Kleines Lehrbuch der Astronomie und Astrophysik - Astronomie.de

Informationsgewinnung in der astronomischen Forschung
Informationsgewinnung in der astronomischen Forschung
Gegenstand der Astronomie und Astrophysik ist – landläufig gesprochen – die Welt außerhalb unserer
Erde. Das ist zwar nicht ganz exakt, da sich die Astronomen natürlich auch für die Erde als Planeten
interessieren. Aber im Allgemeinen sind die Objekte ihres Forschungsgebietes so weit von der Erde
entfernt, daß sie dinglich quasi unzugänglich sind - sieht man einmal von den Objekten im
Sonnensystem ab, die seit einigen Jahrzehnten mit Hilfe von Satelliten „vor Ort“ inspiziert werden.
Astronomie und Astrophysik beruht auf „Beobachtung“ und der Einordnung der Beobachtungen in den
Rahmen, der durch experimentell gesicherte Theorien – insbesondere der Physik – abgesteckt ist.
Dabei wird stillschweigend vorausgesetzt (und es gibt keine ernsthaften Hinweise darauf, daß dem
nicht so ist), daß die Gesetze der Physik, die auf der Erde gelten, überall im Kosmos ihre Gültigkeit
haben.
Beobachtende Astronomen analysieren mit ihren Instrumenten – in der optischen Astronomie sind das
z.B. riesige Spiegelteleskope – die elektromagnetische Strahlung, die von kosmischen Objekten
emittiert, reflektiert, gestreut oder verändert wird. Dazu steht ihm das gesamte Strahlungsspektrum
vom kurzwelligen Bereich der Gammastrahlung bis hin zu langwelligen Radiowellen zur Verfügung,
wobei jedoch ein beträchtlicher Teil des elektromagnetischen Spektrums aufgrund der
Absorptionswirkung der Erdatmosphäre von der Erdoberfläche aus unzugänglich ist. Das ist aber heute
kein Hindernis mehr, da entsprechende Detektoren (z.B. für den Röntgenbereich oder das ferne
Infrarot) auf künstlichen Satelliten außerhalb der Erde eingesetzt werden können. Erinnert sei dabei an
die überaus erfolgreichen Missionen IRAS, ISO und das Spitzer-Weltraumteleskop (Infrarot) sowie
ROSAT und CHANDRA (Röntgenstrahlung). Aber auch das Weltraumteleskop „Hubble“ kann
hoffentlich bis 2014 noch seine Beobachtungen ohne Beeinflussung der Erdatmosphäre ausführen was
es in vielerlei Hinsicht konkurrenzlos macht bzw. gemacht hat.
Ein weiteres großes Gebiet der beobachtenden Astronomie wird unter dem Begriff der
Radioastronomie zusammengefaßt. Als Anfang der dreißiger Jahre des vorigen Jahrhunderts KARL
GUTHE JANSKY (1905-1950) entdeckte, daß die Radiostrahlung, die er im Kurzwellenband mit seiner
Antenne empfangen hat, aus dem kosmischen Raum stammte, konnte er nicht ahnen, daß nur 50 Jahre
später riesige Radioteleskopspiegel und riesige Antennen-Arrays routinemäßig den Kosmos
überwachen. Dieser Beobachtungstätigkeit verdankt man einen großen Teil des Wissens über den
interstellaren Raum, den darin enthaltenen Gas- und Staubwolken und über die Mechanismen, wie
daraus letztendlich wieder Sterne entstehen. Es sei auch daran erinnert, daß sowohl die Pulsare
(rotierende Neutronensterne) als auch die Quasare radioastronomisch entdeckt wurden. Zur
Radioastronomie zählt man manchmal auch Beobachtungen im Millimeter- und Submillimeterbereich,
die in den letzten Jahrzehnten durch den Bau extrem genauer Radiospiegel erst möglich wurden. Ihnen
verdanken wir viele Einblicke in das „kalte“ Universum der interstellaren Molekülwolken mit ihren
Sternentstehungsgebieten.
Mit Radar-Methoden kann man von der Erde aus einen Blick durch die optisch undurchsichtige
Wolkendecke der Venus werfen als auch die Größe und Gestalt von Planetoiden bestimmen. Vor
kurzem konnten z.B. Radioastronomen des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Bonn mit
dem IRAM 30-Meter Radiospiegel in Südspanien die Größe einiger Planetoiden des Kuiper-Gürtels
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