Die Milchstraße

Die Milchstraße

Ein Blick in unseren Sternenhimmel zeigt uns mehrere tausend Sterne, je nach Sichtbedingungen mehr oder weniger. Sie alle gehören zu der Galaxie, in der wir leben, zur Milchstraße. Die Sterne anderer Galaxien können wir nicht sehen,wir benötigen sogar ein Teleskop um die anderen Galaxien zu sehen. Nur unsere Nachbargalaxie, die sogenannte Andromedagalaxie, manchmal auch Andromedanebel genannt, kann man bei dunklem Himmel auch mit dem bloßen Auge wahrnehmen, wenn man ihre genaue Position am Himmel kennt. Ihre Entfernung beträgt 2,5 Millionen Lichtjahre.

Wenn wir bei besonders dunklem und klarem Himmel ein helles Band wahrnehmen, das sich über die Sternbilder Zwillinge , Fuhrmann , Cassiopeia, Schwan, Adler, bis über den Schützen, hinaus zieht, so blicken wir in die Richtung des Zentrums der scheibenförmigen Spiral-Galaxie, die wir unsere Milchstraße nennen. Ihr Zentrum bildet ein sogenanntes schwarzes Loch, eine Materieansammlung von einer solch ungeheuren Dichte, dass die Gravitation sogar das Licht zurückhält. Das Monster ist also für den Beobachter unsichtbar. Nur das Verhalten umliegender Massen und die dabei enstehende hochenergetische elektromagnetische Strahlung vermitteln uns die Existenz dieser Objekte. Um dieses Zentrum kreisen alle Sterne der Galaxie, einschliesslich userer Sonne.

Den Hauptteil unserer Galaxie bildet also eine flache Scheibe von ca.30 kpc Durchmesser (1 kpc = 1 kiloparsec = 1 000 parsec = 3 262 Lichtjahre). Die größte Dicke der Scheibe misst ca. 1 kpc. Der zentrale Kern der Galaxie misst ca. 5 kpc im Durchmesser. Unser Sonnensystem steht etwa 9 kpc vom Zentrum entfernt. Die Scheibe rotiert mit einer Periode von ca. 250 Millionen Jahren. Die Geschwindigkeit des Sonnensystems ist dabei 250 km/s. Aus diesen Daten lässt sich nun, durch eine einfache Rechnung, die Größenordnung der Masse, und damit der Anzahl der Sterne ermitteln, wenn wir davon ausgehen, dass unsere Sonne ein Stern durchschnittlicher Größe ist. Die Rechnung berücksichtigt jedoch nur die innerhalb des Radius Sonne – Galaktisches Zentrum (2/3 des Durchmessers der Galaxie ) liegenden Massen. Unser Ergebnis zeigt uns also nur einen Teil der Gesamtmasse. Es gibt uns aber immerhin einen Richtwert, von dem aus wir eine vernünftige Abschätzung der Gesamtmasse vornehmen können.

Die Rechnung geht vom sogenannten Zweikörperansatz aus.

Ein Körper umkreist eine Zentralmasse auf einer kreisförmigen Bahn, das heisst seine Fliehkraft muss so groß sein, wie die Anziehung der Zentralmasse auf den umlaufenden Körper.

Die Fliehkraft ist K1 = mS * v2 / r

Die Anziehungskraft K2 = G * mS * MGal / r2

Da K1 = K2 sein muss, erhalten wir: mS * v2 / r = G * mS * MGal / r2 ;   MGal = r * v2 / G

Verwendete Größen:


GGravitationskonstante, bekanntrAbstand der Sonne vom Zentrum der GalaxievGeschwindigkeit der SonnemSSonnenmasse MGalMasse der Galaxie 


Als Ergebnis erhalten wir 130 Milliarden Sonnenmassen. Diese Rechnung berücksichtigt wie gesagt nur die innerhalb der Sonnenbahn befindliche Masse. Genauere Rechnungen gehen von 200 Milliarden Sonnenmassen aus. Wenn unsere Sonne ein durchschnittlicher Stern der Milchstraße ist, dann befinden sich in unserer Galaxie also demnach 200 Milliarden Sterne.

Willy Mahl , Mai 2003


Letzte Änderung am 2009-Mar-15

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