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Unglaubliches Universum

Dunkle Materie, Quasare, weiße Zwerge und Co.

19.03.2021
Bei der Erforschung des Universums gelangen wir an die Grenzen unseres Vorstellungsvermögens. Je weiter wir in die Tiefen des Alls vordringen, desto öfter stoßen wir auf rätselhafte Phänomene und unglaubliche Objekte, die die Wissenschaft in Atem halten.

Dunkle Materie und Sterne

Eines der wohl bekanntesten aber gleichzeitig auch geheimnisvollsten Phänomene ist die dunkle Materie. Bis zu 27% unseres Universums könnten aus dieser dunklen Materie bestehen, deren Zusammensetzung bis heute unklar ist. Sie ist (All-)gegenwärtig, aber dennoch nicht sichtbar. Schon in den 30er Jahren gaben Beobachtungen des Coma-Galaxienhaufen den Astronom*innen Rätsel auf, die nicht alleine durch die uns bekannte und sichtbare Materie - sprich Sterne, Staub, Gas, Planeten und auch deren Bewohner*innen - erklärbar waren. Die Himmelskörper in der Galaxie bewegten sich zu schnell, als dass sie allein durch die Schwerkraft der sichtbaren Materie zusammengehalten hätten werden können. Die Forscher*innen leiteten daraus ab, dass ein Teil der Materie, die für die zusätzliche Gravitation sorgt, nicht sichtbar sei. Bis heute stellt die Existenz der dunklen Materie eine der großen Unbekannten in der Astrophysik dar.
Etwas auffälliger im Teleskop, aber nicht weniger geheimnisvoll, sind die Sterne, die größten Einzelobjekte im Universum. Ohne unseren nächstgelegenen Stern - die Sonne - wäre kein Leben auf der Erde möglich. In unserer Heimatgalaxie dürfte es einige hundert Milliarden Sterne geben. Ein Blick auf die selbstleuchtenden Himmelskörper verrät uns viel über die Vergangenheit unseres Universums. Auf der Erde beobachten wir das Licht von Sternen, das viele tausend Jahre benötigt, um zu uns zu gelangen.
Je tiefer wir in das Weltall vordringen, desto rätselhafter wird es.

Veränderlicher Himmel

Einige der so genannten „Fixsterne“ sind eigentlich gar nicht so „fix“ wie man meinen würde. Manche, wie zum Beispiel die Cepheiden oder die Mira Sterne, ändern ihre Helligkeit in periodischen Abständen. Man nennt sie daher veränderliche Sterne.
Nicht nur in der Helligkeit, auch in der Dichte unterscheiden sich Sterne. Ein Weißer Zwerg hat etwa die Größe unserer Erde, aber die Masse der Sonne. So würde ein Teelöffel von Sirius B, dem uns nächstgelegenen Weißen Zwerg, über 5 Tonnen wiegen und damit mehr als ein ausgewachsener Elefant! Massereiche Sterne können am Ende ihres Lebens nach einer Supernova-Explosion zu einem Neutronenstern werden. Diese sind mit einem Radius von 10 bis 12 km für einen Stern sehr klein, können aber bis zu zwei Sonnenmassen haben. Neutronensterne gehören damit zu den extremsten Objekten im Universum.
Unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, besteht aus mehreren hundert Milliarden Sternen.

Aktive Kerne von Galaxien

Noch gewaltiger sind Quasare (Quasi-stellare Radioquellen). Bei diesen im sichtbaren Lichtbereich fast sternähnlichen Lichtquellen handelt es sich um aktive Kerne von Galaxien, die ungeheure Energiemengen ausstrahlen. In den Zentren der Galaxien finden wir einige der leuchtkräftigsten Objekte des Universums. Durch ihre Helligkeit können sie als Referenzsystem für die Entfernungsbestimmung im Weltall dienen.
Im Herzen von Quasaren lauern oft gigantische Schwarze Löcher. In Schwarzen Löchern ist eine enorme Menge Masse auf einen winzig kleinen Raum konzentriert. Sie verschlingen mit extremer Anziehungskraft alles, was in ihre Nähe kommt - sogar Licht. Gut, dass wir diese faszinierenden Objekte aus sicherer Entfernung erforschen können.
All diese Objekte verraten uns viel über unser Universum, auch wenn sie uns vor zahlreiche Rätsel stellen.

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Mehr zum Thema erfahren?

In mehreren Science Webinaren könnt Ihr mehr über diese geheimnisvollen Objekte erfahren. Mit dabei sind Wissenschaftler*innen der Uni Wien, der TU Wien, Uni Innsbruck und Universität Brünn.