa 17.000 Parsec, in einer Entfernung von etwa 20 Megaparsec von der Erde.

Ist es möglich, andere Galaxien mit bloßem Auge zu sehen?

Ja, du kannst. Aber nur diejenigen, die uns am nächsten stehen. Dies sind drei Galaxien: die Große und Kleine Magellansche Wolke und der Andromedanebel. Es ist sehr schwierig, die Triangulum-Galaxie und die Bode-Galaxie zu sehen. Andere Galaxien können durch ein Teleskop als verschwommene Flecken unterschiedlicher Form gesehen werden – es handelt sich um extrem weit entfernte Objekte. Sogar die Entfernung zu den nächstgelegenen wird normalerweise in Megaparsec gemessen.

Wie viele Galaxien gibt es insgesamt?

Es ist unmöglich, die genaue Zahl zu nennen. Aber Bilder des Weltraums, die Anfang der 1990er Jahre vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden, zeigen deutlich, dass es solche gibt Hunderte Milliarden Galaxien. Es gibt Galaxien mit eigenen Namen, zum Beispiel die Namen der bereits in diesem Artikel genannten Galaxien sowie die Galaxien Spindel, Kaulquappe, Antennen, Mäuse, Sonnenblume, Zigarre, Feuerwerk, Bildhauer, Dornröschen usw. Einige Galaxien werden nur durch Buchstaben und Zahlen angezeigt: Galaxie M82, Galaxie M102, Galaxie NGC 3314A usw.

Wie oben erwähnt, gibt es Galaxien in verschiedenen Formen: Unter ihnen können wir sphärische elliptische Galaxien, Scheibenspiralgalaxien, Balkengalaxien, Zwerggalaxien, unregelmäßige Galaxien usw. unterscheiden. Ihre Masse variiert zwischen 107 und 1012 Sonnenmassen. Vergleichen wir: Die Masse unserer Milchstraße beträgt 2 1011 Sonnenmassen. Auch der Durchmesser von Galaxien variiert: von 16 bis 800.000 Lichtjahren. Vergleichen wir: Der Durchmesser unserer Galaxie beträgt etwa 100.000 Lichtjahre.

Struktur von Galaxien

Wir wissen bereits, dass eine Galaxie ein riesiges, durch die Schwerkraft gebundenes System aus Sternen und Sternhaufen, interstellarem Gas und Staub sowie dunkler Materie ist. Wir wissen auch, dass dunkle Materie für direkte Beobachtungen mit modernen Mitteln der Astronomie nicht zugänglich ist, weil emittiert oder absorbiert keine elektromagnetische oder Neutrinostrahlung für Intensitätsbeobachtungen. Daher ist es eines der ungelösten Probleme der Struktur von Galaxien. Es kann bis zu 90 % der Gesamtmasse der Galaxie ausmachen oder ganz fehlen, wie in einigen Zwerggalaxien.
Im Weltraum sind Galaxien ungleichmäßig verteilt: In einem Bereich kann es eine ganze Gruppe benachbarter Galaxien geben, aber keine einzige Galaxie, nicht einmal die kleinste (sogenannte Voids), kann entdeckt werden.

Klassifizierung von Galaxien

Derzeit wird die von Hubble eingeführte Klassifikation verwendet. Es basiert auf dem Aussehen von Galaxien und unterteilt sie in drei Klassen: elliptisch, spiralförmig und unregelmäßig. Teil dieser Klassifizierung sind auch physikalische Unterschiede.
Elliptisch (Typ E) haben die Form eines Ellipsoids. Die räumliche Dichte der Sterne in ihnen nimmt vom Zentrum zur Peripherie hin gleichmäßig ab. Die meisten von ihnen enthalten fast kein interstellares Gas, sodass sich dort keine jungen Sterne bilden, sondern aus alten Sternen wie der Sonne bestehen. Sie rotieren mit geringer Geschwindigkeit (weniger als 100 km/Sek.). Unter den Ellipsengalaxien befinden sich jedoch die massereichsten Galaxien.

Spirale (Typ S) bestehen sozusagen aus zwei Teilsystemen: sphärisch und scheibenförmig. Die erste ähnelt einer elliptischen Galaxie, die Scheibengalaxie ist stark komprimiert und enthält neben alten auch junge Sterne sowie interstellares Gas und Staub. Die Sterne der Scheibe und die Gaswolken rotieren mit einer Geschwindigkeit von 150–300 km/s um das Zentrum der Galaxie. Dichtere Gaswolken und junge Sterne sind in Spiralarmen konzentriert, die entweder aus dem Kern oder aus den Enden eines Lichtbalkens (Balken) hervorgehen, der den Kern durchquert. Das ist unsere Milchstraße. Auch die Andromedagalaxie ist eine Spiralgalaxie.

Falsch (Typ Ir) Sie haben eine relativ geringe Masse und Größe und zeichnen sich durch eine klumpige Struktur aus – dies ist auf das Vorhandensein mehrerer Sternentstehungszentren zurückzuführen. Zu diesem Galaxientyp gehören die Magellanschen Wolken.
es gibt auch Zwischentypen von Galaxien: linsenförmige Galaxien, Zwerggalaxien, kompakte Radiogalaxien (mit intensiver Radioemission), Seyfert-Galaxien (Spiralgalaxien, in deren Kernen aktive Prozesse beobachtet werden).
Große Galaxien treten paarweise oder in Gruppen auf: z.B. Lokale Galaxiengruppe. Es gibt interagieren Galaxien entdeckt vom Astronomen B.A. Vorontsov-Velyaminov sind enge Gruppen, in denen sich Galaxien fast berühren oder sogar durchdringen. Die Form solcher Galaxien ist stark verzerrt.

Galaxienhaufen(Vereinigungen mehrerer hundert Galaxien) haben meist eine Kugel- oder Ellipsoidform. Der uns am nächsten gelegene Galaxienhaufen befindet sich im Sternbild Jungfrau; er ist das Zentrum des Lokalen Superhaufens von Galaxien – eines Systems, das mehrere Galaxienhaufen, darunter die Lokale Gruppe, vereint. Supercluster(Tausende Galaxien) sind normalerweise flach oder zigarrenförmig. Wie Astronomen festgestellt haben, entfernen sich Galaxien, d.h. Die Abstände zwischen Clustern und Superclustern nehmen ständig zu. Dies ist auf die Expansion des Universums zurückzuführen.
Unsere Galaxie ist eine der Galaxien der Lokalen Gruppe und dominiert sie zusammen mit Andromeda. Die Lokale Gruppe mit einem Durchmesser von etwa 1 Megaparsec enthält mehr als 40 Galaxien. Die Lokale Gruppe selbst ist Teil des Virgo-Superclusters, dessen Hauptrolle der Virgo-Cluster spielt, zu dem unsere Galaxie nicht gehört.

Der Andromeda-Nebel – obwohl er wie ein verschwommener Nebel aussieht, ist er es tatsächlich riesige Spiralgalaxie- eines der beliebtesten Himmelsobjekte für Astronomieliebhaber. Das die hellste in Russland sichtbare Galaxie und Nachbarländer; Unter günstigen Bedingungen kann es sogar mit bloßem Auge beobachtet werden. Mit einer Entfernung von 2,5 Millionen Lichtjahren ist die Andromedagalaxie das am weitesten entfernte Objekt im Universum, das ohne die Hilfe eines Teleskops oder eines anderen optischen Instruments gesehen werden kann. Werfen wir einen Blick darauf, Wie Sehen Sie den Andromedanebel mit bloßem Auge.

Was ist die Schwierigkeit?

Nicht umsonst habe ich oben geschrieben, dass die Andromeda-Galaxie mit bloßem Auge beobachtet werden kann nur unter bestimmten Voraussetzungen. Sehr oft glauben unerfahrene Amateurastronomen, die das Konzept der Größenordnung verstanden und erfahren haben, dass der Andromedanebel eine scheinbare Helligkeit von 3,44 m hat, dass es kein Problem sein wird, ihn zu sehen. Die Begründung lautet etwa so: Der etwa gleich leuchtende Stern Megrets, der am Fuß des Henkels des Big Dipper-Eimers liegt, ist selbst am Stadthimmel recht deutlich zu erkennen – warum ist der Andromedanebel nicht zu sehen? am selben Himmel?

Gleichzeitig vergessen sie, dass 3,44 m sind integrale Größe der Galaxie , also die Brillanz, die der Andromeda-Nebel hätte, gesammelt in einem sternförmigen, punktförmigen Objekt. Tatsächlich verteilt sich die integrale Helligkeit über eine Fläche, die um ein Vielfaches größer ist als die Fläche der sichtbaren Mondscheibe am Himmel. Das bedeutet, dass der Fleck der Galaxie in Wirklichkeit viel dunkler sein wird.

Bedingungen für die Beobachtung von Nebeln am Himmel

Schauen wir uns zunächst die Hauptfaktoren an, die die Sichtbarkeit schwacher Objekte am Himmel beeinflussen. Hier sind sie:

In der Stadt ist die Andromedagalaxie selbst mit einem Fernglas schwer zu erkennen. Quelle: Cloudy Nights

Lichtverschmutzung am Himmel. Alle Stadtbewohner wissen, was Fackel ist. Wenn Sie nach draußen gehen, sind nur die hellsten Sterne am Himmel zu sehen. Alle anderen Objekte gehen im Licht tausender Straßenlaternen, Neonreklamen, Schaufenster und Scheinwerfer tausender Autos unter. Aufgrund der Straßenbeleuchtung ist die Milchstraße schon vor langer Zeit vom Stadthimmel verschwunden.
Luftverschmutzung. Die Luft ist nicht immer sauber und transparent. Nicht selten schwebt Staub in der Atmosphäre, es herrscht leichter Nebel und über Großstädten herrscht fast immer Smog. Aufgrund des Smogs, der die Straßenbeleuchtung perfekt streut, verfärbt sich selbst ein klarer Himmel von dunkel zu rot oder Café-au-lait, was für die Beobachtung völlig ungeeignet ist. Im Gegenteil, wenn der Himmel transparent ist, ist die Beleuchtung unbedeutend.
Wolken. Ich meine nicht gewöhnliche Cumulus- oder Stratuswolken, die jedem Astronomen den Urlaub ruinieren können, sondern dünne Zirruswolken, die in großen Höhen schweben und nachts oft völlig unsichtbar sind, sofern sie nicht vom Mond beleuchtet werden. Obwohl Cirruswolken bei der Beobachtung heller Planeten manchmal hilfreich sind (das Bild wird schärfer und ruhiger), sind sie bei der Beobachtung von Nebeln ein Todfeind.
Mond. Ab der ersten Viertelphase und noch früher wird das Licht des Mondes zu einem Hindernis für die Beobachtung schwacher Nebelobjekte am Himmel. In der Nähe des Vollmonds kann man solche Beobachtungen vergessen.

All dies steht in direktem Zusammenhang mit der Beobachtung des Andromedanebels. Am Himmel großer Städte ist es ohne Fernglas oder Teleskop praktisch unmöglich, diese Galaxie zu sehen. Es gelang mir, M31 am Rande einer Stadt mit einer halben Million Einwohnern zu entdecken: In besonders klaren Nächten war es direkt sichtbar, in normalen Nächten seitlich. Aber solche Beobachtungen erfordern immer noch Erfahrung.

Stadtbewohner haben bereits vergessen, was ein wirklich dunkler und transparenter Himmel ist. Quelle: 7ya.ru

Abschließend noch ein wichtiger Punkt: Höhe der Galaxie über dem Horizont. Wie Sie wissen, absorbiert die Erdatmosphäre Licht recht gut – denken Sie daran, wie die Sommersonne zur Mittagszeit, wenn sie hoch am Himmel steht, und bei Sonnenuntergang aussieht. Es ist wie zwei verschiedene Sterne! Befindet sich das Objekt im Zenit, ist die Lichtabsorption durch die Atmosphäre minimal, am Horizont ist sie maximal. (Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass das Licht eines Himmelskörpers in Horizontnähe eine größere Dicke der Atmosphäre durchdringt.)

Die Schlussfolgerung aus all dem ist einfach: Wenn Sie den Andromedanebel mit bloßem Auge sehen möchten, befolgen Sie diese Schritte.

Suchen Sie einen Ort abseits von Straßenlaternen, an dem der Himmel wirklich dunkel und nicht weißlich ist und Sterne bis zu 5 m sichtbar sind
Schauen Sie nicht zu, wenn der Mond am Himmel steht.
Suchen Sie nach einer Galaxie, wenn sie möglichst hoch über dem Horizont liegt.

Beste Zeit, um den Andromedanebel zu sehen

A Wann ist übrigens die beste Zeit, um den Andromedanebel zu beobachten? Nachts nach Mitternacht im August und September, am späten Abend und in der Nacht im Oktober, abends im November und Dezember und am frühen Abend im Januar. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Galaxie hoch über der Südseite des Himmels (auf dem Breitengrad von Moskau, 75° über dem Horizont und auf einer Höhe von 85° auf dem Breitengrad von Sotschi).

Angenommen, Sie haben die Grundvoraussetzungen erfüllt (das ist eigentlich nicht schwer – manche Leute finden diesen Text möglicherweise schwerer zu lesen!), was kommt als nächstes? Beginnen Sie mit der Suche nach der Galaxie am Himmel!

Ich habe ausführlich beschrieben, wie man den Andromedanebel findet. Kurz gesagt: Es gibt zwei Suchmethoden – ausgehend von den Sternen des Pegasus-Quadrats und von den Sternen des Sternbildes Cassiopeia, das sich über der Galaxie befindet. In beiden Fällen müssen Sie drei Sterne erreichen Andromeda-Gürtel, übereinander angeordnet. An der Basis des Gürtels befindet sich ein heller (2 m) Stern Mirakh(Andromeda Beta), und darüber befinden sich zwei Sterne 4. Größe, mu Und nackt Andromeda. Die Galaxie liegt direkt in der Fortsetzung des Gürtels, etwas oberhalb und rechts vom Stern nackt.

Die Andromedagalaxie liegt zwischen dem Stern Mirakh und dem Sternbild Kassiopeia. Muster: Stellarium

Vergessen Sie nicht die Dunkeladaption und das periphere Sehen

Es macht nichts, wenn Sie es nicht sehen. Vielleicht ist die Nacht nicht ganz klar. Vielleicht steht der Mond am Himmel? Wenn die Nacht wirklich dunkel ist und Sie immer noch nichts sehen können, haben sich Ihre Augen höchstwahrscheinlich noch nicht an die Dunkelheit gewöhnt. Geben Sie ihnen mindestens 10 Minuten Zeit, sich an ihre Umgebung zu gewöhnen. Schauen Sie zu diesem Zeitpunkt nicht auf Ihr Telefon und verstecken Sie Ihre Augen vor Straßenlaternen und Autoscheinwerfern. Sie werden überrascht sein, wie einfach es ist, die Galaxie nach diesem Vorgang zu finden!

Der Andromeda-Nebel wird als kleiner Lichtfleck erscheinen, der sich entlang der Hauptkette der Andromeda-Sterne erstreckt – verschwommen und ohne klare Kanten. Es sieht wirklich aus wie eine „himmlische Wolke“ und ein „Nebelfleck“, wie es verschiedene Autoren nannten.

Ungefähr so sieht die Andromedagalaxie am Landhimmel mit bloßem Auge aus. Einen Nebelfleck zu finden, wenn in der Nähe keine durch Linien verbundenen Sterne vorhanden sind, ist doch etwas schwieriger, nicht wahr? Muster: Stellarium

Wir müssen verstehen, dass wir mit bloßem Auge nur sehen zentrale, hellste Regionen der Andromeda-Galaxie- sogenannt Ausbuchtung. Auf Amateurfotos, die uns die Spiralstruktur der Galaxie zeigen sollen, ist dieser Teil von M31 normalerweise hoffnungslos überbelichtet und erscheint als weißer Fleck, und bei visuellen Beobachtungen sieht er aus wie das Licht einer Neonlampe, das durch nebliges Glas scheint. Es muss gesagt werden, dass wir in einem Teleskop nicht nur den Bulge, sondern auch einen Teil der galaktischen Scheibe sehen können, und in einem großen Amateurteleskop können wir sogar in einer klaren Nacht auch Hinweise auf Spiralarme erkennen.

Dennoch interessiert wahrscheinlich viele Menschen die Frage: Ist es möglich, den Andromedanebel mit bloßem Auge am Stadthimmel zu sehen? und wenn ja, dann Wie? Wenn der Himmel transparent und nicht zu stark belichtet ist (z. B. am Stadtrand oder in einem unbeleuchteten Park), dann ist das in Ordnung! Auf jeden Fall, wenn nicht direkt, dann peripherale Sicht. Es ist kein Geheimnis, dass die Peripherie der Netzhaut unserer Augen lichtempfindlicher ist als die zentralen Bereiche, obwohl sie kein so klares Bild erzeugen. Dank dieses Effekts können wir ziemlich schwache Himmelsobjekte am Stadthimmel einfangen – die Milchstraße, den Perseus-Chi-Asche-Haufen und natürlich den Andromeda-Nebel!

Um eine Galaxie mit peripherer Sicht zu sehen, schauen Sie nicht auf die Galaxie selbst, sondern ein paar Grad von ihr entfernt. Die Wahrscheinlichkeit, den Andromedanebel zu sehen, steigt, wenn Sie Ihren Kopf leicht hin und her schütteln – unser Gehirn reagiert besser auf sich bewegende Objekte.

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Was sich so anhört: Hier ist die Frage. Jeder hat wahrscheinlich Bilder unserer Galaxie gesehen. Ich habe viele Dokumentarfilme zu Weltraumthemen gesehen, aber nirgendwo wird erklärt, woher diese Bilder kommen. Wie haben Sie herausgefunden, dass die Galaxie beispielsweise eine Spiralform und keine Scheibenform hat? Befinden wir uns in der Ebene der Spirale?

Lassen Sie uns herausfinden, was und wie. Es ist ziemlich schwierig, den Zusammenhang zwischen der über den Nachthimmel verteilten Milchstraße und dem Konzept „unserer Heimat“ zu verstehen. Im Zeitalter des elektrischen Lichts ist die Milchstraße für Stadtbewohner praktisch unzugänglich. Sie können es nur abseits der Lichter der Stadt und zu bestimmten Jahreszeiten sehen. Besonders schön ist es in unseren Breiten im August, wenn es die Zenitregion durchquert und sich wie ein riesiger Himmelsbogen über die schlafende Erde erhebt.

Am Ufer der Molkerei

Das Geheimnis der Milchstraße beschäftigt die Menschen seit vielen Jahrhunderten. In den Mythen und Legenden vieler Völker der Welt wurde sie „Straße der Götter“ genannt, die geheimnisvolle Sternenbrücke, die zum Himmel führt, der magische himmlische Fluss voller göttlicher Milch. Es wird angenommen, dass dies gemeint war, als in alten russischen Märchen von einem Milchfluss mit Geleebänken die Rede war. Und die Bewohner des alten Hellas nannten ihn Galaxias kuklos, was „Milchkreis“ bedeutet. Daher stammt das heute gebräuchliche Wort Galaxy. Aber auf jeden Fall galt die Milchstraße, wie alles, was am Himmel zu sehen ist, als heilig. Sie verehrten ihn und bauten ihm zu Ehren Tempel. Übrigens wissen nur wenige Menschen, dass der Baum, den wir für das neue Jahr schmücken, nichts anderes als ein Echo jener alten Kulte ist, als unseren Vorfahren die Milchstraße auf den unsichtbaren Ästen wie die Achse des Universums, der Weltenbaum, vorkam aus denen die Früchte der Sterne reifen. Am Neujahrstag „steht“ die Milchstraße senkrecht, wie ein Stamm, der aus dem Horizont ragt. Deshalb wurde zu Beginn eines neuen Jahreszyklus in Anlehnung an den Baum des Himmels, der immer Früchte trägt, der Baum der Erde geschmückt. Sie glaubten, dass dies Hoffnung auf eine zukünftige Ernte und die Gunst der Götter gab. Was ist die Milchstraße, warum leuchtet sie, und zwar ungleichmäßig, manchmal fließt sie entlang eines breiten Kanals, manchmal teilt sie sich plötzlich in zwei Arme? Die wissenschaftliche Geschichte dieses Themas reicht mindestens 2.000 Jahre zurück.

So nannte Platon die Milchstraße eine Naht, die die Himmelshalbkugeln verbindet, Demokrit und Anaxagoras sagten, sie werde von den Sternen beleuchtet, und Aristoteles erklärte sie durch leuchtende Paare, die sich unter dem Mond befanden. Es gab noch einen anderen Vorschlag, der vom römischen Dichter Marcus Manilius geäußert wurde: Vielleicht ist die Milchstraße das verschmelzende Strahlen kleiner Sterne. Wie nah er an der Wahrheit war. Es war jedoch unmöglich, dies durch Beobachtung der Sterne mit bloßem Auge zu bestätigen. Das Geheimnis der Milchstraße wurde erst 1610 gelüftet, als der berühmte Galileo Galilei sein erstes Teleskop auf sie richtete und durch das er „eine riesige Ansammlung von Sternen“ sah, die für das bloße Auge zu einem durchgehenden weißen Streifen verschmolzen. Galilei war verblüfft; er erkannte, dass die Heterogenität, sogar die zerklüftete Struktur des weißen Streifens darauf zurückzuführen war, dass er aus vielen Sternhaufen und dunklen Wolken bestand. Ihre Kombination ergibt ein einzigartiges Bild der Milchstraße. Warum sich dunkle Sterne jedoch in einem schmalen Streifen konzentrieren, war damals noch nicht zu verstehen. Bei der Bewegung der Sterne in der Galaxie unterscheiden Wissenschaftler ganze Sternströme. Die Sterne darin sind miteinander verbunden. Sternströme sollten nicht mit Sternbildern verwechselt werden, deren Umrisse oft ein einfacher Trick der Natur sind und nur bei Betrachtung vom Sonnensystem aus als zusammenhängende Gruppe erscheinen. Tatsächlich kommt es vor, dass es in derselben Konstellation Sterne gibt, die zu verschiedenen Strömen gehören. Beispielsweise gehören im bekannten Ursa-Major-Eimer (der prominentesten Figur dieser Konstellation) nur fünf Sterne aus der Mitte des Eimers zu einem Strom, während der erste und der letzte in der charakteristischen Figur aus einem anderen Strom stammen. Und gleichzeitig befindet sich im selben Strom mit den fünf mittleren Sternen der berühmte Sirius – der hellste Stern an unserem Himmel, der zu einer völlig anderen Konstellation gehört.

Universumsdesigner

Ein weiterer Entdecker der Milchstraße war William Herschel im 18. Jahrhundert. Als Musiker und Komponist beschäftigte er sich mit der Sternenforschung und der Herstellung von Teleskopen. Der letzte von ihnen wog eine Tonne, hatte einen Spiegeldurchmesser von 147 Zentimetern und eine Rohrlänge von bis zu 12 Metern. Allerdings machte Herschel die meisten seiner Entdeckungen, die zu einer natürlichen Belohnung für seinen Fleiß wurden, mit einem Teleskop, das halb so groß war wie dieser Riese. Eine der wichtigsten Entdeckungen, wie Herschel es selbst nannte, war der Große Plan des Universums. Es stellte sich heraus, dass die von ihm verwendete Methode eine einfache Zählung der Sterne im Sichtfeld des Teleskops war. Und natürlich wurden in verschiedenen Teilen des Himmels unterschiedlich viele Sterne gefunden. (Es gab mehr als tausend Himmelsbereiche, in denen Sterne gezählt wurden.) Basierend auf diesen Beobachtungen kam Herschel zu dem Schluss, dass die Milchstraße wie eine Sterneninsel im Universum geformt ist, zu der auch die Sonne gehört. Er zeichnete sogar eine schematische Zeichnung, aus der deutlich hervorgeht, dass unser Sternensystem eine unregelmäßige längliche Form hat und einem riesigen Mühlstein ähnelt. Nun, da dieser Mühlstein unsere Welt mit einem Ring umgibt, befindet sich die Sonne folglich darin und irgendwo in der Nähe des zentralen Teils.

Genau das hat Herschel gemalt, und diese Idee blieb in den Köpfen der Wissenschaftler fast bis zur Mitte des letzten Jahrhunderts bestehen. Basierend auf den Schlussfolgerungen von Herschel und seinen Anhängern stellte sich heraus, dass die Sonne eine besondere zentrale Position in der Galaxie einnimmt, die Milchstraße genannt wird. Diese Struktur ähnelte in gewisser Weise dem geozentrischen System der Welt, das vor der Ära von Kopernikus angenommen wurde, mit dem einzigen Unterschied, dass früher die Erde als Zentrum des Universums galt und jetzt die Sonne. Und doch blieb unklar, ob es außerhalb der Sterninsel, auch bekannt als unsere Galaxie, andere Sterne gab?

Der Aufbau unserer Galaxie (Seitenansicht)

Herschels Teleskope ermöglichten es, der Lösung dieses Rätsels näher zu kommen. Der Wissenschaftler entdeckte viele schwache, neblige Lichtflecken am Himmel und untersuchte die hellsten davon. Als Herschel sah, dass einige der Flecken in Sterne zerfielen, kam er zu dem kühnen Schluss, dass es sich hierbei um nichts weiter als andere Sterninseln handelte, die unserer Milchstraße ähnelten, nur sehr weit entfernt. Damals schlug er vor, um Verwirrung zu vermeiden, den Namen unserer Welt mit einem Großbuchstaben und den Rest mit einem Kleinbuchstaben zu schreiben. Das Gleiche geschah mit dem Wort Galaxy. Wenn wir es mit einem Großbuchstaben schreiben, meinen wir unsere Milchstraße, wenn wir mit einem Kleinbuchstaben alle anderen Galaxien meinen. Heute verwenden Astronomen den Begriff Milchstraße, um sowohl den am Nachthimmel sichtbaren „Milchfluss“ als auch unsere gesamte Galaxie, bestehend aus Hunderten Milliarden Sternen, zu beschreiben. Daher wird dieser Begriff in zwei Bedeutungen verwendet: zum einen – wenn es um die Sterne am Himmel der Erde geht, zum anderen – wenn es um die Struktur des Universums geht. Wissenschaftler erklären das Vorhandensein von Spiralzweigen in der Galaxie mit riesigen Kompressions- und Verdünnungswellen von interstellarem Gas, das sich entlang der galaktischen Scheibe bewegt. Aufgrund der Tatsache, dass die Umlaufgeschwindigkeit der Sonne fast mit der Geschwindigkeit der Kompressionswellen übereinstimmte, blieb sie mehrere Milliarden Jahre lang der Wellenfront voraus. Dieser Umstand war für die Entstehung des Lebens auf der Erde von großer Bedeutung. Die Spiralarme enthalten viele Sterne mit hoher Leuchtkraft und Masse. Und wenn die Masse des Sterns groß ist, etwa zehnmal so groß wie die Masse der Sonne, erwartet ihn ein wenig beneidenswertes Schicksal, das in einer grandiosen kosmischen Katastrophe endet – einer Explosion, die Supernova-Explosion genannt wird.

In diesem Fall ist der Flare so stark, dass dieser Stern wie alle Sterne der Galaxis zusammen leuchtet. Astronomen registrieren solche Katastrophen oft in anderen Galaxien, aber in unserer Galaxie ist dies seit einigen hundert Jahren nicht mehr passiert. Wenn eine Supernova explodiert, wird eine starke Welle harter Strahlung erzeugt, die alles Leben auf ihrem Weg zerstören kann. Vielleicht ist es unserer Zivilisation gerade aufgrund ihrer einzigartigen Lage in der Galaxie gelungen, sich so weit zu entwickeln, dass ihre Vertreter versuchen, ihre Sterneninsel zu verstehen. Es stellt sich heraus, dass mögliche Brüder im Geist nur in ruhigen galaktischen „Ecken“ wie unserem gesucht werden können.

Die Spiralgalaxie NGC 3982 liegt 60 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt im Sternbild Ursa Major. NGC 3982 besteht aus Sternhaufen, Gas- und Staubwolken sowie dunklen Nebeln, die wiederum in mehrere Arme verdreht sind. NGC 3982 kann sogar mit einem kleinen Teleskop von der Erde aus beobachtet werden. Bei näherer Betrachtung jedoch Galaxien Mit dem Hubble-Teleskop entdeckten Wissenschaftler 13 veränderliche Sterne und 26 Cepheiden-Kandidaten mit Perioden von 10 bis 45 Tagen. Außerdem wurde bei der Beobachtung der Galaxie eine Formation entdeckt Supernova, das den Namen SN 1998aq erhielt.

Cepheiden – Leuchtfeuer des Universums

Beim Verständnis der Struktur der „eigenen“ Galaxie spielten Untersuchungen des Andromeda-Nebels eine große Rolle. Nebelflecken am Himmel sind seit langem bekannt, man betrachtete sie jedoch entweder als aus der Milchstraße herausgerissene Fetzen oder als entfernte Sterne, die zu einer festen Masse verschmelzen. Aber einer dieser Flecken, bekannt als Andromedanebel, war der hellste und erregte die meiste Aufmerksamkeit. Es wurde sowohl mit einer leuchtenden Wolke als auch mit einer Kerzenflamme verglichen, und ein Astronom glaubte sogar, dass an diesem Ort die Kristallkuppel des Himmels dünner ist als an anderen und das Licht des Reiches Gottes durch sie auf die Erde strömt. Der Andromedanebel ist wirklich ein atemberaubender Anblick. Wenn unsere Augen lichtempfindlicher wären, würde es uns nicht als kleiner länglicher Nebelfleck erscheinen, der etwa ein Viertel der Mondscheibe (das ist ihr zentraler Teil) ausmacht, sondern als eine siebenmal größere Formation als der Vollmond. Aber das ist nicht alles. Moderne Teleskope sehen den Andromedanebel so, dass bis zu 70 Vollmonde in seinen Bereich passen.

Die Struktur des Andromeda-Nebels konnte erst in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts verstanden werden. Dies gelang mit einem Teleskop mit einem Spiegeldurchmesser von 2,5 m des amerikanischen Astrophysikers Edwin Hubble. Er erhielt Fotos, auf denen er angab, dass es keinen Zweifel mehr gab, dass eine riesige Sterneninsel, bestehend aus Milliarden von Sternen, eine andere Galaxie sei. Und die Beobachtung einzelner Sterne im Andromeda-Nebel ermöglichte die Lösung eines weiteren Problems – die Berechnung der Entfernung dazu. Tatsache ist, dass es im Universum sogenannte Cepheiden gibt – veränderliche Sterne, die aufgrund interner physikalischer Prozesse pulsieren, die ihre Helligkeit verändern.

Diese Veränderungen treten mit einem bestimmten Zeitraum auf: Je länger der Zeitraum, desto höher ist die Leuchtkraft der Cepheiden – die Energie, die der Stern pro Zeiteinheit freisetzt. Und daraus lässt sich die Entfernung zum Stern bestimmen. Beispielsweise ermöglichten die im Andromeda-Nebel identifizierten Cepheiden die Bestimmung der Entfernung zu ihm. Es stellte sich als riesig heraus – 2 Millionen Lichtjahre. Dies ist jedoch nur eine der uns am nächsten gelegenen Galaxien, von denen es im Universum, wie sich herausstellt, sehr viele gibt. Je leistungsfähiger die Teleskope wurden, desto deutlicher wurden die von den Astronomen beobachteten Varianten der Struktur der Galaxien dargestellt, was sich als sehr ungewöhnlich herausstellte. Darunter gibt es sogenannte unregelmäßige, die keine symmetrische Struktur haben, einige sind elliptisch und andere spiralförmig. Dies sind diejenigen, die am interessantesten und geheimnisvollsten erscheinen. Stellen Sie sich einen hell leuchtenden Kern vor, aus dem riesige leuchtende Spiralzweige hervorgehen. Es gibt Galaxien, in denen der Kern deutlicher zum Ausdruck kommt, während in anderen die Zweige dominieren. Es gibt auch Galaxien, bei denen die Zweige nicht aus dem Kern, sondern von einer speziellen Brücke – einer Stange – ausgehen. Welcher Art ist also unsere Milchstraße? Schließlich ist es im Inneren der Galaxie viel schwieriger, ihre Struktur zu verstehen, als sie von außen zu beobachten. Die Natur selbst hat zur Beantwortung dieser Frage beigetragen: Die Galaxien sind im Verhältnis zu uns in unterschiedlichen Positionen „verstreut“. Einige können wir vom Rand aus sehen, andere „flach“ und wieder andere aus verschiedenen Blickwinkeln. Lange Zeit glaubte man, dass die uns am nächsten gelegene Galaxie die Große Magellansche Wolke sei. Heute wissen wir, dass dem nicht so ist.

1994 wurden kosmische Entfernungen genauer gemessen und die Zwerggalaxie im Sternbild Schütze hatte Vorrang. In jüngerer Zeit musste jedoch auch diese Aussage überdacht werden. Ein noch näherer Nachbar unserer Galaxie wurde im Sternbild Großer Hund entdeckt. Von dort bis zum Zentrum der Milchstraße sind es nur 42.000 Lichtjahre. Insgesamt sind 25 Galaxien bekannt, die das sogenannte Lokale System bilden, also eine Gemeinschaft von Galaxien, die durch Gravitationskräfte direkt miteinander verbunden sind. Der Durchmesser des Lokalen Galaxiensystems beträgt etwa drei Millionen Lichtjahre. Zum Lokalen System gehören neben unserer Milchstraße und ihren Satelliten auch der Andromedanebel, die uns mit ihren Satelliten am nächsten gelegene Riesengalaxie, sowie eine weitere Spiralgalaxie des Sternbildes Triangulum. Sie ist uns „flach“ zugewandt. Natürlich dominiert der Andromeda-Nebel das lokale System. Es ist anderthalbmal massereicher als die Milchstraße.

Wunderschöne Spiralgalaxie NGC 5584 im Sternbild Jungfrau. Dieses Hubble-Bild zeigt einige der hellsten Sterne der Galaxie, darunter veränderliche Sterne namens Cepheiden, die ihre Helligkeit periodisch ändern. Durch die Untersuchung von Cepheiden in verschiedenen Galaxien können Astronomen die Expansionsrate des Universums messen. Foto: NASA, ESA.

Außenbezirke der Star-Provinz

Wenn die Cepheiden des Andromeda-Nebels es ermöglichten zu verstehen, dass er sich weit außerhalb der Grenzen unserer Galaxie befindet, dann ermöglichte die Untersuchung näherer Cepheiden die Bestimmung der Position der Sonne innerhalb der Galaxie. Der Pionier hier war der amerikanische Astrophysiker Harlow Shapley. Eines der Objekte, die ihn interessierten, waren Kugelsternhaufen, die so dicht waren, dass ihre Kerne zu einem kontinuierlichen Leuchten verschmelzen. Die reichste Kugelsternhaufenregion liegt in Richtung des Tierkreiszeichens Schütze. Sie sind auch in anderen Galaxien bekannt und diese Cluster konzentrieren sich immer in der Nähe von Galaxienkernen. Wenn wir davon ausgehen, dass die Gesetze für das Universum dieselben sind, können wir daraus schließen, dass unsere Galaxie auf ähnliche Weise strukturiert sein sollte. Shapley fand Cepheiden in ihren Kugelsternhaufen und maß die Entfernung zu ihnen. Es stellte sich heraus, dass sich die Sonne nicht im Zentrum der Milchstraße befindet, sondern an deren Rand, sozusagen in einer Sternprovinz, in einer Entfernung von 25.000 Lichtjahren vom Zentrum. Damit wurde zum zweiten Mal nach Kopernikus die Vorstellung unserer besonderen privilegierten Stellung im Universum widerlegt.

Wo ist der Kern?

Als Wissenschaftler erkannten, dass wir uns am Rande der Galaxie befinden, begannen sie, sich für ihr Zentrum zu interessieren. Es wurde erwartet, dass sie wie andere Sterninseln einen Kern hatte, aus dem spiralförmige Zweige hervorgingen. Wir sehen sie genau als hellen Streifen der Milchstraße, aber wir sehen sie von innen, vom Rand. Diese aufeinander projizierten spiralförmigen Zweige erlauben es uns nicht zu verstehen, wie viele es sind und wie sie angeordnet sind. Darüber hinaus leuchten die Kerne anderer Galaxien hell. Aber warum ist diese Strahlung in unserer Galaxie nicht sichtbar? Hat sie möglicherweise keinen Kern? Die Lösung kam wiederum durch Beobachtungen anderer. Wissenschaftler haben festgestellt, dass in Spiralnebeln, zu denen unsere Galaxie gehört, eine dunkle Schicht deutlich sichtbar sein kann. Dabei handelt es sich um nichts weiter als eine Ansammlung interstellaren Gases und Staubs. Sie ermöglichten die Beantwortung der Frage, warum wir unseren eigenen Kern nicht sehen: Unser Sonnensystem befindet sich genau an einem solchen Punkt in der Galaxie, dass riesige dunkle Wolken den Kern für einen irdischen Beobachter blockieren. Jetzt können wir die Frage beantworten: Warum teilt sich die Milchstraße in zwei Arme? Wie sich herausstellte, ist sein zentraler Teil von mächtigen Staubwolken verdeckt. In Wirklichkeit befinden sich hinter dem Staub Milliarden von Sternen, darunter auch das Zentrum unserer Galaxie. Untersuchungen haben auch gezeigt, dass die Erdbewohner ein grandioses Schauspiel gesehen hätten, wenn die Staubwolke uns nicht gestört hätte: Ein riesiges leuchtendes Ellipsoid des Kerns mit unzähligen Sternen würde eine Fläche von mehr als hundert Monden am Himmel einnehmen.

Milchstraße und Andromedanebel

Superobjekt Schütze A*

Teleskope, die in solchen Bereichen des Spektrums elektromagnetischer Strahlung arbeiten, für die der Staubschutz kein Hindernis darstellt, haben uns geholfen, den Kern der Galaxie hinter dieser Staubwolke zu sehen. Die meisten dieser Strahlungen werden jedoch durch die Erdatmosphäre verzögert, weshalb Kosmonautik und Radioastronomie derzeit eine wichtige Rolle beim Verständnis der Galaxie spielen. Es stellte sich heraus, dass das Zentrum der Milchstraße im Radiobereich gut leuchtet.

Besonderes Interesse galt den Wissenschaftlern der sogenannten Radioquelle Sagittarius A* – einem bestimmten Objekt in der Galaxie, das aktiv Radiowellen und Röntgenstrahlen aussendet. Heute gilt es als praktisch bewiesen, dass sich im Sternbild Schütze ein mysteriöses kosmisches Objekt befindet – ein supermassereiches Schwarzes Loch. Es wird geschätzt, dass seine Masse der Masse von 3 Millionen Sonnen entsprechen könnte. Dieses Objekt von ungeheurer Dichte verfügt über ein so starkes Gravitationsfeld, dass nicht einmal Licht ihm entkommen kann. Natürlich leuchtet das Schwarze Loch selbst in keinem Bereich, aber die darauf fallende Materie sendet Röntgenstrahlen aus und ermöglicht die Ortung des kosmischen „Monsters“.

Zwar ist die Strahlung von Sagittarius A* schwächer als die, die in den Kernen anderer Galaxien zu finden ist. Dies kann daran liegen, dass der Fall der Materie nicht intensiv ist, aber wenn er auftritt, wird ein Blitz aus Röntgenstrahlung aufgezeichnet. Einmal erhöhte sich die Helligkeit des Objekts Sagittarius A* buchstäblich innerhalb von Minuten – das ist für ein großes Objekt unmöglich. Das bedeutet, dass dieses Objekt kompakt ist und nur ein Schwarzes Loch sein kann. Um die Erde in ein Schwarzes Loch zu verwandeln, muss sie übrigens auf die Größe einer Streichholzschachtel komprimiert werden. Im Allgemeinen wurden im Zentrum unserer Galaxie viele variable Röntgenquellen entdeckt, bei denen es sich möglicherweise um kleinere Schwarze Löcher handelt, die um das zentrale supermassereiche Loch gruppiert sind. Sie werden heute vom amerikanischen Weltraum-Röntgenobservatorium Chandra überwacht. Eine weitere Bestätigung der Anwesenheit eines supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum des Kerns unserer Galaxie lieferte eine Untersuchung der Bewegung von Sternen, die sich in unmittelbarer Nähe des Kerns befinden. So konnten Astronomen im Infrarotbereich die Bewegung eines Sterns beobachten, der aus der Mitte des Kerns in einer Entfernung abrutschte, die im galaktischen Maßstab unbedeutend war: nur dreimal so groß wie der Radius von Plutos Umlaufbahn. Die Umlaufparameter dieses Sterns deuten darauf hin, dass er sich in der Nähe eines kompakten unsichtbaren Objekts mit einem monströsen Gravitationsfeld befindet. Das kann nur ein Schwarzes Loch sein, und zwar ein supermassereiches. Ihre Forschung geht weiter.

In Orions Arm

Es gibt überraschend wenig Informationen über die Struktur der Spiralarme unserer Galaxie. Aus dem Aussehen der Milchstraße kann man nur schließen, dass die Galaxie die Form einer Scheibe hat. Und nur mit Hilfe von Beobachtungen der Strahlung des interstellaren Wasserstoffs – dem häufigsten Element im Universum – war es möglich, das Bild der Arme der Milchstraße einigermaßen zu rekonstruieren. Dies wurde dank einer Analogie wieder möglich: In anderen Galaxien konzentriert sich Wasserstoff genau entlang der Spiralarme. Dort befinden sich auch Sternentstehungsgebiete – viele junge Sterne, Ansammlungen von Staub und Gas – Gasstaubnebel. In den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts gelang es Wissenschaftlern, ein Bild der Verteilung von Wolken aus ionisiertem Wasserstoff in der galaktischen Nachbarschaft der Sonne zu erstellen. Es stellte sich heraus, dass es mindestens drei Bereiche gibt, die mit den Spiralarmen der Milchstraße identifiziert werden konnten. Wissenschaftler nannten einen von ihnen, der uns am nächsten ist, den Orion-Cygnus-Arm. Derjenige, der weiter von uns entfernt und dementsprechend näher am Zentrum der Galaxie liegt, wird Sagittarius-Carinae-Arm genannt, und der periphere Arm wird Perseus-Arm genannt. Doch die erforschte galaktische Nachbarschaft ist begrenzt: Interstellarer Staub absorbiert das Licht entfernter Sterne und Wasserstoff, sodass es unmöglich wird, das weitere Muster der Spiralarme zu verstehen. Wo jedoch die optische Astronomie nicht weiterhelfen kann, kommen Radioteleskope zur Rettung. Es ist bekannt, dass Wasserstoffatome mit einer Wellenlänge von 21 cm emittieren. Diese Strahlung begann der niederländische Astrophysiker Jan Oort einzufangen. Das Bild, das er 1954 erhielt, war beeindruckend. Die Spiralarme der Milchstraße konnten nun über weite Entfernungen verfolgt werden. Es bestand kein Zweifel mehr: Die Milchstraße ist ein spiralförmiges Sternensystem, ähnlich dem Andromeda-Nebel. Allerdings haben wir noch kein detailliertes Bild vom Spiralmuster der Milchstraße: Ihre Äste verschmelzen miteinander und es ist sehr schwierig, die Entfernung zu ihnen zu bestimmen.

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Bildnachweis: Serge Brunier, Übersetzung: Kolpakova A.V.
Erklärung: Steigen Sie in der Nähe des Cerro Chainantor in den nördlichen Anden Chiles auf 5.000 Meter über dem Meeresspiegel und Sie werden einen Nachthimmel wie den abgebildeten sehen. Dieses Foto wurde in diesem trockenen Hochgebirgsgebiet mit einem Fischaugenobjektiv aufgenommen. Das Foto fängt die unzähligen Sterne und ausgedehnten Staubwolken unserer Galaxie ein. Die Richtung zum Zentrum der Galaxie liegt nahe dem Zenit, d.h. in der Bildmitte, aber das galaktische Zentrum selbst bleibt uns verborgen, da es sich hinter lichtabsorbierendem Staub befindet. Jupiter leuchtet über der zentralen Ausbuchtung der Milchstraße. Rechts vom Jupiter ist der weniger leuchtend gelbe Riese Antares zu sehen. Am rechten Bildrand ist ein kleiner schwacher Fleck zu erkennen – dies ist eine der vielen Satellitengalaxien der Milchstraße, die Kleine Magellansche Wolke.

Hervorragende Ergebnisse

Heute weiß man, dass unsere Galaxie ein gigantisches Sternensystem ist, das Hunderte Milliarden Sterne umfasst. Alle Sterne, die wir in einer klaren Nacht über unseren Köpfen sehen, gehören zu unserer Galaxie. Wenn wir uns im Weltraum bewegen und die Milchstraße von der Seite betrachten könnten, würde unseren Augen eine Sternenstadt in Form einer riesigen fliegenden Untertasse mit einem Durchmesser von 100.000 Lichtjahren erscheinen. In seiner Mitte würden wir eine auffällige Verdickung – einen Balken – mit einem Durchmesser von 20.000 Lichtjahren sehen, von dem aus gigantische Spiraläste in den Weltraum ragen. Auch wenn das Erscheinungsbild des Galaxy auf ein flaches System schließen lässt, stimmt das nicht ganz.

Um ihn herum erstreckt sich der sogenannte Halo, eine Wolke aus verdünnter Materie. Sein Radius erreicht 150.000 Lichtjahre. Um die zentrale Ausbuchtung und den Kern herum befinden sich viele Kugelsternhaufen, die aus alten, kühlen, roten Sternen bestehen. Harlow Shapley nannte sie den „Skelettkörper“ unserer Galaxis. Kühle Sterne bilden das sogenannte kugelförmige Teilsystem der Milchstraße, und ihr flaches Teilsystem, auch Spiralarme genannt, besteht aus „Sternjugend“. Hier gibt es viele helle, markante Sterne mit hoher Leuchtkraft. Junge Sterne in der galaktischen Ebene entstehen aufgrund der dort vorhandenen großen Mengen an Staub und Gas. Es ist bekannt, dass Sterne durch die Kompression von Materie in Gas- und Staubwolken entstehen. Dann „blasen“ neugeborene Sterne im Laufe von Millionen von Jahren diese Wolken auf und werden sichtbar. Die Erde und die Sonne sind nicht das geometrische Zentrum der Welt – sie befinden sich in einer der ruhigen Ecken unserer Galaxie.

Und offenbar ist dieser besondere Ort ideal für die Entstehung und Entwicklung von Leben. Seit zehn Jahren können Wissenschaftler große Planeten – nicht kleiner als Jupiter – um andere Sterne entdecken. Heute sind etwa anderthalbhundert davon bekannt. Das bedeutet, dass solche Planetensysteme in der Galaxis weit verbreitet sind. Mit leistungsstärkeren Teleskopen ist es möglich, so kleine Planeten wie die Erde und auf ihnen vielleicht Brüder im Sinn zu finden. Alle Sterne der Galaxie bewegen sich auf ihren Bahnen um ihren Kern. Auch ein Stern namens Sonne hat eine eigene Umlaufbahn. Für eine vollständige Umdrehung benötigt die Sonne nicht weniger als 250 Millionen Jahre, die ein galaktisches Jahr darstellen (die Geschwindigkeit der Sonne beträgt 220 km/s). Die Erde ist bereits 25 bis 30 Mal um das Zentrum der Galaxie geflogen. Das bedeutet, dass sie genau so viele galaktische Jahre alt ist. Es ist sehr schwierig, den Weg der Sonne durch die Milchstraße zu verfolgen. Aber auch moderne Teleskope können diese Bewegung erkennen. Insbesondere soll ermittelt werden, wie sich das Erscheinungsbild des Sternenhimmels verändert, wenn sich die Sonne relativ zu den nächstgelegenen Sternen bewegt. Der Punkt, auf den sich das Sonnensystem zubewegt, wird Apex genannt und liegt im Sternbild Herkules an der Grenze zum Sternbild Leier.

Was kann also eine kurze Schlussfolgerung zum Kern des Problems sein? Manchmal wird erfolglos behauptet, die Milchstraße sei unsere Galaxie. Die Milchstraße ist ein für uns sichtbarer heller Ring am Himmel, und unsere Galaxie ist ein räumliches Sternensystem. Wir sehen die meisten seiner Sterne im Band der Milchstraße, aber es ist nicht auf sie beschränkt. Die Galaxie umfasst Sterne aller Konstellationen. Im Vergleich zur Milchstraße sind wir so klein. dass wir in alle Richtungen schießen können. Die Sonne steht nicht im Zentrum der galaktischen Scheibe, sondern in einem Abstand von zwei Dritteln von ihrem Zentrum bis zum Rand. Und vergessen Sie vor allem nicht, dass die meisten dieser schönen Bilder nur Collagen, Grafiken, Modelle und Zeichnungen sind. Oder es ist einfach ein Schnappschuss einer anderen Spiralgalaxie. Nun, hier sind echte Fotos, wenn auch stark bearbeitet.

Wie fotografiert man die Milchstraße? Das schreibt er Renat:

Viele Leute denken, dass man, um schöne Weltraumfotos zu machen, einfach eine super teure Ausrüstung haben und sogar fünf Jahre an einer spezialisierten Universität studieren muss. Tatsächlich ist das Fotografieren des Sternenhimmels jedoch überhaupt nicht schwierig und für jeden leicht zugänglich.

Um die Gültigkeit dieser Aussage in der Praxis zu demonstrieren, habe ich vor, eine kurze Reihe von Notizen zu schreiben, die jeweils ein oder mehrere Fotos sowie eine kurze Geschichte darüber enthalten, wie sie erhalten wurden. Ich werde versuchen, es so anschaulich wie möglich darzustellen, und die Fotos werden so ausgewählt, dass für ihre Erstellung keine besonders aufwendige Ausrüstung erforderlich ist. Also…

Eines der am einfachsten zu fotografierenden Himmelsobjekte ist die Milchstraße. Viele haben ihn jedoch noch nie gesehen! Paradox? Gar nicht! Tatsache ist, dass die Sichtbarkeit von Himmelsobjekten, mit Ausnahme des Mondes und der Planeten, stark vom Beleuchtungsgrad des Himmels abhängt. Die meisten Menschen leben in Städten, in denen das Nachtlicht so hell ist, dass nur wenige der hellsten Sterne am Himmel zu sehen sind. Und deshalb ist für viele, viele Menschen der Anblick des echten, schwarzen Nachthimmels einfach faszinierend ...

Um die Milchstraße zu sehen und zu fotografieren, müssen Sie also die Stadt verlassen und am besten weiter weg. Hier können Sie den Sternenhimmel in seiner ganzen Pracht genießen! Es wird absolut wunderbar sein, irgendwo im Süden Beobachtungen zu machen, zumindest auf der Breite der Krim oder des Kaukasus. Noch besser geeignet sind Israel, Ägypten, Marokko und die Kanarischen Inseln. Tatsache ist, dass in Zentralrussland die schönsten und hellsten Bereiche der Milchstraße einfach nicht sichtbar sind und vom Horizont verdeckt werden. Deshalb ist der Südhimmel so attraktiv.

Aber wir werden nicht nur bewundern – nein, wir müssen das, was wir sehen, auch angemessen einfangen. Welche Technologie brauchen wir dafür? Es hängt alles davon ab, was wir bekommen wollen. Das obige Bild wurde also mit einer Canon 350D 18-55mm/3,5-5,6@18mm/3,5-Kamera aufgenommen. Das heißt, für die Aufnahme wurde der größtmögliche Winkel verwendet. Es geht zunächst darum, ein möglichst großes Fragment der Milchstraße in das Bild einzubeziehen, sowie ausreichend Bereiche des Himmels und der umgebenden Landschaft, die nicht davon eingenommen werden. Unsere Galaxie lässt sich am besten vor dem Hintergrund anderer Objekte erkennen, und deshalb ist es äußerst wünschenswert, sie einzufangen. Wenn Sie ein normales Objektiv anstelle eines Weitwinkelobjektivs verwenden, verschmilzt die Milchstraße etwas mit dem Hintergrund.

Darüber hinaus sollten wir nicht vergessen, dass die Himmelskugel dazu neigt, sich zu drehen – und je kürzer das Objektiv ist, das wir verwenden, desto länger können wir die Verschlusszeit einstellen, ohne dass im endgültigen Bild Unschärfe erkennbar ist. Und für ein so dunkles Objekt wie das, das wir ausgewählt haben, ist das sehr, sehr wichtig. In meinem Fall war der Verschluss dreißig Sekunden lang geöffnet. Natürlich kommt es nicht in Frage, die Kamera eine halbe Minute lang regungslos in den Händen zu halten. Wie Sie wissen, ist Zittern charakteristisch für den Menschen und daher ist eine Unschärfe bei solchen Belichtungen unvermeidlich. Es sei denn natürlich, Sie montieren die Kamera auf einer stabilen Unterlage – zum Beispiel reicht ein handelsübliches Fotostativ aus.

Damit die Milchstraße jedoch genauer untersucht werden kann, muss die Verschlusszeit noch weiter erhöht werden – was aber nicht mehr so einfach ist, wenn wir nicht unscharf werden wollen. Es gibt einen Ausweg: Die Kamera muss sich drehen, nachdem das Himmelsobjekt fotografiert wurde. Ein normales Stativ reicht bei uns natürlich nicht mehr, wir benötigen eine spezielle Halterung.

Bei der Aufnahme dieser Aufnahme haben wir genau so etwas verwendet, den Alt-Azimut. Eine Plattform mit einer daran befestigten Kamera ist in der Lage, sich automatisch nach links und rechts sowie auf und ab zu bewegen und dabei der Rotation der Himmelskugel zu folgen. Letzteres dreht sich jedoch bekanntlich in einem Bogen – und daher kommt es bei Verwendung einer solchen Halterung zu einer Feldrotation. Und tatsächlich, schauen Sie genauer hin: An den Rändern des Rahmens sind die Sterne nicht mehr nur Punkte. Deshalb musste ich die Verschlusszeit auf eine Minute begrenzen – aber die Detailgenauigkeit nahm im Vergleich zu einer 30-Sekunden-Belichtung immer noch deutlich zu.

Um den Effekt der Feldrotation zu neutralisieren, können Sie eine äquatoriale Montierung verwenden. Sie wird die Kamera um den Himmelspol drehen und das angegebene Problem wird nicht auftreten.

Hier sind die professionellen Mitarbeiter:

Milchstraße über Monument Valley (USA). Unten sehen wir riesige Felsen – Aufschlüsse. Aufschlüsse sind Felsen aus hartem Gestein, die zurückbleiben, nachdem das Wasser das gesamte weiche Material um sie herum weggespült hat. Die beiden Berge – der nächstgelegene Berg links und der Berg rechts davon – werden Mittens genannt. Die Milchstraße erstreckt sich wie ein riesiger Bogen darüber. Über dem linken Mitten befindet sich das Sternbild Schwan sowie der rötliche Nordamerikanebel. Als nächstes folgt die Milchstraße den Sternbildern Pfifferling, Schütze, Schlange, Adler und Scutum, bis sie in die Sternbilder Schütze und Skorpion eintritt. Hier wird es am hellsten und auffälligsten. Dieses Bild wurde am 1. August 2012 zum Gewinner des Wettbewerbs „Astronomisches Bild des Tages“ gekürt. Foto: Wally Pacholka

Quellen

http://www.vokrugsveta.ru – Dmitry Gulyutin

http://renat.livejournal.com/15030.html

http://www.astrogalaxy.ru/151.html

Lass uns erinnern , und auch die Antwort auf die Frage Der Originalartikel ist auf der Website InfoGlaz.rf Link zum Artikel, aus dem diese Kopie erstellt wurde -