Sternengeschichten

Sternengeschichten Folge 675: Achernar

In dieser Folge der Sternengeschichten geht es um einen ganz besonderen Stern. Er ist so groß und heiß, dass er sich dadurch selbst verdunkelt und hüllt sich ab und zu in Ringe ein, die er selbst produziert. Der Stern, um den es heute geht, heißt Alpha Eridani oder auch Achernar. Er gehört zu den zehn hellsten Sternen des Himmels, von Europa aus können wir ihn aber nicht sehen. Achernar ist Teil des antiken Sternbilds Eridanus. Eridanus ist ein Fluss, der in der griechischen Mythologie eine Rolle spielt und wie man am Himmel sehen kann, besteht auch das Sternbild aus einer Reihe von Sternen, die sich wie ein Fluss in einer langen Linie über den Nachthimmel windet. Der Himmelsfluss beginnt am Fuss des Orion, mit einem Stern, der "Cursa" heißt, was so viel wie "Sessel des Orion" bedeutet. Richtung Süden folgen immer weitere Sterne und irgendwann auch einer, dessen Name übersetzt so viel heißt wie "Ende des Flusses". Das ist allerdings Theta Eridani beziehungsweise Acamar. Achernar kann man aber auch mit "Ende des Flusses" übersetzen und das braucht ein wenig Erklärung. Vor gut 3500 Jahren, als man in der griechischen Antike Sternbilder festgelegt hat, die zum Teil auch heute noch existieren, war Acamar von Südeuropa aus gerade noch über dem Horizont sichtbar. Von Achernar wusste man dagegen nichts - beziehungsweise wusste man in Griechenland davon nichts; erst in der Spätantike, als Menschen von dort auch weiter nach Süden gereist sind, ist ihnen der helle Stern aufgefallen, mit sich der himmlische Fluss gut verlängern lässt. Das erste Mal in den entsprechenden Himmelskarten ist er aber erst in der frühen Neuzeit, zu Beginn des 17. Jahrhunderts aufgetaucht. Heute jedenfalls ist Achernar das offizielle "Ende des Flusses" und bildet das südliche Ende des Sternbilds Eridanus.

Wir wollen uns aber gar nicht so sehr mit der durchaus faszinierenden Geschichte des Sterns beschäftigen, sondern mit dem Stern selbst. Er ist, wie schon gesagt, sehr hell; der neunt-hellste Stern an unserem Nachthimmel. Wir wissen, dass er auch vergleichsweise nahe ist, nur circa 140 Lichtjahre weit weg. Ein heller Stern, in vergleichsweiser Nähe: Das muss also auch ein richtig großes Ding sein. Und so ist es auch: Achernar hat ungefähr sechs mal so viel Masse wie die Sonne und ist 6 bis 10 mal größer. Er leuchtet aber gut 3500 mal heller als unser Stern und wo die Temperatur in den äußeren Schichten der Sonne nur gut 5000 Grad beträgt, sind es bei Achernar um die 15.000 Grad. Er ist also ein großer, heißer Stern; ein Stern der Spektralklasse B und wie das bei so großen und heißen Sternen halt so ist, hat er nicht mehr viel Zeit vor sich. Achernar ist zwar erst knapp 60 Millionen Jahre alt, also deutlich jünger als die Sonne mit ihren 5 Milliarden Jahren. Aber bei heißen Sternen läuft die Kernfusion viel schneller ab; man geht davon aus, dass Achernar schon seinen ganzen Wasserstoff im Zentrum verbraucht hat und gerade dabei ist, das dort noch übrige Helium zu fusionieren. Das wird aber nicht mehr lange reichen und in naher - zumindest aus astronomischer Sicht - Zukunft, wird er aufhören zu fusionieren und ein weißer Zwergstern werden.

Bis es soweit ist, können wir uns aber noch anschauen, was Achernar sonst noch zu bieten hat. 2007 hat man entdeckt, dass Achernar Teil eines Doppelsternsystems ist. Sein Begleitstern ist ein wenig kleiner, aber mit ungefähr der doppelten Sonnenmasse immer noch ein ordentlicher Brocken. Die beiden sind einander auch sehr nahe. Die durschnittliche Distanz zwischen Achernar A und B ist nur wenig größer als der Abstand zwischen Sonne und Mars. Die beiden umkreisen einander alle 14 Jahre. Was aber an Achernar wirklich beeindruckend ist, ist seine Rotationsgeschwindigkeit. Der Stern rotiert mit um die 250 Kilometer pro Sekunde um seine Achse und das ist wirklich schnell. Die Sonne braucht für eine Drehung um ihre Achse ungefähr 25 Tage; Achernar schafft eine Rotation in 1,4 Tagen. Diese enorme Geschwindigkeit hat Folgen. Einerseits wird Achernar dadurch stark abgeplattet. Das heißt: Im Gegensatz zu Sternen wie unserer Sonne ist er nicht mehr näherungsweise kugelförmig, sondern stark zusammengedrückt. Misst man den Durchmesser entlang des Äquators von Achernar, dann ist der ungefähr 1,5 Mal länger als wenn man den Durchmesser von Pol zu Pol misst. Achernar gehört zu den am wenigsten runden Sternen die wir kennen und das ist noch nicht alles. Die extreme Abflachung führt zu etwas, das man "Gravitationsverdunkelung" nennt. Und das funktioniert so:

Stellen wir uns vor, wir würden direkt an einem Pol von Achernar stehen. Dort würden wir uns zwar auch schnell um unsere Achse drehen, aber wir würden keine Fliehkraft spüren, weil wir ja direkt auf der Drehachse sind. Was wir spüren, ist natürlich die Gravitationskraft des Sterns. Die spüren wir natürlich auch, wenn wir direkt am Äquator von Achernar stehen würden. Aber da wirkt wegen der schnellen Rotation eine starke Fliehkraft, und sie wirkt nach außen, der Schwerkraft entgegen. Oder anders gesagt: Dort ist die effektive Schwerkraft geringer. Das alles hat Auswirkungen auf das, was im Stern passiert. Denn im Inneren eines Sterns muss die Schwerkraft immer mit dem durch das Gas des Sterns ausgeübten Druck im Gleichgewicht stehen. Vereinfacht gesagt: Die Schwerkraft zieht nach innen und presst das Gas zusammen. Und der Druck wirkt dem entgegen. Je stärker die Schwerkraft, desto stärker ist auch der Druck. Und je höher der Druck ist, desto höher ist natürlich auch die Temperatur des Gases. Das alles bedeutet: An den Polen, wo die effektive Schwerkraft groß ist, ist auch die Temperatur hoch. Am Äquator ist die effektive Schwerkraft niedrig und dadurch ist es kühler. Dieser Temperaturunterschied ist auch nicht gerade gering: An seinen Polen ist Achernar ungefähr 17.000 Grad heiß, am Äquator sind es dagegen nur um die 12.000 Grad. Deswegen erscheint der Stern um den Äquator auch dunkler und genau das ist es, was man als "Gravitationsverdunkelung" bezeichnet.

Die hohe Rotationsgeschwindigkeit von Achernar wirkt sich aber auch anderweitig aus. Eben weil es an den Polen so heiß ist, bewegen sich die Atome aus denen der Stern besteht dort auch besonders schnell. So schnell, dass sie sich vom Stern lösen können - Achernar erzeugt also einen Strom aus Teilchen, der von seinen Polen hinaus ins All fließt. Das ganze Material bildet eine Scheibe, die den Stern wie einen Ring umgibt. Der Ring ist allerdings variabel; je nachdem wie viel Material gerade konkret an den Polen abgegeben wird. Beobachtungen aus dem Jahr 2011 haben zum Beispiel keine Scheibe gezeigt, im Jahr 2014 dagegen schon.

Große, heiße Sterne, die schnell rotieren und sich dadurch in ihr eigenes Material hüllen, nennt man "Be-Sterne", und Achernar ist ein wunderbares Beispiel dafür. Aber eine Frage bleibt noch offen: Warum rotiert er so schnell? Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten und eine davon hat mit einem Begleitstern zu tun. Sind sich zwei Sterne sehr nahe, dann kann Material von einem zum anderen gelangen. Der Stern, der die zusätzliche Masse aufnimmt, rotiert dadurch auch schneller. Das scheint auf den ersten Blick zu Achernar zu passen, denn er hat ja einen Begleitstern. Nur ist der zwar nahe, aber nicht so nahe, dass es einen Materialaustausch zwischen ihnen geben kann. Aber vielleicht ist da irgendwo noch ein dritter Stern? Sterne, die einander so nahe sind, kann man nur schwer getrennt voneinander beobachten; man muss ihre Existenz indirekt nachweisen und es wäre durchaus möglich, so etwas zu übersehen. Aber bei Achernar können wir das ausschließen. Denn dafür wiederum sind sich Achernar und sein bekannter Partnerstern zu nahe. Da passt kein weitere Stern mehr dazwischen; der könnte nicht mehr auf einer stabilen Umlaufbahn existieren. Bleibt also nur noch die Möglichkeit, dass Achernar von selbst so schnell geworden ist. So wie alle Sterne ist auch Achernar aus einer großen interstellaren Gaswolke entstanden. Diese Wolke hat auch rotiert, und als sie unter ihrer eigenen Gravitationskraft in sich zusammengefallen ist, hat sich die Rotationsgeschwindigkeit dabei erhöht. Soweit ist das noch nicht besonders; das passiert bei allen Sternen so. Bei Achernar dürfte diese "Geburtsrotationsgeschwindigkeit" aber vermutlich ein bisschen höher gewesen sein als üblich; vielleicht weil schon die Wolke aus irgendwelchen Gründen ein klein wenig schneller rotiert hat, als der Durchschnitt. Dann hat der Stern das gemacht, was ein Stern eben so macht: Nämlich Wasserstoff zu Helium fusioniert. Im Laufe der Zeit sammelt sich immer mehr Helium im Kern an, der dadurch immer dichter wird; gleichzeitig dehnen sich die äußeren Schichten des Sterns ein wenig aus, weil er im Lauf der Zeit auch heißer wird. Kurz gesagt: Die Masse in seinem Inneren verteilt sich ein wenig um und dadurch erhöht sich die Rotationsgeschwindigkeit.

Wie das im Detail passiert und warum es bei bestimmten heißen und großen Sternen besser funktioniert, wissen wir noch nicht. So viele Sterne dieser Art gibt es nicht, aber Achernar ist ein wunderbares Forschungsobjekt, an dem wir genau dieses Mechanismus der "Selbst-Beschleunigung" erforschen können. Und wer sich Achernar jetzt mit eigenen Augen am Himmel ansehen will, muss in den Süden reisen. Nicht ganz auf die Südhalbkugel, aber zumindest bis Mexiko, Nordafrika oder Indien. Oder aber, man wartet in ein wenig. In circa 5000 Jahren wird die Drehung der Erdachse dafür gesorgt haben, dass man Achernar auch von Österreich, der Schweiz und von Süddeutschland am Himmel sehen kann.

Sternengeschichten Folge 674: Weltraumspiegel

In dieser Folge der Sternengeschichten geht es um Weltraumspiegel. Das sind, wenig überraschend, Spiegel im Weltraum. Und die Frage um die es geht lautet: Wozu braucht man so etwas? Klar, die Astronautinnen und Astronauten auf einer Raumstation werden Spiegel aus den selben Gründen verwenden, aus denen wir sie auch hier auf der Erde benutzen. Aber darum geht es nicht, sondern um riesige Spiegel, die durchs All fliegen. Der erste, der sich darüber Gedanken gemacht hat, war Hermann Oberth. Je nachdem, wie man möchte, kann man Oberth als Österreicher, Ungar, Deutschen oder Rumänen bezeichnen. Geboren wurde er auf jeden Fall im Jahr 1894 in Sibiu, einer Stadt die heute in Rumänien liegt und auch Hermannstadt genannt wird, weil dort auch immer viele deutschsprachige Menschen gelebt haben. Sibiu war damals Teil des Königreichs Ungarn, Teil der Österreich-Ungarischen Monarchie und nach dem zweiten Weltkrieg wurde Oberth Deutscher und starb 1989 in Feucht in der Nähe von Nürnberg. Es soll in dieser Folge aber nicht um das Leben von Hermann Oberth gehen, obwohl das durchaus äußerst interessant war. Er war einer der Pioniere der Raumfahrt; hat die Raketentechnik mitbegründet und 1923 sein berühmtes Buch "Die Rakete zu den Planetenräumen" geschrieben. Darin erklärt er, wie eine Rakete mit Rückstoßantrieb über die Atmosphäre hinaus fliegen kann, wie man sowas bauen könnte und wie man so etwas vor allem so bauen könnte, dass Menschen damit ins Weltall fliegen können. Und Oberth hat sich auch jede Menge Gedanken darüber gemacht, was man denn dann so alles im All anstellen kann. Raumstationen, Landungen auf anderen Planeten, wissenschaftliche Forschung - all das hat er schon beschrieben. Und er hat beschrieben, wie man einen großen Spiegel im All platzieren könnte.

Wozu? Um Licht und Energie der Sonne auf die Erde zu lenken und dort in bestimmten Bereichen zu konzentrieren. Oberth schreibt: "Es könnte z.B. der Weg nach Spitzbergen oder nach den nordsibirischen Häfen durch solche konzentrierte Sonnenstrahlen eisfrei gehalten werden. Hätte z.B. der Spiegel auch nur 100 km Durchmesser, so könnte er weiter durch zerstreutes Licht weite Länderstrecken im Norden bewohnbar machen, in unseren Breiten könnte er im Frühjahr die gefürchteten Wetterstürze (Eismänner) und im Herbst und im Frühjahr die Nachtfröste verhindern und damit die Obst- und Gemüseernten ganzer Länder retten. Besonders bedeutungsvoll ist, daß der Spiegel nicht über einem Punkte der Erde feststeht, und daher alle diese Aufgaben gleichzeitig leisten kann."

Oberth stellt sich also quasi eine kleine, zusätzliche Sonne vor, die man nach Bedarf aktiviert und dorthin leuchten lässt, wo es kalt und/oder dunkel ist und man kurzfristig mehr Licht und Wärme braucht. Klingt ja erstmal ganz gut, aber wie kriegt man so einen Spiegel gebaut? Oberth stellt sich ein dünnes Blech vor, aus Natrium, das ja ein sehr leichtes Metall ist. Daraus kann man Stück für Stück einen riesigen Spiegel zusammenbauen. Er rechnet aus, dass ein Spiegel mit 100 Kilometer Durchmesser für circa 3 Milliarde Mark gebaut werden kann und dass das ungefähr 15 Jahre dauern wird. Das ist viel Geld und war damals noch viel mehr Geld, aber das wird schon irgendwie aufgetrieben werden, wie Oberth ausführt: "Da nun ein solcher Spiegel leider auch hohen strategischen Wert haben könnte (man kann damit Munitionsfabriken sprengen, Wirbelstürme und Gewitter erzeugen, marschierende Truppen und ihre Nachschübe vernichten, ganze Städte verbrennen und überhaupt den größten Schaden anrichten), wäre es sogar nicht einmal ausgeschlossen, daß einer der Kulturstaaten bereits in absehbarer Zeit an die Ausführung dieser Erfindung geht, zumal sich auch im Frieden ein großer Teil des angelegten Kapitals verzinsen dürfte."

Gut, aus Sicht der 1920er Jahren haben die "Kulturstaaten" sich durchaus und leider an die militärische Aufrüstung gemacht, aber Weltraumtechnik hat da eher keine Rolle gespielt und mit Raketen ist man erst nach dem zweiten Weltkrieg ins All geflogen. Oberth jedenfalls führt in seinem Buch weiter im Detail aus, wie man so einen Spiegel konstruiert, dass er rotieren sollte, damit die Fliehkräfte ihn stabil halten, wie man seine Umlaufbahn ausrichten muss und den Spiegel selbst in Bezug auf die Erde. Und so weiter: Seine Erklärungen sind allesamt durchaus wissenschaftlich seriös, nur war er vielleicht ein wenig zu optimistisch, was die Umsetzung angeht. Ihm war klar, dass so ein Projekt enorm viel Geld kostet und was man nicht vergessen darf: Als Oberth das alles geschrieben hat, ist noch keine einzige Rakete ins All geflogen; kein Mensch war dort und die Raumfahrt an sich mehr Utopie als Realität. Aber Oberth findet trotzdem, dass sich der ganze Aufwand lohnen würde und beendet das entsprechende Kapitel in seinem Buch mit den Worten: "Die Völker Europas verrauchen und vertrinken in einem Jahre mehr, als der ganze Natriumspiegel kosten würde. Krieg und Rauschgifte sind nun freilich ziemlich unnötige Dinge und für solche hat man bekanntlich mehr Geld übrig, als für etwas Nützliches. Aber sollte die Menschheit nicht ausnahmsweise einmal auch für aufbauende Arbeit etwas erübrigen können?"

Schön wäre es, aber wie wir alle wissen, ist es anders gekommen. Es gibt immer noch keinen Weltraumspiegel und wir geben immer noch enorm viel Geld für unnötige Dinge aus. Die Idee des Spiegels im All ist aber nicht verschwunden. Oberth selbst hat in seinen weiteren Büchern immer weiter am Konzept gearbeitet und 1978 sogar ein komplettes Buch mit dem Titel "Der Weltraumspiegel" veröffentlicht. Und auch heute denken Forscherinnen und Forscher darüber nach. Allerdings nicht, um Häfen in der Arktis eisfrei zu halten oder Nachtfrost im Frühjahr zu verhindern. Das erledigt die Klimakrise mittlerweile für uns, die die Erde immer wärmer macht. Der Weltraumspiegel wird heute als Instrument vorgeschlagen, um genau dem entgegen zu wirken. Es geht nicht mehr, wie bei Oberth, darum, zusätzliches Sonnenlicht auf die Erde zu lenken. Sondern darum, die Menge an Licht abzuschwächen, die uns von der Sonne erreicht.

Dazu könnte man einen Spiegel an einem Punkt platzieren, der sich immer zwischen Sonne und Erde befindet (und wer sich an Folge 476 über die Parkplätze im All erinnert, wird wissen, dass der sogenannte Lagrangepunkt L1 dafür gut geeignet ist). Dort kann ein kleiner Teil der Sonnenstrahlung quasi blockiert werden und auf der Erde wird es kühler. Man würde das allerdings heute etwas anders umsetzen, als Oberth sich das damals gedacht hat. Wir haben gelernt, dass gigantische Strukturen im All eher unpraktisch sind, vor allem, wenn man sie bauen muss. Besser ist es, wenn man jede Menge kleine Objekte zu großen kombiniert. Statt eines einzigen riesigen Spiegels könnte man also eine "Wolke" aus Milliarden kleiner Raumsonden zwischen Sonne und Erde platzieren. Sie alle sind mit dünnen Folien ausgestattet, die das Sonnenlicht leicht ablenken. Ein konkretes Konzept hat durchgerechnet, dass man um die 100 Billionen dieser Mini-Satelliten benötigt, die zusammen 20 Millionen Tonnen wiegen. Die muss man natürlich alle auch ins All bringen und mit Raketen ist das eher unpraktisch. Man könnte sie stattdessen mit einer Art von elektrischen Kanonen ins Weltall schießen, das geht auch viel schneller, als jedes Mal eine neue Rakete zu bauen, zu betanken, und so weiter. Diese Elektrokanonen könnten quasi rund um die Uhr feuern und die 100 Billionen Satelliten in einen knappen Jahrzehnt ins All schicken. Aber natürlich kostet das was. Wir haben weder diese Kanonen, noch die Billionen Satelliten. Und wenn wir sie hätten, bräuchten wir jede Menge Energie, um die Kanonen zu betreiben - was im schlimmsten Fall neue Treibhausgasemissionen erzeugt. Und dann gehen die Satelliten im Laufe der Zeit auch kaputt und müssen ersetzt werden.

Aber stellen wir uns mal vor, wir würden das machen wollen (und keine Sorge, ich erkläre dann später noch, warum wir das nicht wollen sollten): Wie lange würde es wirklich dauern, bis wir so einen Sonnenschirm für die Erde gebaut hätte. Auch das haben sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler angesehen. Würden wir jetzt anfangen, intensiv dazu zu forschen, könnten wir die nötigen Technologien bis zum Jahr 2035 fertig haben. Bis 2040 müsste wir dann Produktionsanlagen auf dem Mond aufgebaut haben. Denn dort gibt es einerseits genug Material und andererseits ist die Schwerkraft dort schwächer und man kann Zeug leichter ins All schießen. Zu diesem Zeitpunkt müssten wir auch die ersten Test-Sonnenschirme bauen und an ihren Einsatzort bringen. Ab 2050 wird dass dann alles hochskaliert, wir bauen die elektromagnetischen Kanonen auf dem Mond auf und ab 2060 steht unser Sonnenschirm. Kosten wird das alles ein paar Billionen Euro und es wäre zumindest theoretisch machbar. Wir müssen dafür keine Technologie erfinden, die völlig absurd ist; alles was wir brauchen, beherrschen wir mehr oder weniger schon. Wir müssen das alles nur in einem enorm komplexen Großprojekt zusammenführen.

Dass man mit Spiegeln Sonnenlicht zur Erde lenken kann wissen wir übrigens, weil die russische Raumfahrtagentur das im Jahr 1993 ausprobiert hat. Damals hat man Znamya 2 ins All gebracht, einen circa 20 Meter großen Spiegel. Nachdem er entfaltet wurde, hat er einen circa 5 Kilometer durchmessenden Bereich auf der Erde beleuchtet. Dieser künstliche helle Punkt auf der Erdoberfläche ist von Südfrankreich bis ins westliche Russland gewandert, mit einer Geschwindigkeit von circa 8 Kilometer pro Sekunde. Damals, am 4. Februar 1993, war es zwar größtenteils bewölkt, aber ein paar Menschen haben einen hellen Lichtblitz beobachtet, ungefähr so hell wie der Vollmond.

Also: Theoretisch wären wir in der Lage, Sonnenlicht gezielt auf bestimmte Punkte der Erde zu lenken, oder aber auch Sonnenlicht von der Erde abzuhalten um die Auswirkungen der Klimakrise abzuschwächen. Die Frage ist: Sollten wir das auch tun? Die Antwort darauf ist ein klares "Nein!". Schon Hermann Oberth hat Anfang des letzten Jahrhunderts zu Recht festgestellt, dass sich so ein Weltraumspiegel auch als Waffe einsetzen lässt und das letzte was wir brauchen, sind gewaltige Weltraumwaffen. Aber auch gegen die Klimakrise ist der Einsatz von Weltraumspiegeln eher kontraproduktiv. Sieht man mal von dem absurden Aufwand ab, der nötig wäre, um so ein System zu installieren, würde es ja auch nichts an den Ursachen ändern. Die Ursache der Klimakrise sind die Treibhausgase, die wir freisetzen. Daran ändert ein Weltraumspiegel nichts; er würde nur die Symptome abschwächen. Und was, wenn das System irgendwann mal ausfällt, kaputt geht oder wir feststellen, dass wir jetzt doch kein Geld mehr dafür ausgegen wollen, den globalen Sonnenschirm zu betreiben? Dann fällt die Kühlwirkung auf einmal weg und es passiert das, was man "Termination Shock" nennt: Die Temperatur erhöht sich und schneller als zuvor, weil wir ja in der Zwischenzeit nicht aufgehört haben werden, die Atmosphäre mit CO2 anzureichern. Und dazu kommt: Wir wissen nicht im Detail, was auf der Erde passiert, wenn wir auf einmal einen Teil des Sonnenlichts blockieren. Mit Sicherheit wird das Auswirkungen haben auf die Wettermuster, die Luft- und Meeresströmungen, und so weiter. Es könnte dort regnen, wo es sonst nicht regnet und umgekehrt. Pflanzen könnten nicht mehr wachsen; Dürren, Überschwemmungen, Hungersnöte, und so weiter könnten passieren. Wir können das nicht im Detail vorhersagen und so etwas ist auch nichts, was man einfach so mal ausprobieren möchte. Deswegen und aus jeder Menge weiteren Gründe sprechen sich so gut wie alle Klimaexpertinnen und -experten gegen den Einsatz solcher Geoengineering-Methoden aus. Vor allem, weil wir ja auch eigentlich gar keine gigantischen Weltraumspiegel bräuchten, um der Klimakrise zu begegnen. Wir wissen schon lange, was zu tun ist und wir haben auch schon lange die dafür nötige Technik. Wir müssen nicht auf irgendwelche Science-Fiction-Technologien warten, die uns retten. Vor allem wenn es Technologien sind wie der Weltraumspiegel, die zwar aus vielen anderen Gründen interessant und spannend sind - uns aber mit Sicherheit nicht retten werden.

Sternengeschichten Folge 673: Das Problem der Roten Überriesen

Es gibt ein Problem mit den Roten Überriesen. Beziehungsweise: Wir haben ein Problem mit ihnen; die Sterne tun das, was sie eh immer tun. Aber am besten ist es, wenn wir ganz am Anfang anfangen. Was sind Rote Überriesen und warum gibt es da ein Problem? Die erste Frage ist einfach zu beantworten; und ich habe darüber ja schon oft hier im Podcast erzählt. Rote Überriesen sind ein spezielles Stadium in der Entwicklung massereicher Sterne. Sterne fusionieren in ihrem Inneren Wasserstoff zu Helium. Wenn der Wasserstoff im Kern des Sterns verbraucht ist, kann auch das Helium als Brennmaterial dienen. Dabei wird mehr Energie frei als vorher; der Stern wird heißer und bläht sich auf. Seine äußere Schichten kühlen dadurch aus und das Resultat ist ein Stern, der sehr viel größer ist als vorher und von außen betrachtet nicht mehr heiß und weiß-blau oder gelblich leuchtet, sondern kühl und rot ist. Also ein großer, roter Stern, den man deswegen auch als roten Riesen bezeichnet. Wenn der Stern aber wirklich sehr, sehr viel Masse hat, kann er dann sogar noch weiter wachsen und ein roter Überriese werden. Denn, und auch das hab ich schon oft erzählt: Die Masse eines Sterns bestimmt, wie hoch der Druck in seinem Zentrum ist und damit auch, wie hoch die Temperatur dort ist. Je höher die Temperatur, desto mehr unterschiedliche Kernfusionsreaktionen können ablaufen. Unsere Sonne schafft es gerade noch, Helium zu fusionieren, aber dann ist Schluss. Sie bläht sich auf, aber nur zu einem Roten Riesen. Erst Sterne, die mehr als circa die 10fache Sonnenmasse haben, können größer werden und am Ende zu einem Roten Überriesen.

In Wahrheit ist der Prozess natürlich sehr, sehr komplexer und wir haben die Entwicklung eines Sterns hin zum roten Überriesen noch nicht vollständig verstanden. Was wir aber auf jeden Fall wissen, ist das, was mit dem Roten Überriesen im weiteren Verlauf seiner Existenz passiert. Kurz gesagt: Er explodiert und es findet das statt, was man "Supernova" nennt. Und damit nähern wir uns dem Problem, um das es in dieser Folge geht.

Wir sehen überall in der Milchstraße die Überreste von solchen Explosionen. Was wir in unserer Milchstraße eher selten sehen, ist eine Supernova selbst. Die letzte haben wir im Jahr 1604 beobachtet, und da gab es noch keine Teleskope. Seit damals haben wir Supernova-Explosionen in anderen Galaxien gesehen, zum Beispiel die berühmte Supernova 1987A, die 1987 in der Großen Magellanschen Wolke, einer unsere Nachbargalaxien, stattgefunden hat. Aber auch wenn es die Nachbargalaxie ist, ist es trotzdem sehr, sehr weit weg und schwer zu beobachten. Es wäre sehr hilfreich für die Astronomie, wenn wir so ein Ereignis etwas näher und mit all den modernen Instrumenten beobachten können.

Aber das ist noch nicht das Problem, um das es geht. Das kommt gleich, keine Sorge. Eine Supernova ist kaum zu übersehen. Die Explosion ist so hell, dass wir sie selbst dann sehen können, wenn sie in einer weit entfernten Galaxie stattfindet. Wir wissen dann also, dass dort ein Stern explodiert sein muss. Was wir nicht wissen: Welcher Stern das war. Denn davor war dieser Stern ja deutlich weniger hell und mit großer Wahrscheinlichkeit so wenig hell, dass wir ihn nicht oder nur schwer von der Erde aus sehen können.

Das ist ein wenig unbefriedigend, denn eigentlich wollen wir ja nicht nur die Supernova beobachten, sondern auch wissen, wie der Stern davor ausgesehen und sich verhalten hat. Wir wollen den ganzen Prozess sehen; wir wollen wissen, welche Sterne auf welche Weise explodieren, und so weiter. Wir haben zwar gute Theorien darüber, wie sich Sterne entwickeln und wie dann die Explosion abläuft, mit der sie ihre Existenz beenden. Aber jede Theorie muss sich am Ende an den realen Beobachtungen messen lassen.

Es geht also um das, was in der Astronomie als "Vorläuferstern einer Supernova" genannt wird und insbesondere geht es um die Vorläufersterne der Supernova-Explosionen, die von roten Überriesen verursacht werden. Und immerhin haben wir da im Laufe der Zeit ein paar Fortschritte gemacht. Die Astronomie hat in den letzten Jahren und Jahrzehnten immer mehr Daten gesammelt. Immer mehr Durchmusterungen haben immer größere Teile des Himmels fotografiert und die Daten in umfangreichen Katalogen organisiert. Oder anders gesagt: Wenn wir irgendwo in einer anderen Galaxie eine Supernova auftauchen sehen, dann können wir in unsere Archive schauen. Wir können nachsehen, ob die fragliche Galaxie schon früher einmal fotografiert worden ist und ob wir an der Stelle, an der die Supernova stattgefunden hat, ein Stern zu sehen ist. Wenn wir Glück haben, ist das der Fall und dann haben wir Daten über den Stern, der zur Supernova wurde und können damit unsere Theorien prüfen.

So etwas ist in der Vergangenheit immer wieder gelungen und genau hier liegt das Problem mit den Roten Überriesen. Als wir das erste Mal im Jahr 2005 einen Roten Überriesen als Vorläufer einer Supernova identifizieren konnten, hat das genau zu den Vorhersagen der Theorie gepasst. Im Laufe der Zeit haben wir immer mehr Rote Überriesen in den Archiven finden können, die zu beobachteten Supernova gepasst haben. Die waren aber alle eher auf der leuchtschwächeren, leichteren Seite der Roten Überriesen. Bei den Supernova-Explosionen die wir beobachtet haben, war so gut wie nie einer der wirklich großen Roten Überriesen der Vorläuferstern. Oder anders gesagt: Aus irgendeinem Grund scheinen diese großen Roten Überriesen keine Supernova-Explosionen zu erzeugen. Das ist das "Problem der Roten Überriesen" und die Astronomie wäre wirklich sehr an einer Lösung des Problems interessiert.

Wir wissen, dass die ganz, ganz großen Überriesen tatsächlich eher keine dramatischen Supernovas erzeugen. Die ganz großen Sterne haben eine so enorme Leuchtkraft; aus ihrem Inneren dringt so enorm viel Strahlung nach außen, dass sie sich - vereinfacht gesagt - regelrecht selbst auseinandernehmen. Jeder Stern erzeugt einen sogenannten "Sternwind", also einen Strom von Teilchen aus seinen Atmosphärenschichten, die ins All entkommen. Je heißer ein Stern ist, desto stärker ist auch dieser Sternwind. Die Giganten unter diesen Sternen, die extrem heiß sind, verlieren dadurch so viel Masse, dass sie am Ende nicht mehr genug haben, um die beeindruckenden Supernova-Explosionen zustande zu bringen. Die kleineren Sterne, mit weniger Masse und Temperatur natürlich auch nicht. Aber dazwischen gibt es eine Gruppe von Roten Überriesen, die eigentlich genau richtig wären, um ordentlich zu explodieren. Wir wissen, dass es diese Sterne gibt, weil wir sie da draußen beobachten können. Aber wir sehen diese Sterne so gut wie nie als Vorläuferstern einer Supernova.

Warum ist das so? Irgendwas haben wir offensichtlich noch nicht ganz verstanden, was die Entwicklung dieser Sterne angeht und wir würden es gerne richtig verstehen. Denn immerhin ist das, was in den roten Riesen passiert, nicht ganz unwichtig für den Rest des Universums. In dieser Endphase seines Lebens bläst ein Stern jede Menge Material hinaus ins All. Die ganzen Atome und Elemente, darunter auch viele, die nur die roten Riesen hervorbringen können, landen dann in den kosmischen Wolken, aus denen neuen Sterne und auch Planeten entstehen können. Das Material aus dem Planeten wie die Erde bestehen; das Material aus dem auch wir Menschen bestehen: All das ist unter anderem auch durch rote Riesen und Überriesen produziert worden. Wenn wir wissen wollen, wie all das im Detail funktioniert, müssen wir diese Himmelskörper verstehen und das Problem der Roten Überriesen lösen.

Es gibt mehrere Ideen dafür. Eine ist simpel: Rote Überriesen sind nicht häufig im Universum. Nur die allergrößten Sterne schlagen diesen Entwicklungsweg ein und große Sterne sind selten. Wir haben also wenig Daten und vielleicht ist es einfach nur Zufall, dass wir bis jetzt keine passenden Vorläufersterne unter den Roten Überriesen gefunden haben. Es kann theoretisch auch passieren, dass ein Stern am Ende seines Lebens nicht in Form einer beeindruckenden, hellen Supernova explodiert, sondern einfach unter seiner eigenen Gravitionskraft in sich zusammenfällt; immer weiter, bis er direkt zu einem schwarzen Loch wird. Der Stern verschwindet dann einfach vom Himmel und wir kriegen nichts davon mit. So etwas ist möglich, aber wir haben so einen Vorgang noch nicht zweifelsfrei beobachtet. Es kann aber auch sein, dass die roten Überriesen eh genau das machen, was sie sollen. Aber wir sehen es nicht, weil sie sich dabei verstecken. Darauf deuten zumindest Beobachtungen aus dem Jahr 2025 hin.

Am 29. Juni 2025 hat man eine Supernova in der Galaxie NGC1637 beobachtet. Und man hat sich auf die Suche nach dem Vorläuferstern gemacht. Fündig geworden ist man in den Daten des James-Webb-Weltraumteleskops und das Hubble-Weltraumteleskop hat an passender Stelle ebenfalls in früheren Aufnahmen einen Stern fotografiert. Man hat beide Datensätze kombiniert und die des Webb-Teleskops waren von besonderer Bedeutung. Denn das Webb-Teleskop beobachtet im Infrarotlicht und das ist besonders gut, wenn man Staub sehen will. Der Staub in der Umgebung der Sterne wird durch ihr Licht aufgeheizt und gibt diese Energie in Form von Wärme, als Infrarotlicht wieder ab. Ein Teleskop wie Webb kann das sehen und was man in diesem Fall gesehen hat, war bemerkenswert. Staub kann auf viele Weise im Universum gebildet werden, aber eine wichtige Quelle sind die roten Riesensterne. Die ganzen Atome aus ihrem Sternwind können sich miteinander verbinden und immer größere Strukturen bilden. Dieser Staub wird dann hinaus ins All geblasen, kann aber auch für einige Zeit eine Art Hülle um den Stern bilden. Das haben wir schon früher gewusst und bei Sternen wie zum Beispiel Beteigeuze beobachtet. Der Rote Überriese, der am 29. Juni 2025 zur Supernova wurde, war aber so staubig wie kein anderer, den wir zuvor beobachtet haben. Die dicke Staubhülle blockiert natürlich einen Teil seines Lichts und erscheint uns daher weniger hell als er eigentlich ist.

Das könnte bedeuten: Vielleicht haben wir nur deswegen geglaubt, dass die roten Überriesen so selten Vorläufersterne von Supernova-Explosionen sind, weil wir sie nicht ordentlich gesehen haben. Sie produzieren mehr Staub als gedacht und deswegen erscheinen sie uns dunkler als sie sind. Wenn das stimmt, dann ist das Problem der Roten Überriesen gar keines, dann passt alles. Wir müssen nur besser lernen, die wahre Helligkeit der Sterne hinter ihrer Staubschicht zu erkennen. Wenn das stimmt, dann heißt das aber auch, dass wir in Zukunft besser lernen können, wie diese riesigen Sterne ihre Leben beenden. Sie tun das offensichtlich auf eine Art, bei der viel mehr Staub ins All gepustet wird, als wir bisher dachten. Also genau das Material, das anderswo im Universum die Grundlage für Planeten - oder auch Menschen ist. Die Lösung des Problems der Roten Überriesen könnte gleichzeitig der Anfang einer Antwort auf die Frage nach unserem Ursprung sein.

Sternengeschichten Folge 672: Der Zweck und die Geschichte des Countdowns

Einspieler Start Apollo 11

Denn eigentlich braucht es sowas ja nicht. Die Rakete fliegt los, egal ob man vorher rückwärts bis Null zählt oder nicht. Man sollte sich halt schon irgendwann mal überlegt haben, wann man das Ding starten will, aber wenn man das getan hat, dann kann man die Rakete ja auch einfach zum entsprechenden Zeitpunkt fliegen lassen. Wieso gibt es einen Countdown? Die Antwort: Wenn man sich wirklich genau überlegt, wann und wie man eine Rakete ins Weltall fliegen lassen kann, dann muss man unterwegs zwangsläufig auf so etwas wie einen Countdown kommen. Die Dramatik des Rückwärtszählens hat aber einen ganz anderen Usprung.

Fangen wir mal mit der Technik an und widmen uns der Dramatik später. Wenn wir im Alltag einen Countdown in der Raumfahrt miterleben, dann meistens nur den dramatischen Teil, das Runterzählen in den letzten 10 Sekunden, bis zum Start. Aber natürlich muss die Arbeit für einen erfolgreichen Start schon sehr viel früher beginnen. Und der Countdown kann bis zu 96 Stunden vor dem Start beginnen. Denn da muss wirklich viel passieren, alles muss in der richtigen Reihenfolge und auf die richtige Weise passieren und wenn etwas nicht zum richtigen Zeitpunkt passiert, muss der Rest sofort und entsprechend angepasst werden. Es braucht hunderte oder tausende Schritte und Entscheidungen, bis so eine Rakete abheben kann und es ist klar, dass man das nur dann hinkriegt, wenn man sich bei all dem nicht verzettelt. Vor allem, weil man eine Rakete normalerweise nicht irgendwann starten kann. Je nachdem, was der Zweck der Mission ist, gibt es immer nur ein bestimmtes Startfenster, also einen konkreten Zeitraum, innerhalb dessen die Rakete abheben muss. Wird dieses Fenster verpasst, dann muss der ganze Start abgebrochen und zu einem späteren Zeitpunkt - hoffentlich - nachgeholt werden.

Schauen wir uns das ein wenig genauer an. Wer schon mal Raketenstarts verfolgt hat, wird dabei oft etwas in der Art von "T minus 20 Minuten" gehört haben. Dieses "T" ist wichtig, denn es bezieht sich auf den "T-Countdown". Gleichzeitig läuft aber immer noch ein anderer Countdown mit, nämlich der "L-Countdown". Das "T" steht für "time" also für "Zeit" und das "L" für "launch", also "Start". Oder anders gesagt: Der L-Countdown ist quasi der echte Countdown. Wenn eine Rakete zum Beispiel am 16. Juli 1969 um exakt 14:32 abheben soll, dann zählt der L-Countdown die Zeit bis genau dahin. Der T-Countdown zählt im Prinzip auch bis zum Start. Aber hier geht es um die genaue Abfolge der Dinge. Und, das ist der wichtige Punkt, der T-Countdown kann angehalten werden. Damit ist sichergestellt, dass man genug Zeit hat, um sich um Probleme oder ähnliches zu kümmern. Zum Beispiel kann der T-Countdown bei "T minus 20 Minuten" stehen, was theoretisch bedeutet, dass der Start in 20 Minuten stattfinden soll. Aber vielleicht ist in dem Moment gerade schlechtes Wetter. Also stoppt man den T-Countdown und wartet ab. Der L-Countdown läuft währenddessen natürlich weiter.

Oft wird der T-Countdown auch absichtlich zu vorab definierten Zeitpunkten angehalten. Das nennt man dann "Built-in hold", also quasi "eingebautes Halten". Schauen wir uns das am Beispiel eines typischen Space-Shuttle-Starts an. Die waren technisch besonders aufwendig und nachdem die grundlegenden Vorbereitungen - also die Montage der Raketen, usw - abgeschlossen sind, wird der Countdown gestartet. Die T-Uhr beginnt dabei mit mit T-43 Stunden. Es waren aber bei jedem Schuttle Start schon vorab sieben Built-in holds eingeplant, bei T-27, T-19, T-16 und T-3 Stunden und bei T-20 und T-9 Minuten. Diese vorgeplanten Stopps können unterschiedlich lang dauern. Bei T-27 wird die Uhr üblicherweise für vier Stunden angehalten. In der Zeit müssen dann alle Leute, die nicht wirklich nötig sind die Startrampe verlassen und die Vorbereitungen für die Betankung des Shuttles beginnen. Egal ob das jetzt schnell geht oder nicht: Die T-Uhr läuft erst nach 4 Stunden wieder weiter. Denn vielleicht kommt es ja doch zu Verzögerungen. Vielleicht ist bei den geplanten Schritten die vor dem Zeitpunkt T-27 passieren müssen, etwas nicht ganz nach Plan gelaufen - dann hat man diese 4 Stunden noch als Puffer, bevor es weitergeht. Bei T-19 wurde auch für 4 Stunden gestoppt, Bei T-11 kann der Stopp bis zu 14 Stunden dauern, usw. Je nach geplanten Ablauf der Dinge sind unterschiedlich lange Zeitpuffer eingebaut, damit auch sicher gestellt ist, dass man alles in Ruhe und in der richtigen Reihenfolge erledigen kann.

Ingesamt wird die T-Uhr 26 Stunden lang angehalten. Der echte, der L-Countdown beginnt daher auch nicht so wie der T-Countdown bei T Minus 43 Stunden, sondern bei L Minus 69 Stunden. Erst wenn alles geklappt hat, kurz vor dem Start, werden beim letzten Stopp der T-Uhr die beiden Countdowns synchronisiert und wenn dann alles so läuft, wie es soll, dann kommen T- und L-Uhr zur gleichen Zeit bei der Null an und die Rakete hebt pünktlich ab.

Man könnte noch viel mehr über die Details des Countdowns reden - aber es ist klar, dass es irgendein Prozedere braucht, um den Überlick über die einzelnen Schritte und die Zeit nicht zu verlieren. Es macht ebenfalls Sinn, wenn man dafür den Zeitpunkt des Starts als Nullpunkt nimmt. Die Zeit davor wird rückwärts gezählt und nach dem Start zählt man dann vorwärts weiter. Aber das ist alles eher eine interne, technische Angelegenheit. Eine Uhr im Kontrollzentrum, die anzeigt, wie die Zeit vergeht, ist das eine. Das dramatische rückwärtszählen von "10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, Lift-Off!" etwas ganz anderes. Das ist eigentlich nicht zwingend nötig, um die Rakete ins All zu kriegen. Warum machen wir das trotzdem?

Dafür ist vermutlich der deutsche Schauspieler und Regisseur Fritz Lang verantwortlich. Er hat zu Beginn des 19. Jahrhunderts ein paar sehr berühmte Stummfilme gedreht, unter anderem "Metropolis" aus dem Jahr 1927. Kurz danach, im Jahr 1929 hat er den Film "Frau im Mond" veröffentlicht. Es ist ein Science-Fiction-Film, der von einem Wissenschaftler handelt, der zum Mond fliegen will, weil es dort seiner Meinung nach Wasser, Sauerstoff und Gold gibt. Gemeinsam mit einem Ingenieur baut er einen Rakete und macht sich auf den Weg. Der technische Berater in Sachen Raumfahrt war Hermann Oberth, einer der absoluten Pioniere in der Raketentechnik. Schon 1923 hat Oberth in seinem Buch "Die Rakete zu den Weltenräumen" genau erklärt, wie das mit der Raumfahrt funktionieren kann, lange bevor es dann tatsächlich so weit war. Es ist daher auch kein Wunder, dass die Darstellung der Rakete in Fritz Langs Film durchaus realistisch war. Das Problem das Lang hatte, war ein anderes: Er wollte im Film die Dramatik des Starts vermitteln. Aber es war eben ein Stummfilm, also waren keine lange Erklärungen oder ähnliches möglich. Also musste man mit den üblichen Text-Einblendungen klar machen, dass der Moment des Abhebens immer näher rückt. Wenn der Moment zum Beispiel noch zwei Minuten entfernt ist, könnte man die entsprechenden 120 Sekunden abzählen, also: 1, 2, 3, usw. Aber woher soll das Publikum wissen, dass es bei 120 dann losgeht? Das muss man dann wieder vorher erklären. Aber, so Lang, wenn man rückwärts zählt, muss man gar nichts erklären. Wenn man "10, 9, 8, …" und so weiter zählt, ist allen klar, dass bei "Null" etwas passiert. Also hat Lang entsprechende Texte eingeblendet und alles mit "Noch 3 Sekunden!", "2", "1" und "JETZT" beendet. So konnte er, auch ohne Geräusche, ausreichend Dramatik erzeugen.

Als dann später in den USA die Raumfahrt ernsthaft betrieben wurde, hat der alte Film den Leuten dort natürlich immer noch gefallen. Die NASA hat Fritz Lang sogar 1964 zu einer Veranstaltung eingeladen und - viel relevanter für diese Folge - sie hat das Konzept seines Countdowns übernommen, um der Öffentlichkeit die Dramatik eines Raketenstarts zu vermitteln.

Kurzer Einschub: Es gibt noch einen älteren Countdown als den von Lang in der Kunstgeschichte. Nämlich in dem 1897 erschienen Buch "The Great Crellin Comet" von George Griffith. Darin wird die Erde von einem Kometeneinschlag bedroht und man will das Ding ablenken, indem man eine riesige Kanone darauf abfeuert. Der entsprechende Moment liest sich dann so: "Dann begann er zu zählen: „Neun – acht – sieben – sechs – fünf – vier – drei – zwei – jetzt!“ Im selben Augenblick senkten sich beide Finger und schlossen die Stromkreise. Im nächsten Moment schien es, als hätten sich die innersten Feuer der Erde losgelöst."

Ein einwandfreier Countdown, aber einer, der nichts mit Raketen zu tun hat. Vielleicht hat Lang sich davon inspirieren lassen; vielleicht auch nicht. So oder so: Wir haben den dramatischen Countdown auf jeden Fall der Kunst zu verdanken und nicht der Wissenschaft. Und auch in der Wissenschaft gibt es übrigens Variationen. Bei der NASA endet man ja meistens mit "Go" oder mit "Lift-off", weil L-0 der Zeitpunkt ist, an dem die Rakete abhebt. Wenn die europäische Raumfahrtagentur ihre Raketen starten lässt, dann klingt das anders. Es klingt zuerst einmal französisch, weil die ESA von Kourou in französisch Guayana startet. Und wenn dort mit "trois - deux- un - top" geendet wird, dann heißt das, dass in dem Moment die Triebwerke starten, das Abheben dauert dann noch. In Russland war man früher überhaupt undramatisch und ist einfach gestartet, ohne dramatisch zu zählen.

Heute können wir uns einen Raketenstart ohne Countdown nicht mehr vorstellen. Wir zelebrieren die letzen Sekunden mit all dem Drama, das wir aufbringen können. Und irgendwie ist das ja auch ganz ok. Wenn eine Rakete ins Weltall fliegt, in der vielleicht sogar noch Menschen sitzen, dann ist das definitiv ein dramatischer Moment. Wir verlassen unseren Planeten, wir machen uns auf in das dunkle Weltall, hinaus in den Kosmos, hinaus zu den Planeten. Da kann man ruhig ein bisschen dramatisch sein; es wäre schade, wenn uns so etwas nicht mehr begeistern würde.

Sternengeschichten Folge 671: Trojaner und UFOs im Sternbild Netz

Das Sternbild mit der eher unspektakulären Bezeichnung "Netz" ist auch tatsächlich auf den ersten Blick eher unspektakulär. Man kann es am Himmel der Südhalbkugel der Erde beobachten, ein Stück südlich des Sternbilds Pendeluhr und nördlich der kleinen Wasserschlange. Aber man muss schon genau hinsehen; das Netz ist ein kleines Sternbild und die Sterne dort leuchten nur mittelmäßig hell. Wir werden uns diese Sterne gleich genauer ansehen, aber wir schauen zuerst noch auf die Geschichte des Sternbilds, denn die ist auch ziemlich interessant. Und wenn ich jetzt "Geschichte" sage, dann meine ich erstmal nur das, was die westliche Astronomie und die diversen Entdecker in der frühen Neuzeit getan haben, als die ersten Sternkarten des südlichen Himmels entstanden sind und nicht das, was sich die Menschen über den Himmel erzählt haben, die sowieso immer schon auf der Südhalbkugel der Erde gelebt haben. Diese Geschichten sind natürlich genau so interessant, aber wir bleiben heute bei den Geschichten, an deren Ende das moderne Sternbild des Netz steht. Und diese Geschichte beginnt mit dem deutschen Astronom Jacob Bartsch, der außerdem auch noch der Schwiegersohn von Johannes Kepler war. Bartsch hat im Jahr 1624 eine Sternenkarte mit dem Titel "Astronomischer Gebrauch der Sternen-Planisphäre" veröffentlicht und darin einen Schwung neuer Sternbilder eingezeichnet, die der niederländische Astronom und Kartofgraf Petrus Plancius ein paar Jahre zuvor als erster definiert hat. Und zwar die Sternbilder Biene, Giraffe, Hahn, Einhorn, Jordan und Tigris. Und bevor sich jemand wundert: Nicht alle dieser Bilder haben die Jahrhunderte überlebt; in der modernen Klassifikation des Himmels tauchen nur noch die Giraffe und das Einhorn auf; die restlichen Sternbilder sind irgendwann außer Gebrauch geraten.

Das Netz fehlt bei dieser Aufzählung, aber keine Sorge, dazu kommen wir jetzt. Denn die Sache mit den Erfindern der Sternbilder ist ein wenig knifflig. Ursprünglich sind die Sternbilder vor allem auf Himmelsgloben eingezeichnet worden, aber diese Dinger waren aufwendig in der Herstellung und teuer. Es gab nicht viele davon und deswegen haben auch nur wenig Menschen über die ganzen neuen Sternbilder Bescheid gewusst, die die diversen Leute für den Südhimmel erfunden haben. Einer der ersten, der die Bilder von Plancius auf einem Himmelsglobus eingezeichnet hat, war der Astronom und Mathematiker Isaac Habrecht II aus Straßburg. Das war im Jahr 1621 und auf diesem Globus hat Habrecht auch noch selbst ein paar Sterne zu einem neuen Sternbild angeordnet und es "Rhombus" genannt, also Raute, was kein sonderlich kreativer Name für die vier Sterne war, die tatsächlich eine Rautenform gebildet haben.

Dann kam Jacob Bartsch mit seiner Sternenkarte aus dem Jahr 1924. Er hat dafür die Bilder von Habrechts Globus verwendet, aber nicht gewusst, dass der sie von Plancius übernommen hat. Also ging er davon aus, dass die ganzen neuen Sternbilder von Habrecht selbst erfunden wurden, was aber nur auf den Rhombus zutrifft. So oder so: Sternenkarten lassen sich leichter anfertigen und verbreiten und durch die Karte von Bartsch sind diese neuen Bilder einere größeren Öffentlichkeit bekannt geworden. Über ein Jahrhundert später hat dann der französische Astronom Nicolas-Louis de Lacaille jede Menge Sterne des Südhimmels beobachten, kartografiert, seine eigenen Sternkarten erstellt und dabei auch einen ganzen Schwung neuer Sternbilder definiert. Er hat sich dabei von den vielen technischen Erfindungen der Neuzeit inspirieren lassen, wie ich ja schon ausführlich in den Folgen 505 und 199 über die Sternbilder Elektrisiermaschine und Mikroskop erzählt habe. Mit einem Rhombus hat Lacaille jedenfalls nichts anfangen können, also hat er dieses Sternbild einfach als "Netz" uminterpretiert. Damit hat er allerdings kein Fischernetz oder etwas in der Art gemeint, sondern ein für die damalige Zeit sehr wichtiges astronomisches Messinstrument. Das "Reticulum Rhomboidalis", also das "rhombische Netz" war eine Glasplatte, in die ein feines Netzmuster eingeritzt wird. Diese Platte kann man dann vor das Okular eines Teleskops einbauen und damit diverse Messungen erleichtern, zum Beispiel wenn man die Position eines Sterns genauer bestimmen will. Aus dem rhombischen Netz ist dann im Laufe der Zeit einfach nur das "Netz" geworden beziehungsweise im offiziellen lateinischen Namen das "Reticulum", also das kleine Netz und unter diesem Namen gehört es heute zu den 88 offiziellen Sternbildern der Astronomie.

Eine - passend für ein Netz - verwirrende Entstehungsgeschichte, die auch heute nicht immer vollständig aufgedröselt wird. Je nachdem, wo man nachschlägt, wird mal Plancius als Erfinder des Sternbilds genannt, sehr oft Jacob Bartsch und nur vergleichsweise selten Isaac Habrecht II, der es ja tatsächlich als erster festgelegt hat.

Aber genug von der Geschichte - schauen wir auf das, was wir im Netz finden können. Der hellste Stern dort ist Alpha Reticuli, der auch den offiziellen Namen "Rhombus" trägt, um an das alte Sternbild von Habrecht zu erinnern. Der Stern ist etwa 160 Lichtjahre von uns entfernt und war einmal ein heißer, blauer Stern. Aber wie es heiße Sterne so tun, hat er den Wasserstoff in seinem Inneren sehr schnell fusioniert und war damit schon nach ein paar hundert Millionen Jahren durch. Er ist jetzt schon in den letzten Phasen seines Lebens angekommen und zur Zeit damit beschäftigt, anstatt Wasserstoff das Helium zu fusionieren, dass in seinem Kern noch übrig ist. Und weil dabei mehr Energie frei wird als bei der Wasserstofffusion, ist er noch heißer geworden und hat sich extrem aufgebläht. Heute ist er ein gelb leuchtender Riesenstern, mit der 115fachen Leuchtkraft unserer Sonne. Begleitet wird Alpha Reticuli von einem roten Zwergstern der ihn mit einer Periode von 60.000 Jahren umkreist.

Der zweithellste Stern ist Beta Reticuli, auch ein Doppelsternsystem aus einem Riesenstern und einem roten Zwerg in ungefähr 100 Lichtjahren Entfernung. Viel spannender ist aber Epsilon Reticuli. Auch hier haben wir eine Kombination aus Riese und Zwerg, nur ist es diesmal ein oranger Riesenstern, der kurz davor ist, zu einem roten Riesen zu werden. Und der Zwerg ist ein weißer Zwerg, also nicht einfach nur ein kleiner Stern, sondern das, was nach der Supernova-Explosion eines großen Sterns übrig geblieben ist. Die beiden sind circa 240 Astronomische Einheiten voneinander entfernt, also ungefähr sechsmal so weit, wie der Pluto von der Sonne entfernt ist. Besonders spannend ist eine Entdeckung aus dem Jahr 2000, als man festgestellt hat, dass der Riesenstern von einem Planeten umkreist wird. Seine Masse beträgt mindestens das 1,5fache der Masse des Jupiters und dieser Planet ist von seinem Stern ungefähr so weit entfernt wie der Mars von der Sonne. Es ist also definitiv kein erdähnlicher Planet sondern ein Gasriese - aber das heißt nicht, dass es dort nicht auch kleinere Planeten geben könnte. Vielleicht gibt es dort sogar eine Art von Planet, die wir bisher noch nirgendwo entdeckt haben: Einen Trojaner-Planeten. Ich habe in Folge 31 der Sternengeschichten schon mal ausführlich über Trojaner gesprochen (und auch später immer wieder). So nennen wir Asteroiden, die sich in der Nähe der Lagrange-Punkten eines Planeten befinden, also den Punkten entlang der Umlaufbahn des Planeten, in denen sich alle wirkenden Kräfte gerade aufheben. Der Jupiter hat Millionen von Asteroiden bei seinen Lagrange-Punkten, Erde und Mars haben auch ein paar, genau so wie Uranus und Neptun. Aber rein theoretisch könnte sich auch ein erdgroßer Planet stabil im Lagrange-Punkt eines Gasriesen bewegen. Rein theoretisch könnten solche Trojaner-Planeten dort auch entstehen. Es ist zwar unwahrscheinlich, aber es spricht prinzipiell nichts dagegen, dass es solche Planeten gibt. Wir haben bis jetzt nur noch keinen gefunden. Aber in einer Arbeit aus dem 2007 haben Forscher aus Österreich und Ungarn diverse Gasriesen bei anderen Sternen untersucht und der Planet von Epsilon Reticuli ist einer von denen, bei denen die Bedingungen für einen möglichen Trojanerplanet besonders gut sind. Und dazu kommt: Der Gasriese befindet sich in der habitablen Zone von Epsilon Reticuli. Damit würde sich auch ein Trojanerplanet dieses Gasriesen in der habitablen Zone befinden, also dem Bereich um den Stern, wo die Temperaturen genau passend sind, so dass auf der Oberfläche eines Planeten flüssiges Wasser existieren kann. Oder anders gesagt: Epsilon Reticuli kann zumindest theoretisch einen Trojanerplaneten beherbergen, auf dem Leben möglich ist. Es ist unwahrscheinlich, dass es diesen Planeten gibt und selbst wenn, dann ist es kein sonderlich guter Ort für Leben, weil der Stern ja in astronomisch naher Zukunft zu einem roten Riesen wird. Aber die Vorstellung ist faszinierend: Ein Planet, an dessen Himmel nicht nur ein orangener Riesenstern auf- und untergeht sondern der sich auch noch eine Umlaufbahn mit einem anderen Planeten teilt, der größer ist als Jupiter…

Das klingt wie Science Fiction, ist aber Wissenschaft. Keine Wissenschaft und auch keine Science Fiction ist das, was über den Stern Zeta Reticuli zu erzählen gibt. Es handelt sich um ein weiteres Doppelsternsystem, diesmal aus zwei sonnenähnlichen Sternen, ungefähr 40 Lichtjahre von der Erde entfernt. Ok, das war jetzt noch Wissenschaft, aber dieses System ist nicht nur in der Wissenschaft bekannt, sondern auch in einer breiteren Öffentlichkeit prominent. Das liegt an dem, was in dem 1966 veröffentlichten Buch "The Interrupted Journey", also "Die unterbrochene Reise" steht. Geschrieben hat es der amerikanische Autor John Fuller und der Untertitel lautet "Zwei verlorene Stunden an Bord eines UFOS: Die Entführung von Betty und Barney Hill". Fuller erzählt darin die Geschichte eines der bekanntesten UFO-Fälle des letzten Jahrhunderts. Das Ehepaar Betty und Barney Hill behauptet, im Jahr 1961 von Außerirdischen entführt worden zu sein. Sie seien plötzlich aus ihrem Auto verschwunden und erst Stunden später ohne Erinnerung anderswo wieder aufgetaucht. Erst unter Hypnose haben sie berichtet, dass sie in dieser Zeit an Bord eines UFOs waren, wo sie von Aliens medizinisch untersucht wurden. Betty Hill habe dabei auch eine Sternenkarten gesehen, die sie später aufgezeichnet hat und die auch im Buch von Fuller zu sehen ist. Sie besteht aber nur aus 15 Punkte, ohne Angabe, um welche Sterne es sich dabei handelt. Aber die Volksschullehrerin und Hobby-Astronomin Marjorie Fish hat die Karte im Buch gesehen und wollte herausfinden, um welche Sterne es sich handelt. Beim Vergleich mit diversen Sternkarten kam sie zu dem Schluss, dass die 15 Sterne so angeordnet sind, wie man sie am Himmel sehen würde, wenn man sich irgendwo im Doppelsternsystem von Zeta Reticuli befindet. Die Aliens müssen also von genau dort her kommen.

Nun. Über den Fall von Betty und Barney Hill wurde im Laufe der Zeit schon jede Menge geschrieben, das will ich hier gar nicht wiederholen. Es gibt keine belastbaren Belege, dass die behauptete Entführung tatsächlich stattgefunden hat und auch die Sternkarte ist auf den zweiten Blick nicht so beeindruckend, wie es scheint. Das, was Marjorie Fish rekonstruiert hat, hat nicht viel Ähnlichkeit mit der Zeichnung von Betty Hill und darüber hinaus kennen wir heute die Distanzen zu den Sternen sehr viel besser als damals. Und mit den aktuellen, korrekten Werten, passt überhaupt nichts mehr zusammen, weswegen Fish ihre Hypothese mittlerweile auch wieder zurückgezogen hat.

Die Wissenschaft hat bis jetzt noch keine Planeten bei den Sternen von Zeta Reticuli gefunden, was natürlich nicht bedeuten muss, dass es dort keine gibt. Aber selbst wenn es dort Planeten gibt, ist eher nicht damit zu rechnen, dass sich dort Aliens aufhalten, die ab und zu zur Erde fliegen und Menschen fangen.

Aber diese Geschichte und all die anderen zeigen ein weiters Mal sehr gut, dass auch die unscheinbaren Sternbilder am Himmel jede Menge zu erzählen haben. Selbst das auf den ersten Blick so wenig spektakuläre Netz hat bei genauerer Betrachtung viel zu bieten.

Sternengeschichten Folge 670: Die Große Meteorprozession von 1913

"Gegen 9 Uhr oder kurz danach, als ich auf dem Heimweg von der Kirche war, sah ich einen großen Meteor zur Erde fallen, der einen Feuerschweif so lang wie der des Halleyschen Kometen hinter sich ließ. Dann, als ich mich nach Norden wandte, sah ich eine große schwarze Wolke, aus der, wie es schien, Sternschnuppen kamen, etwa 50, jede mit einer Feuerlinie auf ihrer Bahn, und sie verschwanden in einer großen schwarzen Wolke im Süden. Danach begann ein leises Grollen wie Donner."

So beschreibt eine Miss Floy Priest das, was sie am Abend des 9. Februar 1913 am Himmel über der kanadischen Stadt Appleby, ein Stück südlich von Toronto, gesehen hat. Sie war nicht die erste, die diese Himmelserscheinung beobachtet hat und sie war bei weitem nicht die letzte. Das, was da vor über 100 Jahren passiert ist, war ein einzigartiges Phänomen, dessen Ursprung bis heute nicht vollständig erklärt werden kann.

Alles hat um fünf Minuten nach neun Uhr Abends im westlichen Ontario in Kanada begonnen. Ein feurig-rot leuchtendes Objekt ist am Himmel aufgetaucht, immer größer geworden und hat einen Schweif entwickelt, der wie der eines Kometen ausgesehen hat. Menschen überall in der Region haben das Schauspiel beobachtet und später beschrieben. Für manche sah dieser Schweif aus wie der "Lichtschein aus der Tür eines Ofens in dem ein heftiges Feuer brennt". Andere haben gesagt, es würde wie der Strahl eines Suchscheinwerfers aussehen oder wie der Funkenflug aus einem Schornstein bei heftigen Wind. All diese Beschreibungen und auch die Aussagen von Floy Priest und jeder Menge andere Menschen hat der kanadische Astronom Clarence Chant von der Universität Toronto gesammelt. Er war es auch, der im Juni 1913 einen ersten umfassenden wissenschaftlichen Bericht über das "Außergewöhnliche meteorische Schauspiel" veröffentlicht hat, wie der Titel seiner Arbeit lautet.

Er selbst konnte die Erscheinung am Himmel nicht beobachten, hat sich aber große Mühe gegeben, so viele Daten zusammenzutragen, wie nur möglich und diese dann astronomisch auszuwerten. Der Meteor am Himmel bewegte sich in einer horizontalen Linie, was äußerst ungewöhnlich war. Die normalen, kleinen Meteore, die wir üblicherweise "Sternschnuppen" nennen, sausen schnell über den Himmel und ihre Bewegung scheint uns nach unten, zum Erdboden gerichtet zu sein. Das hier war aber alles andere als eine Sternschnuppe, wie Chant schreibt: "Hier waren Objekte, die sich gemählich bewegt haben und den glücklichen Beobachtern mehr als genug Zeit gegeben haben, sich mehrmals etwas zu wünschen, wenn sie das denn wollen würden". Und noch bevor die Aufregung über diese außergewöhnliche Leuchterscheinung vorbei war, sind aus Richtung Nordwesten weitere Meteore aufgetaucht, aus genau der selben Richtung wie der erste, die sich auch auf den selben Bahnen über den Himmel bewegt haben. Es waren Gruppen von zwei, drei oder mehr leuchtenden Punkten, die alle kleinere Schweife und Spuren aus "Funken" hinter sich herzogen. Ein weiterer Augenzeuge beschreibt das so:

"Ich ging westwärts, als etwa auf halber Höhe zwischen Horizont und Zenit ein großer Meteor erschien, der ungefähr nach Südsüdost zog und sehr langsam unterwegs war – jedenfalls für einen Meteor. Er hatte eine rötliche Farbe und einen langen Schweif. Als er ein Stück weit nach Süden gezogen war, zerbrach der Schweif in vier Teile, und jeder Teil schien einen Kopf anzunehmen und auf derselben Bahn weiterzufliegen, bis sie verschwanden – jedoch nicht plötzlich, wie es bei vielen Meteoren zu sein scheint. Diesem folgten sieben weitere, alle von gleicher Erscheinung, die einander in der gleichen Richtung und offenbar auf derselben Linie folgten. Der siebte und achte bildeten ein Paar und flogen parallel zueinander. Der erste war der einzige, der zerbrach. Es war kein Geräusch zu hören; jeder einzelne war 6 oder 8 Sekunden lang sichtbar."

Die langsame Bewegung und die lange Dauer der Erscheinung ist den meisten Menschen aufgefallen, ebenso wie die fast perfekte Formation, in der die Meteore über den Himmel gezogen sind. Einige haben das mit dem Flug einer Flotte von Luftschiffen verglichen, andere mit einer Eisenbahn und ihren Waggons, die über den Himmel fährt oder einem Schwarm von Wildgänse. Manche haben Dutzende von Meteoren gesehen, andere haben gesagt, es wären hunderte gewesen. Chant führt diese Unterschiede darauf zurück, dass die einen nur die Hauptkörper beschrieben haben, die anderen dagegen auch die vielen "Funken", die beim Auseinanderbrechen entstanden sind. Chant war auch überrascht über das enorme Ausmaß der Beobachtungen. Seiner Sammlung an Berichten nach haben Menschen aus einem Umkreis von 4000 Kilometer die selben Objekte am Himmel gesehen, was höchst ungewöhnlich ist für einen Meteor. Chant hat alle Beobachtungen ausgewertet und kam zu dem Schluss, dass sich die leuchtenden Objeket in einer Höhe von circa 40 bis 50 Kilometer befunden haben müssen. Sie haben sich mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 15 Kilometer pro Sekunde im Vergleich zum Erdboden bewegt und die größten von ihnen waren seiner Meinung nach um die 30 Meter groß.

Es war klar, dass hier etwas ungewöhnliches passiert ist, aber was genau? Es ist auf jeden Fall nicht außergewöhnlich - und das wusste man natürlich auch schon im Jahr 1913 - das es immer wieder Meteorschauer am Himmel zu beobachten gibt. Ich habe davon in anderen Folgen ja schon öfter erzählt. Manche Kometen und Asteroiden hinterlassen Spuren aus Staub entlang ihrer Umlaufbahn und wenn die Erde bei ihrer Bewegung um die Sonne diese Spuren aus Staub kreuzt, können wir kurzfristig sehr viel mehr Sternschnuppen und größere Meteore am Himmel sehen als sonst. Diese Meteorschauer finden regelmäßig zur selben Zeit im Jahr statt - zum Beispiel die Perseiden, die immer um den 13. August zu sehen sind oder die Leoniden im November. Da diese Sternschnuppen entstehen, weil die Erde sich durch eine Staubspur im All bewegt, scheinen sie auch alle vom selben Punkt des Himmels aus auf die Erde zu fallen. Bei den seltsamen Meteoren im Februar 1913 war das aber nicht so. Sie habe sich von einem Ende des Himmels zum anderen bewegt, parallel zum Horizont und sie waren viel länger sichtbar als die typischen Sternschnuppen.

Clarence Chant war überzeugt, dass die Erde hier nicht einfach nur auf eine größere Menge Staub aus dem All getroffen ist. Er ging davon aus, dass es sich um Objekte handelt, die zuerst die Sonne auf einer eigenständigen Umlaufbahn umkreist haben, dann aber der Erde nahe gekommen und von ihr eingefangen sind. Sie haben die Erde umkreist, wie eine Schar von Mini-Monden, bevor sie durch die Atmosphäre gebremst, zerbrochen und zerstört worden sind. Der amerikanische Astronom William Henry Pickering veröffentlichte in den 1920er Jahren ebenfalls ein paar Facharbeiten über das Ereignis und hat darin Chants Einschätzung im Wesentlichen zugestimmt.

Es gab aber auch andere Meinungen. Chants Kollege, der kanadische Astronomie Charles Wylie hat die ganze Angelegenheit im Wesentlichen für Einbildung gehalten und 1939 erklärt, dass die Beobachtung eines ganz normalen Meteors von ein paar Leuten in Toronto durch Medien und andere in der Astronomie zu einem außergewöhnlichen Phänomen gehypt wurde. Aber sieht man einmal davon ab, dass Wylies Argumente vom Rest der Astronomie als eher unwissenschaftlich angesehen wurden, haben weitere Untersuchungen schnell gezeigt, dass er definitiv falsch liegt. Wylie hat vor allem deswegen behauptet, dass das alles Unsinn sein muss, weil das Ereignis zwar in Kanada gesehen wurde, aber nicht in den USA. Eine Auswertung amerikanischer Zeitungen der fraglichen Zeit hat aber ergeben, dass es sehr wohl auch dort Beobachtungen gab, die die Berichte aus Kanada bestätigen. Man hat sogar Nachrichten aus Brasilien und Bermuda gefunden, die den Fall beschreiben.

Im Jahr 1991 hat der amerikanische Planetologe und NASA-Mitarbeiter John O'Keefe eine neue Interpretation der Ereignisse von damals veröffentlicht. Seiner Meinung nach handelt es sich um Material, das von Vulkanen auf dem Mond ins All geschleudert wurde und dann für einige Zeit einen Ring um die Erde gebildet hat, bevor die Stücke dann in der Atmosphäre verbrannt sind. Rein prinzipiell ist das kein unmöglicher Mechanismus, der aber nur dann funktioniert, wenn am Mond tatsächlich Vulkane ausbrechen. Wir wissen, dass das nicht passiert, aber O'Keefe hatte schon in den 1960er Jahren eine Hypothese entwickelt, um bestimmte Gesteine die in der Nähe von Einschlagskratern gefunden werden, als vulkanischen Auswurf vom Mond zu erklären. Das ist, wie gesagt, falsch, weil auf dem Mond kein Vulkanismus dieser Art stattfindet. Aber O'Keefe wollte die Idee anscheinend nicht fallen lassen und hat in den Ereignissen aus dem Jahr 1913 eine Möglichkeit gesehen, sie wieder ins Spiel zu bringen. Und übrigens, nur damit kein falscher Eindruck entsteht: John O'Keefe war kein Spinner; er hat jede Menge sehr relevante Arbeit gemacht und gilt als Pioneer der Astrogeologie. Aber auch schlaue Menschen können sich halt mal irren.

Und es ist ja auch definitiv nicht so, als könnten wir eine einwandfreie Erklärung für das liefern, was 1913 passiert ist. Selbst 100 Jahre nach dem Ereignis hat es die Wissenschaft immer noch beschäftigt. Zwei Astronomen aus den USA und Australien haben sich im Jahr 2013 nochmal neu auf die Suche nach Berichten von damals gemacht. Das Problem war, dass die Flugbahn der Objekte nicht nur über das Festland geführt hat, sondern natürlich auch über das Meer. Dort wohnt aber niemand - aber dort fahren Schiffe. Also hat man begonnen, in den Archiven nach Logbüchern von Schiffen zu suchen und ist tatsächlich fündig geworden. 7 neue Berichte konnten den alten hinzugefügt werden und wir wissen heute, dass die große Prozession der Meteoriten mindestens einen Weg von mehr als 11.000 Kilometer über die Erde zurück gelegt hat. Das ist mehr als ein Viertel des Erdumfangs und absolut außergewöhnlich. Irgendwo über dem Südatlantik verliert sich ihre Spur aber ist mehr als klar, dass es sich um ein einzigartiges Ereignis gehandelt hat.

Was damals wirklich passiert ist, werden wir vermutlich nicht mehr zweifelsfrei herausfinden können. Es ist eher nicht damit zu rechnen, dass ein Mondvulkan der Erde einen temporären Ring geschenkt hat und es war definitiv keine Flotte außerirdischer Raumschiffe - denn natürlich wird das Ereignis auch von den UFO-Fans immer wieder gerne in ihrem Sinn interpretiert. Am wahrscheinlichsten ist immer noch die Erklärung, die Clarence Chant damals gegeben hat: Die Erde hat sich zeitweilig einen kleinen Mond eingefangen. So etwas kommt immer wieder vor und weil die Bahnen dieser Quasi-Satelliten im Allgemeinen nicht stabil sind, entkommen sie meistens wieder aus der Anziehung der Erde und verziehen sich irgendwo in den Weiten des Sonnensystems. In diesem Fall aber dürfte der Mini-Mond in der Atmosphäre auseinandergebrochen sein und hat uns vor seinem endgültigen Verschwunden noch ein einzigartiges und eindrucksvolles Schauspiel geliefert.

Sternengeschichten Folge 669: "Die gleißende Welt" von Margaret Cavendish

Diese Geschichte beginnt mit einer Geschichte und die beginnt so:

"Ein Kaufmann, der in ein fremdes Land reiste, verliebte sich heftig in eine junge Dame. Da er jedoch ein Fremder in diesem Land war und ihr sowohl an Geburt als auch an Reichtum weit unterstand, konnte er sich nur geringe Hoffnung machen, sein Verlangen zu erfüllen. Doch da seine Liebe mehr und mehr in ihm entbrannte, bis hin zur Missachtung aller Schwierigkeiten, fasste er schließlich den Entschluss, sie zu entführen. Dazu bot sich ihm umso leichter Gelegenheit, da das Haus ihres Vaters nicht weit vom Meer entfernt lag und sie häufig, begleitet von nicht mehr als zwei oder drei Dienerinnen, Muscheln am Ufer zu sammeln pflegte – was ihn umso mehr ermutigte, seinen Plan auszuführen. So geschah es, dass er eines Tages mit einem kleinen leichten Schiff, nicht unähnlich einem Postboot, bemannt mit einigen wenigen Seeleuten und wohl mit Proviant versehen – aus Furcht vor unvorhergesehenen Zwischenfällen, die ihre Reise vielleicht verzögern könnten – zu dem Ort kam, den sie gewöhnlich aufzusuchen pflegte; dort entführte er sie. Doch als er sich für den glücklichsten Mann der Welt hielt, erwies er sich als der unglücklichste; denn der Himmel, zürnend über seinen Raub, ließ einen solchen Sturm aufkommen, dass sie nicht wussten, was zu tun oder wohin sie steuern sollten. So wurde das Schiff, sowohl durch seine eigene Leichtigkeit als auch durch die gewaltige Kraft des Windes, so schnell wie ein Pfeil aus dem Bogen gen Nordpol getragen, und erreichte in kurzer Zeit das Eismeer, wo der Wind es zwischen gewaltige Eisblöcke trieb. Doch da es klein und leicht war, gelang es ihm – mit Hilfe und durch die Gunst der Götter gegenüber dieser tugendhaften Dame – sich so zu drehen und zu wenden zwischen diesen Klippen, als sei es von einem erfahrenen Lotsen und kundigen Seemann gesteuert. Aber ach! Die wenigen Männer, die sich darin befanden, wussten nicht, wohin sie fuhren, noch, was in einem so seltsamen Abenteuer zu tun sei, und da sie nicht für eine so kalte Reise gerüstet waren, erfroren sie allesamt; nur die junge Dame blieb am Leben – durch das Licht ihrer Schönheit, die Wärme ihrer Jugend und den Schutz der Götter. Es war auch kein Wunder, dass die Männer erfroren, denn sie wurden nicht nur bis an das äußerste Ende oder den Punkt des Pols jener Welt getrieben, sondern sogar bis zu einem anderen Pol einer anderen Welt, die dicht daran anschloss; sodass die Kälte an der Verbindung dieser beiden Pole eine doppelte Stärke hatte und unerträglich wurde. Schließlich wurde das Boot, immer weiter getrieben, in eine andere Welt gezwungen; denn es ist unmöglich, den Globus dieser Welt von Pol zu Pol zu umfahren, so wie wir es von Osten nach Westen tun; da die Pole der anderen Welt mit den Polen dieser zusammentreffen, lassen sie keinen weiteren Durchgang zu, um die Welt auf diese Weise zu umschiffen. Gelangt man zu einem dieser Pole, so bleibt einem nichts anderes übrig, als umzukehren oder in eine andere Welt einzutreten. Und damit ihr nicht daran zweifelt und denkt, dass in diesem Fall jene, die an den Polen leben, entweder zwei Sonnen auf einmal sehen müssten oder aber niemals für sechs Monate ganz ohne Sonnenlicht wären, wie man gewöhnlich glaubt: Ihr müsst wissen, dass jede dieser Welten ihre eigene Sonne hat, die sie erhellt, und dass jede ihre eigene Kreisbahn zieht. Diese Bewegung ist so genau und gleichmäßig, dass die eine die andere weder hindern noch stören kann; sie überschreiten ihre Tropen nicht. Und selbst wenn sie einander begegnen sollten, können wir es in dieser Welt kaum wahrnehmen, wegen der Helligkeit unserer Sonne, die uns näher ist und den Glanz der Sonne der anderen Welt verdeckt. Diese ist zu weit entfernt, um von unserem Sehvermögen erkannt zu werden, außer durch sehr gute Teleskope; und mit solchen haben geschickte Astronomen oft zwei oder drei Sonnen zugleich beobachtet."

Ein wilder Anfang für eine Geschichte, die noch sehr viel wilder weitergeht. Eine junge Frau wird entführt, landet am Nordpol, ihre Entführer erfrieren und sie stellt dafür fest, dass der Nordpol das Portal in eine andere Welt ist und auf einmal sind wir mitten in einer himmelsmechanischen Rechtfertigung dafür, dass man von unserer Welt aus gesehen nichts von dieser anderen Welt mitbekommt. Wer denkt sich sowas aus? Und vor allem: Wie geht die Geschichte weiter?

Das werden wir bald noch erfahren. Der Titel dieser Geschichte auf jeden Fall aber lautet: "The Description of a New World, Called The Blazing-World" oder auf deutsch: "Die Beschreibung einer neuen Welt, genannt die gleißende Welt", geschrieben von einer Frau namens Margaret Cavendish und zwar im Jahr 1666. Das war ein Jahr, in dem viel passiert ist. Ok, gut, das gilt für jedes Jahr in der Geschichte der Menschheit aber 1666 war aus wissenschaftlicher Sicht tatsächlich außergewöhnlich. In England ist damals die Pest ausgebrochen und ein junger Wissenschaftler namens Isaac Newton verlässt seine Universität und zieht sich aufs Land zurück. Dort macht er sich Gedanken über die Welt und aus diesen Gedanken entsteht das, was die moderne Naturwissenschaft bis heute prägt. 1666 war das Jahr, in dem Newton die Grundlagen für seine Gravitationstheorie entwickelt, für seine Theorien zur Optik, zur Infinitesimalrechnung in der Mathematik, und so weiter. Aber eigentlich soll es in dieser Folge ja nicht um Newton gehen, sondern um Margaret Cavendish. Ich habe Newton deswegen erwähnt, um zu zeigen, was man damals über die Welt gewusst hat und was nicht. Einerseits war das späte 17. Jahrhundert genau die Zeit, in der sich das entwickelt hat, was später zur modernen Physik, Astronomie, Biologie und so weiter geworden ist. Isaac Newton hat die Optik revolutioniert, neue Teleskope gebaut, einen Weg gefunden, um Phänomene in der Natur durch allgemeingültige mathematische Gesetze zu beschreiben, und so weiter. Andere, wie Robert Hooke haben frühe Mikroskope benutzt, um die unsichtbare Mikrowelt sichtbar zu machen. Überall haben Menschen angefangen, zu experimentieren, zu forschen und die Welt auf eine ganz neue Weise zu betrachten als vorher. Das bedeutet aber andererseits auch, dass man damals genaugenommen noch nicht viel von dem Wissen gehabt hat, das wir heute als "Naturwissenschaft" bezeichnen - es gab noch nicht mal das Wort "Naturwissenschaft", man hat das damals "Naturphilosophie" genannt. Alles stand damals zur Diskussion; alles konnte erforscht werden und alles wurde erforscht.

Das ist die Welt, in der Margaret Cavendish ihr Buch über die gleißende Welt geschrieben hat. Man kann sie durchaus als eine der ersten Science-Fiction-Autorinnen der Welt betrachten und ebenso durchaus als Wissenschaftlerin. Ihren genauen Geburtstag kennen wir nicht, aber sie wurde im Jahr 1623 geboren. Ihr Vater war ein Adeliger und Margaret wurde als Teenagerin Hofdame von Königin Henrietta Maria. 1645 traf sie William Cavendish, den 1. Duke of Newcastle und wurde seine Frau. William war der Wissenschaft durchaus zugetan und traf sich regelmäßig mit Leuten wie René Descartes, dem Astronom Pierre Gassendi, dem Mathematiker Marin Mersenne, dem Philosophen Thomas Hobbes und anderen Intellektuellen der damaligen Zeit. Und Margaret war Teil dieser Gruppe, auch wenn sie als Kind selbst keine vernünftige Ausbildung erhalten hatte. Aber sie hat sich für die Welt interessiert, sich aus Büchern jede Menge Dinge selbst beigebracht und schon früh angefangen, eigene Ideen zu formulieren und aufzuschreiben. Ab 1650 fing sie an, ihre Gedanken auch zu veröffentlichen und das unter ihrem eigenen Namen. Was damals definitiv unüblich war, zumindest für Frauen, die - wenn sie überhaupt irgendwas veröffentlichen konnten - das meistens anonym getan haben. Cavendish schrieb Gedichte, Texte über Naturphilosophie, Theaterstücke, literarische Texte und hatte auch keine Hemmungen, alles zu vermischen. Zum Beispiel in ihrem Gedicht "A Worlde made by Atomes" aus dem Jahr 1653:

Das Gedicht geht noch weiter und Cavendish hat noch einen ganzen Schwung weiterer Atom-Gedichte geschrieben, die quasi eine ganze Atomtheorie enthalten. Über das, was sich Cavendish über Atome gedacht hat; wo sie mit den Physikern ihrer Zeit übereinstimmte und vor allem wo sich ihre Theorie davon unterschieden hat: Darüber könnte man fast eine eigene Podcastfolge machen. Aber wir wollen ja wissen, wie es mit der "Gleißende Welt" weitergeht. Es geht vor allem mal sehr lange weiter: "Die gleißende Welt" ist keine Kurzgeschichte, sondern ein ganzer Roman, den ich deswegen hier auch nicht komplett nacherzählen kann. Die namenlose Frau, die entführt und am Nordpol gelandet ist, gelangt von dort auf jeden Fall in eine andere Welt. Dort leben seltsame Wesen; die alle von ihrem Aussehen nach halb Mensch und halb Tier sind. Es gibt Vogel-Menschen und Bären-Menschen und Wurm-Menschen, und so weiter. Und es gibt einen Kaiser, der sich spontan in die Heldin verliebt, sie heiratet und sie zur Kaiserin macht. Und die frischgebackene Kaiserin lässt erstmal all die unterschiedlichen Wesen antanzen, um sich diese neue Welt zu erklären zu lassen. Die Vogel-Menschen sind die, die sich mit Astronomie auskennen und sie erklären, dass die Sonne der gleißenden Welt vermutlich ein sehr großer, leuchtender Stein ist. Ob der Stein leuchtet, weil er heiß ist oder ob er leuchtet, weil er Licht von irgendwo her reflektiert: Darüber ist man sich noch uneins. Klar ist aber, dass es neben Sonne und dem Mond in dieser Welt keine Sterne gibt. Es gibt nur "Blazing Stars", sowas ähnliches wie Kometen, die aber still am Himmel stehen und manchmal einen Schweif haben, manchmal nicht und generell alle möglichen Formen haben. Und weil es dort am Himmel nur "Blazing Stars" gibt, wird die Welt auch die "Blazing World" genannt.

Man ist sich in der Blazing World generell ein wenig uneins, was die Erklärung der diversen Naturphänomene angeht. Die Kaiserin fragt die Vogelmenschen auch nach der Entstehung von Donner und Blitz und die einen sagen, dass es sich dabei um etwas handelt, wenn in den Wolken Kälte und Hitze aufeinander treffen. Die anderen waren der Meinung, der Donner entsteht, wenn sich in der Luft ein enormer "Blaz" bildet, ohne aber erklären zu können, was so ein "Blaz" eigentlich sein soll. Also schickt die Kaiserin die Bären-Menschen los, denn die sind in dieser Welt die Experimental-Philosophen, also die, die Instrumente wie Teleskope oder Mikroskope benutzen, um die Welt zu verstehen. Aber auch das funktioniert eher suboptimal. Die Beobachtungen der Bären-Menschen sind mehr verwirrend als hilfreich. Ein paar zum Beispiel sagen, ihre Beobachtungen zeigen, dass die Sonne stillsteht und die Erde sich um sie herum bewegt, ein paar sagen genau das Gegenteil und ein paar sagen, dass sich alle beide bewegen. Ebenso uneins ist man sich bei der Beobachtung des Mondes und der Blazing Stars. Die Kaiserin ist unzufrieden mit dieser Arbeit und befiehlt, die Teleskope zu zerstören, weil sie anscheinend nur falsche Informationen liefern anstatt der Wahrheit. Was die Bären-Menschen natürlich blöd finden, und am Ende dürfen sie ihre Instrumente behalten, müssen aber versprechen, ihren Streit nur innerhalb ihrer Schulen zu führen und den Rest der Welt damit nicht zu belästigen.

Die Kaiserin lässt sich von den anderen Wesen das Innere der Erde erklären, die Meere, und so weiter. Und sie hat politische Ambitionen, will die neue Welt unter einer Religion vereinen und sucht dazu Hilfe in der Welt der Geister - die es dort auch gibt. Die Geister raten ihr, einen Geist aus einer ganz anderen Welt in die Blazing World zu bringen, denn dieser Geist wäre super geeignet, alles über die neue Religion aufzuschreiben und zu sortieren. Dieser externe Geist ist aber niemand anderes als die Duchess of Newcastle, also quasi die Autorin selbst. Kaiserin und Duchess freunden sich schnell an; sie reisen auch gemeinsam in die Welt der Duchess um dort dem König bei einem großen Krieg zu helfen und es passiert noch jede Menge anderes absurdes Zeug. Am Ende stellt die Duchess fest, dass sie auch gerne eine eigene Welt hätte, über die sie herrschen kann, so wie die Kaiserin. Und es gibt zwar jede Menge Welten, unendlich viele, die alle über die jeweiligen Pole verbunden sind. Aber leider ist jede davon schon beherrscht und bewohnt - als beschließt die Duchess, sich ihre Welt in sich selbst zu erschaffen. Sie probiert dabei verschiedene Ansätze aus, mal so wie Aristoteles die Welt beschrieben hat, mal so wie der Philosoph Thomas Hobbes, und so weiter. Aber nichts funktioniert so wirklich und nichts passt ihr. Also erfindet sie einfach selbst eine Welt. Cavendish schreibt: "Und als diese Welt erschaffen war, erschien sie so kunstvoll und voller Vielfalt, so gut geordnet und weise regiert, dass es unmöglich ist, sie mit Worten auszudrücken – ebenso wenig wie die Freude und das Vergnügen, welche die Herzogin bei der Erschaffung dieser ihrer eigenen Welt empfand." und man kann das durchaus auch als Beschreibung ihrer eigenen, realen wissenschaftlichen Arbeit interpretieren.

"Die gleißende Welt" ist ein verwirrendes Werk. Es ist voll mit wissenschaftlichen Gedanken und voller Fiktion und damit durchaus das, was wir heute "Science Fiction" nennen. Cavendish baut ihre eigenen Vorstellungen über den Aufbau der Welt ein, gibt aber auch gleichzeitig die wissenschaftlichen Kontroversen ihrer Zeit wieder. Es ist aber auch ein Buch, in dem über politische und philosophische Konzepte diskutiert wird und vor allem ein Buch, in dem es zwei Frauen sind, die die Welt führen, gestalten und am Ende sogar erschaffen. "Die gleißende Welt" ist also nicht nur ein frühes Werk der Science Fiction, sondern auch ein früher feministischer Text.

Margaret Cavendish hat die Wissenschaft nicht revolutioniert; was unter anderem auch daran gelegen hat, dass sie die Wahrnehmung der Sinne immer über die mit Instrumenten gewonnenen Erkenntnisse gestellt hat. Sie hielt Teleskope, Mikroskope, und so weiter für unzuverlässig und die daraus gewonnenen Daten für nicht objektiv, wie es ja auch die Bären-Menschen aus der gleißenden Welt demonstriert haben. Aber Cavendish war eine Frau, die sich auf eine Art Gedanken über die Welt gemacht hat, die - zumindest nach damaligen Maßstäben - definitiv wissenschaftlich waren. Und sie war im Jahr 1667 auch nicht unverdient die erste Frau, die in die Royal Society eingeladen wurde, um dort mit den wissenschaftlichen Größen des 17. Jahrhunderts zu diskutieren.

Margaret Cavendish ist am 15. Dezember 1673 gestorben, im Alter von 50 Jahren. Und am besten beende ich diese Folge mit dem, was sie in der Einleitung zu "Die gleißende Welt" geschrieben hat:

"Auch wenn ich weder Heinrich der Fünfte noch Karl der Zweite sein kann, so will ich doch versuchen, Margareta die Erste zu sein. Und obwohl ich weder Macht, Zeit noch Gelegenheit habe, eine große Eroberin zu sein wie Alexander oder Cäsar, so will ich doch, eher als auf die Herrschaft über eine Welt zu verzichten – da mir Fortuna und die Schicksalsmächte keine verliehen haben – mir meine eigene erschaffen."

Sternengeschichten Folge 668: Kathryn's Wheel: Das Feuerwerk der galaktischen Kollisionen

Ein leuchtender Ring aus Sternen mit einem Durchmesser von knapp 20.000 Lichtjahren. Wer mit einem ausreichenden starken Teleskop - und es muss ein wirklich starkes Teleskop sein! - am Himmel der südlichen Hemisphäre in Richtung des Sternbilds Altar schaut, kann dort diese beeindruckende Struktur beobachten. Sie befindet sich gut 30 Millionen Lichtjahre entfernt, was definitiv weit weg ist. Trotzdem ist Kathryn's Wheel das uns am nächsten gelegene Beispiel für die selten auftretenden Ringgalaxien.

Von Galaxien habe ich schon oft erzählt und auch von ihren unterschiedlichen Formen. Es gibt Spiralgalaxien, wie unsere Milchstraße, die im Wesentlichen aus einer große Scheibe bestehen, in der die Sterne spiralförmig angeordnet sind. Und es gibt elliptische Galaxien, eigentlich nur große, mehr oder weniger abgeplattete Kugeln aus Sternen. Und dann gibt es natürlich auch noch alle möglichen Arten von unregelmäßig geformten Galaxien und in sehr vielen Fällen ist ihre unregelmäßige Form das Resultat von galaktischen Kollisionen.

Eine Ringgalaxie ist ein Sonderfall. Der Name beschreibt die Form äußerst treffend: In so einer Galaxie findet man einen hellen Ring aus jungen, meist bläulich leuchtenden Sternen, der ein dunkleres Zentrum umgibt. Wir kennen nicht viele dieser Objekte, aber die, die wir kennen, sind immer spektakulär. Zum Beispiel die Wagenradgalaxie, die sich 500 Millionen Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbilds Bildhauer befindet. Sie sieht tatsächlich wie das Rad eines Wagens oder eines Fahrrads aus. Ein heller, blauer Ring aus Sternen mit einem Durchmesser von 150.000 Lichtjahren, mit schwach leuchtenden "Speichen", die ins Zentrum des Rings führen in dem sich eine rötlich, hell leuchtende kugelförmige Struktur aus Sternen befindet.

Genau so eine Ringgalaxie haben Forscherinnen und Forscher unter der Leitung von Quentin Parker und Albert Zijlstra vom Australischen Astronomischen Observatorium im Jahr 2015 entdeckt. Oder besser gesagt: Die grundlegenden Daten sind eigentlich schon im Jahr 2005 gesammelt worden. Damals hat ein anderes Team, ebenfalls unter der Leitung von Quentin Parker einen großen Teil des Himmels im H-Alpha-Licht kartografiert. So bezeichnet man rotes Licht mit einer Wellenlänge von 656,28 Nanometern und man hat dieser Wellenlänge deswegen einen eigenen Namen gegeben, weil es nicht einfach irgendeine Wellenlänge ist. Es ist das Licht, das Wasserstoffatome aussenden, wenn sie auf eine spezielle Weise angeregt werden. Die Details sind jetzt nicht wichtig, die hebe ich mir für eine eigene Folge zur H-Alpha-Astronomie auf. Wichtig ist jetzt nur: Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Universum und wenn man die Strahlung aus dem All durch einen Filter schickt, der nur das H-Alpha-Licht durchlässt, kann man sehr viele Phänomene sehr viel besser untersuchen, als wenn man einfach alles Licht auf einmal betrachtet. Damals, im Jahr 2005, war man eigentlich an planetarischen Nebeln interessiert, also den kosmischen Wolken, die von Sternen am Ende ihres Lebens erzeugt werden, wenn sie Teile ihrer atmosphärischen Schichten hinaus ins All abstoßen. Aber die Beobachtungen waren gut genug, um auch Objekte zu sehen, die weiter weg waren. Man wusste auch 2005 schon, dass sich in dieser Region am Himmel eine ferne Galaxie befindet; das hat man schon in entsprechenden Katalogisierungsbeobachten aus dem Jahr 1974 gewusst. Aber es gibt halt viele Galaxien im Universum und man kann sich nicht jede davon im Detail ansehen. Das Objekt mit der offiziellen Bezeichnung ESO 179-13 ist also zwar immer wieder mal untersucht worden, aber die Galaxie war nie besonders wichtig in der Forschung.

Vor 2005 wusste man, dass da eine Galaxie ist und dass diese Galaxie eigentlich aus zwei Galaxien besteht, die gerade dabei sind, irgendwas miteinander anzustellen. Sie sind einander nahe genug, dass sie sich gegenseitig durch ihr Gravitationskraft beeinflussen können. Man wusste, dass es sich um eher kleine Galaxien handelt, vergleichbar mit den Magellanschen Wolken, also den Zwerggalaxien, die zu den Satellitengalaxien der Milchstraße gehören. Man wusste, dass die Galaxien mit einem Abstand von circa 30 Millionen Lichtjahren vergleichsweise nahe sind, aber sie liegen von uns aus gesehen genau in der Richtung in der sich auch die meisten Sterne der Milchstraße befinden. Oder anders gesagt: Wenn man diese beiden wechselwirkenden Galaxien beobachten will, stehen einem die viel heller leuchtenden Sterne unserer eigenen Galaxie im Weg.

Dann kamen die Beobachtungen im H-Alpha-Licht aus dem Jahr 2005 und die haben die Sache klarer gemacht. Das Licht des Wasserstoffs hat gezeigt, dass es bei diesen Galaxien Regionen gibt, in denen gerade viele Sterne entstehen müssen, denn das sind genau die Bereiche, die besonders gut im H-Alpha-Licht sichtbar sind. In den Jahren danach wurden mehr Daten mit anderen Teleskopen gesammelt; die Daten wurden kombiniert, gefiltert, und so weiter und am Ende stand das, was Quentin Parker und Albert Zijlstra in der Arbeit aus dem Jahr 2015 verkündet haben: Bei ESO 179-13 handelt es sich nicht einfach nur um zwei kleine Galaxien, die gerade miteinander wechselwirken. Es handelt sich um eine Ringgalaxie und noch dazu eine Ringgalaxie, die uns - nach allem was wir bis dahin wussten - am nächsten von allen bekannten Ringgalaxien liegt. Warum das wichtig ist, klären wir gleich noch, aber es ist auf jeden Fall wichtig genug, dass die Astronominnen und Astronomen das Ding nicht mehr einfach nur ESO 179-13 nennen wollten. Sie haben es "Kathryn's Wheel" genannt. Einerseits, weil dieser leuchtende Ring aus Sternen so aussieht, wie das Feuerwerk, das wir auf deutsch "Feurrad" nennen und das auf englisch als "Catherine Wheel" bezeichnet wird. Und andererseits weil die Ehefrau von Albert Zijlstra ebenfalls "Kathryn" heißt und er ihr damit eine Freude machen wollte.

Also: Seit 2015 wissen wir, dass sich in 30 Millionen Lichtjahren Entfernung von der Erde eine Ringgalaxie befindet. Sie besteht aus einem Ring, der hell leuchtet und in dem jede Menge junge Sterne erst vor kurzer Zeit entstanden sein müssen. Im Zentrum des Rings erkennt man eine schwach leuchtende, kleine Galaxie, ähnlich der großen Magellanschen Wolke. Und die war quasi die "Kugel", die mit ihrem Treffer den Sternenring erzeugt hat. Der Prozess läuft circa so ab: Zuerst ist da eine Spiralgalaxie, die friedlich ihrer Wege durchs Universum geht. Bis dann auf einmal eine andere Galaxie ankommt und alles durcheinander bringt. So wird es ja auch bei uns sein: Die Milchstraße, eine große Spiralagalaxie, ist gerade dabei mit der Andromedagalaxie zu verschmelzen. Beide Galaxien bewegen sich aufeinander zu und in ein paar Milliarden Jahren werden sie eine gemeinsame Galaxie bilden. Bis dahin werden sie vielleicht noch ein paar Mal aneinander vorbei fliegen, einander wieder anziehen, sich annähern, sich vielleicht auch das eine oder andere Mal durchdringen, und so weiter. All das wird für jede Menge Aufruhr sorgen, die Galaxien werden sich dabei verformen, die Spiralarme werden sich auflösen oder noch weiter verwickeln - kurz gesagt: Es wird all das passieren, was passiert, wenn zwei Galaxien miteinander wechselwirken und wir können solche Prozesse überall im Universum beobachten.

Bei der Entstehung einer Ringgalaxie passiert all das auch, aber auf eine sehr spezielle Weise. Die eine Galaxie trifft dabei genau auf das Zentrum der anderen Galaxie. Ungefähr so wie wenn man einen Dartpfeil genau ins Bulls Eye einer Dartscheibe wirft, nur dass das Bulls Eye hier das Zentrum der Galaxie ist und der Dartpfeil eben die andere Galaxie. Das Zentralgebiet einer Galaxie ist aber sowieso schon der Bereich, wo sich die meisten Sterne befinden und das daher eine besonders große Gravitationswirkung auf die weiter außen liegenden Sterne ausübt. Wenn da jetzt noch eine zweite Galaxie ihre gesamte Masse ins Zentrum der ersten verlagert, hat das weitreichende Folge. Sterne und vor allem auch das interstellare Gas zwischen den Sternen wird aus den äußeren Regionen der Zielscheiben-Galaxie in Richtung Zentrum gezogen. Allerdings nur so lange, bis die Dartpfeil-Galaxie die Zielscheibengalaxie durchdrungen und auf der anderen Seite wieder verlassen hat. Dann bewegen sich Sterne und Gas wieder zurück. Diese spezielle Art der Bewegung von Sternen und Gas sorgt dafür, dass eine sich vom Zentrum weg bewegende "Verdichtungswelle" entsteht. Oder anders gesagt: Wenn eine Galaxie genau durch das Zentrum einer anderen Galaxie fliegt und wenn sie das schnell genug macht, entstehen dabei Gravitationskräfte, die dazu führen, dass interstellares Gas in einem Ring um das Zentrum der durchdrungenen Galaxie komprimiert wird. Und wenn man interstellares Gas verdichtet, dann entstehen daraus Sterne. Wir kriegen also jede Menge junge Sterne, die einen Ring bilden, der hell leuchtet, weil junge Sterne dazu neigen, sehr hell zu leuchten.

So einen Ring gibt es aber wirklich nur, wenn die Galaxie von der anderen zentral getroffen wird, wenn die Dartpfeil-Galaxie nicht zu groß ist und wenn sie sich ausreichend schnell bewegt. Das passiert nicht so oft und deswegen sind Ringgalaxien sehr seltene Objekte. Allein deswegen ist es schon aufregend, wenn man, wie im Fall von Kathryn's Wheel ein neues Objekt dieser Art entdeckt. Und wenn es dann auch noch die uns am nächsten gelegene Ringgalaxie ist: Um so besser. Denn Kathryn's Wheel ist nicht nur sehr nahe, es handelt sich um eine sehr kleine Ringgalaxie. Die bei ihrer Entstehung beteiligten Objekte waren Zwerggalaxien und der Ring selbst hat auch nicht viel Masse. Er besteht aus nur gut einer Milliarde Sterne, das ist quasi nichts im Vergleich zu den über 100 Milliarden Sternen, die zum Beispiel unsere Milchstraße bilden.

Wenn aber auch kleine Galaxien Ringe bilden können, dann könnten Ringgalaxien vielleicht häufiger sein, als wir bisher gedacht haben, weil kleine Galaxien viel häufiger sind als die großen. Und dass wir sie bis jetzt trotzdem nicht so oft beobachtet haben, liegt einerseits daran, dass man kleine Galaxien schlechter beobachten kann als die großen, die heller leuchten. Und andererseits vielleicht auch daran, dass wir noch nicht so genau wissen, wonach wir da suchen müssen und wie man die Objekte genau erkennt. Selbst bei Kathryn's Wheel hat es ja gut 10 Jahre gedauert, bis genug Daten beisammen waren, um am Ende den Ring aus Sternen sichtbar zu machen. Aber jetzt wo wir diese nahe Ringgalaxie entdeckt haben, können wir sie im Detail erforschen und besser erforschen, als die weiter entfernten, großen Ringgalaxien wie die Wagenradgalaxie. Und am Ende finden wir vielleicht noch mehr dieser spektakulären Feuerwerke aus leuchtenden Sternenringen im Universum.

Sternengeschichten Folge 667: Die Hyaden

Das Sternbild des Stiers kann man in Mitteleuropa von September an den ganzen Winter bis weit in den Frühling hinein am Himmel stehen sehen. Besonders markant ist dort nicht nur der sehr helle Stern Aldebaran, von dem ich schon in Folge 475 ausführlich erzählt habe, sondern die ganze Region, die wir als Kopf des Stiers interpretieren. Direkt neben Aldebaran erkennen wir eine V-förmige Struktur aus Sternen, die alle zu den Hyaden gehören. So nennt man einen Sternhaufen, der schon seit der Antike bekannt ist und bis heute neue wissenschaftliche Informationen liefert.

Der Name leitet sich vom griechischen Wort "hyein" ab, was so viel bedeudet wie "es regnen lassen" und früher hat man die Hyaden auch als das "Regengestirn" bezeichnet. Tatsächlich hat man die Hyaden im antiken Griechenland mit Regen verknüpft: Wenn die Sterne der Hyaden direkt bei Sonnenaufgang über dem Horizont erscheinen (oder direkt bei Sonnenuntergang wieder hinter dem Horizont verschwinden), dann sollte das Zeiten im Jahr ankündigen, in denen es besonders oft regnet. Passend zu dieser Beobachtung hat man auch den Namen und den zugehörigen Mythos entwickelt. Die Hyaden waren die Töchter des Titanen Atlas und Schwestern von dessen Sohn Hyas. Als dieser Hyas einmal in Lybien unterwegs auf der Jagd war, ist er von einem Löwen getötet worden. Oder einer Schlange. Oder einem Wildschwein. Da ist sich die Mythologie nicht ganz einig. Auf jeden Fall war Hyas tot und seine Schwestern extrem traurig. Sie weinten und weinten und konnten gar nicht mehr aufhören zu weinen. Die Götter hatten Mitleid mit ihnen und versetzen sie als Sterne an den Himmel. Wieso das bei der Trauer helfen soll, bleibt zwar unklar, aber auf jeden Fall haben wir seitdem den Sternhaufen der Hyaden und dass die Schwestern des Hyas als Sterne nicht wirklich glücklicher geworden sind, merkt man auch daran, dass ihre Tränen immer noch zur Erde fallen, jedesmal wenn es regnet. Das sagt zumindest der Mythos und was er uns nicht sagt, ist übrigens die Anzahl der Hyaden. Mal sind es fünf Schwestern, mal sieben, mal drei und mal fünfzehn. Also lassen wir die Mythologie sein und widmen uns der Wissenschaft.

Die sagt uns, dass der Sternhaufen der Hyaden aus circa 350 Sternen besteht. Alle befinden sich circa 150 Lichtjahre von der Erde entfernt und der ganze Haufen hat einen Durchmesser von 9 bis 10 Lichtjahren. Oder genauer gesagt: Der innerste, dichte Teil des Haufens hat diesen Durchmesser. Es gibt auch noch einen Haufen Sterne, die weiter entfernt sind, bis zu einer Entfernung von ungefähr 33 Lichtjahren. Da fängt dann die Gravitationskraft der restlichen Sterne in der Milchstraße an, stärker zu werden als die Gravitationskraft der Sterne im Hyaden-Haufen oder anders gesagt: Ab dieser Distanz kann der Haufen nicht mehr durch seine eigene Gravitationskraft zusammenhalten. Wir kennen aber auch eine Menge Sterne der Hyaden, die sich außerhalb dieser Grenze von 33 Lichtjahren befinden - das sind Sterne, die gerade dabei sind, sich vom Haufen zu lösen.

Was mit den Hyaden in Zukunft passieren wird, schauen wir uns dann später noch an, zuerst geht es aber in die Vergangenheit. Das Alter der Hyaden liegt bei ungefähr 600 Millionen Jahren. Damit sind sie ein bisschen älter als der Sternhaufen der Plejaden, der ja quasi gleich nebenan im Sternbild Stier liegt. Und jetzt fragt sich vielleicht der eine oder die andere: Wie bestimmt man eigentlich das Alter von so einem Sternhaufen?

Dazu muss man sich zuerst einmal darüber im Klaren sein, dass Sterne nie allein entstehen, sondern immer in Sternhaufen. Die meisten dieser Haufen lösen sich aus unterschiedlichsten Gründen schnell auf, meistens in weniger als 50 Millionen Jahren. So war es auch bei unserer Sonne: Auch sie ist vor 4,5 Milliarden Jahren gemeinsam mit ein paar hundert bis 1000 anderen Sternen entstanden, aber die sind im Laufe der Zeit alle ihrer eigenen Wege gegangen. Wie schnell sich so ein Haufen auflöst, hängt zum Beispiel davon ab, wie nahe die Sterne nach der Geburt beieinander sind und wie stark deswegen die Gravitationskraft ist, die sie zusammenhält. Oder davon, wie weit der Haufen vom galaktischen Zentrum entfernt ist. Die dichte Zentralregion der Milchstraße übt ja eine besonders starke Gravitationskraft aus, die so einen Haufen auch besonders gut zerreißen kann.

Die Hyaden sind offensichtlich als ein Haufen entstanden, der dicht genug und weit genug vom galaktischen Zentrum entfernt war, so dass er bis heute als Haufen überleben hat können. Aber auch er wird sich irgendwann auflösen. Einerseits, weil sich viele Sterne früher oder später doch vom Haufen lösen. Diesen Prozess nennt man "Evaporation" und es läuft circa so: In so einem Haufen sind die Sterne einander viel näher als es Sterne normalerweise sind. Es kommt daher auch immer wieder mal zu nahen Begegnungen zwischen zwei Sternen. Dabei kann Bewegungsenergie von einem Stern auf den anderen übertragen werden. Der ganze Vorgang ist naturgemäß komplex, aber es läuft darauf hinaus, dass Sterne mit mehr Masse immer näher an das Zentrum des Haufens rücken und leichtere Sterne weiter nach außen, wo sie sich dann irgendwann komplett vom Haufen lösen. Andererseits leben Sterne ja auch nicht ewig, und diese Information ist relevant, wenn wir das Alter eines Sternhaufens bestimmen wollen.

Wir gehen dazu zuerst einmal davon aus, dass alle Sterne der Hyaden mehr oder weniger zur selben Zeit entstanden sind. Das bedeutet aber natürlich nicht, dass die Sterne nach ihrer Geburt alle einander ähnlich waren. Ganz im Gegenteil: Es ist zu erwarten, dass alle Variationen von Sternen entstanden sind. Massereiche Sterne, massearme Sterne und alles dazwischen. Und wir wissen ja auch, dass die Lebensdauer eines Sterns von der Masse abhängt: Je mehr Masse ein Stern hat, desto heißer ist er und desto schneller hat er den Wasserstoff in seinem Inneren durch Kernfusion verbrannt. Massereiche Sternen leben nur ein paar Dutzend Millionen Jahre, massearme Sterne können Milliarden bis Billionen Jahre durchhalten. Wir können jetzt also von allen Sternen der Hyaden die Masse und die Helligkeit bestimmen. Beziehungsweise die Temperatur und die Helligkeit, was ja aufs gleiche rauskommt. Das tragen wir in ein Diagramm ein und kriegen das, was ich vor langer Zeit in Folge 6 der Sternengeschichten erzählt habe: Ein sogenanntes Hertzsprung-Russell-Diagramm der Hyaden.

Normalerweise sehen wir in so einem Diagramm, wie sich die Sterne entlang einer Linie anordnen, die von hellen und heißen Sternen diagonal nach unten zu den dunklen und kühlen Sternen führt. Bei den Hyaden wird man aber sehen, dass diese Linie am oberen Ende quasi abgeschnitten ist. Die hellen und heißen Sterne fehlen im Diagramm und sie fehlen deswegen, weil sie ihr Leben schon beendet haben. Die ganz hellen und ganz heißen verschwinden zuerst, dann die ein bisschen weniger hellen und heißen, und so weiter. Die Sterne eines Haufens entstehen zwar alle gemeinsam. Aber weil die Lebensdauer eines Sterns direkt mit der Masse, also der Helligkeit und der Temperatur zusammenhängt, verschwinden sie, schön nach Masse geordnet, der Reihe nach. Wir müssen also nur noch nachschauen, wie groß die Masse der massereichsten noch existierenden Sterne in den Hyaden ist und können daraus berechnen, wie viel Zeit seit seiner Entstehung vergangen sein muss, damit die anderen alle verschwinden konnten.

Im Fall der Hyaden sehen wir, dass die aktuell dort noch vorhandenen massereichsten Sterne circa 2,3 mal so schwer sind wie die Sonne was auf ein Alter von um die 600 Millionen Jahre hindeutet. Und ein paar hundert Millionen Jahre lang wird es den Haufen auch noch geben. Dann werden die schwereren Sterne ihr Leben beendet haben und die leichteren aus dem Haufen evaporiert sein. Am Ende bleiben vielleicht noch ein paar Dutzend Sterne übrig, die der endgültigen Auflösung des Haufens noch ein bisschen länger wiederstehen können. An unserem Himmel werden die Hyaden dagegen schon etwas früher aufhören, der prominente und beeindruckende Anblick zu sein, der sie derzeit sind. Die Sterne der Hyaden bewegen sich natürlich alle durch die Milchstraße, sie tun es aber alle zusammen in die selbe Richtung mit mehr oder weniger der selben Geschwindigkeit. Von der Erde aus beobachtet bewegen sie sich auf einen Punkt zu, der ein Stückchen östlich des hell leuchtenden Sterns Beteigeuze im Sternbild Orion liegt. Aus unserer Sicht entfernt sich der Haufen also, und schrumpft dadurch auch scheinbar. Was jetzt noch eine ausgedehnte, markante Sterngruppe im Kopf des Stiers ist, wird in ein paar Dutzend Millionen Jahren ein eng gedrängter Lichtfleck über der Schulter des Orion sein.

Aber noch können wir die Hyaden in Ruhe betrachten. Sowohl mit unseren eigenen Augen am Nachthimmel, als auch mit wissenschaftlichen Instrumenten. Weil die Hyaden uns vergleichsweise nahe sind, sind sie ein wunderbarer Ort, um die Entwicklung von Sternen im Detail beobachten zu können und noch dazu eines ganzen Haufens an Sterne, die alle gemeinsam entstanden sind. Sie werden uns noch lange Zeit wissenschaftliche Daten liefern. Und noch viel länger wird uns ihr Anblick am Nachthimmel Freude bereiten - zumindest wenn wir ignorieren, dass es sich dabei laut griechischen Mythen um einen Haufen weinender Schwestern handelt.

Sternengeschichten Folge 666: Die Achse des Bösen

In dieser Folge geht es um die "Achse des Bösen". Und damit ist nicht der Begriff gemeint, den der damalige US-Präsident George Bush im Jahr 2002 benutzt hat, um Länder wie Nordkorea, Iran und Irak zu beschreiben, die er beschuldigt hat, Terrorismus zu unterstützen. In dieser Folge geht es nicht um Politik, sondern um Kosmologie. Es geht um die Eigenschaften des gesamten Universums und um ein Phänomen, dass zwar nicht wirklich "böse" ist, aber dass man zumindest als "Bedrohung" für unser derzeitiges Verständnis des Universums betrachten kann.

Um zu verstehen, was mit der "Achse des Bösen" gemeint ist; um welche "Achse" es geht und warum sie "böse" sein soll, müssen wir aber zuerst ein wenig ausholen und bei der kosmischen Hintergrundstrahlung beginnen. Davon habe ich hier ja schon oft erzählt, aber weil es zentral ist für diese Geschichte, erzähle ich das wichtigste nochmal. Es geht um das, was ungefähr 400.000 Jahre nach dem Urknall passiert ist. Bis dahin war das junge Universum dicht mit Materie gefüllt, es gab aber noch keine Atome im heutigen Sinn. Sondern nur die Atomkerne; die Elektronen, die normalerweise die Hülle der Atome bilden, sind noch frei durch die Gegend gesaust. Es war noch zu heiß im Universum, als dass sich Atomkerne und Elektronen aneinander binden hätten können. Dadurch konnte sich aber auch das Licht nicht ausbreiten. Das Universum war auch voll mit jeder Menge Energie in Form von Lichtteilchen, die aber bei ihrem Weg ständig von den Elektronen aufgehalten worden sind. Das ganze Universum war damals ein wenig wie ein trüber, nebliger Tag an dem man nichts sieht, nur eben sehr, sehr viel heißer als ein trüber nebliger Tag. Aber dann, 400.000 Jahre nach dem Urknall, war das Universum weit genug abgekühlt, die Elektronen haben sich an die Atomkerne gebunden, der Weg war frei für die Photonen, die sich jetzt in alle Richtungen ausbreiten konnte. Von jedem Punkt im Universum hat sich damals also Strahlung in jede Richtung aufgemacht. Bis heute hat sich das Universum dann natürlich immer weiter ausgedehnt und abgekühlt, die Strahlung von damals ist aber immer noch unterwegs. Wir hier auf der Erde können heute den Teil davon beobachten, der gerade jetzt erst aus den fernen Ecken des Universums bei uns ankommt. Diese Strahlung kommt von jedem Punkt des Himmels zu uns und deswegen nennt man sie "Hintergrundstrahlung". Könnten wir sie mit unseren Augen sehen, dann würden wir sehen, dass der ganze Himmel ständig gleichmäßig schwach leuchtet. Aber unsere Augen können die Hintergrundstrahlung nicht wahrnehmen, es handelt sich um langwellige Mikrowellenstrahlung, die wir nur mit speziellen Teleskopen beobachten können.

Der zentrale Punkt, um den es hier geht, ist aber die Tatsache, dass die kosmische Hintergrundstrahlung mehr oder weniger gleichmäßig aussehen sollte. Wenn wir den Himmel beobachten und die Intensität dieser Strahlung messen, dann sehen wir quasi wie das Universum damals, kurz nach dem Urknall ausgesehen hat. Und damals gab es keine Galaxien, keine Galaxienhaufen, usw - es gab nichts, außer Elektronen, Atomkernen und Energie und alles war gleich im Raum verteilt. Da war keine Hälfte des jungen Universums die leer war, weil sich alles in der anderen Hälfte gedrängt hat. Warum hätte das auch so sein sollen? Es gibt keinen Bereich des Universums, der sich irgendwie fundamental von allen anderen Orten unterscheidet. Die Bedingungen sind überall die selben und es gibt keine "besonderen" Plätze im Kosmos. Das nennt man in der Wissenschaft das "kopernikanische Prinzip" und es ist eines der zentralen Elemente bei unserer Beschreibung des Universums.

Und sicherheitshalber sage ich noch einmal dazu: Das gilt, wenn wir das Universum im großen Maßstab betrachten. Natürlich ist unsere Erde ein "besonderer" Platz, zumindest insofern, als sie sich deutlich und dramatisch zum Beispiel vom Mars, der Venus oder dem leeren Weltraum unterscheidet. Unser Sonnensystem ist ein besonderer Platz, weil es sich von Sternen unterscheidet, die nicht von Planeten umkreist werden. Und so weiter: Es geht aber nicht darum, sondern um das große Ganze. Egal wohin wir im Universum schauen, wir sehen Galaxien voller Sterne, die sich in Galaxienhaufen anordnen. Es sind immer andere Galaxien mit anderen Sternen, aber im Grunde ist es immer das selbe. Ein Ecke des Universums sieht aus wie jede andere Ecke des Universums. So ist es heute und so muss es auch damals gewesen sein, 400.000 Jahre nach dem Urknall. Es gab keinen Bereich in dem sich sehr viel mehr Lichtteilchen rumgetrieben haben als anderswo. Und deswegen kann es auch heute keinen Bereich am Himmel geben, aus dem sehr viel mehr Hintergrundstrahlung zu uns kommt als von anderswo. Die Hintergrundstrahlung ist gleichmäßig, weil es im Universum keinen besonderen Ort gibt.

Und nachdem ich das jetzt alles erklärt habe, müssen wir uns als nächstes mit den Variationen in der Hintergrundstrahlung beschäftigen. Ja, ich weiß, ich habe gerade gesagt, dass es so etwas nicht geben sollte. Aber auch hier geht es um die Details und nicht das große Bild. Im Großen und Ganzen erreicht uns aus jeder Richtung des Himmels Hintergrundstrahlung mit der selben Intensität. Aber es gibt winzige Variationen, weil die Materie nach dem Urknall nicht absolut komplett gleichmäßig verteilt sein hat können. Es muss Regionen mit ein klein wenig mehr Materie gegeben haben und Regionen mit ein bisschen weniger. Die dichteren Bereichen haben im Laufe der Zeit eine größere Gravitationskraft ausgeübt, noch mehr Materie angezogen und so haben sich dann Strukturen wie Galaxienhaufen usw bilden können. Ansonsten wäre das Universum auch heute noch komplett gleichmäßig mit Teilchen angefüllt und es gäbe keine Sterne, keine Planeten und auch uns nicht.

Es muss also kleinste Variationen in der Verteilung der ursprünglichen Materie gegeben haben und die führen - aus Gründen auf die ich im Detail jetzt nicht eingehen will - dazu, dass auch die Intensität der Hintergrundstrahlung leicht variabel ist. Man spricht in der Kosmologie von der "Temperatur" der Hintergrundstrahlung; das bedeutet also, je nachdem an welchen Punkt des Himmels wir blicken, ist es dort ein kleines bisschen wärmer oder kälter. Die Variation in der Hintergrundstrahlung haben wir das erste Mal 1993 gemessen und seitdem immer genauer. Und, ich wiederhole es nochmal, weil es wichtig ist: Diese Variationen widersprechen vorerst nicht dem kopernikanischen Prinzip. Wir können uns irgendeinen Bereich des Himmels raussuchen und werden dort warme und kalte Flecken sehen. Die sehen wir aber genau so, wenn wir uns irgendeinen anderen Bereich des Himmels anschauen. Insgesamt betrachtet gibt es keine Gegend am Himmel, die sich fundamental von irgendeiner anderen unterscheidet; überall gibt es eine Mischung aus kalt und warm.

So soll es zumindest sein. Ob es auch wirklich so ist, muss man genau messen. Das hat man getan und damit sind wir schon fast bei der Achse des Bösen angelangt. Wir müssen aber zuerst noch klären, wie man die Verteilung der warmen und kalten Flecken tatsächlich wissenschaftlich exakt fassen kann. Es reicht nicht, einfach nur zu schauen, ob das Warm/Kalt-Muster halbwegs zufällig aussieht. Man muss das irgendwie mathematisch quantifizieren und das macht man mit etwas, das man "Multipol"-Entwicklung nennt. Im Detail ist das eine gar nicht so unkomplizierte Methode; das Prinzip ist aber leicht erklärt. In der mathematisch sehr vereinfachten Version läuft das so: Zuerst betrachtet man den Himmel als Gesamtheit und bestimmt die durchschnittliche Temperatur der Hintergrundstrahlung. Die liegt übrigens bei 2,725 Kelvin, falls es jemand wissen will und in diesem sehr simplen Bild kann es natürlich keine Variation geben. Im nächsten Schritt teilen wir den Himmel in zwei Hälften und bestimmen die Durchschnittstemperatur für jede davon. Dann teilen wir den Himmel in vier Viertel und berechnen wieder die durchschnittliche Temperatur für jedes Viertel, dann in acht Achtel, und so weiter. Macht man das mathematisch korrekt und nicht nur mit Hälften, Vierteln und Achteln sondern geht bis zu sehr, sehr, sehr viel feineren Unterteilungen, kann man durch die Überlagerung all dieser Bilder am Ende die beobachtete Temperaturverteilung der Hintergrundstrahlung rekonstruieren.

Man kann sich jetzt aber auch die einzelnen Zwischenschritte genauer anschauen und vor allem mathematisch analysieren. Das Bild, wo der Himmel einfach nur eine Durchschnittstemperatur hat und ansonsten keine Struktur wird "Monopol" genannt und ist für unsere Geschichte nicht weiter interessant. Auch nicht der "Dipol", also das Bild, wo der Himmel in zwei Hälften geteilt wird. Der Dipol der kosmischen Hintergrundstrahlung zeigt klar, dass eine Hälfte des Himmels kälter ist als der Durchschnitt und die andere wärmer. Aber genau das ist auch zu erwarten, denn die Erde bewegt sich ja - mitsamt Sonne und Milchstraße - durch das Universum. Wir fliegen quasi einem Teil der Hintergrundstrahlung entgegen und entfernen uns vom anderen Teil, was dazu führt, dass wir eine Hälfte wärmer messen und die andere kälter. Das ist ein bisschen so, wie der Fahrtwind beim Radfahren unser Gesicht abkühlt, den Hinterkopf aber nicht.

Interessant wird es beim Quadrupol, also dem Bild mit den vier Vierteln. Hier sollten wir jetzt die echten Variationen der Hintergrundstrahlung sehen. Ebenso beim Oktupol, also dem Bild mit den Achteln, und so weiter. Und jetzt sind wir direkt bei der Achse des Bösen angekommen. Bleiben wir dafür nochmal ein bisschen beim Quadrupol. Wir haben also den ganzen Himmel in vier Bereich geteilt und die jeweilige Durchschnittstemperatur bestimmt. Wir haben ein Muster bekommen, aus kalten und warmen Bereichen. Und können uns jetzt überlegen, ob es eine Richtung gibt, in der das Muster besonders stark ausgeprägt ist. Das soll folgendes bedeuten: Wir stellen uns das Universum als große Kugel vor und malen die Oberfläche der Kugel entsprechend der Temperatur der Hintergrundstrahlung an. Ein warmes Viertel wird rot, ein kaltes blau, und so weiter. Wie genau müssen wir diese Kugel dann drehen, dass das entstehende Muster möglichst symmetrisch aussieht? Wir können so dann quasi eine Ebene bestimmen, die die warmen von den kalten Bereichen trennt und wir können schauen, in welche Richtung diese Ebene zeigt. Diese Richtung ist die "Achse des Quadrupols" und wir können genau so eine Achse des Oktupols bestimmen, und so weiter. In Wahrheit ist das, wie gesagt, mathematisch alles ein wenig komplexer, aber fürs Erste reicht auch die vereinfachte Erklärung.

Bestimmt man die Achsen von Quadrupol und Oktupol, dann zeigt sich ein überraschendes Bild. Erstens stimmen beide fast überein. Und zweitens ist die Ausrichtung dieser Achsen auch noch mehr oder weniger identisch mit der Ausrichtung der Ebene unseres Sonnensystems. Und "überraschend" ist eigentlich das falsche Wort für dieses Phänomen. Es kann eigentlich nicht sein, dass das so ist! Überlegen wir noch einmal, was das bedeutet: Wir betrachten die Variationen der kosmischen Hintergrundstrahlung. Es sollte - ausgehend vom kopernikanischen Prinzip - keine Bereiche des Universums geben, die irgendwie besonders sind. Es gibt also erstens keinen Grund, warum die Achse des Quadrupols irgendwas mit der Achse des Oktupols zu tun haben sollte, weil die Variationen zwar vorhanden sind, aber ohne großflächiges Muster. Und, sehr viel wichtiger: Die kosmische Hintergrundstrahlung die wir heute beobachten, ist vor 13,8 Milliarden Jahren entstanden, nur ein paar hunderttausend Jahre nach dem Urknall. Damals gab es noch keine Sterne, keine Galaxien, gar nichts. Ganz besonders nicht gegegeben hat es das Sonnensystem. Das ist erst vor 4,5 Milliarden Jahren entstanden, da war die kosmische Hintergrundstrahlung schon mehr als 9 Milliarden Jahre lang durch das Universum unterwegs. Wie um Himmels Willen soll die Ausrichtung unseres Sonnensystems irgendwas mit der Verteilung der Materie kurz nach dem Urknall zu tun haben? Und warum orientieren sich die Variationen der Hintergrundstrahlung gerade an unserem Sonnensystem? Wie die Planetenbahnen um einen Stern herum ausgerichtet sind, ist reiner Zufall, das hat mit den chaotischen Entstehungsprozessen von Planetensystemen zu tun. Warum soll sich die Hintergrundstrahlung und damit das gesamte Universum gerade an den Umlaufbahnen der Planeten eines einzigen Sterns orientieren der noch dazu der Stern ist, den wir mit der Erde umkreisen?

Klar, in so einem Fall liegt es nahe, dass da irgendein systematischer Beobachtungseffekt aufgetreten ist. So wie beim Dipol, wo wir eine warme und eine kalte Hälfte des Universums sehen, die genau in die Bewegungsrichtung der Erde orientiert sind. Da ist das weder Zufall noch überraschend, sondern halt einfach ein ein Effekt den wir nur sehen WEIL wir eben von der sich bewegenden Erde beobachten. Solche Effekte kann man auch leicht entsprechend korrigieren. Aber bei Quadrupol und Oktupol hat man natürlich auch probiert, solche Effekte zu finden - bis jetzt aber erfolglos.

Dass das Universum nicht ganz so gleichförmig ist, wie es das kopernikanische Prinzip verlangt, haben schon Daten der Hintergrundstrahlung nahe gelegt, die man Anfang der 2000er Jahre gewonnen hat. Als man dann aber auch noch herausgefunden hat, dass es anscheinend eine bevorzugte Richtung im Universum gibt, die noch dazu mit der Richtung übereinstimmt, die die Orientierung unseres Sonnensystems beschreibt, war man verwirrt. Die Astronomin Kate Lang und ihr Kollege João Magueijo vom Imperial College in London haben dieses Phänomen in einer wissenschaftlichen Arbeit aus dem Jahr 2005 scherzhaft als "Axis of Evil", die Achse des Bösen bezeichnet.

Neuere Daten haben das Bild leider nicht klarer gemacht. Je nachdem, wie man die Beobachtungen mathematisch im Detail auswertet, sieht man den Effekt oder auch nicht. Vielleicht ist das alles wirklich nur ein hartnäckiger, seit Jahrzehnten unentdeckter Fehler in der Datenauswertung. Vielleicht hat das alles irgendwas mit einem lokalen Phänomen in unserer Ecke des Universums zu tun, das wir noch nicht verstanden haben. Oder aber das Universum ist anders, als wir es bisher gedacht haben und es gibt tatsächlich Bereiche, die fundamental anders sind als andere. Die Frage nach der Natur der "Achse des Bösen" gehört zu den unbeantworteten Fragen der Kosmologie. Dass wir entgegen aller bisherigen Annahmen doch der Mittelpunkt des ganzen Universums sind, bleibt aber weiterhin unwahrscheinlich.