Hallo und willkommen zum zweiten Teil unseres speziellen Q&A Hubblecasts.
In der letzten Folge haben wir einige der technischen Fragen beantwortet, die Sie uns geschickt haben.
In dieser Folge kommen wir zu den wissenschaftlichen Fragen.
Folge 79 - Q&A mit Dr. J Teil 2
Präsentiert von Dr. J, alias Dr. Joe Liske
Viele der Fragen, die wir erhalten haben, hatten etwas mit dem Urknall zu tun ...
... echt viele!
Fangen wir also an.
Viele Menschen stellen sich den Urknall als eine Art Explosion vor
und fragen dann: "Wo hat diese Explosion stattgefunden?" oder "Von wo aus expandiert das Universum?"
Eric Fischer: Wenn das Universum expandiert, was ist der zentrale Punkt der Expansion?
Die Antwort ist: Überall!
Der Knackpunkt ist, dass der Begriff "Urknall" kein Ereignis im Raum beschreibt, sondern eines in der Zeit.
Der Urknall war keine Explosion.
Es war ein Ereignis, das überall zur gleichen Zeit passierte, und das Universum war von Anfang an unendlich groß.
Und daher gibt es keinen bestimmten Punkt, von dem aus sich das Universum ausdehnt und auch keinen Mittelpunkt.
Es ist einfach unmöglich, einen Mittelpunkt in einem unendlich großen Raum zu definieren.
Aber vielleicht haben Sie schon gehört, dass manchmal über das Zentrum des beobachtbaren Universums gesprochen wird. Nun, das ergibt einen Sinn.
Michael Juntunen: Jetzt haben wir das Universums in 3D vermessen; wo ist denn nun das Zentrum des beobachtbaren Universums?
Das Universum als Ganzes hat keinen Mittelpunkt; der Teil davon, den wir beobachten können, jedoch sehr wohl.
Das beobachtbare Universum ist der Teil des Raumes, den wir physisch sehen können.
Das Licht aus diesem Bereich hatte seit dem Urknall genug Zeit, die Erde zu erreichen.
Diese Region ist eine Kugel mit uns in der Mitte, aber unsere Position ist in keiner Weise etwas Besonderes.
Wenn es Astronomen in einer entfernten Galaxie gibt, dann werden auch sie sich im Mittelpunkt ihres beobachtbaren Teils des Universums sehen.
Wie ein Seemann auf See sind wir immer im Mittelpunkt unseres eigenen Horizontes.
Das hängt natürlich mit Ihren Fragen darüber zusammen, wie weit Hubble sehen kann.
Folge 68 - Die Hubble-Zeitmaschine
Diese Bilder zeigen einige der entferntesten Galaxien, die jemals beobachtet wurden;
sie blicken unglaubliche 13,2 Milliarden Jahren in die Vergangenheit,
in eine Zeit, als das Universum nur etwa eine halbe Milliarde Jahre alt war.
Das ist so ziemlich an der Grenze dessen, was wir mit Hubble erreichen können.
Wir wissen jedoch, dass die am weitesten entfernten Objekte, die wir mit Hubble erreichen können, nicht die ersten des Universums sind.
Um diese zu erkennen, benötigen wir Hubbles Nachfolger, das James Webb Space Telescope, das noch weiter in die Vergangenheit des Universums zurückblicken können wird.
Gladstone Faria: Wäre es möglich, ein neues Hubble mit besseren Instrumenten und größer als das jetzige zu bauen?
Ein Hubble, das über die Grenzen des Universums hinaussehen konnte?
Egal wie groß oder wie leistungsstark ein Teleskop ist, gibt es eine grundsätzliche Grenze, wie weit wir sehen können, da das Alter des Universums endlich ist.
Ein weiteres Thema, über das Sie immer wieder angefragt haben, ist die Ausdehnung des Weltraums.
Insbesondere, wenn das Universum expandiert, wie können dann zwei Galaxien dennoch zusammenstoßen?
Nick Gonzales: Wenn das Universum sich in alle Richtungen ausdehnt und sich alles von allem anderen entfernt, wie können dann Galaxien dennoch kollidieren?
Nun, obwohl sich das Universum als Ganzes ausdehnt, bedeutet das nicht, dass sich jeder Teil davon ausdehnt.
Zum Beispiel expandiert dieser Raum nicht, noch das Sonnensystem, noch die Milchstraße.
Diese Strukturen werden entweder durch die elektromagnetische Kraft oder durch die Schwerkraft zusammengehalten.
Während also im Durchschnitt die Entfernungen zwischen Galaxien aufgrund der Expansion des Universums wächst,
können zwei benachbarte Galaxien sich dennoch anziehen, bis sie kollidieren.
Dies ist kein Widerspruch.
Gehen wir jetzt ein wenig näher in unsere Heimatregion.
Lory Ausmus: Wenn Hubble so weit blicken kann, warum bekomme wir dann nicht mehr Bilder unseres eigenen Sonnensystems?
Karilee Schmeckpeper: Gibt es irgendwelche Hubble-Bilder von Pluto?
Einige von Ihnen wollten wissen, warum Hubble nicht die Planeten und Monde in unserem Sonnensystem genauer beobachtet hat.
Nun, zum größten Teil hat es das!
Folge 27: Was hat Hubble uns über Planeten gelehrt?
Hubble kann nicht unsere Sonne oder den innersten Planeten Merkur beobachten,
da seine Instrumente sehr lichtempfindlich sind und beschädigt werden würden.
Das Teleskop hat jedoch jeden anderen Planeten im Sonnensystem einschließlich der Zwergplaneten Pluto, Ceres und Eris untersucht.
Doch Hubble macht natürlich nicht nur hübsche Bilder.
Es liefert Planetenwissenschaftlern wichtige Informationen über unsere Nachbarn, die uns helfen können, unseren eigenen Heimatplaneten besser zu verstehen: Die Erde.
Doch was ist mit Planeten jenseits unseres Sonnensystems?
Vor dem Start von Hubble wussten wir nichts über die Existenz von extrasolaren Planeten,
während heute Astronomen sie massenhaft finden!
Stephan von Winckelmann: Wie viele mögliche Planeten mit Leben hat Hubble entdeckt?
Leah Turner: Kann Hubble die Planeten, die andere Sonnen umkreisen, im Detail zeigen?
Hubble hat eine Rolle bei der Entdeckung einiger dieser Planeten gespielt,
aber andere Weltraumteleskope wie Kepler und CoRoT sind viel besser darin,
weil sie speziell für diesen Zweck gebaut wurden.
Die Stärke von Hubble liegt eher in der Messung der Atmosphären dieser Planeten.
Astronomen untersuchen Planetenatmosphären mit einer Technik namens Transmissionsspektroskopie.
Sie beobachten, wie ein Planet vor seinem Mutterstern entlang zieht
und etwas vom blendend hellen Licht des Sterns den Rand der Planetenatmosphäre durchquert.
Alle Moleküle in der Atmosphäre werden etwas vom Sternenlicht absorbieren und eindeutige Spuren darin hinterlassen.
Bis jetzt kann Hubble dies nicht für Planeten tun, die so klein sind wie die Erde.
Aber die Astronomen kommen schnell voran und für größere Planeten haben sie bereits Wasserdampf, Sauerstoff und Methan nachgewiesen, die alle eine Schlüsselrolle für das Leben auf der Erde spielen.
Martin Walzer: Wenn wir in einem großen Ballon sind, der sich immer weiter ausdehnt, dann bewegt sich die Hülle des Ballons von uns weg.
Was aber könnte jenseits der Hülle sein? Was könnte jenseits unseres expandierenden Universums sein?
Es gab natürlich viele Fragen, die wir aus Zeitgründen nicht beantworten konnten.
Aber unter den Fragen gab es auch ein paar falsche Vorstellungen, über die ich gerne sprechen würde.
Ein Beispiel dafür ist die Analogie eines aufgeblasenen Ballons für die Expansion des Raumes.
Die Idee dahinter ist natürlich, dass die Oberfläche des Ballons eine zweidimensionale Version des expandierenden Universums darstellt.
Damit diese Analogie funktioniert, sollten Sie sich vorstellen, ein zweidimensionales Wesen zu sein, das auf der Oberfläche des Ballons lebt.
Der Kernpunkt dabei ist, dass man die dritte Dimension, also oben und unten,
nicht braucht, um die Physik auf der Oberfläche unseres Universums, sprich auf der Oberfläche des Ballons, zu beschreiben.
Und so gibt es in dieser Analogie keine dritte Dimension.
Die Frage, wo hinein sich der Ballon ausdehnt, ist daher völlig bedeutungslos.
Genauso ist es ebenso bedeutungslos zu fragen, wohin sich unser 3D-Universum ausdehnt oder was jenseits unseres Universums liegt.
Und dann ist da noch das berüchtigte "Raumzeitgefüge".
Anon: Nach der Relativität besteht die Raumzeit aus einem Gewebe. Wie groß ist dieses Gewebe und wie kann man es beobachten?
Viele von Ihnen werden diese Illustration des Raumzeitgefüges gesehen haben, das von einer Masse gekrümmt wird.
Nun, das Problem dabei ist natürlich, dass der Raum kein Gewebe, kein Tuch oder ein Trampolin ist.
Wir brauchen diese 2D-Analogie eines Tuches, um das Konzept eines gekrümmten Raums zu visualisieren,
weil ein dreidimensionaler gekrümmter Raum etwas ist, mit dem unser Verstand erhebliche Probleme hat.
Dabei brauchen Sie sich nicht schlecht zu fühlen!
Physiker und Astronomen arbeiten andauernd mit diesen Konzepten und verstehen diese wirklich gut, aber selbst sie können sie sich nicht richtig vorstellen.
Wir brauchen also die Analogien, um eine Idee davon zu entwickeln,
doch der Trick ist zu wissen, wo die Analogien enden und welche Aspekte der Realität sie abbilden und welche nicht.
Und zum Schluss die ultimative Frage:
Was ist der Sinn des Lebens?
Nun, der Sinn des Lebens ist offens... (künstliche Tonstörung).
Ich bin Dr. J und sage auf Wiedersehen vom Hubblecast. Wieder einmal hat uns die Natur über unsere wildeste Vorstellungskraft hinaus überrascht ...
Hubblecast wird von ESA/Hubble an der Europäischen Südsternwarte in Deutschland produziert.
Die Hubble-Mission ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation.
www.spacetelescope.org
Untertitel: ESO, Übersetzung: Norbert Vorstädt