Warum sind die Sterne nicht gleichmäßig über den Himmel verteilt?
In einer klaren Nacht können die meisten Menschen problemlos erkennbare Sternenmuster ausmachen, zum Beispiel den Orion-Gürtel oder den Großen Wagen. Aber warum scheinen diese Sterne so dicht gruppiert zu sein – warum sind sie nicht gleichmäßig über den Nachthimmel verteilt? „Es gibt dahingehend eine Struktur, als dass die Verteilung der Sterne nicht völlig zufällig ist, aber die Bildung eines völlig gleichförmigen Bildes wäre etwas ganz Besonderes“, sagt Reinout van Weeren, außerordentlicher Professor an der Universität Leiden(öffnet in neuem Fenster). „In einem Wald beispielsweise sind die Bäume nicht gleichmäßig verteilt.“
Ein klumpiges Universum
Grundsätzlich sind Sterne aufgrund der Schwerkraft nicht gleichmäßig verteilt. Diese Kraft zieht Materie zu dichten Klumpen zusammen, wie es etwa bei Sternhaufen und Galaxien der Fall ist. Mit der Ausdehnung des Universums entfernten sich diese Galaxien immer weiter voneinander, und zwischen ihnen taten sich riesige Leerräume auf. Deshalb haben wir ein „klumpiges“ Universum und nicht eines, in dem die Materie gleichmäßig verteilt ist. „Auch ein Wald enthält viele verschiedene Baumarten in allen Größen“, fügt van Weeren hinzu. „Das Gleiche gilt für den Nachthimmel. Manche Sterne sind von Natur aus heller als andere, und Sterne können entweder nah oder fern sein; beide Faktoren haben Einfluss darauf, wie wir sie wahrnehmen.“ Auch unsere Position im Universum spielt eine Rolle. Wir leben in einer bestimmten Galaxie, der Milchstraße, die wir uns als eine Art „Stadt“ vorstellen können, in der rund 100 Milliarden Sterne beheimatet sind. Wir wohnen allerdings nicht in der Nähe des Zentrums, sondern eher am Stadtrand. „Wenn wir in eine bestimmte Richtung schauen, nämlich in Richtung des Zentrums unserer Galaxie, sehen wir viel mehr Sterne, als wenn wir in die andere Richtung schauen würden“, bemerkt van Weeren. „Wenn wir in Richtung des Zentrums blicken, können wir sogar ein Band aus Milliarden sich überlappender Sterne sehen.“
Unsere spiralförmige Milchstraße
Beim Herauszoomen sehen wir, dass sich unser bescheidener Stern namens Sonne in einem der Spiralarme der Milchstraße befindet. „Es gibt zwei Hauptarten von Galaxien – Spiralgalaxien wie die unsere und die eher langweiligen elliptischen Galaxien, die wie Rugbybälle aussehen.“ „Es gibt auch irreguläre Galaxien, die nicht in diese beiden Kategorien fallen“, erklärt er. „Wir gehen heute davon aus, dass sich Spiralgalaxien zuerst gebildet haben und bei der Verschmelzung von Galaxien zu elliptischen Galaxien entwickeln können.“ Die Wissenschaft geht davon aus, dass Galaxien wie die unsere aus kollabierenden Gaswolken entstanden sind, wobei die Wechselwirkung zwischen der Rotation der Galaxie und der Schwerkraft zur Bildung von Spiralarmen führte. Außerdem wird angenommen, dass unsere Milchstraße wahrscheinlich innerhalb der nächsten etwa 10 Milliarden Jahre mit der Andromeda-Galaxie kollidieren wird. „Dies wird zunächst einen enormen Sternenausbruch auslösen“, sagt van Weeren. „Danach aber wird das gesamte Gas aufgebraucht sein, und wir könnten als elliptische Galaxie enden, in der keine neuen Sterne mehr geboren werden.“
Galaxienhaufen erforschen
Wenn wir noch weiter herauszoomen, stellen wir ein ähnliches Muster in einem größeren Maßstab fest, mit Hunderttausenden eng gruppierten Galaxien und Gaswolken. Diese Galaxien standen im Fokus von van Weerens Projekt ClusterWeb, welches durch den Europäischen Forschungsrat(öffnet in neuem Fenster) finanziert wurde. „Es hat sich herausgestellt, dass Galaxienhaufen fast ausschließlich aus elliptischen Galaxien bestehen“, merkt er an. „Wir müssen nun herausfinden, warum das so ist und welche Prozesse in diesen Clustern ablaufen.“ Ein wichtiger Aspekt von Interesse ist der Einfluss von heißem Gas, das Materie von durchquerenden Galaxien anzieht. „Wir untersuchen diesen Mechanismus derzeit“, bemerkt er. „Dies könnte uns eine Menge darüber verraten, wie sich Galaxien entwickeln und wie sie von ihrer Umgebung beeinflusst werden.“ Weitere Informationen über die Forschung von Reinout van Weeren unter: Große kosmische Strukturen neu beleuchten
