Astronomie - Astronomie.

Astronomie - Astronomie. 1 EINLEITUNG Astronomie, Wissenschaft, die sich mit Himmelskörpern beschäftigt. In erster Linie umfasst die Astronomie Planeten und deren Satelliten, Kometen und Meteore, Sterne und interstellare Materie, als Galaxien bezeichnete Sternsysteme und Galaxiengruppen. Die moderne Astronomie teilt sich in mehrere Zweige: Die Astrometrie beschäftigt sich mit dem Studium der Position und der Bewegungen der Himmelskörper aufgrund von Beobachtungen. In der Astromechanik behandelt man die Bewegungen der Himmelskörper mit Hilfe der Gravitationstheorie und Mathematik. In der Astrophysik untersuchen Wissenschaftler die chemische Zusammensetzung der Himmelskörper mit Hilfe von spektroskopischen Analysen (siehe Spektroskopie). Den physikalischen Phänomenen versuchen sie mit den Gesetzen der Physik auf die Spur zu kommen. Thema der Kosmologie ist die Erforschung des Universums als Ganzem. 2 URSPRÜNGE Es war vermutlich nicht nur die Neugier alter Völker bezüglich Tag und Nacht und Sonne, Mond und Sternen, die zu der Beobachtung der Himmelsphänomene führte. Der Ursprung der Astronomie lag wohl eher in der Notwendigkeit, genau die Zeitpunkte für die Saat und die Ernte zu bestimmen sowie Richtungen und Standorte auf langen Reisen festzustellen. Siehe Archäoastronomie Den alten Völkern zeigte der Himmel viele regelmäßige Erscheinungen. Die helle Sonne, die den Tag von der Nacht trennte, ging jeden Morgen im Osten auf, bewegte sich während des Tages über den Himmel und ging im Westen, in der beinahe entgegengesetzten Richtung, wieder unter. Nachts waren Tausende von Sternen zu sehen. Wie die Sonne bewegten auch sie sich auf regelmäßigen Bahnen. Dauerhafte Sterngruppen schienen um einen festen Punkt am Himmel, den nördlichen Himmelspol, zu rotieren. Diese Gruppierungen nannte man Sternbilder. Die bislang älteste Darstellung eines Sternbildes befindet sich möglicherweise auf einem Stück Mammutstoßzahn, das bereits 1979 auf der Schwäbischen Alb gefunden und auf ein Alter von 32 500 Jahren geschätzt wurde. Die Elfenbeinschnitzerei zeigt allem Anschein nach das Sternbild Orion. Die Interpretation ist unter Experten jedoch sehr umstritten. In der nördlichen gemäßigten Zone bemerkten die Menschen, dass Tag und Nacht unterschiedlich lang waren. An langen Tagen ging die Sonne im Nordosten auf und stand mittags hoch am Himmel. An den Tagen mit langen Nächten ging die Sonne im Südosten auf und stieg nicht so hoch. Beobachtungen von Sternen, die nach Sonnenuntergang im Westen oder vor Sonnenaufgang im Osten zu sehen sind, zeigten, dass sich die Position der Sonne zu den Sternen allmählich ändert. Wahrscheinlich entdeckten zuerst die Ägypter, dass sich die Sonne in ungefähr 365 Tagen und Nächten vollständig um die Kugel mit den Fixsternen dreht. Siehe Ekliptik Weiteren Untersuchungen zufolge bewegten sich Sonne, Mond und fünf helle Planeten auf einer engen Bahn namens Tierkreis über die Sternenkuppel. Der Mond durchquert den Tierkreis schnell und überholt dabei die Sonne alle 29,5 Tage. Dieser Zeitraum wird synodischer Monat genannt. Sternbeobachter in alten Zeiten versuchten, die Tage und Monate oder Jahre in ein zusammenhängendes Zeitsystem, den Kalender, zu bringen. Da weder ein vollständiger Monat noch ein vollständiges Jahr eine ganze Zahl von Tagen umfassen, ordneten die Verfasser von Kalendern den Monaten eine verschiedene Anzahl von Tagen zu. Im Durchschnitt entsprachen diese Daten auf lange Sicht fast den tatsächlichen Werten. So sieht der moderne Kalender 97 Schaltjahre in einem Zeitraum von 400 Jahren vor. Dadurch hat ein Jahr durchschnittlich 365,2425 Tage, was ziemlich genau dem astronomisch bestimmten Wert von 365,2422 entspricht. Die Sonne und der Mond durchziehen den Tierkreis immer von Westen nach Osten. Im Gegensatz dazu bewegen sich die fünf hellen Planeten - Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn, die sich im Allgemeinen vor dem Hintergrund der Sterne auch nach Osten bewegen - unterschiedlich lange nach Westen oder rückläufig. So sieht es aus, als würden die Planeten ihren Kurs nach Osten unberechenbar gestalten und Schleifen auf ihrem Weg einlegen. Seit dem Altertum glaubten die Menschen, Ereignisse am Himmel, besonders die Bewegungen der Planeten, wären mit ihrem eigenen Schicksal verbunden. Dieser Glaube führte zur Astrologie und zur Entwicklung von mathematischen Schemata für die Vorausberechnung von Planetenbewegungen. 3 BABYLONISCHE ASTRONOMIE Interessante Sternkarten und nützliche Kalender wurden von verschiedenen Völkern des Altertums entwickelt. Die größten Errungenschaften erzielten jedoch die Babylonier. Um ihren Kalender zu vervollkommnen, erforschten sie Sonne und Mond. Als ersten Tag eines Monats bezeichneten sie den Tag nach dem Neumond, wenn der zunehmende Mond zum ersten Mal nach Sonnenuntergang erscheint. Ursprünglich wurde dieser Tag durch Beobachtung ermittelt, aber später wollten ihn die Babylonier vorausberechnen. Um 400 v. Chr. bemerkten sie die unregelmäßige Geschwindigkeit, mit der sich Sonne und Mond von Westen nach Osten über den Tierkreis bewegen. Diese Himmelskörper scheinen sich auf der Hälfte ihrer Bahn mit zunehmender Geschwindigkeit zu bewegen, bis sie eine bestimmte höchste Geschwindigkeit erreichen, um dann wieder langsamer zu werden und zur Ausgangsgeschwindigkeit zurückzukehren. Die Babylonier versuchten, diesen Zyklus arithmetisch darzustellen, indem sie z. B. dem Mond zwei verschiedene Geschwindigkeiten zuordneten: eine feste Geschwindigkeit für die erste Hälfte des Zyklus und eine andere feste Geschwindigkeit für die andere Hälfte. Später verfeinerten sie die mathematische Methode, indem sie die Geschwindigkeit des Mondes als Faktor darstellten, der während der ersten Hälfte des Umlaufs linear vom Minimum auf das Maximum anwächst und dann bis zum Ende des Zyklus auf das Minimum abnimmt. Mit diesen Berechnungen der Bewegungen von Mond und Sonne konnten die babylonischen Sternforscher die Zeit des Neumonds und damit den Beginn des neuen Monats vorhersagen. Ein Nebenprodukt dieser Berechnungen war, dass sie die Positionen von Mond und Sonne für jeden Tag des Monats kannten. Auf ähnliche Art und Weise wurden die Positionen der Planeten berechnet und ihre Bewegung nach Osten und Westen dargestellt. Archäologen haben Hunderte von Tontafeln mit diesen Berechnungen ausgegraben. Einige dieser Tafeln stammen aus den Städten Babylon und Uruk am Euphrat. Die Tafeln tragen die Namen von Astrologen jener Zeit, wie z. B. Naburiannu (um 491 v. Chr.) oder Kidinnu (um 379 v. Chr.). Diese Astrologen haben möglicherweise das Berechnungsschema entdeckt. 4 GRIECHISCHE ASTRONOMIE Die alten Griechen lieferten bedeutende theoretische Beiträge zur Astronomie. Homers Odyssee bezieht sich auf Sternbilder wie den Großen Bären, den Orion und die Plejaden und beschreibt, wie man sich in der Navigation an den Sternen orientieren kann. Werke und Tage (Erga) von Hesiod informierte die Bauern, welche Sternbilder zu verschiedenen Jahreszeiten vor dem Morgengrauen aufgehen, um auf die richtigen Zeitpunkte zum Pflügen, Säen und Ernten hinzuweisen. Wissenschaftliche Beiträge werden mit den Namen der griechischen Philosophen Thales von Milet und Pythagoras von Samos verbunden, obwohl keine ihrer eigenen Schriften erhalten sind. Die Legende, dass Thales die vollständige Verfinsterung der Sonne am 28. Mai 585 v. Chr. vorhersagte, ist möglicherweise unwahr. Um 450 v. Chr. begannen die Griechen ergebnisreiche Untersuchungen der Planetenbewegungen. Der Pythagoreer Philolaos (5. Jh. v. Chr.) nahm an, Erde, Sonne, Mond und die Planeten bewegten sich um ein zentrales Feuer, das durch eine dazwischenliegende Gegenerde verborgen sei. Nach dieser Theorie war die Drehung der Erde um das Feuer alle 24 Stunden für die täglichen Bewegungen der Sonne und der Sterne verantwortlich. Um 370 v. Chr. erklärte der Astronom Eudoxos von Knidos die beobachteten Bewegungen mit einer großen Kugel, die sich einmal am Tag um die Erde drehte. Auf der Kugelinnenseite, so die Erklärung weiter, befänden sich alle Sterne. Um die Bewegungen der Planeten zu deuten, nahm Eudoxos an, innerhalb der Sternenkugel seien die Planeten auf mehreren miteinander verbundenen durchsichtigen Kugeln befestigt. Diese drehten sich unterschiedlich. Der griechische Himmelsbeobachter Aristarchos von Samos versuchte die Bewegungen am Himmel durch die Annahme zu erklären, dass sich die Erde alle 24 Stunden um die eigene Achse dreht und zusammen mit den anderen Planeten um die Sonne kreist. Diese Theorie, die unter der Bezeichnung helioozentrisches System bekannt ist, konnte sich jedoch nicht gegen das geozentrische Weltbild, mit der Erde im Mittelpunkt, durchsetzen. Das geozentrische Weltbild blieb für ungefähr 2000 Jahre praktisch unangefochten. Im 2. Jahrhundert v. Chr. verbanden die Griechen ihre Himmelstheorien mit sorgfältig geplanten Beobachtungen. Die Astronomen Hipparchos von Nicäa und Ptolemäus bestimmten die Positionen von ungefähr 1 000 hellen Sternen und benutzten die resultierende Sternkarte als Unterlage für die Messung der Planetenbewegungen. Sie tauschten das Kugelmodell des Eudoxos gegen ein flexibleres Modell mit Kreisbahnen aus. Grundlage ihres Modells ist die Existenz exzentrischer Kreisbahnen mit der Erde als gemeinsamem Mittelpunkt. Dadurch waren sie in der Lage, die unterschiedlich schnelle nach Osten gerichtete Bewegung von Sonne, Mond und Planeten entlang des Tierkreises darzustellen. Die periodischen Geschwindigkeitsschwankungen der Sonne und des Mondes und die Richtungsänderungen der Planeten erklärten sie sich folgendermaßen: Jeder Himmelskörper bewegt sich nach ihrer Theorie gleichmäßig auf einer zweiten Kreisbahn, einem so genannten Epizyklus. Sein Mittelpunkt sollte auf der ersten Kreisbahn liegen. Durch sorgfältige Wahl von Durchmesser und Geschwindigkeit der zwei Kreisbewegungen, die den einzelnen Himmelskörpern zugewiesen wurden, ließ sich deren beobachtete Bewegung darstellen. In einigen Fällen war eine dritte Kreisbahn erforderlich. Dieses Verfahren wurde von Ptolemäus in seinem frühen Werk Mathematike Syntaxis (sinngemäß: mathematische Synthese) beschrieben (siehe ptolemäisches System); dieses Werk erhielt später den Namen Megale Syntaxis (sinngemäß: größte Syntaxis; arabisch: Almagest). Der griechischen Mathematikerin und Philosophin Hypatia werden Kommentare zum Almagest und auch zu anderen mathematischen und philosophischen Schriften (z. B. Werke von Diophantos und Apollonios) zugeschrieben. Hypatia war außerdem Oberhaupt der neuplatonischen Schule in Alexandria und gilt als die erste bedeutende Frau in der Wissenschaftsgeschichte des Abendlandes. Siehe auch Ptolemäisches System Auf der Basis der griechischen Astronomie waren es vor allem arabische Gelehrte, die im Mittelalter etwa vom 9. bis in das 15. Jahrhundert die Astronomie weiterentwickelten. Sie schufen u. a. neue Sternverzeichnisse und erstellten danach Tabellen mit den Planetenbewegungen. Zu den bedeutendsten arabischen Gelehrten, die sich mit der Astronomie befassten, zählen beispielsweise al-Khwarizmi (780-850), al-Battani (858-929) und al-Biruni (973-1048). Der mongolische Fürst Ulug Beg (1394-1449; ermordet) schrieb u. a. ein astronomisches Handbuch, das aufgrund seiner Genauigkeit bis zu den Werken Tycho Brahes (16. Jahrhundert) unübertroffen blieb. In Samarkand ließ der Fürst und Astronom eine riesige Sternwarte errichten. Etwa im 15. Jahrhundert kamen arabische Übersetzungen von Ptolemäus' Almagest nach Westeuropa. Anfangs begnügte man sich, Tabellen der Planetenbewegungen nach dem System von Ptolemäus zu erstellen. Es entstanden kurze und allgemein verständliche Berichte über seine Theorien. In diesem Zusammenhang sind vor allem die Leistungen des deutschen Astronomen Regiomontanus (1436-1476) zu nennen. Aber es kamen auch die ersten Zweifel am ptolemäischen System auf. So stellte beispielsweise der deutsche Philosoph und Mathematiker Nikolaus von Kues (1401-1464) und später auch der italienische Gelehrte Leonardo da Vinci (1452-1519) die grundlegenden Annahmen des ptolemäischen Systems, die Mittelpunktslage und die Unbeweglichkeit der Erde, in Frage. 5 BEGINN DER NEUZEITLICHEN ASTRONOMIE Die Geschichte der Astronomie nahm im 16. Jahrhundert in Folge der Beiträge des Astronomen Nikolaus Kopernikus eine dramatische Wende. Nach seinen Studien an der Universität Krakau, die damals ein weltberühmtes Lehrzentrum für die mathematischen Fächer war, ging er 1496 nach Italien. Den größten Teil seines Lebens verbrachte Kopernikus mit Astronomie und entwarf einen neuen Sternenkatalog nach seinen persönlichen Beobachtungen. Kopernikus setzte sich kritisch mit der ptolemäischen Theorie eines geozentrischen Universums auseinander. Er wählte beispielsweise anstelle der Erde die Sonne als Zentralgestirn. Allerdings gelang es ihm nicht, mit seinem System bessere Voraussagen zu gewinnen, was u. a. Tycho Brahe dazu veranlasste, es zu verwerfen. Erst die Einführung der Ellipsenbahnen durch Johannes Kepler verhalfen dem heliozentrischen System zum Durchbruch. Das Hauptwerk von Kopernikus, De revolutionibus orbium coelestium libri VI, erschien im Jahr 1543. Das kopernikanische System wurde von kirchlicher Seite angegriffen, das Werk später auf den Index gesetzt. Galileo Galilei fand Beweise, die es untermauerten. Schon lange bewunderte der italienische Mathematiker und Physiker die Arbeit von Kopernikus. Die Möglichkeit, die kopernikanische Theorie zu überprüfen, bot sich mit der Erfindung des Teleskops durch den niederländischen Brillenmacher Hans Lippershey. Galilei baute 1609 einen kleinen Refraktor, richtete ihn gegen den Himmel und entdeckte die Venusphasen, die darauf hinwiesen, dass dieser Planet um die Sonne kreist. Er entdeckte auch vier Monde, die um den Jupiter kreisten. In der Überzeugung, dass wenigstens einige Himmelskörper nicht um die Erde kreisen, begann er das kopernikanische System in Wort und Schrift zu unterstützen. Seine offene Parteinahme für Kopernikus führte zu einem offenen Konflikt mit den Kirchenbehörden. 1633 zitierte man Galilei nach Rom vor ein Tribunal der Inquisition. Obwohl der Gelehrte - teilweise unter Folter - gezwungen wurde, seine Annahmen und Schriften zu widerrufen, konnte die Theorie nicht unterdrückt werden. 6 DIE FOLGEN DER KOPERNIKANISCHEN THEORIE Vom wissenschaftlichen Standpunkt aus gesehen war die kopernikanische Theorie nur eine Neuanordnung der Planetenumlaufbahnen, die Ptolemäus erdacht hatte. Die alte griechische Theorie, dass sich Planeten auf kreisförmigen Bahnen mit festen Geschwindigkeiten bewegen, wurde im kopernikanischen System beibehalten. Von 1580 bis 1597 beobachtete der dänische Astronom Tycho Brahe Sonne, Mond und Planeten von seinem Insel-Observatorium bei Kopenhagen aus und später in Deutschland. Unter Verwendung der von Brahe zusammengestellten Unterlagen formulierte Johannes Kepler die Gesetze der Planetenbewegung. Nach Kepler kreisen die Planeten nicht in kreisförmigen Bahnen und nicht mit gleich bleibender Geschwindigkeit um die Sonne. Dies geschieht in elliptischen Bahnen und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Kepler fand auch heraus, dass die Abstände der Planeten von der Sonne von der Umlaufphase abhängen. Der englische Physiker Isaac Newton brachte ein einfaches Prinzip ins Spiel, um die Kepler'schen Gesetze zu erklären. Er postulierte eine Anziehungskraft zwischen der Sonne und den einzelnen Planeten. Diese Kraft, die von den Massen der Sonne und der Planeten und von der Entfernung zwischen ihnen abhängig ist, liefert die Grundlage für die physikalische Interpretation der Kepler'schen Gesetze. Diese Annahme wird heute als Newton'sches Gravitationsgesetz bezeichnet. 7 MODERNE ASTRONOMIE Nach Newton bildeten sich verschiedene Zweige der Astronomie aus. Mit seinem Gravitationsgesetz wurde das alte Problem der Planetenbewegung als Himmelsmechanik neu untersucht. So gelang es beispielsweise Edmond Halley, die elliptische Bahn des später nach ihm benannten Kometen rechnerisch zu ermitteln. Verbesserte Teleskope erlaubten die Untersuchung von Planetenoberflächen, die Entdeckung vieler schwach leuchtender Sterne und die Messung der Entfernungen von Sternen. Es war vor allem Joseph von Fraunhofer, der die Fertigung von Fernrohren durch den gezielten Einsatz wissenschaftlich fundierter Erkenntnisse im entscheidenden Maß verbesserte. Während zeitgenössische Optiker ihre optischen Bauteile mehr durch ,,Ausprobieren" entwickelten, berechnete Fraunhofer die erforderlichen Linsen und Spiegel nach exakten mathematischen Vorschriften. Fraunhofer machte sich auch mit dem optischen Verhalten verschiedener Glassorten vertraut und entwickelte dazu ein Gerät zur Erzeugung von monochromatisiertem Licht (nur eine Spektrallinie). 1814 entdeckte der technische Optiker und Physiker im Sonnenspektrum die nach ihm benannten Fraunhoferlinien. Um 1860 bauten der Chemiker Robert Bunsen und der Physiker Gustav Kirchhoff die ersten wirklich brauchbaren Spektroskope. Gemeinsam entwickelten sie die Spektroskopie und leiteten aus ihren experimentellen Ergebnissen die Gesetzmäßigkeiten von Absorption sowie Emission ab. Auf diese Weise stellten sie u. a. fest, dass jedes chemische Element nur ihm eigene, charakteristische Spektrallinien zeigt. Damit war die Analyse der chemischen Zusammensetzung von Himmelskörpern greifbar geworden. Spektroskopische Untersuchungen liefern auch Aufschlüsse über Oberflächentemperaturen, Anziehungskraft an der Oberfläche und Bewegungen der Himmelskörper. Während des 20. Jahrhunderts wurden immer leistungsfähigere Teleskope gebaut. Mit diesen Instrumenten konnte man die Struktur riesiger, weit entfernter Galaxien und Galaxienhaufen entdecken. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts haben Entwicklungen auf dem Gebiet der Physik zu völlig neuen astronomischen Geräten geführt. Einige dieser Instrumente befinden sich in Observatorien, zu denen auch solche zählen, die in hohen Schichten der Atmosphäre oder im Weltraum stationiert sind. Mit diesen Geräten zeichnet man Strahlungen unterschiedlichster Wellenlängen auf (z. B. Gamma- und Röntgenstrahlung sowie Ultraviolett- und Infrarotstrahlung). Mit der modernen Technologie lassen sich eine ganze Reihe von Objekten und Phänomenen erforschen: z. B. Plasmen (heiße, ionisierte Gase), die Doppelsterne umgeben, interstellare Bereiche, die Geburtsstätten neuer Sterne darstellen, und kalte Staubwolken, die im optischen Bereich unsichtbar sind. Aber auch energiereiche Kerne von Galaxien, die Schwarze Löcher enthalten können, und die Hintergrundstrahlung, die der Theorie zufolge vom Urknall stammen soll und Auskunft über die Frühgeschichte des Universums geben kann, sind Forschungsobjekt der modernen Astronomie. Siehe auch Radioastronomie; Weltraumforschung 8 DAS SONNENSYSTEM Newtons Gravitationsgesetz forderte die Existenz einer Anziehungskraft zwischen der Sonne und jedem der Planeten, um die Kepler'schen Gesetze der elliptischen Umlaufbahnen zu erklären. Nach dem Gravitationsgesetz mussten aber auch viel kleinere Kräfte zwischen den Planeten selbst sowie zwischen der Sonne und anderen Himmelskörpern wie z. B. Kometen existieren. Die Umlaufbahnen von Planeten weichen aufgrund der interplanetaren Gravitationskräfte von einfachen Ellipsen ab. Die meisten dieser Unregelmäßigkeiten, die auf der Grundlage von Newtons Theorie vorhersagbar sind, können nur mit dem Teleskop beobachtet werden. Siehe Sonnensystem Die Beobachtung der Planetenpositionen wurde als Folge der Entwicklung von genaueren astronomischen Geräten und photographischen Techniken verbessert. Dementsprechend ermöglichen mathematische Berechnungen dem modernen Astronomen, die Planetenpositionen über Jahre hinweg mit hoher Genauigkeit vorherzusagen. Mit dem Teleskop entdeckte man viele neue Bestandteile des Sonnensystems. Den Planeten Uranus fand 1781 der in Deutschland geborene Astronom Wilhelm Herschel. Neptun wurde 1846 unabhängig voneinander von dem britischen Astronomen John Couch Adams und dem französischen Astronomen Urbain Jean Joseph Leverrier entdeckt. Den Zwergplaneten Pluto fand 1930 der amerikanische Astronom Clyde William Tombaugh. Mit immer moderneren Beobachtungsgeräten ließen sich die natürlichen Satelliten besser erkennen. Die Anzahl derzeit bekannter natürlicher Monde sind: Erde, 1; Mars, 2; Jupiter, mindestens 48; Saturn, mindestens 31; Uranus, mindestens 21; Neptun, mindestens 8. Zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter hat man mehrere Tausend Asteroiden beobachtet. Mehrere hundert Kometen sind katalogisiert. Aufgrund des besonderen Laufverhaltens einiger Kometen vermuten Experten einen bislang noch nicht entdeckten Riesenplaneten am Rand des Sonnensystems. Das Objekt besitzt allem Anschein nach etwa die gleiche Größe wie Jupiter und prägt mit seiner Gravitationskraft die Umlaufbahnen dieser Kometen um die Sonne. Im Juni 1997 entdeckten Astronomen ein kometenähnliches Objekt einer neuen Klasse, das die Sonne in einer Region des äußeren Sonnensystems jenseits des Planeten Neptun umkreist. Das neue Gebilde bezeichneten die Wissenschaftler als Planetesimal. 9 NAHE STERNE Grundlegend für die Erforschung eines Sternes ist die Kenntnis seiner Entfernung von der Erde. Bei näheren Sternen misst man die Position des Sternes am Himmel in Abständen von sechs Monaten, also immer dann, wenn sich die Erde auf den gegenüberliegenden Seiten ihrer Umlaufbahn befindet. Da die Erde um die Sonne kreist, scheint sich der Stern am Himmel vor und zurück zu bewegen. Diese jährliche Verschiebung nennt sich Parallaxe. Je größer die Entfernung, desto kleiner ist die Parallaxe des Sternes. Der nächste Stern, der Alpha Centauri, ist ungefähr 260 000-mal weiter von der Erde entfernt als die Sonne. Die ersten Messungen dieser Art wurden 1838 durchgeführt. Alle Sterne sind wie die Sonne heiße, gasförmige Körper. Allerdings gibt es Unterschiede. Wichtige physikalische Daten eines Sternes sind wahre Helligkeit, Größe, Masse und chemische Zusammensetzung. Obwohl alle Fixsterne wegen ihrer großen Entfernung von der Erde weniger hell erscheinen als die Sonne, sind einige von ihnen in Wirklichkeit viel heller (siehe Größenklasse). Sternmassen können im Fall der Sonne und bei Doppelsternen, die sich gegenseitig umkreisen, direkt bestimmt werden. Die Astronomen wenden das Gravitationsgesetz an, um die Sternmassen mathematisch zu bestimmen. Von den 50 nächsten Sternen, über die die Informationen ziemlich vollständig sind, sind 10 Prozent heller oder größer als die Sonne oder haben mehr Masse. Spektroskopische Untersuchungen zeigen, dass die Mehrzahl der Sterne großenteils aus Wasserstoff bestehen. Die Quelle der von der Sonne abgestrahlten Energie war lange Zeit ein Geheimnis. Die Sonne gibt Energie mit einer Leistung von 3,86×10 26 Watt ab. Leben gibt es auf der Erde schon seit etwa drei Milliarden Jahren. Das lässt die Schlussfolgerung zu, die Sonne strahle schon seit Hunderten von Jahrmillionen mit der oben genannten Leistung. 1938 vertrat der amerikanische Physiker Hans Bethe die Theorie, diese Energie entstehe durch Verschmelzung von Wasserstoffkernen zu Helium. Sterne, die mehr als das 1,4fache der Sonnenmasse haben, durchlaufen ihren Lebenszyklus viel schneller als die Sonne. Optische Teleskope ließen die Hauptschritte in diesem Zyklus erkennen. Zuerst beginnt sich der Stern von innen her aus einer relativ dichten und kühlen Wolke aus interstellarem Gas, dem ,,Kokon", zusammenzuziehen. Diese Verdichtung leitet eine Zeit der Zusammenziehung und inneren Aufheizung ein, der ein langer Zeitraum als Wasserstoff verbrennender Stern folgt. Gegen Ende seiner Lebenszeit dehnt sich der Stern zu einem roten Riesen aus, zieht sich dann wieder zusammen, um dann als weißer Zwerg zu schrumpfen und sich abzukühlen. In den sechziger Jahren entdeckte die britische Astronomin Jocelyn Bell sich schnell ändernde Radiosignale, die von sternähnlichen Objekten kamen. Wie weitere Untersuchungen zeigten, handelt es sich bei diesen Objekten um pulsierende Quellen, die man Pulsare nennt. In ihnen ist die Materie noch stärker verdichtet als in weißen Zwergen. Im Prinzip ist ein Pulsar ein schnell rotierender Neutronenstern. Er zählt neben dem Schwarzen Loch zu den dichtesten Objekten im Universum. 1974 wurde die Existenz eines Schwarzen Loches im Sternbild Schwan angenommen. Theoretischen Berechnungen zufolge sendet ein Körper, der in ein Schwarzes Loch stürzt, während des Falles Röntgenstrahlen aus. Dieses Phänomen wurde auch tatsächlich beobachtet. Man nahm an, dass die entdeckte Röntgenstrahlung von Gaspartikeln stammte, die in das Schwarze Loch gestürzt waren. Seit jener Zeit wurden auch andere Vermutungen angestellt, die auch riesige Schwarze Löcher im Zentrum von stark strahlenden Galaxien einbezogen. Im Januar 1997 lieferten Wissenschaftler des Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) in Cambridge (US-Bundesstaat Massachusetts) weitere Belege für die Existenz Schwarzer Löcher. Als direktesten Beweis gaben die Astrophysiker das Vorhandensein eines so genannten Ereignishorizontes an. Dieser umgibt ein Schwarzes Loch und stellt die hypothetische Grenze dar, aus der Materie und Energie nicht mehr austreten können, wenn sie einmal hineingezogen wurden. Die Forscher untersuchten hierzu neun so genannte Röntgen-Novae. Dabei handelt es sich um astronomische Objekte, auf denen von Zeit zu Zeit Ausbrüche hochenergetischer Röntgenstrahlung feststellbar sind. Mit dieser Entdeckung stieg die Zahl der bisher identifizierten Schwarzen Löcher auf elf, einschließlich jenem System im Zentrum der Milchstraße. Im November 1997 gelang Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology erstmals die Beobachtung eines Phänomens, das bis dahin nur in der Theorie bekannt war. Bereits um 1918 postulierten die österreichischen Physiker Joseph Lense und Hans Thirring, der Raum um rotierende Schwarze Löcher müsste regelrecht mitgerissen werden - so ähnlich, wie Wasser in einem Strudel. Derartige Raumverzerrungen (Lense-Thirring-Effekt) stellte man nun anhand von Röntgenuntersuchungen bei den Systemen GRS 1915+105 (derzeit stärkste Röntgenquelle im Zentrum der Milchstraße) und GRO J1655-40 (nahe der Milchstraße) fest. Ähnliche Vorgänge sind mittlerweile auch bei anderen Objekten beobachtet worden. 10 GALAXIEN Gegen Ende des 18. Jahrhunderts baute Wilhelm Herschel die größten Spiegelteleskope seiner Zeit und benutzte sie für die Erforschung des Himmels. Er entdeckte nicht nur den Planeten Uranus, sondern auch eine Anzahl von Monden, Doppelsternen, Sternhaufen und Nebeln. Seine Sternzählungen überzeugten Herschel, dass die Milchstraße aus einer großen Wolke von Sternen besteht, die wie die Schleifkörner in einem Mühlstein liegen. Diesem Bild entsprechend kann ein Mensch, der auf einem kleinen Planeten in der Nähe der Sonne im Inneren des Mühlsteines steht und in Richtung des Randes schaut, ein Band aus schwach leuchtenden, weit entfernten Sternen sehen. Wendet der Betrachter seinen Blick nach oben oder unten, so sieht er relativ wenig nahe Sterne. Neuere Untersuchungen bestätigen dieses Bild. Allerdings ist heute von unserem Sonnensystem bekannt, dass es sich außerhalb des Zentrums befindet. Die Sterne in diesem System sind durch Gravitation miteinander verbunden und kreisen um einen weit entfernten Mittelpunkt. Von größter Bedeutung für die Untersuchung der Milchstraße ist die Kenntnis der Entfernung der Sterne. Die Parallaxenmethode für die Bestimmung dieser Entfernungen kann nur für ein paar tausend der am nächsten liegenden Sterne verwendet werden. Es gibt unter den so genannten veränderlichen Sternen eine besondere Klasse, die Cepheiden, die ihre Helligkeit in Zeitabständen (Perioden) ändern. Ein Vergleich der beobachteten (scheinbaren) Helligkeit eines solchen Sterns mit der bekannten wahren Helligkeit ermöglicht die Bestimmung seiner Entfernung. Auf der Grundlage des Zusammenhangs zwischen Zeitabschnitt und Leuchtkraft durch Henrietta Swan Leavitt benutzte Harlow Shapley die Cepheiden, die sich über die ganze Milchstraße verteilen, um die Größe dieses Sternensystems zu bestimmen. Ein Lichtstrahl, der eine Geschwindigkeit von ungefähr 300 000 Kilometern pro Sekunde hat, würde 400 000 Jahre benötigen, um die Milchstraße von einem Ende ihres ausgedehnten Halo (siehe unten) zum anderen zu durchqueren. Die sichtbare Spirale hat einen Durchmesser von ungefähr 100 000 Lichtjahren. Insgesamt besteht die Milchstraße aus ungefähr 100 Milliarden Sternen, die einen gemeinsamen Mittelpunkt umkreisen. Die Sonne befindet sich etwa 30 000 Lichtjahre außerhalb des Zentrums der Milchstraße und benötigt für eine vollständige Umkreisung etwa 200 Millionen Jahre. Die Milchstraße enthält große Mengen an Staub- und Gasteilchen, die zwischen den Sternen verteilt sind. Die interstellare Materie unterbricht das sichtbare Licht, das von weit entfernten Sternen ausgesandt wird. Dadurch kann ein Beobachter auf der Erde keine Einzelheiten in weit entfernten Teilen der Milchstraße erkennen. Ein neuer Zweig der Astronomie wurde begründet, als der amerikanische Elektronikingenieur Karl G. Jansky 1931 entdeckte, dass Radiowellen von der Milchstraße ausgesandt werden. Spätere Untersuchungen ergaben, dass diese Strahlung zum Teil von interstellarer Materie und zum Teil von diskreten Quellen ausging, die zunächst Radiosterne genannt wurden. Radiowellen können die interstellare Materie durchdringen und ermöglichen so den Astronomen die Beobachtung von Regionen, die optischen Instrumenten verschlossen sind. Diese Untersuchungen haben z. B. gezeigt, dass die Milchstraße eine spiralförmige Galaxie ist, mit einer abgeflachten Ausbauchung in der Mitte. Der Kern der Milchstraße war bis vor kurzem eine geheimnisvolle Region. Die Astronomen bekamen 1983 den ersten detaillierten Einblick in diese Region, nachdem der Forschungssatellit IRAS (Infrared Astronomy Satellite) seine Aktivitäten aufnahm. Ungehindert von den störenden Einflüssen der Erdatmosphäre, zeichneten die Sensoren des IRAS die Positionen und Formen von Energiequellen im Zentrum der Milchstraße auf. Unter ihnen befindet sich auch ein sehr schwerer Himmelskörper, der kein Stern ist und der auch zu kompakt für einen Sternhaufen ist. Die Fachwelt spekuliert, ob es sich dabei um ein Schwarzes Loch handeln könnte. Siehe auch Infrarotastronomie; Radioastronomie Im August 1997 entdeckten niederländische und amerikanische Astronomen eine bis dahin unbekannte, schätzungsweise 13 Milliarden Jahre alte Galaxie. Sie ist damit älter und weiter von der Erde entfernt als alle bislang bekannten Sternensysteme. Erste Hinweise auf diese Galaxie erhielten die Forscher anhand von Aufnahmen des HubbleWeltraumteleskops. Daraufhin suchten sie mit Hilfe der beiden Keck-Teleskope auf Hawaii ( siehe Mauna-Kea-Observatorium) das vorgegebene Gebiet am Sternenhimmel ab und konnten das Objekt ausmachen. 11 DER KOSMOS Trotz der riesigen Größe ist die Milchstraße nur eine unter vielen Galaxien. Untersuchungen, die der amerikanische Astronom Edwin Hubble durchführte, gaben 1926 eine Antwort auf die Frage nach dem Wesen der Spiralnebel und elliptischen Nebeln: Es sind einzelne, sehr weit entfernte Galaxien außerhalb der Milchstraße. Diese Systeme bezeichnete man lange Zeit auch als außer- oder extragalaktische Nebel, im Gegensatz zu den galaktischen Nebeln, die Teil der Milchstraße sind. Die Spektralanalyse des Lichtes von Galaxien zeigt, dass ihre Sterne aus den chemischen Elementen bestehen, die auf der Erde bekannt sind. Sie zeigt auch, dass sich alle Galaxien von der Milchstraße entfernen. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schneller entfernt sie sich ( siehe Doppler-Effekt). Diese Beobachtung wird als Beleg für die Ausdehnung des Universums und die Urknalltheorie angesehen. Die Strahlung, die das Universum ausfüllt, kühlt sich seit dem Urknall ab. Ihre derzeitige Temperatur liegt 3 °C über dem absoluten Nullpunkt (also 3 Kelvin oder -270,15 °C). Quasare, die in den sechziger Jahren entdeckt wurden, sind nach Ansicht der meisten Astronomen die energetischen Zentren weit entfernter Galaxien. Aus Gründen, die noch nicht bekannt sind, sind sie so hell, dass sie das Licht der umgebenden Galaxien verbergen. Sie kommen häufig in weit entfernten Galaxienhaufen vor. Die Spektrallinien der Quasare zeigen sehr starke Rotverschiebungen. Aus der Rotverschiebung lassen sich die Fluchtgeschwindigkeiten berechnen, mit denen sich alle Himmelskörper von einem Zentrum fortbewegen. Weltraumforschung im 20./21. Jahrhundert (Auswahl) JAHR EREIGNIS 1905 Albert Einstein veröffentlicht die spezielle Relativitätstheorie. Sie behandelt vor allem die Ausbreitung von Licht in bewegten Medien. 1908 Ejnar Hertzsprung stellt erstmals ein Leuchtkraft-Temperatur-Diagramm zur Klassifizierung von Sternen auf (später Hertzsprung-RussellDiagramm). 1912 Anhand der Cepheiden in der Kleinen Magellan'schen Wolke entdeckt H. Leavitt die Perioden-Helligkeits-Beziehung. Diese dient u. a. zur Entfernungsbestimmung von Sternensystemen. 1913 Albert Einstein stellt die allgemeine Relativitätstheorie auf. Mit ihr entsteht eine Theorie der Gravitation und der Raumzeitstruktur. Die Krümmung des Raumes an einem Ort hängt von den dort herrschenden Gravitationsfeldern ab. 1916 Albert Einstein stellt die allgemeine Relativitätstheorie auf. Danach folgt der Weltraum einer nichteuklidischen Geometrie, d. h. der Raum ist gekrümmt. 1917 Das seinerzeit größte Spiegelteleskop der Welt geht am Mount-WilsonObservatorium in Betrieb (Spiegeldurchmesser: 2,54 Meter). 1923 Edwin P. Hubble bestimmt erstmals die genaue Entfernung des AndromedaNebels und begründet die moderne extragalaktische Astronomie. 1929 Edwin P. Hubble entdeckt den Zusammenhang zwischen der Rotverschiebung der Spektrallinien in den Spektren extragalaktischer Sternensysteme und deren Entfernung. Mit diesem Ergebnis wird die Theorie eines dynamisch expandierenden Weltalls begründet. 1930 Clyde W. Tombaugh entdeckt den Pluto. 1931 Karl G. Jansky führt die von ihm beobachteten Radiointerferenzen auf extraterrestrische Quellen aus der Milchstraße zurück. Damit liefert er die Grundlagen für die Radioastronomie. 1937 Grote Reber untersucht erstmals die aus der Milchstraße einfallende Radiostrahlung mit Hilfe eines selbst konstruierten Radioteleskops. 1938 Hans Bethe entwickelt die Theorie der Energie liefernden Kernreaktionen in Sternen (später Bethe-Weizsäcker- oder Kohlenstoff-Stickstoff-Zyklus). 1942 J. S. Hey liefert den Nachweis für die Radioemissionen der Sonne. 1946 J. S. Hey, Phillips und Parson entdecken eine der stärksten Radioquellen am Himmel, den Doppelnebel Cygnus A. 1948 Inbetriebnahme des Hale-Spiegelteleskops (Durchmesser: 5,08 Meter) am Mount-Palomar-Observatorium (Kalifornien). Bond und Gold stellen ihr kosmologisches Modell eines stationären Universums vor (englisch: steady-state). Alpher und G. Gamow arbeiten an der Urknalltheorie (englisch: Big-BangTheory). Aufgrund dieser Theorie sagt Gamow die kosmische Hintergrundstrahlung voraus. 1952 Walter Baade verbessert die Entfernungsbestimmungen von Sternsystemen. 1957 Am 4. Oktober wird Sputnik 1 (Sowjetunion), der erste künstliche Erdsatellit, gestartet. Damit beginnt das Zeitalter der Raumfahrt. 1958 Die Datenübertragungen des ersten amerikanischen Satelliten Explorer 1 führen zur Entdeckung des Van-Allen-Strahlungsgürtels. 1959 Die unbemannte sowjetische Mondsonde Lunik 3 liefert die ersten photographischen Aufnahmen der Mondrückseite. Diese Gebiete sind von der Erde aus niemals sichtbar. 1960 A. R. Sandage entdeckt den ersten Quasar. Quasare zählen zu den fernsten noch erfassbaren Objekte im Weltall. 1961 Am 12. April umkreist Jurij Gagarin mit der Wostok 1 als erster Mensch die Erde. Mit diesem Flug wird das Zeitalter der bemannten Raumfahrt eingeleitet. 1962 Die erste Venussonde Mariner 2 (USA) erreicht am 14. Dezember den Planeten und überträgt Daten über Aufbau und Zusammensetzung der Atmosphäre. 1965 A. A. Penzias und R. W. Wilson entdecken die kosmische Hintergrundstrahlung (auch Drei-Kelvin-Strahlung). Damit liefern sie eine wichtige Bestätigung für die Urknalltheorie. 1966 Am 31. Januar landet die erste unbemannte Sonde Luna 9 (Sowjetunion) auf dem Mond. 1967 J. Bell und A. Hewish vom Cambridge-Observatorium (England) entdecken den ersten Pulsar (PSR 1919+ 21). Der Kosmonaut W. Komarow verunglückt tödlich mit der Sojus 1Landekapsel. Mit ihm fordert die bemannte Raumfahrt ihr erstes Todesopfer. 1969 Kurz vor vier Uhr morgens (3.56 MEZ) des 21. Juli betritt Neil Amstrong als erster Mensch den Mond. Apollo 11 bringt insgesamt 11 Kilogramm Mondgestein zur Erde. 1972 Nach zwei Jahren Flugdauer erreicht die amerikanische Sonde Mariner 9 den Mars und kartographiert die gesamte Oberfläche des Planeten. Außerdem überträgt die Sonde Aufnahmen von den Monden Deimos und Phobos. 1973 Am Kitt-Peak-Sonnenobservatorium (bei Phoenix, Arizona) nimmt das VierMeter-Spiegelteleskop seinen Betrieb auf. Die amerikanische Raumsonde Pioneer 10 erreicht den Jupiter und überträgt erste detailreiche Bilder des größten Planeten des Sonnensystems zur Erde. 1974 Die Merkursonde Mariner 10 fliegt am 5. Februar in einem Abstand von 5 200 Kilometern am Planeten Venus vorbei. Am 23. März erreicht die Sonde den Merkur und nimmt die ersten exakten Messdaten von der Atmosphäre des Planeten auf (Entfernung: 700 Kilometer). 1975 Die beiden sowjetischen Sonden Venera 9 (22. Oktober) und Venera 10 (25. Oktober) übertragen die ersten Bilder von der Oberfläche des Planeten Venus. Internationales Rendezvousmanöver im All: Am 17. Juli koppelt Apollo 18 (USA) an die Raumstation Sojus 19 (Sowjetunion) an. 1976 Die unbemannten Sonden Viking 1 und Viking 2 (beide USA) landen auf dem Mars und übertragen erste Bilder von der Oberfläche des Roten Planeten. 1977 Charles T. Kowal entdeckt den kleinen Planeten Chiron (Durchmesser: 200700 Kilometer), dessen Flugbahn zwischen den Sonnenumlaufbahnen von Saturn und Uranus verläuft. Das Ringsystem des Uranus wird entdeckt. 1978 J. Christy entdeckt den Plutomond Charon. 1979 Die amerikanischen Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 erreichen den Jupiter. Pioneer 11 (USA) erreicht am 1. September den Saturn. 1980 Das Very Large Array bei Socorro (New Mexico) nimmt seinen Betrieb auf. Diese Antennenanlage besteht aus 27 Y-förmig angeordneten Radioteleskopen (Durchmesser jeweils 25 Meter). 1980-1981 Erste detaillierte Aufnahmen des Saturn-Ringsystems durch die Raumsonde Voyager 1. 1981 Am 12. April startet der zum Teil wiederverwendbare Raumtransporter (Spaceshuttle, USA) zu seinem Erstflug. Nach vier Jahren Flugzeit erreicht die amerikanische Raumsonde Voyager 2 den Saturn. 1983 Der Teleskopsatellit IRAS (InfraRed Astronomical Satellite) wird auf seine Erdumlaufbahn gebracht. Mit diesem Gemeinschaftsprojekt zwischen der NASA, den Niederlanden und Großbritannien beginnt ein neues Zeitalter in der Infrarotastronomie. An Bord befand sich ein 60-Zentimeter-InfrarotTeleskop, mit dem der Himmel in mehreren Spektralbändern des Infrarotbereichs umfassend durchmustert wurde. Erste Mission des Spacelabs mit dem Spaceshuttle. An Bord führte Ulf Merbold zusammen mit internationalen Experten wissenschaftliche Forschungsversuche durch. 1984 Erste Bergung eines künstlichen Satelliten im Weltall. 1985-1986 Die europäische Kometensonde Giotto (ESA) nimmt Messdaten vom Halleyschen Kometen auf. Am 13. März befand sich Giotto auf ihrer nahesten Position zum Kometen (550 Kilometer). Der Komet wurde auch von sowjetischen, japanischen und amerikanischen Sonden untersucht. 1986 Voyager 2 nähert sich den obersten Schichten der Atmosphäre des Uranus bis auf 81 000 Kilometer. Start der permanent bemannten Raumstation MIR (Sowjetunion). Unglück der amerikanischen Raumfähre Challenger. 1987 In der Großen Magellan'schen Wolke wird die erste nahe gelegene Supernova (1987A) entdeckt. Anhand dieses Objekts können erstmals wichtige Phasen eines Supernova-Ausbruchs von Anfang an untersucht werden. 1988 Die Kosmonauten W. Titow und M. Manarow stellen mit der Raumstation MIR einen Langzeitflugrekord auf (366 Tage). 1989 Voyager 2 erreicht den Neptun. Die USA starten die Sonde Magellan zur Venus. Die Raumsonde Galileo (USA, Deutschland) wird auf ihren Weg zum Jupiter gebracht. 1990 Der Raumtransporter Discovery bringt das Hubble-Weltraumteleskop auf seine Erdumlaufbahn. Das Teleskop dient u. a. zur Beobachtung lichtschwacher und weit entfernter Objekte im Weltall. Allerdings liefert das 2,4-Meter-Spiegelteleskop aufgrund eines Herstellungsfehlers unscharfe Bilder. Am 1. Juni wird der Röntgensatellit ROSAT (Deutschland, USA und Großbritannien) gestartet. ROSAT soll u. a. den gesamten Himmel nach UV- und Röntgenquellen durchmustern. 1992 Das Keck-Spiegelteleskop am Mauna-Kea-Observatorium (Hawaii) nimmt seinen Betrieb auf. 1996 folgt ein zweites baugleiches Teleskop. Beide haben einen Spiegeldurchmesser von fast zehn Metern und gehören zu den größten Spiegelteleskopen der Welt. 1993 Reparaturarbeiten am Hubble-Weltraumteleskop, das nun einwandfrei funktioniert. 1994 Zwischen dem 16. und 22. Juli treffen mehrere zum Teil riesige Bruchstücke des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf die Oberfläche des Jupiters. Die Beobachtung lieferte wichtige Daten über die Atmosphäre des Jupiters. 1995 Die Raumsonde Galileo startet eine Tochtersonde zum Jupiter. Diese sendet 57 Minuten lang Daten über die Jupiteratmosphäre an die Muttersonde. Alan Hale (New Mexico) und Thomas Bopp (Arizona) entdecken den Komet Hale-Bopp. Die Daten der Sonde Ulysses führen zu neuen Erkenntnissen über die Geschwindigkeit des Sonnenwinds sowie über die Struktur des Magnetfeldes der Sonne. Start des europäischen Infrarot-Teleskops ISO und des Umweltsatelliten ERS-2. Das Hubble-Weltraumteleskop liefert Aufnahmen von Vierfachgravitationslinsen, einem Braunen Zwerg (Gl229B, Sternbild Hase) sowie der Kollision eines Schwarzen Lochs mit der Galaxie NGC 4261 (Sternbild Jungfrau). 1996 Das Infrarot-Teleskop ISO entdeckt 'kalten' Wasserstoff im All, Wasserdampf im Sternnebel NGC 7027. Die Raumsonde Galileo entdeckt Eis auf dem Jupitermond Europa. Außerdem liefert Galileo Daten über die vulkanischen Aktivitäten auf dem Mond Io. 1997 Die Raumsonde Mars Pathfinder/Sojourner landet auf dem Mars. Die NASA-Sonde Cassini startet ihre Mission zum Saturn - an Bord die ESASonde Huygens. Am 22. März erreicht der Komet Hale-Bopp seinen erdnahesten Punkt. Mit Hilfe des europäischen Röntgensatelliten BeppoSax und dem Hubble Weltraumteleskop gelingt erstmals die genaue Lokalisation eines Gammastrahlenausbruch (Gamma Ray Burst; GRB 971214). Das Objekt befindet sich nahe dem Zentrum der Milchstraße. 1998 Das erste von vier 8-Meter-Teleskopen der Europäischen Südsternwarte (ESO) nimmt in Chile seinen Betrieb auf. 1999 Die Sonde Mars Polar Lander startet am 3. Januar um auf dem Mars nach Wasser und Eis zu suchen. Die Mission scheiterte, weil die Flugingenieure der NASA keinen Kontakt zu der Sonde herstellen konnten. 2000 Astronomen entdecken den Planetoiden Varuna. Mit einem Durchmesser von 900 Kilometern ist er das bis dahin zweitgrößte Objekt des KuiperRinges. 2000 Mit Hilfe eines modernen Interferometers wird die Entfernung zwischen der Erde und dem Delta-Cephei-Stern Zeta-Geminorum (Sternbild Zwillinge) auf 1 100 Lichtjahre bestimmt. 2001 Wiederentdeckung des Planetoiden Quaoar. Mit einem Durchmesser von 1 250 Kilometern ist er das bis dahin größte Objekt des Kuiper-Ringes. Quaoar wurde erstmals 1982 fotografiert. 2001 Neutrinoforscher stellen fest, dass sich Elektronneutrinos von der Sonne auf dem Weg zur Erde in Myon- und auch in Tauneutrinos umwandeln. Damit könnten Neutrinos doch eine (verschwindend kleine) Masse besitzen. 2002 Astrophysiker der Europäischen Südsternwarte entdecken einen Stern, der das vermeintliche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße (Sagittarius A) umkreist. Diese Beobachtung ist das bis dahin gravierendste Indiz für seine Existenz. 2003 Die US-Raumfähre Columbia stürzt ab. 2003 Astronomen entdecken am Rande des Kuiper-Ringes den bis dahin größten Zwergplaneten des Sonnensystems 2003 UB313, später offiziell Eris genannt. 2004 Die Raumsonde Cassini-Huygens erreicht am 1. Juli 2004 ihre Umlaufbahn um den Saturn. 2004 Am 3. August startet die NASA-Sonde Messenger zum Merkur. 2004 Am internationalen Observatorium auf dem Mount Graham (Arizona) nimmt das Large Binocular Telescope (LBT) seinen Betrieb auf. Es verfügt über zwei 8,4-Meter-Spiegel, die auf einer gemeinsamen Montierung befestigt sind. Das LBT ist das bis dahin größte Spiegelteleskop der Welt. 2005 Die europäische Raumsonde Huygens landet Anfang 2005 auf dem Saturnmond Titan und entdeckt dort Hinweise auf flüssiges Methan. 2005 Astronomen der Europäischen Südsternwarte (ESO) geben den ersten direkten Nachweis eines Exoplaneten bekannt. 2006 Die NASA-Sonde Stardust kehrt Anfang 2006 wieder auf die Erde zurück. Dabei bringt sie u. a. Kometenstaub mit, den sie während ihrer Mission aus dem Schweif des Kometen Wild 2 aufgefangen hat. 2006 Im August 2006 erkennt die Internationale Astronomische Union (IAU) Pluto den Planetenstatus ab. Pluto gilt fortan als Zwergplanet. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten.