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Vortrag von Astrophysikerin Dr. Sylvia Plöckinger

Vortrag von Astrophysikerin Dr. Sylvia Plöckinger:

„Galaxien – und unser Platz im Universum“

 

Einen faszinierenden Vortrag hielt die aus Grieskirchen stammende junge Astrophysikerin Dr. Sylvia Plöckinger beim Clubabend mit Damen am 10. März. Sie führte die gebannt lauschenden Zuhörer auf eine Reise durch das unendliche Universum, führte die gigantischen Raum-Zeit-Dimensionen vor Augen und zeichnete ein Szenario, was in Milliarden von Jahren auf uns zukommen wird, wenn die Milchstraße und der Andromeda-Nebel „kollidieren“.

Hier der Versuch einer Zusammenfassung ihres Vortrages:

 

„Galaxien und unser Platz im Universum“ – so lautet der Titel ihres Referates. Das Universum und unsere Rolle, unser Platz in diesem Universum soll verdeutlicht werden.
Eine faszinierende Reise beginnt…

 

Die Milchstraße ist unsere Heimatgalaxie, allerdings ist diese durch „Lichtverschmutzung“ meist nicht mehr deutlich zu erkennen. „Wir sitzen da drinnen…“ – so Plöckingers lapidarer Kommentar mit Hinweis auf die Dimensionen: Die Milchstraße ist ein riesig großes Konstrukt. Sie besteht immerhin aus rund 200 Milliarden Himmelskörpern.

Am Beispiel einer Galaxie aus Sand verdeutlicht sie diese Dimensionen: 10 Kubikmeter Sand  entsprechen diesen 200 Milliarden Himmelskörpern, wenn die Sonne der Größe eines Sandkornes entspräche. Würde die keine Keine-Sorgen-Arena mit 1-2 Millimeter dieses Sandes befüllt, entspräche dies diesem Größenverhältnis. Es zeigt sich: Im Universum existiert eine unglaubliche Vielzahl von Galaxien…
Die Folgefrage: Gibt es Leben auf anderen Planeten? Eine Untersuchung, die Himmelskörper kategorisiert, auf denen Leben möglich ist, ergibt: Es gibt mindestens ebenso viele Planeten wie Sterne! Das heißt: Jedes einzelne Sandkorn in der Keine Sorgen Arena hat durchschnittlich einen Planeten, der diese (Sandkorn-)Sonne umkreist. Es gibt so viele Möglichkeiten, dass Lebensformen irgendwo da draußen bestehen  – und jeder Astronom ist überzeugt, dass es möglich sei, dass anderswo Leben existiere. Eine gegenseitige Kontaktaufnahme hingegen wird in der Forschung skeptisch beurteilt – zu groß sind die Distanzen. Es muss nicht nur vom Raum, sondern auch von der Zeit her passen. „Da bin ich skeptisch, das wird schwierig. Doch irgendwo draußen auf einem Stern, einen Planeten wird es Leben geben… davon bin ich aufgrund mathematischer Berechnungsergebnisse überzeugt“, sagt die Astrophysikerin.
Die galaktische Nachbarschaft: Die Andromeda-Galaxie ist unsere Nachbargalaxie, die sich herrlich in klaren Nächten präsentiert (wenn man weiß, wo man sie suchen muss).  Auch sie hat kleinere Begleitgalaxien. Ebenso die Milchstraße: Auf der Südhalbkugel sieht man etwa die „Magellanschen Wolken“ besonders gut, diese Satellitengalaxien sind sehr gut sichtbar und eine beeindruckende Erscheinung.
Hauptfragestellungen der Forschung: Woher kommen wir? Wohin gehen wir? – Allerdings: Wir reden dabei von Galaxienskalen und beziehen uns auf unsere Milchstraßenentwicklung.


Methoden in der Physik: 
Beobachtungen – die Schwierigkeit dabei sind die Zeitskalen. Es sind für uns immer nur „snapshots“, Momentaufnahmen. Alles ist ständig in Bewegung, im Zeitfluss.
Experimente – die Schwierigkeit dabei sind die Größenskalen, die extreme Dichte und Temperaturen.
Simulationen – „Ein Universum im Computer“. Die EDV wird mit bekanntem Wissen gefüttert, daraus wird eine Hochrechnung simuliert. „Im Computer können wir das alles lebendig machen!“

Wie aber simuliert man Galaxien? In den Anfängen: Erik Holmberg hat in den 40er-Jahren gewusst, Licht folgt den gleichen Gesetzen wie die Gravitation. Er hat sich eine Apparatur mit Glühbirnen gebaut und deren Lichtwirkung gemessen. 
Die Zeit-Dimensionen stellen eine besondere Herausforderung dar: Das Alter des Universums wird mit 13,72 Milliarden Jahren angegeben. Die Simulationen dafür passieren auf den größten verfügbaren Computern „Pleiades“ der NASA in den USA, diese Simulation hat neun Monate gedauert – doch all das war nur Simulation für eine einzige Galaxie…
Ein Exkurs in die Kosmologie: Mit all dem, was vom Anfang  des Universums bekannt ist, wird der Computer zur Simulation gefüttert – „und ich warte, was dabei herauskommt“, sagt Sylvia Plöckinger. Eine Annahme: Das Universum bestehe hauptsächlich aus dunkler Energie und dunkler Materie. Doch die Unschärfe dabei: „Wir wissen nicht genau, was das ist – aber damit kann man ganz gut rechnen…“, sagt sie mit einem Augenzwinkern.

Eine weitere Frage:  Das Universum expandiert – und expandiert beschleunigt. Doch welche Energie treibt dieses Universum auseinander? Diese Kraft wird „dunkle Energie“ genannt.
Die Zukunft der Milchstraße: Wohin gehen wir? Diese Frage habe eine pikante Begleitnote:  „Uns persönlich wird´s ja nicht mehr so intensiv treffen…“ .
Andromeda nähert sich der Milchstraße mit 300 Kilometern pro Sekunde. Wenn Andromeda mit uns auf Kollisionskurs ist – was kommt dann? Auch dafür gibt es eine Simulation. In 3,75 Mrd. Jahren wird der Blick von der Milchstraße aus auf Andromeda bereits spektakulär, die interstellare Kollision naht. Ab dann wird’s dramatisch. Nur 100  Mio Jahre später wirken die gegenseitigen Kräfte schon sehr intensiv. Plöckinger sagt bildhaft: „Die Sternfabrik wird stark angeworfen, es tut sich sehr viel.“  Nach 4 Mrd. Jahren wird es turbulent, nach 7 Mrd. Jahren sind beide Galaxien nicht mehr voneinander zu unterscheiden. Wir selbst befinden uns dann im Eck – oder irgendwo – einer riesengroßen Galaxie. Die Erde und die Sonne wird es allerdings dann schon längst nicht mehr geben. Was bedeutet das für die Zukunft des Menschen? Plöckinger analytisch und staubtrocken: „Wenn wir es in den nächsten 5 Mrd. Jahren nicht geschafft haben, einen anderen Himmelskörper zu bereisen, dann haben wird die Zeit nicht gut genützt. Dann sind wir fatal gescheitert: Denn das bevor stehende Ereignis kann uns nicht überrascht haben…“.
Die solare Nachbarschaft: Sternkollisionen gibt es praktisch nicht, zu viel leerer Raum ist dazwischen. Galaxien hingegen – natürlich auf anderen Zeitskalen – „kollidieren“ weitaus häufiger. Zum Vergleich: Wenn unsere Sonne einen Durchmesser eines Tischtennisballes hätte – etwa 40 mm – dann wäre der nächste Stern 1140 Kilometer entfernt.
Zusammenfassend: Die Erde nimmt im Sonnensystem einen bestimmten Platz ein, das Solarsystem in der interstellaren Nachbarschaft, diese Ansammlung wiederum in der Milchstraße – diese wiederum in einer lokalen galaktischen Gruppe, diese wiederum ist Teil eines „Superclusters“ von Galaxien, diese wiederum ein Teil eines Local Superclusters – und schließlich dieses wiederum ein Teil des beobachtbaren Universums. Diese Kategorisierung zeigt die gigantischen Dimensionen in Zeit und Raum.

Eine endgültige Antwort auf die unendlich vielen Fragen, die das unendlich scheinende Universum aufwirft, ist wohl so schnell nicht zu erwarten…

Die Fotos zu diesem spannenden Vortrag finden Sie hier.