Unser Kosmos im Maßstab 1:1 Billion
Wenn wir über die riesigen Entfernungen im All sprechen, stößt unsere Vorstellungskraft schnell an ihre Grenzen.
Bereits die Größe unseres eigenen Sonnensystems
und die Abstände zwischen den einzelnen Planeten sind derart gewaltig, dass wir sie nur schwer begreifen können.
Ein beliebtes Hilfsmittel, Größenverhältnisse besser zu veranschaulichen, besteht darin, sie maßstabsgetreu zu verkleinern.
Schrumpfen wir beispielsweise unser Sonnensystem in einem Maßstab von 1:1Milliarde,
beträgt der Durchmesser der Sonne statt der tatsächlichen
1,39 Millionen Kilometer nur noch rund 1,40m
Die Erde befindet sich nun in einem Abstand von 149,6 Meter
und hat die überschaubare Größe einer Glasmurmel.
Unser Mond umkreist uns in einer mittleren Entfernung von nur
38,4cm und markiert zugleich den am weitesten entfernten Punkt den
Menschen bisher erreicht haben. In diesem Maßstab verstehen wir auch besser, welche Herausforderung ein bemannter Flug zum Mars
darstellt, denn selbst in seiner größten Annäherung zur Erde, beträgt sein Abstand in diesem Modell immer noch 54,5m.
also die 140-fache Entfernung wie zwischen Erde und Mond.
Neptun der äußerste Planet unseres Sonnensystems
befindet sich bereits in einer Entfernung von 4,5 Kilometer
und Voyager 1, dass am weitesten entfernte, je von Menschen
hergestellte Objekt, ist, Stand Februar 2019, 21,66 km von uns entfernt
und jedes Jahr wächst sein Abstand um weitere 540m.
Der Maßstab 1:1Milliarde funktioniert also recht gut, um Entfernungen innerhalb unseres Sonnensystems
begreifbarer zu machen
Für die Reise die ich aber heute mit Euch unternehmen möchte, werden wir dies noch einmal um den Faktor 1.000 verkleinern,
um zu sehen, wie weit uns unsere Vorstellungskraft, mithilfe dieses Gedankenexperiments, in die ungeheuren Weiten des uns
umgebenden Raumes tragen kann.
Starten wir also bei unserem Heimatstern und schrumpfen die Sonne erneut, diesmal im Maßstab 1 zu einer Billion:
ihre Größe entspricht jetzt ungefähr der eines grob gemahlenen Salzkorns.
Auch der Abstand zur erde ist noch einmal, um den Faktor 1000 kleiner geworden, und beträgt gerade noch 15 Zentimeter
Sie selbst ist nur noch unter einem Mikroskop zu erkennen und in etwa so groß wie eine Grünalge.
Die Menschheit hat es in diesem Modell sagenhafte 0,4mm weit ins Weltall geschafft, Mars ist jetzt
5,5cm von uns entfernt.. Neptun ist etwa 80mal so weit weg.. und Voyager 1 hat sich immerhin
21,6 Meter von uns entfernt.
Als Hilfen für unsere Vorstellungskraft sind aber hier nur zwei Größen wirklich wichtig:
Zum einen: die Sonne ist in diesem Maßstab etwa so groß wie ein Salzkorn.
Und zum anderen: die Entfernung, die das Licht innerhalb eines Jahres zurücklegt, also ein Lichtjahr, beträgt rund 9,5 km (9,461 km).
Machen, wir also unseren ersten Schritt, hinaus in den interstellaren Raum
In einem Radius von 10 Lichtjahren finden wir neben der Sonne 11 weitere Sterne.
Stellt Euch eine Kugel vor mit einem Durchmesser von 200km,
verteilt darin zwölf einzelne Salz- oder Sandkörnchen
und Ihr habt eine gute Idee davon wie "leer" das All um uns herum tatsächlich ist. Und wie groß die Abstände zwischen den
einzelnen Sternen sind.
Unser allernächster Nachbar ist Proxima Centauri. Ein roter Zwerg, nur etwa ein Siebtel so groß, wie unser Heimatstern.
Seine Entfernung beträgt 4,24 Lichtjahre, was in unserem Modell rund 40 Kilometer entspricht.
Proxima Centauri bildet zusammen mit Alpha Centauri A und B ein Dreifachsternsystem
und umkreist die beiden einmal alle
591.000 Jahre.
Im August 2016 wurde in seiner
Umlaufbahn die Existenz eines Planeten mit mindestens 1,3 Erdmassen bestätigt.
Hier eine künstlerische Darstellung der Aussicht, die sich uns von seiner Oberfläche aus bieten könnte.
Wir setzen unsere Reise fort, hin zu einem weiteren interessanten Nachbarn, dem Doppelsternsystem Sirius A und B.
Series A ist der hellste Stern an unserem Nachthimmel
seine Entfernung beträgt 8,6 Lichtjahre.
In unserem Modell der Salzkorn großen Sonne entspricht das rund 81 Kilometer.
Obwohl nur etwa 1,7 mal so groß, ist seine Leuchtkraft 25-fach so stark, wie die der Sonne.
Sein Begleiter Sirius B ist ein weißer Zwerg, also ein Stern am Ende seines Lebenszyklus.
Dadurch ist er aber auch sehr massereich. Obwohl nur so groß wie die Erde, ist er doch
300.000 mal schwerer.
Aber wir müssen weiter und vergrößern unsere Ansicht jetzt um den Faktor 25.
Was ihr seht, ist unsere kosmische Nachbarschaft in einem Radius von 250 Lichtjahren.
Abgebildet sind hier nur die 1.500 hellsten Sterne in dieser Entfernung.
In unserem Maßstab 1:1 Billion entspricht dies einem Gebiet mit dem Durchmesser von
4.700 Kilometer, wie auf dieser Karte dargestellt. In der Mitte befindet sich, wohlgemerkt, unsere nur Salzkorn große Sonne.
Innerhalb dieses Radius finden wir beispielsweise Aldebaran
ein Doppelsternsystem in etwa 67 Lichtjahren Entfernung.
In unserem Modell entspricht das rund 630 Kilometer.
Aldebaran ist ein roter Riesenstern der Spektralklasse K5,
sein Durchmesser übertrifft den der Sonne um das 45-fache
und seine Leuchtkraft ist 150 mal so stark. Er erreicht damit Platz 14 der hellsten Sterne an unserem Nachthimmel.
Doch zurück zu unserer Sternenkarte, wieder vergrößern wir den Ausschnitt unserer kosmischen Umgebung, diesmal um den Faktor 20.
Nun können wir bereits die ersten Spiralarme unserer Galaxie erkennen, unser Sonnensystem befindet sich im Orion Arm,
ein kleinerer Nebenarm zwischen dem großen Sagittarius und dem Perseus-Arm.
Wir überblicken nun eine Region, die sich über etwa 10.000 Lichtjahre erstreckt, in unserem Modell sind das rund 95.000km.
Legen wir gedanklich wieder unsere Salzkorn große Sonne in die Mitte, entspricht das markierte Gebiet dem Ausschnitt der Sternenkarte.
In diesem Umkreis befinden sich etwa 600 Millionen Sterne, der hellste davon ist Rho Cassiopeiae,
ein seltener Gelber Hyperriese, der etwa 500.000 mal
so hell leuchtet wie unsere Sonne und den 450-fachen Durchmesser besitzt,
was selbst in unserem Maßstab 62 cm entspricht.
Dennoch ist er an unserem Nachthimmel aufgrund seiner großen Entfernung ein eher unscheinbar Stern.
Ein internationales Astronomenteam hat Rho Cassiopeiae im Jahr 2003 als den besten Kandidaten für eine baldige
Supernova-Explosion bezeichnet. Da sein Licht tausende
Jahre zu uns unterwegs ist, ist dies wahrscheinlich sogar bereits geschehen. Wenn es uns erreicht, wird
er auf jeden Fall als hellster Stern am Himmel aufleuchten und sogar am Taghimmel zu sehen sein.
Wieder vergrößern wir den Ausschnitt unserer Karte um den Faktor 10.
Nun sehen wir unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, als Ganzes.
Unser Sonnensystem umkreist das Zentrum mit einer Geschwindigkeit von etwa 220 Kilometer pro Sekunde
und benötigt für einen vollständigen Umlauf zwischen 220 und 240 Millionen Jahre.
Die ersten Radiosignale, die wir als Menschheit ausgesendet haben, sind bis heute gerade einmal so weit gekommen..
und 99% der Sterne, die Du in einer klaren Nacht am Himmel siehst, befinden sich in diesem Radius.
Nach heutiger Schätzung, besteht die Milchstraße aus 100-300 Milliarden Sternen
und Ihre Ausdehnung in der galaktischen Ebene beträgt etwa 100.000 Lichtjahre.
in unserem Modell entspricht das rund
950.000 Kilometer, oder 2,5 mal die Entfernung Erde - Mond.
Obwohl wir mit 1:1 Billion
einen denkbar großen Maßstab gewählt haben, wird es für unsere Vorstellungskraft bereits jetzt schwierig, sich auch nur die ungeheure Größe
unserer eigenen Galaxie vorzustellen.
Dennoch wagen wir den nächsten Schritt und vergrößern unsere Karte noch einmal um den Faktor 80
Wir sehen nun die Lokale Gruppe, eine Ansammlung von rund 50 Galaxien,
zu der auch unsere Milchstraße gehört, und nach Andromeda die zweitgrößte Galaxie dieser Gruppe bildet.
Das Gebiet das wir jetzt betrachten, besitzt
einen Durchmesser von etwa 8 Millionen Lichtjahren. In unserem Maßstab gerechnet sind das über 75 Millionen Kilometer,
oder etwa, eineinhalb mal die Entfernung Erde - Mars.
Aber wir zoomen noch weiter hinaus und erkennen, dass auch die Lokale Gruppe nur ein kleiner Teil einer
noch viel größeren Galaxienansammlung ist, dem sogenannten Virgo-Superhaufen, mit einer Ausdehnung von etwa
150-200 Millionen Lichtjahren. Und spätestens jetzt müssen
wir feststellen, dass auch unser Maßstab 1 zu einer Billion nicht mehr ausreicht, diese Größenordnungen für unseren Verstand begreifbar zu machen.
Dabei haben wir das Ende noch nicht einmal erreicht,
wir erweitern unsere Übersicht erneut und sehen jetzt, dass selbst der enorme Virgo-Superhaufen, nur einen Teil einer
noch viel größeren Struktur bildet, nämlich dem des Laniakea Supergalaxienhaufens,
der einen Durchmesser von 520 Millionen Lichtjahren besitzt.
Umgerechnet für unsere Salzkorn große Sonne, entspricht das einer Entfernung größer wie die zwischen
Sonne und Neptun, beinahe 5 Milliarden Kilometer.
Wir beenden unsere Reise, indem wir ein letztes Mal unsere Ansicht vergrößern
und sehen nun die Gesamtstruktur des beobachtbaren Universums mit seiner Ausdehnung von
93 Milliarden Lichtjahren und seinen nach jüngeren Schätzungen mehr als 2 Billionen Galaxien.
Dies in unser Modell umzurechnen macht natürlich kaum
noch einen Sinn, denn das Ergebnis von rund 880 Milliarden Kilometer, übersteigt unsere Vorstellungskraft bei weitem.
Dennoch hoffe ich, dass Dir das Video zumindest ein wenig dabei helfen konnte, ein Gefühl dafür
zu entwickeln, wie ungeheuer groß der Kosmos ist, der uns umgibt.
und vielleicht hilft
Dir der Gedanke daran, wenn Du Dich das nächste Mal ärgerst, über den Vordermann an der Ampel, der bei grün nicht schnell genug losfährt,
über eine zu lange Warteschlange an der Kasse im Supermarkt, oder über all die anderen kleineren Sorgen und Probleme des Lebens..
diese nicht allzu ernst zu nehmen und sie stattdessen in den richtigen Maßstab zu setzen..
Ich freue mich über einen Kommentar von Dir, mit deinen Gedanken zum Thema, bedanke mich für´s Zuschauen
und das Du bis zum Ende bei mir geblieben bist. Ich wünsche Euch allen noch einen angenehmen Tag
und einen schönen Abend, bis zum nächsten Mal, Euer Markus :-)
