ENDLICH UND DOCH UNBEGRENZT: DAS UNIVERSUM
GEBOREN AUS EINEM PUNKT: DIE GESCHICHTE DES ALLS
Unvorstellbar heftig: Der Urknall
Sprunghaftes Wachstum: Die Inflation
Das Elementare entsteht: Die Nukleosynthese
Die Baby-Phase: Die Kindheit des Alls
WARUM UND WIESO: DIE PHYSIK DES ALLS
Unsichtbar, aber anziehend: Die Dunkle Materie
Abstoßend und mysteriös: Die Dunkle Energie
Unbegrenzt, aber endlich: Die Form des Weltalls
Unten und oben: Die Gravitation
Eine Abkürzung im Weltraum: Das Wurmloch
VOM GROSSEN ZUM KLEINEN: DER AUFBAU DES UNIVERSUMS
Mega-Konstellationen und riesige Leerräume: Filamente und Voids
Riesige Galaxien, fast unendlich weit entfernt: Die Quasare
Die Geschwister der Milchstraße: Die Galaxien
Unser Heim im All: Die Milchstraße
Hier geht es eng zu: Die Kugelsternhaufen
Zwischen den Sternen: Die Interstellare Materie
NAH UND DOCH SO FERN: DIE STERNE
Knapp am Stern vorbei: Der Braune Zwerg
Klein, aber zäh: Der Rote Zwerg
In jeder Hinsicht Durchschnitt: Der Hauptreihenstern
Die Zukunft der Sonne: Der Weiße Zwerg
Heiß und kurzlebig: Der Riesenstern
Unser Lebensspender: Die Sonne
BEGLEITER DER STERNE: DIE PLANETEN
Warm und feucht: Die Habitable Zone
Brüder der Erde: Die Gesteinsplaneten
Wolken und Eis: Die Gasplaneten
Ewige Trabanten: Die Monde
Teilchenstrom aus dem All: Der Sonnenwind
Gäste auf Zeit: Die Kometen
Lückenfüller: Die Asteroiden
ENDE MIT KNALLEFFEKT: STERNENTODE
Schicksal der Riesen: Die Supernova
Kompakt und schwer: Der Neutronenstern
Es gibt kein Entkommen: Das Schwarze Loch
Etwas dringt nach außen: Die Hawking-Strahlung
Unfassbar seltsam: Die Exotischen Sterne
ERFRIEREN ODER ZERREISSEN? DIE ZUKUNFT DES ALLS
Die sechs Tode: Das Sterben des Universums
Was wird aus uns? Der Tod der Menschheit
Das große Einfrieren: Big Freeze
Das große Zerreißen: Big Rip
Das große Zusammenquetschen: Big Crunch
Alles geschummelt? Das falsche Vakuum
WAS PASSIERT HIER? DIE BEOBACHTUNG DES ALLS
Weltraum-Teleskop: Die Gravitationslinse
Sprunghaft, aber mit Ansage: Die Cepheiden
Lebenszeichen aus riesiger Entfernung: Gammablitze
EIN STAUBKORN IM ALL: DER MENSCH
QUELLENVERZEICHNIS
Schon in der Frühzeit haben unsere Vorfahren in der Anordnung der Sterne am Nachthimmel Muster erkannt. Gruppen von hellen Sternen lassen sich wie beim Malen-nach-Zahlen miteinander verbinden und ergeben dann Bilder von Alltagsgegenständen oder mythischen Wesen. Mit den Sternbildern verbinden sich oft Mythen und Sagen. Sie hatten und haben aber auch einen praktischen Nutzen: Der Mensch kann sich bestimmte Konstellationen nämlich besser einprägen, wenn sie mit einem Bild verknüpft sind. Dadurch eignen sich Sternbilder gut zur Orientierung – insbesondere auf hoher See, wo andere Navigationsmarken fehlen.
Von den Sternbildern, die ihre Wurzeln in den zwölf babylonischen Tierkreiszeichen haben, leiten sich auch die Namen der Sterne ab. Dem hellsten Stern gebührt dabei immer das Alpha, der erste Buchstabe des griechischen Alphabets. Alpha Centauri ist also der hellste Stern im Zentauren. Wenn diese Bezeichnung nicht möglich ist (etwa weil das griechische Alphabet ausgeschöpft wurde) und zum Teil auch parallel dazu verwendet man die sogenannte Flamsteed-Bezeichnung, die aus einer Zahl und dem Genitiv des Sternbilds besteht. Schließlich kann man zur Benennung eines Sternes auch noch auf die Sternkataloge zurückgreifen, die alle bekannten Objekte mit genauer Positionsangabe enthalten.
Die scheinbare Nähe der Sterne eines Sternbildes sagt nichts über ihre tatsächliche Entfernung voneinander aus. Tatsächlich ist ein Sternbild ja nur eine flache Projektion des riesigen Weltraums auf einer gedachten Himmelskugel.
Das Universum nämlich umfasst alles, was uns umgibt – wie sein lateinischer Ursprung »universus« (»gesamt«) es beschreibt. Es wurde vor 13,8 Milliarden Jahren in einem gewaltigen Kraftakt geboren, dem Urknall.
Das All ist nicht unendlich, aber unvorstellbar groß. Wissenschaftler schätzen seine Ausdehnung auf über 92 Milliarden Lichtjahre, aber auch der 1000-fache Wert ist möglich. Ein Lichtjahr ist dabei die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Allein in einer Sekunde überwindet Licht etwa 300 000 Kilometer.
Das Universum nachzumessen ist unmöglich, weil wir nur einen Teil des Ganzen beobachten können. Denn wir können nur Objekte sehen, die ab dem Zeitpunkt des Urknalls Licht ausgesandt haben. In der Frühphase dehnte sich das Weltall sehr schnell aus, sodass sich diese Objekte heute maximal 46 Milliarden Lichtjahre entfernt voneinander befinden. Ob es noch weiter entfernte Sterne gibt, werden wir nie erfahren.
Auch wenn das Weltall endlich ist, ist es doch unbegrenzt. Das ist kein Widerspruch: Die Oberfläche einer Kugel ist ebenfalls endlich (vielleicht erinnern Sie sich noch an die Formel aus dem Matheunterricht). Eine darauf herumkrabbelnde Ameise stößt aber trotzdem nie auf eine Grenze. Es gibt kein »Dahinter«.
Die gesamte Materie im All wiegt etwa 1053 Kilogramm, eine 1 mit 53 Nullen. Nur knapp fünf Prozent davon lassen sich bekannten Formen zuordnen, also Atomen und Elementarteilchen. Etwa ein Viertel geht auf das Konto der mysteriösen Dunklen Materie – die noch seltsamere Dunkle Energie macht mehr als zwei Drittel dieses Gewichts aus.
Trotz seiner riesigen Masse ist das Weltall im Grunde leer. Stellen Sie sich einen Palast vor, 30 mal 30 mal 30 Kilometer groß. Platzieren Sie darin ein Sandkorn – und die Sandkorndichte im Palast entspricht der mittleren Dichte des Universums. Apropos Sand: Im Weltall existieren mehr Sterne und ebenso viele Sonnensysteme (130 Trilliarden), als es Sandkörner an allen Stränden der Erde gibt.
Das Universum dehnt sich aus. Während Sie diesen Text lesen, ist es um mehr als 100 000 Kilometer gewachsen. Dadurch scheinen sich alle Bestandteile des Weltalls von uns wegzubewegen.