Geoscience Reference
In-Depth Information
Kasten 1.3
(Fortsetzung)
gegenüber dem nur halb aufgeblasenen Ballon größer, da
sich die Oberfläche des Ballons ausgedehnt hat.
(3) Die gravitative Rotverschiebung ist ein relativisti-
scher Effekt und hängt von der gravitativen Zeitdehnung
ab. Diese Rotverschiebung wird verursacht durch den
Energieverlust durch die von Photonen zu leistende Ar-
beit, wenn sich Licht gegen starke Gravitationsfelder
ausbreitet, beispielsweise nahe von schwarzen Löchern.
Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie sagte die-
se Art der Rotverschiebung voraus. Der Effekt konnte bei
einem Weißen Zwerg nachgewiesen werden, einem Be-
gleiter des Sirius im Sternbild Großer Hund.
Prinzip der Expansion des Raum-Zeit-Kontinuums
Milchstraßensystem, die lokale Gruppe sowie andere Gala-
xiengruppen und der lokale Supersternhaufen als Teil des
sikalischen Methoden untersucht. Der folgende Abriss gibt
einen Überblick sowie einen Vergleich über die Dimensio-
nen dieser Systeme:
Die Erde ist einer der acht Planeten des Sonnensystems.
Die große Halbachse der elliptischen Umlaufbahn der Er-
de um die Sonne definiert die Astronomische Einheit (ua;
1;5 10
11
m, also etwa 150 Millionen Kilometer.
Das Sonnensystem ist ein Teil der Milchstraße, unserer
Heimatgalaxie. Sein Alter beträgt etwa 4,6 Milliarden Jahre.
Die Milchstraße ist Teil der lokalen Gruppe, bestehend
aus ca. zwei Dutzend Galaxien. Der Andromedanebel (M31)
in ca. 2,5 Millionen Lichtjahren Entfernung von der Milch-
straße ist die nächste Nachbargalaxie unserer Heimatgalaxie.
Das Lichtjahr (ly) ist definiert als die Strecke, die das Licht
mit Lichtgeschwindigkeit c im Vakuum in einem astronomi-
schen Jahr zurücklegt:
1
ly
D 9;4605 10
15
m
10
16
m,
also 10 000 Billionen Kilometer. Das astronomische Jahr
ist die Zeit zwischen zwei Durchgängen der mittleren Son-
ne durch den Widderpunkt (Frühlingspunkt). Die „mittlere
Sonne“ durchläuft die scheinbare Bahn am Himmelsäquator
während eines Jahres mit konstanter Geschwindigkeit.
Die Lokale Gruppe ist ein Teil des Virgo-Superhaufens,
welcher auch Lokaler Superhaufen
(local supercluster)
ge-
nannt wird. In seinem Zentrum befindet sich der Virgo-
Galaxienhaufen. Zum Lokalen Superhaufen zählen neben
der Lokalen Gruppe die zahlreichen Galaxiengruppen in un-
serer kosmischen Nachbarschaft, wie die M81-Gruppe und
die Sculptor-Gruppe, welche die meisten helleren Galaxien
enthalten.
Der Lokale Superhaufen
(local supercluster)
bildet mit
den anderen Superhaufen das sichtbare Universum. Eine Un-
tersuchung unserer Umgebung bis zu einer Rotverschiebung
re) hat etwa 130 Superhaufen ergeben. Der gewaltigste unter
ihnen befindet sich in Richtung des Sternbilds Horologi-
um. Einige bekannte Superhaufen sind der im Vergleich mit
dem Lokalen Superhaufen wesentlich größere, aber sechs-
mal weiter entfernte Coma-Superhaufen, der im Zentrum des
Filaments
der sogenannten Großen Mauer
(Great Wall)
liegt,
sowie das Filament des sogenannten Großen Attraktors.
Als Galaktische Filamente
(galactic filaments)
bezeichnet
man die fadenförmigen Verbindungen im Universum zwi-
schen Galaxienhaufen und Superhaufen mit einer lokal er-
höhten Galaxiendichte, welche um riesige Leerräume
(voids)
angeordnet sind. Auch unsere Milchstraße, die etwa 2,5 Mil-
lionen Lichtjahre entfernte Andromeda-Galaxie, die anderen
Mitglieder der Lokalen Gruppe und nahegelegene Galaxien-
gruppen bilden mit demZentrum des Virgo-Galaxienhaufens
in 65 Millionen Lichtjahren und dem Zentrum des Coma-
Superhaufens und des Leo-Galaxienhaufens in etwa 300-
450 Millionen Lichtjahren Entfernung ein riesiges Filament.
Filamente und Leerräume kennzeichnen den Aufbau des
sichtbaren Universums.
Der Durchmesser des Universums wird derzeit mit 93
Milliarden Lichtjahren angegeben. Über die Gesamtaus-
dehnung des Universums herrscht jedoch kein Konsens, da
unterschiedliche Interpretationen der gemessenen kosmi-
schen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung zu widersprüchli-
chen Ergebnissen führen. Das Alter des Universums beträgt
nach neuesten Messungen der kosmischen Hintergrundstrah-
lung durch die ESA
5
13;82.4/ 10
9
a
˙ 1
%, also knapp 14
dem Urknall
(big bang)
vergangen ist. Seitdem expandiert
angezeigt wird.
Unser Sonnensystem besteht aus acht Planeten. Die vier
erdähnlichen (terrestrischen) inneren Planeten (Merkur, Ve-
nus, Erde, Mars) haben kleine Radien (0,38 bis 1,0 Mal
Erdradius: 2440 km-6371 km) und hohe mittlere Dichten
neten sind 0,5% der Masse und 1,6‰ des Drehimpulses
