Basiswissen

Was ist die Milchstraße?

• Die Sterne im Weltraum sind nicht gleichmäßig verteilt.
  

• Die Sterne liegen in Haufen oder Scheiben zusammen.
  

• Ein solcher Haufen oder so eine Scheibe heißt 👉 Galaxie
  

• Unserer Sonne und unsere Erde sind Teil einer solchen Galaxie.
  

• Am Nachthimmel können wir "unsere Scheibe" als Sternenband am Himmel sehen.
  

• Dieses Sternenband sieht aus wie eine Straße aus Milch.
  

• Daher kommt der Name 👉 Milchstraße
  

Wie schwer ist die Milchstraße?

• Betrachtet man nur die sichtbaren Sonnen, dann gilt:
  

• Etwa 960 Milliarden mal so schwer wie unsere Sonne.
  

• Das sind etwa 1,909 mal 10 hoch 42 Kilogramm.
  

• Man nennt das die Masse der Milchstraße.
  

Wie fand man das heraus?

• Man kann die Masse (Kilogrammzahl) einzelner Sterne bestimmen.
  

• Die Sterne der Milchstraße wandern alle um das Zentrum der Milchstraße.
  

• (Ähnlich der Bewegung der Planeten um die Sonne.)
  

• Irgendeine Kraft muss die Sterne zum Milchstraßenzentrum hin anziehen.
  

• Wäre das nicht so, würden sie alle auf geraden Bahnen in den Weltraum fliegen.
  

• Aus der Geschwindigkeit und dem Radius der Sternenbahnen kann man rückwärts ...
  

• die Kraft ausrechnen, die nötig ist, einen Stern anzuziehen, dass sie auf der Kreisbahn bleibt.
  

• Diese Kraft kann eigentlich nur von der Anziehungskraft der Michlstraße selbst kommen.
  

• Und die einzige Quelle von solcher Anziehungskraft ist die Gravitationskraft.
  

• Und Gravitationskraft entsteht unseres Wissens nach nur aus Masse.
  

• So kann man rückwärts die Milchstraßenmasse berechnen.
  

Mit welchen Formeln findet man das?

• Zentral sind die drei 👉 Newtonsche Axiome
  

• Wichtig sind auch die drei Keplerschen Gesetze.
  

• Für die Berechnung verwendet man Hochleistungsrechner.
  

Besteht die Milchstraße nur aus Sternen?

• Nein, und zwar aus folgendem Grund nicht:
  

• Mit Teleskopen kann man gut die Anzahl der Sterne in der Milchstraße schätzen.
  

• Mit verschiedenen Methoden kann man auch ganz gut ihre Masse abschätzen.
  

• Das alles zusammengerechnet gibt aber zu wenig Masse.
  

• Sie würde nicht genug Gravitationskraft geben.
  

• Die Sterne müssten eigentlich auseinanderfliegen.
  

• Rechnerisch machen die Sterne nur 15 % der Michlstraßenmasse aus.
  

Was gibt es dann noch?

• Woraus bestehen die restlichen 85 % der Milchstraßenmasse?
  

• In der Milchstraße gibt es noch viele Dinge, die keine Sterne sind:
  

• Planeten, Gasnebel, Staubnebel, Asteroiden, schwarze Löcher etc.
  

• Aber auch das mitgerechner gibt nicht genug Gravitationskraft.
  

• Die Frage ist: was ist da noch, das Gravitationskraft erzeugt?
  

Dunkle Materie als Antwort?

• Forscher wissen bisher keine Antwort.
  

• Sie glauben, dass es eine unsichtbare Masse gibt.^[2]
  

• Sie nennen sie 👉 Dunkle Materie
  

Fußnoten

• [1] "The Milky Way weighs in at about 1.5 trillion solar masses (one solar mass is the mass of our Sun), according to the latest measurements. Only a tiny percentage of this is attributed to the approximately 200 billion stars in the Milky Way and includes a 4-million-solar-mass supermassive black hole at the center. Most of the rest of the mass is locked up in dark matter, an invisible and mysterious substance that acts like scaffolding throughout the universe and keeps the stars in their galaxies." In: NASA Hubble Mission Team: What Does the Milky Way Weigh? Hubble and Gaia Investigate. Goddard Space Flight Center. March 7th, 2019. Online: https://science.nasa.gov/missions/hubble/what-does-the-milky-way-weigh-hubble-and-gaia-investigate/
  

• [2] Im amerikanischen Zahlensystem (short scale) bedeutet 1 trillion = 10¹². Auf Deutsch entspricht das: 1 trillion (US) = 1 Billion (DE) = 10¹². Wichtig: