Sternengeschichten

Ja, ich kenne den Star-Wars-Witz... **Sternengeschichten Folge 489: Der Saturnmond Mimas ** Ein 300 Kilometer hoher Berg. Inmitten eines Lochs, das einen Durchmesser von 4000 Kilometern und eine Tiefe von 200 Kilometer hat. So etwas kann man sich kaum vorstellen. Das wäre ein Krater von der Größe Nordamerikas, der bis weit in den Erdmantel hinein reicht und einem Berg in der Mitte, dessen Gipfel außerhalb der Atmosphäre im Weltraum liegt. So etwas kann es - schon aus rein physikalischen Gründen - auf der Erde nicht geben. So eine Struktur würde unter ihrem Gewicht sofort kollabieren und jedes Ereignis das in der Lage wäre, so einen Krater zu schaffen würde dabei mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit die Erde komplett zerstören. Einen 300 Kilometer hohen Berg finden wir auch anderswo im Sonnensystem nicht, auch keinen 200 Kilometer tiefen Krater. Auch nicht auf dem kleinen Saturnmond Mimas, der ja überhaupt nur einen Durchmesser von knapp 400 Kilometer hat. Aber zumindest in Relation gibt es dort eine Struktur die so gigantisch ist wie der unvorstellbare und unmögliche Krater auf der Erde. Aber gehen wir zuerst mal zurück zum 17. September 1789. Gut acht Jahre nachdem der englische Astronom William Herschel mit seinem selbstgebauten Teleskop als erster Mensch überhaupt mit Uranus einen noch unbekannten Planeten entdeckt hat, fügte er an diesem Tag dem Inventar des Sonnensystems ein weiteres Objekt hinzu. Er fand einen Mond des Saturn. Sechs Stück kannte man davor schon; der größte Saturnmond - Titan - wurde schon 1655 gefunden, von Christiaan Huygens. Es folgten Iapetus und Rhea, die 1671 und 1672 von Giovanni Domenico Cassini entdeckt wurden. Der fand 1684 auch Tethys und Dione. Für Mond Nummer Sechs war dann schon William Herschel verantwortlich: Er entdeckte Enceladus im August 1789, nur ein paar Wochen bevor er dann am 17. September 1789 den siebten Mond beobachten konnte: Mimas - nur das er damals noch nicht so hieß. Damals bekam er einfach die römische Nummer "I", weil er von allen bekannten Saturnmonden dem Saturn am nächsten war und man die Monde von innen nach außen durchnummeriert hat. Den Namen "Mimas" erhielt der Mond erst 1847, als John Herschel, der Sohn von William und auch ein berühmter Astronom, vorschlug, sie nach den Riesen der griechischen Mythologie zu benennen. Der Mond Mimas jedenfalls umkreist den Saturn auf einer fast kreisförmigen Bahn, nur circa 125.000 Kilometer von dessen äußerer Atmosphäre entfernt. Das ist ziemlich nahe (der Erdmond ist immerhin 400.000 Kilometer von der Erde weg), aber mittlerweile haben wir mindestens neun Monde gefunden, die noch näher am Saturn kreisen - aber alle viel kleiner sind als Mimas. Der hat einen Durchmesser von 397 Kilometer und kommt einer Kugel sehr nahe, was durchaus außergewöhnlich ist. Große Himmelskörper fallen unter ihrem eigenen Gewicht zwangsläufig zu einer annähernd runden Form zusammen; bei Himmelskörpern die kleiner als 1000 Kilometer sind, ist das aber nicht selbstverständlich. Mimas ist keine perfekte Kugel; in der einen Richtung ist sein Durchmesser circa 390 Kilometer; in der anderen Richtung sind es 415 Kilometer und das ist genau die Richtung, die auch zum Saturn zeigt. Die Anziehungskraft des riesigen Planeten zieht ihn also ein bisschen in die Länge. Mimas sieht von außen betrachtet aus wie eine große, graue Kugel aus Stein. Seine mittlere Dichte beträgt aber nur wenig mehr als 1 Gramm pro Kubikzentimeter und das bedeutet, dass er zu einem überwiegenden Teil aus Wassereis bestehen muss, mit einer geringen Menge an Gestein dazwischen gemischt. Vielleicht ist unter all dem Wassereis irgendwo ein kleiner Kern aus Fels. Dieser Kern ist dann aber vermutlich keine Kugel sondern hat eher die Form eines Footballs. Das wissen wir, weil ab dem Jahr 2004 die Raumsonde Cassini Mimas aus der Nähe untersucht. Natürlich hat die Sonde nicht ins Innere des Monds schauen können. Aber das musste sie auch gar nicht. Man kann mit einer Raumsonde ganz in der Nähe eines Himmelskörpers vorbei fliegen beziehungsweise um ihn herum. Wie sich die Sonde dann bewegt, hängt natürlich von der Anziehungskraft und damit von der Masse des Objekts ab. Aber eben auch davon, wie diese Masse verteilt ist! Wenn da zum Beispiel irgendwo im Eis von Mimas eine fette gigantische Eisenkugel stecken würde, würde die Raumsonde jedesmal eine stärkere Anziehungskraft spüren, wenn sie genau über diese Stelle des Mondes fliegt, wo die Kugel drunter ist. Gut, wenn die Kugel jetzt genau im Zentrum wäre, würde man nix merken, weil Cassini dann ja quasi immer genau über der Kugel wäre. Und in Mimas steckt ja auch keine Eisenkugel sondern eine Gesteinskugel, vermutlich. Aber wenn die eben ein bisschen unförmig ist, dann merkt die Raumsonde das beim vorbeifliegen. Und genau das hat man gemerkt. Warum der Kern Mimas unförmig sein sollte, weiß man aber nicht. Es könnte auch sein, dass der Kern ganz normal ist, dafür aber unter dem Eis von Mimas ein unterirdischer Ozean aus flüssigem Wasser ist. Das würde einen ähnlichen Effekt auf die Bewegung von Cassini haben wie ein unförmiger Kern. Aber eigentlich hat ein kleiner Mond wie Mimas zu wenig Wärme in seinem Inneren gespeichert, um Eis schmelzen zu können. Andere Monde lösen dieses Problem mit einer elliptischen Umlaufbahn; das sorgt für sehr starke Gezeitenkräfte die den Mond quasi durchkneten und warmhalten. Aber Mimas Bahn um Saturn ist annähernd kreisförmig, das funktioniert also auch nicht. Aber vielleicht hatte der Mond früher eine andere Bahn? Früher müssen sowieso ein paar sehr dramatische Dinge mit Mimas passiert sein. Ich habe vorhin gesagt, dass der Mond aussieht wie eine große Kugel aus Stein. Das stimmt auch. Er ist vergleichsweise hell und reflektiert ungefähr 60 Prozent des einfallenden Sonnenlichts. Auf der gelblich-grauen Kugel von Mimas findet man - wenig überraschend - sehr viele Einschlagskrater. Auf den ersten Blick könnte man Mimas mit dem Mond der Erde verwechseln. Aber wirklich nur auf den ersten Blick. Denn einen ganz bestimmten Krater kann man nicht übersehen. Er trägt - nach dem Entdecker des Mondes - den Namen Herschel. Er hat einen Durchmesser von knapp 140 Kilometer, was vielleicht wenig beeindruckend klingt. Solange, bis man sich daran erinnert, dass der ganze Mond nur einen Durchmesser von 400 Kilometer hat! Der Krater macht also fast ein Drittel des Monddurchmessers aus! Die Wände des Kraters sind 5 Kilometer hoch, teilweise liegt der Boden des Kraters sogar bis zu 10 Kilometer unter dem Rand. In der Mitte des Kraters erhebt sich ein Zentralberg von 6 bis 8 Kilometer Höhe; vielleicht sogar über 10 Kilometer (so genau lässt sich das aus der Entfernung nicht messen). Gäbe es einen Krater mit genau dieser Größe auf der Erde, wäre das ein beeindruckendes Ding; der Zentralberg würde zu den höchsten Bergen des Planeten gehören. Und wenn man den Krater entsprechend des Größenverhältnis von Mimas und Erde skaliert, dann landet man bei dem 4000 Kilometer großen Krater, den wir uns zu Beginn vorgestellt haben. Der Herschel-Krater auf Mimas ist ein gewaltiges Ding! Wenn man ihn betrachtet, dann kann man kaum anders als sich zu fragen, wie er entstanden ist und warum um Himmels Willen dabei nicht der ganze Mond zerstört worden ist. Was auch immer so ein enormes Loch in einen Himmelskörper schlagen kann, muss ihn dabei doch eigentlich komplett kaputt machen! Nun, diese Frage stellt sich natürlich auch die Astronomie. Aber eine verbindliche Antwort haben wir leider auch nicht. Wir gehen davon aus, dass der Krater schon alt ist; mehr als 4 Milliarden Jahre. Er muss daher in der Frühzeit des Sonnensystems entstanden sein, als sich die Planeten gerade erst gebildet hatten. Damals schwirrten vermutlich noch sehr viel mehr größere Objekte durch die Gegend als heute und eines davon muss den Mond getroffen haben; genau so, dass es für den gigantischen Krater gereicht, der Mond den Einschlag aber überlebt hat. Es gäbe noch viel mehr über Mimas herauszufinden. Vier Raumsoden haben den Mond bisher besucht. 1979 flog Pioneer 11 in mehr als 100.000 Kilometer Abstand an ihm vorbei; Voyager 1 folgte im August 1980 mit einer Distanz zum Mond von knapp 90.000 Kilometer. Voyager 2 flog 1981 in über 300.000 Kilometer vorbei und mit den paar Bildern aus großer Entfernung musste man auskommen, bis 2004 dann die Raumsonde Cassini beim Saturn eintraf. Sie war bis 2017 dort unterwegs und hat den Planeten und jede Menge seiner Monde im Detail beobachtet. Immer wieder ist sie auch nahe an Mimas vorbeigeflogen, am nächsten war sie dem Mond am 13. Februar 2010 mit einem Abstand von nur 9500 Kilometer. Deswegen wissen wir zum Beispiel auch, dass irgendwas mit den Temperaturen dort komisch ist. Ok, ganz allgemein ist es dort sehr kalt. Die Temperatur liegt bei ca -190 Grad Celsius. Im Durchsnitt: Auf der Seite des Mondes, die dem Saturn abgewandt ist, ist es wärmer, auf der dem Planeten zugewandten Seite ist es kälter. Der Unterschied beträgt bis zu 20 Grad und wir wissen nicht so genau, warum das so ist. Vielleicht, weil auf der abgewandten Seite die Oberfläche aus einer Art Pulverschnee besteht, der Wärme besser speichern kann? Oder das Material auf der zugewandten Seite kann Wärme besser leiten und ist deswegen kälter? Vielleicht hat auch der Einschlag was mit der Sache zu tun, der den Herschel-Krater erzeugt hat. Der wird den Mond ja ziemlich durcheinander gebracht haben und wer weiß, wie sich das Material da verformt und umsortiert hat. Mimas ist nur einer von fast 100 Monden des Saturn und von mehreren hundert Monden im ganzen Sonnensystem. Aber wie jeder andere Himmelskörper ist auch er eine ganz eigene Welt über die wir bis jetzt nur einen Bruchteil von dem wissen, was es dort zu entdecken gibt.

Auf die Perspektive kommt es an Sternengeschichten Folge 488: Gouldscher Gürtel und Radcliffe-Welle Benjamin Gould war ein amerikanischer Astronom. Und sein Gürtel liegt nicht in irgendeinem Kleiderschrank, sondern weit draußen im Universum. Beziehungsweise ist er mittlerweile nicht mal mehr dort, sondern ganz weg. Aber fangen wir am Anfang an. Der ist in diesem Fall die Mitte des 19. Jahrhunderts. Der berühmte Astronom John Herschel, Sohn des noch berühmteren Astronoms William Herschel, Entdecker des Planeten Uranus - John Herschel jedenfalls hat Sterne beobachtet. Nicht so außergewöhnlich als Astronom, damals wie heute. Herschel fiel aber etwas auf: Wenn man sich die besonders hellen Sterne am Himmel ansieht, dann findet man viele davon nicht in der Ebene der Milchstraße sondern eher entlang einer Linie, die ein bisschen geneigt dazu ist. Stellen wir uns vor unserem geistigen Auge mal kurz die Milchstraße vor. Wir sehen eine große Scheibe, voller Sterne. Die Sonne befindet sich in der Randregion dieser Scheibe. Wenn wir von dort aus nach "oben" und nach "unten" schauen, also über und unter die Scheibe, dann sehen wir da natürlich wenig Sterne. Die Scheibe der Milchstraße ist ja im Vergleich zu ihrer Ausdehnung nicht sehr dick. Wir können auch in Richtung des intergalaktischen Raums schauen, also in die Richtung, in der die Scheibe der Milchstraße bald zu Ende ist. Auch da sind wenige Sterne. Nur wenn wir in Richtung Zentrum der Milchstraße schauen, sehen wir jede Menge Sterne. Es ist ein bisschen so, als wenn man am Waldrand stehen würde. Der Blick in die eine Richtung zeigt uns ein paar Bäume hinter denen wir schon die Felder und Wiesen sehen können. Und wenn wir in die andere Richtung schauen, dann sehen wir so viele Bäume, dass man - wie im Sprichwort - den Wald vor lauter Bäumen nicht sehen können. Das ist auch der Grund, warum wir am Himmel die "Milchstraße" sehen können. Das klingt ja ein wenig seltsam, die Milchstraße ist ja die Galaxie, deren Teil auch unser Sonnensystem ist. Jeder Stern den wir am Himmel sehen können - es sei denn wir benutzen sehr, sehr große Teleskop - ist Teil der Milchstraße. Aber diese Sterne sind eben auch alle in unserer näheren Umgebung; es sind die Sterne, die sich über uns, unter uns und vor und hinter uns befinden. In drei dieser Richtungen kommt hinter diesen Sternen nicht mehr viel, nur der leere intergalaktische Raum. Die vierte Richtung zeigt uns aber den Blick auf das Zentrum der Milchstraße und in dieser Richtung sehen wir SO VIELE Sterne, dass wir ohne optische Hilfsmittel gar nicht erkennen können, dass es sich um Sterne handelt. Wir sehen nur ein milchiges Band, das sich über den Himmel zieht und haben es deswegen "Milchstraße" genannt. Erst als im 17. Jahrhundert die ersten Teleskope zum Himmel gerichtet wurden, konnte man sehen, dass das alles Sterne sind. Das Band der Milchstraße markiert an unserem Himmel also die Ebene der Milchstraße. Dort befinden sich die allermeisten Sterne unserer Galaxis und rein statistisch gesehen sollten in dieser Ebene natürlich auch die meisten helle Sterne sein. Und jetzt zurück zu John Herschel, der fest gestellt hat, dass sehr viele helle Sterne eben gerade NICHT in der Ebene der Milchstraße liegen. Was ist da los? Ein paar Jahre später, in den 1870er Jahren, hat der amerikanische Astronom Benjamin Gould die Sache genauer untersucht. Er kam zu dem Schluss, dass die hellen Sterne in einer Art Ring um das Zentrum der Milchstraße angeordnet sein müssen, der ein wenig gegenüber der Ebene der Milchstraße geneigt ist. Diese Struktur hat den Namen "Gould Belt" bekommen. Im Laufe der Zeit hat man dort noch mehr entdeckt. Und herausgefunden, dass der Gould Belt nicht nur aus hellen Sternen besteht. Sondern auch aus jeder Menge interstellarer Gaswolken. Und dass der Ring kein kompletter Ring ist. Sondern eine circa 3000 Lichtjahre lange Struktur, um circa 15 bis 20 Grad gegenüber der Ebene der Milchstraße geneigt, die nur knapp ein Zehntel um das Zentrum der Milchstraße herum reicht. Die Sterne des Gouldschen Gürtels sind vergleichsweise jung, nur circa 60 Millionen Jahre alt, was deutlich jünger ist als das typische Alter der anderen Sterne in der Milchstraße. Aber auch kein Wunder, denn bei den interstellaren Gaswolken des Gürtels handelt es sich ja um ebenso typische Sternentstehungsgebiete. Und da ist es auch nicht überraschend, dass dort jede Menge helle Sterne zu finden sind. Wir sehen die jungen, heißen Sterne die in diesen Regionen erst vor ein paar Millionen Jahren entstanden sind. Beziehungsweise die massereichen, alten, aber immer noch hellen Sterne, die schon wieder dabei sind ihr kurzes Leben als rote Riesen zu beenden nachdem sie vor ein paar Millionen Jahren entstanden sind. Antares gehört zum Beispiel dazu, hellster Stern im Sternbild Skorpion. Unsere Sonne ist übrigens kein Teil des Rings, wir liegen innerhalb davon und es sind circa 300 Lichtjahre bis dorthin. Aber wieso gibt es da diesen komischen, geneigten Ring aus Sternentstehungsgebieten und hellen Sternen? Gute Frage, auf die wir leider keine definitive Antwort haben. Vielleicht ist da mal ne große Wolke aus Gas und Staub sehr schnell vorbei gekommen. In der Milchstraße ist ja alles in Bewegung und diese Bewegung ist nicht unbedingt immer ordentlich. Im Gegenteil - die Sterne bewegen sich zwar in erster Näherung um das Zentrum der Milchstraße herum, so wie die Planeten um die Sonne. Aber die Sonne hat sehr, sehr viel mehr Masse als alle Planeten zusammengenommen und dominiert daher mit ihrer Schwerkraft die Bewegung des Sonnensystems. Im Zentrum der Milchstraße sitzt zwar ein großes schwarzes Loch mit der circa viermillionenfachen Masse der Sonne. Im Vergleich zu den hunderten Milliarden von Sternen unserer Galaxis ist das aber NICHT dominant. Das heißt, die Bewegung der Sterne um das Zentrum der Milchstraße ist beeinflusst von der Gravitation der ganzen anderen Sterne. Das macht die Bewegung tendenziell chaotisch und da kann es gut sein, dass so eine große interstellare Wolke halt auch mal quasi kreuz und quer durch die Gegend fliegt. Wenn sie dann die Ebene der Milchstraße durchquert kann der dort etwas stärker wirkende Gravitationseinfluss der anderen Sterne dazu führen, dass sich das Gas der Wolke zu Sternen zusammenballt. Beziehungsweise dass das Gas in den Wolken in der Umgebung, die sowieso schon dort waren, kollabiert und Sterne entstehen. Wenn die dann am Ende ihres Lebens als Supernovae explodieren, verdichten sie das Gas in der Umbegung noch weiter und das Resultat wären jede Menge neue, dichtere Wolken aus denen neue Sterne entstehen, so wie beim Gouldschen Gürtel. Aber ob das wirklich so war, wissen wir nicht. Es gibt auch jede Menge andere Hypothesen, zum Beispiel dass eine größere Wolke aus dunkler Materie die Milchstraßenebene durchquert und die Entstehung des Gouldschen Gürtels ausgelöst hat. Wir brauchen mehr Forschung, wie immer. Und die hat in diesem Fall auch stattgefunden. Mit einem recht überraschenden Ergebnis: Es scheint so, als würde es den Gouldschen Gürtel in der Form gar nicht geben. Stattdessen ist dort die "Radcliffe-Welle". Das Problem, das man immer hat, wenn man Strukturen im Kosmos verstehen will, ist die Entfernung. Die sehen wir nicht, zumindest nicht auf den ersten Blick. Wir können vergleichsweise leicht feststellen, ob da am Himmel etwas ist, zum Beispiel ein Stern oder eine Gaswolke. Und natürlich auch wo am Himmel, also in welcher Richtung, sich das Ding befindet. Was wir ohne weiteres nicht sehen: Wie weit ist es bis dorthin? Das muss man messen und das ist mühselig, ganz besonders, wenn es um Objekte wie Gaswolken oä geht. Zum Glück wurde im Jahr 2013 das Weltraumteleskop Gaia ins All geschickt. Sein Job war genau das: Die Entfernungsbestimmung für extrem viele Himmelskörper durchzuführen; so exakt wie nie zuvor. Am Ende waren es fast 2 Milliarden Objekte, die Gaia vermessen konnte. Mit den so gewonnenen Daten konnte man sich auch den Gouldschen Gürtel genauer anschauen und seine räumliche Struktur sehr genau bestimmen. Und hat dabei festgestellt: Der Gürtel ist viel mehr eine Welle. Ungefähr 9000 Lichtjahre lang und 400 Lichtjahre breit. Sie erstreckt sich dabei 500 Lichtjahre über die Ebene der Milchstraße beziehungsweise 500 Lichtjahre darunter, wie eine Welle eben. Dass wir bisher gedacht haben, einen Gürtel zu sehen, lag nur an einem Projektionseffekt. Die großen Sternentstehungsgebiete des Gouldschen Gürtels - der Orion-Molekularwolkenkomplex mit dem Orionnebel, die Perseus Molekularwolke, usw - sind alle Teil dieser Radcliffe-Welle, benannt übrigens nach dem Radcliffe Institute for Advanced Study in Cambridge, wo ein Großteil der Leute gearbeitet hat, die diese Entdeckung gemacht haben. Die Radcliffe-Welle ist eine enorme Struktur, sie nimmt circa 20 Prozent der Breite und 40 Prozent der Länge des Orion-Arms ein, also des Spiralarms unserer Galaxie, in dem sich auch die Sonne befindet. Im Laufe von Jahrmillionen schwingt sie sogar hin und her, um die Ebene der Milchstraße. Immer wieder kommt die Welle dabei auch in unsere kosmische Nachbarschaft, alle 13 Millionen Jahre circa. Das Rätsel der Entstehung ist aber durch diese Entdeckung eher größer geworden als kleiner. Im Gegensatz zum Gouldschen Gürtel kann die viel größere Radcliffe-Welle eher nicht durch Supernova-Explosionen früherer Sterne entstanden sein. Wenn, dann muss irgendein Prozess dafür verantwortlich sein, der sich auf galaktischer Ebene abspielt. Gravitative Veränderung, Schockfronten quasi, die einen ganzen Spiralarm durchqueren und dabei so enorme Strukturen erzeugen. Aber was dafür sorgt, dass sich die Gravitationskräfte über so einen großen Bereich so ändern, ist unbekannt. Es wird mit der Bewegung der Objekte in der Milchstraße zu tun haben, aber wie genau das passiert: Das wissen wir noch nicht. Aber immerhin wissen wir, dass wir quasi auf einer galaktischen Welle reiten und das ist ja auch ganz nett.

Vorsicht vor der Mikrowelle **Sternengeschichten Folge 487: Fast Radio Bursts ** Im Jahr 2007 war David Narkevic ein Student an der West Virgina Universität in den USA. Von seinem Betreuer, dem Astronomen Duncan Lorimer bekam Narkevic die Aufgabe zugeteilt, die Daten im Archiv des Parkes-Radioobservatoriums zu untersuchen. Solche Aufgaben werden gerne mal an junge Studentinnen und Studenten vergeben. Archivdaten gibt es genug; man muss nicht extra Beobachtungsanträge schreiben um sie nutzen zu können und wenn die Studierenden nichts finden, dann hat man die wichtigen Instrumente nicht unnötig benutzt. Ok, die Studierenden haben ihre Zeit verloren und ärgern sich vermutlich, dass sie nur mit Archivdaten abgespeist worden sind anstatt an mit neuen Daten arbeiten zu können. Aber erstens ist das halt leider so im Studium. Und zweitens kann man auch in Archivdaten neue Entdeckungen machen. Denn nicht immer weiß man zum Zeitpunkt einer Beobachtung schon genau, was man eigentlich alles entdecken kann. Man macht Beobachtungen mit einem ganz bestimmten Ziel und wertet die Daten unter diesem Gesichtspunkt aus. Und oft zeigt sich erst später, dass in den Daten auch noch ganz andere Informationen stecken die man zuvor übersehen hat. In dem Fall sollte Narkevic nach Pulsaren suchen. Also nach schnell rotierenden Neutronensternen. Die sind spannend und sehr interessant für die Forschung. Aber auch damals nichts Neues, die hat man schon vor Jahrzehnten entdeckt, wie ich in Folge 142 erklärt habe. Aber wir kommen später noch auf die Pulsare zurück. Nun, ob David Narkevic erfreut oder verärgert war, als er den Job bekam die alten Daten des Parkes-Radioteleskops nach übersehenen Pulsar-Signalen durchzusehen, wissen wir nicht. Aber man darf davon ausgehen, dass er danach durchaus froh darüber war. Denn was er dort gefunden hat, kannte davor noch niemand. Am 24. Juli 2001 empfing das Teleskop, das im südlichen Australien steht, ein fünf Millisekunden dauerndes Radiosignal. Ein vergleichsweise starkes Radiosignal und eines, das sich nicht wiederholt hat. Es ist absolut nicht ungewöhnlich, wenn Himmelskörper Radiowellen abgeben. Das ist ja auch nur elektromagnetische Strahlung, so wie das normale Licht, nur eben bei einer größeren Wellenlänge. Die Sonne leuchtet im Radiolicht, die anderen Sterne tun das und jede Menge andere astronomische Phänomene ebenfalls. Ungewöhnlich ist es aber, wenn irgendwas nur einmal sehr kurz aufleuchtet und dann nicht wieder. Auch solche Ereignisse kennen wir; Supernova-Explosionen zum Beispiel. Wenn ein massereicher Stern am Ende seines Lebens explodiert, dann leuchtet er für kurze Zeit extrem hell auf. Wenn zwei Neutronensterne kollidieren, dann gibt es ebenfalls kurze, extrem helle Blitze in allen möglichen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums; wenn zwei schwarze Löcher kollidieren können wir für kurze Zeit Gravitationswellen registrieren. Aber einen so schnellen und sich nicht wiederholenden Ausbruch an starker Radiostrahlung hatte man bisher in der Form noch nicht gesehen. Das Phänomen, das David Narkevic in den alten Daten gefunden hatte, bekam die Bezeichung "Fast Radio Bursts", auf deutsch "schnelle Radiostrahlungsausbrüche" und das Ereignis vom 24. Juli 2001 wird seitdem auch "Lorimer-Burst" genannt, nach dem Professor übrigens, der die Idee für die Archiv-Suche hatte und nicht nach dem Studenten, der das Ereignis auch gefunden hat. Wo eins ist, sind vermutlich auch mehrere. Das gilt ganz allgemein und natürlich auch für astronomische Phänomene. Ereignisse die nur einmal und nie wieder vorkommen sind angesichts eines quasi unendlich großen Universums eher unwahrscheinlich und es ist erst recht unwahrscheinlich dass dieses Einzelereignis in der gesamten gewaltigen Geschichte des Kosmos gerade dann stattfindet wenn wir bereit sind, dabei mit unseren Teleskopen zuzusehen. Man konnte also davon ausgehen, dass es noch sehr viel mehr solcher Fast Radio Bursts gibt und wir sie bisher einfach nur übersehen haben. Also machte man sich auf die Suche und wurde schnell fündig. Aber nicht so wie erwartet. Am Parkes-Radioteleskop fand man im Jahr 2010 gleich 16 Radiopulse die sich bei genauerer Untersuchung aber als höchst irdisches Phänomen herausgestellt haben. Sie stammten von der Mikrowelle im Gebäude: So ein Gerät schaltet sich zwar automatisch ab, wenn man die Tür öffnet. Aber mit einer winzigen Verzögerung und deswegen gab es jedes Mal einen Radioimpuls der Sekundebruchteile dauerte immer dann, wenn jemand auf der Sternwarte die Mikrowelle aufgemacht hatte. Tja. Das heißt aber nicht, dass der Lorimer-Burst ebenfalls aus der Küche der Sternwarte kam. Der fand wirklich weit draußen im All statt und da stellt sich nun vermutlich die Frage: Woher weiß man das? Man weiß ja nicht einmal um was es sich dabei handelt; woher will man dann wissen, wie weit das Wasauchimmer entfernt ist? Das lässt sich aus der sogenannten Dispersion bestimmen. Überall im Weltall befinden sich freie Elektronen. Also nicht überall, aber der leere Raum zwischen den Sternen ist eben nicht komplett leer. Hier und da findet sich ein Atom, ein Molekül oder eben auch ein Elektron. An diesen Elektronen kann elektromagnetische Strahlung gestreut werden und je niedriger die Frequenz ist, desto stärker ist die Streuung. Der Radioimpuls wird ja nicht nur bei einer einzelnen Frequenz empfangen sondern über einen bestimmten Frequenzbereich. Und die höheren Frequenzen kommen dabei ein paar Sekundenbruchteilen vor den niedrigeren Frequenzen an. Das ist die Dispersion und ihr Ausmaß hängt natürlich vor allem von der Menge an freien Elektronen ab, die sich zwischen Teleskop und Radioquelle befinden. Die kennen wir nicht, weil wir nicht wissen, wo das Signal herkommt. Wir können aber aus anderen Daten zumindest ungefähr abschätzen, wie viele freie Elektronen ein Signal typischerweise treffen würde, wenn es irgendwo aus unserer eigenen Galaxie stammt. Die bei den Fast Radio Bursts beobachtete Dispersion ist aber viel größer; sie müssen also unterwegs sehr viel mehr Elektronen getroffen haben und daher auch von viel weiter her kommen; irgendwo aus anderen, weit entfernten Galaxien. Nach dem ersten Lorimer-Burst (und der Mikrowellen-Episode) fand man in Archivdaten noch weitere Beispiel für Fast Radio Bursts. Und am 20. November 2012 wurde vom Arecibo-Radioteleskop dann auch so ein ein Radioausbruch "live" gemessen. In den folgenden Jahren fand man jede Menge weitere. In Archivdaten und bei gezielten Beobachtungen. Man fand einige Radiosignale die sich wiederholten, aber viele, die einfach nur einmal auftauchten und dann nicht mehr zu registrieren waren. Ab zu ist es auch gelungen, die Galaxie zu finden, aus der die Radiosignale gekommen sind. Am 19. Juni 2019 etwa registrierte das CHIME-Teleskop in Kanada einen Fast Radio Burst der genau aus der Richtung des Himmels kam wo sich eine Spiralgalaxie befindet, 457 Millionen Lichtjahre weit weg. Zum damaligen Zeitpunkt war das der uns nächstgelegen Radio Burst, aber man hat bald weitere gefunden die aus Galaxien kommen, die uns noch näher sind. Am 28. April 2020 fand man - ebenfalls mit dem kanadischen CHIME-Teleskop - einen Fast Radio Burst der aus nur 30.000 Lichtjahren Entfernung und damit aus unserer eigenen Galaxie kommt. Und zwar aus genau der Richtung in der man am Himmel SGR 1935+2154 sehen kann. Das ist ein Magnetar und damit sind wir jetzt mittendrin bei der Frage nach der Natur der Fast Radio Bursts. Natürlich gab es im Laufe der Zeit jede Menge Hypothese darüber, was da so viel Radiostrahlung ins Universum abgibt. Kollisionen sind in solchen Fällen immer ein guter Ausgangspunkt. Dinge stoßen ja meistens nur einmal zusammen und WENN im Universum Himmelskörper kollidieren, dann sind das im Allgemeinen auch entsprechend extreme Ereignisse die jede Menge Strahlung freisetzen. Wir wissen, dass Neutronensterne die miteinander zusammenstoßen gigantische Mengen an Gammastrahlung freisetzen können. Warum sollten sie nicht auch für die Radioblitze verantwortlich sein? Neutronensterne sind die Reste von sehr massereichen Sternen; das was übrig bleibt, wenn diese Sterne keine Kernfusion mehr machen können. Dann schleudern sie ihre äußeren Schichten bei einer enormen Explosion hinaus ins All und übrig bleibt ein extrem kompakter Kern; ein paar Dutzend Kilometer groß aber so schwer wie die Sonne. Der Neutronenstern rotiert extrem schnell und hat auch ein extrem starkes Magnetfeld. Wenn zwei davon kollidieren, dann kollabieren auch ihre Magnetfelder und Radiostrahlung könnte freigesetzt werden. Gleiches gilt für Supernova-Explosionen: Auch das sind Einzelereignisse mit jeder Menge Strahlung. Wir können uns zum Beispiel zwei weiße Zwerge denken, die einander umkreisen. Ein weißer Zwerg ist das, was von Sternen wie unserer Sonne übrig bleibt, nachdem sie ihren Treibstoff für die Kernfusion aufgebraucht haben. Wenn die sich umkreisen und dabei zu nahe kommen, können sie verschmelzen. Dabei könnte Radiostrahlung entlang der magnetischen Pole des neu entstandenen, größeren weißen Zwergs entkommen. Es gibt noch jede Menge weitere Hypothesen, bis hin natürlich zu Aliens, die Fast Radio Bursts absichtlich erzeugen um damit Raumschiffe anzutreiben. Aber Aliens sind in der Wissenschaft selten eine gute Erklärung; vor allem, weil man ja keine Ahnung hat, was diese potenziellen Aliens alles können und wissen und es andererseits meistens sehr viel bessere Erklärungen gibt, die ohne Aliens auskommen. Also lassen wir die spekulativen Aliens und konzentrieren wir uns auf die Tatsache der Beobachtung vom April 2020, als man einen Fast Radio Burst innerhalb unserer Milchstraße zu einem Magnetar zurück verfolgen konnte. Was Magnetare sind habe ich in Folge 401 der Sternengeschichten ausführlich erklärt. Kurz gesagt: Ein schnell rotierender Neutronenstern mit einem besonders starken Magnetfeld, circa 1000 Mal stärker als üblich. In der magnetischen Hülle so eines Magnetars können elektrisch geladene Teilchen eingefangen und beschleunigt werden. Dabei entsteht Radiostrahlung, die sich dann in Form eines Fast Radio Bursts quasi entlädt. Aber so einfach ist es leider auch wieder nicht. Man hat zum Beispiel Fast Radio Bursts auch zu den Außenbereichen ferner Galaxien zurückverfolgen können; dorthin, wo eine Galaxie von Kugelsternhaufen umgeben ist. Solche Kugelsternhaufen in der Peripherie sind alt. Magnetare aber sollten eigentlich junge Objekte sein bzw. insofern jung, als ein Magnetar der Überrest eines großen, hellen Sterns mit entsprechend kurzer Lebensdauer ist. Und nach seiner Entstehung als Magnetar sein extremes Magnetfeld auch nicht ewig behält. In einem alten Kugelsternhaufen erwartet man also eher keine Magnetare. Aber in Kugelsternhaufen stehen die Sterne sehr dicht beieinander und es ist nicht unwahrscheinlich, dass dort ein weißer Zwerg - und von solchen Sternüberresten sollte es da auch jede Menge geben - einem anderen Stern nahe kommt, von ihm ein bisschen Masse anzieht und dadurch zu einem Neutronenstern kollabiert. Auch dabei wird Radiostrahlung frei. Es ist ein bisschen unbefriedigend. Wir wissen, dass es die Fast Radio Bursts gibt und dass sie sowohl in unserer eigenen Galaxie stattfinden als auch in weit entfernten. Wir wissen, dass es mehrere mögliche Ursachen für ihren Ursprung gibt. Wir sind aber nicht in der Lage, eindeutige Indizien zu finden, die eine Ursache stärken oder andere zweifelsfrei ausschließen. Sicher ist: Fast Radio Bursts haben etwas mit der Art zu tun, wie manche Sterne ihr Leben beenden. Ebenfalls sicher ist aber auch: Wir werden nicht aufhören, das Phänomen zu untersuchen. Noch wissen wir nicht Bescheid darüber. Aber je nachdem wann ihr diesen Podcast hört, haben wir die Lösung vielleicht ja schon gefunden…

Schlangen, Adler und diverse Typen Sternengeschichten Folge 486: Das Sternbild Schlange Am Himmel gibt es erstaunlich viele Schlangen. Es gibt das Sternbild der Wasserschlange, das der kleinen Wasserschlange und eine simple Schlange gibt es auch noch. Vielleicht liegt das daran, dass man die Sterne am Himmel relativ einfach zu einer Schlange verbinden kann. Oder weil wir Menschen Schlangen immer schon gefährlich und faszinierend gefunden und sie deswegen auch mit unseren Mythen am Himmel verewigt haben. So oder so - heute geht es in den Sternengeschichten um das Sternbild Schlange. Dass Sternbilder keinen wissenschaftlichen Wert haben, habe ich in den Sternengeschichten ja schon oft erklärt. Aber der Himmel ist ja nicht nur für die Wissenschaft da. Und deswegen haben wir Menschen immer schon unsere Mythen und Ängste, unsere Helden und Götter, unsere Wünsche und Hoffnungen an den Himmel projiziert und die leuchtenden Punkte dort zu Bildern angeordnet, die all unsere Geschichten erzählen. Jedes Volk hat im Laufe der Zeit seine eigenen Geschichten und Sternbilder erzählt; Anfang der 1920er Jahre hat die Internationale Astronomische Union aber 88 "offizielle" Sternbilder festgelegt und sich dabei im Wesentlichen am Himmel der griechisch-römischen Antike und den Ergänzungen der europäischen Entdecker der frühen Neuzeit orientiert. Der Himmel wurde also in 88 Bereiche unterteilt und jeder dieser Bereiche ist ein Sternbild. Bis auf die Schlange - sie ist das einzige Sternbild des Himmels, das aus zwei voneinander getrennten Bereichen besteht. Aber fangen wir mal mit den Äußerlichkeiten an. Das Sternbild Schlange gehört zu den größeren des Himmels; nur 22 andere Sternbilder sind noch größer. Von Mitteleuropa aus kann man es am besten im Sommer beobachten, obwohl es dort eigentlich nicht viele helle Sterne gibt, die man beobachten könnte - aber dazu später mehr. Südlich der Schlange findet man die Sternbild Waage und Schütze, im Westen die Jungfrau und den Bärenhüter. Im Osten sind das Sternbild und der Adler. Aber ich habe vorhin erwähnt, dass die Schlange aus zwei getrennten Bereichen am Himmel besteht. Die heißen "Serpens Caput" und "Serpens Cauda", also Kopf und Schwanz der Schlange, wobei sich der Kopf im Westen befindet und der Schwanz im Osten. Und was ist zwischen Kopf und Schwanz? Der Körper natürlich, der aber nicht zum Sternbild Schlange gehört sondern Teil des Sternbilds Ophiuchus ist, auf deutsch der "Schlangenträger". Das klingt ein wenig verwirrend, also schauen wir mal kurz auf die Mythologie die dem ganzen zugrunde liegt. Schlange und Schlangenträger stammen aus der antiken, griechisch-römischen Mythenwelt. Die Menschen damals haben sich dort also einen Mann vorgestellt, der eine große Schlange in Händen trägt. Für die Griechen war dieser Mann Asklepios (bei den Römern "Äskulap" genannt), der Gott der Heilkunst. Aber wozu braucht ein Arzt eine Schlange? Vermutlich um ihr das Gift zu entnehmen, das in geringer Dosierung auch als Heilmittel eingesetzt werden kann. Das zumindest wäre eine in der Realität verhaftete Erklärung, der eigentliche Mythos geht so: Asklepios war der Sohn des Gottes Apollo. Seine Mutter war eine Prinzessin oder Königin, da ist sich die Mythologie nicht ganz einig. Auf jeden Fall war Asklepios ein Halbgott und wurden vom Kentauren Chiron - eines dieser Wesen die halb Mensch und halb Pferd sind - in allen Dingen unterrichtet. Vor allem aber in der Heilkunst, die Asklepios so gut beherrschte, dass er sogar Tote zum Leben erwecken konnte. Das merkte er, als Hippolytos, der Sohn von König Theseus bei einem Unfall starb. Die Göttin Artemis, die ein bisschen auf Hippolytos stand, hat Asklepios gebeten, ihn wieder zum Leben zu erwecken, was der auch tat. Beziehungsweise nicht tat, weil er ja noch nicht wusste, wie das geht. Aber als er da so stand und auf den toten Hippolytos schaute, kam ne Schlange vorbei. Das nervte Asklepios offensichtlich und er erschlug sie mit seinem Stab. Woraufhin eine zweite Schlange angeschlängelt gekommen ist, mit einem komischen Zauberkraut im Maul mit dem sie die erste Schlange wieder zum Leben erweckt hat. "Schau an!", dürfte sich Asklepios gedacht haben, und hat das Kraut fix selbst genutzt, um Hippolytos wiederzubeleben. Das hat aber die anderen Götter geärgert, weil die Toten zum Leben erwecken war ihr Job, da durfte sich so ein Mensch nicht einfach einmischen, selbst wenn er ein Halbgott ist. Zeus wollte Asklepios also umbringen, Artemis und Apollo konnten ihn aber zumindest so weit beruhigen, dass er von seinen Mordplänen absah und Asklepios stattdessen nur an den Himmel versetzt hat, wo er ab jetzt als Sternbild unsterblich war, mitsamt der Schlange. Den Stab des Asklepios mit der Schlange die sich darum windet kann man übrigens heute immer noch überall sehen. Der sogenannte "Äskulapstab" ist zum Symbol der Heilkunst geworden das man heute überall in Apotheken und Krankenhäusern finden kann. Aber wie gesagt: Das ist nur eine Geschichte, von vielen Geschichten die die Menschen sich ausgedacht haben. Die Babylonier haben in dieser Gegend des Himmels den Kriegsgott Zababa gesehen, ohne Schlange, aber dafür mit Pfeil und Bogen. Und gleich daneben hatten die Babylonier übrigens das Sternbild "Leichnam" platziert; wahrscheinlich ein Opfer des Kriegsgottes. Eigentlich passend, dass die Griechen dann noch nen Arzt dazu geschickt haben… Wir lassen die Mythologie aber jetzt mal beiseite und schauen auf die Sterne, die sich in der Schlange befinden. Jede Menge natürlich, und viele davon kann man auch mit freiem Auge sehen. Dazu muss der Himmel aber richtig dunkel sein und selbst dann sind die Sterne der Schlange eher unscheinbar. Nur einer davon ist halbwegs hell und das ist Alpha Serpentis beziehungsweise "Unukalhai". Das kommt aus dem arabischen und heißt so viel wie "Hals der Schlange"; der lateinische Name dieses Sterns ist "Cor Serpentis" und bedeutet "Herz der Schlange". Aber egal ob Hals oder Herz - so wahnsinnig viel gibt es darüber nicht zu erzählen. Alpha Serpentis ist knapp 74 Lichtjahre von der Sonne entfernt und ein Riesenstern mit der 70fachen Leuchtkraft der Sonne. Er ist aber auch knapp Tausend Grad kühler und befindet sich schon am Ende seines Lebens. Wesentlich spannender wird es, wenn wir ein wenig weiter hinaus schauen und auf die Objekte der Schlange, die keine Sterne sind. Da ist zum Beispiel "Hoags Objekt". Entdeckt hat es der amerikanische Astronom Arthur Hoag im Jahr 1950. Es handelt sich um eine Galaxie die ungefähr 500 Millionen Lichtjahre weit entfernt ist. Weit entfernte Galaxien gibt es natürlich haufenweise im Universum. Aber ein Blick auf Hoags Objekt zeigt, dass es sich um etwas besonders handelt. Es ist eine sogenannte "Ringgalaxie": Man sieht einen nahezu perfekten Ring aus hellen, blauen Sternen, der einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren hat. Und im Zentrum dieses Rings ist ein kugelförmiger Kern mit einem Durchmesser von etwa 17.000 Lichtjahren der aus gelb leuchtenden Sternen besteht. Und dazwischen ist nichts. Zumindest nichts, das sich so einfach beobachten lässt aus der Entfernung; der eine oder andere Sternhaufen wird da schon noch sein. Wie Hoags Objekt entstanden ist, wissen wir noch nicht. Normalerweise entstehen Ringgalaxien wenn eine kleine Galaxie mit einer größeren kollidiert. Wenn das auf die richtige Weise passiert, dann ist der Effekt ähnlich wie wenn man mit einer Pistole schießt. Die Details sind natürlich ein wenig komplizierter, aber durch die Wechselwirkung einer kleinen und dichten Galaxie und einer größeren, weniger dichten kann die Sternentstehung in einem ringförmigen Bereich um das Zentrum angeregt werden. Die jungen Sterne leuchten hell und blau, so wie bei Hoags Objekt. Nur dass da trotz intensiver Suche keine zweite Galaxie zu finden ist und keine Spuren irgendeiner Kollision. Tja. Irgendwann werden wir sicher noch rauskriegen, wie Hoags Objekt entstanden ist. Und bis dahin können wir die seltsame Galaxie anschauen und einfach nur schön finden. Und wer an schöne Dinge im Weltraum denkt, sieht vor dem inneren Auge vermutlich ein Bild, das dem Adlernebel recht ähnlich sieht. Das Sternbild Adler grenzt zwar tatsächlich an die Schlange, der Adlernebel befindet sich aber trotzdem nicht dort. Sondern eben in der Schlange. Oder genauer gesagt: Ungefähr 7000 Lichtjahre weit weg und seinen Namen hat er, weil er einem Adler ähnlich sehen soll. Der Adlernebel ist ein sogenannter Emissionsnebel, eine große Wolke aus vor allem Wasserstoff in der Sterne entstehen. Diese jungen Sterne bringen mit ihrer heißen Strahlung das restliche Gas des Nebels in wunderbaren Farben zum Leuchten. Entdeckt hat den Adlernebel der Schweizer Astronom Jean-Philippe de Chéseaux im Jahr 1745. So richtig berühmt ist er - also der Nebel - aber 1995 geworden, als das Hubble-Weltraumteleskop die Region beobachtet hat. DIESE Bilder habt ihr vermutlich alle schon mal gesehen. Eines davon hat sogar einen eigenen Namen bekommen: "Die Säulen der Schöpfung". Vor einem Hintergrund aus blau-grün leuchtendem Gas, das durchsetzt mit hellen rötlichen Sternen ist, ragen schwarz-bräunliche Wolken empor, die aussehen wie massive Säulen. Die "Säulen" sind vier Lichtjahre groß, dort entstehen neue Sterne die mit ihrer Strahlung die Säulenwolken langsam auflösen und so die komplexen und faszinierenden Strukturen geschaffen haben die man dort sehen kann. Der Adlernebel und die Säulen der Schöpfung haben noch viel mehr zu bieten, aber das schauen wir uns in einer anderen Folge mal genauer an. Und sagen bis dahin der himmlischen Schlange auf Wiedersehen.

Der Mond macht feuchte Füße Sternengeschichten Folge 485: Mondstillstand, Klimawandel und lästige Überschwemmungen Der Mond beeinflusst die Erde. Wir Menschen aber auch. Und wenn beides zusammenkommt, kann das unangenehme Folgen haben. Aber fangen wir zuerst mit dem Mond an. Wenn er die Erde beeinflusst, dann geht es nicht um den "richtigen Zeitpunkt" zum Haareschneiden, die Gartenarbeit oder ähnlichen esoterischen Unsinn. Darüber habe ich ja schon in Folge 254 der Sternengeschichten gesprochen. Es geht um die Gezeiten, die im Detail durchaus sehr kompliziert sind, was man in Folge 161 nochmal nachhören kann. Aber im Prinzip geht es um die Anziehungskraft des Mondes, die an unterschiedlichen Stellen der Erdoberfläche unterschiedlich stark ist weil ja diese unterschiedlichen Orte auch unterschiedlich weit vom Mond weg sind. Dieser Unterschied in der Anziehungskraft des Mondes führt am Ende zu dem, was wir Gezeiten nennen, also Ebbe und Flut: unterschiedliche Wasserstände an den Küsten der Meere. Wie stark Ebbe und Flut ausfallen, hängt von diversen Faktoren ab. Unter anderem von der Geografie, also der genauen Form der Küstenlinie, dem Ausmaß des Gewässers um das es geht, und so weiter. Es kommt aber auch an, wie Mond und Sonne gerade in Bezug aufeinander stehen. Denn es gibt ja nicht nur Gezeiten, die der Mond auslöst, sondern auch Gezeiten die durch die Anziehungskraft der Sonne verursacht werden. Wir auf der Erde spüren immer nur die jeweilige Summe der Gezeitenkräfte, die Sonne spielt aber durchaus eine wichtige Rolle und macht im Schnitt mehr als ein Drittel der Gezeitenkraft aus, die auf die Erde wirkt. Wenn jetzt Sonne und Mond von der Erde aus gesehen auf einer Linie stehen, dann summieren sich ihre Kräfte und die Gezeiten fallen stärker aus. Das nennt man "Springtide" und sowas kommt logischer bei Vollmond und Neumond vor. Bei Halbmond stehen Sonne und Mond rechtwinkelig zueinander und ihre Beiträge schwächen sich ab. Diese schwächeren Gezeiten heißen Nipptiden. Aber das war noch längst nicht alles. Die Bahn der Erde um die Sonne und die Bahn des Mondes um die Erde sind ja keine exakten Kreise. Die Bahnen sind Ellipsen, sie sind zueinander geneigt, sie wackeln aufgrund diverser Störungen ständig durch die Gegend, und so weiter. Das alles beeinflusst, wie Sonne, Mond und Erde zueinander stehen und verändert die Stärke der Gezeiten. Das will ich jetzt nicht alles im Detail erklären, sondern mich auf ein bestimmtes Detail konzentrieren. Dabei geht es um die "Knotenlinie" und den sogenannten "Mondstillstand". Fangen wir mit den Knoten an. Die Ebene der Mondbahn ist gegenüber der Ekliptik, also der Ebene der Erdbahn geneigt. Und zwar um circa 5 Grad. Das bedeutet, es gibt eine Linie entlang der sich die beiden Ebenen schneiden und das ist die Knotenlinie. Und entlang der Mondbahn gibt es zwei Punkte, die genau auf dieser Linie liegen, nämlich die "Mondknoten" oder "Knotenpunkte". Befindet sich der Mond in einem Knotenpunkt, dann befindet er sich auch genau im Schnittpunkt von Mond- und Erdbahn. Nur dann stehen Erde, Mond und Sonne WIRKLICH in einer Linie, also genau hintereinander und können einander verdecken. Wenn also zufällig Neumond ist wenn der Mond im Knotenpunkt steht, gibt es eine Sonnenfinsternis; ist gerade Vollmond wenn der Mond den Knotenpunkt passiert, dann kriegen wir eine Mondfinsternis. Aber heute soll es ja nicht um Finsternisse gehen, sondern um die Gezeiten. Deswegen ist es auch noch wichtig zu wissen, dass die Knotenlinie nicht fix im Raum steht. Denn da sind ja immer noch die diversen gravitativen Störungen der anderen Himmelskörper. Die Knotenlinie dreht sich im Kreis und braucht 18,61 Jahre um eine komplette Drehung zu vollführen. Was heißt das jetzt alles? Schauen wir zuerst mal, wie hoch der Mond überhaupt so am Himmel stehen kann. Das hängt natürlich auch vom jeweiligen Zeitpunkt ab und auch von wo auf der Erde man zum Himmel schaut. Aber erinnern wir uns: Die Mondbahn ist um 5 Grad gegenüber der Ekliptik geneigt. Die Ekliptik ist die Ebene, in der sich die Erde um die Sonne bewegt oder, umgekehrt betrachtet, die Ebene, in der sich die Sonne scheinbar bewegt, wenn wir von der Erde aus zum Himmel schauen. In den Folgen 135 und 474 habe ich über die Sommer- und die Wintersonnenwende gesprochen. Das sind die Zeitpunkte im Jahr, an denen die Sonne ihren höchsten bzw. tiefsten Stand am Himmel erreicht. Wir wissen ja, dass die Sonne im Winter tief am Himmel steht und im Laufe des Frühlings Tag für Tag ihren Höchststand zu Mittag immer weiter oben erreicht. Bis sie zur Sommersonnenwende schließlich mittags so hoch steht, wie es nur geht und dann - Tag für Tag - ihren Höchststand wieder tiefer am Himmel hat. Den tiefsten Höchstand erreicht sie zur Wintersonnende und dann geht das Spiel wieder von vorne los. Das war die Sonne, die sich in der Ekliptikebene bewegt. Und weil die Mondbahn um 5 Grad gegenüber der Ekliptik geneigt ist, kann der Mond noch 5 Grad höher am Himmel aufsteigen als die Sonne bzw. seinen Tiefstpunkt 5 Grad tiefer erreichen. Es ist allerdings ein bisschen komplizierter, denn der Mond braucht ja nur knapp 4 Wochen für einen Umlauf die Erde. Wie hoch ein Himmelskörper - Sonne, Mond oder irgendwas anderes - am Himmel steht, wird mit der sogenannten "Deklination" gemessen. Das ist eine Koordinate, wie die geografische Breite. Nur dass sie nicht vom Äquator der Erde aus gemessen wird, sondern vom Himmelsäquator aus, der aber dem an den Himmel projizierten Äquator der Erde entspricht. Der Polarstern, der ja fast exakt im Himmelsnordpol steht, hat deswegen eine Deklination von 90 Grad Nord. Bei der Sonne beträgt die maximale Deklination zur Sommersonnenwende +23,5 Grad und -23,5 Grad zur Wintersonnenwende. Soll heißen: Im ersten Fall steht sie 23,5 Grad über dem Himmelsäquator und im zweiten 23,5 Grad darunter. Wie hoch der Himmelsäquator selbst am Himmel zu sehen ist, hängt von der geografischen Breite ab. Steht man direkt am Äquator der Erde, dann verläuft der Himmelsäquator logischerweise auch direkt über den eigenen Kopf, hat also eine Höhe von 90 Grad über dem Horizont. An den Polen sieht man den Himmelsäquator direkt am Horizont und dazwischen entspricht die Höhe des Himmelsäquators 90 Grad minus der jeweiligen geografischen Breite. Will man also wissen, wie hoch die Sonne maximal am Himmel stehen kann, muss man 90 Grad - minus geografische Breite rechnen und dann plus 23,5 Grad. Und beim Mond kommen noch mal 5 Grad dazu. Das war jetzt alles ein wenig kompliziert, soll aber vor allem zeigen, dass der Mond sowohl höher am Himmel stehen kann als die Sonne. Er kann maximal eine Deklination von +28,6 Grad erreichen und minimal eine von 18,4 Grad. Egal welche Deklination der Mond aber gerade hat: Im Gegensatz zur Sonne erreicht er seinen Höchst/Tiefststand am Himmel aber eben im Verlauf von 4 Wochen - einem Monat - und nicht während eines Jahres. Oder anders gesagt: Im Laufe von 18.6 Jahren gibt es zwei extreme Zustände, die "Großer Mondstillstand" und "Kleiner Mondstillstand" genannt werden. Beim großen Mondstillstand wird der Mond seinen höchsten Punkt am Himmel mit einer Deklination von +28,6 Grad erreichen und zwei Wochen später bei einer Deklination von -28,6 Grad seinen tiefsten. Dannach werden die Deklinationswerte im Laufe der 18,6 Jahre weniger extrem, bis nach der Hälfte, also nach 9,3 Jahren, der Mond seinen höchsten Punkt am Himmel mit einer Deklination von +18,4 Grad erreicht und 2 Wochen später seinen tiefsten bei -18,4 Grad. Und dann geht alles wieder zurück. Der Begriff "Stillstand" hat also nichts damit zu tun, dass der Mond irgendwie aufhört sich zu bewegen. Sondern bezieht sich darauf, dass die Schwankungsbreite der Monddeklination im Laufe von 18,6 Jahren größer und kleiner wird. Aber sich eben zu den Zeitpunkten von großem und kleinen Mondstillstand umkehrt, also kurzfristig nicht größer oder kleiner wird, sondern eben still zu stehen scheint. Gut, aber was hat das jetzt alles mit den Gezeiten zu tun? Ich habe zu Beginn erzählt, dass die Gezeiten ganz besonders stark sind, wenn Mond, Sonne und Erde exakt in einer Linie stehen, sich also alle in der gleichen Ebene befinden. Anders herum gesagt heißt das: Wenn der Mond gerade besonders hoch über die Sonnenposition am Himmel klettern kann, stehen die drei Himmelskörper tendenziell alles andere als in einer Ebene und die Gezeiten fallen schwächer aus. Oder nochmal anders gesagt: Während eines kleinen Mondstillstands sind Sonne, Mond und Erde eher so ausgerichtet, dass die Gezeiten stärker werden als während eines großen Mondstillstands. Und ein letztes Mal anders gesagt: Diese 18,6-Jahres-Periode in der Bewegung der Mondknotenlinie führt dazu, dass in der einen Hälfte des Zeitraums die Gezeiten tendenziell etwas schwächer ausfallen als sie eigentlich sollten und in der anderen stärker, als es ansonsten der Fall wäre. An den Extrempunkten ist der Effekt besonders ausgeprägt; man nennt das auch die "Nodaltide". Das ist also ein Gezeiteneffekt, der mit einer Periode von 18,6 Jahren stärker und schwächer wird und dessen Einfluss durchaus ein paar Prozent der gesamten Gezeitenkraft ausmachen kann. Was - je nach Küstenlinie usw. - ein paar Zentimeter mehr oder weniger Wasserstand bei Ebbe oder Flut bedeuten kann. Das alles ist nicht neu; darüber weiß man schon seit dem 18. Jahrhundert Bescheid. Neu ist, dass auch wir Menschen angefangen haben die Erde zu beeinflussen und zwar mit dem menschengemachten Klimawandel. Die Erwärmung der Erde lässt den Meeresspiegel steigen. Einerseits, weil wärmeres Wasser sich ausdehnt und andererseits, weil natürlich auch das Eis der Gletscher schmilzt und ins Meer läuft. Womit wir jetzt beim Phänomen der "lästigen Überschwemmung" angekommen sind. Der Fachbegriff dafür ist "tidal flooding" oder eben "nuisance flooding" und beschreibt eine Überschwemmung, ganz ohne schlechtes Wetter, Sturm, und so weiter. Sondern eine Überschwemmung, die nur dadurch auftritt, dass die Gezeiten eben ein paar Zentimeter höher sind als normal und die Flut dann ein bisschen in Gegenden rumplantscht, wo sie normalerweise nicht hinkommt. Das ist im Allgemeinen nicht gefährlich, aber eben lästig. Kritisch wird es dann, wenn so eine "lästige Überschwemmung" häufiger wird. Wenn etwa eine Brücke oder eine Straße einmal kurz überschwemmt wird, ist das kein Drama. Wenn es aber immer wieder passiert, dann sorgt das Salzwasser irgendwann für Schäden. Gleiches gilt zum Beispiel auch für Felder in Küstennähe: Wenn sie zu oft mit Salzwasser überschwemmt werden, kann man da irgendwann nichts mehr anbauen. Und ständige Überschwemmungen, selbst wenn sie nur gering sind, erhöhen auch die Erosion an den Küsten selbst. Der menschengemachte Klimawandel hat mittlerweile für einen Anstieg des Meeresspiegels um circa 3,5 Millimeter pro Jahr gesorgt. Das klingt nach wenig. Aber es sind eben ein paar Millimeter pro Jahr. Und die können, zusammen mit den durch die Schwankungen der Knotenlinie ausgelösten Nodaltiden genau dafür sorgen, dass es eine "lästige Überschwemmung" gibt, die es ansonsten nicht gegeben hätte. Der Klimawandel macht diese Art von Hochwasser häufiger und damit eben nicht mehr nur lästig, sondern kritisch. Im Jahr 2015 gab es einen kleinen Mondstillstand. 18,6 Jahre später ist 2033, nochmal 18,6 Jahre später dann 2050. Der Meeresspiegel wird zwischen 2015 und 2050 auf jeden Fall steigen; egal was in Sachen Klimaschutz noch passiert. Der Anstieg des Meeresspiegels gehört zu den Phänomenen, bei denen wir es schon verpasst haben, sie aufzuhalten. Selbst wenn die CO2-Menge in der Atmosphäre nicht mehr weiter steigt wird es sehr, sehr lange dauern, bis das Wasser wieder zurück auf die Gletscher gelangt und dort dauerhaft gefroren ist. Die Klimakrise sorgt also nicht nur durch die häufigeren extremen Wetterereignise für mehr und heftigere Überschwemmungen. Wir müssen deswegen auch zu den Zeitpunkten des kleinen Mondstillstands in Zukunft mit sehr viel mehr "lästigen Überschwemmungen" rechnen. Mit all den Konsequenzen, die sie dann weit mehr als nur lästig machen.

Gruß von der Sonne Sternengeschichten Folge 484: Das Carrington-Ereignis "Während der Beobachtung einer Gruppe von Sonnenflecken am 1. September wurde ich pötzlich vom Auftauchen eines sehr hellen Lichtsterns überrascht, sehr viel heller als die Oberfläche der Sonne und blendend für das ungeschützte Auge. Er erhellte die nahen Flecken und Strukturen, ungefähr so wie die Wolkenränder bei Sonnenuntergang aussehen. Die Strahlen erstreckten sich in alle Richtungen und das Zentrum kann man mit der blendenden Helligkeit des Sterns alpha Lyrae vergleichen, wenn man ihn in einem Teleskop mit geringer Vergrößerung betrachtet. Es dauerte circa fünf Minuten und verschwand plötzlich um 11:25." Diese Beobachtung berichtete der englische Hobby-Astronom Robert Hodgson im Jahr 1859. Und wäre das, was er da gesehen hatte nicht im 19. Jahrhundert passiert sondern heute, dann würden wir definitiv darüber Bescheid wissen. Hodgson hat eine gewaltige Sonneneruption beobachten die den bisher größten bekannten "geomagnetischen Sturm" auf der Erde verursachte. Eigentlich war Hodgson ja Verleger, der sich früh zur Ruhe setzte um sich mit der gerade erst entstandenen Fotografie zu beschäftigen und der Astronomie. Er baute sich seine eigene Sternwarte in der er sich vor allem der Sonnenbeobachtung widmete. Und am 1. September 1859, kurz vor Mittags machte er die Beobachtung, die ich zu Beginn beschrieben haben. Hodgson war allerdings nicht der einzige, der dieses Phänomen gesehen hatte. Zur gleichen Zeit und nicht zu weit entfernt von Hodgson blickte auch der Astronom Richard Carrington durch sein Teleskop. Im Gegensatz zu Hodgson war Carrington kein Hobby-Astronom, aber auch er fand seinen Weg zur Wissenschaft nicht gleich. Der Vater von Carrington war Bierbrauer, mit eigener Brauerei. Für Richard, seinen Sohn, hatte er eigentlich das Leben eines Priesters vorgesehen. Beim Studium in Cambridge entdeckte Richard Carrington aber dann seine Interesse für die Naturwissenschaft, insbesondere die Astronomie. Er arbeitete dann auch tatsächlich ein paar Jahre an der Sternwarte im nordenglischen Durham. Allerdings nur als Assistent, was ihm nicht so gefallen hat. Zum Glück war sein Vater ein wohlhabender Brauereibesitzer von dem er sich Geld leihen konnte um eine eigene Sternwarte zu bauen. Die stand in Redhill, ein Stückchen südlich von London. Dort beschäftigte er sich zuerst mit den zirkumpolaren Sternen, also Sterne, die man die ganze Nacht über am Himmel sehen kann. Die waren damals vor allem interessant für die Navigation und der Katalog ihrer Positionen, den Carrington erstellte wurde daher auch mit Geld der britischen Marine publiziert. Einen Preis von der Royal Astronomical Society gab es dafür ebenfalls. Daneben hat sich Carrington aber auch für die Sonne interessiert. Dass es auf der Sonnenoberfläche dunkle Flecken gibt, hatte man schon im 17. Jahrhundert, kurz nach der Erfindung der ersten Teleskope entdeckt. Eine überraschende neue Erkenntnis über diese Flecken wurde aber erst zu Carringtons Zeit bekannt. Der deutsche Apotheker Samuel Heinrich Schwabe fand durch jahrzehntelange Beobachtungen heraus, dass die Anzahl der Flecken mit einer Periode von circa 10 Jahren schwankt und veröffentlichte diese Erkenntnis 1844. Der große Universalgelehrte Alexander von Humboldt verbreitete diese Entdeckung 1851 in seinem Monumentalwerk "Kosmos" und als Carrington 1852 seine eigene Sternwarte baute, nutze er sie auch um diese faszinierende Eigenschaft der Sonne genauer zu untersuchen. Seine sehr genauen und sehr regelmäßigen Beobachtungen der Sonne waren eine wichtige Grundlage für die Entwicklung einer ernsthaften Sonnenforschung. Carrington war ein bedeutsamer Forscher seiner Zeit und hätte noch viel bedeutsamer werden können. Aber eine große und lange Karriere hat er leider nicht gehabt. 1858 starb Carringtons Vater und Richard musste die Brauerei übernehmen. Das machte ihm aber nicht nur keinen Spaß, sondern nahm im auch die Zeit für die Forschung. Carrington wollte sich um eine Stelle an einer Universität bewerben. Er wurde aber überall abgelehnt; unter anderem weil der einflussreiche Hofastronom George Bidell Airy dafür sorgte, der Carrington nicht mochte und mit seiner Art der Arbeit nicht klar kam. 1861 verkaufte Carrington seine Sternwarte, später auch die Brauerei und richtete sich eine neue Sternwarte ein. Aber er war frustriert, er war mittlerweile auch schwer krank (wahrscheinlich ein Schlaganfall, das weiß man nicht so genau) und es gelang ihm keine wirklich relevante Forschung mehr. Am 27. November 1875 starb Richard Carrington im Alter von nur 49 Jahren. Sein Name ist aber bis heute mit der Beobachtung verbunden, die er gleichzeitig und unabhängig von Hodgson am 1. September 1859 machte. Das "Carrington-Ereignis" dient heute noch als dramatisches Beispiel dafür, was die Sonne mit der Erde anstellen kann und hat uns gezeigt, wie umfassend die Auswirkungen einer Sonneneruption sein können. Was ist da also passiert, am 1. September 1859? Carrington hat das in seinem eigenen Protokoll der Beobachtung ein wenig genauer beschrieben als Hodgson. Zuerst sah er eine große Gruppe von Sonnenflecken; die war schon länger an der Sonnenoberfläche sichtbar und Carrington konnte auch eine sehr schöne Zeichnung davon anfertigen. In diesen Sonnenflecken sah er dann plötzlich ein extrem helles Licht, so hell, dass er zuerst daran dachte, dass vielleicht ein Loch in seinem Sonnenfilter war. Dann aber merkte er, dass er tatsächlich ein Phänomen auf der Sonnenoberfläche sah und lief schnell los, um Zeugen für diese Beobachtung zu holen. Fotos machen konnte man damals ja nur bedingt bzw. etwas aufwendig. Aber auch wenn er nur 60 Sekunden weg war: Als er wieder durchs Teleskop schaute, war die Lichterscheinung schon fast vorbei. Carrington harrte noch eine weitere Stunde vor dem Teleskop aus, aber es gab kein weiteres Licht mehr. Eine Lichterscheinung auf der Sonne… das war zwar neu und spannend. Aber das, was danach kam, war WIRKLICH außergewöhnlich. In den kommenden Nächten konnte man Polarlichter beobachten und zwar nicht so wie sonst nur in den nördlichen und südlichen Regionen der Erde; in der Arktis und der Antarktis. Die bunten Lichter am Himmel waren bis in die Karabik zu sehen und teilweise so hell, das Menschen dadurch aufwachten weil sie dachten, der Morgen wäre schon angebrochen. Und die Telegraphenleitungen fielen an vielen Orten in Europa und den USA aus. Die Leitungen sprühten Funken; die Menschen die die Telegraphen bedienten, bekamen elektrische Schocks und in einigen Fällen konnten sogar weiter elektrische Signale über die Leitungen geschickt werden, obwohl die Stromquellen schon längst abgeschaltet gewesen waren. Dort wo magnetische Messungen angestellt wurde, gab es verwirrende Ergebnisse und extreme Ausschläge. Kurz gesagt: ein paar Tage lang herrschte ein elektromagnetisches Chaos auf der Erde; es fand das statt, was man einen "geomagnetischen Sturm" nennt. Heute wissen wir besser Bescheid, was bei solchen Ereignissen passiert. Ich hab davon ja schon vor längerer Zeit in Folge 10 der Sternengeschichten mehr erzählt. Die Sonne besteht aus einem enormen Gewusel aus elektrisch geladenen Gas, das Magnetfelder erzeugt und dessen Bewegung von diesen Magnetfeldern beeinflusst wird. Wenn es ganz wild wird, kann es zu so etwas wie einem Kurzschluss kommen und dann wird jede Menge Energie frei. Bei so einer Sonneneruption können große Mengen an Material der Sonnenatmosphäre schnell und weit hinaus ins All geschleudert werden. Das ist ein "koronaler Massenauswurf" und diese Teilchen treffen dann ein paar Stunden bis Tage später auf die Erde. Zumindest dann, wenn der Auswurf zufällig gerade auf die Position der Erde gerichtet war, was natürlich nicht immer der Fall ist. Aber wenn es der Fall ist, dann prallt das Material auf das Magnetfeld unseres Planeten und auf die Atmosphäre. Dadurch entstehen die Polarlichter, was ich in Folge 206 ja ausführlich erklärt habe. Und sie entstehen deswegen in den Polarregionen, weil das geladene Zeug von der Sonne am Magnetfeld der Erde in Richtung der Pole gelenkt wird. Wenn aber so richtig viel Material ankommt, dann kann es auch weit abseits der Pole zu Polarlichtern kommen. Wenn das Material der Sonne mit enormer Geschwindigkeit auf das irdische Magnetfeld trifft, kann es dort zu kurzfristigen starken Schwankungen der Magnetfeldstärke kommen. Das wiederum kann in langen elektrischen Leitern - eben zum Beispiel den Telegraphenkabeln die damals überall durch die Gegend gespannt waren - einen Strom induzieren. Das hat 1859 die Schäden in den Telegraphen verursacht. Heute haben wir keine Telegraphen mehr - aber dafür überall Stromleitungen und hier könnte ein Sonnensturm zum Ausfall der Transformatorstationen führen. Auch Satelliten wären von Sonnenstürmen betroffen, ebenso Menschen, die sich gerade im Weltraum aufhalten. Funkübertragen wären gestört; Handys, Radio und Fernsehen könnten zweitweilig ausfallen. Ein Phänomen wie das Carrington-Ereignis hätte in unserer modernen technischen Welt sehr viel größere Auswirkungen als damals im 19. Jahrhundert. Aber man kann sich einigermaßen darauf vorbereiten. Im Gegensatz zu damals steht die Sonne heute unter ständiger Beobachtung. Satelliten im All haben sie rund um die Uhr im Blick und wir wissen, wie sich so ein koronaler Massenauswurf ankündigt. Und da das Material ja mindestens ein paar Stunden zu uns unterwegs ist, haben wir entsprechend viel Vorwarnzeit. Astronautinnen und Astronauten können sich in abgeschirmte Räume von Raumstationen und Raumschiffen begeben. Satelliten können in einen geschützten Ruhemodus versetzt werden. Transformatorstationen können entsprechend ausgerüstet werden, um Schäden und Ausfälle zu vermeiden. Trotzdem sind sehr starke Sonnenstürme eine durchaus reale Gefahr, nicht weniger als Erdbeben, Überschwemmungen oder Vulkanausbrüche. Sie passieren nicht so oft, aber sie finden statt. Im Schnitt alle 500 Jahre, zumindest so große wie das Carrington-Ereignis. Kleinere Sonnenstürme gibt es öfter und deren Auswirkungen finden vor allem im Weltall statt. Anfang 2022 sorgte zum Beispiel ein kleinerer Sonnensturm für den Ausfall von 40 Starlink-Satelliten. Aber so ist die Welt hat. Sie ist kein gottgegebenes Paradies das extra für uns eingerichtet worden ist. Wir können froh darüber sein, dass die Erde halbwegs lebensfreundliche Bedingungen bietet, trotz Vulkanen und Erdbeben. Und wir können froh darüber sein, dass die Sonne zu den eher wenig aktiven Sterne gehört. Andere schleudern so viel Zeug und Strahlung ins All, dass in ihrer Nähe überhaupt kein Leben möglich ist. Sonnenstürme gehören dazu zu einem Stern; es gibt sie, weil Sterne eben nun mal so funktionieren wie sie funktionieren. Ohne Sonnensturm gibt es auch keine Sonne. Aber wir wissen heute ausreichend darüber Bescheid; die Wissenschaft hat uns erklärt, wie und warum sie passieren und wie man sich davor schützen kann. Wir müssen es halt auch tun, ansonsten sind wir selber schuld.

Vom Plus zum Minus Sternengeschichten Folge 483: Kosmische Magnetfelder Die Gravitation ist definitiv die dominierende Kraft im Universum. Sie bestimmt, wie Planeten, Sterne und Galaxien entstehen, sich bewegen und sich gegenseitig beeinflussen. Die Gravitation bestimmt die Entwicklung des Universums selbst. Wenn man das Universum verstehen will, dann geht nichts ohne die Gravitation. Aber die Schwerkraft ist nicht die einzige Kraft. Wenn wir mal von den Kräften absehen, die innerhalb der Atome wirken, dann gibt es da auf jeden Fall noch den Elektromagnetismus. Und auch der ist wichtig. Nicht so, wie es die Anhänger der Pseudowissenschaft vom "Elektrischen Universum" denken; davon habe ich ja schon in Folge 453 der Sternengeschichten erzählt. Aber natürlich spielen Elektrizität und Magnetismus eine wichtige Rolle im Universum. Das Licht, das Sterne abstrahlen ist elektromagnetische Strahlung. Genau so wie die Radiostrahlung, die Röntgenstrahlung, die Infrarotstrahlung und der ganze Rest den die diversen Himmelskörper abgeben. Die Sonne und jeder andere Stern ist ein chaotisches Gewirbel aus elektrisch geladenen Gasteilchen deren Bewegung durch die von ihnen selbst verursachten Magnetfelder beeinflusst und vorgegeben wird. Wir wissen, dass ein Magnetfeld einen ganz besonderen Einfluss auf die Bedingungen auf einem Planeten haben kann. Die Erde hat ein relativ starkes Magnetfeld und das sorgt unter anderem dafür, dass diverse elektrisch geladene kosmische Strahlung uns nicht oder nur abgeschwächt erreichen kann - was gut ist, denn für Lebewesen ist diese Strahlung nicht unbedingt förderlich. Wir wissen, dass die Sonne ein Magnetfeld hat, in dem immer wieder gewaltige elektromagnetische Entladungen, Kurzschlüsse quasi, stattfinden und diese Sonneneruptionen können durchaus Auswirkungen auf unsere Satelliten und unsere Technik haben. Und wir wissen auch, dass Magnetfelder anderswo im Kosmos eine wichtige Rolle spielen. Nur: Wie untersucht man diesen kosmischen Magnetismus? Wie misst man das Magnetfeld einer weit entfernten Galaxie? Gravitation kann man zwar auch nicht sehen, aber zumindest kann man aus der Bewegung der Objekte berechnen, wie stark die Gravitationskraft ist, die auf sie wirken muss. Wie macht man das aber bei Magnetfeldern? Wie entsteht das Magnetfeld einer Galaxie überhaupt und welche Auswirkungen hat es? Das alles sind Fragen, die von der Astronomie noch nicht letztgültig beantwortet werden können. Aber wir können sie zumindest zum Teil beantworten. Fangen wir mit der Rolle von Magnetfeldern an. Und zwar nicht mit den Magnetfeldern von Planeten oder Sternen; darüber muss man mal in einer eigenen Folge reden. Sondern mit den Magnetfeldern von Galaxien, von Galaxienhaufen, also den wirklich großen Dingern. Diese Magnetfelder sind enorm schwach - das Magnetfeld der Milchstraße etwa ist 100.000 mal schwächer als das der Erde. Aber es ist da und es hat Auswirkungen. So ein Magnetfeld kann zum Beispiel verhindern das Sterne entstehen. Das passiert ja in großen Wolken aus Gas und Staub, die kollabieren und dann immer weiter in sich zusammenfallen bis sie so dicht geworden sind, dass ein Stern entstanden ist. Die Teilchen in so einer Wolke können elektrisch geladen sein und dann kann ein Magnetfeld die Wolke quasi stabilisieren und verhindern, dass sie in sich zusammenfällt. Was gar nicht mal so schlecht ist, denn das sorgt dafür, dass die Sternentstehung verhältnismäßig langsam abläuft - weswegen auch heute, fast 14 Milliarden Jahre nach dem Urknall immer noch neue Sterne entstehen. Andererseits kann so ein Magnetfeld den Kollaps einer Wolke auch beschleunigen. Wenn so eine Wolke rotiert, dann sorgt die Zentrifugalkraft der Rotation ja gerade dafür, dass sie nicht beliebig weit kollabieren kann. Wenn das Magnetfeld diese Rotation bremst, dann sorgt das erst dafür, dass ein Stern draus werden kann. Ob ein Magnetfeld die Sternentstehung behindert oder beschleunigt hängt vom Detail ab. Denn das Magnetfeld einer Galaxie kann man nicht mit dem vergleichen, das wir zum Beispiel von der Erde kennen. Da kann man sich ja vorstellen, dass im Inneren der Erde ein riesiger Magnet steckt, mit einem Nord- und einem Südpol und einem entsprechenden Magnetfeld. In Wahrheit ist da natürlich kein Stabmagnet im Erdinneren, sondern eine flüssiger Kern aus Eisen und Nickel und die rotierenden Metallströme sorgen für das Magnetfeld. In einer Galaxie sieht es aber ganz anders aus. Da gibt es kein dominierendes zentrales Objekt das ein Magnetfeld für die ganze Galaxie erzeugt. Gut, es gibt im Zentrum einer Galaxie zwar ein supermassereiches schwarzes Loch und das hat durchaus was mit dem Magnetfeld zu tun. Aber darüber reden wir später. Das supermassereiche schwarze Loch ist zwar supermassereich - aber seine Masse ist im Vergleich zur gesamten restlichen Masse der Galaxie eben nicht dominant. Und das gilt auch für das Magnetfeld. Das Magnetfeld einer Galaxie entsteht aus der Überlagerung von jeder Menge kleiner Magnetfelder. Überall gibt es elektrisch geladene Teilchen die durch die Gegend strömen. Die werden zum Beispiel von den Sternen aus ihren Atmosphären geschleudert und bewegen sich durch die Milchstraße, zusammen mit jeder Menge anderem Gas, das sich zwischen den Sternen befindet. Dabei erzeugen sie kleine Magnetfelder, die sich dann zu einem großen überlagern. Das zumindest ist die Vermutung, wie das galaktische Magnetfeld entsteht wissen wir im Detail immer noch nicht. Aber immerhin können wir es messen. Es gibt mehrere Methode, wie sich ein Magnetfeld auch aus der Ferne untersuchen lässt. Einer davon ist der sogenannte "Zeeman-Effekt". Im Detail geht es da um sehr komplizierte Quantenphysik. Der Effekt selbst ist aber recht simpel. Wenn man zum Beispiel Licht eines Sterns beobachtet, dann kann man darin ja die Spektrallinien finden. Also bestimmte Wellenlängen, bei denen weniger Licht ankommt als erwartet. Die Sonne strahlt Licht in allen Farben ins All, aber bestimmte Farben werden von den Atomen aus denen sie besteht blockiert. Jedes chemische Element blockiert eine ganz bestimmte Farbe und wenn die fehlt weiß man, dass dieses Element in der Sonne zu finden ist. Das ist normale Spektroskopie - wenn jetzt aber ein starkes Magnetfeld vorhanden ist, dann sieht man statt der zu erwartenden einzelnen Spektrallinie mehrere. Ein Magnetfeld sorgt dafür, dass sich Spektrallinien aufspalten. Zu erklären, warum und wie es das tut würde jetzt zu weit führen - aber der Zeeman-Effekt existiert und damit konnte der amerikanische Astronom George Ellery Hale schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts nachweisen, dass die Sonnenflecken der Sonne Bereiche sind, wo sehr starke Magnetfelder herrschen. Der Zeeman-Effekt hilft uns vor allem, wenn es um die Magnetfelder von Sternen geht. Es gibt aber auch andere Methoden, zum Beispiel die Untersuchung der Polarisation des Lichts. Polarisation kann man sich als die Richtung vorstellen, in die eine Lichtwelle schwingt. Die kann bei ihrer Ausbreitung - vereinfacht gesagt - einfach von oben nach unten nach oben und so weiter schwingen. Oder links-rechts-links-rechts. Oder im Kreis herum. Anschaulich kann man sich das mit einem Seil vorstellen: Man bindet ein langes Seil irgendwo fest und nimmt das andere Ende in die Hand. Bewegt man die Hand jetzt auf und ab wird das Seil so schwingen wie eine vertikal polarisierte Lichtwelle, nämlich ebenfalls auf und ab. Bewegt man die Hand horizontal von links nach rechts, dann schwingt das Seil wie eine horizontal polarisierte Lichtquelle. Und bewegt man die Hand im Kreis, demonstriert das Seil wie eine zirkular polarisierte Welle aussieht. In der Realität ist das alles ein wenig komplizierter, aber für uns reicht es zu wissen, dass ein Magnetfeld die Art und Weise verändern kann, wie eine Lichtwelle polarisiert ist. Die ganze Sache beobachtet man am besten mit Radioteleskopen. Denn es gibt eine bestimmte Art von Radiostrahlung - die Synchotronstrahlung genannt wird und immer dann entsteht, wenn geladene Teilchen von einer geraden Bahn abgelenkt werden. Zum Beispiel durch ein Magnetfeld und genau das passiert in der Umgebung von supermassereichen schwarzen Löchern. Da wirbelt jede Menge Gas und Staub um das Loch herum, bevor es hinein fällt. Die Bewegung der elektrisch geladenen Teilchen wird dabei auch von den Magnetfeldern beeinflusst und deswegen leuchtet die Umgebung so eines schwarzen Lochs im Radiolicht ziemlich hell. Die von Magnetfeldern beeinflusste Bewegung sorgt übrigens auch dafür, dass viele supermassereiche schwarze Löcher sogenannte "Jets" haben, also oft viele tausende Lichtjahre lange Ströme aus Gas, die entlang der Magnetfeldlinien hinaus in den intergalaktischen Raum geschleudert werden. Was wiederum jede Menge Auswirkungen auf die Entstehung neuer Sterne hat, auf die Eigenschaften der Galaxie, und so weiter. Wichtig aber ist: Aus der Stärke der Synchrotronstrahlung kann man die Stärke des Magnetfeldes abschätzen. Die Polarisation der Strahlung ist prinzipiell irgendwie, aber je stärker ausgerichtet das Magnetfeld ist, desto größer ist auch der Anteil der Strahlung, der in die gleiche Richtung schwingt. Intensität der Strahlung und Ausmaß des Polarisationsgrads sagen uns also wie stark das Magnetfeld ist und wie gleichmäßig oder chaotisch es ausgerichtet ist. Mit der Polarisation kann man aber noch mehr rausfinden und zwar dank des Faraday-Effekts. Schickt man polarisiertes Licht durch ein Magnetfeld, dann dreht das Magnetfeld die Ebene, in der das Licht schwingt. Eine Welle, die zuvor etwa exakt vertikal schwingt, wird nach dem Durchgang durch ein Magnetfeld in einer Ebene schwingen, die ein bisschen aus der Vertikalen gedreht ist. Aus dieser Drehung kann man dann die Eigenschaften des Magnetfeldes berechnen. Wenn man jetzt also Licht beobachtet, das von einer sehr fernen Galaxie zu uns kommt und unterwegs zum Beispiel einen anderen Galaxienhaufen durchquert, dann sorgt das Magnetfeld dort für eine Drehung der Polarisationsebene. Aber, fragt sich jetzt wohl der eine oder die andere, wie kriegt man das raus? Man weiß ja nicht, in welcher Ebene das Licht geschwungen hat, BEVOR es vom Magnetfeld des Galaxienhaufens gedreht worden ist? Nein, aber man kann es rauskriegen! Wie stark die Polarisationsebene gedreht wird hängt nämlich von der Wellenlänge ab (genauer gesagt vom Quadrat der Wellenlänge). Wenn man also das Licht beobachtet und dann die Polarisationsebene bei unterschiedlichen Wellenlängen misst, wird man unterschiedliche Ergebnisse kriegen. Und je nachdem wie sich diese Ergebnisse im Detail unterscheiden, kann man am Ende das Ausmaß der Faraday-Drehung bestimmen und die Eigenschaften des Magentfelds berechnen. Wir sind noch weit davon entfernt zu verstehen, wie die kosmischen Magnetfelder im Detail funktionieren. Aber sie sind da und früher oder später werden wir gelernt haben, sie so gut zu beobachten wie wir das beim Licht schon können.

Da steckt man (nicht) drin Sternengeschichten Folge 482: Thorne-Żytkow-Objekte - Ein Stern im Inneren eines Sterns Sterne gibt es jede Menge. Buchstäblich so viele wie Sterne am Himmel. Es gibt Sterne, die einander umkreisen. Es gibt sich umkreisende Sterne die andere sich umkreisende Sterne umkreisen. Es gibt sogar ab und zu, sehr sehr selten mal Sterne, die mit anderen Sternen kollidieren. Es gibt Sterne die geboren werden und Sterne die explodieren. Aber heute geht es um etwas, was es geben könnte, von dem wir aber noch nicht wissen, ob es das auch wirklich gibt: Sterne, in deren Inneren sich ein anderer Stern befindet. Die Idee klingt höchst absurd. Sie stammt aus dem Jahr 1975 und wurde damals vom amerikanischen Physiker Kip Thorne und der polnischen Astronomin Anna Żytkow veröffentlicht. Kip Thorne ist spätestens seit dem Jahr 2017 weit über sein Fachgebiet hinaus bekannt, denn damals hat er, zusammen mit Rainer Weiss und Barry Barish den Nobelpreis für Physik bekommen und zwar für seine Arbeit zum Nachweis von Gravitationswellen. Anna Żytkow ist nicht ganz so berühmt, hat aber ihren Namen auf jeden Fall durch die Thorne-Żytkow-Objekte verewigt um die es in dieser Folge gehen soll. Es war vielleicht ein wenig irreführend, als ich zu Beginn gesagt habe, dass es dabei um einen Stern geht, in dessen Inneren sich ein anderer Stern befindet. Genauer gesagt geht es um einen Stern, in dessen Kern sich ein Neutronenstern befindet. Und ein Neutronenstern ist kein "echter" Stern mehr sondern das, was von einem mittelgroßen Stern am Ende seines Lebens übrig bleibt. Ich hab das ja schon sehr oft erzählt: Wenn ein Stern keinen Brennstoff mehr für die Kernfusion in seinem Inneren hat, fällt er unter seinem eigenen Gewicht in sich zusammen. Ist es ein kleiner Stern, so wie unsere Sonne, dann bleibt am Ende ein Weißer Zwerg übrig, so groß wie die Erde. Ist es ein sehr großer Stern, dann kollabiert er komplett und wird zu einem schwarzen Loch. Die mittelgroßen Sterne werden zu Neutronensterne; Objekte die nur noch ein paar Kilometer groß und dennoch so massereich wie unsere Sonne sind. Über diese Dinger habe ich in den Folgen 142 und 401 der Sternengeschichten schon ausführlich gesprochen, deswegen fasse ich das nur noch kurz zusammen: Es sind insofern keine "echten" Sterne mehr, als dort keine Kernfusion passiert. Ganz vereinfacht gesagt sind es große Kugeln, mit einem Radius von typischerweise 10 bis 12 Kilometern und einer Masse die zwischen dem 1,2 und 2fachen der Sonnenmasse liegt. Sie sind absurd dicht; ein zuckerwürfelgroßes Stück eines Neutronensterns wiegt ungefähr eine Milliarden Tonnen! Wir wissen, dass es Neutronensterne gibt und haben schon jede Menge von ihnen entdeckt. Aber die befinden sich alle ganz normal im Weltraum, da wo solche Objekte eben sind. Wieso sollten die auf einmal im Inneren eines Sterns sein und wenn sie dort sind: Wie kommen sie dahin? Genau das haben sich Kip Thorne und Anna Żytkow damals überlegt und sind auf vier hauptsächliche Prozesse gekommen. Da könnte zum Beispiel ein Roter Riesenstern sein. Also das, was mit Sternen wie unserer Sonne am Ende ihres Lebens passiert, bevor sie zu weißen Zwergen werden. Solche Sterne werden sehr heiß, wenn der Wasserstoff als Brennmaterial für die Fusion zu Ende geht und stattdessen andere Elemente fusioniert werden. Dadurch blähen sie sich zu enormer Größe auf. Unsere Sonne ist ein Einzelstern; die meisten anderen Sterne in der Milchstraße sind aber Teil von Doppel- oder Mehrfachsternsystemen. Jetzt können wir uns zwei Sterne vorstellen, die einander umkreisen. Einen massereicheren und einen kleineren, wie unsere Sonne. Der mit der größeren Masse wird sein Leben zuerst beenden und zu einem Neutronenstern werden. Der kleinere wird später zu einem Roten Riesen. Und wenn die beiden sich vorher sehr nahe waren, kann es passieren, dass sich der rote Riese soweit ausdehnt, dass der Neutronenstern sich auf einmal durch die äußeren Schichten des roten Riesen bewegen muss. Die Reibung mit diesem Gas führt dazu, dass er quasi an Schwung verliert und immer weiter in den Kern sinkt, bis er schließlich mitten im roten Riesen sitzt. Das kann passieren, ist aber nicht sehr wahrscheinlich. Denn durch seine enorme Dichte und die entsprechend starke Gravitationskraft zieht der Neutronenstern natürlich Material des roten Riesen an. Und weil Neutronensterne auch sehr starke Magnetfelder haben, können sie einen Teil des Materials entlang dieser Magnetfelder mit hoher Geschwindigkeit wieder von sich schleudern. So ein Neutronenstern der sich durch einen roten Riesen bewegt, wirkt also quasi wie ein Sandstrahler, der den Riesenstern auflöst, noch bevor die Verschmelzung vollzogen ist. Aber vielleicht klappt es, wenn die Verschmelzung schneller passiert. Das ist Methode Nummer Zwei: Normalerweise kollidieren Sterne ja nicht miteinander; dafür ist viel zu viel Platz zwischen ihnen. Aber es gibt Gegenden, wo die Sterne viel dichter beieinander stehen als sonst, zum Beispiel im Inneren von sehr dichten Sternhaufen. Wenn da ein Neutronenstern genau auf die richtige Weise mit einem großen, normalen Stern kollidiert, dann könnte am Ende auch ein Thorne-Żytkow-Objekt entstehen. Sehr ähnlich ist Methode Nummer Drei, die direkt bei der Geburt des Neutronensterns abläuft. So ein Neutronenstern entsteht ja im Zuge einer Supernova-Explosion und der Neutronenstern ist der Rest der nach der Explosion übrig bleibt. Normalerweise findet diese Explosion in alle Richtungen statt, weswegen dabei nur Material vom Neutronenstern hinaus ins All geschleudert wird, der Neutronenstern selbst aber mehr oder weniger dort bleibt, wo er ist. Unter bestimmten Umständen kann so eine Supernova-Explosion aber auch asymmetrisch ablaufen. Dann fliegt der Hauptteil des Zeugs in eine Richtung was den Neutronenstern in die andere Richtung katapultiert. Und wenn dort gerade ein anderer Stern ist, zum Beispiel weil der Neutronenstern Teil eines Doppelsternsystems war, gibt es auch hier ein Thorne-Żytkow-Objekt. Die vierte Methode ist so ähnlich wie die erste, nur dass man hier einen Neutronenstern hat, der in sehr engen Abstand von einem sehr massereichen, sehr heißem Stern umkreist wird. Und der Abstand ist hier so eng, dass Material vom großen Stern zum Neutronenstern fließt, wodurch die beiden immer enger aneinander rücken, bis sie schließlich verschmelzen. Kip Thorne und Anna Żytkow konnten in ihrer Arbeit zeigen, dass solche Objekte, die aus einem Stern mit einem Neutronenstern im Inneren bestehen, zumindest theoretisch existieren können. Ob es sie aber auch in der Realität gibt, ist eine ganz andere Frage. Da kommt es nicht nur darauf an, OB es die gibt, sondern vor allem auch ob wir sie finden können. Wie kann man, nur durch Beobachtung von der Erde aus, herausfinden, ob im Inneren eines Sterns ein anderer steckt? Vor allem durch die Untersuchung seiner chemischen Zusammensetzung. Das kriegen wir ja mittlerweile recht gut hin; wir können das Licht eines Sterns im Detail untersuchen und dabei heraufinden, welches Material es durchquert hat. Jedes chemische Element blockiert ganz bestimmte Wellenlängen und wenn die fehlen, wissen wir, was dem Licht passiert ist. Wir wissen auch, wie chemische Elemente durch Kernfusion im Inneren von Sternen entstehen und vor allem, welche Elemente in bestimmten Sternen entstehen können und welche nicht. Das hängt vor allem von der Dichte und Temperatur ab, die im Kern eines Sterns herrscht. Wenn da aber nun ein Neutronenstern sitzt, der da eigentlich nicht hingehört, können dort Kernreaktionen ablaufen bei denen Elemente entstehen, die man von so einem Stern gar nicht erwarten würde. Ein Neutronenstern im Inneren eines Sterns kann auch starke Helligkeitsschwankungen auslösen, nicht nur im normalen Licht sondern auch im Röntgenlicht. Bis jetzt hat man noch kein Objekt gefunden bei dem man zweifelsfrei sagen könnte, dass es sich um Thorne-Żytkow-Objekt handelt. Aber zumindest ein paar Kandidaten hat man entdeckt. Zum Beispiel HV 2112: Das ist ein Stern in der Kleinen Magellanschen Wolke, der Begleitgalaxie der Milchstraße in 200.000 Lichtjahren Entfernung. Kennen tun wir diesen Stern seit 1908 und wissen auch, dass seine Helligkeit schwankt. Wir wissen auch, dass er sehr viel heller ist, als er eigentlich sein sollte. Seine Leuchtkraft beträgt das 100.000fache der Sonnenleuchtkraft und das ist eigentlich zu viel für einen Stern dieser Art. Zumindest dann, wenn die Messungen stimmen. Beziehungsweise richtig interpretiert werden, was bei so weit entfernten Objekten nicht einfach ist. Es gibt auch Beobachtungen, laut denen der Stern sehr viel weniger Leuchtkraft hat (das hängt unter anderem von einer exakten Entfernungsbestimmung ab) und die chemische Analyse ist auch nicht wirklich eindeutig. Ebenso wenig eindeutig sind die Befunde der Handvoll anderen Kandidaten, die man bisher ausgemacht hat. Wenn wir tatsächlich mal ein Thorne-Żytkow-Objekt entdecken, dann vermutlich mit ganz anderen Methoden. Nämlich den Gravitationswellen, für die Thorne passenderweise den Nobelpreis bekommen hat. Wenn zwei Sterne verschmelzen entstehen Gravitationswellen einer ganz speziellen Frequenz die prinzipiell schon mit den vorhandenen Detektoren nachgewiesen werden könnten. Allerdings nur, wenn so ein Thorne-Żytkow-Objekt in unserer kosmischen Nachbarschaft entsteht und wenn man das statistisch auswertet, kann man mit höchstens einer Verschmelzung alle 500 Jahre rechnen. Wir müssten also Glück haben, gerade jetzt die Geburt eines Thorne-Żytkow-Objekts zu entdecken. Aber vielleicht klappt es mit dem Ende! Denn auch wenn sie existieren können, bleiben sie nicht ewig stabil. Irgendwann hat der Neutronenstern im Inneren des anderen Sterns dessen ganzes Gas angezogen beziehungsweise seine Masse durch das Anziehen des Gases so weit erhöht, dass aus dem Neutronenstern ein schwarzes Loch wird. Dann gibt es eine Explosion die ähnlich wie eine Supernova-Explosion ist und der Zweifachstern ist verschwunden. Weil der Neutronenstern davor aber so viel Material des anderen Sterns aufnehmen muss, das ihn zuvor mit hoher Geschwindigkeit umkreist und dabei Strahlung abgibt, leuchtet er gegen Ende ziemlich hell. Wenn wir also etwas sehen, dass wie eine Supernova aussieht, aber sehr viel länger dauert - ein paar Jahre - und danach komplett verschwindet: Dann könnte das ein Thorne-Żytkow-Objekt gewesen sein. Und wenn wir dann noch die passenden Gravitationswellen nachweisen, könnten wir uns einigermaßen sicher sein. Ein Thorne-Żytkow-Objekt lebt 100.000 bis eine Million Jahre lang, höchstens. Wenn es sie gibt und wenn sie durch die vorhin beschriebenen Prozesse entstehen, dann kann man abschätzen, dass es aktuell 20 bis 200 davon in unserer Milchstraße gibt. Nicht viel, angesichts der gut 200 Milliarden anderen Sterne. Aber wer weiß: Wenn wir hartnäckig suchen, finden wir ja vielleicht doch einmal einen Stern, in dessen Inneren sich ein anderer Stern versteckt hat…

Bruce Willis kann zuhause bleiben Sternengeschichten Folge 481: Der Meteor von Tscheljabinsk Morgens gegen 9 Uhr 20 Ortszeit am 15. Februar 2013 waren viele Menschen in der russischen Stadt Tscheljabinsk sehr überrascht. Ein sehr heller Lichtblitz blendete die Leute und alle konnten live ein Ereignis mitverfolgen, dass man hier auf der Erde nicht allzu oft sieht: Den Einschlag eines größeren Himmelskörpers auf unserem Planeten. Natürlich kollidiert die Erde andauernd mit Zeug aus dem Weltall, aber das meiste davon ist interplanetarer Staub und die Lichterscheinung die man dabei sehen kann, nennen wir "Sternschnuppe" und so etwas ist zwar sehr schön, aber nicht unbedingt selten und definitiv nicht gefährlich. Aber ab und zu fallen auch sehr viel größere Brocken auf die Erde; das kennen wir alle aus diversen Science-Fiction-Weltuntergangsfilmen beziehungsweise vom Aussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren. Aber da haben erstens noch keine Menschen auf der Erde gelebt und selbst wenn, hätten die zweitens zwar dort dabei zuschauen können. Aber nur sehr kurz und danach niemanden davon erzählen können, weil sie nämlich tot gewesen wären. In Tscheljabinsk konnte man nun aber live bei einem Einschlag dabei sein, der gerade groß genug war um äußerst spektakulär zu sein aber zum Glück auch nicht so groß, um eine gewaltige Katastrophe anzurichten. Aus Sicht der Menschen am Boden sah das Ereignis so aus: Zuerst gab es einen hellen Lichtblitz. Und ein bisschen später eine gewaltige Druckwelle die überall in der Stadt Fensterscheiben zerbrechen hat lassen und sogar das Dach einer Fabrik stürzte teilweise ein. Gestorben ist dabei niemand, 1491 Menschen wurden, hauptsächlich durch die Splitter der Fensterscheiben, verletzt und 112 davon mussten im Krankenhaus behandelt werden. 7200 Gebäude wurden mehr oder weniger stark beschädigt. Aber uns interessiert die Astronomie! Was ist da genau passiert? Warum ist es so passiert, wie es passiert ist? Und: Wird so etwas auch in Zukunft passieren und könnte es dann vielleicht schlimmer sein? Es hat natürlich ein bisschen gedauert bis man all das herausgefunden hat, was ich jetzt im folgenden erzählen werde. Aber es ging dennoch vergleichsweise schnell; man hatte in diesem Fall jede Menge Daten mit denen man arbeiten konnte. Tscheljabinsk ist kein Kaff irgendwo in der russischen Einöde. Sondern die siebtgrößte Stadt Russlands mit knapp 1,2 Millionen Einwohnern. Es gab aber nicht nur genug Augenzeugen sondern vor allem auch jede Menge Filmaufnahmen. Die meisten davon stammen von sogenannten "Dashcams", also kleinen Kameras die in Autos montiert sind und das filmen, was sich auf der Straße abspielt. Was man in Russland nicht nur macht, um lustige YouTube-Videos zu produzieren, sondern weil man bei Verkehrsunfällen gerne objektive Daten haben möchte. Die Bilder der Kameras werden dort vor Gericht als Beweismittel zugelassen und man kann sich damit sehr gut gegen vorgetäuschte Unfälle oder eine korrupte Polizei wehren. In dem Fall war es vor allem für die Astronomie praktisch, denn aus den ganzen Bildern des Meteors die von den Kameras in den Autos aufgezeichnet worden sind, konnte man später seine Flugbahn rekonstruieren. Wobei wir vielleicht kurz noch einmal die Sache mit den Bezeichnungen klären müssen. "Meteor" beschreibt nämlich eigentlich nur die Leuchterscheinung, die von dem durch die Atmosphäre sausenden Objekt erzeugt wird. Das, was durch die Atmosphäre fliegt, wird "Asteroid" genannt wenn es groß ist und "Meteoroid", wenn es klein ist (wie etwa im Fall einer Sternschnuppe). Und wenn etwas unten am Erdboden ankommt das man aufsammeln kann, heißen diese Steine dann "Meteorite". Ja, das ist verwirrend - aber so ist es halt, da kann man nix machen. So oder so wissen wir heute, dass am 15. Februar 2013 ein Asteroid mit einer Geschwindigkeit von gut 19 Kilometer pro Sekunde auf die Atmosphäre der Erde getroffen ist, unter einem Winkel von 18 Grad. Das Objekt hatte einen Durchmesser von circa 20 Metern - aber nicht lange. Denn wegen der enormen Geschwindigkeit war die Reibung zwischen Asteroid und den Molekülen der Luft sehr stark. Das Ding hat sich dadurch sehr schnell sehr stark aufgeheizt und ist circa 30 Kilometer über dem Erdboden auseinandergebrochen. Wenn das mit so einem Asteroid auf seinem Flug durch die Atmosphäre passiert, dann ist das Resultat mehr als nur ein paar kosmische Brösel. Wir müssen hier kurz theoretisch werden und über Oberfläche und Reibung sprechen. Wie stark die Reibung und damit die Hitze ist, hängt von Oberfläche des Asteroiden ab. Eine Kugel mit einem Durchmesser von 20 Metern hat zum Beispiel eine Oberfläche von knapp 1260 Quadratmetern. So weit, so klar, die entsprechende Formel - Oberfläche ist Durchmesser zum Quadrat mal Pi - kennen wir noch aus der Schule. Wenn diese Kugel jetzt auseinander bricht, dann kriegen wir nicht einfach zwei Kugel mit je 10 Metern Durchmesser. Aus dem Volumen einer 20-Meter-Kugel kriegen wir mindestens acht 10-Meter-Kugeln raus. In der Realität wird ein Asteroid natürlich nicht in exakt gleiche große Kugel zerfallen; in der Realität wird ein Asteroid nicht mal kugelförmig sein. Aber darum geht es nicht, sondern darum, dass eine 10-Meter-Kugel eine Oberfläche von 314 Quadratmetern hat. Und acht davon haben zusammen 2512 Quadratmeter, was deutlich mehr ist als die 1260 Quadratmeter der 20-Meter-Kugel. Oder noch mal anders und ganz simpel gesagt: Die zusammengenommene Oberfläche der Bruchstücke eines Objekts ist immer größer als die Oberfläche des ursprünglichen, intakten Objekts. Sobald ein Asteroid beim Flug durch die Atmosphäre zerbricht, ist also plötzlich sehr viel mehr Oberfläche da als vorher und damit sehr viel mehr, an dem sich die Luft reiben kann. Dadurch erwärmen sich die Bruchstücke sehr viel stärker und schneller und zwar so stark, dass der Asteroid nicht einfach nur zerbröselt, sondern regelrecht explodiert. Genau das ist 30 Kilometer über Tscheljabinsk passiert; genau das war die Ursache des enorm hellen Lichtblitzes und die Druckwelle der Explosion hat danach die Fensterscheiben der Stadt zum Zerbrechen gebracht. In der Astronomie heißt so ein Ereignis "Airburst" und das passiert immer, wenn ein Objekt mit der Erde kollidiert, das nicht groß oder massiv genug ist. Ab einer Größe von circa 100 Metern ist ein Asteroid groß genug, um halbwegs unbeschadet bis zum Erdboden durchzukommen; beziehungsweise geht das auch wenn er kleiner ist, aber nicht aus losem Gestein besteht, sondern aus Metall. Solche Metallasteroide sind aber sehr selten, das heißt alles was ein paar Dutzend Meter groß ist, wird irgendwo auf dem Weg nach unten in Form eines Airbursts explodieren. Der Meteor von Tscheljabinsk hat einen Lichtblitz produziert, der 30 mal heller als die Sonne war und noch in 100 Kilometer Entfernung gesehen werden konnte. Das Licht war aber nicht nur normales Sonnenlicht, da wurde unter anderem auch ultraviolette Strahlung frei und tatsächlich haben sich gut zwei Dutzend Menschen gemeldet, die nach dem Lichtblitz des Meteors einen Sonnenbrand bekommen hatten - was unter anderem auch daran liegen kann, dass der Boden in ihrer Nähe mit Schnee bedeckt war, der das Licht noch einmal reflektiert und den Effekt verstärkt hat. Aus den Beobachtungen der Auswirkungen des Airbursts schätzt man die Stärke der Explosion auf ein Äquivalent von 500 Kilotonnen TNT. Das ist eine übliche Maßeinheit für Explosionen und zum Vergleich kann man sich klarmachen, dass die Atombombe, die im 2. Weltkrieg über Hiroshima explodiert ist, eine Explosion von 13 Kilotonnen TNT Äquivalent verursacht hat. Der Asteroid der in der Luft über Tscheljabinsk explodiert ist war also so heftig wie 38 Hiroshima-Bomben. Wenn er ein bisschen größer gewesen wäre, dann wäre die Explosion entsprechend stärker gewesen und er wäre auch näher am Erdboden explodiert. Dann wären vermutlich nicht nur Fensterscheiben zerbrochen, sondern Häuser eingestürzt. So wie 1908, als - ebenfalls über Russland - ein circa 60 Meter großer Asteroid in maximal 14 Kilometer Höhe über Tunguska explodiert ist, wie ich in Folge 380 der Sternengeschichten ausführlich erzählt habe. Damals wurde keine Stadt beeinträchtigt aber ungefähr 60 Millionen Bäume auf einer Fläche von 2000 Quadratkilometern gefällt. In Tscheljabinsk ging die Sache zum Glück mit weniger Schäden aus. Aber trotzdem wäre es schön gewesen, wenn man vorher Bescheid gewusst hätte. Dann hätte man zwar auf die Schnelle nichts gegen den Einschlag tun können. Aber zumindest die Menschen warnen, dass sie sich von den Fenstern fern halten. Warum hat man also den Asteroid nicht schon vor dem Einschlag entdeckt? Weil er erstens klein ist. 20 Meter sind nicht viel, wenn sie hunderttausende Kilometer entfernt durchs Weltall fliegen. Da muss man schon mit einem ziemlich großen Teleskop hinschauen und das auch zur richtigen Zeit in die richtige Richtung. Und das ist das zweite Problem: Der Asteroid kam genau aus Richtung der Sonne auf die Erde zugeflogen und das ist genau der Bereich am Himmel, den man von der Erde aus nicht abdecken kann. Und da es noch keine auf Asteroidenentdeckung spezialisierten Weltraumteleskope gibt, haben wir das Ding nicht gesehen. Und natürlich ist der Asteroid nicht von der Sonne ausgespuckt worden. Wo er seinen Ursprung hat, wissen wir aber nicht genau. Aus dem bisschen was man aus den Daten über die Umlaufbahn rekonstruieren konnte, die er vor dem Einschlag gehabt hat, wissen wir, dass es sich um ein Objekt aus der Gruppe der "Apollo"-Asteroiden handeln muss. Wer sich erinnert: Von denen habe ich in Folge 217 mehr erzählt. Das ist ein Teil der sogenannten "Erdnahen Asteroiden" also Asteroiden, die sich - wenig überraschend - in der Nähe der Erde aufhalten und man unterscheid grob drei Gruppen, je nach Art der Umlaufbahn. Eine davon sind die Apollo-Asteroiden und die befinden sich im Mittel zwar immer weiter von der Sonne entfernt als von der Erde; der sonnennächste Punkt ihrer Bahn liegt aber innerhalb der Erdbahn und das heißt: Sie können die Bahn der Erde kreuzen. Und wenn sie das gerade dann tun, wenn die Erde im Kreuzungspunkt steht, gibt es eine Kollision. Man hat zwei Asteroiden identifiziert, die der Ursprung des Tscheljabinsk-Objekts sein könnten. Der Asteroid 2011 EO40, der sich auf einer ähnlichen Bahn befindet wie sich das Tscheljabinsk-Ding vor dem Einschlag befunden hat. Vielleicht war es aber auch der Asteroid 1999 NC43. Beide sind auf jeden Fall Apollo-Asteroiden und beide größer als das Objekt, das mit der Erde kollidiert ist. 2011 EO40 ist um die 200 Meter groß; 1999 NC43 sogar 1,4 Kilometer. Es ist also nicht unplausibel, dass da was abgebrochen ist und sich auf den Weg zur Erde gemacht hat. Asteroiden sind ja im seltensten Fall massive Objekte sondern eher fliegende Geröllhaufen von denen sich im Laufe der Zeit durchaus Teile ablösen können. Der ganz ursprüngliche Ursprung des Asteroids muss aber noch einmal woanders liegen. Denn die erdnahen Asteroiden, inklusive der Apollos, sind ja keine stabile Population. Soll heißen: Da wo sie jetzt rumfliegen, können sie nur ein paar 10.000 bis 100.000 Jahre rumfliegen. Sie treiben sich zwischen den Umlaufbahnen von Mars, Erde und Venus rum und werden von ihnen ständig gestört. Irgendwann kollidieren sie dann halt oder werden auf eine Bahn abgelenkt, die sie in die Sonne oder ganz raus aus dem Sonnensystem führt. Dass immer noch welche da sind liegt nur daran, dass immer wieder neue nachgeliefert werden und zwar aus dem Hauptgürtel der Asteroiden der sich zwischen den Umlaufbahnen von Jupiter und Mars befindet. Wenn dort Asteroiden miteinander kollidieren oder durch gravitative Störungen von Jupiter abgelenkt werden, können sie langsam in Richtung des inneren Sonnensystems driften und zu erdnahen Asteroiden werden. Dort gibt es die Gruppe der "Flora-Asteroiden", mehr als 10.000 Felsbrocken, die vermutlich alle bei einer sehr großen Kollision in der Frühzeit des Sonnensystems entstanden sind. Das größte Objekt davon ist der 140 Kilometer durchmessende Asteroid Flora, die restlichen sind alle viel kleiner. Und sehr viele Bruchstücke sind vermutlich auch schon längst anderswo im Sonnensystem gelandet. Es gibt ein paar vage Hinweise, dass der Asteroid von Tscheljabinsk ebenfalls aus dieser Flora-Familie stammt. Aber so genau werden wir das vermutlich nicht wissen. Alles was vom Meteor von Tscheljabinsk bleibt, sind die Bilder auf den Videos. Und ein paar hundert Kilogramm an Meteoriten, die man später in der Region aufgesammelt hat. Das größte Bruchstück wiegt knapp 600 Kilogramm und wurde vom Grund eines Sees geborgen. Dazu kam noch diverser Kleinkram von circa 400 Kilogramm. Ihre Analyse hat uns gezeigt, dass der Asteroid im Laufe der Zeit diverse Kollisionen mit anderen Asteroiden im Weltall erlebt haben muss, die letzte davon vor 27 Millionen Jahren. Aber wo er wirklich herkommt wird sich dadurch nie zweifelsfrei bestimmen lassen. Ohne Zweifel wissen wir aber, dass auch in Zukunft Asteroiden mit der Erde kollidieren werden. Da draußen fliegt noch genug rum und vor allem kleine Objekte. Große Asteroiden, die ein Massensterben wie bei den Dinos verursachen können, schlagen selten ein; alle paar Dutzend bis 100 Millionen Jahre; zum Glück. Ein Ereignis wie in Tscheljabinsk passiert statistisch gesehen alle 60 Jahre. Aber natürlich muss es nicht immer so ausgehen wie 2013. Der Großteil der Erdoberfläche ist unbewohnt und vom Ozean bedeckt. Wenn dort ein Airburst stattfindet und wenn es vielleicht noch ein paar Kilometer weiter oben passiert als in Tscheljabinsk, dann kriegen wir unten auf der Erde nichts mit; dann wissen nur die Messinstrumente der Wissenschaft, dass da wieder was passiert ist.

Galaktischer Appetit Sternengeschichten Folge 480: Galaxien-Wurst im Inneren der Milchstraße Im Inneren der Milchstraße steckt eine gigantische Wurst. Ok, nicht wirklich natürlich. Aber die Geschichte der "Gaia Sausage" also auf deutsch der "Gaia Wurst" ist tastsächlich spannend. Sie handelt von dem, was vor ungefähr 9 Milliarden Jahren passiert ist und unsere Galaxie erst zu dem gemacht hat, was sie heute ist. Die Milchstraße ist die Galaxie, in der sich die Sonne befindet. Zusammen mit ein paar hundert Milliarden anderer Sterne. Die Milchstraße ist eine recht typische Spiralgalaxie, aber natürlich nicht allein im Universum. Da sind noch unzählige andere Galaxien. Zum Beispiel die Zwerggalaxien, die jede große Galaxie in ihrer Umgebung hat. Bei uns sind das die Zwerggalaxien der sogenannten "Milchstraßen-Untergruppe" und am bekanntesten davon sind die Große und die Kleine Magellansche Wolke, die man am Südhimmel der Erde wunderbar sehen kann. Die uns am nächsten gelegene Zwerggalaxie ist die Canis-Major-Zwerggalaxie, in knapp 40.000 Lichtjahren Entfernung vom Zentrum der Milchstraße. Im Gegensatz zu den hunderten Milliarden von Sternen in der Milchstraße besteht so eine Zwerggalaxie aus hunderten Millionen beziehungsweise nur wenigen Milliarden Sternen. Die nahe gelegene Canis-Major-Zwerggalaxie wurde erst 2003 entdeckt; sie liegt so ungünstig am Himmel dass uns die vielen Sterne der Milchstraße den Blick darauf verstellt haben. Noch ein wenig genauer hinschauen muss man, wenn man Zwerggalaxien entdecken will, die gar nicht mehr existieren. Denn auch wenn zwischen den Galaxien sehr, sehr viel Platz ist: Ab und zu kommen sie sich doch in die Quere. Ich habe in Folge 177 der Sternengeschichten ja schon mehr über Zwerggalaxien und sogenannte "Sternströme" erzählt. Zwerggalaxien stehen unter dem Einfluss der viel stärkeren Schwerkraft der großen Galaxien in deren Nähe sie sich befinden. Sie bewegen sich um die großen Galaxien herum und sie können auch mit ihnen kollidieren. Nur dass bei solchen galaktischen Kollisionen so gut wie nichts tatsächlich miteinandern zusammenstößt. Wenn zwei Galaxien aufeinander treffen, werden sie zuerst durch die wechselseitige Gravitationskraft verformt. Dann durchdringen sie einander langsam; zu Kollisionen zwischen Sternen kommt es dabei aber so gut wie gar nicht. Ist eine Galaxie sehr viel größer als die andere, dann wird aus dem Durchdringen allerdings oft ein Verschlucken. Die Sterne der kleinen Galaxie verteilen sich in der großen und am Ende hat die Zwerggalaxie aufgehört zu existieren. Aber sie hinterlässt Spuren! Die Sterne die früher Teil der Zwerggalaxie waren sind immer noch durch ihre Bewegung als Außenseiter zu erkennen. Sie bewegen sich nicht so wie die Sterne der großen Galaxien, sondern folgen Bahnen, die zum Beispiel weit über die Ebene der anderen Sterne hinaus führen. Solche "Sternströme" sind die letzten Reste der ehemaligen Zwerggalaxie und in unserer Milchstraße haben wir schon einige davon gefunden. Jeder davon zeigt uns, dass die Milchstraße irgendwann eine Zwerggalaxie verschluckt hat. Und ein ganz besonderes Ereignis dieser Art muss vor 8 bis 10 Milliarden Jahren stattgefunden haben. Wir haben davon erst im Jahr 2018 erfahren als Daten des Weltraumteleskops Gaia ausgewertet wurden. Dieses Teleskop hat Position und Geschwindigkeit von so vielen Sternen vermessen wie kein anderes zuvor. Mehr als 1,6 Milliarden Sterne, was zwar immer noch nur ein Bruchteil aller Sterne der Milchstraße ist, aber doch dramatisch viel mehr Sterne, als wir zuvor in unseren Katalogen hatten. Wir können zwar nicht in echt sehen, wie die Sterne sich bewegen. Beziehungsweise schon, aber angesichts der enormen Distanzen im Universum sind die Distanzen die die Sterne in den paar Jahren zurücklegen in denen wir sie beobachten kaum der Rede wert. Aber wenn wir - dank Messungen wie von Gaia - wissen, wo ein Stern sich befindet und wie schnell er sich in eine bestimmte Richtung bewegt, dann können wir berechnen wo sie früher waren und wo sie in Zukunft sein werden. Und als man das mit den Gaia-Daten getan hat, ist plötzlich die Wurst aufgetaucht. Um zu verstehen, was es damit auf sich hat, müssen wir ein wenig abstrakter werden. Wir zeichnen aus den Daten jetzt keine Karte der Milchstraße, also kein Diagram, in dem man die Positionen einträgt. Sondern erstellen ein Bild der Geschwindigkeiten. Ein Stern hat ja gewissermaßen drei verschiedene Geschwindigkeiten; eine für jede Richtung im Raum. Das kann man sich leicht vorstellen, wenn man zum Beispiel Autos statt Sternen betrachtet. Wenn ich am Bürgersteig neben der Straße stehe, dann fahren die Autos - hoffentlich - an mir vorbei. In die eine Richtung, die Fahrtrichtung der Autos, ist ihre Geschwindigkeit sehr hoch. Aber keines der Autos kommt - nochmal hoffentlich - direkt auf mich zu; in dieser Richtung ist ihre Geschwindigkeit also gleich Null. Bei den Sternen ist es genau so. Sie bewegen sie durch die Milchstraße und je nachdem wie sie das tun haben sie unterschiedliche Geschwindigkeiten in den drei Raumrichtungen. Die "Gaia-Wurst" ist nun etwas, was man als "ausgeprägte Anisotropie in der Geschwindigkeitsverteilung der Sterne" bezeichnen kann, wenn man wissenschaftlich formuliert. Oder, wenn man ein wenig verständlicher sein will: Zeichnet man die Geschwindigkeiten aller Sterne der Milchstraße entlang der drei Raumrichtungen auf, dann findet man eine Gruppe an Sternen, die sich alle sehr stark "radial" bewegen. Das heißt, sehr vereinfacht, anstatt sich schön gleichmäßig rundherum zu bewegen, haben sie langgestreckte Bahnen auf denen sie die meiste Zeit auf - wieder sehr vereinfacht - fast gerader Bahn durch die Galaxie sausen und dann in einer 180-Grad-Kurve die Richtung ändern und wieder zurück fliegen. Gut, das war vermutlich ein wenig zu sehr vereinfacht, aber wenn wir nicht in die Details der Kugelkoordinaten einsteigen, dann sollte das reichen. Wichtig ist: Man hat eine Gruppe von Sternen entdeckt, die sich ganz anders bewegen als der Rest der Sterne in der Milchstraße. Sie tun das auf sehr langgestreckten Bahnen, was bedeutet, dass eine ihrer Geschwindigkeitskomponenten sehr viel größer ist als die andere und wenn man das in einem entsprechenden Diagramm einzeichnet, dann sieht diese Gruppe von Sternen aus wie eine langgestreckte "Wurst", die quer in der Milchstraße liegt. Auf solchen Bahnen bewegen sich Sterne aber nicht so einfach und schon gar nicht so viele auf einmal. Es muss also etwas besonderes vorgefallen sein, wenn wir da so viele Sterne auf so komischen Bahnen haben. Und das, was vorgefallen ist, war eine galaktische Kollision! Die Milchstraße ist vor 8 bis 10 Milliarden Jahren mit einer Zwerggalaxie kollidiert, die wahlweise als die "Wurst-Galaxie" oder "Gaia-Enceladus-Sausage" bezeichnet wird. Die muss quasi frontal mit der Milchstraße kollidiert sein; wenn sie sich eher "seitlich" in die Milchstraße gedrängt hätte, dann hätten die Sterne heute nicht so extreme Bahnen. Es muss auch eine vergleichsweise große Zwerggalaxie gewesen sein, denn die Gaia-Wurst ist gewaltig. Man schätzt, das die Milchstraße durch die Kollision insgesamt 50 Milliarden Sonnenmassen dazugewonnen hat. Nicht alles davon waren Sterne, es war auch eine gute Menge Gas und dunkle Materie mit dabei. Aber dennoch sind 50 Milliarden Sonnenmassen eine ordentliche Mahlzeit und es ist nicht verwunderlich, dass das Spuren hinterlassen hat. Nach der Kollision mit der Wurst-Galaxie war die Milchstraße nicht mehr die alte. Die Scheibe der Milchstraße, in der sich die Spiralarme befinden, wurde vermutlich zum Teil auseinander gerissen und musste sich danach erst wieder neu bilden. Überreste der Wurst-Galaxie haben sich im Zentrum der Milchstraße angesammelt und dort den "Bulge" gebildet, also die kugelförmige Ausbuchtung die sich im zentralen Bereich der galaktischen Scheibe erhebt. Wir wissen auch, dass die Wurst-Galaxie mindestens acht Kugelsternhaufen mitgebracht hat. Das ist ein weiteres Anzeichen für ihre Größe. Kleine Zwerggalaxien haben keine eigene Sammlung dieser Sternhaufen; große wie unsere Milchstraße schon. Wir kennen circa 150 Kugelsternhaufen, die sich rund um die Milchstraße herum befinden; sie gehören zur Ausstattung jeder ordentlichen Galaxie. Die Wurst-Galaxie war zwar deutlich kleiner als die Milchstraße, aber trotzdem groß genug um zumindest ein paar eigene Kugelsternhaufen gehabt zu haben. Wir wissen nämlich dank Position- und Geschwindigkeitsmessungen, dass sich auch ein paar der galaktischen Kugelsternhaufen auf die gleiche seltsame Art bewegen wie die Sterne der Gaia-Wurst. Wer es genau wissen will: Es sind die Kugelsternhaufen mit der Bezeichnung Messier 2, Messier 56, Messier 75, Messier 79, NGC 1851, NGC 2298 und NGC 5286. Beim Kugelsternhaufen NGC 2808 ist man sich noch nicht ganz sicher. Dieses Objekt ist knapp 31.000 Lichtjahre entfernt, besteht aus mehr als einer Million Sterne und gehört zu den massereichsten Kugelsternhaufen unserer Milchstraße. Man findet dort junge Sterne, aber auch sehr alte Sterne, was ungewöhnlich ist für Kugelsternhaufen. Dort sind normalerweise nur alte Sterne zu finden. Im Gegensatz zu den zentraleren Bereichen von Galaxien, die immer Sterne aller Generationen enthalten. Deswegen wird vermutet, dass es sich bei NGC 2808 um die Zentralregion der ehemaligen Wurst-Galaxie handeln könnte. Es wäre dann der letzte Rest dieser Galaxie; der Teil, der sich bei der Kollision nicht aufgelöst hat. Die Milchstraße ist im Laufe der Zeit mit vielen Zwerggalaxien kollidiert und hat sie sich dabei einverleibt. Die Wurst-Galaxie aber war mit Abstand der größte Brocken. Dieser Zusammenstoß hat unsere Milchstraße zu dem gemacht, was sie heute ist. Aber nicht unbedingt bleiben wird. Es wird weitere Kollisionen geben. Es GIBT weitere Kollisionen; gerade jetzt ist die Milchstraße etwa dabei, die Sagittarius-Zwerggalaxie zu verschlucken. Aber galaktische Kollisionen laufen langsam ab und sie wird noch die eine oder andere Milliarde Jahre daran zu knabbern haben.