„Alles, was wir am Himmel sehen, gehört der Vergangenheit an.“ Timothy Ferris, Seeing in the Dark ( S. 116)

Das Universum erzählt seine Geschichte hauptsächlich durch Licht und andere Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung. Wir lernen die Planeten, Sterne und Galaxien durch ihr Licht kennen – sichtbares Licht sowie ultraviolettes und längerwelliges Infrarotlicht mit kürzerer Wellenlänge, das für das Auge unsichtbar ist, aber von bestimmten Teleskopen auf der Erde und im Weltraum wahrgenommen werden kann – und durch das noch längere Wellen der Funkenergie, die sie uns senden. Diese Wellen kommen nicht sofort an. Obwohl sie mit der schnellstmöglichen Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit) unterwegs sind, brauchen sie eine Weile, um hierher zu gelangen. Das Universum ist groß, daher werden die Nachrichten durch die riesigen Abgründe des Weltraums verzögert, die es durchqueren muss, um uns zu erreichen. Das Licht legt JEDE ZWEITE 186.000 Meilen zurück (Kinder, bitte versuchen Sie nicht, ohne Aufsicht eines Erwachsenen so schnell zu reisen !!!). In metrischen Einheiten sind das ungefähr 300.000 Kilometer pro Sekunde.

Wie lange dauert das Licht? erreichen Sie uns von vertrauten Objekten? Machen wir einen kurzen Rundgang durch das Sonnensystem und fragen an jedem Ort, wie lange es dauert, bis sein Licht uns hier auf der Erde erreicht.

Der Mond und die Sonne

Der Mond, fotografiert mit einer Digitalkamera durch ein Teleskop von Timothy Ferris (aus „Im Dunkeln sehen“).

Das uns am nächsten liegende Objekt ist der Mond. Seine durchschnittliche Entfernung beträgt ungefähr 240.000 Meilen, so dass das Licht vom Mond (240.000 Meilen geteilt durch 186.000) 1 und 1/3 Sekunden benötigt, um vom Mond zur Erde zu gelangen. Als Astronauten den Mond umkreisten und später auf seiner Oberfläche gingen In den 1960er Jahren bemerkten die Fernsehzuschauer, dass sie Fragen, die von der Erde übertragen wurden, nur langsam beantworteten. Das lag daran, dass es 1,3 Sekunden dauerte, bis die Frage zum Mond wanderte, und weitere 1,3 Sekunden, bis die Antwort zur Erde zurückkehrte. Diese 2,6 Sekunden waren genau die Hin- und Rückfahrt für Radiowellen zwischen Erde und Mond.

Die Sonne ist 150 Millionen Kilometer entfernt, sodass das Sonnenlicht 8 und 1/3 Minuten benötigt, um zu uns zu gelangen. In so kurzer Zeit ändert sich nicht viel an der Sonne, aber es bedeutet immer noch, dass man die Sonne so sieht, wie sie vor 8 Minuten war. Foto der Sonne in Wasserstoff-Alpha-Licht.

Die Planeten

Jupiter, fotografiert mit einer HDTV-Kamera durch a Hinterhofteleskop von Kenneth Crawford und Michael A. Mayda (aus Seeing in the Dark).

Der Riesenplanet Jupiter, dessen große Monde Galileo mit seinem „Trouble-Making“ -Teleskop entdeckt hat, ist mehr als 5 mal weiter von der Sonne entfernt als die Erde. Wir sehen einen Planeten wie Jupiter, weil sein Licht – das wie die anderen Planeten und der Mond von der Sonne ausgeht – ungefähr 43 Minuten braucht, um Jupiter zu erreichen. Die Rückfahrt zur Erde kann zwischen 35 und 52 Minuten dauern, je nachdem, ob wir uns auf derselben Seite der Sonne wie Jupiter oder auf der anderen Seite befinden.

Der kleine Pluto ist so klein und abgelegen, dass er war Erst 1930 entdeckt, umkreist die Sonne 40 Mal weiter als wir. Das Sonnenlicht braucht ungefähr 5 1/2 Stunden, um es zu erreichen, und ungefähr zur gleichen Zeit, um zur Erde zurückzukehren. Bis das Licht uns erreicht, hat es sich so weit ausgebreitet, dass der Planet sehr dunkel aussieht und ein gutes Teleskop benötigt, um es zu erkennen. PhotoPhoto von Pluto und seinem Mond Charon, gesehen mit dem Hubble-Weltraumteleskop im Jahr 1994.

Jenseits des Sonnensystems

Wenn wir uns über das Sonnensystem hinaus bewegen, müssen wir Entfernungen und Reisezeiten skalieren wechseln. Jetzt braucht das Licht Jahre, nicht Stunden, um zu uns zu gelangen. Der Stern, der der Sonne am nächsten ist, ist Teil eines Systems von drei Sternen. (Im Gegensatz zur Sonne, die ein Einzelgänger ist, werden viele Sterne in Gruppen von zwei, drei, vier oder mehr gefunden.) Der hellste Stern in unserem Nachbarsystem heißt Alpha Centauri (ausgesprochen Al „fa Sen“ zu ree), und es ist ein virtueller Zwilling der Sonne. Das Licht von Alpha Centauri benötigt mehr als 4 Jahre, um die Sonne zu erreichen. (Astronomen verwenden einen speziellen Begriff für diese Art der Entfernungsmessung – sie sagen, der Stern ist 4 Lichtjahre entfernt.)

Der Doppelstern Albireo , fotografiert durch ein Teleskop von Timothy Ferris (aus „Im Dunkeln sehen“), ist 385 Lichtjahre von der Erde entfernt, daher wurde das Licht, das wir heute Abend davon sehen, im 17. Jahrhundert emittiert.

The Der hellste Stern in unserem Himmel ist der „Hundestern“ Sirius (ausgesprochen Sea „ree us). Er ist der Hauptstern im Sternbild des großen Hundes Canis Major. Sirius ist ungefähr 9 Lichtjahre entfernt. Denken Sie daran, was Sie vor 9 Jahren getan haben. Dann begann das Licht, das wir heute Abend von Sirius sehen, seine Reise zu uns. Nicht weit von Sirius am Himmel befindet sich der helle Stern Betelgeuse (ausgesprochen Käfersaft). Es ist so weit, dass sein Licht 430 Jahre braucht, um uns zu erreichen.Das Licht, das wir heute Abend von Betelgeuse aus sehen, hat es Ende des 16. Jahrhunderts verlassen.

Im gleichen Teil der Konstellation ist Orion wie Betelgeuse, aber noch weiter entfernt, der Orionnebel, ein Ort, an dem sich neue Sterne bilden Seine Entfernung beträgt 1500 Lichtjahre, was bedeutet, dass das Licht, das wir von ihm sehen, mehr als tausend Jahre vor der Erfindung des Teleskops zurückblieb.

Der Orionnebel, eine glühende Wolke aus Gas und Staub, in der sich neue Sterne bilden, von Rob Gendler.

Je weiter ein Objekt im Weltraum entfernt liegt, desto länger dauert es, bis es beleuchtet ist Um zu uns und dem Älteren zu gelangen, ist das Licht, wenn es die Erde erreicht. Wenn wir tiefer und tiefer in die Milchstraße (die Insel der Sterne, in der wir leben) schauen, schauen wir tiefer in die Vergangenheit. Licht kann Dutzende von Licht aufnehmen Tausende von Jahren oder mehr, um uns von entfernten Teilen unserer Galaxie zu erreichen, die ungefähr 100.000 Lichtjahre breit ist.

Andere Galaxien

Sobald wir uns außerhalb der Galaxie bewegen, begegnen wir dem Vorabend n größere Räume und längere Lichtlaufzeiten. Eine der großen wissenschaftlichen Ideen der Astronomie des 20. Jahrhunderts war die Entdeckung, dass es andere Galaxien gibt – die sich so weit ausdehnen, wie unsere großen Teleskope sehen können. Milliarden anderer Sterneninseln sind im großen dunklen Ozean des Weltraums verstreut.

Die Andromeda-Galaxie von Rob Gendler.

Die der Milchstraße am nächsten gelegene große Galaxie ist die Andromeda-Galaxie. Manchmal nennen Astronomen es M31, nach seiner Nummer im berühmten Messier-Katalog unscharfer Himmelsobjekte. Die Andromeda-Galaxie (ausgesprochen An drah „mid a) liegt etwa 2 1/2 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Das Licht, das wir heute Abend von ihr sehen, hat sie vor mehr als 2 Millionen Jahren verlassen, als unsere Spezies gerade anfing, ihren zerbrechlichen Halt zu finden auf dem Planeten Erde.

In diesem Sinne ist Astronomie größtenteils eine alte Geschichte: Je weiter entfernt Objekte sind, desto älter ist die Geschichte, die sie uns erzählen müssen. Junge Menschen, die auf CNN, im Internet und „Instant“ aufgewachsen sind Messaging „mag zunächst den Gedanken zügeln, dass die neuesten Informationen, die wir von einer Nachbargalaxie erhalten können, 2 Millionen Jahre alt sein könnten. Für Astronomen ist diese Verzögerung bei der Ankunft des Lichts jedoch eines der größten Geschenke des Universums.“ / p>

Schließlich besteht eine der grundlegenden Aufgaben der Astronomie darin, die Geschichte des Universums auszufüllen – vom Urknall bis zu dem Moment, in dem Sie diesen Absatz lesen. Astronomen könnten eine solche Aufgabe möglicherweise nicht übernehmen, wenn die Informationen aus dem Universum auf aktuelle Ereignisse beschränkt wären. Aber das Universum ist eine Zeitmaschine. Wenn wir weiter entfernte Objekte betrachten, lernen wir etwas über ältere Zeiten und Phänomene. Große Teleskope ermöglichen es uns, Milliarden von Jahren in die Vergangenheit zu schauen und die Geschichte des Kosmos Äon für Äon zu rekonstruieren.

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