Die Idee, dass jeder Stern eine Sonne ist, viele mit ihren eigenen Sonnensystemen, ist eine starke Erinnerung an das immense Ausmaß des Kosmos. Die Entfernungen zu Sternen in unserer Galaxie sind jedoch im Vergleich zu Entfernungen zu anderen Galaxien winzig.,
Seit der Antike haben Beobachter die Existenz nebulöser Sterne bemerkt; diffuse fleckige oder wolkig aussehende Sterne. Einige von ihnen erwiesen sich als das, was wir jetzt als Nebel kennen, die Orte, an denen sich Sterne bilden. Viele entpuppten sich als etwas ganz anderes. Erst in den 1920er Jahren wurde bestätigt, dass viele dieser Nebelsterne tatsächlich völlig unterschiedliche Galaxien waren, ganze andere Milliarden von Sternen wie die Milchstraße, weit über unsere eigenen hinaus.
Wir wissen jetzt, dass die Milchstraße nur eine der Milliarden von Galaxien im Universum ist., Wenn man zurückblickt, wie die Astronomie dieses Konzept im Laufe der Zeit entwickelt hat, kann man sehen, wie Philosophen und Wissenschaftler mit dem Verständnis der Natur von Galaxien und damit der Ungeheuerlichkeit unseres Universums zu kämpfen hatten.
Die Milchstraße löst sich in mehr Sterne auf
Mit bloßem Auge ist unklar, was genau die Milchstraße ist. Im antiken Griechenland hatte der atomistische Philosoph Demokrit vorgeschlagen, dass das helle Lichtband aus fernen Sternen bestehen könnte. Die Ansichten der Atomisten wurden durch Aristoteles‘ Perspektiven auf das Universum in den Schatten gestellt.,
In der aristotelischen Kosmologie wurde die Milchstraße als der Punkt verstanden, an dem die Himmelskugeln mit den irdischen Sphären in Kontakt kamen. Eine der wichtigen Beobachtungen, die Galileo in seinem Sidereus Nuncius von 1610 feststellte, war, dass sich Teile der Milchstraße unter der Sicht eines Teleskops zu einer Ansammlung vieler Sterne auflösten. Erneut wurde eine Schwäche in der aristotelischen Kosmologie gefunden – die Milchstraße war nicht das Ergebnis von Wechselwirkungen zwischen der irdischen und der himmlischen Sphäre., Galileos Beobachtungen zeigten, dass die Milchstraße eine massive Gruppierung einzelner Sterne, Planeten und anderer nebulöser Elemente war.
Inseluniversen und äußere Schöpfungen
1750 veröffentlichte der englische Astronom Thomas Wright eine ursprüngliche Theorie oder eine neue Hypothese des Universums. In diesem Buch spekulierte Wright, dass die Milchstraße eine flache Sternschicht war, von der ein Teil unser Sonnensystem war.,
Darüber hinaus schlug er vor, dass viele der sehr schwachen Nebel „aller Wahrscheinlichkeit nach eine äußere Schöpfung sein könnten, die an den bekannten grenzt und selbst für unsere Teleskope zu weit entfernt ist.“Die Idee, dass die schwachen Nebel ihre eigenen „äußeren Schöpfungen“ sein könnten, deutete darauf hin, dass das Universum viel größer war als bisher angenommen. Im Jahr 1755 ging der Philosoph Immanuel Kant auf Wrights Ideen ein und bezeichnete diese schwachen Nebel als „Inseluniversen.“Sowohl die Begriffe äußerer Schöpfungen als auch Inseluniversen hatten Mühe, die Implikationen dieses neuen größeren Umfangs des Universums einzufangen., Abgesehen von der Tatsache, dass unsere Sonne ein Stern war, könnten Nebel ihre eigenen Universen oder völlig getrennte Kreationen sein?
Vermessung der Milchstraße
In den 1780er Jahren untersuchte William Herschel die Sterne in verschiedenen Richtungen. Er stellte fest, dass die Sterne auf einer Seite des Himmels viel dichter waren als auf der anderen Seite.
Sein Sohn John Herschel führte eine ähnliche Untersuchung des Himmels auf der südlichen Hemisphäre durch und fand das gleiche Muster. Was Sie sahen, war der Kern der Milchstraße, wo es eine viel größere Dichte von Sternen.,
Herschel hatte unsere Sonne fast in die Mitte der Milchstraße gestellt; erst in den 1920er Jahren zeigte Harlow Shapley, dass unsere Sonne weit vom Zentrum der Milchstraße entfernt war.
Andromeda und andere Nebel
Nebelsterne werden seit Tausenden von Jahren beobachtet. Im Jahr 964 hatte der islamische Astronom Al-Sufi beobachtet und aufgezeichnet, was er „eine kleine Wolke“ in einer Illustration des Sternbildes Andromeda nannte. Wir verstehen diese Beschreibung jetzt als Andromeda-Galaxie., Erst mit dem Aufkommen und der Verfeinerung des Teleskops war es möglich, verschiedene Arten von Nebelsternen zu dokumentieren.
Wie bereits erwähnt, hatten Thomas Wright und Immanuel Kant ihre Spekulationen veröffentlicht, dass schwache Nebelsterne wie diese in der Tat unabhängige Einheiten wie die Milchstraße waren. Jahrhunderts erstellte Charles Messier einen Katalog der 109 hellsten Nebel, dem ein William Herschel ‚ s viel größerer Katalog von über 5.000 folgte. Selbst als alle diese Nebel dokumentiert wurden, blieb unklar, was genau sie waren.,
Rotverschiebung finden und interpretieren
Die Untersuchung des Lichtspektrums von Nebeln wie Andromeda würde letztendlich die Informationen darüber liefern, was genau diese Objekte waren. Eine Reihe von Astronomen arbeitete zu Beginn des 20. 1912 untersuchte der Astronom Vesto Slipher die Lichtspektren einiger der hellsten Nebel. Er war daran interessiert festzustellen, ob sie aus den Arten von Chemikalien bestehen, die man in einem Planetensystem erwarten würde.,
Slipher hat etwas sehr Interessantes gefunden – es ist möglich, die relative Geschwindigkeit und Entfernung eines Sterns oder Nebels zu berechnen, indem man das abgegebene Lichtspektrum untersucht und sieht, wie stark sich die Indikatoren für Elemente in das blaue oder rote Farbspektrum verschoben haben. Blau verschobene Objekte bewegen sich näher zu uns und rot verschobene Objekte bewegen sich von uns weg. In Sliphers Analyse wurden die Spektren für den Nebel so weit ins Rote verschoben, dass sich diese Nebel mit Geschwindigkeiten jenseits der Fluchtgeschwindigkeit der Milchstraße von der Erde entfernen müssen., Zusammen mit diesen Beweisen beobachtete Herber Curtis 1917 eine Nova, die Aufhellung eines explodierenden Sterns, im Andromedanebel. Rückblickend auf Fotografien des Nebels konnte er 11 weitere Novae dokumentieren, die im Durchschnitt 10 Mal schwächer waren als die der Milchstraße. Die Beweise deuten darauf hin, dass sich diese Nebel weit außerhalb der Milchstraße befanden.
1920 diskutierten Harlow Shapley und Heber Curtis über die Natur der Milchstraße, Nebel und das Ausmaß des Universums. Mit dem 100-Zoll-Teleskop am Mt., So konnte Edwin Hubble die Ränder einiger Spiralnebel auflösen, um zu identifizieren, dass es sich tatsächlich um Sternsammlungen handelte, von denen einige mit Standardmustern übereinstimmten, die es Astronomen ermöglichen, zu berechnen, dass die Sterne zu weit entfernt waren, um Teil der Milchstraße zu sein. So wurde die Idee der Milchstraße als nur eine von vielen Galaxien zur dominierenden wissenschaftlichen Perspektive.,
Wo einst die Erde als Zentrum eines relativ kleinen Universums verstanden wurde, haben wir sie als eine Welt verstanden, die einen der 300 Milliarden Sterne in unserer Galaxie umkreist, die selbst nur eine von mehr als hundert Milliarden Galaxien im beobachtbaren Universum ist. Auch heute noch ist es schwierig zu begreifen, wie klein und klein unser Planet in der Weite des beobachtbaren Universums ist.
