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Galaxien: Giganten des Universums

von Ingo Stoevesandt

Infos, Bilder, Beobachtungstips und Webadressen zum Thema Galaxien

Was ist eigentlich eine Galaxie?

Schaut man in einer wolkenfreien Nacht in den Himmel, scheinen die Sterne erstmal zufällig am Himmel verteilt zu sein. Wenn Du Dich an einem dunklen Ort ohne Lichtverschmutzung befindest, wirst Du jedoch, sobald sich Deine Augen an die Dunkelheit angepasst haben, ein nebliges, wolkiges Band quer über den Himmel laufen sehen. Das ist unsere Galaxie, wir nennen sie die "Milchstraße". Und tatsächlich sieht es fast so aus, als hätte jemand Milch am Himmel verschüttet...

Das Wort "Galaxie" leitet sich von dem Namen "Milchstraße ab, denn das griechische Wort "galaxias" heißt in etwa so viel wie "der Milchige".

Unsere Galaxie, die Milchstraße

Würde man von dem gesamten Nachthimmel ein Foto machen, so würde das etwa so aussehen:

So hell wie auf diesem Foto sieht man die Milchstraße leider nicht, sie ist mit bloßem Auge viel schwächer. Die dünnen Linien sind ein Koordinatennetz und später hinzugefügt worden, sie gibt es am Himmel natürlich nicht...

Schaut man sich das milchige Band nun mit einem Fernglas an, löst es sich in einzelne Sterne auf. Und das ist auch schon des Rätsels Lösung: Hier hat niemand Milch am Himmel verschüttet, dieses wolkige Band am Himmel besteht in Wirklichkeit aus Millionen von Sternen! Man geht heute davon aus, dass sich in einer Galaxie 100 Millionen Sterne und mehr befinden.

Sterne sind also nicht wahllos am Himmel verstreut, sie sammeln sich durch ihre Masse und Anziehungskraft und bilden dabei große Haufen von Sternen. Ist eine Galaxie also ein länglicher Sternhaufen, der wie ein langes Band aussieht?

Der Aufbau unserer Milchstraße

Erstmal sieht es so aus, als wäre unsere Milchstraße ein in die länge gezogener Sternhaufen. Als man jedoch im 20. Jahrhundert begann, schwache Objekte am Himmel zu fotografieren, entdeckte man spiralförmige Scheiben am Himmel, die sich ebenfalls in einzelne Sterne auflösen ließen.

Eine dieser Scheiben ist der sogenannte "Andromedanebel", benannt nach dem Sternbild Andromeda, und sieht so aus wie auf dem Bild links.

Heute wissen wir, da auch unsere Milchstraße so eine spiralförmige Scheibe am Himmel ist. Warum sehen wir aber keine Spirale am Himmel? Na klar, wir sehen unsere Milchstraße ja nicht "von oben" sondern blicken quasi von "innen" heraus!

Von "oben" sähe unsere Milchstraße etwa so aus, wie auf dem Bild links.

Sieht aus wie eine flache Frisbeescheibe, oder? Das Bild ist übrigens ein sogenanntes "Negativ", Sterne sind hier schwarz und der Himmel weiß dargestellt.

Das Bild der Milchstraße ist vorne "aufgeschnitten", damit man in ihr Inneres schaun kann. Du siehst in der Mitte eine dicke Kugel, das ist der Kern unserer Milchstraße. Die Sterne stehen hier sehr dicht bei einander, hier befinden sich die meisten Sterne unserer Milchstraße.

Die Spiralarme sind ebenfalls Verdickungen in der flachen Scheibe. Links unten siehst Du ungefähr die Position unserer Sonne. Sie befindet sich am Rand eines äußeren Spiralarms, der sogenannte "Saggitarius-Arm" (benannt nach dem Sternbild Saggitarius, gemeint ist der "Schtze"). Dabei ist die Sonne etwa 27.000 Lichtjahre vom Kern entfernt.

Die Scheibe aus Sternen dreht sich übrigens! Unsere Sonne dreht sich mit vielen anderen Sternen zusammen um das Zentrum, den Kern unserer Galaxie. Um eine Runde zu drehen, braucht sie allerdings mehr als zwei hundert Millionen Jahre.

Das "H+-Gebiet" auf dem Bild bezeichnet übrigens eine Wolke aus Wasserstoff (H). Galaxien bestehen also nicht nur aus Sternen sondern auch aus Gaswolken und anderer freier Materie. Begleitet werden sie von den uralten Kugelsternhaufen, die noch aus der Zeit der Entstehung der Galaxie stammen.

Doch wie entstand eigentlich unsere Milchstraße?

Die Entstehung einer Galaxie

Bisher weiß man noch sehr wenig darüber, wie und warum eine Galaxie entsteht. Am Anfang, so nimmt man heute an, steht die "Protogalaxie", was eigentlich nur eine riesige und heiße Wolke aus Wasserstoff und Helium ist. In diesem Stadium gibt es noch gar keine Sterne!

Auf dem Bild siehst Du links eine Protogalaxie. Irgendwann wird im Inneren dieser Gaswolke der Druck zu hoch, sie beginnt zu "kollabieren", also in sich selbst zusammen zu stürzen! Dabei wird der Druck im Kern immer größer und dort wird es immer heißer (rechts). In dieser heißen "Küche" werden bereits die ersten Sterne "gebacken".

Immer mehr Gas wird in den Kern gezogen, und es entstehen immer mehr Sterne. Auch "draußen" entstehen Sterne, sie sammeln sich in Kugelsternhaufen, die Du auf dem Bild als weiße Punkte erkennen kannst.

Unsere Protogalaxie dreht sich bereits um ihr Zentrum, diese Drehung nennt man "Rotation". Durch die Rotation wird nun in einem komplizierten Wechselspiel der Kräfte aus unserer kugelförmigen Protogalaxie langsam eine flache Scheibe mit einem kugelförmigen Kern in der Mitte. Aus der Scheibe bilden sich dann die Spiralarme (rechts).

Eine Galaxie kommt selten allein...

Unsere Milchstraße wird von anderen Galaxien begleitet. Wenn Du auf der südlichen Halbkugel der Erde den Nachthimmel beobachtest, wirst Du schon mit bloßem Auge zwei Begleitgalaxien beobachten können: Die so genannte kleine und große "Magellansche Wolke".Galaxien bilden also Gruppen, die man auch "Cluster" (sprich: "Klaster") nennt.

Auf dem Bild siehst Du den so genannten "Virgo-Cluster", eine große Galaxiengruppe im Sternbild Jungfrau. Beim näheren Hinschauen entpuppen sich viele vermeintliche Sterne in Wahrheit als Galaxien!

Unsere Milchstraße bildet mit den "Magellanschen Wolken", einigen kleineren Galaxien und dem "Andromedanebel" ebenfalls einen "Cluster". Diesen nennt man auch die "lokale Gruppe".

Würde man vom gesamten Universum ein Foto machen, so könnte man darauf eine wabenförmige Struktur wie in einem Bienenstock erkennen: Diese Struktur wird von den "Clustern", also den Galaxiengruppen gebildet. Daraus folgern die Kosmologen, dass die Materie nicht zufällig im Universum verteilt ist, sondern einem bisher unbekannten Muster folgt.

Sehen alle Galaxien gleich aus?

Unsere Milchstraße ist nicht die einzige Galaxie im Universum. Man nimmt heute an, da es etwa 50 Milliarden Galaxien gibt, die man beobachten könnte. Jede von denen hat etwa 100 Millionen Sonnen, das macht zusammen... - puh, das Universum ist wirklich verdammt groß!Dabei gibt es nicht nur Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße oder den "Andromedanebel", man kennt auch so genannte "irreguläre Galaxien", dann gibt es noch elliptische Galaxien, "Linsengalaxien" (ohne Spiralarme), "Balkenspiralgalaxien", Zwerggalaxien, Radiogalaxien (die zu schwach sind, um sie zu sehen, jedoch starke Signale aussenden) und, und, und...

Bilder von Galaxien im Internet

Am besten machst Du Dir selbst ein Bild davon, wie viele unterschiedliche Galaxien es im Universum gibt:

Robert Gendler

Robert Gendlers Galaxienseite zeigt schöne Fotos von den bekanntesten Galaxien

AIDA Milky Way

Fotos von unserer Milchstraße

AIDA Galaxies

Aufnahmen vieler Galaxien von Amateurastronomen

Übrigens: Manche der schönen Fotos beeindrucken auch durch ihre tollen Farben. Dabei sind diese Farben übrigens künstlich am Computer erzeugt und entsprechen nicht unbedingt den "wirklichen" Farben einer Galaxie!

Kosmischer Crash: Wenn Galaxien zusammen prallen

Unsere Galaxie ist also nicht die einzige im All. Was passiert denn, wenn zwei Galaxien aufeinander treffen?

Hier siehst Du ein Bild von der Galaxie namens "M 51" (nummeriert nach dem Katalog von Charles Messier).

Dabei handelt es sich eigentlich um zwei Galaxien, von denen man glaubt, dass sie zusammen gestoßen sind. Man nimmt an, da die so genannten "elliptischen Galaxien" entstehen, wenn zwei Spiralgalaxien zusammenstoßen. Die Wahrscheinlichkeit für einen Zusammenprall ist jedoch nicht sehr groß, wahrscheinlicher ist, dass sowas einer Galaxie höchstens einmal in ihrem Leben passiert.

Was passiert jedoch, wenn zwei Galaxien zusammen krachen?

Dieses Bild ist eine Computersimulation, die zeigen soll, wie es zu dem Crash bei M 51 gekommen ist. Man sieht sehr schön, wie die kleinere Galaxie die größere verwirbelt. Beide Galaxien werden durch den Zusammenstoß verändert und bilden eine zweiarmige Balkenspirale. Dabei dürfte die größere Galaxie von der kleineren die äueren Schichten durch ihre größere Masse an sich reißen.

Manchmal "verschmelzen" zwei gleich große Galaxien auch zu einer elliptischen Galaxie, oder sie prallen direkt zusammen und kollabieren. Manche der "irregulären" Galaxien (s.o.) lassen sich so vielleicht erklären.

Was allerdings nicht passier: Es stoßen keine Sterne aufeinander. In den Galaxien ist der Abstand zwischen den Sternen so groß, dass sie sich nicht berühren.

Kann ich Galaxien selbst beobachten?

Um Galaxien selbst zu beobachten, brauchst Du unbedingt technische Hilfe, also ein Fernglas oder ein Teleskop.Zwar lassen sich an einem wirklich dunklen Himmel schon einige Galaxien mit dem bloßen Auge entdecken, doch meist bleiben sie nur verwaschene, dunkelgraue Flecken.

Tipps für die Beobachtung

Um Galaxien gut zu beobachten brauchst Du vor allem einen sehr dunklen Himmel und sehr ruhige Luft! Galaxien sind bis auf wenige Ausnahmen sehr lichtschwache Objekte, am besten beobachtest Du sie also bei Neumond und weit entfernt von einer Großstadt.

Die beste Jahreszeit zur Beobachtung von Galaxien ist der Sternhimmel im Frühling. Zwar gibt es das ganze Jahr über Galaxien zu sehen, doch im Frühling sind die meisten und bekanntesten am Südhimmel zu entdecken, daher gilt der Frühling bei Hobbyastronomen als "Galaxienzeit".

Vergrößere nicht zu stark! Galaxien beobachtet man am besten zuerst mit einer möglichst kleinen Vergrößerung. Die Galaxien erscheinen heller, weil das Licht der Galaxie einen kleineren Fleck bildet. Lasse Dir Zeit beim Beobachten, denn oft fallen einem kleine Details erst nach einigen Minuten Hinschauen auf. Wenn Du zu stark vergrößerst, wird die Galaxie schnell zu dunkel, und man hat nichts gewonnen.

Je größer die Öffnung Deines Instruments, um so besser, denn um so mehr Licht wird gesammelt, auch der Kontrast steigt und man erkennt mehr Details. Da große Teleskope jedoch teuer und schwer zu bedienen sind: Keine Angst! Auch mit einem kleinen Teleskop oder einem Fernglas kann man bereits viele Galaxien entdecken. Um Spiralarme zu erkennen, brauchst Du jedoch schon ein ziemlich großes Teleskop!

Eine kleine Liste für den Anfang

Die folgenden Galaxien kann man schon mit einem großen Fernglas oder einem kleinen Teleskop beobachten, manche sind unter guten Bedingungen (sehr dunkler Himmel) sogar schon mit dem bloßen Auge als matschiger Fleck am Himmel erkennbar.

Im Sternbild Ursa Major befindet sich die gleichnamige Galaxiengruppe, dort findest Du das helle Paar M81/M82.

Das Sternbild Jagdhunde ist eine kleine Fundgrube fr Galaxien, so z.B. die oben angesprochene Doppelgalaxie M51 (das Feuerrad genannt), M 63, M 94 und M 106.

Sternbild Löwe findest Du ebenfalls ein helles Paar, nämlich M65/M66, sowie die Dreiergruppe ("Triplet") mit M95, M96 und M105.Im Sternbild Löwe findest Du ebenfalls ein helles Paar, nämlich M65/M66, sowie die Dreiergruppe ("Triplet") mit M95, M96 und M105.

Eine wahre Schatzkiste mit vielen Galaxien ist das Sternbild Jungfrau mit seinem "Virgo-Cluster". Schon mit einem kleinen Teleskop entpuppen sich vermeintliche Sterne als Galaxien. Die hellste ist M49, die schönste ist die "Sombrero-Galaxie" M104 mit ihrem dunklen Staubband.

Die wohl bekannteste Galaxie ist der "Andromedanebel" M 31 im Sternbild Andromeda. Diese Galaxie ist so hell und groß, da Du sie selbst unter weniger guten Bedingungen mit dem bloßen Auge sehen kannst. Sie wird von zwei kleineren Galaxien begleitet, nämlich M 32 und M 110.

Es gibt natürlich noch viel mehr Galaxien am Himmel zu entdecken, doch viele sind so schwach, da man eine gutes Teleskop braucht, um sie zu sehen. So gilt z.B. das "Stefans Quintett" bei Hobbyastronomen als schwierige Fünfergruppe, man findet sie (oder auch nicht) im Sternbild Pegasus.

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