Ein Blick ins Universum

Wissen / Zentralschweiz am Sonntag

Was sehen wir, wenn wir in den klaren Nachthimmel schauen? Unser Autor besuchte einen Kurs der Astronomischen Gesellschaft Luzern und schaute tief ins Universum. 

So spektakulär sieht sie also aus, unsere Milchstrasse. Wie ein milchiger Schleier zieht sie sich quer über den schwarzen Nachthimmel. Sie ist unsere Galaxie, unsere Heimat. Ich stehe auf einem kleinen Plateau zuoberst auf dem Obwaldner Glaubenberg. Der Wind pfeift mir an diesem Winterabend eisig um die Ohren. Ich habe meinen Kopf in den Nacken gelegt, schaue hinauf in die Dunkelheit, die hier oben gar nicht so dunkel ist.

Zwar ist der Mond schon längst hinter dem Horizont verschwunden, aber die Sterne funkeln zu Tausenden wie kleine Diamanten. Noch vor wenigen Wochen hätte ich noch nicht viel über diese Sterne zu erzählen gewusst. Es wäre mir wie den meisten gegangen: Wir sehen – nicht immer, aber doch regelmässig – die Sterne über uns, schauen gerne hinauf, erkennen vielleicht noch das eine oder andere Sternbild, aber wie weit sie weg sind, woraus sie bestehen, davon haben wir keine Ahnung.

Und am Tag strahlt dieses grosse, runde, gelbe Ding vom Himmel, ohne dass wir viel über unsere Sonne wissen. Oder wussten Sie, dass die Erde in etwa vier Milliarden Jahren nicht mehr existieren wird? Dann wird nämlich der Wasserstoff der Sonne aufgebraucht sein, sie wird expandieren und so die Erde vernichten. Vielleicht ist die Menschheit dann aber schon ausgewandert in eine andere Galaxie. Doch was sind Galaxien nochmals genau? Antworten auf diese Fragen fand ich vor wenigen Wochen nicht hier oben unter dem Sternenhimmel auf dem Glaubenberg, sondern in einem nüchternen Schulzimmer bei der Sternwarte Hubelmatt mitten in der Stadt Luzern.

Jedes Jahr führt die Astronomische Gesellschaft Luzern einen Kurs durch, an dem an vier Abenden das Wichtigste über die Astronomie beigebracht wird. Die Nachfrage ist gigantisch, sodass der Kurs oft schon Monate im Voraus ausgebucht ist. Denn das Weltall fasziniert die Menschen offenbar noch immer. Und das soll auch diese Zeitungsseite. Damit Sie nach der Lektüre unter dem nächsten Sternenhimmel mehr wissen und anderen davon erzählen können. Wenn Sie diese Seite bis zu Ende lesen, dürfen Sie sich voller Stolz als Hobby-Astronom bezeichnen. Aber nur dann.

Die Sterne

Was sehen wir, wenn wir in einen nicht durch Wolken verdeckten Nachthimmel schauen? Wir können von blossem Auge auf unserer Nordhalbkugel etwa 2000 Sterne am Himmel sehen. Jedoch nur dann, wenn wir möglichst weit weg von irgendwelchen künstlichen Lichtern, von Lichtverschmutzung, sind. In einer beleuchteten Stadt beispielsweise sehen wir nur noch etwa 200 bis 300 Sterne am Himmel. Deshalb eignen sich abgelegene Orte wie der Glaubenberg gut zum Beobachten. Sterne sind nichts anderes als Sonnen, die teilweise Tausende von Lichtjahren entfernt sind. Sie sind also heisse Gaskugeln, die selber leuchten. Der hellste Stern, den wir am Nachthimmel sehen können, ist nicht etwa wie oft angenommen der Polarstern, sondern der Sirius. Er befindet sich im Sternbild Grosser Hund und erscheint uns so hell, weil er näher ist als andere Sterne.

Die Sternbilder

Bereits vor vielen tausend Jahren fassten alte Kulturen markante Sterne zu Sternbildern zusammen. Die bei uns heute gebräuchlichen Sternbilder stammen von den Griechen und sind etwa um die Zeit von 800 bis 600 vor Christus entstanden. Die Griechen haben viele Sternbilder mit Geschichten ihrer Götter verbunden und ihre Sagenwelt am Nachthimmel dargestellt. So sehen wir am Himmel zum Beispiel den Orion, den Perseus oder den Pegasus. In der Zeit nach Christi Geburt waren es die Araber, die sich mit der Astronomie beschäftigten und Übersetzungen vom Griechischen ins Arabische machten. Um die Sternbilder bestimmen zu können, gibt es sogenannte Sternkarten. Mit ihnen lässt sich exakt ablesen, welche Sternbilder zu welcher Zeit zu sehen sind. Eine solche Sternkarte finden Sie auf der Seite 37. Heute gibt es 88 anerkannte Sternbilder.

Der Mond

Wer bei klaren Vollmondnächten (nächster Termin: Sonntag, 12. März) zum Mond hochschaut, der sieht helle und dunkle Gebiete. Die dunklen Gebiete sind Ebenen aus Lavagestein, die man Mondmeere nennt. Sie entstanden beim Einschlag eines grossen Asteroiden oder Kometen und wurden hinterher mit flüssiger Lava überflutet. Die hellen Gebiete sind Krater und Gebirge, die beim Einschlag aufgetürmt wurden. Wissenschaftler glauben, dass der Mond entstand, als die Erde mit einem Objekt von der Grösse des Planeten Mars zusammenstiess. Da der Mond keine Atmosphäre hat, schwanken die Temperaturen zwischen –160 Grad Celsius in der Nacht und +130 Grad Celsius am Tag. Der Mond ist 356000 bis 407000 Kilometer von der Erde entfernt.

Die Sonne

Der nächste Stern, den wir beobachten können, ist unsere Sonne. Sie ist 150 Millionen Kilometer von uns entfernt. Damit wir uns im Sommer gemütlich an ihr wärmen können, muss sie in jeder Sekunde 564 Millionen Tonnen Wasserstoff in Helium umwandeln. Im Zentrum der Sonne herrscht deshalb eine Temperatur von 15 Millionen Grad Celsius. Unsere Sonne ist 4,6 Milliarden Jahre alt und wird etwa nochmals eine gleich lange Zeit weiterleben. Dann ist der Wasserstoff aufgebraucht. Die Sonne expandiert dann zu einem sogenannten Roten Riesen und wird die Erde verschlingen. Am Ende ihres Lebens ist sie dann nur noch eine helle, heisse, kompakte Kugel in Erdgrösse, die als weisser Zwerg bezeichnet wird. Innert 1 Billiarde Jahre wird sie abkühlen, bis sie ein schwarzer Zwerg ist.

Unser Sonnensystem

Es umfasst die Sonne und alle Objekte, die sie umkreisen. Zu diesen gehören die Planeten, die Zwergplaneten, natürliche Satelliten wie etwa unser Mond, der Asteroidengürtel, Kometen und Meteoroiden. Unser Sonnensystem gehört zu einer Galaxie, die wir Milchstrasse nennen. Die Astronomen schätzen, dass unser Sonnensystem 4,6 Milliarden Jahre alt ist. Teile unseres Sonnensystems sind die Planeten. Welche das sind, lässt sich mit einem einfachen Spruch herleiten: Mein (Merkur) Vater (Venus) erklärt (Erde) mir (Mars) jeden (Jupiter) Sonntag (Saturn) unsere (Uranus) Nachbarpla­neten (Neptun). Dem Pluto ist der Planetenstatus aberkannt worden, deshalb taucht er in neuen Eselsbrücken nicht mehr als Schlusspunkt auf.

Unsere Milchstrasse

Unser Sonnensystem ist Teil einer Galaxie. Unsere Heimatgalaxie ist die Milchstrasse. Wenn wir in den Nachthimmel schauen, können wir die Milchstrasse als eine Art Nebelband erkennen, als einen «milchigen» Streifen. Schon die Griechen erkannten das und gaben ihm deshalb den Namen Galaxias, das vom Wort Gala (Milch) abgeleitet ist. Die Milchstrasse ist eine Galaxie mit einem Durchmesser von ca. 100000 Lichtjahren und einer Dicke von etwa 13000 Lichtjahren. Ein Lichtjahr entspricht ungefähr 9,4 Billiarden Kilometern. Unsere Milchstrasse besteht aus etwa 100 bis 300 Milliarden Sternen. Die Erde befindet sich in einem Arm der Milchstrasse, der Orion­arm genannt wird.

Unser Universum

Neben unserer Milchstrasse gibt es noch Milliarden von weiteren Galaxien im Universum. Einige können wir noch ganz knapp von Auge sehen (zum Beispiel die Andromeda-Galaxie), andere sind so weit weg, dass sie nur mit Teleskopen und Radioantennen beobachtet werden können. Das Alter des Universums wird auf 13,7 Milliarden Jahre geschätzt.

Mit den besten Teleskopen (Hubble-Weltraumteleskop, Very Large Telescope in Chile) können wir weit entfernte Galaxien beobachten. Das Universum gibt den Wissenschaftlern weiterhin grosse Rätsel auf. Denn 95 Prozent der Materie des Universums sind noch unerforscht. Es handelt sich dabei unter anderem um die sogenannte dunkle Materie (ca. 25 Prozent) und dunkle Energie (ca. 70 Prozent), also jene Bestandteile des Universums, die wir nicht sehen können.

Geheimnisse

Auch wenn Sie jetzt schon einiges gelernt und sich den Titel Hobby-Astronom fast schon verdient haben, wissen Sie eigentlich noch kaum etwas. Damit sind Sie aber keineswegs allein. Auch wenn die Profi-Astronomen schon einige Fragen unseres Universums entschlüsseln konnten, so stehen sie immer wieder vor riesigen Rätseln. Eines dieser grossen Rätsel sind schwarze Löcher.

Diese entstehen, wenn ein wahnsinnig massereicher Stern am Ende seines Lebens kollabiert. Dieses schwarze Loch hat eine sehr grosse Gravitation, also eine riesige Anziehungskraft. Wie bei einem Badewannenabfluss wird alles hineingesogen, was in die Nähe des schwarzen Loches kommt – sogar Licht. ­ Wie das Innere eines solchen schwarzen Lochs aussieht, ist bis heute unbekannt. Denn unsere bekannten Naturgesetze reichen in dieser Frage für eine Erklärung nicht mehr aus.

Gehen Sie raus!

Mein Abend auf dem Glaubenberg war atemberaubend. Nicht nur habe ich so viele Sternschnuppen gesehen wie sonst nirgendwo. Mein Blick auf den Sternenhimmel hat sich durch das Gelernte verändert. Wenn einem klar wird, wie viele mögliche Galaxien, Sonnen und wahrscheinlich auch Erden es da draussen in der Dunkelheit wohl gibt, nimmt man sich selber weniger wichtig.

Schlussendlich bestehen wir aus nichts anderem als Sternenstaub. Denn alle Elemente, die wir auf der Erde kennen, haben Sternschnuppen aus dem Universum auf die Erde gebracht. Gehen Sie raus, egal ob in der Stadt oder noch besser an einen möglichst dunklen Ort, und schauen Sie rauf! Und wenn Sie eine Sternschnuppe sehen, dürfen Sie sich natürlich etwas wünschen. Ob Sterne tatsächlich Wünsche erfüllen können, lässt sich aus astronomischer Sicht leider nicht beweisen.

Interview

«Der Sternenhimmel war einst der Fernseher»
Beat Bühlmann, was fasziniert Sie an der Astronomie?
Sie hilft mir, den Stress im Alltag abzubauen. Wenn ich in der Stadtluzerner Sternwarte Hubelmatt bin und in den Himmel schaue, kann ich entschleunigen. Viele Probleme, die man mit sich rumschleppt, relativieren sich beim Blick in den Himmel. Wenn man sieht, dass wir nur einen Bruchteil eines Bruchteils eines Bruchteils des Universums sind.
Sie sind regelmässig in der Sternwarte anzutreffen. Was machen Sie dort oben?
Die Sternwarte Hubelmatt ist eine Volkssternwarte. Wir betreiben vor allem Öffentlichkeitsarbeit. Man kann bei uns jeden Dienstag ab 20 Uhr reinschauen. Eigentlich ist die Sternwarte jedoch aus optischer Sicht nicht sehr günstig gelegen. Sie befindet sich mitten in der Stadt. Dem­entsprechend ist die Lichtverschmutzung gross. Astronomische Highlights wie Mond, Planeten, Sternhaufen und Galaxien können wir aber trotzdem sehr gut zeigen. Und wenn es dann einem Besucher so richtig «den Ärmel reinnimmt», will er mehr sehen und kommt mit uns auch mal zum Glaubenberg, auf den Ächerlipass oder den Simplon.
Was hat die Astronomie denn Spannendes zu bieten?
Wir sind ja tagtäglich der Astronomie ausgesetzt. Wir leben in der Astronomie. Unsere Tageszeiten, unser Kalender, Ebbe und Flut, Jahreszeiten, das alles hat mit Astronomie zu tun. Leider ist die Astronomie nicht so in den Schlagzeilen, und die breite Masse befasst sich nicht mit ihr, ausser wenn es um die Raumfahrt geht oder bei einer Mond- oder einer Sonnenfinsternis. Einst war das noch anders. Da sass man abends ums Lagerfeuer, schaute in den Sternenhimmel und erzählte sich Geschichten. Früher war der Sternenhimmel sozu­sagen der Fernseher.
Immerhin, Ihre Astronomie-Kurse sind schon Monate im Voraus ausgebucht. Woher kommt dieses Interesse?
Das hat schon damit zu tun, dass der Kurs in der Sternwarte stattfindet. Die Leute wollen die Geräte sehen, das Fernrohr anfassen. Der Kurs ist auch deshalb attraktiv, weil wirklich jeder teilnehmen kann. Es werden keine grösseren Grundkenntnisse vorausgesetzt.
Aber der Unterrichtsstoff ist durchaus komplex.
Ja, trotzdem haben wir erst vor kurzem das Feedback bekommen, dass er noch etwas komplexer sein könnte. In Zeiten von Google kann jeder selber nachschauen, wie viele Monde zum Beispiel Uranus hat. Wir dürfen uns durchaus auch mal mit der Umlaufbahn eines Kometen um die Sonne befassen oder uns die Lichtkurve einer Supernova anschauen. Trotzdem soll der Kurs auch weiterhin als Einstieg in die Astronomie dienen.
Wenn ich nun auf den Geschmack gekommen bin und mich mit Astronomie befassen will: Wie können meine ersten Schritte in diesem Gebiet aussehen?
Auf gar keinen Fall gleich ein Fernrohr kaufen. Denn zuerst muss man herausfinden, was man überhaupt beobachten will. Wenn man gleich ein teures Fernrohr kauft, investiert man vermutlich in ein falsches Gerät. Die günstigen Fernrohre für 200 Franken sind meistens sehr wind- und wackelanfällig und machen überhaupt keinen Spass. Deshalb rate ich, zuerst bei uns in der Sternwarte hereinzuschauen und sich zu informieren. Wir haben ja praktisch jeden Dienstagabend die Türe für die Öffentlichkeit geöffnet.
Auf welche astronomischen Highlights können wir uns im Jahr 2017 freuen?
Leider hat 2017 bei uns nicht allzu viel Aussergewöhnliches zu bieten. Es gibt ein paar spannende Sternbedeckungen durch den Mond zu beobachten. Die grosse Sonnenfinsternis vom 21. August lässt sich bei uns nicht beobachten, dafür wäre eine Reise in die USA nötig. Aber wer weiss, helle Kometen sorgen immer mal wieder für Überraschungen. Wichtig sind aber doch die kleinen Highlights. Wer bei uns schon mal den kraterübersäten Halbmond oder Saturn mit seinem Ring mit eigenen Augen sehen konnte, der kommt wieder!
Beat Bühlmann (48) aus Rothenburg ist Vorstandsmitglied der Astronomischen Gesellschaft Luzern (AGL). Mehr Infos zur AGL gibt es unter agl.astronomie.ch. Sie wird auch zum schweizweiten Tag der Astronomie (Samstag, 25. März) mit Aktivitäten auf sich aufmerksam machen.

Titelbild: Wie Tausende kleine Diamanten: die Milchstrasse vom Glaubenberg (Obwalden) aus gesehen.

(c) Philipp Schmidli (1. Dezember 2016); www.philippschmidli.com

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.