Schlüsselbegriffe im Detail & Quizfragen
Erde(Earth)
Die Erde ist der einzige derzeit bekannte Planet, der Leben beherbergt; über 70 % ihrer Oberfläche sind von Ozeanen bedeckt. Sie hat Temperaturen, die flüssiges Wasser erlauben, sowie eine lebensschützende Atmosphäre und ein Magnetfeld – der Ausgangspunkt, um das ganze Universum zu verstehen.
Ist die Erde der größte Gesteinsplanet im Sonnensystem? Ja! Unter den vier Gesteinsplaneten hat die Erde den größten Durchmesser und die größte Masse.
Welche Farbe hat die Erde aus dem All? Überwiegend blau, weil etwa 70 % ihrer Oberfläche von Ozeanen bedeckt sind – daher der Spitzname „Blauer Planet“.
Mond(Moon)
Der Mond ist der einzige natürliche Satellit der Erde, etwa 3.474 km groß und im Mittel rund 380.000 km entfernt. Seine Schwerkraft ist der Hauptantrieb der Gezeiten und hilft, die Rotationsachse der Erde stabil zu halten.
Entfernt sich der Mond von der Erde oder nähert er sich ihr? Er entfernt sich, um etwa 3,8 cm pro Jahr – ungefähr so schnell, wie deine Fingernägel wachsen.
Könntest du auf dem Mond höher springen als auf der Erde? Ja! Die Schwerkraft des Mondes beträgt nur etwa ein Sechstel der Erdschwerkraft, du könntest also rund sechsmal so hoch springen.
Gezeiten(Tides)
Gezeiten sind das periodische Steigen und Fallen des Meeresspiegels, hauptsächlich verursacht durch Unterschiede in der Anziehungskraft des Mondes (und der Sonne) auf verschiedene Teile der Erde. Die dem Mond zu- und abgewandte Seite wölben sich gleichzeitig, daher haben die meisten Küsten etwa zwei Hochwasser pro Tag.
Wie viele Hochwasser gibt es üblicherweise an einem Tag? An den meisten Küsten gibt es etwa zwei Hochwasser und zwei Niedrigwasser pro Tag.
Verursacht auch die Sonne Gezeiten? Ja, aber die Gezeitenkraft der Sonne ist etwa halb so stark wie die des Mondes; stehen Sonne, Mond und Erde in einer Linie, entstehen besonders große „Springfluten“.
Gebundene Rotation(Tidal locking)
Gebundene Rotation bedeutet, dass die Rotationsperiode eines Körpers gleich seiner Umlaufperiode ist, sodass er einem anderen Körper stets dieselbe Seite zuwendet. Über Milliarden Jahre hat die Schwerkraft der Erde den Mond „gebunden“, weshalb wir immer nur eine Seite von ihm sehen.
Welche Seite des Mondes können wir nie sehen? Die Rückseite (oft „dunkle Seite des Mondes“ genannt), die nur von Raumsonden fotografiert werden kann.
Ist die „dunkle Seite des Mondes“ immer dunkel? Nein – sie bekommt genauso viel Sonnenlicht, sie ist nur stets von der Erde abgewandt, daher sehen wir sie nie.
Magnetfeld(Magnetic field)
Das Erdmagnetfeld entsteht durch Strömungen im flüssigen Metall des äußeren Erdkerns und reicht wie ein riesiger Schutzschild bis in den Weltraum. Es lenkt den geladenen Sonnenwind und kosmische Strahlung ab, schützt das Leben an der Oberfläche und leitet Teilchen zu den Polen, wo Polarlichter entstehen.
Warum zeigt ein Kompass nach Norden? Weil die Erde selbst ein riesiger Magnet ist und sich die Kompassnadel nach dem Erdmagnetfeld ausrichtet.
Haben auch andere Planeten Magnetfelder? Ja – Jupiters ist das stärkste aller Planeten im Sonnensystem, während dem Mars nur schwache, fleckenhafte lokale Felder geblieben sind.
Polarlicht(Aurora)
Polarlichter sind das Licht, das entsteht, wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds entlang des Erdmagnetfelds in die obere Atmosphäre gelangen und auf Gasmoleküle treffen. Sie erscheinen meist in hohen Breiten nahe den Magnetpolen, oft als tanzende grüne und rote Schleier.
Sind Polarlichter nur grün? Nein – es gibt auch Rot, Violett und Blau, je nachdem, auf welches Gas die Teilchen treffen und in welcher Höhe.
Haben auch andere Planeten Polarlichter? Ja! Jupiter und Saturn haben beide noch spektakulärere Polarlichter als die Erde.
Sonne(Sun)
Die Sonne ist der Stern im Zentrum des Sonnensystems – eine heiße Plasmakugel, die durch Kernfusion ununterbrochen leuchtet. Sie enthält rund 99,8 % der Masse des Sonnensystems und liefert die Energie für nahezu alles Leben auf der Erde.
Wie lange braucht das Sonnenlicht bis zur Erde? Etwa 8 Minuten und 20 Sekunden – das Sonnenlicht, das du siehst, hat die Sonne also vor rund 8 Minuten verlassen.
Welche Farbe hat die Sonne? Eigentlich weiß (sie enthält Licht aller Farben); von der Erde aus wirkt sie nur gelb oder orange, weil die Atmosphäre ihr Licht streut.
Kernfusion(Nuclear fusion)
Kernfusion ist der Vorgang, bei dem sich unter extremer Hitze und extremem Druck leichte Atomkerne (wie Wasserstoff) zu schwereren (wie Helium) verbinden und dabei enorme Energie freisetzen. Sie ist die Energiequelle, die die Sonne und alle Sterne zum Leuchten bringt.
Wie viel Wasserstoff verbrennt die Sonne pro Sekunde? Etwa 600 Millionen Tonnen Wasserstoff verschmelzen zu Helium, und doch reicht ihr Brennstoff noch für rund 5 Milliarden Jahre.
Können wir auf der Erde Kernfusion betreiben? Wissenschaftler arbeiten an einer „künstlichen Sonne“ und hoffen, mit Fusion saubere Energie zu liefern.
Gesteinsplanet(Terrestrial planet)
Gesteinsplaneten bestehen überwiegend aus Gestein und Metall und besitzen eine feste Oberfläche; dazu zählen Merkur, Venus, Erde und Mars. Im Vergleich zu den Gasriesen sind sie kleiner, dichter und haben weniger Monde.
Welcher Gesteinsplanet ist am heißesten? Die Venus, nicht der Merkur (der sonnennächste), weil die dichte Atmosphäre der Venus einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt verursacht, mit Oberflächentemperaturen um 465 °C.
Haben Gesteinsplaneten Ringe? Meist keine auffälligen Ringe; die prächtigen Ringe finden sich vor allem bei den Gas- und Eisriesen.
Mars(Mars)
Der Mars ist der vierte Planet von der Sonne und erscheint rot, weil seine Oberfläche reich an Eisenoxid ist. Auf ihm liegen der Olympus Mons, der höchste Vulkan des Sonnensystems, und das gewaltige Valles-Marineris-Tal – ein Schwerpunkt der Suche nach früherem Leben und der Planung künftiger bemannter Erkundung.
Wie hoch ist der höchste Berg auf dem Mars? Der Olympus Mons ist etwa 22 km hoch – fast dreimal so hoch wie der Mount Everest.
Wie lange dauert ein Tag auf dem Mars? Etwa 24,6 Stunden, sehr nahe an einem Tag auf der Erde.
Asteroidengürtel(Asteroid belt)
Der Asteroidengürtel ist eine ringförmige Region zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter mit sehr vielen Gesteinskörpern. Sie sind Restmaterial aus der Frühzeit des Sonnensystems, das nie zu einem Planeten verschmolz, weil Jupiters starke Schwerkraft das verhinderte.
Ist der Asteroidengürtel voller Felsen wie in den Filmen? Tatsächlich ist er sehr leer – Asteroiden sind im Mittel Hunderttausende bis über eine Million Kilometer voneinander entfernt.
Was ist das größte Objekt im Asteroidengürtel? Der Zwergplanet Ceres, der etwa ein Drittel der Gesamtmasse des Gürtels enthält.
Astronomische Einheit(AU)
Die Astronomische Einheit (AE) ist eine in der Astronomie gebräuchliche Entfernungseinheit und entspricht der mittleren Entfernung Erde–Sonne, etwa 150 Millionen km. Für Entfernungen innerhalb des Sonnensystems ist sie weit praktischer als Kilometer.
Wie viele AE ist Neptun von der Sonne entfernt? Etwa 30 Astronomische Einheiten – das 30-Fache der Entfernung Erde–Sonne.
Wie viele AE sind ein Lichtjahr? Etwa 63.000 Astronomische Einheiten – ein Lichtjahr ist also weit größer als eine AE.
Jupiter(Jupiter)
Jupiter ist der größte und massereichste Planet des Sonnensystems, ein Gasriese überwiegend aus Wasserstoff und Helium. Er besitzt den berühmten Sturm des Großen Roten Flecks und Dutzende Monde, und seine starke Schwerkraft schirmt das innere Sonnensystem vor vielen Kometeneinschlägen ab.
Was ist Jupiters Großer Roter Fleck? Ein riesiger Sturm, größer als die Erde, der seit mindestens mehreren Hundert Jahren tobt.
Wie viele Monde hat Jupiter? Über 90 sind bekannt, und einer von ihnen, Europa, verbirgt unter seiner Eiskruste womöglich einen Ozean.
Saturn(Saturn)
Saturn ist der zweitgrößte Planet des Sonnensystems, berühmt für sein prächtiges Ringsystem aus Eis- und Gesteinsbrocken. Auch er ist ein Gasriese und so dünn, dass er theoretisch auf Wasser schwimmen könnte.
Könnte Saturn wirklich auf Wasser schwimmen? Theoretisch ja, denn seine mittlere Dichte ist geringer als die von Wasser – vorausgesetzt, man fände ein ausreichend großes Becken.
Woraus bestehen Saturns Ringe? Aus unzähligen Eis- und Gesteinsbrocken, manche so klein wie Sandkörner, andere so groß wie Häuser.
Eisriese(Ice giant)
Eisriesen sind Planeten wie Uranus und Neptun, die neben Wasserstoff und Helium große Mengen an „Eisen“ wie Wasser, Ammoniak und Methan enthalten. Sie sind kleiner als die Gasriesen und wirken bläulich, weil Methan rotes Licht absorbiert.
Was ist so seltsam am Uranus? Er rotiert fast „auf der Seite liegend“, mit einer Achsneigung von etwa 98 Grad, als würde er entlang seiner Bahn rollen.
Warum sind Uranus und Neptun blau? Weil das Methan in ihren Atmosphären rotes Licht absorbiert und blaues Licht reflektiert.
Kuipergürtel(Kuiper Belt)
Der Kuipergürtel ist eine ringförmige Region jenseits der Neptunbahn, übersät mit kleinen Körpern aus gefrorenen flüchtigen Stoffen. Er ähnelt dem Asteroidengürtel, ist aber weit größer, und Pluto ist eines seiner Mitglieder.
Wo befindet sich Pluto? Mitten im Kuipergürtel – er ist eines der bekanntesten Objekte dieser Region.
Hat eine Raumsonde den Kuipergürtel besucht? Ja – New Horizons flog 2015 an Pluto vorbei.
Halleyscher Komet(Halley)
Der Halleysche Komet (1P/Halley) ist der berühmteste periodische Komet und kehrt etwa alle 76 Jahre in Erdnähe zurück. Nähert er sich der Sonne, sublimiert sein Eis und stößt Gas und Staub aus, die einen langen, stets von der Sonne weggerichteten Schweif bilden.
Wann können wir den Halleyschen Kometen das nächste Mal sehen? Um 2061 – seine letzte Wiederkehr war 1986.
Warum zeigt der Schweif eines Kometen stets von der Sonne weg? Weil Sonnenwind und Strahlungsdruck Gas und Staub in die der Sonne entgegengesetzte Richtung blasen.
Zwergplanet(Dwarf planet)
Ein Zwergplanet umkreist die Sonne und ist massereich genug, um rund zu sein, hat aber die anderen Objekte in seiner Bahnnähe nicht „freigeräumt“. Genau wegen dieser Bedingung wurde Pluto 2006 zum Zwergplaneten umklassifiziert.
Wie viele Zwergplaneten gibt es im Sonnensystem? Bisher offiziell anerkannt sind fünf: Pluto, Ceres, Eris, Haumea und Makemake.
Warum wurde Pluto „herabgestuft“? Weil er die anderen Objekte in seiner Bahnnähe nicht freigeräumt hat, wurde er ab 2006 zum Zwergplaneten umklassifiziert.
Sonnenwind(Solar wind)
Der Sonnenwind ist ein ständiger Strom geladener Teilchen (vor allem Protonen und Elektronen), den die Sonne in alle Richtungen ausstößt. Er erfüllt das gesamte Sonnensystem, treibt Kometenschweife von der Sonne weg und erzeugt Polarlichter, wenn er vom Erdmagnetfeld gelenkt wird.
Wie schnell ist der Sonnenwind? Etwa 400 bis 800 km pro Sekunde.
Wirkt sich der Sonnenwind auf die Erde aus? Starke Sonnenstürme können Satelliten, Stromnetze und Funkverbindungen stören und verursachen außerdem Polarlichter.
Heliosphäre(Heliosphere)
Die Heliosphäre ist eine riesige blasenförmige Region, die vom Sonnenwind aufgebläht wird und das ganze Sonnensystem umhüllt. Ihr äußerer Rand (die Heliopause) markiert die Grenze zwischen dem Einfluss der Sonne und dem interstellaren Raum; die Voyager-Sonden haben sie in den interstellaren Raum durchquert.
Wo ist der „Rand“ des Sonnensystems? Eine Definition ist die Heliopause – der Punkt, an dem der Sonnenwind das interstellare Medium nicht mehr zurückdrängen kann.
Ist schon etwas über die Heliosphäre hinausgeflogen? Voyager 1 wurde 2012 das erste von Menschen geschaffene Objekt, das in den interstellaren Raum eintrat.
Voyager(Voyager)
Voyager 1 und 2 sind 1977 gestartete Raumsonden und die am weitesten entfernten von Menschen gesendeten Objekte. Sie sind über die Heliosphäre hinaus in den interstellaren Raum geflogen und tragen jeweils eine „Golden Record“ mit Klängen und Bildern der Erde.
Was ist auf der Golden Record? Natürliche Klänge der Erde, Grüße in vielen Sprachen und Musik – eine Botschaft an jede außerirdische Zivilisation.
Funktionieren die Voyager-Sonden noch? Ja – über 40 Jahre nach dem Start senden sie gelegentlich noch schwache Signale zurück, auch wenn ihre Energie langsam zur Neige geht.
Kosmische Strahlung(Cosmic ray)
Kosmische Strahlung besteht aus hochenergetischen Teilchen, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fliegen und von der Sonne, von Supernovae und sogar von außerhalb der Milchstraße stammen. Das Erdmagnetfeld und die Atmosphäre schirmen uns vor den meisten ihrer schädlichen Wirkungen ab.
Kann kosmische Strahlung Astronauten schaden? Ja – sie ist eines der Gesundheitsrisiken, die lange Missionen (etwa ein Flug zum Mars) lösen müssen.
Trifft uns kosmische Strahlung am Boden? Ja, aber die Atmosphäre hält das meiste ab, und der Rest ist in seiner Energie stark abgeschwächt.
Oortsche Wolke(Oort Cloud)
Die Oortsche Wolke ist eine vermutete riesige Kugelschale aus unzähligen eisigen Planetesimalen, die das äußerste Sonnensystem umgibt und bis zu 100.000 AE weit reicht. Sie gilt als Ursprung der langperiodischen Kometen.
Wie weit entfernt ist die Oortsche Wolke? Ihr äußerer Rand reicht vielleicht bis etwa 100.000 AE – ungefähr die halbe Strecke zum nächsten Stern.
Haben wir die Oortsche Wolke je gesehen? Nie direkt; ihre Existenz wird aus den Bahnen langperiodischer Kometen erschlossen.
Lichtjahr(Light-year)
Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht im Vakuum in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,5 Billionen km. Werden Entfernungen für die AE zu groß (zum Beispiel zwischen Sternen), wechselt man zu Lichtjahren.
Ist ein Lichtjahr eine Zeit- oder Entfernungseinheit? Eine Entfernung! Es ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,5 Billionen km.
Ist der Blick zu den Sternen wie ein Blick in die Vergangenheit? Ja – Sternenlicht braucht viele Jahre bis zur Erde, du siehst einen Stern also so, wie er vor langer Zeit war.
Spektroskopie(Spectroscopy)
Spektroskopie ist die Methode, Sternenlicht in seine Farben (ein Spektrum) zu zerlegen und zu analysieren. Jedes Element hinterlässt im Spektrum einzigartige „Fingerabdruck“-Linien, sodass Astronomen die chemische Zusammensetzung und Temperatur eines Sterns bestimmen können, ohne ihn je zu berühren.
Wie können wir die Zusammensetzung eines Sterns kennen, ohne ihn zu berühren? Durch die Analyse der Spektrallinien in seinem Licht – jedes Element hat einen einzigartigen „Strichcode“-Fingerabdruck.
Was verrät uns ein Spektrum noch? Die Temperatur eines Sterns, seine Bewegungsgeschwindigkeit und sogar, ob Planeten ihn umkreisen.
Doppler-Effekt(Doppler effect)
Der Doppler-Effekt ist das Stauchen oder Strecken von Wellenlängen, wenn sich Quelle und Beobachter relativ zueinander bewegen, wie die wechselnde Tonhöhe eines näher kommenden und sich entfernenden Krankenwagens. Rot- und Blauverschiebung des Sternenlichts verraten, ob sich ein Stern auf uns zu oder von uns weg bewegt.
Wo begegnen wir dem Doppler-Effekt im Alltag? An der Änderung der Tonhöhe, wenn ein Krankenwagen oder Zug näher kommt und sich dann entfernt.
Was bedeutet Rotverschiebung? Dass sich die Lichtquelle von uns wegbewegt; die Rotverschiebung ferner Galaxien ist ein Beleg dafür, dass sich das Universum ausdehnt.
Spektralklassen(O B A F G K M)
Astronomen ordnen Sterne nach Oberflächentemperatur in sieben Hauptklassen – O, B, A, F, G, K, M – von den heißesten, bläulichsten O-Sternen bis zu den kühlsten, rötlichsten M-Sternen. Unsere Sonne ist ein gelber Stern vom Typ G.
Wie merkt man sich die Reihenfolge O B A F G K M? Die klassische englische Eselsbrücke lautet „Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me.“
Zu welcher Klasse gehört die Sonne? Typ G – ein gelber Stern mittlerer Temperatur.
Supernova(Supernova)
Eine Supernova ist die gewaltige Explosion eines massereichen Sterns am Ende seines Lebens, die kurzzeitig eine ganze Galaxie überstrahlt. Die Explosion schleudert die im Stern erzeugten schweren Elemente ins All, wo sie zum Baustoff für neue Sterne, Planeten und sogar Leben werden.
Hat unser Körper mit Supernovae zu tun? Ja! Schwere Elemente in deinem Körper wie Kalzium und Eisen wurden größtenteils in uralten Supernova-Explosionen geschmiedet.
Wie hell ist eine Supernova? Auf ihrem Höhepunkt kann sie kurzzeitig das vereinte Licht der Milliarden Sterne ihrer ganzen Galaxie überstrahlen.
Pulsar(Pulsar)
Ein Pulsar ist ein schnell rotierender, stark magnetisierter Neutronenstern, der von seinen Magnetpolen zwei Kegel elektromagnetischer Strahlung aussendet. Streicht ein Strahl wie ein Leuchtturm über die Erde, empfangen wir einen äußerst regelmäßigen Signalpuls.
Warum werden Pulsare „kosmische Leuchttürme“ genannt? Die elektromagnetischen Strahlen, die sie aussenden, streichen beim Rotieren über die Erde und erzeugen äußerst regelmäßige Signalpulse.
Wie schnell rotiert ein Pulsar? Manche drehen sich Hunderte Male pro Sekunde – schneller als ein Küchenmixer.
Lokale Blase(Local Bubble)
Die Lokale Blase ist ein etwa 300 Lichtjahre großer Hohlraum aus heißem Gas geringer Dichte, der das Sonnensystem umgibt. Man nimmt an, dass er vor Millionen Jahren von mehreren Supernova-Explosionen „freigeblasen“ wurde, und unsere Sonne durchquert ihn derzeit.
Leben wir in einer „Blase“? Ja – das Sonnensystem durchquert einen Hohlraum aus heißem Gas geringer Dichte, der von uralten Supernovae freigeblasen wurde.
Wie groß ist die Lokale Blase? Etwa 300 Lichtjahre im Durchmesser.
Milchstraße(Milky Way)
Die Milchstraße ist die Balkenspiralgalaxie, in der wir leben, mit etwa 100 bis 400 Milliarden Sternen. In ihrem Zentrum sitzt ein supermassereiches Schwarzes Loch namens Sagittarius A*, um das die ganze Galaxie rotiert.
Wie viele Sterne hat die Milchstraße? Schätzungsweise 100 bis 400 Milliarden.
Wie lange braucht die Sonne für einen Umlauf um die Galaxie? Etwa 230 Millionen Jahre, ein „galaktisches Jahr“ genannt; als die Sonne zuletzt hier war, streiften Dinosaurier über die Erde.
Spiralarm(Spiral arm)
Ein Spiralarm ist ein helles Band aus Sternen, Gas und Staub in einer Spiralgalaxie und einer der aktivsten Orte der Sternentstehung. Die Sonne sitzt auf einem Nebenarm der Milchstraße – dem Orion-Arm.
Wo befindet sich die Sonne in der Milchstraße? Auf einem Nebenarm namens Orion-Arm, etwa 26.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt.
Warum sind Spiralarme besonders hell? Weil dort in großer Zahl helle junge Sterne entstehen.
Schwarzes Loch(Black hole)
Ein Schwarzes Loch ist ein Objekt, dessen Schwerkraft so stark ist, dass nicht einmal Licht entkommen kann; es entsteht meist, wenn ein massereicher Stern kollabiert. Wir können ein Schwarzes Loch nicht direkt sehen, aber aus seiner Wirkung auf nahe Materie und Sterne erschließen.
Saugt ein Schwarzes Loch das ganze Universum ein? Nein – es beeinflusst nur Dinge, die nah genug sind; aus der Ferne ist seine Schwerkraft genau wie die jedes gewöhnlichen Objekts gleicher Masse.
Wie weit ist das nächste Schwarze Loch von der Erde entfernt? Das nächste bekannte, Gaia BH1, ist etwa 1.560 Lichtjahre entfernt – ziemlich sicher.
Akkretionsscheibe(Accretion disk)
Eine Akkretionsscheibe ist die rotierende, scheibenförmige Struktur, die entsteht, wenn Materie spiralförmig in ein Schwarzes Loch oder einen anderen massereichen Körper fällt. Reibung erhitzt die Materie auf extreme Temperaturen und setzt enorme Mengen an Licht und Energie frei, was Akkretionsscheiben zu den hellsten Objekten des Universums macht.
Ein Schwarzes Loch ist schwarz – warum nennt man es dann hell? Nicht das Schwarze Loch selbst leuchtet, sondern die umgebende Akkretionsscheibe, die schnell rotiert und weißglühend erhitzt ist.
Wie heiß ist eine Akkretionsscheibe? Sie kann Millionen Grad erreichen und intensive Röntgenstrahlung aussenden.
Sagittarius A*(Sgr A*)
Sagittarius A* (Sgr A*) ist das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße mit einer Masse von etwa 4 Millionen Sonnenmassen. Alle Sterne der Milchstraße umkreisen es.
Was befindet sich im Zentrum der Milchstraße? Ein supermassereiches Schwarzes Loch mit etwa 4 Millionen Sonnenmassen – Sagittarius A*.
Haben wir es fotografiert? Ja! 2022 veröffentlichte das Event Horizon Telescope sein erstes Bild davon.
Ereignishorizont(Event horizon)
Der Ereignishorizont ist die Grenze „ohne Wiederkehr“ eines Schwarzen Lochs – einmal überschritten, kann nicht einmal Licht wieder entkommen. Er ist keine feste Oberfläche, sondern markiert den Bereich, der vollständig von der Schwerkraft des Schwarzen Lochs beherrscht wird.
Was passiert, wenn man den Ereignishorizont überschreitet? Nicht einmal Licht kann umkehren, und kein Signal erreicht je wieder die Außenwelt.
Ist der Ereignishorizont eine feste Oberfläche? Nein – er ist nur eine Grenze „ohne Wiederkehr“, nichts, das man berühren könnte.
Spiralgalaxie(Spiral galaxy)
Eine Spiralgalaxie ist eine Galaxie mit einer flachen Scheibe und Spiralarmen sowie einer hellen zentralen Verdickung. Die Milchstraße und die Andromeda-Galaxie sind beide Spiralgalaxien, und die Arme sind aktive Regionen der Sternentstehung.
Ist unsere Milchstraße eine Spiralgalaxie? Ja – und genauer gesagt eine „Balkenspiralgalaxie“ mit einer balkenförmigen Struktur in ihrem Zentrum.
Was ist das Besondere an den Armen einer Spiralgalaxie? Dort entstehen Sterne in großer Zahl, weshalb sie besonders hell erscheinen.
Andromeda-Galaxie(Andromeda · M31)
Die Andromeda-Galaxie (M31) ist die der Milchstraße nächstgelegene große Spiralgalaxie, etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt, und eines der entferntesten mit bloßem Auge sichtbaren Objekte. Sie nähert sich uns und wird in etwa 4 Milliarden Jahren mit der Milchstraße kollidieren und verschmelzen.
Wann wird Andromeda mit der Milchstraße kollidieren? In etwa 4 Milliarden Jahren, wenn die beiden zu einer einzigen größeren Galaxie verschmelzen.
Kann man Andromeda mit bloßem Auge sehen? Ja, unter einem dunklen, lichtverschmutzungsfreien Himmel – es ist eines der entferntesten mit bloßem Auge sichtbaren Objekte.
Lokale Gruppe(Local Group)
Die Lokale Gruppe ist die Galaxiengruppe, die die Milchstraße enthält, etwa 3 Megaparsec groß und mit mehr als 54 Mitgliedsgalaxien. Sie wird von zwei großen Spiralgalaxien dominiert – Andromeda und der Milchstraße.
Wie viele Galaxien gibt es in der Lokalen Gruppe? Mehr als 54, die meisten davon sind allerdings kleine Zwerggalaxien.
Wer sind die „großen Chefs“ der Lokalen Gruppe? Andromeda und die Milchstraße – ihre beiden größten Mitglieder.
Wechselwirkende Galaxien(Interacting galaxies)
Wechselwirkende Galaxien sind Galaxien, die einander durch Schwerkraft anziehen, verzerren und sogar kollidieren und verschmelzen. Solche Wechselwirkungen lösen großräumige Sternentstehung aus und sind ein wesentlicher Motor der Galaxienentwicklung.
Krachen bei einer Galaxienkollision die Sterne zusammen? Fast nie – der Raum zwischen den Sternen ist so riesig, dass Galaxien einander meist „durchdringen“.
Was passiert, wenn Galaxien kollidieren? Die Schwerkraft verzerrt ihre Formen und löst einen Ausbruch neuer Sternentstehung aus.
Galaxiengruppe(Galaxy group)
Eine Galaxiengruppe ist eine durch Schwerkraft zusammengehaltene Ansammlung von Dutzenden Galaxien, der Grundbaustein der großräumigen Struktur des Universums. Größere Ansammlungen heißen Galaxienhaufen und Superhaufen.
Was ist der Unterschied zwischen einer Galaxiengruppe und einem Haufen? Vor allem die Größe – eine Gruppe hat Dutzende Galaxien, ein Haufen Hunderte bis Tausende.
Was hält eine Galaxiengruppe zusammen? Die Schwerkraft, wobei Dunkle Materie den größten Teil der unsichtbaren Masse stellt.
Superhaufen(Supercluster)
Ein Superhaufen ist eine der größten bekannten Strukturen im Universum und besteht aus vielen zusammengeballten Galaxienhaufen und -gruppen. Zusammen mit den riesigen Leerräumen dazwischen bilden sie das filamentartige „kosmische Netz“.
Was ist die größte Struktur im Universum? Das „kosmische Netz“, gewoben aus Superhaufen und den Leerräumen dazwischen – die größte bekannte Struktur.
Wie groß ist ein Superhaufen? Er kann sich über Hunderte Millionen Lichtjahre erstrecken und Zehntausende Galaxien enthalten.
Laniakea(Laniakea)
Laniakea ist der Superhaufen, zu dem die Milchstraße gehört; er enthält etwa 100.000 Galaxien und erstreckt sich über rund 520 Millionen Lichtjahre. Sein Name bedeutet auf Hawaiianisch „unermesslicher Himmel“.
Was bedeutet „Laniakea“? Es bedeutet auf Hawaiianisch „unermesslicher Himmel“.
Wie groß ist es? Es erstreckt sich über etwa 520 Millionen Lichtjahre und enthält rund 100.000 Galaxien, wobei die Milchstraße nur ein winziges Mitglied ist.
Dunkle Materie(Dark matter)
Dunkle Materie ist eine geheimnisvolle Substanz, die kein Licht abgibt oder absorbiert und nur über die Schwerkraft nachweisbar ist. Sie macht etwa 85 % der Materie des Universums aus und wirkt wie ein unsichtbares Gerüst, das Galaxien und Haufen zusammenhält.
Können wir Dunkle Materie sehen? Nein – sie gibt kein Licht ab und absorbiert keines und ist nur über ihre Gravitationswirkung nachweisbar.
Wie verbreitet ist Dunkle Materie? Sie macht etwa 85 % der Materie des Universums aus – weit mehr als die gewöhnliche Materie, die wir kennen.
Dunkle Energie(Dark energy)
Dunkle Energie ist eine unbekannte Energieform, die die beschleunigte Ausdehnung des Universums antreibt. Schätzungen zufolge macht sie etwa 68 % der Gesamtenergie des Universums aus und ist der Hauptfaktor, der das endgültige Schicksal des Universums bestimmt.
Was bewirkt Dunkle Energie? Sie treibt die beschleunigte Ausdehnung des Universums an und ist einer seiner geheimnisvollsten Bestandteile.
Wie viel des Universums ist Dunkle Energie? Etwa 68 %; zusammen mit Dunkler Materie macht die gewöhnliche Materie, die wir kennen, nur etwa 5 % aus.
Kosmische Expansion(Cosmic expansion)
Kosmische Expansion ist das Dehnen des Raums selbst zwischen den Galaxien, das entfernte Galaxien voneinander wegträgt. Beobachtungen zeigen, dass sich diese Ausdehnung beschleunigt, wobei Dunkle Energie als Antrieb dahinter gilt.
Fliegen Galaxien auseinander, oder dehnt sich der Raum aus? Der Raum selbst dehnt sich und trägt die Galaxien voneinander weg – sie fliegen nicht durch den Raum.
Hat die kosmische Expansion ein Zentrum? Nein – von jeder Galaxie aus scheinen sich alle anderen zu entfernen, genau wie Punkte auf der Oberfläche eines Luftballons.
Beobachtbares Universum(Observable universe)
Das beobachtbare Universum ist der auf die Erde zentrierte Bereich, aus dem Licht seit dem Beginn des Universums Zeit hatte, uns zu erreichen, mit einem Radius von etwa 46,5 Milliarden Lichtjahren. Licht von jenseits dieser Grenze ist noch nicht eingetroffen, daher können wir es nicht beobachten.
Wie groß ist das beobachtbare Universum? Sein Radius beträgt etwa 46,5 Milliarden Lichtjahre – größer als das Alter des Universums mal Lichtgeschwindigkeit, weil sich der Raum stetig weiter ausgedehnt hat.
Was liegt jenseits der Grenze? Sehr wahrscheinlich noch viel mehr Universum; das Licht von dort hatte nur noch keine Zeit, uns zu erreichen, daher können wir es nicht beobachten.