• vom 28.01.2011, 15:20 Uhr

Kompendium

Update: 28.01.2011, 15:26 Uhr

Wissenschaft

Zeitmaschinen aus Glas




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Von Christian Pinter

  • Teleskope ermöglichen Reisen quer durch Raum und Zeit - und fast zurück bis zum Urknall. 2015 soll das bisher größte seiner Art, das James-Webb-Teleskop, ins All befördert werden.

Literaturhistoriker studieren die Werke verstorbener Autoren und deren Biografien. Dabei können sie ihnen freilich nicht beim Schreiben über die Schulter schauen. Archäologen ergründen die Lebensweise unserer fernen Vorfahren anhand geborgener Funde: Interviews sind ihnen verwehrt. Astronomen hingegen erleben die Welt heute noch so, wie sie einst war. Dieses höchst exklusive Privileg verdanken sie dem endlichen Tempo des Lichts. Das ist mit 299.792 km pro Sekunde zwar sehr flink, aber nicht unendlich schnell unterwegs. Daher erreicht uns jede kosmische Botschaft grundsätzlich mit Verspätung - und spiegelt den Zustand der Lichtquelle beim Absenden des Lichtstrahls wider. Der Blick hinaus ins All reicht unweigerlich immer zurück in die Vergangenheit.


Die Jupiter-Verspätung

Einen Lichtblitz auf dem Mond würden wir schon eine Sekunde später wahrnehmen. Die Wärme der Sonnenstrahlen spüren wir acht Minuten, nachdem sie die Sonnenoberfläche verlassen haben. Tauchen Jupiters Monde in den Planetenschatten ein, sehen wir das eine halbe oder Dreiviertelstunde später - je nachdem, wie weit Jupiter gerade von uns absteht. Dieser Unterschied machte den Dänen Olaus Römer 1676 überhaupt erst auf die Begrenztheit der Lichtgeschwindigkeit aufmerksam.

Von Alpha Centauri , dem sonnennächsten Sternsystem, ist das Licht vier Jahre zu uns unterwegs, vom funkelnden Sirius achteinhalb. Und als es sich von der Wega im Sternbild Leier aufmachte, kamen die heute 25-Jährigen gerade auf die Welt. Wer seinen 37. Geburtstag feiert, ist so alt wie das Licht von Arktur im Bärenhüter, wer 67 ist, wie das von Aldebaran im Stier. Der Schein der meisten Sterne im Großen Wagen machte sich in der Zwischenkriegszeit auf die Reise.

Astronomen der Europäischen Südsternwarte fingen das Licht der Galaxie "NGC 1232" nach 100 Mio. Jahren Reise durchs All ein. Foto: ESO

Astronomen der Europäischen Südsternwarte fingen das Licht der Galaxie "NGC 1232" nach 100 Mio. Jahren Reise durchs All ein. Foto: ESO Astronomen der Europäischen Südsternwarte fingen das Licht der Galaxie "NGC 1232" nach 100 Mio. Jahren Reise durchs All ein. Foto: ESO

1895 publizierte der Engländer Herbert George Wells den sozialkritischen Roman "Die Zeitmaschine". Damals brach das Licht des südlichen Doppelsterns My Velorum zu uns auf. Beim Stern Kaus Media im Schützen geschah dies um 1703, dem Gründungsjahr der "Wiener Zeitung". Das Siebengestirn im Stier erblicken wir heute so, wie es um 1612 aussah. Damals stritt Galilei noch ungestraft für Kopernikus. Der Blick zum Polarstern entführt uns in die Jugendzeit William Shakespeares, jener zum Sternhaufen "Krippe" in die Kindertage der Jeanne d´Arc.

Vom Deneb , dem hellsten Stern im Schwan, ist das Licht 1400 Lichtjahre zu uns unterwegs. Damals nahmen die Slawen den Balkan ein. Beim Fernglasblick zu den Kugelsternhaufen am Rande unserer Milchstraße landet man hingegen bereits in der Steinzeit. Mit freiem Auge erspähen wir gerade noch den Andromedanebel : Diese allernächste fremde Spiralgalaxie ist 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Das berühmte Skelett der Lucy in Äthiopien - sie gehörte zur ausgestorbenen Gattung "Australopithecus" - ist rund 700.000 Jahre älter.

Im ausgedehnten Virgo -Galaxienhaufen machen Fernrohrbesitzer hunderte Milchstraßen aus. Sein Zentrum liegt etwa 65 Millionen Lichtjahre entfernt. Vor ebenso langer Zeit löschte ein gewaltiges Massensterben die Hälfte aller Tierarten auf Erden aus, darunter Dinosaurier und Ammoniten. Mit großen Amateurteleskopen dringt man zumindest bei den Quasaren noch tausendmal weiter ins All vor. Der scheinbar hellste heißt prosaisch "3C 273": Ein gefräßiges Schwarzes Loch erhitzt die Materie im Zentrum der fernen Galaxie und lässt sie mit unglaublicher Leuchtkraft erstrahlen. Wir wissen allerdings nicht, ob das Monster heute noch immer so gierig ist wie einst. Damals, vor 2,5 Milliarden Jahren, war der Sauerstoff in der Erdatmosphäre erst ein Spurengas. Quasar-Beobachter dürfen dennoch tief durchatmen.

Modell des für 2015 geplanten Weltraumteleskops "James Webb", das sechs Mal mehr Licht einfangen soll als "Hubble". Foto: NASA

Modell des für 2015 geplanten Weltraumteleskops "James Webb", das sechs Mal mehr Licht einfangen soll als "Hubble". Foto: NASA Modell des für 2015 geplanten Weltraumteleskops "James Webb", das sechs Mal mehr Licht einfangen soll als "Hubble". Foto: NASA

Die berühmte Zeitmaschine des Herbert G. Wells war ein mechanischer Apparat aus Nickel, Elfenbein, Ebenholz, Bergkristall und Quarz. Im Herzen der astronomischen "Zeitmaschinen" befinden sich Hohlspiegel aus Glas oder Glaskeramik, bedampft mit hochreflektierendem Aluminium. Je größer die Oberfläche, desto mehr Licht trichtern die Optiken ein. Der größte heimische Spiegel ist 1,5 Meter groß und arbeitet am Mitterschöpfl in Niederösterreich.

Die mächtigsten Spiegel der Welt messen mehr als zehn Meter Durchmesser. Sie raffen gleich zwei- bis dreimillionen Mal so viel Licht zusammen wie das menschliche Auge. An dessen Stelle tritt ein hochempfindlicher gekühlter CCD-Chip. Dieser Bildsensor sammelt die spärlichen Photonen, salopp "Lichtteilchen" genannt, über Stunden hinweg ein und addiert sie; ähnlich einem Messglas, in welches nach und nach Regentropfen fallen.

Hebt man die Teleskope ins All, öffnet sich der Blick noch weiter. Denn dort oben entgehen sie der Filterwirkung und den Turbulenzen der Erdatmosphäre. Dafür muss man sich beim Spiegeldurchmesser bescheiden: Die Optik des Hubble-Weltraumteleskops misst 2,4 Meter, jene des europäischen Infrarotobservatoriums "Herschel" dreieinhalb Meter.

Solche Zeitmaschinen zeigen Galaxien, wie sie vor zehn Milliarden Jahren aussahen. Offenbar wuchsen sie, indem sie Ströme aus kühlem Wasserstoff und Heliumgas aus ihrer Umgebung ansaugten. So wurden 15 bis 100 mal mehr Sterne geboren als in unserer Milchstraße heute. Es gab einen wahren "Babyboom". Mittlerweile sind diese Galaxien alt - dennoch sehen wir sie in jugendlicher Gestalt. Beim Blick zurück in die Zeit verlieren die Begriffe "alt" und "jung" rasch ihren Sinn. Besser, man verwendet die Wörter "früh" und "spät".

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Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
Dokument erstellt am 2011-01-28 15:20:17
Letzte Änderung am 2011-01-28 15:26:00



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