Blickpunkt:
Kosmos
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Inhaltsverzeichnis
Kalendarium

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Ein unbekannter Doktorand namens Edwin Powell Hubble

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Von Seefahrern, Weltraumsonden und kosmischen Schallplatten

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Einsteins Theorien in der Praxis

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„Im Anfang war die Kraft“

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Prinz gesucht

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Donnerstag 31.03.2016
Kalendarium
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Bei freier Sicht und mit etwas Glück lässt sich der sonnennahe Merkur fast den ganzen April im Westen beobachten. Natürlich lohnt es sich auch die Planeten Saturn und Mars aufzusuchen, doch deren jeweilige Sichtbarkeit beschränkt sich auf die zweite Nachthälfte. So bleibt Jupiter weiterhin der dominierende Nachtplanet. Er steht knapp unterhalb des Sternbilds Löwe, der markantesten Konstellation am Frühlingshimmel. Dessen Hauptstern Regulus ist gleichzeitig der hellste Stern der Region.
Nun gehören die Ostertage bereits der Vergangenheit an. Doch warum liegt bzw. lag der Ostersonntag diesmal so früh im Kalenderjahr? Verantwortlich dafür zeichnet sich seit dem Altertum die Kalenderrechnung und natürlich die Berechnung der Astronomen, die den Kalender immer genauer werden ließen.
Der heute gebräuchliche Kalender hat im Laufe der Jahrtausende viele Veränderungen erfahren. Die ersten grundsätzlichen Korrekturen stammen von dem Astronomen Sosigenes und fanden 47 v.Chr. Eingang in den Julianischen Kalender: Der Schalttag wurde eingeführt. Unter dem römischen Kaiser Julius Cäsar etablierte sich dann diese Kalenderrechnung. Unter Kaiser Augustus wurde er weiter verfeinert. Übrigens verewigten sich beide in den Sommermonaten Juli und August mit jeweils 31 Tagen. 
Allerdings beinhaltete der Julianische Kalender viele Unkorrektheiten, sodass sich die Berechnung des Ostertermins als immer schwieriger erwies. Währenddessen die Weihnachtsfeiertage exakt fixiert sind, muss der Ostersonntag jedes Jahr genau festgelegt werden. Der für die Christenheit heiligste Tag ist jeweils auf den ersten Sonntag nach dem Frühlingsvollmond datiert.
Nachdem Empfehlungen des deutschen Astronomen Nikolaus von Kues, genannt Cusanus, im 14. Jahrhundert noch abgewiesen wurden, hatte sein Bamberger Kollege Christoph Clau, genannt Clavius, mehr Glück. Seine Vorschläge als päpstlicher Leiter der Reformkommission wurden Papst Gregor unterbreitet. Der dann nach ihm benannte Gregorianische Kalender wurde im Jahre 1582, wie in der päpstlichen Bulle festgeschrieben, einem Paukenschlag gleich eingeführt: Auf Donnerstag, den 4. Oktober, folgte sogleich Freitag, der 15. Oktober. Zur Angleichung an eine genaue Berechnung des Ostertermins und der damit verbundenen Festlegung des Tages des Frühlingsanfangs mit dem 21.März wurden also ganze 10 Tage für die Korrektur benötigt.
Übrigens sorgte die nicht zeitgleiche Einführung des gregorianischen Kalenders in den verschiedenen Ländern Europas für Verwirrung: So sind sowohl William Shakespeare als auch Miguel de Cervantes am 23. April 1616 gestorben, obwohl Shakespeare Cervantes um zehn Tage überlebt hat.
Unser heutiger Kalender erfuhr seine endgültige Fassung erst durch den Braunschweiger Mathematiker und Astronomen Carl Friedrich Gauß. Über Jahrzehnte feilt er an der später nach ihm benannten Osterformel. Sie bestimmt nun Jahr für Jahr unsere Lebensabläufe mit einem ständig bis zu 35 Tage wechselnden Ostertermin: Nur zwischen dem 22. März und dem 25. April darf  der Ostersonntag liegen. So feierten wir diesen Tag 2016 sehr früh, schon am 27. März, wohingegen Ostern 2019 erst am 21. April stattfindet. Erst wenn Ostern errechnet ist, können die Daten für Aschermittwoch, Himmelfahrt und auch Pfingsten bestimmt werden.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Dienstag 01.03.2016
Ein unbekannter Doktorand namens Edwin Powell Hubble
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Noch immer beherrschen die Sterne des Wintersechsecks den Himmel in südlicher Richtung, währenddessen der Große Wagen (Großer Bär) im Norden seine nächtliche Runde zieht. Nachdem die Morgensichtbarkeit der Venus immer mehr abnimmt, ist nun Jupiter als Planetenkönig fast die ganze Nacht am Firmament zu verfolgen. Am Abend geht er im Osten auf, um dann seinen Nachtbogen über den südlichsten Höchststand bis hin zum morgendlichen Untergang in westlicher Richtung zu ziehen. Dabei befindet er sich unterhalb des Sternbildes Löwe.
Im Gegensatz zu den fast ständig wiederkehrenden Meldungen um die Entdeckung eines neunten Planeten oder einer zweiten Erde war die Veröffentlichung über den erfolgreichen Nachweis der Gravitationswellen absolut seriös. Während sich der neunte Planet als postulierte Berechnung herausstellte und sich die vermeintliche zweite Erde als lebensfeindlicher Exoplanet entpuppte, war die jetzige Veröffentlichung dadurch geprägt, dass man fast ein halbes Jahr damit beschäftigt war, minutiös alle eventuellen Fehlerquellen auszuschließen. So lässt sich dieser Meilenstein der astronomischen Forschungsgeschichte schon jetzt mit den Momenten vergleichen, als Astronomen wie Galilei oder Keppler als erste Forscher ihre Fernrohre zum gestirnten Himmel richteten und die Astronomie ihren ersten wissenschaftlichen Quantensprung machte.
Doch ein anderer zwischenzeitlicher Meilenstein sollte dabei nicht vergessen werden, denn auch er hat unser Weltbild entscheidend verändert und erweitert. Es geschah am 1. Januar 1925, als ein bis dahin unbekannter Doktorand namens Edwin Powell Hubble der US-amerikanischen Gesellschaft für Astronomie eine Arbeit vorlegte, die unsere Weltsicht revolutionierte. Mittels der Vermessung von Sternen mit periodischen Helligkeitsschwankungen - den sogenannten Delta Cepheiden - konnte Hubble die Entfernung der Galaxis M 31 (Andromeda-Nebel) auf mindestens eine Millionen Lichtjahre bestimmen. Es klingt heute paradox, doch bis zu diesem Tag glaubte die Fachwelt tatsächlich daran, dass alle kosmischen Aktivitäten innerhalb unserer Milchstraße stattfinden würden und das Universum so kaum größer als 100 000 Lichtjahre wäre. Mit einem Schlag änderte dies also unsere Sicht auf die räumliche Ausdehnung des Universums, denn die Andromeda-Galaxis ist ja nur die uns nächste ihrer Art. Alle anderen Galaxien mussten somit noch wesentlich weiter entfernt sein.
Damals wurde diese Jahrhundertentdeckung von gestandenen Astronomen misstrauisch beäugt und ungläubiges Kopfschütteln war die Reaktion. Wieso sollte gerade ein junger, nahezu unbekannter Forscher die Neuvermessung des Kosmos einleiten?  Schauen wir nun auf das Ereignis der Verschmelzung zweier massereicher Objekte, das dem Nachweis der Gravitationswellen vorranging, so stammen diese Signale von einem mehr 1300 mal weiter entfernten Objekt als Hubbles Galaxis M 31. Seither kann man von einer ständigen Kontinuität in der Erweiterung unseres astronomischen Wissens sprechen. Nun können sich Forscher getrost der Lösung des letzten großen Geheimniss der Astronomie widmen: Was steckt hinter den so schwer zu lösenden Rätseln der Dunklen Materie und der Dunklen Energie?
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Montag 01.02.2016
Von Seefahrern, Weltraumsonden und kosmischen Schallplatten
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In klaren Februarnächten dominiert der Himmelsjäger Orion mit seinen drei Gürtelsternen Alnitak, Alnilam und Mintanka den Nachthimmel im Süden. Flankiert von den Schultersternen Beteigeuze und Bellatrix sowie den Fußsternen Saiph und Rigel hat er bereits gegen 20 Uhr seine beste Sichtbarkeit.  Unterhalb der Gürtelsterne, die bei den alten Seefahrern auch unter dem Namen „Jakobsstab“ bekannt waren, befindet sich ein diffuser Nebelfleck. Der Orionnebel, eine Brutstätte tausender junger Sterne, lässt sich leicht schon mit einem kleinen Feldstecher beobachten. Dies gilt auch für den Morgenstern Venus, der jetzt kurz vor Sonnenaufgang strahlend hell im Südosten zu entdecken ist. Da er sehr flach steht, sollte der Blick nicht von Häusern oder Bäumen verdeckt werden.
Sie sind die Dinosaurier unter den Weltraumsonden und zugleich eine Faszination schlechthin: Die 1977 gestarteten Raumsonden Voyager 1 und 2. Schon heute gilt die Zwillingsmission als der erfolgreichste Erkundungsflug zu den Gasplaneten des äußeren Sonnensystems.
Schaut man sich die Daten dieser außergewöhnlichen Langzeitstudie an, kommt man aus dem Staunen nicht heraus. Da sind zunächst die Informationen von Jupiter, dem Giganten unter den Planeten und seinen mittlerweile 67 Monden. Viele der Bilder, der im Jahr 1978 erfolgten Passagen, waren derart einzigartig, dass man mit deren Veröffentlichung wartete. Dann war der Jubel riesig, denn man hatte den „Great Red Spot“, den größten Wirbelsturm des Sonnensystems, auf diese Art ebenso endrätselt, wie die mehr als 30 aktiven Schwefelvulkane auf dem Jupitermond Io.
Doch die Reise ging rasant weiter: Schon 1981 konnten die Sonden mit dem Saturn den „Herrn der Ringe“ unter die Lupe nehmen. Das riesige Ringsystem entpuppte sich als kosmische Schallplatte mit mehr als tausend einzelnen Ringen aus Eis und Gestein und der größte Saturnmond Titan hatte tatsächlich eine Atmosphäre, die der urzeitlichen Erdatmosphäre ähnelte.
Als Anfang der siebziger Jahre im zwanzigsten Jahrhundert das Unternehmen geplant wurde, gab es bei der NASA noch Finanzreserven und so konnten die Techniker die Entscheidungsträger überzeugen, dass der Bau von zwei gleichen Sonden mit dem Kostenfaktor 1,4 besonders günstig war. Dies wurde nun 1981 zum Glücksfall, denn mit Hilfe der gewonnen Daten für die Flugparameter konnte die Bahn für Voyager 2 so korrigiert werden, dass 1985 zusätzlich Uranus mit seinem geneigten Ringsystem und 1989 Neptun und sein Hauptmond Triton angeflogen werden konnten.
Doch damit waren die Missionen noch lange nicht beendet. Unvergessen sind die Portraitaufnahmen vom Sonnensystem und das Erdfoto „Pale Blue Dot“ aus dem Jahre 1990.
Selbst heute noch senden die Raumsonden mit knapp 20 Watt Sendeleistung Daten zur Erde, welche von unschätzbarem Wert sind, denn die Sonden beginnen mittlerweile unser Sonnensystem zu verlassen. Der inzwischen selbst 80 Jahre alte Missionsleiter Ed Stone hofft, dass die Zwillinge auch noch 2027, also 50 Jahre nach ihrem Start, aktiv sein könnten.
Voyager 1 hat nun am 22. Januar 2016 die Schallmauer von 20.000.000.000 km Abstand zur Sonne geknackt (http://voyager.jpl.nasa.gov/where/index.html). Mit 17 Kilometern pro Sekunde jagt sie in den interstellaren Raum hinaus. Der gravitative Einfluss der Sonne schwindet und eines Tages wird dann Voyager 1 den Stern Gliese 451 im Sternbild Giraffe passieren. Doch darauf muss man noch schlappe 40.000 Jahre warten.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt  
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Freitag 01.01.2016
Einsteins Theorien in der Praxis
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Auch zu Beginn des neuen Jahres bietet der Sternenhimmel schon am frühen Abend gute Beobachtungsmöglichkeiten. Denn trotz der Tatsche, dass wir die Wintersonnenwende und damit sowohl die niedrigste Sonnenhöhe und als auch den kürzesten Tag hinter uns gelassen haben, erhöhen sich die Tageslängen momentan nur unmerklich. So lässt sich schon am frühen Abend im Osten mit der Wega (Sternbild Leier) sogar noch ein Objekt des Sommerdreiecks entdecken. Im Laufe der Nacht ziehen dann sowohl das Herbstviereck (aus den Sternen Algenib, Scheat, Markab und Sirrah bestehend), das Wintersechseck (mit Capella im Fuhrmann, Aldebaran im Stier, Rigel im Orion, Sirius im Großen Hund, Prokyon im Kleinen Hund und Pollux in den Zwillingen), als auch mit Jupiter und Mars zwei Planeten über den Himmel. Nach Mitternacht erscheint im Osten mit dem Löwen schon ein Frühlingssternbild.
Ein Newsletter wie „Kultkomplott“ kann im Allgemeinen ein unabhängiges, kulturelle Strömungen aufnehmendes und reflektierendes Portal für München und Umgebung sein. Für Astronomen gibt es im Besonderen spezielle Newsletter, die vor allem von den astronomischen Fachzeitschriften zur Verfügung gestellt werden. Hier sind neuste Ergebnisse und Meldungen aus der Forschung von besonderem Interesse, die, entgegen manch scheinbarer Sensation für die Medien, für den Experten selbst extrem unspektakulär sein können. So wurde unlängst bekannt, dass der von großen Erwartungen begleitete Komet Catalina in den Möglichkeiten der Sichtbarkeit weit hinter den kühnen Vorhersagen zurückbleiben wird. Für einige Nachrichtendienste war Catalina allerdings schon fest als Himmelsschauspiel für die Zeit um Weihnachten und Silvester eingeplant, um damit die Fiktion um den Stern von Bethlehem anzufeuern. Solche Meldungen führen natürlich in die Irre. Denn wahr ist, dass dieser Komet nur sehr schwer und mit einem größeren Fernglas aufzufinden ist. Mit dem Glanz eines mit bloßem Auge sichtbaren Schweifsternes hatte Catalina wenig gemein.
Anders verhält es sich mit Voraussagen, die dann auch tatsächlich eintreffen. So gerade geschehen bei Berechnungen um den in der letzten Folge von „Kosmos“ beschriebenen Effekt der Gravitationslinse. Nur kurz nach dem 100. Geburtstag der Relativitätstheorie wurde jetzt bekannt, dass Forscher verschiedener kalifornischer Universitäten diesen Effekt präzise vorausberechnet hatten und ein Hubble-Space-Telescope-Team prompt das Beweisfoto liefern konnte (http://www.spacetelescope.org/videos/heic1525a/). Zum sechsten Mal leuchtete der energiereiche Blitz einer extrem fernen Supernova auf. Einsteins Theorien sind also erneut bewiesen worden, allerdings mit einem gravierenden Unterschied. Waren es bei Eddingtons Beobachtungen einer Sonnenfinsternis und des abgelenkten Sternenlichtes der Hyaden im Jahr 1919 noch Entfernungen von gerade einmal 150 Lichtjahren, so haben die jetzt beobachteten Ereignisse im frühen Stadium des Universums stattgefunden: Die durch den Gravitationslinseneffekt entdeckte Supernova liegt hinter einem Galaxienhaufen in einer schier unbegreiflichen Entfernung von fast 10 Milliarden Lichtjahren. Das Licht stammt also aus einer Zeit, in der die Existenz von Sonne und Erde, die vor knapp 5 Milliarden Jahren entstanden, noch in weiter Ferne lagen.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Montag 30.11.2015
„Im Anfang war die Kraft“
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Schon in den ersten Dezembertagen regiert nun wieder das riesige Wintersechseck mit seinen Sternbildern Zwillinge, Fuhrmann, Stier, Orion, Großer und Kleiner Hund den winterlichen Abendhimmel. Vor allem Sirius im Großen Hund ist als hellster aller Fixsterne nun schon vor Mitternacht deutlich in südlicher Richtung sichtbar.
Den Morgenhimmel bestimmen nach wie vor die strahlende Venus und der helle Jupiter. Mars als Dritter im Bunde fällt von der Helligkeit her deutlich ab und ist nicht allzu schwer zwischen den beiden Planeten zu finden.
Vor genau einhundert Jahren wurden die Naturwissenschaften Astronomie und Physik durch eine bahnbrechende Theorie in ihren Grundfesten erschüttert. Albert Einstein hatte soeben seine allgemeine Relativitätstheorie vorgestellt. Fast wie einst Goethes Faust schon formuliert hatte, stand nun fest, „...im Anfang war die Kraft“. Eine Kraft, die durch ihre Allgegenwärtigkeit sogar Raum und Zeit beeinflussen konnte, eine Kraft, die sowohl in irdischen Alltagssituationen wirkt, wie auch in den fernsten Regionen des Kosmos. Damit war einer der größten Forschungserfolge in der Menschheitsgeschichte gelungen. Eine Theorie, die auch noch ein Jahrhundert später Bestand haben sollte, übrigens ganz im Gegensatz zum Kopernikanischen Weltbild: Seine Anerkennung zog sich über mehrere Jahrhunderte und ihre Vertreter hatten im Extremfall sogar mit dem Zorn und der Verfolgung durch die Inquisition zu rechnen. Einsteins Theorie wurde hingegen schon bald akzeptiert und vor allem durch verschiedenste astronomische Beobachtungen untermauert: Die Ablenkung des Lichts ferner Sterne durch das Schwerefeld der Sonne - wie von Einstein vorausgesagt - wurde erstmals von Arthur Eddington bei einer totalen Sonnenfinsternis im Mai 1919 beobachtet. Wenn wir heute über die Entwicklung des Universums sprechen, bilden die Gedanken des genialen Theoretikers ebenso die Grundlage wie für die Beschreibung der kosmischen Singularität, des Anfangs aller Dinge schlechthin.
Natürlich fehlen in diesem kosmischen Grundgefüge noch einige kleine Puzzle-Teile. Doch nach und nach werden auch diese Lücken geschlossen werden, wie der Nachweis des Higgs-Teilchens durch die Wissenschaftler des Kernforschungszentrums CERN in Genf unlängst verdeutlichte. Gigantische Apparaturen sind hierfür nötig und auch der Aufwand an geistigen Kräften ist enorm. Momentan konzentrieren sich die Forscher auf ein anderes „missing link“, denn wenn die Gravitation allgegenwärtig ist, muss auch noch der direkte Nachweis von Gravitationswellen erbracht werden. Die Suche nach der berühmten Stecknadel im Heuhaufen ist im vollen Gange. Sicherlich geben die ausgestrahlten Wellen von pulsierenden Sternen (siehe Kosmos 4/14) erste Hinweise auf die Existenz dieser Schwingungen der Raumzeit. Der direkte Nachweis steht allerdings noch aus. Doch genau das ist es ja auch, was eine spannende Wissenschaft ausmacht: Selbst 400 Jahre nach Galilei und Kepler schaut man fragend nach vorn und versucht den Geheimnissen des nahen und des fernen Kosmos auf die Spur zu kommen. Die Astronomie bleibt somit eine Wissenschaft, die nach 100 Jahren Relativitätstheorie spannender und dynamischer kaum sein kann.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Sonntag 01.11.2015
Prinz gesucht
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Sternwarte Sonneberg
Gleich zu Monatsbeginn lohnt sich der Blick zum südöstlichen Morgenhimmel, denn mit der engen Begegnung des Morgensterns Venus und des roten Planeten Mars ist eine ungewöhnliche Planetenkonstellation kurz vor Sonnenaufgang zu beobachten. Dies wird besonders deutlich, wenn sich am 3.November noch der abnehmende Mond hinzugesellt. Sehr auffällig ist auch, dass neben dem Herbstviereck im Süden (die Sterne Algenib, Scheat, Markab und Sirrah) noch immer das Sommerdreieck im Südwesten (die Sterne Wega, Atair und Deneb) zu sehen ist, was auf den immer früheren Sonnenuntergang zurückzuführen ist. Wenn dann vor Mitternacht der Himmelsjäger Orion und der helle Stern Kapella aus dem Sternbild Fuhrmann in östlicher Richtung aufsteigen, sind die ersten Wintersternbilder sichtbar.
Die Entwicklung der modernen Astronomie wird immer stärker von Großteleskopen geprägt. Galt noch vor wenigen Jahrzehnten die Konstruktion von Teleskopen mit Spiegeldurchmessern jenseits von fünf Metern als unmöglich, so sind heute Einzelspiegeloptiken von mehr als acht Metern oder Segmentspiegel mit bis zu zehn Metern Durchmesser Realität geworden. Man setzt in der Wissenschaft zusätzlich noch auf eine weitere geniale Idee, denn die Zusammenschaltung solcher Riesenteleskope zum Verbund erhöht das Auflösungsvermögen und die damit verbundene Vergrößerung erheblich. Hier sind die beiden Keck-Teleskope auf dem Mauna Kea in Hawaii und das Vierfachsystem der Europäischen Südsternwarte ESO auf dem Cerro Paranal in Chile die führenden Einrichtungen. Solche Teleskope auf Bergspitzen anzusiedeln, macht insofern Sinn, da die besten Beobachtungsbedingungen fernab der Großstädte existieren.
Sogar mitten in Deutschland gibt es mit dem 638m hohen Erbisbühl einen solchen Teleskop-Berg. Unweit vom bayrischen Coburg steht dort  im benachbarten Thüringen die ehemalige Landessternwarte Sonneberg. Bereits im Jahr 1925 vom legendären Astro-Pionier Prof. Cuno Hoffmeister gegründet, verfiel das einstige Prestigeobjekt der sozialistischen Forschung noch zu Zeiten der DDR in einen Dornröschenschlaf, weil der international anerkannte Wissenschaftler politisch in Ungnade geriet und die Forschungsmittel drastisch gekürzt wurden. Leider hat sich bis heute kein finanzkräftiger Prinz gefunden, der den entscheidenden Kuss des Erwachens geben konnte. So bleiben die sinnvollen Pläne für die Nutzung der sieben Sternwarten durch interessierte  Bürger und Familien weiterhin in der Schublade. Und dies, obwohl hier die größte Sammlung analoger fotografischer Himmelsaufnahmen der Welt existiert.
Zum Glück sind die langjährigen Renovierungsarbeiten in der bayrischen Landeshauptstadt sowohl an den Fernrohrkuppeln und als auch am Planetarium des Deutschen Museums erfolgreich abgeschlossen. Übrigens, ein Besuch lohnt sich!
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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KultKomplott versteht sich als ein unabhängiges, kulturelle Strömungen aufnehmendes und reflektierendes Portal.