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Unser Universum

Das Universum umfasst alles, was wir  kennen – Raum und Zeit. Es ist fast völlig leer und nur stellenweise sind darin kleine Ansammlungen von Materie und Energie eingebettet. Doch wie ist das alles entstanden?

Der Ursprung des Universums

Wissenschaftler glauben, dass das Universum vor 15 Milliarden Jahren durch den so genannten Urknall entstand. Anfangs existierte nur ein ultra-heißer Ball, der kleiner als ein Atom war. Dieser kühlte ab, während er gleichzeitig auf Fußballgröße anwuchs. Einen Sekundenbruchteil später dehnte eine gigantische Kraft das junge Universum um das Abermilliardenfache aus. Wissenschaftler nennen dies inflationäre Expansion. Während es wuchs, wurde das Universum mit Energie und Materie geflutet und die Urkraft teilte sich in grundlegende Energien wie Elektrizität und Schwerkraft.

Zuerst gab es keine Atome, nur winzige Teilchen wie zum Beispiel Quark in einer dichten ‘Suppe’, die unendlich viel dichter war als Wasser. Daneben gab es Antimaterie, ein Spiegelbild der Materie. Materie und Antimaterie zerstören sich bei Berührung gegenseitig Letztendlich gewann die Materie . aber das Weltall war hinterher fast völlig leer.

Nach etwa drei Minuten begannen die Quarks, sich zu den kleinsten der Atome, den Wasserstoffatomen, zu verbinden. Dann verbanden sich Wasserstoffgasatome zu Heliumgasatomen. Nach einer Million Jahre begannen die Gase sich zu einzelnen Strängen zu verbinden. Nach 300 Millionen Jahren zogen sich die Gasstränge zu Wolken zusammen und die Wolken verdichteten sich zu Sternen und Galaxien. Die Nachwirkung des Urknalls kann heute noch als kurzwellige Hintergrundstrahlung gemessen werden, die aus allen Richtungen zu uns kommt.

Galaxien

Galaxien sind gigantische Ansammlungen von Sternen. Unsere eigene Galaxie wird ‘Milchstraße’ genannt. Wahrscheinlich gibt es 125 Milliarden Galaxien im Universum. Außer der Milchstraße sind mit bloßem Auge nur drei Galaxien von der Erde aus zu sehen: Die große und die kleine Magellansche Wolke, sowie die Andromeda-Galaxie. Obwohl die Galaxien riesig groß sind, sind sie doch so weit weg, dass sie wie unscharfe Wolken aussehen.

Erst 1916 stellten Astronomen fest, dass es sich um riesige Sternengruppen handelt. Spiralgalaxien sind rotierende Galaxien mit einem dichten Zentrum und gekrümmten Armen. Balkenspiral-Galaxien haben nur zwei Arme. Sie reichen vom Zentrum nach außen wie Wasser aus einem rotierenden Gartensprinkler. Elliptische Galaxien sind riesige, sehr alte, ovale Galaxien aus bis zu einer Billion Sternen. Irreguläre Galaxien  haben keine erkennbare Form. Sie könnten sich aus den Trümmern von zusammengestoßenen Galaxien gebildet haben. Meist befinden sich Galaxien in Gruppen (auch Haufen genannt). Ein Galaxiehaufen kann um die 30 Galaxien enthalten.

Die Milchstraße

Die Milchstraße ist das dünne, unscharfe Lichtband, das sich über unseren Nachthimmel erstreckt. Durch ein Fernglas kann man sehen, dass die Milchstraße aus unzähligen Sternen besteht. Außerdem ist die Milchstraße die Galaxie, in der wir leben. Sie hat einen Durchmesser von 100.000 Lj (= Lichtjahren) und eine Dicke zwischen 3.000 und 16.000 Lj. Mehr als 100 Milliarden Sterne befinden sich in einer riesigen Spiral mit einer Verdickung in der Mitte. Unsere Sonne ist nur einer von den vielen Sternen im Arm dieser Spiralgalaxie.

Die Milchstraße rotiert rasend schnell, sodass sich unsere Sonne mit 800.000 km/h um das Zentrum der Galaxie bewegt. Ein Mal alle 200 Millionen Jahre bewegt sich die Sonne um die Achse der Galaxis – eine Reise von 176.000 Lj. Die riesige Ausbeulung in der Mitte der Milchstraße hat einen Durchmesser von 20.000 Lj und ist 6.000 Lj dick. Sie enthält nur sehr alte Sterne und sehr wenig Staub oder Gas. Genau im Zentrum der Milchstraße liegt ein riesiges Schwarzes Loch.

Was ist ein Galaxiehaufen?

Die Milchstraße gehört zu einem Lokale Gruppe genannten Haufen aus rund 30 Galaxien. Sie hat einen Durchmesser von 5 Millionen Lj. Es gibt darin 4 Spiralgalaxien, 15 elliptische-, sowie 13 irreguläre Galaxien wie z.B. die große Magellansche Wolke. Neben der Lokalen Gruppe gibt es noch viele Millionen ähnliche Sternhaufen. Der Virgo-Haufen ist 70 Millionen Lj entfernt und enthält mehr als 1.000 Galaxien. Zusammen mit etlichen anderen Haufen bildet die Lokale Gruppe den so genannten Lokalen Superhaufen.Weitere Superhaufen heißen Hercules- und Pegasus-Haufen.

Sie sind durch leeren Raum voneinander getrennt, den sie umgeben wie der Film einer Seifenblase. Die Leerräume zwischen den Superhaufen sind zwischen 350 und 400 Millionen Lj groß. Eine Ansammlung von Superhaufen bildet eine gigantische Struktur namens Große Mauer. Es ist die größte Struktur im Universum; Über 700 Millionen Lj land, aber nur 30 Millionen Lj dick.

Was ist ein galaktischer Nebel?

Damit bezeichnete man früher jeden unscharfen Lichtfleck am Nachthimmel, doch heute sind viele Nebel als Galaxien identifiziert. Viele Nebel sind gigantische Wolken aus Staub. Es gibt 2 Grundarten von Nebeln. Die größeren Diffusen Nebel können genug Staub und Gas enthalten, um 100.000 Sterne von der Größe unserer Sonne zu bilden. Planetarische Nebel entstehen, wenn ein sterbender Stern die äußere Schicht seiner Gashülle abstößt.

Glühende Nebel geben ein schwaches, rotes Licht ab, weil das Wasserstoffgas in ihrem Inneren von der Strahlung naher Sterne erhitzt wird. Der Orion-Nebel ist ein glühender Nebel, der mit bloßem Auge zu sehen ist. Reflektierende Nebel strahlen kein eigenes Licht ab, sondern spiegeln mit ihrem Staub das umgebende Sternenlicht.

Dunkelnebel haben nicht nur kein eigenes Licht, sondern saugen auch Licht auf Sie können nur als dunkle Flecken gesehen werden, welche die hinter ihnen liegenden Sterne verdecken. Der Pferdekopf-Nebel im Orion ist der bekannteste Dunkelnebel. Wie der Name andeutet, ist er wie ein Pferdekopf geformt. Planetarische Nebel sind dünne Ringe aus Gaswolken, die von sterbenden Sternen stammen. Trotz ihres Namens haben sie jedoch nichts mit Planeten zu tun. Der Ring-Nebel in der Lyra ist der bekannteste Planetarische Nebel. Der Krebs-Nebel ist das Überbleibsel einer Supernova, die 1054 explodierte.

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