Wie groß ist der Kosmos?

Wie groß ist der Kosmos?

Wie groß ist der Kosmos? Die Antwort hängt nicht nur von der astronomischen Messkunst sondern zuerst davon ab, was in der Vorstellungswelt früherer Generationen der messbare Kosmos war.

Zuerst war er die Erde selbst, und alles begann mit der Idee, deren Größe aus der gleichzeitigen Messung der Schattenlänge von Stäben an verschiedenen Orten zu ermitteln. In der Neuzeit hat uns Kepler ein Mittel in die Hand gegeben, um die relativen Entfernungen der Planeten des Sonnensystems zu ermitteln. Der Maßstab dafür ist die Entfernung zwischen Erde und Sonne als Astronomische Einheit. Heute vermessen wir nicht nur die Erde, sondern das ganze Planetensystem mit Radar-Methoden.

Astrometrische Verfahren ermöglichten auch den Schritt zu den nahen Fixsternen. Deren Entfernungen zu bestimmen, wurde jedoch erst zu einer Aufgabe, als Männer wie Th. Digges, W. Gilbert und O. Guericke die geistige Kühnheit besaßen, die eine Copernicanische Fixsternsphäre aufzulösen und sich Sterne in der Tiefe des Raumes verteilt vorzustellen.

Um die Entfernung selbst der nächsten Sterne auszudrücken, ist die Astronomische Einheit kein guter Vergleichsmaßstab mehr. Neue Maßeinheiten sind das Lichtjahr und das Parsec. Von zentraler Bedeutung ist die Perioden-Leuchtkraft-Beziehung von Cepheiden-Veränderlichen. Ihre Anwendung auf Kugelsternhaufen des galaktischen Halos hat H. Shapley zu der Erkenntnis geführt, dass sich die Sonne nicht im Zentrum des Milchstraßensystems befindet. E. P. Hubble hat nachgewiesen, dass diese Methode auch auf die Bestimmung extragalaktischer Entfernungen anwendbar ist.

In einem Universum mit endlicher Vergangenheit gelangen wir schließlich an einen Horizont, der schon gesehene von noch nicht gesehenen Galaxien trennt. Dort ist das zu einer bestimmten Zeit beobachtbare Weltall zu Ende. Und vielleicht ist dieser Horizont auch am ehesten die Tür des beobachtbaren Weltraums. Sie steht immer offen, denn wir brauchen nur zu warten, und immer mehr Galaxien treten in unser Blickfeld ein.

Aus dem Inhalt:

• Wie groß ist der Kosmos?
  Viele Verständnisschwierigkeiten und falsche Vorstellungen über die Struktur der Welt im Großen kommen daher, dass wir nicht sorgfältig zwischen der Welt (dem Weltmodell) als Ganzem und dem zu einem bestimmten Zeitpunkt in seiner Geschichte beobachtbaren Teil dieser Welt unterscheiden.
  
• Der Planetenweg als Eingang zur astronomischen Bildung
  Die Planetariumsgesellschaft OWL e. V. eröffnete 2006 in Kooperation mit der Stadt Bad Lippspringe einen Planetenweg. Auf ihm sollen Führungen mit kleinen Vorträgen und Experimenten an den einzelnen Planetenskulpturen stattfinden und astronomische Ereignisse so weit wie möglich erklärt werden können.
  
• Nicolaus Copernicus (1473 bis 1543) – Revolutionär wider Willen
  Das heliozentrische Weltbild des Nicolaus Copernicus war eine wesentliche Voraussetzung zur Erfassung der Größe unseres Sonnensystems. Der Beitrag setzt den gleichnamigen Artikel im vorhergehenden Heft fort.
  
• Die sonnennahen Sterne als Grundlage für die Entfernungsbestimmung im All
  Die bedeutendsten Fortschritte der astronomischen Entfernungsbestimmung lassen sich ganz grob historisch an drei Zeitpunkten festmachen: 1609 legte Johannes Kepler mit seiner "Astronomia Nova" den Grundstein unseres heutigen Verständnisses der Dimensionen unseres Sonnensystems. 1838 bestimmte Friedrich Bessel zum ersten Mal die Entfernung eines Fixsterns. Mit dieser Messung begannen Astronomen, die Größe des Raumes zu erahnen, in dem sich die Sterne der Sonnenumgebung befinden.
  
• Die Bestimmung großer kosmischer Entfernungen
  Wir lernen, dass es nicht nur eine einzige Entfernung zu einem extragalaktischen Sternsystem gibt, sondern dass – je nach der Betrachtungsweise – zwischen der Lichtlaufzeit-Entfernung, der Lechtkraft-Entfernung, der Horizont-Entfernung ... unterschieden werden muss.
  
• "So groß ist das Universum ..."
   "So groß ist das Universum ...", rief John Herschel in einer Rede vor der Royal Astronomical Society über die erste Parallaxenmessung Friedrich Wilhelm Bessels (1836 – 1838) aus. In der Tat waren nun erstmals die Dimensionen der Sternenwelt gefunden, wenn auch in der unmittelbaren Sonnenumgebung. Zuvor war da nicht mehr als die Ahnung von kosmischen Weiten. Doch schon Herschel dachte an Milchstraßensysteme in Entfernungen von Millionen Lichtjahren.
  
• Der Sternhimmel im Oktober und November 2012
  Dieser Beitrag ergänzt das Poster "Der Himmelslauf ..." im Heft 129/130.

Dem Heft liegt die OHP-Folie "Entstehung und Entwicklung der Sonne" bei. Sie zeigt die Änderung des Radius der entstehenden Sonne im Verlauf der zurückliegenden 4,6 Milliarden Jahre in Relation zu den heutigen Planetenbahnradien. Man erkennt, dass die Sonne, als sehr große Gas-Staub-Wolke entstehend, in den ersten Jahrzehnten eine rasante Kontraktion durchlaufen hat. Unmittelbar danach muss sie zum ersten Mal als Protostern sichtbar geworden sein. Da war sie bereits auf den Durchmesser der heutigen Merkur-Bahn geschrumpft.