Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

1.6. SYNOPSIS UND AUSBLICK 127
1.6 Synopsis und Ausblick
Wir haben gesehen, wie sich die Vorstellung von Größe und Beschaffenheit des Universums im Laufe
der Jahrhunderte geändert hat. Die Erde ist aus ihrer zentralen Rolle verdrängt. Sie kreist im Abstand 1
AE in einem Jahr um die Sonne, diese im Abstand von 8000×206 265 AE (= 8 kpc) in 250 Myr um das
Galaktische Zentrum. Dieses wieder kreist um den Schwerpunkt Milchstraße - Andromeda (Abstand
700 kpc, Periode 5 Gyr). Die Bewegung dieses Schwerpunkts selbst wird vom (ungesehenen) Grossen
Attraktor bestimmt, die Milchstraße fällt mit etwa 200 bis 250 km s −1 ins Zentrum des Virgo Haufens.
Die Bewegung des Schwerpunkts Virgo plus Grossem Attraktor hat eine vergleichbare Geschwindigkeit
(von etwa 300 km s −1 , in Richtung auf Hydra-Centaurus hin). Insgesamt bewegt sich die Lokale
Gruppe mit etwa 600 km s −1 (die direkt messbare Geschwindigkeit des LSR beträgt dagegen 370 km
s −1 ).
Der grosse Attraktor bewegt sich im Feld des Virgo Haufens. Dieser wiederum gehört zu einem Superhaufen.
Damit ist die Dimension lokaler Verdichtungen auf 100 Mpc angewachsen und die Masse auf
10 15 M⊙. Eines der Hauptziele beim Bau des Hubble Space Teleskops war die verläßliche Bestimmung
dieser Entfernungen anhand von Eichstandards. Nach anfänglichen Schwierigkeiten konvergieren die
Messdaten (besser: ihre Interpretation) nunmehr in Richtung einer Hubblekonstanten von H = 50 km
s −1 , entsprechend h = 0.5.
Ähnliche Werte liefert eine unabhängige Methode, die Entfernungen quer durch das Universum mithilfe
von Supernovae vom Typ Ia als Eichstandards benutzt. Dabei stellt sich heraus, daß alle in unserer
näheren Umgebung entdeckten Objekte wie Atome (im Plasma und Sternatmosphären), Moleküle (in
Wolken), Sterne (in Galaxien) usw. bereits zu sehr früher Zeit, wo das Universum noch sehr viel jünger
war, vorhanden sind. Die eigentliche Geburt muß demnach sehr schnell verlaufen sein.
Bis zu Entfernungen von 100 Mpc ist die Newtonsche Gravitationstheorie eine adäquate Beschreibung
der Dynamik. Damit ergeben sich neue Möglichkeiten, Entfernungen zu bestimmen. Gleichzeitig liefert
die Dynamik aber auch Zeitskalen. Diese sind, wie später genauer gezeigt wird, meist zu kurz.
Daraus folgt das (nicht neue) Altersproblem des Universums: der Kosmos scheint Objekte zu beherbergen,
die älter sind als er selbst zu der Zeit, da die Objekte ihre Strahlung ausgesandt haben.
Ein Beispiel ist die Radiogalaxie 53W091, die etwa doppelt so alt ist (4 Gyr) wie das Universum zu
der Zeit, die der Rotverschiebung (2 Gyr bei z = 1.55) entspricht.
• LITERATUR (RADIOGALAXIE 53W091)
1. Dunlop, J. and Peacock, J. and Spinrad, H. and 4 authors, [DPSa96]
A 3.5 Gyr-old galaxy at redshift 1.55, Nature 381, 581 - 584, 1996
2. Kennicutt, R.C., [Ken96]
An old galaxy in a young Universe, Nature 381, 555 - 556, 1996
3. Kennicutt, R.C.
A meeting of Hubble constants, Nature 381, 555, 1996
Auch die Einmaligkeit der Erde ist aufgehoben, niemand zweifelt mehr an der Existenz extrasolarer
Planeten mit erdähnlicher Beschaffenheit. Neben Astrophysik und Astrochemie gibt es deshalb
mittlerweile eine eigenständige Astrobiologie (und ein Programm ’SETI at home’ für die Suche nach
extraterrestrischem Leben).
1.6.1 Synopsis
Die Entfernungshierarchie in lokalen Einheiten
Zum Schluß betrachten wir die Entfernungshierarchie nochmals vom Standpunkt der Erde aus.
Wir gehen zurück auf die Erde mit ihrem Radius und ihrer Atmosphäre. Vergleicht man nun