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Sternengeschichten

Hosted by Florian Freistetter · DE

Das Universum ist voll mit Sternen, Galaxien, Planeten und jeder Menge anderer cooler Dinge. Jedes davon hat seine Geschichten und die Sternengeschichten erzählen sie. Jeden Freitag gibt es eine neue Folge - das Universum bietet genug Material für immer neue Geschichten. STERNENGESCHICHTEN LIVE TOUR 2025! Tickets unter https://sternengeschichten.live Wer den Podcast finanziell unterstützen möchte, kann das hier tun: Mit PayPal (https://www.paypal.me/florianfreistetter), Patreon (https://www.patreon.com/sternengeschichten) oder Steady (https://steadyhq.com/sternengeschichten)

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Sternengeschichten Folge 690: Das Leben von Jürgen Stock, oder: Wie die Astronomie nach Chile gekommen ist
Feb 1300:14:46Tap to summarize
Der unbekannte Astronom, der alles verändert hat Sternengeschichten Folge 690: Das Leben von Jürgen Stock, oder: Wie die Astronomie nach Chile gekommen ist Gut ein Drittel der globalen astronomischen Kapazität befindet sich in Chile. Das war zumindest im Jahr 2020 so. Mit den Teleskopen, die dort seit damals gebaut und geplant wurden, wird dieser Anteil um 2030 herum auf über 50 Prozent gestiegen sein. Das Land in Südamerika ist ohne Zweifel das astronomische Zentrum der Welt; zumindest wenn es um die Teleskope und die beobachtende Astronomie geht. Aber warum eigentlich? Warum stehen all die großen Observatorien genau dort? Das hat viele Gründe, aber einer davon ist auf jeden Fall die Arbeit des deutschen Astronoms Jürgen Stock. Er wurde am 8. Juli 1923 in Hamburg geboren. Dass er irgendwann eine astronomische Karriere einschlagen würde, war damals natürlich noch unklar, aber seine Verbindung zu Süd- und Mittelamerika began schon in seiner Kindheit. Stocks Vater hatte ein Importgeschäft und die ganze Familie, inklusive dem dreijährigen Jürgen ist deswegen 1925 nach Mexiko gezogen. Als sechsjähriger ist Jürgen Stock nach Deutschland zurück gekehrt, um dort in die Schule zu gehen. Dort hat er sich durchaus schon für Naturwissenschaft interessiert, aber nach dem Abitur wurde er direkt vom Militär eingezogen und musste das letzte Jahr des zweiten Weltkriegs an der Ostfront in Russland verbringen. Als das endlich vorbei war, ging er von dort zu Fuß zurück nach Hamburg, schrieb sich an der Universität ein und arbeitete nebenbei im Hafen als Hilfsarbeiter. Sein Astronomie-Studium hat Stock im Jahr 1951 abgeschlossen, mit einer Doktorarbeit über Photometrie von Sternhaufen, betreut von Otto Heckmann, der in dieser Geschichte später noch eine wichtige Rolle spielen wird. Keine so große Rolle in dieser Geschichte wird übrigens Stocks eigentliche Forschungsarbeit spielen. Die hat er als Astronom natürlich gemacht; er hat sich mit Sternhaufen beschäftigt, mit hellen Sternen in den magellanschen Wolken, und so weiter. Aber das war nicht das, mit dem er die Welt der Astronomie so nachhaltig beeinflusst hat. Aber dass er das tun würde, hat Jürgen Stock damals selbst auch noch nicht gewusst. Im Nachkriegsdeutschland hat es kaum Stellen für einen jungen Astronom wie Stock gegeben, also er hat 1953 eine Position der Cleveland Astronomical Society in den USA angenommen. Die war allerdings nur für 2 Jahre befristet, nach denen er wieder zurück nach Hamburg ging. Sein Doktorvater, Otto Heckmann, hat ihn dann 1956 nach Südafrika geschickt, um dort als Direktor der Boyden-Sternwarte zu arbeiten. Die wurde schon 1889 von der Harvard Universität gegründet; ursprünglich in Peru, aber dann 1927 nach Südafrika verlegt, weil man dachte, dass das Wetter dort besser ist. So war es auch, aber in den 1950er Jahren gab es Probleme mit der Finanzierung. Ein paar europäische Länder, darunter Deutschland, sind eingesprungen und so ist Jürgen Stock nach Südafrika gekommen. Und ich erzähle das alles deswegen so ausführlich, weil es tatsächlich wichtig ist, wenn wir verstehen wollen, wie die Astronomie nach Chile gekommen ist. Ungefähr zu dieser Zeit, im Januar 1954, haben sich Astronomen aus Belgien, Frankreich, West-Deutschland, den Niederlanden, Großbritannien und Schweden getroffen. Sie wollten ein gemeinsame, europäische Sternwarte gründen und zwar auf der Südhalbkugel der Erde. Damals haben sich die meisten Observatorien immer noch auf der nördlichen Hälfte der Erde befunden, wo es zwar viel zu sehen gibt. Aber sehr viel eben auch nicht. Das Zentrum der Milchstraße kann man zum Beispiel nur von der Südhalbkugel aus ordentlich beobachten; ebenso die beiden Satellitengalaxien der Milchtstraße, die magellanschen Wolken. Und so weiter: Im Wesentlichen der halbe Himmel war für die großen Sternwarten nicht zugänglich. Natürlich gab es auch früher schon Teleskope im Süden und die standen vor allem in Südafrika. Schon 1820 hat die Royal Astronomical Society eine Sternwarte am Kap der guten Hoffnung eingerichtet; damals ja noch Teil einer britischen Kolonie. In der Umgebung der großen Städte Südafrikas gab es in den 1950er Jahren auch diverse andere Sternwarten - unter anderem das Boyden-Observatorium in Bloemfontein, wo Stock 1956 seine Arbeit begonnen hat. Es ist also nahe gelegen, dass sich die europäischen Ländern zuerst in Südafrika auf die Suche nach einem guten Platz für ihre gemeinsame Südsternwarte gemacht haben. Jetzt aber wieder zurück zu Stock: 1958 wurde eine Stelle in Cleveland frei und er ging wieder dorthin zurück. Dort war er vor allem mit Unterrichten beschäftigt. Jürgen Stock muss ein guter Lehrer gewesen sein, denn die Studierenden haben protestiert, als er 1959 aus Cleveland weggeschickt wurde. Nicht, weil er schlechte Arbeit gemacht hat - im Gegenteil. Das Yerkes-Observatorium der Universität Chicago ist damals zu ein wenig Geld gekommen und wollte ein neues Teleskop bauen; auch auf der Südhalbkugel aber nicht in Südafrika, sondern in Chile. Gerard Kuiper, der Direktor von Yerkes, wusste, dass es da in Cleveland einen wirklich sorgfältigen Astronom gibt, der sich gut mit Teleskopen und Sternwarten auskennt und vor allem auch gut damit auskennt, wie man Helligkeiten misst und astronomische Fotografien macht. Oder anders gesagt: Er wusste, das Jürgen Stock ideal geeignet ist, um einen passenden Platz für die neue Sternwarte in Chile zu finden. Also hat er ihn genau damit beauftragt und 1959 hat Stock sich auf den Weg nach Chile gemacht. Dass Chile prinzipiell ein guter Platz für astronomische Beobachtungen sein könnte, vorher schon klar. Man braucht klar, trockende Luft, stabiles Wetter und kein störendes Licht. Und genau das hat man in Chile. An der Pazifikküste im Westen fließt der Humboldstrom, eine Meeresströmung mit kaltem Wasser aus der Antarktis. Kaltes Wasser verdunstet nicht so schnell, deswegen gibt es weniger Wasserdampf und damit weniger Regen. Östlich von Chile befinden sich der Amazonas, der eigentlich recht feucht ist und nicht umsonst als "Regenwald" bezeichnet wird. Aber zwischen Amazonas und Chile befinden sich die Anden. Diese 9000 Kilometer lange und bis zu fast 7000 Meter hohe Gebirgskette ist quasi eine riesige Mauer, die den Regen aus dem Osten abhält. Von Westen, also vom Pazifik, kommt wegen des kalten Humboldstroms sowieso schon weniger Regen und dann gibt es auch noch das Cordillera de la Costa, also ein Küstengebirge, dass zusätzlich Regen von Westen abhält. Anders gesagt: Chile liegt zu einem großen Teil zwischen zwei Gebirgsketten, die keine Feuchtigkeit durchlassen und deswegen existiert dort die Atacama-Wüste, die nicht nur enorm trocken ist, sondern auch hochgelegen ist und viele Berge hat. Dort oben ist die Luft dünn, trocken und klar und rundherum gibt es wenig, was störendes Licht produziert. Jürgen Stock ist also nach Chile gegangen, ins Umland der Hauptstadt Santiago. Dort sollte er drei potentielle Standorte untersuchen. Was er auch getan und sofort festgestellt hat: So toll sind die nicht. Also ist er ein Stückchen nach Norden gegangen, in den Region um die Stadt Vicuña um dort zu testen. Dort hat Jürgen Stock dann im April 1960 den Cerro Tololo gesehen und war sofort begeistert. Ein Berg, über 2000 Meter hoch, fast isoliert in der Landschaft, mit einem flachen Gipfel und ohne störende Zivilisation rundherum. Das müsste super sein für die Astronomie, aber ob es auch wirklich super ist, muss man erst messen. Und das ist nicht so einfach, wie man denken würde. Da kann man nicht einfach kurz mal nachschauen gehen - sondern muss über viele Nächte hinweg genaue Beobachtungen anstellen; Wetterdaten sammeln, Fotografien der Sterne machen, und so weiter. Und das alles in einer Gegend, in der es keine Straßen gibt oder sonst irgendeine Art von sinnvoller Infrastruktur. Also hat Stock sich Maulesel besorgt und hat sich auf den langen und mühsamen Weg zum Gipfel gemacht. Und war beeindruckt, oder, in seinen eigenen Worten: „Die erste Nacht war so beeindruckend: eine vollkommen klare Nacht, absolut ruhig, mit einer angenehmen Temperatur – besser hätte es nicht sein können. Und außerdem war es in alle Richtungen vollkommen dunkel.“ Aber eine einzige tolle Nacht reicht natürlich nicht. Stock hat noch mehr und längere Messungen gemacht; Ausflüge und Messungen auf den Bergen in der Umgebung, und so weiter. Dabei war er auch nicht alleine, sondern hat sich vor allem von der lokalen Bevölkerung Rat und Unterstützung geholt. Denn wer weiß besser Bescheid, wie man in der unwirtlichen Gegend vorwärts kommt, als die Menschen, die dort leben? Wer weiß besser, wie das Wetter sich langfristig verhält, als die, die schon immer damit zu tun haben? Auf jeden Fall hat sich der erste Eindruck schnell bestätigt. Der Cerro Tololo war perfekt für die Beobachtung des Nachthimmels und aus einem weitestgehend unbekannten Berg in der chilenischen Wüste ist heute ein Ort geworden, den alle in der Astronomie kennen. Die Universität Chicago war so beeindruckt von Stocks Bericht, dass sie ihre ursprünglichen Pläne verworfen und gleich ein viel größeres Observatorium geplant haben. 1963 begann der Bau des Cerro Tololo Inter-American Observatory und Jürgen Stock war der erste Direktor und damit auch für den Bau verantwortlich. Aber mittlerweile hat er sich ja auch gut in der Gegend ausgekannt… In der ganzen Zeit hat Stock aber auch immer Kontakt zu seinem Doktorvater Otto Heckmann gehalten. Der war mittlerweile Direktor der ESO, des European Southern Observatory beziehungsweise der Europäischen Südsternwarte. So hat man das Projekt der europäischen Staaten, die eine Sternwarte in Südafrika bauen wollte, nun genannt und Heckmann war schon kurz davor, die entsprechenden Verträge abzuschließen. Aber einerseits war Südafrika mit seiner Apartheidspolitik kein so verlockender Ort mehr wie früher. Und andererseits war Heckmann sehr beeindruckt von den Berichte...
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Sternengeschichten Spezial Februar 2026
Feb 1100:35:51Tap to summarize
Sternengeschichten Backstage und Artemis II STERNENGESCHICHTEN LIVE TOUR in D und Ö: Tickets unter https://sternengeschichten.live Sternengeschichten Spezial! Diese Episode ist ein Versuch. Ich möchte ab jetzt monatlich eine längere Spezialfolge veröffentlichen, mit Hintergründen zum Podcast und meiner anderen Arbeit, mit aktuellen Themen aus der Astronomie und Raumfahrt und mit Feedback aus der Hörerschaft. Diese erste Spezialfolge ist noch ein wenig anders, weil ich noch kein Feedback habe, auf das ich eingehen kann. Und weil ich erst einmal das Konzept erklären möchte. Das heißt, in dieser ersten Folge geht es vor allem um die Hintergründe der "Sternengeschichten": Warum sind sie so wie sie sind und was macht die Spezialfolgen anders? Warum kann es in den "Sternengeschichten" keine Werbung geben und wie finanziert sich dieser Podcast (nicht). Aber ich hab mir auch ein aktuelles Thema ausgesucht, das ich kurz behandle, nämlich die Artemis-II-Mission, bei der Menschen erstmals seit 1972 wieder zum Mond fliegen sollen und deren Start nun von Februar auf März verschoben worden ist. Mehr zu Artemis II und der Verschiebung des Starts findet man unter zum Beispiel hier oder hier. STERNENGESCHICHTEN LIVE TOUR in D und Ö: Tickets unter https://sternengeschichten.live Der nächste Auftritt wird am 20. Februar 2026 in Wörgl stattfinden und Karten gibt es hier. Mein neues Buch heißt “Die Farben des Universums” und ist ab jetzt überall erhältlich wo es Bücher gibt. Meine anderen Podcast sind "Das Universum" und "Das Klima". Feedback zu den Spezialfolgen bitte unter kontakt@sternengeschichten.org Wer den Podcast finanziell unterstützen möchte, kann das hier tun: Mit PayPal (https://www.paypal.me/florianfreistetter)), Patreon (https://www.patreon.com/sternengeschichten)) oder Steady (https://steadyhq.com/sternengeschichten)) Sternengeschichten-Hörbuch: https://www.penguin.de/buecher/florian-freistetter-sternengeschichten/hoerbuch-mp3-cd/9783844553062
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Sternengeschichten Folge 689: Die interstellare Auslöschung
Feb 600:12:01Tap to summarize
Wenn das All das Licht verschluckt Sternengeschichten Folge 689: Die interstellare Auslöschung In dieser Folge geht es um die interstellare Auslöschung. Das klingt extrem dramatisch, aber keine Sorge. Ich rede heute nicht über irgendeinen Weltuntergang. Das, was ausgelöscht wird, sind keine Planeten oder Zivilisationen. Es geht um Licht, das ausgelöscht wird und damit es nicht so extrem klingt, werde ich auch den Fachbegriff verwenden, mit dem man dieses Phänomen in der Astronomie bezeichnet - nämlich "Extinktion" - was aber auf Latein trotzdem nichts anderes bedeutet als "Auslöschung". Wenn wir uns den Weltraum vorstellen, dann stellen wir uns meistens Nichts vor. Oder besser gesagt: Wir stellen uns schon etwas vor, aber halt einen großen, leeren Raum. Und das ist ja auch keine falsche Vorstellung. Wäre das Weltall nicht weitestgehend leer, dann könnten wir keine Sterne sehen. Das tun wir aber und wir wissen, dass sie enorm weit entfernt sind. Wenn da irgendwas zwischen uns und den Sternen ist, könnten wir sie nicht sehen. Daraus folgt: Der Raum zwischen den Sternen ist ziemlich leer, denn ansonsten würde es ihr Licht nicht bis zu uns schaffen. Dass das aber im Detail nicht ganz richtig ist, ist den Leuten schon vergleichsweise früh klar geworden. Im Jahr 1847 hat der deutsche Astronom Friedrich Georg Wilhelm Struve ein Buch mit dem Titel „Études d’astronomie stellaire: Sur la voie lactée et sur la distance des étoiles fixes“ geschrieben. Das heißt so viel wie "Studien zur stellaren Astronomie: Über die Milchstraße und über die Entfernung der Fixsterne". Struve hat sich darin jede Menge Gedanken gemacht, unter anderem aber auch über das Olberssche Paradoxon, von dem ich in Folge 258 der Sternengeschichten ausführlich erzählt habe. Kurz zusammengefasst: Der deutsche Astronom Heinrich Wilhelm Olbers hat sich 1832 gefragt, warum es Nachts dunkel ist. Denn, so sein Gedanke, wenn das Weltall unendlich groß und unendlich alt ist und voll mit Sternen, sollten wir immer auf einen Stern blicken, egal wohin wir schauen. Oder anders gesagt: Von jedem Punkt des Himmels müsste Sternenlicht zu uns gelangen und der Himmel müsste Nachts taghell erscheinen. Heute wissen wir, warum der Gedanke falsch ist: Erstens leben Sterne nicht ewig und auch das Universum ist nicht unendlich alt. Olbers hat sein Paradoxon damals anders erklärt: Er hat gemeint, dass der Weltraum nicht komplett leer ist; er ist nicht durchsichtig und das Licht der fernen Sterne kommt nicht zu uns durch. Damit lag er nicht völlig falsch, aber definitiv auch nicht richtig. Denn was auch immer da zwischen uns und den Sternen ist - es hätte sich im Laufe der Zeit durch ihr Licht so weit aufheizen müssen, um selbst zu leuchten zu beginnen. Struve jedenfalls wollte sich die Sache genauer ansehen. "Wir sehen zu wenig Sterne, drum ist da was, was das Licht blockiert" war ihm als Beleg zu wenig. Also hat er selbst Daten gesammelt. Er Sterne beobachtet und gezählt und ihre Helligkeit gemessen. Und auch andere Daten berücksichtigt. Und dann so argumentiert: Wenn der Raum wirklich transparent ist und die Sterne im Weltraum nicht irgendwie völlig komisch verteilt sind, dann müssten wir um so mehr Sterne sehen können, je weiter wir blicken. Aber so war es nicht, das haben seine Daten gezeigt. Er hat also geschlossen, dass es da eine "extinction de la lumière dans l’espace" gibt, also eine "Auslöschung des Lichts im Weltraum". Wie das zustande kommt und was es ist, dass da Licht auslöscht, konnte er aber auch nicht genau sagen. Und der Vollständigkeit halber: Heute wissen wir, dass auch eine andere wichtige Voraussetzung von Struves Gedankengang falsch ist: Die Sterne sind tatsächlich "komisch" verteilt. Nämlich nicht gleichmäßig im Universum. Sie sind in Galaxien versammelt und zwischen den Galaxien ist sehr, sehr viel nichts. Das wusste Struve damals noch nicht; das wissen wir erst seit dem frühen 20. Jahrhundert. Aber Struve hat sich ja sowieso nur auf die für ihn beobachtbaren Sterne konzentriert, die alle Sterne innerhalb der Milchstraße sind. Und wenn es keine Auslöschung des Lichts geben würde, hätte er tatsächlich mehr weit entfernte Sterne sehen müssen, als er es tatsächlich getan hat. Aber das war alles immer noch ein wenig vage. Der erste, der wirklich zweifelsfrei und wissenschaftlich wasserdicht Licht in die Angelegenheit gebracht hat, war der aus der Schweiz stammende amerikanische Astronom Robert Julius Trumpler. Im Jahr 1930 hat er eine Arbeit veröffentlicht, die sich mit der Beobachtung von Sternhaufen in der Milchstraße beschäftigt. Er hat die Entfernung dieser Ansammlungen von Sternen untersucht, ihre Größe und ihre Verteilung in der Milchstraße. Für die Entfernungsmessung hat er die sogenannte "spektroskopische Parallaxe" verwendet. Ohne auf die Details einzugehen: Dabei untersucht man das Licht der Sterne, um daraus ihre Temperaturen abschätzen zu können, aus der sich ihre wahren Helligkeiten ergiben. Die kann man dann mit der von der Erde aus sichtbaren scheinbaren Helligkeit vergleichen und daraus die Entfernung bestimmen. Außerdem hat Trumpler auch gemessen, wie groß der Durchmesser ist, unter dem ein Sternhaufen von der Erde aus gesehen am Himmel erscheint. Kennt man die Entfernung, dann folgt daraus direkt, wie groß er tatsächlich sein muss. Wenn es um den scheinbaren Durchmesser geht, dann ist der natürlich um so kleiner, je weiter so ein Haufen weg ist. Für den wahren Durchmesser kann das aber nicht gelten. Ein Sternhaufen ist so groß, wie groß er eben ist - egal ob er uns nahe ist oder nicht. Und dann gibt es ja auch noch physikalische Grenzen, die bestimmen, wie groß so ein Haufen überhaupt werden kann. Trumpler hat jetzt aber etwas interessantes beobachtet: Es gab einen Zusammenhang zwischen der Entfernung und der wahren Größe. Je weiter entfernt ein Sternhaufen von der Erde ist, desto größer war sein wahrer Durchmesser. Das kann natürlich in echt nicht so sein. Aber was war es dann? Wenn es zwischen uns und den Sternhaufen etwas gibt, so Trumpler, dass das Licht abschwächt, dann sehen wir die Sterne schwächer leuchten, wenn sie weiter weg sind. Dadurch schätzen wir ihre Helligkeit und Temperatur falsch ein und überschätzen ihre Entfernung. Damit überschätzen wir auch gleichzeitig ihren wahren Durchmesser. Trumpler schreibt das auch genau so in seiner Arbeit: "Wenn der interstellare Raum nicht vollständig transparent ist, gilt dieses Gesetz nicht; die scheinbare Helligkeit nimmt dann schneller ab, unsere berechneten Entfernungen sind zu groß, und der Fehler wächst mit der Entfernung des Sternhaufens." Und ihm ist auch noch etwas anderes aufgefallen. Aus der Temperarur des Sterns folgt auch in etwa, welche Farbe das Licht haben muss, das er aussendet. Kühle Sterne sind rötlicher, heiße Sterne sind eher bläulich und dazwischen leuchten die Sterne gelb, weißlich oder orange. Seine Beobachtungen haben aber gezeigt, dass die Farbe der Sterne immer ein wenig rötlicher ist, als erwartet. Das muss aber bedeuten, dass blaues Licht stärker abgeschwächt wird als rotes Licht und DAS bedeutet, dass der Effekt der Auslöschung von der Wellenlänge des Lichts abhängt. Und, so wie bei der Überschätzung der Durchmesser, nimmt auch dieser Effekt mit der Entfernung zu. Das, was dafür sorgt, dass man Durchmesser und Farbe der Sterne falsch einschätzt, muss also wirklich überall im Weltraum sein. Wenn es zum Beispiel nur irgendwelche Gaswolken innerhalb der Sternhaufen wären, die das Licht abschwächen, dann gäbe es nicht den Zusammenhang mit der Entfernung. Und das, was das Licht abschwächt, schwächt dieses Licht unterschiedlich stark ab, je nachdem welche Wellenlänge es hat. Das sind alles ziemlich starke Hinweise, dass es sich dabei um kleinste Partikel handelt, wenige Bruchteile von Mikrometern groß. Um das, was wir "Staub" nennen würden - aber in Trumplers Arbeit taucht dieses Wort noch nicht auf. Dafür aber in der ein Jahr später, 1931, erschienenen Arbeit "Über die physikalische Interpretation des Farbexzesses bei Sternen frühen Spektraltyps" von Ernst Öpik. Darin wollte der estnische Astronom klären, was es denn jetzt ist, dass die mittlerweile mehr als gut belegte Auslöschung des Sternenlichts und die Veränderung der Farbe verursacht. Er hat dafür folgende Hypothesen herangezogen: Irgendeine Art von Streuung des Lichts in Erweiterung der Atmosphäre der Sterne selbst. Sterne könnten eine Art von Hülle besitzen, die das Licht beim Durchgang entsprechend verändert. Oder aber die Atmosphäre der Sterne verhält sich anders, als bisher gedacht und schwächt das Licht auf eine unterwartete Weise ab. Oder es gibt große Wolken aus Staub im Weltraum. Nachdem er alle untersucht hat, kommt er zu dem Schluss: "Von diesen Hypothesen erscheint die erste als die wahrscheinlichste, da sie zugleich die einfachste ist und am besten im Rahmen unseres derzeitigen physikalischen Wissens kontrollierbar bleibt." Und sagt weiter: "Der Staub […] könnte ein dauerhafter Bestandteil des galaktischen Systems sein und nicht nur ein vorübergehendes Element, das letztlich durch Strahlungsdruck hinausgetrieben wird." Damit war der Begriff "Staub" in diesem Zusammenhang etabliert und es war nicht einfach nur Staub, sondern "interstellarer Staub". Wir wissen heute, dass er tatsächlich überall zwischen den Sternen existiert und dass er von den Sternen selbst produziert wird. In seinen letzten Lebensphasen herrschen in einem Stern Bedingungen, unter denen sich all die Atome, die er durch Kernfusion erzeugt hat, miteinander zu komplexen Molekülen verbinden können. Die werden dann ins All hinausgeschleudert und Teil der interstellaren Materie, von der ich in Folge 79 erzählt habe. Dort können sie weiter chemisch reagieren und noch weiter wachsen. Die Teilchen werden durch die Strahlung von Sternen auch wieder zerstört; es gibt einen regelrechten Staubkreislauf. Aber der wichtige Punkt ist: Es gibt jede Menge Staub im All und auch wen...
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Sternengeschichten Folge 688: Keplers Supernova
Jan 3000:11:58Tap to summarize
Gründtlicher Bericht Von einem ungewohnlichen Newen Stern Sternengeschichten Folge 688: Keplers Supernova "Also hat sich auch in jetz ablauffendem 1604. Jahr den 9 oder 10 Octobris abermahl ein sehr grosser heller zwintzerender stern in der constellatione Serpentarij erstmahlen entzündet vnd ist den 17. 18. 21. 28. Octobris observando so viel befunden worden das er kheinen lauff nit habe ausserhalb des täglichen Auff vnd Nidergangs." Das schreibt, im ungewohnten Deutsch des frühen 17. Jahrhunderts, der berühmte Astronom Johannes Kepler in seinem Text "Gründtlicher Bericht Von einem ungewohnlichen Newen Stern, wellicher im October ditz 1604. Jahrs erstmahlen erschienen". Kepler hat diesen "neuen Stern" erstmals am 17. Oktober beobachtet und kurz danach den Text verfasst, aus dem ich zu Beginn zitiert habe. Es war aber nicht Kepler, der das Phänonem entdeckt hat. Vermutlich war es der italienische Astronom und Franziskanermönch Illario Altobelli, der am 9. Oktober 1604 als erster bemerkt hat, dass am Himmel plötzlich ein neuer Stern aufgetaucht ist; im Sternbild des Schlangenträgers. Am 10. Oktober wurde auch andere darauf aufmerksam, darunter auch der deutsche Astronom Simon Marius. Es waren aber nicht nur die Menschen in Europa, die den neuen Stern am Himmel bemerkt haben. Auch in China und Korea hat man zur selben Zeit die selben Beobachtungen gemacht. Am Anfang war der neue Stern ungefähr so hell wie der Mars. Dann wurde dass Licht sogar noch heller; heller als der Jupiter, der immerhin nach Mond und Venus das hellste Objekt an unserem Nachthimmel ist. Aber im Gegensatz zu den Planeten hat sich der neue Stern nicht über den Himmel bewegt. Das ist es, was Kepler gemeint hat, als er geschrieben hat "das er kheinen lauff nit habe ausserhalb des täglichen Auff vnd Nidergangs." Der neue Stern geht auf und unter wie die anderen Sterne, aber darüber hinaus bewegt er sich nicht. Aber ab November ging das seltsame helle Objekt nicht mehr auf; erst im Januar 1605 war es wieder am Nachthimmel zu sehen und da immer noch so hell wie hellsten Sterne. Erst fast ein Jahr nach seinem Erscheinen, im Oktober 1605, war der neue Stern verblasst. Sterne, die plötzlich am Himmel auftauchen und dann wieder verschwinden gehörten nicht zum damaligen Weltbild. Sie waren aber auch nicht völlig unbekannt. Im Jahr 1572 hatte man so etwas schon mal beobachtet und ich habe davon ein bisschen mehr in Folge 167 der Sternengeschichten erzählt. Es gab darüber damals schon große Diskussionen und die wurden jetzt wieder aufgenommen. Denn im 16. und auch im frühen 17. Jahrhundert ging man im wesentlichen immer noch davon aus, dass der Himmel sich so verhält wie es Aristoteles in der griechischen Antike behauptet hat. Vereinfacht gesagt: Die Erde ist die Erde, aber der Himmel ist völlig anders. Der Himmel ist perfekt und göttlich und weil er perfekt ist, verändert sich dort auch nichts. Und auch die Gesetze, nach denen sich die Objekte am Himmel bewegen sind andere, als die, die auf der Erde gelten. Ein neuer Stern, der am Himmel auftaucht, hat dieses Weltbild in Frage gestellt. Manche haben probiert, die Lage zu retten, in dem sie behauptet haben, diese seltsamen Lichter am Himmel hätten gar nichts mit Sternen zu tun. Sondern sind nur ein Art von Leuchterscheinung in der Atmosphäre der Erde oder vielleicht auch ein wenig darüber. Aber auf jeden Fall sind sie uns näher als der Mond, denn das war mehr oder weniger die Grenze, wo man sich damals den Beginn dieser perfekten, himmlischen Sphären gedacht hat. Es gab da nur ein Problem: Wenn uns diese Lichter wirklich näher sind als der Mond, dann müsste man eine Parallaxe beobachten. Auch davon habe ich schon oft erzählt: Wenn man ein entferntes Objekt von zwei verschiedenen Orten und damit aus zwei verschiedenen Blickwinkeln beobachtet, dann sieht man es jeweils vor einem leicht verschobenen Hintergrund. In der Astronomie bedeutet das: Die Position des Objekts in Bezug auf die fernen Sternen verändert sich scheinbar, wenn man die Beobachtungsposition verändert. Dieser Effekt heißt Parallaxe und er ist um so größer, je näher das Objekt ist. Sowohl beim neuen Stern aus dem Jahr 1572 als auch beim neuen Stern, den Kepler 1604 beschrieben hat, war aber keine Parallaxe zu beobachten. Das bedeutet: Es muss sich um ein weit entferntes Objekt handeln, weiter entfernt als der Mond. Und damit war das Dogma des Unveränderlichen Himmels von Aristoteles in Frage gestellt. Das war auch die Schlussfolgerung, die Galileo Galilei aus seinen Beobachtungen im Jahr 1604 gezogen hat. Er ging aber sogar noch einen Schritt weiter. Seiner Meinung nach könnte es sich beim neuen Stern nicht um einen Stern handeln, sondern um eine große Menge an luftigem Material, das von der Erde aus aufgestiegen ist und jetzt von der Sonne beleuchtet wird. Und es ist nicht nur ein bisschen aufgestiegen, sondern weit über die Distanz des Mondes hinaus. Das klingt jetzt aus heutiger Sicht zwar komisch, aber auch nicht sonderlich schlimm. Aus damaliger Sicht war es das aber. Ludovico delle Colombe, ein Philosoph aus Florenz und einer der größten Gegner von Galileo Galilei hat sich darüber so richtig aufgeregt. Nicht nur habe Galilei behauptet, der unveränderliche göttliche Himmel können sich verändern, was ja schon schlimm genug wäre. Er hat noch dazu behauptet, dass diese Veränderung von der Erde ausgegangen ist. Oder anders gesagt: Die unreinen Elemente der Erde haben das himmlische Material des Äthers im Weltraum verunreinigt! Die irdische Welt und die des Himmels vermischen sich quasi und das war ein Gedanke, der vielen unvorstellbar war. Delle Colombe hatte aber auch keine wirklich gute Alternative um das Phänomen des neuen Sterns zu erklären. Er hat einfach behauptet, dass es sich gar nicht um einen neuen Stern handelt, sondern um einen der eh schon immer da war, nur eben nicht immer sichtbar. Der Streit zwischen Galilei und der Kirche ging dann ja noch ein bisschen weiter, wie wir wissen - aber das ist wieder eine andere Geschichten. Johannes Kepler jedenfalls hat weitere Beobachtungen des neuen Sterns angestellt, andere Beobachtungen gesammelt und 1606 sein umfassendes Werk "De Stella Nova in Pede Serpentarii" beziehungsweise "Der Neue Stern im Fuß des Schlangenträgers" veröffentlicht. Und am Ende konnte er klar zeigen: Es gibt keine Parallaxe und das Objekt muss sich weit entfernt von uns befinden. Die genaue Natur konnte aber auch er nicht herausfinden. Dafür haben wir über 300 Jahre warten müssen. In den folgenden Jahrhunderten hat man zwar immer besser gelernt, den Himmel zu beobachten, aber erst als wir in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts auch verstanden haben, wie Sterne eigentlich funktionieren, konnte das Rätsel gelöst werden. Diese Entwicklung zu erzählen wäre wieder ein Thema für eine eigene Folge - aber wir wissen heute, dass der Himmel nicht unveränderlich ist. Sterne leben nicht ewig und wenn sie ihr Leben beenden, dann ist das sehr oft sehr dramatisch. Manche explodieren auf gewaltige Art und Weise und werden dabei für kurze Zeit extrem hell. Solche Ereignisse nennt man "Supernova" und genau so etwas haben Kepler und seine Kollegen im Jahr 1604 beobachtet. Es gibt verschiedene Arten, wie ein Stern explodieren kann und sie laufen alle auf unterschiedliche Weise ab. Aber weil Kepler damals so genaue Aufzeichnungen angefertigt hat, können wir heute damit sogar sagen, dass es im Jahr 1604 eine Supernova vom Typ Ia gewesen sein muss. Ganz kurz gesagt läuft das so: In einem Doppelsternsystem sind zwei Sterne einander sehr nahe. Der eine beendet sein Leben etwas früher als der andere; wenn er den Wasserstoff in seinem Kern durch Kernfusion verbraucht hat und andere atomare Reaktionen ablaufen, wird er heißer, bläht sich zu einem roten Riesen auf, stößt seine äußeren Schichten ab und endet als weißer Zwerg. Etwas später durchläuft der zweite Stern denselben Prozess, aber weil sie sich eben so nahe sind, kann das Material, dass er beim Aufblähen abstößt auf den weißen Zwerg fallen. Dort gibt es dann plötzlich wieder genug Brennstoff, die Kernfusion setzt erneut ein und das auf explosive Art und Weise. Der weiße Zwerg wird zerstört und leuchtet dabei extrem hell auf. Die Änderung der Helligkeit - das Aufleuchten und das Abklingen des Lichts - verläuft dabei auf ganz charakteristische Weise und die stimmt mit den Daten von Kepler überein. Es war also kein neuer Stern, den man damals beobachtet hat. Kein Stern ist plötzlich aufgetaucht; im Gegenteil: Ein Stern ist für immer aus dem Universum verschwunden. Nur hat er das mit einem ordentlichen Lichteffekt gemacht und ist dabei so hell geworden, dass er trotz seiner großen Distanz sichtbar wurde. Denn wir wissen heute auch, wie weit entfernt sich das alles abgespielt hat. Keplers Daten haben da ein weiters Mal geholfen. Mit seinen Positionsaufzeichnungen und dem großen Teleskop der Mount Wilson Sternwarte in den USA konnte der deutsche Astronom Walter Baade im Jahr 1941 zeigen, dass sich dort, wo damals der Stern aufgetaucht ist, ein nebelartiges Gebilde befindet. Heute sehen wir das alles natürlich noch besser und können die bei der Supernova durchs Weltall geschleuderten Gasmassen im Detail beobachten. Wir wissen daher auch, dass der Stern in circa 20.000 Lichtjahren Entfernung explodiert ist. Johannes Kepler hat die Supernova aus dem Jahr 1604 nicht entdeckt; er hat auch nicht verstanden, was da genau passiert. Das konnte er mit dem Wissen und den Mitteln der damaligen Zeit natürlich auch nicht. Aber er hat trotzdem alles so genau aufgezeichnet, dass wir später die Möglichkeit hatten, das Rätsel zu lösen. Deswegen ist auch durchaus gerechtfertig, dass diese Supernova heute nicht nur die offizielle Bezeichnung SN 1604 trägt, sondern auch als Keplers Supernova bezeichnet wird. Es wäre natürlich toll gewesen, wenn wir schon damals mit unseren Teleskopen genau dabei zusehen hätten können, wie da ein Stern in ...
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Sternengeschichten Folge 687: Zwerggalaxien und ihre Probleme
Jan 2300:11:24Tap to summarize
Zu wenig oder zu unsichtbar? Sternengeschichten Folge 687: Zwerggalaxien und ihre Probleme In dieser Folge der Sternengeschichten schauen wir wieder weit hinaus ins Weltall. Auf jeden Fall über die Grenzen unserer Milchstraße hinaus. Es wird extragalaktisch, aber wir wollen auch nicht übertreiben und bleiben bei den kleinen Dingen, die sich im großen Raum jenseits der Milchstraße befinden: Den Zwerggalaxien. Die sind, immer wieder mal, in verschiedenen Folgen der Sternengeschichten aufgetaucht, aber sie haben bis jetzt noch keine eigene Folge bekommen, und das ist nötig. Denn die Zwerggalaxien sind nicht nur sehr spannend, sondern auch Teil eines großen Problems, das wir mit dem Verständnis des gesamten Universums und seiner Entwicklung haben. Aber bevor es problematisch wird, bleiben wir bei den Zwerggalaxien selbst. Eine Galaxie ist eine große Ansammlung von Sternen, ein paar hundert Milliarden oder sogar noch mehr, die durch ihre Gravitationskraft aneinander gebunden sind. Und Gas, Staub, dunkle Materie und so weiter ist da natürlich auch noch mit dabei. Die Milchstraße ist eine Galaxie, zu der auch die Sonne gehört. Die Andromedagalaxie ist unsere nächstgelegene Nachbargalaxie - und so weiter. Das Universum ist voll damit. Und eine Zwerggalaxie ist - wenig überraschend - eine kleine Galaxie. Es gibt keine exakte Definition, ab wann man einen Haufen Sterne als "Zwerggalaxie" bezeichnet. Wenn es sehr viele Sterne sind, dann ist es eine Galaxie. Wenn es sehr wenig Sterne sind, dann ist es ein Sternhaufen beziehungsweise ein Kugelsternhaufen. Und irgendwo dazwischen sind die Zwerggalaxien. Typischerweise haben Zwerggalaxien mindestens ein paar hunderttausend Sterne und höchstens ein paar Milliarden. Aber wie gesagt - klare Grenzen gibt es da nicht. In Folge 243 der Sternengeschichten habe ich ausführlich über die große und die kleine Magellansche Wolke gesprochen; zwei Zwerggalaxien, die man sehr gut mit freiem Auge am Nachthimmel sehen kann, zumindest wenn man sich ausreichend weit im Süden befindet. Sie enthalten 15 Milliarden Sterne beziehungsweise circa 5 Milliarden Sterne und in beiden Fällen sind das ziemlich viele Sterne. Ok, es sind nicht die rund 200 Milliarden Sterne die sich in der Milchstraße befinden, aber jetzt auch nicht dramatisch viel weniger. Wir haben aber auch schon Zwerggalaxien gefunden wie Ursa Major III, in der wir nur 57 Sterne sehen konnten. Das sind zugegeben extrem wenig Sterne, aber in dem Fall wird das durch die große Menge an dunkler Materie ausgeglichen, die sich dort befindet. Aber Objekte wie Ursa Major III sind Extremfälle und eine eigene Folge der Sternengeschichten wert. Bleiben wir bei den normalen Zwerggalaxien. So wie die großen Galaxien kann man sie auch anhand ihrer Form einteilen. Es gibt elliptische und sphäroidale Zwerggalaxien, die - wie der Name nahelegt - mehr oder weniger kugelförmige Ansammlungen sind. Es gibt die irregulären Zwerggalaxien, deren Form irgendwie ist und es gibt Zwergspiralgalaxien. Dort sind die Sterne in einer Scheibe mit Spiralarmen angeordnet, so wie es auch in der Milchstraße und vielen anderen großen Spiralgalaxien der Fall ist. Zwergspiralgalaxien sind aber deutlich seltener. Damit eine Galaxie Spiralearme ausbilden kann, braucht sie vor allem ausreichend viel Gas und die Sterne müssen sich ausreichend lange stabil um das Zentrum der Galaxie herum bewegen. Zwerggalaxien sind klein und haben wenig Masse. Dadurch ist auch die gravitative Bindung zwischen den Sternen schwach und sie bewegen sich langsam. Sie können deswegen durch ihre Bewegung auch nicht die gravitativen Störungen auf das Gas ausüben, so dass dort neue Sterne entstehen. Ich will jetzt gar nicht im Detail auf die Entstehung von Spiralarmen und die "Dichtewellentheorie" eingehen, die das erklärt. Aber sehr kurz gesagt: Spiralarme bilden sich dann, wenn die kombinierten gravitativen Störungen jeder Menge Sterne auf die richtige Weise auf das interstellare Gas einwirken, so dass dort an bestimmten Stellen neue Sterne entstehen. Die leuchten dann hell und weil sie eben nur an bestimmten Stellen entstehen und hell leuchten, sehen wir ein Muster und dieses Muster sind die Spiralarme. Zwerggalaxien haben im Allgemeinen zu wenig Sterne dafür, sie bewegen sich nicht auf die richtige Weise und haben zu wenig Masse, um das Gas, das man für die Sternentstehung braucht, festzuhalten. Deswegen sind die allermeisten Zwerggalaxien einfach "Haufen" von Sternen; manche eher kugelförmig und manche komplett unförmig. Und unförmig sind sie vor allem dann, wenn sie mit einer großen Galaxien in Wechselwirkung treten. Auch davon habe ich schon oft erzählt, zum Beispiel als es um die Sternströme in Folge 177 ging. Eine große Galaxie kann eine kleine Zwerggalaxie durch ihre Gravitationskraft nicht nur anziehen, sondern auch verformen. Und am Ende dann verschlucken. Das passiert ständig denn die Zwerggalaxien sind normalerweise immer in der Nähe von großen Galaxien zu finden. Es gibt zwar auch welche, die isoliert und weitab von allen anderen Galaxien existieren. Aber normalerweise ist die Situation so wie bei unserer Milchstraße: Sie hält sich einen ganzen Haufen an Satellitengalaxien. Wir kennen ein paar Dutzend davon. Die uns nächstgelegene ist die Canis-Major-Zwerggalaxie in circa 25.000 Lichtjahren Entfernung. Die bekanntesten sind die vorhin angesprochenenen Magellanschen Wolken, von denen die große auch die größte Satellitengalaxie ist. Aber wir kennen eben auch noch jede Menge andere, die die Milchstraße wie eine Wolke umgeben. Auch die Andromedagalaxie hat ihre eigene Gruppe an Satellitengalaxien. Und jetzt nähern wir uns langsam dem Problem, das ich zu Beginn der Folge angesprochen habe. Wir gehen heute davon aus, dass die Galaxien sich hierarchisch entwickelt haben. Das soll heißen: Zuerst sind kleine Strukturen entstanden und die haben sich langsam zu größeren entwickelt. Oder anders gesagt: Eine Galaxie wie die Milchstraße, die aus ein paar hundert Milliarden Sternen besteht, ist nicht auf einen Schlag entstanden. Zuerst waren da jede Menge kleinere Ansammlungen von Sternen, die sich gegenseitig mit ihrer Gravitationskraft beeinflusst haben. Manche davon sind miteinander verschmolzen und haben größere Ansammlungen gebildet. Die größten haben dann dominiert und noch mehr der kleineren verschluckt. Bis am Ende dann, vereinfacht gesagt, eine große Galaxie existiert, die von jeder Menge Zwerggalaxien umgeben ist, die noch nicht mit ihr verschmolzen sind sondern sich vorerst noch als "Satelliten" um die große Galaxie herum bewegen. Mit unserem Wissen über die Vorgänge im frühen Universum, den theoretischen Modellen über die Entstehung und Entwicklung der Galaxien und so weiter, können wir das alles im Computer simulieren. Das ist alles andere als einfach. Man muss dazu zum Beispiel den Einfluss der dunklen Materie berücksichtigen, von der es ja sehr, sehr viel mehr gibt als von der normalen Materie. Die dunkle Materie hat im frühen Universum gigantische Wolke gebildet. Die Anziehungskraft dieser Wolken hat dafür gesorgt, dass die normale Materie sich in deren Zentren ansammelt. Dort sind daraus dann Galaxien entstanden - jede Galaxie liegt also im Zentrum einer noch viel größeren Wolke aus dunkler Materie. Diese Dunkle-Materie-Wolken stehen natürlich ebenfalls in Wechselwirkung miteinander und weil es eben so viel mehr dunkle Materie gibt als normale Materie, ist es genaugenommen diese Wechselwirkung, die relevant ist. Die Galaxien und Zwerggalaxien in den Zentren dieser Wolken sind nur so etwas wie leuchtende Markierungen für uns, anhand derer wir nachvollziehen können, wie die Struktur der Wolken aussehen muss. All das muss man berücksichtigen, wenn man entsprechende Computermodelle haben will. Auf jeden Fall aber kann man solche Simulationen machen und sie stimmen eigentlich recht gut mit den realen Daten überein. Die großräumige Struktur, die sich in so einem Computeruniversum im Laufe der Jahrmilliarden entwickelt sieht mehr oder wenig so aus wie das, was wir auch in echt sehen, wenn wir die Verteilung der Galaxien im Universum kartieren. Wenn da nicht die Zwerggalaxien wären! Denn wir sehen zwar, dass jede große Galaxie einen Haufen Satellitengalaxien um sich herum hat. Aber wir sehen deutlich weniger als in den Simulationen. Das ist das Problem mit den Zwerggalaxien, das auch oft das "Missing Satellite Problem" genannt wird. Wir wissen immer noch nicht genau, was die Ursache für das Zwerggalaxienproblem ist. Es kann natürlich sein, dass wir irgendwas grundlegendes nicht verstanden haben, was mit der Entwicklung des Universums zu tun hat. Vielleicht brauchen wir ein neues kosmologisches Modell; eine völlig neue Theorie über das Universum. Aber, und das ist vermutlich wahrscheinlicher, vielleicht haben wir auch nur ein paar Details noch nicht ganz verstanden. Wir sehen ja nur die Zwerggalaxien, in denen sich auch ausreichend viele Sterne befinden, die Licht aussenden. Es kann aber durchaus sein, dass in vielen Zwerggalaxien wenig oder vielleicht sogar gar keine Sterne gebildet worden sind. Ich habe vorhin gesagt, dass die großräumige Struktur durch die Verteilung der dunklen Materie bestimmt wird, die wir nicht direkt beobachten können. Wir sehen nur die normale Materie, die sich in den Zentren der großen Wolken aus dunkler Materie angesammelt und in Form von Sternen und Galaxien zu leuchten begonnen hat. Was aber, wenn sich in manchen Wolken aus dunkler Materie keine Sterne gebildet haben? Oder nur so wenig, dass wir es nicht beobachten können? Vielleicht müssen wir nicht unsere Theorien über das Universum über den Haufen werfen, sondern besser verstehen, wie die Wolken aus dunkler Materie die Entstehung von Galaxien beeinflussen? Was aber auf jeden Fall außer Frage steht ist: Zwerggalaxien sind wichtig. Sie sind zahlreicher als die großen Galaxien. Sie sind quasi das, was bei der Entstehung der großen...
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Sternengeschichten Folge 686: Der asymptotische Riesenast
Jan 1600:13:09Tap to summarize
Bevor ein Stern kein Stern mehr ist **Sternengeschichten Folge 686: Der asymptotische Riesenast ** In dieser Folge der Sternengeschichten geht es zum asymptotischen Riesenast! Das klingt natürlich seltsam: Was soll ein Ast mit dem Weltraum zu tun haben und warum ist es ein Riesenast? Und warum ist er asymptotisch? Das werden wir alles klären - aber es geht natürlich nicht um den Ast eines Baumes, sondern um das, was ein Stern wie unsere Sonne macht, kurz bevor er aufhört, ein Stern zu sein. Der asymptotische Riesenast beschreibt die letzten Schritte im Leben eines Sterns und da passieren jede Menge spektakuläre Dinge. Aber bevor wir zum Ast kommen, müssen wir uns ein wenig mit dem Stern beschäftigen. Alles was ich im folgenden sage, gilt für Sterne, die nicht allzu viel mehr Masse haben als unsere Sonne. Es geht um Sterne, mit circa einer halben Sonnenmasse, bis hin zum circa 8-fachen der Sonnenmasse. Nur sie verhalten sich so, wie ich es jetzt gleich erklären werde. Ich habe in den vergangenen Folgen der Sternengeschichten schon oft davon erzählt, was ein Stern wie unsere Sonne gegen Ende seines Lebens tut. Aber für diese Folge müssen wir uns das sehr viel genauer ansehen als bisher. Ein Stern fusioniert Wasserstoff zu Helium und erzeugt dadurch Energie. Das passiert aber nur im Kern des Sterns, weiter außen reicht die Temperatur dafür nicht aus. Wenn im Kern kaum Wasserstoff mehr übrig ist, dann wird logischerweise auch weniger Fusion stattfinden und es wird weniger Energie erzeugt, die in Form vom Strahlung nach außen dringen kann. Diese Strahlung ist aber quasi die Gegenkraft, die verhindert, dass der Stern unter seiner eigenen Masse in sich zusammenfällt. Wenn der Strahlungsdruck also geringer wird, fällt der Stern - oder genauer gesagt: Der Kern, der jetzt fast nur noch aus Helium besteht - in sich zusammen. Deswegen steigt dort die Dichte und es steigt die Temperatur. Weil der Kern jetzt heißer ist als vorher, heizt er auch die weiter außen liegenden Gasschichten des Sterns auf. Und dort befindet sich ja noch jede Menge Wasserstoff; Wasserstoff, der auf einmal ausreichend stark aufgeheizt wird, um fusionieren zu können. Oder anders gesagt: Wir haben jetzt einen Stern mit einem Kern aus Helium, das vorerst nichts macht, und drum herum eine Hülle aus Wasserstoff, der heiß genug ist, um zu Helium fusioniert zu werden. Und es ist nicht nur heiß genug, es ist sogar noch heißer als es vorher im alten Kern war. Denn der neue Heliumkern ist viel kompakter und dichter; seine Gravitationskraft ist sehr stark und deswegen ist der Druck in der darüberliegenden Schale aus Wasserstoff ebenfalls sehr hoch und hoher Druck bedeutet immer auch eine hohe Temperatur. Der Wasserstoff, der jetzt in der Schale um den Kern herum fusioniert, tut das also unter extremeren Bedingungen; es wird sehr viel mehr Energie frei als früher und die muss irgendwie nach außen. Der jetzt stärkere Strahlungsdruck bläht den Stern auf. Er wird größer und seine Oberfläche dadurch kühler (weil sich die Energie dort jetzt über eine größere Fläche verteilt als vorher). Das Resultat: Wir haben einen Stern, der einerseits - außen! - kühler ist als vorher und gleichzeitig heller leuchtet, weil er viel größer ist. Ein Stern wie unsere Sonne, der vorher weiß-gelbliches Licht abgegeben hat, leuchtet nun im kühleren Rot und wird riesig. Oder anders gesagt: Er wird zu einem Roten Riesenstern. Ist der Wasserstoff in der Schale aufgebraucht und zu Helium geworden, dann ist einerseits der Heliumkern dadurch größer geworden, noch dichter und noch heißer und andererseits kann dadurch die nächst-äußere Wasserstoffschicht zu fusionieren beginnen. Der Stern bläht sich noch mehr auf - und so weiter. Aber natürlich nicht ewig und so weiter. Was am Ende dieser Entwicklung, passiert habe ich in Folge 576 sehr ausführlich erklärt. Irgendwann wird es jetzt auch im Heliumkern so heiß, dass endlich auch die Heliumatome miteinander fusionieren können. Das passiert quasi schlagartig, und deswegen nennt man das auch den "Helium-Blitz". Ob und wie so ein Blitz stattfindet hängt übrigens von der Masse des Sterns ab, aber das wichtige ist: Wir haben jetzt einen Stern, der quasi doppelt fusionieren kann: Helium im Kern und Wasserstoff in einer Schale außen herum. Das ganze läuft jetzt wieder ein wenig stabiler ab; der Stern dehnt sich nicht mehr dramatisch aus; seine Oberfläche wird wieder ein wenig heißer; seine Helligkeit wächst nicht mehr dramatisch an. Aber auch diese Phase dauert nicht ewig, denn irgendwann ist das Helium im Kern durch die Fusion aufgebraucht. Jetzt passiert quasi das selbe wie vorhin, nur mit Helium anstatt Wasserstoff. Der Kern fällt in sich zusammen; es wird heiß genug, dass Helium in einer Schale um den Kern herum fusionieren kann (während noch weiter außen der Wasserstoff natürlich immer noch fusioniert und neues Helium produziert). Der Stern beginnt wieder, sich aufzublähen und seine Oberfläche kühlt weiter ab. In Wahrheit sind die Vorgänge natürlich alle deutlich komplexer als ich sie beschrieben habe, aber das reicht fürs Erste. Es reicht auf jeden Fall, um jetzt endlich die Sache mit dem Riesenast zu klären. Und dafür müssen wir noch einen kurzen Ausflug zum Hertzsprung-Russell-Diagramm machen. Darüber habe ich in einer der allerersten Folgen der Sternengeschichten gesprochen. Dieses Diagramm ist eines der wichtigsten Instrumente in der Astronomie. Ganz simpel gesagt handelt es sich um ein Diagramm, bei dem auf der x-Achse die Temperatur des Sterns aufgetragen wird, und zwar so, dass hohe Temperaturen links sind und tiefe Temperaturen rechts. Auf der y-Achse trägt man die Helligkeit ein, so dass helle Sterne oben sind und weniger helle weiter unten. Ein Stern, der noch quasi mitten im Leben steht, ändert weder seine Helligkeit noch seine Temperatur - das ist ja alles im Gleichgewicht. Er hat in dieser Phase also einen fixen Platz im Diagram: Kühle Sterne leuchten schwach; heiße Sterne leuchten hell und wenn wir alle möglichen Sterne in so ein Diagramm einzeichnen, kriegen wir Punkte entlang einer Linie, die von links oben nach rechts unten verläuft. Diese Linie nennt man die "Hauptreihe", weil sie eben die Phase markiert, in der ein Stern den hauptsächlichen Teil seines Lebens verbringt. Als ich vorhin von dem erzählt habe, was in den späten Phasen eines Sternenlebens passiert, habe ich auch immer wieder gesagt, dass die Leuchtkraft sinkt oder die Temperatur steigt, und so weiter. Das heißt aber auch: Wenn ein Stern in diese Endphase seines Lebens kommt, dann fängt er an, im Hertzsprung-Russell-Diagramm herumzuwandern. Die erste Phase die ich beschrieben habe, war die der Roten Riesen: Ein Stern wird kühler und gleichzeitig heller, weil er sich aufbläht. Im Hertzsprung-Russell-Diagramm entspricht das also einer Linie, die vom Startpunkt irgendwo auf der Hauptreihe nach rechts oben verläuft. Wenn dann der Heliumblitz einsetzt, wird der Stern ein klein wenig heißer und kaum noch heller. Er wandert im Diagramm jetzt also wieder ein Stück nach links und gleichzeitig nur wenig oder gar nicht nach oben. Die Linie knickt also fast horizontal nach links ab. Dann, wenn auch die Heliumschalen zu fusionieren beginnen, bläht sich der Stern wieder auf, wird wieder heller und kühler - und folgt im Laufe der Zeit einer Linie, die erneut nach rechts oben im Diagramm verläuft, fast parallel zur ersten Linie der er während der Phase als roter Riese gefolgt ist. Ich weiß, es ist ein wenig schwierig sich das ohne Bilder vorzustellen. Aber ich habe das trotzdem so ausführlich erklärt, weil man nur so verstehen kann, was mit dem Begriff "Asymptotischer Riesenast" gemeint ist. Ich habe vorhin schon von der "Hauptreihe" geredet, dem Bereich im Hertzsprung-Russell-Diagramm, in dem sich die Sterne während ihrer normalen Lebensphase befinden. Und genau so wie man diesem Bereich einen Namen gegeben hat, haben auch die anderen Regionen Namen, in denen sich ein Stern während seiner Entwicklung befinden kann. Wenn man alle möglichen Linien einzeichnet, denen Sternen folgen können, dann sieht es fast so aus wie Äste, die aus der Hauptreihe herauswachsen und darum hat man sie auch so genannt. Die Linie, entlang der sich ein Stern während seiner Phase als Roter Riese nach rechts oben bewegt, heißt "Roter Riesenast". Wenn die dann horizontal nach links abknickt, weil der Heliumblitz eingesetzt hat, befindet sich der Stern auf dem "Horizontalast". Danach kommt er auf die Linie, die parallel neben dem Riesenast wieder nach rechts oben führt. Die eine Linie nähert sich also quasi der anderen an und man hat dafür den mathematischen Fachbegriff der Asymptote verwendet, auch wenn es streng genommen mathematisch nicht korrekt ist. Aber das kümmert die Astronomie in dem Fall nicht und man nennt die Linie, entlang der sich ein Stern in dieser Phase seines Lebens bewegt trotzdem den "Asymptotischen Riesenast". Auf englisch heißt das "asymptotic giant branch" oder kurz "AGB" und ein Stern, der gerade diese Entwicklung durchmacht wird AGB-Stern genannt. Auch unsere Sonne wird diesem Weg folgen. In 5 bis 6 Milliarden Jahren wird sie die Hauptreihe verlassen und sich entlang des Roten Riesenastes entwickeln. Sie wird einen kurzen Schlenker am Horizontalast einlegen, bevor sie als AGB-Stern auf den Asymptotischen Riesenast einschwenkt. Und dann? Dann ist ihr Leben als Stern bald vorbei. Sie wird größer werden, als sie es als Roter Riese gewesen ist; ihr Inneres wird immer heißer werden und der Druck der Strahlung immer größer. Im Abstand von einigen zehn- bis hunderttausend Jahren werden mehrere Heliumblitze stattfinden, je nachdem in welcher Schale um den Kern das Helium gerade zu fusionieren beginnt. Dabei wird die freiwerdende Strahlung so viel Druck ausüben, dass sie sich nicht nur aufbläht, sondern Teile ihrer äußeren Schichten komplett hinaus ins All pustet. Sie verliert immer mehr Masse, wodurch in den Schalen um den Kern i...
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Sternengeschichten Folge 681: MESSENGER und die erste Umrundung des Merkur
Dec 1200:09:58Tap to summarize
Hitzehölle und ewige Dunkelheit Sternengeschichten Folge 681: MESSENGER und die erste Umrundung des Merkur Der Merkur ist der sonnennächste Planet unseres Sonnensystems. Man kann ihn mit freiem Auge sehen, aber es ist nicht immer leicht, ihn zu beobachten, eben weil er der sonnennächste Planet ist. Das bedeutet - wenig überraschend - dass er am Himmel immer irgendwo in der Nähe der Sonne sein muss. In der Nacht ist er also nicht da, man kann ihn nur in der kurzen Zeit sehen, in der die Sonne schon untergegangen ist, der Merkur aber noch über dem Horizont steht. Oder andersherum, kurz bevor die Sonne aufgeht, in der Morgendämmerung. Mit ein bisschen Glück ist es aber gar nicht so schwer, den Merkur zu sehen. Deutlich schwerer ist es, ihn vor Ort zu erforschen. Gut, es ist immer schwer, irgendeinen Planeten zu erforschen. Es ist nicht einfach, zum Mars zu fliegen und dort Raumsonden zu landen; genau so schwierig ist es bei der Venus, und so weiter. Aber beim Merkur ist es noch einmal extra schwierig. Einerseits ist jede Raumsonde, die zu ihm fliegt, zwangsläufig sehr nahe an der Sonne. Dort ist die Temperatur sehr hoch; dort ist auch die Teilchenstrahlung die von der Sonne kommt sehr stark. Die Chance auf technische Probleme ist groß, wenn man zum Merkur fliegt und jede Raumsonde muss besonders robust und aufwendig gebaut werden. Andererseits ist so nahe an der Sonne natürlich auch ihre Gravitationskraft besonders stark. Je näher eine Raumsonde der Sonne kommt, desto stärker ist die Anziehungskraft und desto schneller wird sie. Und desto stärker muss man sie abbremsen, wenn man nicht einfach nur vorbeirauschen, sondern in eine Umlaufbahn einschwenken will. Bremsen braucht Treibstoff und je mehr Treibstoff man mitnehmen muss, desto komplexer und teurer wird eine Mission. Es ist also kein Wunder, dass der Merkur das erste und für lange Zeit das letzte Mal am 29. März 1974 erreicht worden ist. Damals ist die amerikanische Raumsonde Mariner 10 in einem Abstand von 705 Kilometer an ihm vorbeigeflogen. Bremsen konnte man aber - wie ich gerade gesagt habe - nicht. Mariner 10 ist dann am 21. September 1974 und am 16. März 1975 nochmal vorbeigeflogen. Einmal sehr weit entfernt, in 50.000 Kilometer Abstand und einmal mit nur 375 Kilometern Distanz. Diese Vorbeiflüge haben immerhin gereicht, um 45 Prozent seiner Oberfläche zu kartografieren. Aber eigentlich ist das ja kein Zustand. Das war nicht mal die Hälfte der Oberfläche! Ein Planet wie Merkur hat es verdient, dass wir ihn uns ausführlich ansehen. Wenn es nur nicht so schwierig wäre… Erst in den 1990er Jahren hat man sich wieder daran gemacht, einen Besuch bei Merkur zu planen. Ein entsprechender Entwurf wurde 1997 noch von der NASA abgelehnt, aber 1999 dann doch noch bewilligt. MESSENGER sollte das erledigen, was Mariner 10 nicht erledigen konnte: Nicht nur zum Merkur fliegen, sonder ihn auch umkreisen und im Detail studieren. Und MESSENGER ist nicht nur das englische Wort für "Botschafter", sondern natürlich auch ein Akronym für "MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging" was auf deutsch so viel heißt wie „Merkur-Oberflächen-, Umwelt-, Geochemie- und Entfernungsmessung“. Die Sonde war klein, nur 1,3 mal 1,4 mal 1,9 Meter groß. Aber sie hatte auch einen 2,5 mal 2 Meter breiten Schutzschild, um sie vor den Gefahren der nahen Sonne zu schützen. Beim Start hatte die Sonde ein Gewicht von 1093 Kilogramm. Davon waren aber nur 485 Kilogramm die Masse der Sonde selbst; der Rest war Treibstoff und der hätte nicht mal ausgreicht, um sie ausreichend zu bremsen. Um die nötige Geschwindigkeit zu verlieren, um in eine Merkur-Umlaufbahn zu gelangen, musste man außerdem auch noch die Gravitation von Venus und Erde zum Bremsen nutzen. Der Start war eigentlich für März 2004 geplant, musste dann aber auf Mai 2004 verschoben werden. Da hat es auch nicht geklappt und am 2. August 2004 war das Wetter zu schlecht. Aber am 3. August 2004 hat es dann geklappt. MESSENGER hob mit einer Delta-II-Rakete von Cape Canaveral ab. Ein Jahr später gab es ein Swing-By an der Erde, noch ein Jahr später, im Oktober 2006 ein Swing-By-Manöver bei der Venus. 2007 kam Swing-By Nummer 2 bei der Venus und zwischen 2008 und 2009 ganze drei Swing-By-Manöver am Merkur selbst. Am 18. März 2011 war es dann soweit: Die Sonde hat 15 Minuten lang gebremst, was wirklich lang ist, und ist dabei um fast 3100 km/h langsamer geworden. Zusammen mit dem Geschwindigkeitsverlust durch die ganzen Swing-Bys davor hat das gereicht, um in eine Umlaufbahn um den Merkur zu gelangen. Dort ist MESSENGER dann bis 2015 geblieben um so viel wie möglich über den Planeten herauszufinden. Und MESSENGER HAT viel herausgefunden. Zuerst einmal haben wir jetzt endlich eine vollständige Karte von Merkur. Man hat aber auch das bestätigt, was man vorher schon stark vermutet hat: Merkur hat einen absurd großen Kern aus Metall. Gut, so einen metallischen Kern haben auch die Erde und Venus, aber Merkur ist viel kleiner; Merkur ist sogar noch kleiner als der Mars. Merkur hat nur einen Durchmesser von circa 4880 Kilometern. Der metallische Kern der in ihm steckt hat einen Durchmesser von 4100 Kilometern, was etwas größer als der Mond und vergleichbar mit dem Kern der Erde ist. Wir wissen bis heute noch nicht genau, wie der Merkur zu so einem gewaltigen Kern aus Metall kommt. Vielleicht hat es mit seiner Nähe zur Sonne zu tun; vielleicht ist auch eine Kollision in der fernen Vergangenheit verantwortlich, bei der ein gewaltiger Einschlag fast die gesamte Kruste und Mantel des Merkur entfernt hat, der dann früher sehr viel größer gewesen sein muss. Extrem spannend war die Entdeckung, die man im Jahr 2012 gemacht hat. Es gab Hinweise auf Wasser auf der Oberfläche des Merkur. Kein flüssiges Wasser natürlich, denn Merkur hat keine Atmosphäre und ohne entsprechenden Druck kann es kein flüssiges Wasser geben. Aber der sonnennahe Planet hat eben auch eine Durchschnittstemperatur von circa 167 Grad und die Maximalwerte bei voller Sonneneinstrahlung liegen bei circa 430 Grad. Auf so einer durcherhitzten Welt ist eigentlich kein Wasser zu erwarten. Aber, und das haben die Messungen von MESSENGER gezeigt: In der Nähe der Pole von Merkur gibt es Krater, in die niemals Sonnenlicht gelangt. Die Rotationsachse des Merkur ist quasi gar nicht geneigt; sie steht fast exakt senkrecht auf die Bahnebene. Und in Kratern am Nord- oder Südpol kann, sofern ihre Wände hoch genug sind, tatsächlich ewige Dunkelheit herrschen. Damit wird es dort natürlich auch nie heiß und es bleibt kalt genug, dass gefrorenes Wasser existieren kann. Das war schon überraschend genug, aber noch überraschender waren die Spuren von organischen Molekülen, die man in diesen Kratern entdeckt hat. Kein Leben natürlich, aber simple Stickstoff- und Kohlenstoffverbindungen, die eigentlich auch nicht auf seiner heißen Welt existieren sollten, die ständig der harten Strahlung der nahen Sonne ausgesetzt ist. Man geht heute davon aus, dass Wasser und organische Moleküle durch Asteroiden und Kometen auf den Merkur gebracht worden sind, die dort in der Vergangenheit eingeschlagen haben. Aber um solche Details zu klären, war MESSENGER dann doch nicht lange genug und vor allem nicht nahe genug vor Ort. Die Raumsonde hat noch jede Menge mehr entdeckt; Spuren von Vulkanismus zum Beispiel, die darauf hindeuten, dass der Planet noch vor ein paar hundert Millionen Jahren aktiv gewesen sein könnte, womit man ebenfalls nicht gerechnet hat. Das Magnetfeld des Merkur hat sich als überraschend komplex herausgestellt, weil es direkt mit den magnetischen Phänomenen der Sonne in Wechselwirkung steht. Und so weiter: MESSENGER hat mehr als deutlich gezeigt, dass eine Mission zum sonnennächsten Planeten wichtig war. Nach Mariner 10 hat man zwar 30 Jahre warten müssen, aber besser spät als nie. Und zum Glück war MESSENGER auch nicht die letzte Mission. 2018 ist ihr BepiColombo ins All gefolgt, eine Raumsonde der Europäischen Weltraumagentur gefolgt. Aber trotzdem war MESSENGER die erste, die den sonnennächsten Planeten umkreist hat. Und deswegen passt es auch gut, dass sie ihre Mission dort beendet hat. Nach dem die Mission zweimal verlängert wurde, war dann irgendwer der Treibstoff endgültig zu Ende. Mit den letzten paar Tropfen hat man MESSENGER in Richtung Merkur gesteuert, wo sie am 30. April 2015 abgestürzt ist. Dort liegt sie jetzt, als erstes von Menschen gemachte Objekt, das die Oberfläche dieser seltsamen fernen und heißen Welt erreicht hat.
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Sternengeschichten Folge 680: Die Astronomie der Rauhnächte
Dec 500:10:26Tap to summarize
Zwischen den Jahren gibt es auch Wissenschaft Sternengeschichten Folge 680: Die Astronomie der Rauhnächte Wenn man sich in der Vorweihnachtszeit in den Buchläden umsieht, dann findet man dort nicht nur die übliche Literatur über Weihnachten und den Advent sondern meistens auch einen Schwung Bücher, die mit den "Rauhnächten" zu tun haben. Wenn man eines dieser Werke liest, dann hat man Glück, wenn es darin nur um die gesellschaftlichen und historischen Aspekte diverser Volksbräuche und -mythen geht oder um halbwegs sinnvoll formulierte Vorschläge, die Zeit rund um den Jahreswechsel zur Introspektion und Ruhe zu nutzen. Sehr viel öfter aber hat man Pech, und kriegt ein Buch, dass voll mit esoterischem Quatsch ist. Denn in der "magischen Zeit" der Rauhnächte kann man - so wird da oft versprochen - die Zukunft vorhersagen, böse Geister vertreiben, Wünsche wahr machen, Träume deuten, und so weiter. Darum soll es in dieser Folge der Sternengeschichten natürlich nicht gehen. Sondern um das, was in kaum einem dieser Bücher erwähnt wird: Die astronomischen Hintergründe der Rauhnächte. Und um die zu verstehen, fangen wir am besten mal damit an zu klären, was eine Rauhnacht eigentlich ist. Üblicherweise werden damit die zwölf Nächte zwischen dem 25. Dezember und dem 6. Januar bezeichnet. Regional kann es aber auch unterschiedlich sein, und dann sind die Rauhnächte der Zeitraum zwischen dem 20. Dezember und Neujahr. Wir kommen darauf später noch zurück, aber es reicht vorerst zu wissen, dass die Rauhnächte grob den Zeitraum bezeichnen, den wir allgemein als "Zwischen den Jahren" bezeichnen. Und das ist auch schon der erste Hinweis auf die Astronomie. Denn eigentlich gibt es ja kein "Zwischen den Jahren". Das Jahr endet am 31. Dezember um Mitternacht und unmittelbar danach beginnt das nächste Jahr. So ist unser Kalender definiert - aber wir haben ja nicht immer den Kalender verwendet, den wir heute verwenden. Natürlich basiert auch unser moderner Kalender auf dem Umlauf der Erde um die Sonne beziehungsweise auf der Drehung der Erde um ihre Achse. Wie man diese Einheiten von Jahr und Tag in einen sinnvollen Einklang bringt, habe ich ja schon in vielen Folgen der Sternengeschichten erzählt und ganz ausführlich in Folge 101. Da habe ich auch erklärt, dass das gar nicht so einfach ist, weil sich das nie ganz genau ausgeht und immer ein bisschen was übrig bleibt. Das ist der Grund, warum wir Schalttage und Schaltjahre haben - ansonsten würde der Kalender irgendwann nicht mehr mit den Jahreszeiten im Einklang sein und wir hätten den Nordhalbkugelwinter irgendwann, wenn der Kalender Juli anzeigt. Wir haben den Kalender also ein wenig angepasst, aber früher war das noch deutlich anders. Da hat man sich beim Erstellen des Kalenders natürlich auch nach der Bewegung der Himmelskörper gerichtet. Aber in den meisten Fällen hat man sich dabei entweder an der Sonne oder dem Mond orientiert. Beim Mondkalender misst man die Zeit zwischen Vollmond und Vollmond und das ist ein Monat. Zwölf dieser Monate ergeben ein Jahr und das ist dann 354 Tage lang. Beim Sonnenkalender wartet man, bis die Erde einmal um die Sonne herum gelaufen ist. Beziehungsweise man betrachtet die scheinbare Bewegung der Sonne am Himmel; das läuft aufs gleiche hinaus. Auf jeden Fall war es auch schon für die frühen Zivilisationen durch genaue Beobachtungen der Abläufe am Himmel möglich, zu bestimmen, dass es gut 365 Tage dauert, bis sich in der Hinsicht alles wiederholt. Sowohl Sonne als auch Mond sind wichtige Taktgeber für Landwirtschaft, für das religiöse Leben, und so weiter. Man will also gerne Monate und das Jahr berücksichtigen. Vor allem auch, weil ein reiner Mondkalender nicht funktioniert, zumindest dann nicht, wenn man will, dass bestimmte Daten immer zur ungefähr selben Zeit im Jahr stattfinden. Der islamische Kalender ist so ein reiner Mondkalender und deswegen bewegen sich dort Feiertage wie Ramadan durch das ganze Jahr. Die meisten Kulturen haben deswegen Lunisolar-Kalender entwickelt, die beide Perioden irgendwie zusammenführen. Man hat dann also ein Jahr, dessen Dauer vom Lauf der Sonne (was in Wahrheit die Bewegung der Erde um die Sonne ist) bestimmt wird und das unterteilt ist in Monate, deren Dauer vom Mond bestimmt wird. So ein Lunisolarkalender kann "interkalierend" sein oder nicht. Und dieses komplizierte Wort bedeutet eigentlich nur "Einschub". Ein interkalierender Kalender ist zum Beispiel der alte römische Kalender. Weil ein Jahr aus zwölf Mondmonaten deutlich kürzer als ein Sonnenjahr ist, hat man - vereinfacht gesagt - gewartet, bis sich die fehlenden Tage wieder zu einem ganzen Monat aufsummiert haben und dann einen ganzen zusätzlichen Schaltmonat eingeführt. In unserem modernen Kalender haben wir das anders gelöst; wir haben zwar immer noch 12 Monate, aber die dauern nicht so lange, wie der Zeitraum zwischen zwei Vollmonden - was ca 29 Tage sind. Wir haben ihnen mehr oder weniger willkürlich Längen zwischen 28 und 31 Tagen zugeordnet, und weil sich das am Ende immer noch nicht ganz ausgeht, brauchen wir alle paar Jahre noch einen Schalttag, damit der Kalender nicht aus dem Ruder läuft. Man kann das mit den Einschaltungen aber auch einfach ignorieren. Dann lässt man das Jahr 12 Mondmonate lang laufen, also 354 Tage lang. Das neue Jahr beginnt dann aber erst 11 Tage später, wenn ein Sonnenjahr mit 365 Tagen um ist. Diese elf Tage beziehungsweise 12 Nächte liegen dann quasi außerhalb der Zeit; sie zählen nicht wirklich - es sind "Tage zwischen den Jahren". Natürlich sind auch das einfach ganz normale Tage, auch wenn sie in den jeweiligen Kalendern keine Bezeichung haben. Aber in den mythologischen Vorstellungen der Menschen waren das eben auch Tage, an denen die üblichen Gesetze nicht mehr gelten. In diesen Tagen außerhalb der Zeit ist alles möglich; es fallen die Grenzen zwischen der Welt der Lebenden und der Toten; zwischen den Welten von Göttern und Menschen und so weiter. Es haben sich diverse Bräuche entwickelt, um die bösen Geister und Dämonen, die in diesen Tagen angeblich umgehen, in Schach zu halten. Oder aber um mit ihnen Kontakt aufzunehmen. Man hat Rituale entwickelt, Feste, und so weiter. Heute haben wir einen Kalender, dem zwischen den Jahren nichts mehr fehlt. Jeder Tag, sogar jede Sekunde ist genau erfasst; es gibt keine Lücken mehr. Aber die 12 Nächte, die das Ende des einen Mondjahres vom Anfang des nächsten trennen, haben in Form der Rauhnächte und ihrem Brauchtum bis heute überlebt. Dass diese Tage gerade um Weihnachten herum liegen, ist auch keine Überraschung. Ich habe darüber in den Folge 369 und 474 ausführlich gesprochen. Am 21. oder 22. Dezember ist die Wintersonnenwende, also der Tag, an dem die Sonne auf der Nordhalbkugel ihre geringste Höhe über dem Horizont erreicht. Der Tag ist der kürzeste des Jahres und die Nacht die längste. Oder anders gesagt: Ab der Wintersonnenwende werden die Tage wieder länger und das ist etwas, dass man definitiv feiern kann. Das haben die Menschen auch immer schon gefeiert und das Christentum hat den Feiertag zur Geburt von Jesus einfach auf den Tag der Wintersonnenwende gelegt. Wenn die Menschen eh schon gewohnt sind, zu feiern, dann fällt es ihnen einfacher, den neuen Gott zu feiern und ihre alten Religionen abzulegen, hat man sich gedacht. Und damals war der Tag der Wintersonnenwende noch der 25. Dezember. Dass die heute ein paar Tage früher im Kalender stattfindet, liegt an den diversen Kalenderreformen, die in den letzten zweitausend Jahren stattgefunden haben. Die Wintersonnenwende war auch ein guter Punkt, um ein Jahr enden zu lassen und ein neues zu beginnen - und damit müssen auch die Tage zwischen den Jahren hier zu finden sein. Die Rauhnächte mögen heute mit christlichem Brauchtum umgeben sein; mit der Zeit zwischen Weihnachten und dem Dreikönigstag oder mit der Zeit von der Thomasnacht (zum 21. Dezember, ein Gedenktag des Apostel Thomas) bis zu Silvester - darunter liegen aber die vorchristlichen Feste und die alten Kalender der Menschen, die sich nach dem Mond gerichtet und auf komplexe Schaltregeln verzichtet haben. Die Rauhnächte sind ein letzter Rest dieser lang verschwundenen Vergangenheit und gleichzeitig eine Verbindung zwischen dem astronomischen Wissen aus früheren Zeiten und der Gegenwart. Damals war es von fundamentaler Bedeutung, über den Lauf der Zeit informiert zu sein, denn nur so hat man einerseits die Landwirtschaft und damit das Überleben gesichert und andererseits die religiöse und gesellschaftliche Verbindung zwischen den Menschen aufrecht erhalten können. Nur mit dem Überblick über die Zeit kann man die Feste zum richtigen Zeitpunkt feiern oder aber eben wissen, wann die omniöse Zeit "zwischen den Jahren" gekommen ist, in der man besonders auf das Walten und den Willen der Götter und Geister achten muss. Und den Überblick über die Zeit konnte man damals nur durch astronomische Beobachtungen bekommen - es war also wichtig, über den Lauf der Himmelskörper informiert zu sein. Heute ist das den meisten Menschen egal; wir ignorieren die astronomischen Verbindungen zwischen den Rauhnächten und dem Leben der Menschen in der Vergangenheit. Und haben die "Zeit zwischen den Jahren" dafür mit esoterischem Quatsch gefüllt. Es gäbe noch viel mehr zu erzählen über die Astronomie und die Zeit der Rauhnnächte. Über die "Wilde Jagd", die in diesen Nächten ihr Unwesen treibt und Sternbilder wie den Orion; über die Perchten und das Frühlingsäquinoktium und so weiter. Aber das hebe ich mir für eine andere Folge der Sternengeschichten auf. Und bis es so weit ist, könnt ihr ja gerne in den Rauhnächten in den klaren Winterhimmel hinauf blicken und ein wenig an die Zeit denken, als die Nacht für die Menschen nicht einfach nur Dunkelheit war.
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Sternengeschichten LIVE Tour, das Ende der Live-Show und Veränderungen im Podcast
Nov 3000:05:11Tap to summarize
Update zu Live-Shows und Podcast Sternengeschichten LIVE Tour, das Ende der Live-Show und Veränderungen im Podcast STERNENGESCHICHTEN LIVE TOUR in D und Ö: Tickets unter https://sternengeschichten.live Hallo liebe Hörerinnen und Hörer der Sternengeschichten, Kurz bevor das Jahr zu Ende geht, melde ich mich noch einmal außerhalb der normalen Folgen bei euch, denn es gibt ein paar wichtige Dinge, die ich euch sagen möchte. Das wichtigste gleich zu Beginn: Die Veränderungen im Podcast, die ich im Titel angesprochen habe, bedeuten nicht, dass die Sternengeschichten nicht mehr so sein werden wie jetzt. Das wird alles so bleiben wie immer. Ich möchte nur eventuell etwas zusätzliches, neues machen. Aber dazu kommen wir später. Zuerst möchte ich auf die Live-Shows zu meinem Podcast hinweisen. Es gibt noch ein paar Termine für 2025 und einige für 2026, aber das werden die letzten Termine sein. Ich werde die Live-Shows danach bis auf weiteres beenden; nicht weil sie keinen Spaß gemacht haben und nicht, weil niemand sie sehen wollte. Ganz im Gegenteil. Aber aus Gründen, die zu komplex sind um sie hier zu erläutern und aus Gründen, für die ich selbst auch nichts kann, hat sich die ganze Organisation der Tour als äußerst unerfreulich erwiesen, sowohl aus persönlicher als auch aus finanzieller Sicht. Aber der Punkt um den es geht ist: Wenn ihr meine Live-Show noch besuchen wollt, dann geht das bis auf weiters nur an den Terminen, die derzeit im Verkauf sind. Wenn ihr mich im Ruhrgebiet sehen wollt, also in Essen, Düsseldorf und Dortmund, dann müsst ihr zu den Shows kommen, die demnächst stattfinden. Nämlich am 10. Dezember in Essen, am 11. Dezember in Dortmund und am 13. Dezember in Düsseldorf. Am 14. Dezember bin ich mit der Show das letzte Mal in Berlin, da ist zwar schon quasi ausverkauft, aber es kann sein, dass kurzfristig noch Tickets in den Verkauf kommen. 2026 kann man die Show auch in Österreich sehen; am 29. Januar in Wien, am 30. Januar in Salzburg, am 20. Februar in Wörgl, am 26. Februar in Oberwaltersdorf und am 28. Februar in Linz. Danach geht es Ende 2026 im Norden von Deutschland weiter, am 3. Oktober bin ich in Lübeck und am 4. Oktober in Hamburg. Der einzige Auftritt in Bayern wird 2026 am 23.10 in Fürth stattfinden. Im Osten bin ich am 9.November in Erfurt, am 10.November in Leipzig und am 11. November in Dresden. Am 24. November geht es ein letztes Mal nach Bremen und die allerletzte Live-Show wird am 26. November in Osnabrück stattfinden. Wenn ihr mich live mit den Sternengeschichten sehen wollt, gibt es dafür leider nur noch diese Möglichkeiten. Tickets und die weiteren Infos dazu findet ihr unter sternengeschichten.live Ich würde mich freuen, euch zu sehen - denn trotz allem macht es immer wieder großen Spaß, nicht nur ins Mikrofon zu sprechen, sondern live zu euch. Ach ja - und bevor ich es vergesse: Die ganz Kurzentschlossenen können mich am 3. Dezember in Schwandorf besuchen, da halte ich meinen Vortrag "Eine Geschichte des Universums in 100 Sternen" und am 4. Dezember bin in Freistadt mit einem Vortrag zu "Wie viel Astronomie steckt in einem Glas Bier?". Soweit zur Live-Show. Der zweite wichtige Punkt betrifft den Podcast selbst. Wie gesagt: Es wird sich nichts ändern; es wird weiterhin jeden Freitag eine neue Folge der Sternengeschichten geben, so wie ihr es seit 13 Jahren gewohnt sein. Ich überlege aber, zum Beispiel einmal im Monat noch eine extra Folge zu veröffentlichen; in einem etwas anderen Format. Eine Spezialfolge, wo ich vielleicht auch auf die eine oder andere Neuigkeit aus der Wissenschaft eingehen kann, was ich ja in den regulären Folgen nicht mache; wo ich vielleicht auch auf Feedback aus der Hörerschaft eingehen kann und wo ich Dinge besprechen kann, wie ich sie jetzt gerade in dieser Spezialfolge bespreche. Ich würde gerne wissen was ihr davon haltet; wenn ihr das jetzt in großer Anzahl extrem doof findet, dann werde ich es nicht machen - aber ich glaube, es wäre nach so langer Zeit eine nette Erweiterung für diesen Podcast. In so einer Spezialfolge könnte ich dann zum Beispiel auch ausführlich von meinem neuen Buch erzählen, das nächstes Jahr im Februar erscheinen wird. Es heißt "Die Farben des Universums" und ihr könnt es gerne jetzt schon vorbestellen. Nicht vorbestellen, aber überall dort kaufen, wo es Hörbücher gibt, könnt ihr natürlich immer noch das "Sternengeschichten"-Hörbuch, auch als mp3-CD mit Booklet und Bildern. Vielleicht braucht ihr ja noch was für Weihnachten. Ich wünsche euch auf jeden Fall noch eine möglichst ruhige Zeit bis zum Ende des Jahres und einen ebenso ruhigen Anfang des neuen Jahres! Bis Bald mit der nächsten Folge der Sternengeschichten! Wer den Podcast finanziell unterstützen möchte, kann das hier tun: Mit PayPal (https://www.paypal.me/florianfreistetter)), Patreon (https://www.patreon.com/sternengeschichten)) oder Steady (https://steadyhq.com/sternengeschichten)) Sternengeschichten-Hörbuch: https://www.penguin.de/buecher/florian-freistetter-sternengeschichten/hoerbuch-mp3-cd/9783844553062
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Sternengeschichten Folge 679: Angeline Stickney und ihr Krater
Nov 2800:11:51Tap to summarize
Ein Einschlag und die Ungerechtigkeit Sternengeschichten Folge 679: Angeline Stickney und ihr Krater Der Stickney-Einschlagskrater hat einen Durchmesser von 9 Kilometern. Und man könnte sich jetzt die Frage stellen, ob so ein Krater eine eigene Folge der Sternengeschichten verdient hat. Immerhin kennen wir allein auf der Erde mehr als hundert Krater, die einen Durchmesser von mehr als 5 Kilometer haben. Die größten davon sind sogar mehrere hundert Kilometer groß. Aber Stickney befindet sich eben nicht auf der Erde, sondern auf Phobos, einem der beiden Monde des Mars. Und Phobos selbst ist nur um die 20 Kilometer groß - und verglichen damit ist ein 9 Kilometer großer Krater gewaltig. Man kann Stickney kaum übersehen; quasi eine ganze Hälfte von Phobos ist regelrecht eingedellt. Eine so beeindruckende Struktur wie Stickney verdient definitiv eine eigene Folge der Sternengeschichten. Außerdem ist Stickney nicht nur als Krater interessant; mindestens ebenso spannend ist die Geschichte der Person, nach der er benannt worden ist. Aber dazu kommen wir später noch; zuerst klären wir die Frage: Wie kommt ein so kleiner Mond wie Phobos zu so einem vergleichsweise gewaltigen Krater? Von der Existenz des Marsmond Phobos wissen wir seit er am 18. August 1877 vom amerikanischen Astronom Asaph Hall entdeckt wurde. Mit ihm werden wir uns später noch beschäftigen, aber es ist klar, dass man damals noch nichts über die Oberflächenstruktur von Phobos wissen hat können. Bei einem so ein kleiner Mond lässt sich von der Erde aus nichts erkennen. Es hat bis 1972 gedauert und dem Besuch der amerikanischen Raumsonde Mariner 9. Sie hat hochauflösende Bilder von Phobos gemacht und dabei auch den gewaltigen Krater gezeigt. Das, was da in der Vergangenheit auf Phobos eingeschlagen hat, hat den kleinen Mond fast zerstört. Und es war lange Zeit ein Rätsel, wieso der Mond tatsächlich noch existiert. Denn normalerweise müsste ein Objekt, dass so einen großen Krater verursachen kann, dabei zwangsläufig auch den Mond selbst zerstören. Aber ein etwas genauerer Blick auf die Situation in einer Studie aus dem Jahr 2016 hat die Angelegenheit klarer gemacht. Wir wissen mittlerweile, dass Phobos zwar aussieht, wie ein typischer Felsbrocken im All. Tatsächlich hat er aber eine sehr geringe mittlere Dichte und ist ein ziemlich poröses Objekt. Phobos ist das, was man einen "rubble pile" nennt, also einen Trümmerhaufen. Das ist typisch für viele Asteroiden im Sonnensystem: Sie sind keine großen Brocken, sondern bestehen aus einer Menge lose zusammengeballter kleinerer Felsen, mit jeder Menge Hohlräumen dazwischen und einem Haufen Staub darüber. Solche rubble piles haben ihre Existenz der chaotischen Vergangenheit des Sonnensystems zu verdanken, in der es immer wieder zu jeder Menge großer und kleiner Kollisionen gekommen ist. Die Trümmer solcher Zusammenstöße haben sich dann oft nur locker zusammengeballt und die geringe Gravitation der Asteroiden reicht gerade aus, das alles zusammenzuhalten. Im Fall von Phobos kann es sein, dass irgendwann früher etwas mit dem Mars kollidiert ist und die Trümmer dann den Mond gebildet haben. Oder aber Phobos war früher ein Asteroid, der vom Mars eingefangen wurde. So oder so ist der kleine Mond kein fester Brocken, sondern hat eine poröse, schwammartige Struktur. Und die kann wie eine Art von "Stoßdämpfer" wirken und verhindern, dass ein großer Einschlag den ganzen Mond zerstört. Berücksichtigt man diese Tatsache, dann reicht auch schon ein ungefähr 200 bis 250 Meter großes Objekt, das mit circa 6 Kilometer pro Sekunde auf Phobos trifft, um einen Krater mit der Größe und Form wie Stickney zu schlagen. Wann das alles passiert sein muss, ist noch umstritten. Das hängt davon ab, wie genau der Mond entstanden ist. Ist er schon länger in seiner Umlauf um den Mars und aus den Trümmern eines Einschlags auf dem Mars entstanden, dann muss dass vor circa 4,3 Milliarden Jahren passiert sein und Stickney muss sich kurz danach gebildet haben. Wenn er eingefangen wurde, dann ist das vor etwa 3,5 Milliarden Jahren passiert und Stickney hat sich ungefähr eine Milliarde Jahre später gebildet. Aber wieso sind die Zeitangaben hier so extrem unterschiedlich? Das liegt daran, dass wir das Alter von Phobos nicht direkt bestimmen können. Das geht nur indirekt, in dem wir die Krater dort zählen. Vereinfacht gesagt gilt: Je mehr Krater, desto älter ist die Oberfläche und damit Phobos, denn desto mehr Zeit hatte der Mond, um Krater zu sammeln. Das ist aber natürlich keine sonderlich exakte Methode und das Ergebnis hängt unter anderem davon ab, wie lange sich Phobos schon beim Mars befindet. Wir haben - aus diversen anderen Gründen auf die ich jetzt nicht im Detail eingehen möchte - halbwegs brauchbare Vorstellungen darüber, wo und wann im früheren Sonnensystem Asteroiden unterwegs waren und wie viele Kollisionen es gegeben hat. Daraus können wir ableiten, dass Phobos auf jeden Fall schon einige Zeit im Mars-Orbit sein muss. Phobos hat außerdem eine gebundene Rotation, dass heißt, er braucht für eine Runde um den Mars genau so lange wie für eine Drehung um seine eigene Achse. Das ist so wie beim Mond der Erde und so wie bei uns die Gezeitenkraft der Erde auf den Mond dafür verantwortlich ist, ist es bei Phobos die Gezeitenkraft des Mars, die die Rotation des kleinen Mondes im Laufe der Zeit abgebremst hat. Das braucht aber Zeit und auch deswegen wissen wir, dass Phobos schon ein paar Milliarden Jahre beim Mars sein muss. Je nachdem, welches Szenario der Entstehung von Phobos man nun annimmmt, kommt man auf ein Alter, dass irgendwo zwischen 4,3 und grob 3 Milliarden Jahren liegt. Und je nach Alter und Entstehungsort von Phobos - beim Mars oder im Asteroidengürtel - muss man die Verteilung der Krater auf Phobos unterschiedlich interpretieren und kommt auf ein unterschiedliches Alter von Stickney. So oder so ist Stickney ein beeindruckender Beleg für die dynamischen Vorgänge im Sonnenystem. Und für die Vielfalt an Himmelskörpern, die aus all den Kollisionen der Vergangenheit hervor gegangen ist. Aber warum heißt der Krater "Stickney"? Dazu müssen wir zurück zu Asaph Hall, über den ich auch schon in Folge 191 ausführlich gesprochen habe. Darin habe ich von der Entdeckung der beiden Marsmonde Phobos und Deimos erzählt und in einem kurzen Satz erwähnt, dass der Krater Stickney nach der Ehefrau von Asaph Hall benannt worden ist. Aber in dieser Folge möchte ich gerne ein wenig genauer von dieser Ehefrau erzählen. Angeline Stickney wurde am 1. November 1830 geboren. Sie war das sechste Kind ihrer Eltern und kam aus einer einfachen Familie, war aber immer schon sehr wissensdurstig. Vorerst hatte sie sich aber vor allem um die Hausarbeit zu kümmern. 1847 konnte sie dann aber, dank finanzieller Zuwendungen ihrer Cousine, eine Schule in ihrer Heimatstadt besuchen. Nach einem Jahr konnte sich schon ein bisschen eigenes Geld verdienen, in dem sie selbst Unterricht in einer Schule gab. Angeline Stickney wollte aber nicht einfach nur weiter unterrichten, sie wollte vor allem mehr Bildung und selbst eine höhere Schule besuchen. 1852 ging sie an das New York Central College, eine damals sehr progressive Einrichtung. Dort konnte man auch studieren, wenn man wenig Geld hatte, so wie Angeline und vor allem auch, wenn man - wie Angeline - eine Frau war. Sie studierte dort Deutsch, Griechisch, aber auch höhere Mathematik, Astronomie und Vermessungswesen. Und auch hier war sie schnell so weit, dass sie selbst Unterricht geben könnte. Einer ihrer Studenten war ein gewisser Asaph Hall, den sie in Deutsch und und Geometrie unterrichtete. Hall und seine Freunde machten sich damals einen Spaß daraus, sich Fragen auszudenken, von denen sie dachten, Angeline Stickney könne sie nicht beantworten - was aber nie geklappt hat. Während ihrer Zeit am College hat sich Stickney auch für Frauenrechte engagiert, an diversen Konferenzen teilgenommen, feministische Texte verfasst um Gleichberechtigung der Frauen in und durch Bildung zu fordern und sich für eine grundlegende Reform der amerikanischen Gesellschaft einzusetzen. In ihrem Privatleben hat das aber leider nicht so gut geklappt. Ihr Student, Asaph Hall, wurde 1856 ihr Ehemann. Und, wie es die - noch nicht reformierte Gesellschaft damals gefordert hat - Angeline Stickney musste ihre akademische Karriere beenden und sich mit einem Leben als Ehe- und Hausfrau begnügen. Asaph Hall dagegen bekam eine Stelle an der Harvard College Sternwarte und wurde 1862 Astronom am US Naval Observatory. Mit seiner Karriere ging es dort aber nicht wirklich weiter, so lange jedenfalls, bis Angeline einen Brief an Captain Gillis, den Leiter der Sternwarte schrieb und sich dort für ihren Mann eingesetzt hat. Das Resultat: Asaph Hall wurde Professor. Angeline blieb weiter Hausfrau. Sie kümmerte sich darum, dass das Essen auf dem Tisch stand, sie schickte ihrem Mann Lunchpakete auf die Sternwarte, damit der während der langen Beobachtungsnächte nicht hungrig sein musste und wartete zuhause gespannt auf die wissenschaftliche Ergebnisse, die Asaph Hall mit nach Hause brachte. Sie half ihm außerdem bei den Berechnungen die nötig waren, um die Beobachtungen auszuwerten. Unter anderem war Hall damit beschäftigt den Mars zu beobachten und nach Monden des Planeten zu suchen. Danach hatte man schon lange gesucht, immer erfolglos und auch Hall war kurz davor den Mut zu verlieren. Er wollte die Suche aufgeben, aber Angeline überredete ihn, weiter zu machen. 1877 war Mars besonders nah an der Erde und wenn man Monde finden könnte, dann jetzt. Von Angeline angespornt, versuchte Hall es nochmal und im August 1877 war er erfolgreich. Zwei Monde des Mars wurden gefunden: Phobos und Deimos. Hall hat später selbst geschrieben, dass er diese Entdeckung nicht gemacht hätte, hätte seine Frau ihn nicht bestärkt, weiterzuschen. Als Angeline aber dann auch mal gefragt hat, ob sie nicht fü...
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Sternengeschichten

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Sternengeschichten Folge 689: Die interstellare Auslöschung

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