Einmal machte ich aus Versehen ein Foto von einem der wichtigsten Sterne im Universum…
Andromeda-Galaxie, aufgenommen am SFU Trotter Observatory, bearbeitet von Matthew Cimone
Der auf dem Foto hervorgehobene Stern heißt M31_V1 und befindet sich in der Andromeda-Galaxie. Die Andromeda – AKA M31 – ist die unserer Milchstraße am nächsten liegende Galaxie. Aber bevor es als Galaxie bekannt wurde, wurde es Andromeda-Nebel genannt. Bevor dieser besondere Stern in Andromeda von Edwin Hubble, dem Namensgeber des Hubble-Weltraumteleskops, untersucht wurde, wussten wir nicht, ob andere Galaxiensogar existierte.Denk darüber nach! Noch vor hundert Jahren dachten wir, die Milchstraße könnte das GESAMTE Universum sein. Selbst dann ... das ist ziemlich groß. Die Milchstraße hat einen Durchmesser von 150.000 Lichtjahren. Ein Lichtjahr ist ungefähr 10 Billionen Kilometer, also würde es selbst bei Lichtgeschwindigkeit fast so lange dauern, bis die Milchstraße passierte, wie es Menschen auf dem Planeten Erde gegeben haben. M31_V1 hat das alles geändert.
Dieser Stern in Andromeda hat die Bezeichnung „V“, weil er als Cepheiden bekannt istVariable. Cepheiden-Variablen können als „Standardkerze“ verwendet werden, um Entfernungen im Universum zu messen. Wir wissen im Allgemeinen, wie hell veränderliche Sterne werden. Wenn wir also zwei von ihnen vergleichen und einer deutlich dunkler ist als der andere, können wir folgern, dass er weiter entfernt im Raum liegt. Im Jahr 1924 maß Hubble mit dieser Technik das Licht von V1 und 35 nachfolgenden veränderlichen Sternen, um die Entfernung zu Andromeda auf unglaubliche 900.000 Lichtjahre zu messen ... viel zu weit, um Teil unserer eigenen Galaxie zu sein. Mir war nicht klar, dass ich denselben Stern in meinem Sichtfeld eingefangen hatte, bis Dr. Howard Trottier, der die gegründet hatte, darauf aufmerksam machte SFU Trottier Observatorium wo ich das Bild aufgenommen habe.
Original-Fotoplatte, auf der Edwin Hubble Andromeda mit dem Hinweis 'VAR!' von V1
C. NASA Hubble Erbe
Dank verbesserter Bildgebungsverfahren und genauerer Messungen wissen wir jetzt, dass Andromeda eher 2,4 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Aber Hubbles Wert von 900.000 ly reichte aus, um zu zeigen, dass unsere Galaxie nur eine war „Inseluniversum“ in einem viel größeren Universum. Und wie viele Galaxien gibt es da draußen? Bei Andromeda kannten wir mindestens zwei. Aber seitdem haben wir festgestellt, dass es nicht zwei oder zehn oder Hunderte oder Tausende oder Millionen sind, sondern wahrscheinlich Billionen von Galaxien, von denen jede mit Hunderten von Milliarden Sternen gefüllt ist. Unsere eigene Milchstraße ist eine Sammlung von Zwischen 100-400 Milliarden Sterne (wir umkreiseneinervon ihnen). Es gibt wahrscheinlich mehr Sterne im Universum als Sandkörner an allen Stränden der ganzen Erde zusammen. Aber wie können wir das wissen? Nun, seit Hubble, als Hubble eine Handvoll veränderlicher Sterne in einer Galaxie vermisste, ist die Sloan Digital Sky Survey veröffentlichte am 19. Juli eine neue Karte, die die umfassendsten Bilder des Universums darstellt, die je gemacht wurden. Es dauerte zwanzig Jahre und enthält 4 MILLIONEN kartierter Galaxien!!
Anand Raichoor (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) und die SDSS Collaboration
Jeder dieser Punkte im Bild ist kein Stern, sondern eine mit Sternen gefüllte GALAXY. Mit einem spezialisierten Teleskop in New Mexico hat der Sloan Digital Sky Survey eine Reihe von Katalogen entfernter Galaxien erstellt, um diese Karte des Universums zu erstellen. Die Kataloge enthalten große rote (ältere) Galaxien, die näher an der Milchstraße liegen, weiter entfernte blaue (jüngere) Galaxien und die am weitesten entfernten Galaxien, deren zentrales supermassereiches Schwarzes Loch – von dem wir glauben, dass es sich im Kern der meisten Galaxien befindet – sich aktiv von Staub ernährt , Gas und Sterne. Diese schwarzen Löcher, die sich ernähren, können zu den hellsten Objekten im Universum werden, die als Quasare bekannt sind. Die „Fächer“-Form des Bildes zeigt Regionen, in denen wir aufgrund von Staub und Gas in unserer eigenen Milchstraße, die unsere Sicht auf Teile des Universums verdecken, auf die Beobachtung beschränkt sind.
Hubble machte eine weitere unglaubliche Entdeckung. Als bezeichnetHubble-Konstante, Hubble erkannte, dass sich alle fernen Galaxien von uns WEG entfernen. Dies war der erste Beweis dafür, dass sich unser Universum tatsächlich ausdehnt. Diese Ausdehnung selbst kann verwendet werden, um unsere Entfernung von diesen Galaxien zu messen. Das SDSS verwendet andere Techniken als die zur Messung der Entfernung zu Andromeda. Eine Standardkerze wie eine Cepheidenvariable arbeitet in der Größenordnung von Millionen von Lichtjahren, aber wir können einzelne Sterne in sehr weit entfernten Galaxien nicht auflösen. Stattdessen misst das SDSS die „Rotverschiebung“ einer Galaxie. Wenn das Licht einer fernen Galaxie durch den Weltraum reist, reist es durch ein sich ausdehnendes Universum, das das Licht buchstäblich ausdehnt, wodurch es roter wird. Die Rotverschiebung des Lichts, bis es uns erreicht, gibt uns eine Vorstellung davon, wie weit das Licht gereist ist.
SDSS-Teleskop in New Mexico c. SDSS
Die Verfolgung dieser Galaxien hilft auch dabei, die Expansion des Universums im Laufe der Zeit zu verfolgen, wie zum Beispiel beim Rückwärtslaufen eines Films. Je weiter wir in den Weltraum blicken, desto weiter zurückblicken wir als 'Rückblickzeit', da es Zeit braucht, bis Licht aus dem fernen Universum uns erreicht. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, ich hätte Ihnen ein Foto von mir geschickt, aber die Post brauchte zwanzig Jahre, um Sie zu erreichen, weil ich so weit weg war. Sie sehen mich so, wie ich vor zwanzig Jahren erscheine. In ähnlicher Weise blickt die SDSS-Karte auf etwa 400.000 Jahre nach der Geburt des Universums zurück und wie es sich im Laufe der Zeit ausgebreitet hat. Bis vor kurzem bestand eine große Lücke in dieser Zeitlinie in den mittleren 11 Milliarden Jahren zwischen der antiken Vergangenheit und der Gegenwart (eine große Lücke, wenn man bedenkt, dass das Universum 13,8 Milliarden Jahre alt ist). Diese Lücke wurde durch den neuesten SDSS-Katalog namens eBOSS (extended Baryon Oscillation Spectroscope Survey) geschlossen. Abgesehen davon, dass es eine neue Karte des Universums gibt, füllt SDSS eine weitere ultimative Frage aus ... warum und wie dehnt sich das Universum aus? Derzeit wird die „Kraft“, die die Expansion des Universums verursacht, als mysteriöse und unbekannte „Dunkle Energie“ bezeichnet. Die neue Karte hilft festzustellen, ob sich der Einfluss der Dunklen Energie im Laufe der Zeit geändert hat. Basierend auf SDSS-Messungen scheint es, dass die Expansionsraten des Universums in der Geschichte des Universums unterschiedlich sind, was ein Hinweis darauf sein könnte, wie Dark Energy funktioniert. Potenzielle zukünftige Entdeckungen, die uns helfen, die Dunkle Energie besser zu verstehen, werden daher durch die SDSS-Karten ermöglicht.
Und nun ein Flug durch Raum UND Zeit. SIEHE, eine Tour durch das Universum selbst!!
Weiterlesen:
Interviews mit dem SDSS-Kollaborationsteam https://youtu.be/TKiYOnsE8Y4
Pressemitteilung der University of Waterloo: https://uwaterloo.ca/astrophysics-centre/news/astrophysicists-release-largest-3d-map-universe-ever-created
SDSS-Pressemitteilung: https://www.sdss.org/press-releases/no-need-to-mind-the-gap/
