Hallo liebe Leut,
bevor ich meine eigentliche Frage formuliere, möchte ich mich für den merkwürdig formulierten Betreff entschuldigen. Es ist war aber einfach nicht genug Platz da.
Also, schon bevor ich in die Schule kam (bin 35), wurde ich von meinem Vater u. a. darin aufgeklärt, dass die Milchstraße eine Spiralgalaxie ist. Er zeigte mir Bilder von anderen Spiralgalaxien aus dem Lexikon und ich war die folgenden 30 Jahre in dieser Hinsicht glücklich und zufrieden.
Nun bin ich der Vater und spreche des öfteren mit meiner Tochter Natascha (9) über das Weltall. Wir kamen auch auf die Form der Milchstraße zu sprechen und ich zeigte ihr ebenfalls Fotos (jetzt in Farbe) von Spiralgalaxien. Natascha erkannte, dass all die Fotos sich unterschieden und fragte, welche denn unsere Milchstraße sei. Ich erzählte ihr, dass wir unsere Galaxie von außen nicht fotografieren können wegen der Entfernung.
Tja, und dann kam die Frage, warum ich weiß, dass unsere Galaxie eine Spiralgalaxie sei und nicht „so eine schöne Kugel“. Seltsamerweise findet Natascha Kugelgalaxien schöner als Spiralgalaxien. Fragt mich bitte nicht warum.
Da ich gestern ihre Frage nicht beantworten konnte, wende ich mich wieder mal an ein Experten-Forum von wer-weiß-was, wo ich auch schon Hilfe erfahren habe bei anderen Fragen meiner Tochter wie z. B. „Warum ist unsere Nationalflagge Schwarz-Rot-Gold?“…
Wenn ich mir unseren Standpunkt in der Milchstraße vorstelle und in den Nachthimmel auf dieses verwobene Band schaue, verstehe ich wirklich nicht, wie man auf eine Spiralgalaxie schließen kann.
Ich bedanke mich jetzt schon für die Hilfe!
Hallo Stefan!
Das weiss man, weil man die Entfernungen der Sterne messen kann. Dann z"ahlt man die Sterne, die man in einer bestimmten Entfernung sehen kann, die Richtung kennt man ja, und rechnet sich die Dichte aus. Daran sieht man, dass es pl"otzlich Anh"aufungen von Sternen an bestimmten Stellen gibt, die nicht zu der normalen Verteilungsfunktion der stellaren Scheibe passen (das ist n"amlich einfach eine Exponentialfunktion: die Dichte nimmt nach aussen hin exponentiell ab, und nach uben und unten, wobei es sich da eigentlich sogar um zwei Scheiben handelt, eine Dicke, und eine d"unne Scheibe, die in die dicke eingebettet ist. Also eine Summe aus zwei Exponentialfunktionen. Und bevor jetzt irgendein Schlaumeier kommt und mir sagt, eine e-Funktion sei aber bei 0 nicht stetig ableitbar - er hat recht, die d"unne Scheibe folgt nicht wirklich einer e-Funktion, sondern einem Secans Hyperbolicus, was eine Folge des Scheibenpotentials ist).
Die Anh"aufungen, die dann pl"otzlich in dieser Verteilung auftauchen, haben eine Gaussf"ormige Dichteverteilung - das sind dann die Spiralarme. Was wir aber tats"achlich nicht wissen, ist, wieviele Arme die Milchstrasse jetzt wirklich hat - es k"onnen vier sein, aber auch zwei, die eng aufgewickelt sind (man sieht n"amlich hinter dem ersten Arm noch einen, kann aber nicht sagen, ob das nicht vielleicht der selbe ist).
Ich hoffe, das erkl"art Deine Frage ein bisschen. Ich habe "ubrigens meine Diplomarbeit "uber die Struktur der Milchstrasse gemacht. Das ist zwar schon ein paar Jahre her, aber immer noch aktuell - wenn’s Dich also interessiert, die gibt’s auf meiner Homepage als gziptes postscript file.
Gruss, Steffi
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Vielen Dank für die tolle Erklärung
Hallo Stefanie,
ich habe gerade deine Antwort gelesen und bin begeistert. Die Formeln verstehe ich nicht, aber es reicht mir zu wissen, dass es sie gibt und man Rückschlüsse auf eine Form ziehen kann, welche aus vielen kleinen Körpern besteht. Interessant fand ich auch, dass wir immer noch nicht wissen, wieviele Arme unsere Milchstraße hat.
So, und jetzt downloade ich mir deine Diplomarbeit, ignoriere die Formeln und verbringe einen schönen Nachmittag mit Lesen.
Dir noch einmal vielen Dank!
Stefan
Nicht alle Galaxien sind gleich. Obwohl sie alle Ansammlungen von Millionen oder Milliarden von Sternen sind, gibt es sie in sehr verschiedenen Formen. Viele Galaxien sind einfach runde oder ovale Systeme. Man bezeichnet sie als elliptische Galaxien. Eine weitere Form sind die Balkengalaxien. Zu den schönsten Typen zählen die Spiralgalaxien.
1845 entdeckten Astronomen die ersten Spiralstrukturen in den kosmischen Gasnebeln. Schon bald vermuteten sie, dass unser Milchstraßensystem auch eine solche Struktur haben muss. Weil wir jedoch in der Milchstraßenscheibe wohnen, war es schwer, ihre genaue Form zu sehen.
1951 maß ein Forschungsteam des Yerkes Observatory im US-Bundesstaat Wisconsin die Entfernungen zu glühenden Gasregionen - beispielsweise zum Orionnebel. Man wußte, dass in anderen Spiralgalaxien solche Gaswolken mit den Spiralarmen zusammenfallen.
Als William Morgan, der Leiter des Teams, die Positionen der Gaswolken in unserer Milchstraße aufzeichnete, erkannte er, dass sie zwei deutliche Spiralarme bildeten. In dem einen gab es u.a. den Orionnebel - und unsere Sonne.