Andromedagalaxie
Mit einer Entfernung von ca. 2,5 Millionen Lichtjahren ist die Andromedagalaxie das am weitesten entfernte Objekt, welches Menschen von der Erde aus mit den bloßen Augen sehen können. Trotz dieser gewaltigen Entfernung ist es gleichzeitig auch die Spiralgalaxie, welche der Milchstraße, unserer Heimatgalaxie, am nächsten gelegen ist.
Der Andromedanabel ist deshalb auch eine der am besten untersuchten Galaxien im Universum. Was wissen wir über unsere Nachbargalaxie? Welche Entdeckungen und Instrumente haben das Wissen über die Andromedagalaxie erweitert? Und inwiefern trägt dieses Wissen zum Verständnis über Galaxien und deren Entstehung bei?
In diesem Artikel fassen wir die wichtigsten Informationen zu unserem aktuellen Wissen über die Andromedagalaxie zusammen. Dabei gehen wir unter anderem auf diese Punkten und Fragen ein:
- Wie viele Sterne und wie viele Planeten enthält die Nachbargalaxie?
- Welche Gemeinsamkeiten gibt es mit der Milchstraße?
- Und wo gibt es wichtige Unterschiede?
- Was können wir aus dem Studium der Andromedagalaxie lernen?
- Mit welchen Instrumenten und Technologien kann der Andromedanebel untersucht werden?
- Gibt es eventuell Leben in der Andromedagalaxie?
- Wie hat die Erforschung des Andromedanebels zur Entstehung der modernen Astronomie beigetragen?
- Stimmt es, dass sich Andromedagalaxie und Milchstraße auf einem Kollisionskurs befinden?
Die Kapitel im Überblick
Der Andromedanebel
Der Andromedanebel befindet sich im Sternbild Andromeda. Die Bezeichnung Nebel stammt daher, dass es nicht möglich ist, einzelne Sterne zu erkennen. Viele Jahrhunderte lang war die vorherrschende Meinung in der Astronomie deshalb, dass der Andromedanebel aus Gas und Staub besteht.
Doch zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde durch eine Reihe von Beobachtungen gezeigt, dass sich in dem Nebel eine sehr große Anzahl von Sternen befindet. Nur einige Jahre später gelang es auch, die Entfernung dieser Sterne zur Erde zu messen. So konnte gezeigt werden, dass die Sterne im Andromedanebel Millionen von Lichtjahren entfernt sind.
Was genau ist der aktuelle Kenntnisstand zur Andromedagalaxie? Hierauf gehen wir in den folgenden Kapiteln genauer ein. Dabei orientieren wir uns etwas an der historischen Reihenfolge der Entdeckungen.
Der Andromedanebel ist eine Galaxie
1923, also erst vor ungefähr 100 Jahren entdeckte Edwin Hubble, dass der Andromedanebel eine Galaxie ist. Bis dahin gingen die Astronomen davon aus, dass es nur eine Galaxie, die Milchstraße gibt.
Vor allem zwei Entdeckungen haben entscheidend zu der Erkenntnis beigetragen, dass der Andromedanebel eine Galaxie sein muss:
- Um 1880 zeigten aufwendige Fotografien, angefertigt insbesondere von Edward Emerson Barnard, dass der Andromedanebel aus vielen Sternen besteht.
- Edwin Hubble entdeckte um 1920 im Andromedanebel mehrere Cepheiden. Dies sind Sterne, deren Leuchtkraft sich periodisch in Abhängigkeit von der Entfernung verändert. Damit gab es eine Möglichkeit, die Entfernung dieser Sterne zu bestimmen.
So konnte Hubble die Entfernung auf ca. 1 Million Lichtjahre abschätzen. Damit lagen die Sterne im Andromedanebel außerhalb der Milchstraße und mussten zu einer anderen Galaxie gehören. Die tatsächliche Entfernung wurde durch genauere Messungen um 1950 auf über 2 Millionen Lichtjahre korrigiert.
Nach der Andromedagalaxie wurden bis heute ca. 100 Milliarden weitere Galaxien entdeckt, weitaus die meisten vom Hubble Teleskop, siehe hierzu auch das Kapitel Hubble Deep Field im Artikel: Hubble Teleskop. Das Wissen über den Aufbau des Universums und die Entstehung von Galaxien und Sternen hat sich seitdem stark erweitert.
Die Entdeckung, dass der Andromedanebel nicht Teil der Milchstraße ist, und es Milliarden von Galaxien mit jeweils Milliarden von Sternen gibt, hat entscheidend zur heutigen modernen Astronomie und dem aktuellen Weltbild über das Universum beigetragen.
Die Andromedagalaxie
Die Andromedagalaxie ist die Galaxie, welche der Milchstraße am nächsten ist. In einer Entfernung von ca. 2,5 Millionen Lichtjahren ist die Andromedagalaxie mit bloßem Auge am Nachthimmel sichtbar.
M31, Messier 31, NGC 244
Die Bezeichnung für die Andromedagalaxie im Messier-Katalog der astronomischen Objekte lautet: Messier 31 oder M31. Im New General Catalogue hat die Galaxie den Namen NGC 244.
Wie groß ist die Andromedagalaxie?
Die Andromeda Galaxie hat einen Durchmesser von etwa 150.000 Lichtjahren. Damit ist es die am weitesten ausgedehnte Galaxie in der Lokalen Gruppe. Zum Vergleich: Die Milchstraße hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren.
Wie viel Sterne sind im Andromedanebel?
Die Andromedagalaxie enthält geschätzt ungefähr 1 Billion Sterne, also etwa 3-mal bis 5-mal so viel wie unsere Heimatgalaxis, die Milchstraße.
Milchstraße und Andromedagalaxie
Was haben Milchstraße und Andromedagalaxie gemeinsam?
Wie die Milchstraße ist auch die Andromedagalaxie eine Spiralgalaxie. Beide Galaxien gehören zur Lokalen Gruppe.
Wie unterscheiden sich Milchstraße und Andromedagalaxie?
Die Andromedagalaxie ist größer und enthält auch deutlich mehr Sterne als die Milchstraße. Einige wichtige Daten zu beidem Galaxien sind der folgenden Tabelle zusammengestellt.
| Andromedagalaxie | Milchstraße | |
|---|---|---|
| Form (Morphologie) | Spiralgalaxie (SA(s)b) | Balkenspiralgalaxie (SBbc) |
| Größe (Durchmesser) | 150.000 bis 200.000 Lichtjahre | ca. 100.000 Lichtjahre |
| Halo | 1,3 bis 2 Millionen Lichtjahre | ca. 1 Million Lichtjahre |
| Anzahl Sterne | etwa 1 Billion | 100 bis 300 Milliarden |
| Masse (Sonnenmassen) | 0,7 bis 2,5 x 1012 | ca. 1,5 1012 |
Kollision mit der Milchstraße
Die Andromeda Galaxie und die Milchstraße bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 110 km pro Sekunde aufeinander zu. Die Halo der beiden Galaxien sind so weit ausgedehnt, dass sie bereits ineinander übergehen. Dies ist der Beginn eines langen Prozesses, durch den die beiden Galaxien miteinander verschmelzen werden und dann eine riesige elliptische Galaxie bilden. Bis dahin werden jedoch noch ca. 5 Milliarden Jahre vergehen.
Bilder der Andromedagalaxie
Durch das Hubble Weltraumteleskop gelangen ab 1990 bedeutende Schritte in der Erforschung der Andromedagalaxie. Neuere Weltraumteleskope wie Spitzer und Herschel untersuchten die Galaxie im Infrarotbereich und konnten so deren Form und Struktur genauer bestimmen.
Hubble Panoramaaufnahme
Das Hubble Weltraumteleskop hat in einer Beobachtungszeit von ungefähr 16 Tagen, verteilt auf die Monate Juli 2010 bis Oktober 2013, ein hochaufgelöstes Panoramabild der Andromedagalaxie angefertigt. Es besteht aus über 7.000 Einzelaufnahmen und zeigt einen etwa 60.000 Lichtjahre breiten Ausschnitt der Galaxie.
Trotz der Entfernung von über 2,5 Millionen Lichtjahren kann das Hubble Teleskop bei dieser langen Beobachtungsdauer (über 390 Stunden) einzelne Sterne auflösen. Durch moderne computergestützte Methoden wurden in der obigen Aufnahme über 100 Millionen Sterne nachgewiesen.
Die helle Mitte der Galaxie (in dem Panoramabild links unten) enthält die meisten Sterne. Zur Mitte des Bildes hin (was der Rand der Galaxie ist) nimmt die Dichte der Sterne schnell ab. Man sieht hier einzelnen Spiralarme und interstellaren Staub. Auch ändert sich die Farbe der Sterne von gelb-orange zu blau.
Die Farbe eines Sterns ergibt sich aus dessen Temperatur und lässt so auf das Alter schließen: In der Mitte der Galaxie sind die meist älteren Sterne, welche eher gelbes und rotes Licht aussenden. Die äußeren Bereiche der Galaxie sind Gebiete, in denen sich viele junge, eher blaues Licht ausstrahlende Sterne befinden. In diesen Gebieten werden auch aktuell neue Sterne aus interstellarem Staub gebildet.
Quellen
https://de.wikipedia.org/wiki/Andromedagalaxie
Loeb and Narayan (2008): Dynamical constraints on the Local Group from the CMB and 2MRS dipoles, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 386(4), 2221–2226, https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2008.13187.x
