DU013 - Auf der Suche nach galaktischen Leichen

DU013 - Auf der Suche nach galaktischen Leichen

Die Universums-Weihnachtsfolge (nicht) ganz ohne den Stern von Bethlehem und mit toten Galaxien

Ruth nennt uns zu Beginn - wahrscheinlich aus jugendlichem Leichtsinn - “Astrophysiker”, was Florian gar nicht gut gefällt. Deswegen diskutieren wir zuerst einmal über den Unterschied zwischen “Astronomie” und “Astrophysik” und dann darüber, dass wir nicht über den Stern von Bethlehem diskutieren wollen. Außerdem klären wir auch noch die Geschichte mit dem Unterschied zwischen Sonnenauf- und -untergängen aus der letzten Folge. Danach gibt es die Astro-Geschichte von Ruth über galaktische Archäologie. Oder etwas cooler formuliert: Galaxienleichen, die im Fachjargon “fossile Galaxien” genannt werden. So eine wurde nämlich jetzt mitten in der Milchstraße gefunden. Wir beleuchten wie es den Forscher*innen gelungen ist, die Ex-Galaxie aufzuspüren. Am Ende beantworten wir natürlich auch wieder Fragen: es geht um Heliumsterne, die Periode der Gezeiten, die Ebenen von Planetensystemen und die Gültigkeit von populärwissenschaftlichen Erklärungen.

Einleitung: Warum wir keine Astrophysiker sind und in unserer Weihnachtsfolge nicht über den Stern von Bethlehem reden

Astrophysiker? Astronominnen? Ist das nicht das gleiche? Ruth nennt sich zwar gerne Astrophysikerin, wenn sie Leute beeindrucken will, aber das ist irgendwie schon ein bisschen gelogen. Wir sind ja doch Astronomen und keine Physiker. Florian meint auch, dass die beiden sich durch ihre Sichtweise auf Fragestellungen unterscheiden, was zwar eigentlich auf die Begrenztheit der Astronomie zurückzuführen ist, sich aber dann doch oft als Shortcut und Vorteil herausstellt.

Dies ist zwar die Weihnachtsfolge vom Universum, es soll aber trotzdem nicht um den Stern von Bethlehem gehen - obwohl die gerade stattfindende große Konjunktion von Jupiter und Saturn natürlich schon ein ganz besonderes Spektakel ist. Am 21.12.2020 war die nächste Annäherung der beiden Gasriesen, aber es lohnt sich auch noch über die Feiertage nach ihnen Ausschau zu halten - vor allem mit einem kleinen Teleskop, wo man die beiden gemeinsam vergrößert nebeneinander sehen kann. Super!

Und dann war da noch die Sache mit den Sonnenauf- und -untergängen: Ja, ihr habt recht. Es gibt natürlich eine Rot- bzw Blauverschiebung durch die Rotation der Erde, die aber mit etwa einem Tausendstel Nanometer recht bescheiden ausfällt. Fazit: Auf einem Foto wäre die Unterscheidung also nicht möglich aber mit einem ordentlichen Planetensuchspektrographen wie z.B Harps oder Espresso schon. Die sind aber leider mit wichtigeren Fragestellungen im Universum ausgelastet, weshalb wir die Frage ob die Sonne auf- oder untergeht doch lieber mit einem Blick auf die Uhr beantworten sollten.

Mehr Informationen zu den Themen der Einleitung

Über die “große Konjunktion” allgemein gibt es eine Folge des Sternengeschichten-Podcast. Über das was am 21.12.2020 stattgefunden hat, könnt ihr etwas lesen. Der “Stern von Bethlehem” wird in dieser Podcastfolge im Detail behandelt und als Bonus gibt es das passende Kapitel zum Stern von Bethlehem aus einem Hörbuch der Science Busters. Und die WRINT-Folge in der Ruth mit Holger über den Stern von Bethlehem geredet hat findet ihr hier.

Astro-Geschichte: Die fossile Galaxie im Herzen der Milchstraße

Dass sich die Milchstraße gelegentlich die eine oder andere Zwerggalaxie einverleibt wissen wir ja schon von den Sternströmen, die wir im Halo unserer Galaxis sehen können. Diesmal allerdings wurden von Astronom*innen der Uni Liverpool die Reste einer größeren Galaxie mitten in der Sternenscheibe und nahe am Zentrum der Milchstraße aufgespürt (“Evidence from APOGEE for the presence of a major building block of the halo buried in the inner Galaxy”. Möglich wurde das durch die fantastischen Daten der Gaia-Weltraummission und des APOGEE Surveys. Damit konnten nicht nur die Bahnen der Sterne, sondern auch ihre chemische Zusammensetzung bestimmt werden. Sowohl Bewegung als auch Chemie einer großen Gruppe von Sterne nahe des Zentrums der Milchstraße unterscheiden sich von denen der anderen Milchstraßensterne und scheinen daher ursprünglich von einer anderen Galaxie zu stammen. Diese kleinere und ehemalige, also “fossile” Galaxie wurde “Herakles” genannt und ist vermutlich vor etwa 10 Milliarden Jahren mit der jungen Milchstraße kollidiert. Sollten sich diese Ergebnisse in zukünftigen Untersuchungen bestätigen, handelt es sich dabei um die bisher größte nachgewiesene Galaxienkollision in der Geschichte der Milchstraße - aber sicher nicht die letzte!

Mehr Informationen zu den Themen der Geschichte

Hier gibt es die Geschichte auf Englisch und offizielle Daten der ESA über Gaia gibt es hier. Eine Folge der Sternengeschichten zu Gaia gibt es natürlich auch. Und mehr über die APOGEE-Durchmusterung gibt es hier.

Die vor 2 Jahren in den Gaia-Daten entdeckte “Gaia-Enceladus-Sausage” ist ebenso eine fossile Galaxie in der Milchstraße. Zum Beweis, dass die wirklich so heisst: Es gibt ein publiziertes Paper mit dem lustigen Titel “Sausage & Mash: The dual origin of the Galactic thick disc and halo from the gas-rich Gaia-Enceladus-Sausage merger”

Fragen aus der Hörerschaft

Zum Thema Galaxienkollisionen fragt Olaf: “Immer wieder lese ich, dass elliptische Galaxien durch die Verschmelzung von Spiralgalaxien entstehen, z.B. soll Milkomeda eine elliptische Galaxie werden. Warum entsteht bei der Verschmelzung von zwei Spiralgalaxien wie Andromeda und der Milchstraße nicht eine (größere) Spiralgalaxie?”

Ruth beantwortet die Frage natürlich seriös und Florian bringt dafür einen argen Auto-Fahrrad-Zusammenstoß-Vergleich zu dem Thema.

Thorsten hat dazu eine grundlegende Frage: ”Wieso kommt es denn überhaupt zu Kollisionen von Galaxien? Sollten sich nicht alle vom Urknall voneinander wegbewegen?”

Ja, sagt Ruth. Aber auf “geringen” (intergalaktisch gering) Entfernungen ist die Anziehungskraft der Gravitation stärker als die Ausdehnung des Raumes und so bleibt den Galaxien nichts anderes übrig als zusammenzustoßen.

Thomas stellt sich vor, ”dass in vielen Milliarden Jahren der meiste Wasserstoff im Universum "verbraucht" ist und Helium das häufigste Element im Weltall ist. Wird es dann so sein, dass dann neue "Helium-Sterne" entstehen? Also Sterne, die zum hauptsächlich aus Helium bestehen und direkt mit der Helium-Fusion starten ohne dass sie vorher Wasserstoff "verbrannt" haben?”

Die kurze Antwort darauf ist: Nein, es sei denn es passieren ganz komische und unwahrscheinliche Dinge.

Dann noch eine schnelle Frage von Fabian zu den Gezeiten: ”Warum dauert es von Flut zu Flut etwa 12 Stunden, wobei man auf der Erde ungefähr einen Tag braucht, um den Mond wieder zu sehen? Wäre nicht eine Periode von etwa 24 h für die Gezeiten zu erwarten?”

Nachdem Florian protestiert, dass Fragen zu den Gezeiten NIE schnell zu beantworten sind und alle schnellen Erklärungen irgendwie falsch sind, beantwortet er sie dann eben recht ausführlich und nur kaum falsch. Und eine fast nicht falsche und sehr ausführliche Erklärung der Gezeiten findet ihr hier.

Daniel möchte wissen, “sind Sonnen denkbar, deren Planeten auf verschiedenen Ebenen rotieren?”

Wir sagen ja, aber wohl eher selten, da es immer eine Hauptebene gibt und Bahnen die davon abweichen zwar möglich, aber eher instabil sind.

Zum Schluss fragt uns Michael, der gerne populärwissenschaftliche Bücher liest, ”wie weit sind eigentlich die Erklärungen der Populärwissenschaft entfernt von den echten physikalischen Formeln und Erkenntnissen?”

Worauf es sicher viele verschiedene Antworten gibt, wir aber finden, dass die beste Art es herauszufinden die ist, sich selber aus erster Hand ein Bild zu machen. Also - auf zur Uni mit dir Michael! :)

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Öffentliche Auftritte wird es wegen der Corona-Einschränkungen in nächster Zeit leider nicht geben. Aber man kann zumindest Florian und den Science Busters noch eine Freude machen und bis 23.12.2020 für ihn bei der Wahl zu den “Köpfen des Jahres” abstimmen.

Das neue Buch der Science Busters heißt Global Warming Party und ist überall dort erhältlich wo es Bücher (und Hörbücher) gibt.

Falls ihr Ruth mit ihrem mobilen Planetarium buchen möchtet, schreibt an hello@publicspace.at oder schaut auf ihre Homepage: http://publicspace.at

Florian könnt ihr in seinem Podcast “Sternengeschichten” zuhören, zum Beispiel hier: https://sternengeschichten.podigee.io/ oder bei Spotify - und überall sonst wo es Podcasts gibt. Florian und Ruth findet ihr beide auch regelmäßig im WRINT Wissenschaft”-Podcast den es ebenfalls bei Spotify gibt

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