Sonntag, 6. März 2011

Rempeleien im Weltraum

Riesigen Raumschiffen gleich ziehen sie durch den Weltraum: die Galaxien. Beim Nachdenken darüber braucht es Mut zur Grösse. Eine Galaxie ist eine fast unvorstellbar grosse Ansammlung von Staub, Gas, Dunkler Materie, Planeten - und Sternen. Milliarden dieser selbstleuchtenden Sterne - sprich Sonnen - werden durch die Massenanziehung der Gravitation in einer einzigen Galaxie zusammen gehalten.

Die Milchstrasse, in der unser Sonnensystem liegt, beherbergt etwa 400 Milliarden Sonnen. Sie ist damit eine Galaxie mittlerer Grösse. Um eine Ahnung von ihrer geometrischen Ausdehnung zu bekommen, stellen wir uns die eigene Sonne, die uns jeden Tag wärmt, als ein Weizenkorn vor. Die Erde wäre dann nichts mehr als Staubkern im Abstand von 15 Zentimetern von dieser Sonne. Der Durchmesser unseres Sonnensystems würde auf 12 Meter schrumpfen. Aber: selbst in diesem radikalen Verkleinerungsmassstab hätte die Milchstrassenscheibe noch einen Durchmesser von 1 Million Kilometer. Ein Staubkörnchen neben einem Weizenkorn in einer Scheibe mit einem Radius von eineinhalbfacher Grösse der Mondbahn - das ist unser Platz in der Milchstrasse.


Die Milchstrasse von oben gesehen; dunkler Punkt kennzeichnet den Ort unserer Sonne 

Und von diesen Galaxien gibt es in unserem Kosmos weitere hundert Milliarden, vielleicht sogar mehr. Sie zeichnen sich durch eine ausserordentliche Formenvielfalt aus. Durch hochauflösende Fernrohre erkennt man elliptische, spiralförmige und balkenähnliche Galaxien sowie ganz irreguläre, welcher keiner dieser drei Typen zuzurechnen sind. Woher kommen diese unregelmässigen Formen, wo man doch - wegen der allseitigen Schwerkraft - eher kugel- oder scheibenförmige Ansammlungen vermuten würde?

Nun, infolge der Gravitation bewegen sich die Galaxien aufeinander zu. Dabei berühren sie sich, wodurch es zu "Blessuren" kommt. Bei diesen "Rempeleien" kann schon mal ein Spiralarm verbogen werden oder gar verloren gehen. Die Galaxien umkreisen sich, entreissen sich gegenseitig Gas und Sterne und schleudern alles in langen Schweifen in den Kosmos. Zudem herrscht draussen im All das "grosse Fressen". Es gibt kaum eine Galaxie, die nicht Spuren vom Verschmelzen mit anderen Galaxien zeigt. Im Normalfall ist es so, dass grosse Galaxien kleine Zwerggalaxien "verschlingen", sie sind gleichsam ihr "Lieblingsgericht". Bei diesen Verschmelzungsprozessen entstehen viele neue Sterne; Fusionen sind im Kosmos sehr produktiv.



Zwei Galaxien im Stadium der Durchdringung

Meistens umtanzen sich die Galaxien, aber es kommt auch vor, dass sie sich auf "Kollisionskurs" bewegen. Das klingt nach Frontalzusammenstoss auf der Landstrasse mit Totalschaden. Aber bei einer Kollision von Galaxien knallen die Sterne nicht wie Billardkugeln aufeinander. Vielmehr verschmelzen die Galaxien allmählich und lenken mit ihrer gemeinsamen Schwerkraft ihre Sterne und die anderen Objekte auf neue Bahnen. Das geschieht in Super-Zeitlupe: rasen zwei Galaxien mit jeweils 1.000 Kilometern pro Sekunde aufeinander zu, so würde es immerhin noch 30 Millionen Jahre dauern, bis sie aneinander vorbeigezogen sind.

Aber warum gibt es beim Verschmelzen ganzer Galaxien so gut wie keine Kollisionen einzelner Sterne? Das hängt damit zusammen, dass die Sterne in den Galaxien äusserst dünn verteilt sind. Betrachten wir wieder unsere eigene Milchstrasse und verkleinern im Gedanken unsere Sonne auf die Grösse einer Haselnuss. Dann würde die nächstliegende Sonne (von der Grösse einer Beere oder maximal einer Ananas) volle 600 Kilometer entfernt liegen. In jeder Landeshauptstadt Europas läge also - fiktiv - so eine Frucht. Es ist evident, dass bei diesen grossen Abständen Kollisionen von Sonnen (oder Planeten) sehr, sehr unwahrscheinlich sind. Galaxien sind also, trotz ihrer ungeheuren Massenansammlung, relativ leere Räume.

Welches Schicksal kommt auf unsere heimatliche Galaxie, die Milchstrasse, zu? Nun, man erwartet, dass sie in ferner Zukunft mit der Andromedagalaxie kollidieren wird. Beide Galaxien rasen derzeit mit der Wahnsinnsgeschwindigkeit von 500.000 Kilometern pro Stunde aufeinander zu und werden sich in etwa 5 Milliarden Jahren frontal treffen. Diese direkte Kollision wird einen gigantischen Verschmelzungsprozess in Gang setzen, wobei unsere Milchstrasse ihre schönen Spiralarme verlieren wird. Im Gefolge dieses Ringens wird sie sich mit dem Andromedanebel in eine riesige elliptische Galaxie verwandeln. Angelsächsische Astronomen haben diesem Endprodukt bereits den Namen "Milkomedia" gegeben, ein Kunstwort aus den beiden Begriffen Milky Way und Andromeda.

Für unsere Erde besteht das Risiko, dass sie bereits bei der Annäherung der Andromeda aus der Milchstrasse herausgeschleudert wird. Die Menschen - sofern es sie noch gibt - werden dies nicht mehr erleben, denn: in fünf Milliarden Jahren hat sich unsere Sonne längst zu einem sogenannten Roten Riesen aufgebläht, der die Erde in seinem Feuer verschluckt hat.

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