Das milchige Band der Milchstraße

Da war es also. Das Band. In einer anderen Fassung ist das Kind nicht Herakles, sondern Hermes selbst. Und in einer dritten quillt die Milch dem Kind aus dem Mund, weil es zu ungestüm trinkt. Die Erzählungen gehen auseinander. Das Bild bleibt dasselbe. Verschüttete Milch am Himmel. Andere Völker haben andere Bilder gefunden … und einige davon sind sehr schön. Die San im Süden Afrikas nannten das Band das Rückgrat der Nacht. In der Spätantike nannten es die Manichäer die Säule der Herrlichkeit. Für sie war das Band ein Weg … auf dem das Licht, das in der Welt gefangen ist, in seine Heimat zurückkehren kann. In Persien, wo die Manichäer entstanden, stand es damals wie eine Lichtsäule vom Horizont nach oben.

Und bei Widukind von Corvey, einem Schreiber aus alter Zeit, heißt es der Iringsweg. Ein Band … und so viele Namen dafür. Dass in diesem Band Sterne stecken … dieser Gedanke ist alt. Die frühgriechischen Philosophen Anaxagoras und Demokrit haben ihn wohl schon gedacht. Aristoteles hat ihnen widersprochen. Man ging damals davon aus, dass Sterne nur leuchten, weil die Sonne sie erhellt. Und die Sterne der Milchstraße müssten dabei im Schatten der Erde liegen … dorthin kommt kein Sonnenlicht. Also könnten sie gar nicht leuchten. So lautete der Einwand. So blieb es lange eine Vermutung … eine unter mehreren. Beweisen konnte es niemand. Denn zum Beweis fehlte ein Gerät, das mehr sieht als das Auge.

Warum es so lange auf ein Fernrohr wartete

Und dieses Gerät ließ noch sehr lange auf sich warten. Man darf sich die Antike dabei nicht klein denken. Über die Größe des Himmels wurde dort schon gerechnet. Archimedes stellte sich in seinem Werk mit dem hübschen Titel Sandrechnung eine Kugel vor, an der alle Sterne befestigt sind. Eine Fixsternkugel, die die Welt umspannt. Wie groß diese Kugel mindestens sein müsse, konnte er abschätzen. Denn die Sterne verschieben sich nicht sichtbar, wenn man selbst den Standort wechselt … und das geht nur, wenn sie sehr weit weg sind. Er kam auf ein Maß, das umgerechnet mindestens zwei Lichtjahre entspricht. Und für diese Zahl musste er etwas Merkwürdiges tun: Er musste erst das Zahlensystem seiner Zeit erweitern.

Die vorhandenen Zahlwörter reichten für das Ergebnis nicht aus. Man braucht also manchmal neue Zahlen … bevor man den Himmel messen kann. Im Jahr sechzehnhundertneun richtete Galileo Galilei ein Fernrohr auf den Nachthimmel … ein Instrument, das kurz davor erfunden worden war. Er war der erste, der damit den Sternhimmel systematisch untersuchte. Und das milchige Band … zerfiel im Fernrohr in Sterne. Einzelne Punkte … viele … dicht an dicht. Das war der Beweis, den zweitausend Jahre lang niemand hatte erbringen können. Zur gleichen Zeit reifte noch eine zweite Überzeugung: dass diese Sterne ferne Sonnen sind. Wie viele es sind, wissen wir bis heute nicht genau. Die Schätzungen liegen zwischen einhundert und vierhundert Milliarden Sternen.

Eine Zahl, die man nicht mehr fühlen kann. Man kann sie nur nebeneinanderstellen und stehen lassen. Und noch etwas gehört dazu … etwas Näheres. Die etwa sechstausend Sterne, die man am ganzen Himmel mit bloßem Auge sehen kann … alle sechstausend gehören ebenfalls zur Milchstraße. Jeder einzelne von ihnen … und dazu das milchige Band aus den vielen, die du nicht einzeln siehst. Es ist alles dasselbe System. Du liegst mitten darin und schaust es von innen an. Ein Band aus Licht … quer über den ganzen Himmel. Die nächste Frage war die nach der Form. Wenn das Band ein Ring um den ganzen Himmel ist … wie muss das Ganze dann gebaut sein.

Drei Menschen, dieselbe Antwort: eine Scheibe

Ab der Mitte des achtzehnten Jahrhunderts kamen drei Menschen auf dieselbe Antwort: eine Scheibe. Thomas Wright, Immanuel Kant und Wilhelm Herschel. Kant überlegte es sich am Beispiel des Sonnensystems. Dort laufen die Planeten alle in einer Ebene um die Sonne. Wenn nun auch die Sterne durch die Anziehung um ein gemeinsames Zentrum laufen … dann müssten sie sich ebenso in einer Fläche ordnen. Und eine Fläche, von der Kante her betrachtet, ist genau das … ein Band. Herschel wollte es dann messen … nicht denken, sondern zählen. Im Jahr siebzehnhundertfünfundachtzig veröffentlichte er das Ergebnis. Er hatte an vielen Stellen des Himmels die Sterne gezählt und dabei zwei Annahmen gemacht: dass die Sterne überall etwa gleich dicht stehen … und dass er bis zum Rand des Systems sehen könne.

So kam er auf ein Maß, das er in einer eigenen Einheit angab: Er nahm den Abstand der Erde zum Stern Sirius … und legte ihn achthundert Mal aneinander. So groß, dachte er, ist unser Sternsystem im Durchmesser. Kurz darauf baute er ein noch größeres Fernrohr … das größte der Welt. Und darin sah er noch mehr Sterne. Damit war die zweite Annahme widerlegt: Der Rand, den er zu sehen glaubte, war nicht der Rand. Es war nur die Grenze seines Fernrohrs. Es blieb noch lange eine Aufgabe für viele Generationen. Um achtzehnhundert folgerte Johann Friedrich Schultz einen Durchmesser von über viertausend Lichtjahren. Um neunzehnhundert schätzten Forscher wie Hugo von Seeliger und Jacobus Kapteyn dreiundzwanzigtausend bis fünfundfünfzigtausend Lichtjahre.

Warum alle Maße zu klein waren: der Staub

Alles zu klein, wie wir heute wissen. Und es gab einen guten Grund dafür. Zwischen den Sternen liegt Staub. Feiner interstellarer Staub in der Scheibe. Er schwächt das Licht der weiter entfernten Sterne ab. Und wenn ein Stern schwächer aussieht, als er ist … dann schätzt man ihn zu weit weg oder man sieht ihn gar nicht mehr. Wie stark dieser Staub wirkt, hat erst Robert Julius Trumpler im Jahr neunzehnhundertdreißig in Zahlen gefasst. Bis dahin hatten alle mit einem Schleier gerechnet, dessen Dichte niemand kannte. Einen Weg um den Staub herum fand Harlow Shapley … schon im Jahr neunzehnhundertachtzehn. Er schaute nicht durch die Scheibe, sondern darüber und darunter hinaus.

Dort stehen die Kugelsternhaufen. Das sind dichte, runde Ansammlungen von vielen alten Sternen. Sie umlaufen das Zentrum in ganz verschiedenen Ebenen … und viele davon stehen weit über der staubigen Scheibe. Shapley nahm nun an: Wenn diese Haufen um das Zentrum kreisen … dann muss das Zentrum etwa in der Mitte ihrer Verteilung liegen. Also zeichnete er ihre Verteilung auf … und suchte deren Mitte. Und diese Mitte lag nicht bei uns. Sie lag weit weg … in Richtung des Sternbilds Schütze. Das war eine der stillsten großen Umstellungen der Astronomie. Die Sonne sitzt nicht im Zentrum. Sie sitzt weit außen … in einem Randbereich. Shapley ging allerdings noch weiter. Er hielt praktisch alles Beobachtbare für einen Teil der Milchstraße.

Der Streit um die Spiralnebel

Auch die neblig aussehenden Spiralen, die man in den Fernrohren fand. Da widersprach ihm kurz darauf Edwin Hubble … mit Entfernungsmessungen. Diese Spiralnebel, zeigte er, liegen weit außerhalb unseres Systems. Es sind selbst Galaxien. Eigene Sternsysteme wie unseres. Ein Rätsel blieb: Unsere Milchstraße erschien dabei viel größer als all die anderen. Das löste erst Walter Baade Jahre später, mit dem damals größten Fernrohr der Welt. Er konnte zwei verschiedene Arten von Sternen unterscheiden. Das klingt nach einer Kleinigkeit, war aber entscheidend. Denn Entfernungen bestimmte man über bestimmte Sterne … über den Vergleich ihrer Helligkeit. Hält man nun zwei verschiedene Arten für dieselbe Art … dann stimmt dieser Vergleich nicht mehr.

Dann ist der Maßstab falsch … und mit ihm alle Entfernungen, die man daraus gerechnet hat. Baade konnte den Maßstab neu eichen. Danach musste man die Größe der Milchstraße berichtigen … und auch die Abstände zu den anderen Galaxien. Und danach war die Milchstraße nichts Besonderes mehr in ihrer Größe. Sie war eine Galaxie unter Galaxien. Und dann kam ein neues Sinnesorgan hinzu. Anfang der neunzehnhundertdreißiger Jahre entdeckte Karl Guthe Jansky durch Zufall eine Radioquelle … und stellte fest, dass sie von außerhalb des Sonnensystems kam. Grote Reber konnte diese Quelle bald dem Zentrum der Milchstraße zuordnen. Damit hatte die Astronomie einen zweiten Zugang zum Himmel … nicht mehr nur Licht, sondern auch Radiowellen.

Die Wende: Radiowellen gehen durch den Staub

Das war die Wende. Denn Radiowellen macht der Staub nichts aus. Sie gehen einfach durch ihn hindurch. Besonders wichtig wurde eine ganz bestimmte Wellenlänge: einundzwanzig Zentimeter. Auf dieser Wellenlänge strahlt neutraler Wasserstoff … und Wasserstoff ist überall in der Scheibe. Diese Strahlung wird vom Staub nicht aufgehalten. Damit konnte man endlich in die Scheibe hineinhorchen, statt gegen einen Schleier zu schauen. In den neunzehnhundertfünfziger Jahren machten Christiaan Alexander Muller und Jan Hendrik Oort das Erste daraus. Sie bestimmten mit dieser Strahlung, wie sich die Scheibe dreht. Möglich war das durch eine Verschiebung in der Strahlung. Bewegt sich Gas auf uns zu, kommt seine Strahlung etwas kurzwelliger bei uns an … bewegt es sich weg, etwas langwelliger.

Aus dieser Verschiebung lässt sich die Geschwindigkeit ablesen. Kurz darauf fanden Wilbur Norman Christiansen und James V. Hindman in derselben Verschiebung die Spiralarme. Und etwa gleichzeitig wies eine dritte Gruppe mindestens zwei Arme über heiße Sterne nach. So wurde aus der Scheibe langsam eine Spirale. Halten wir kurz an … und schauen, wie das Bild heute aussieht. Die Milchstraße zählt zu den Balkenspiralgalaxien. Der Name beschreibt drei Dinge auf einmal. Da ist erstens die Scheibe. Sie hat einen Durchmesser von etwa neunzigtausend Lichtjahren … und ist dabei nur rund dreitausend Lichtjahre dick. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Man kann sie nicht mehr in Kilometern denken. Man kann sie nur benennen.

Der Bulge, die Scheibe, die Arme – und wo wir darin liegen

Da ist zweitens die Verdickung in der Mitte. Die Astronomen nennen sie den Bulge. Das ist eine kugelige Ansammlung von Sternen, etwa dreizehntausend bis fünfzehntausend Lichtjahre groß. Und da ist drittens der Balken … eine längliche Struktur aus Sternen, die durch diese Mitte hindurchgeht. Er ist etwa siebenundzwanzigtausend Lichtjahre lang. Deshalb heißt es Balkenspirale und nicht einfach Spirale. Und wo liegen wir selbst darin. Unsere Sonne steht in der Scheibe … auf einem der Spiralarme … etwa siebenundzwanzigtausend Lichtjahre vom Zentrum entfernt. Genauer sagt man heute: fünfundzwanzigtausend bis achtundzwanzigtausend Lichtjahre. Ganz genau weiß man es nicht. Auch das ist ein ruhiger Gedanke: Wir kennen unsere eigene Adresse nur ungefähr. Der Arm, auf dem wir liegen, heißt Orionarm.

Er liegt zwischen zwei größeren Armen … dem Sagittariusarm und dem Perseusarm. Und unsere unmittelbare Umgebung ist ein besonderer Ort: ein weitgehend staubfreies Gebiet, die Lokale Blase. Wir sitzen also in einem klaren Fleck … und schauen von dort in die staubige Scheibe hinaus. Diese Scheibe ist übrigens nicht ganz flach. Die meisten Spiralgalaxien sind ein wenig gewölbt. Unsere auch. Im Jahr neunzehnhundertsiebenundfünfzig zeigten Messungen mit Radioteleskopen … wieder über den Wasserstoff … dass die Scheibe der Milchstraße sich zu einer Seite hin leicht aufbiegt. Wie ein sehr flacher Teller. Das ist das Bild, das die Astronomen selbst dafür verwenden. Woher diese Wölbung kommt, lässt sich abschätzen. Junge und sehr alte Sterne bewegen sich in der Wölbung gleichartig … obwohl sie zu ganz verschiedenen Zeiten entstanden sind.

Etwas, das alle gleich erfasst, unabhängig von ihrem Alter … das muss von außen auf sie wirken. Darum gilt die Wölbung als Wirkung der Schwerkraft. Bleiben wir bei den Spiralarmen. Ihre Namen sind schön einfach. Man hat sie nach den Sternbildern benannt, in deren Richtung sie am Himmel liegen. Da ist der Sagittariusarm nach dem Schützen … der Perseusarm … der Normaarm nach dem Sternbild Winkelmaß … der Cygnusarm nach dem Schwan … und der Scutum-Crux-Arm nach dem Schild und dem Kreuz des Südens. Wie viele Arme es genau sind, ist nicht endgültig geklärt. Infrarotaufnahmen legten im Jahr zweitausendacht zwei dominante Arme nahe. Eine spätere Untersuchung von jungen Sternen und Sternentstehungsgebieten stützte wieder vier.

Heute lautet die Antwort etwa so: vermutlich vier Arme … von denen zwei besonders hervortreten, weil sich in ihnen viele ältere Sterne sammeln. Und die Arme sind ohnehin keine klaren Linien. Sie haben Abzweigungen und Verästelungen … eher flockig als scharf gezeichnet. Jetzt kommt die schönste Sache an den Spiralarmen … und dafür braucht es einen Moment. Man könnte denken, die Arme seien feste Gebilde aus Sternen, die sich mitdrehen wie die Speichen eines Rades. Das können sie aber nicht sein. Denn die inneren Sterne laufen schneller um das Zentrum als die äußeren. Wären die Arme feste Speichen, dann würden sie sich mit der Zeit immer enger aufwickeln … und irgendwann unkenntlich werden.

Die Dichtewellentheorie: die Sterne sind nur zu Gast

Genau das sieht man nicht. Die Erklärung heißt Dichtewellentheorie. Ein Arm ist demnach keine Ansammlung bestimmter Sterne … sondern eine Zone, in der die Materie dichter ist. Und diese Zone wandert für sich durch die Scheibe … unabhängig von den einzelnen Sternen. Sterne treten in eine solche Zone ein … verweilen … und treten wieder aus. Wie eine Verdichtung im Verkehr, die selbst langsam wandert, während die Fahrzeuge hindurchfließen. Der Arm bleibt. Die Sterne darin wechseln. In diesen dichteren Zonen passiert etwas Bestimmtes. Dort liegen enorme Mengen Wasserstoff … und die größten Sternentstehungsgebiete der Milchstraße. Dort werden Sterne geboren. Junge, sehr helle, sehr heiße Sterne. Solche Sterne leben kurz … darum entfernen sie sich in ihrem Leben nicht weit von ihrem Geburtsort.

Und weil sie dort bleiben und dabei stark leuchten, zeichnen sie die Arme für uns nach. Deshalb sehen wir Arme. Nicht weil dort mehr Sterne wären … sondern weil dort die hellsten stehen. Diese hellen jungen Sterne sind nämlich nur etwa ein Prozent aller Sterne der Milchstraße. Der größte Teil der Masse steckt in alten, massearmen Sternen … überall verteilt. Und darum gilt der Satz, der mir an diesem Thema am liebsten ist: Der Raum zwischen den Spiralarmen ist nicht leer. Er ist nur weniger leuchtstark. Und die Sternentstehung geht weiter … in einem gemächlichen Maß. Der größte Teil der Sterne, etwa achtzig Prozent, entstand in einer frühen Phase. Sie begann vor rund dreizehneinhalb Milliarden Jahren und endete vor etwa acht Milliarden Jahren.

Danach kam ein langer Abschnitt von über sechs Milliarden Jahren, in dem vergleichsweise wenige neue Sterne dazukamen. Vor etwa einer Milliarde Jahren nahm es dann wieder zu. Und heute. Die Daten des Weltraumteleskops Gaia legen zehn bis zwanzig neue Sterne pro Jahr nahe. Zehn bis zwanzig … in einem ganzen Jahr … in einer Galaxie mit hunderten Milliarden Sternen. Es geschieht also gerade nicht viel. Es geschieht nur beständig. Die Sterne der Scheibe lassen sich übrigens ordnen … und zwar nach ihrem Abstand von der Mittelebene. Es sind drei Gruppen, und sie hängen mit dem Alter zusammen. Ganz nah an der Ebene liegt die dünne Scheibe. Sie reicht etwa siebenhundert bis achthundert Lichtjahre nach oben und nach unten.

Dort stehen die jüngsten Sterne … manche von ihnen erst etwa eine Milliarde Jahre alt. Die hellen Sterne der Spiralarme entfernen sich sogar nur bis zu fünfhundert Lichtjahre von der Ebene. Dann kommt die mittlere Gruppe. Sterne bis zu fünf Milliarden Jahre alt … und unsere Sonne gehört dazu. Diese Sterne bleiben innerhalb von etwa eintausendfünfhundert Lichtjahren über oder unter der Ebene. Und darüber liegt die dicke Scheibe … bis etwa zweitausendfünfhundert Lichtjahre hinauf. Dort stehen die alten Sterne der Scheibe. Bis zu zehn Milliarden Jahre alt … und arm an schweren Elementen. Es ist also eine Ordnung mit einer schönen Regel: Je älter ein Stern der Scheibe ist … desto weiter darf er von der Mitte weg schwingen.

Der Halo – und das größte offene Rätsel

Um die Scheibe herum liegt noch etwas … und das ist viel größer als die Scheibe selbst. Es ist der Halo. Eine ungefähr kugelförmige Hülle, die das ganze System umgibt. Man nennt ihn manchmal die Atmosphäre der Galaxie. Sein Radius beträgt mehr als eine Million Lichtjahre. Die Scheibe mit ihren neunzigtausend Lichtjahren steckt darin wie ein dünnes Blatt in einer großen Kugel. Im Halo ist es leer, aber nicht nichts. Dort stehen die etwa einhundertfünfzig bekannten Kugelsternhaufen … vermutlich sind es sogar gegen zweihundert. Dazu kommen alte Einzelsterne und Gas von sehr geringer Dichte. Anders als die Scheibe ist der Halo fast staubfrei. Und die Sterne dort sind alt und arm an schweren Elementen … Sterne aus der Frühzeit des Systems, deren Bahnen steil gegen die Scheibe geneigt sind.

Im Halo steckt außerdem das größte offene Rätsel. Wenn man die Sterne der Milchstraße zusammenzählt, kommt man auf einige Dutzend Milliarden Sonnenmassen. Eine Sonnenmasse ist dabei einfach das Gewicht unserer Sonne als Maßeinheit. Rechnet man dagegen aus, wie viel Masse nötig ist, damit sich Sterne und Gas so bewegen, wie sie sich bewegen … kommt viel mehr heraus. Weit mehr, als man in Sternen findet. Die Differenz nennt man Dunkle Materie. Der Name sagt nur, was sie nicht tut: Sie leuchtet nicht. Man sieht sie nicht. Man merkt sie allein daran, dass sie zieht. Und man vermutet sie vor allem im Halo. Dazu kommt dort noch ein zweiter unsichtbarer Anteil: Gas von einigen Millionen Grad … so dünn, dass es nicht leuchtet, und in der Masse trotzdem etwa allen Sternen vergleichbar.

Das Zentrum: ein schwarzes Loch

Und nun in die andere Richtung … nach innen, ins Zentrum. Das Zentrum der Milchstraße liegt im Sternbild Schütze. Sehen kann man es nicht. Davor liegen dunkle Staub- und Gaswolken. Im sichtbaren Licht bleibt es also verborgen. Von den neunzehnhundertfünfziger Jahren an gelangen aber immer bessere Bilder mit Radiowellen … später mit Infrarot und mit Röntgenstrahlung. Dabei fand man dort eine starke Radioquelle, die aus einem sehr kleinen Gebiet strahlt. Sie bekam den Namen Sagittarius A Stern. Entdeckt haben sie Bruce Balick und Robert Hanbury Brown im Jahr neunzehnhundertvierundsiebzig. Zur gleichen Zeit überlegten Donald Lynden-Bell und Martin Rees, ob dort ein massives Schwarzes Loch sitzen könnte. Eine Vermutung … noch ohne Beweis.

Den Beweis brachte etwas sehr Geduldiges: das Beobachten von Sternbahnen. Ab den neunzehnhundertneunziger Jahren verfolgten Andrea Ghez und Reinhard Genzel mit großen Teleskopen die Sterne dicht am Zentrum … Jahr für Jahr. Einer dieser Sterne heißt S zwei. Er umläuft das Zentrum in einer stark langgestreckten Bahn … und braucht dafür nur gut fünfzehn Jahre. Im nächsten Punkt seiner Bahn kommt er dem Zentrum bis auf etwa siebzehn Lichtstunden nahe. Inzwischen hat man ihn über einen ganzen Umlauf hinweg beobachtet. Und aus solchen Bahnen kann man rechnen, wie viel Masse innen sitzen muss, damit ein Stern so läuft. Die Antwort lautet: gut vier Millionen Sonnenmassen … auf einem sehr kleinen Raum.

Für so viel Masse in so wenig Raum gibt es nur eine Erklärung, die zu allen Beobachtungen passt. Ein Schwarzes Loch. Für diese Arbeit gab es später einen Nobelpreis. Und im Jahr zweitausendzweiundzwanzig kam das erste Bild dazu … aufgenommen von Radioteleskopen, die über die ganze Welt verteilt zusammengeschaltet wurden. Wie es dort gerade zugeht, ist eine ruhige Nachricht. Das Zentrum der Milchstraße befindet sich derzeit in einer vergleichsweise stillen Phase. Vor etwa dreieinhalb Millionen Jahren war das anders. Damals war es sehr aktiv … und setzte über einen langen Zeitraum große Mengen Energie frei, auch als starke Strahlung. Bemerkt hat man das an einer Gasbrücke in der Nachbarschaft … dort hat diese Strahlung Spuren im Gas hinterlassen.

Heute ist es dort still – und das galaktische Jahr

Aber das ist lange vorbei. Heute ist es dort still. Und diese Stille ist der Normalzustand, in dem wir leben. Zwei weitere Gebilde gehören noch dazu … und sie sind erst kürzlich entdeckt worden. Im Jahr zweitausendzehn fand man mit einem Gammastrahlen-Teleskop zwei riesige, kugelige Blasen … eine über der Scheibe, eine darunter … jede etwa fünfundzwanzigtausend Lichtjahre groß. Woher sie kommen, ist bis heute nicht geklärt. Und wir. Wir stehen dabei nicht still. Die Sonne läuft mit uns um das Zentrum der Milchstraße … mit etwa zweihundertzwanzig Kilometern in jeder Sekunde. Für einen vollen Umlauf braucht sie zweihundertzwanzig bis zweihundertvierzig Millionen Jahre. Diesen Umlauf nennt man ein galaktisches Jahr.

Seit es Menschen gibt, ist noch kein einziges galaktisches Jahr vergangen. Nicht annähernd. Dabei läuft die Sonne nicht auf einer glatten Bahn in einer Ebene. Die Masse, die in der Scheibe verteilt ist, zieht sie zusätzlich auf und ab. Sie schwingt also durch die Scheibe hindurch … langsam … immer wieder. Einmal durch die Ebene geht es etwa alle dreißig bis fünfundvierzig Millionen Jahre. Zuletzt hat sie die Ebene vor rund eineinhalb Millionen Jahren passiert. Jetzt steht sie etwa fünfundsechzig Lichtjahre darüber … und wird sich bis auf etwa zweihundertfünfzig Lichtjahre entfernen. Dann kehrt die Bewegung um. Und noch eine dritte Bewegung gibt es … eine kleine. Gegenüber den Sternen in unserer unmittelbaren Umgebung wandert die Sonne mit etwa dreißig Kilometern in jeder Sekunde … und zwar in Richtung des Sternbilds Herkules.

Diese Rotation der Scheibe hat man übrigens schon um neunzehnhundertdreißig in Formeln gefasst. Jan Hendrik Oort leitete sie aus den Bewegungen vieler Sterne ab. Heute lässt sich die Umlaufbewegung sogar unmittelbar messen … an der scheinbaren Verschiebung des Milchstraßenzentrums gegenüber noch weiter entfernten Quellen. Und jetzt etwas zu den Abständen … denn eine Zahl allein sagt darüber nichts. Die Astronomen haben dafür ein Modell, und es ist wunderbar. Verkleinere die Milchstraße so weit, dass sie ein Schneetreiben wird. Ein Gebiet von zehn Kilometern Durchmesser … und im Mittel etwa einen Kilometer hoch. Jede Schneeflocke darin ist ein Stern. Wie dicht fällt dieser Schnee. Etwa drei Flocken pro Kubikmeter. Drei. Unsere Sonne hätte in diesem Modell einen Durchmesser von zehn Nanometern … sie wäre kleiner als ein Virus.

Und die Bahn des Pluto, die im Mittel etwa vierzigmal weiter von der Sonne entfernt ist als die Bahn der Erde … diese ganze Bahn hätte einen Durchmesser von einem zehntel Millimeter. Gerade noch sichtbar. Kaum mehr. Ein Schneetreiben aus drei Flocken pro Kubikmeter … und jede Flocke ein Sonnensystem. So leer ist es dort oben. Und so ruhig. Zu diesem Modell gehört noch ein letzter Gedanke. Seit etwa einhundertzwanzig Jahren senden wir Funksignale hinaus. Diese Signale sind mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs, seit sie die Erde verlassen haben. Im Schneetreiben-Modell wären sie jetzt etwa elf Meter weit gekommen. Elf Meter … in einem Gebiet von zehn Kilometern. Wir sind gerade erst von unserem Platz aufgestanden.

Man kann das als klein empfinden. Man kann es auch als sehr geborgen empfinden. Heute Abend nehmen wir das zweite. Schauen wir noch kurz in die Nachbarschaft. Um die Milchstraße herum stehen einige kleinere Galaxien … Zwerggalaxien nennt man sie. Zwei davon kann man mit bloßem Auge sehen: die Große und die Kleine Magellansche Wolke. Sie sind einhundertdreiundsechzigtausend und zweihunderttausend Lichtjahre entfernt. Von der Südhalbkugel der Erde stehen sie als zwei blasse Flecken am Himmel. Und zwischen ihnen und uns liegt eine Brücke aus Wasserstoffgas … der Magellansche Strom. Rund dreihunderttausend Lichtjahre lang. Weitere Nachbarn tragen die Namen ihrer Sternbilder: Löwe, Kleiner Bär, Drache, Bildhauer, Ofen. Am nächsten liegt vermutlich der Canis-Major-Zwerg … zweiundvierzigtausend Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt.

Nachbargalaxien, die einverleibt werden

Diese kleinen Galaxien bleiben nicht getrennt. Die Milchstraße nimmt sie mit der Zeit in sich auf … eine nach der anderen. Dabei bleibt jedes Mal eine Spur zurück: ein langer Strom aus Sternen, der sich um unsere Galaxie windet. Solche Ströme kann man heute finden und einzeln benennen. Sie sind die Erinnerung der Milchstraße an ihre früheren Nachbarn. Auch der innere Teil des Halo ist so entstanden. Das Weltraumteleskop Gaia hat gezeigt, dass er auf eine Verschmelzung mit einer Satellitengalaxie vor elf Milliarden Jahren zurückgeht. Die Milchstraße wächst also. Langsam … und ohne Eile. Und wir selbst gehören auch zu einer Gruppe. Sie heißt die Lokale Gruppe. Das sind Galaxien, die durch ihre Anziehung aneinander gebunden sind.

Die beiden größten Mitglieder sind die Milchstraße und die Andromedagalaxie. Dazu kommt der Dreiecksnebel … und viele kleinere. Die Lokale Gruppe wiederum gehört zu einem größeren Verband, dem Virgo-Superhaufen. Und dieser ist Teil einer noch größeren Struktur mit einem sehr schönen Namen: Laniakea. So geht es weiter nach oben. Die Wiese liegt auf der Erde … die Erde im Sonnensystem … das Sonnensystem im Orionarm … der Orionarm in der Milchstraße … die Milchstraße in der Lokalen Gruppe … und die Lokale Gruppe in Laniakea. Jede Schale liegt in einer größeren. In dieser Gruppe kann man die Größen einmal nebeneinanderlegen. Unsere Milchstraße misst quer durch die Scheibe etwa neunzigtausend Lichtjahre.

Die Andromedagalaxie kommt auf uns zu

Die Andromedagalaxie ist mit rund einhundertfünfzigtausend Lichtjahren noch ausgedehnter. Der Dreiecksnebel, das dritte Mitglied, kommt auf etwa fünfzigtausend Lichtjahre. Nach der Ausdehnung ist unsere Galaxie also nicht die größte. Beim Gewicht sieht es anders aus … und dafür braucht es das Maß der Sonnenmasse. Für die Milchstraße rechnet man in einem weiten Umkreis mit rund eintausendfünfhundert Milliarden Sonnenmassen. Für die Andromedagalaxie mit etwa achthundert Milliarden. Damit ist die Milchstraße die massereichste Galaxie der Lokalen Gruppe. Kleiner im Umfang … und schwerer auf der Waage. Von der Andromedagalaxie gibt es noch eine besondere Nachricht. Fast alle Galaxien im Universum entfernen sich von uns. Man erkennt das an ihrem Licht. Andromeda ist eine der wenigen Ausnahmen.

Ihr Licht zeigt, dass sie sich auf uns zubewegt … mit etwa einhundertzwanzig Kilometern in jeder Sekunde. In etwa drei Milliarden Jahren werden die beiden Galaxien aufeinandertreffen … und zu einer größeren verschmelzen. Das ist kein Krachen. Bei diesen Abständen fließen zwei Schneetreiben ineinander. Es wird sehr lange dauern … und die meisten Sterne werden einander nie berühren. Zwei Forscher haben der künftigen Galaxie schon einen Arbeitsnamen gegeben. Sie nannten sie Milkomeda … zusammengesetzt aus Milky Way und Andromeda. Ein Name für etwas, das niemand von uns sehen wird. Und ganz zum Schluss die Frage nach dem Alter. Die Milchstraße ist mindestens dreizehn Komma sechs Milliarden Jahre alt. Das Universum selbst ist etwa dreizehn Komma acht Milliarden Jahre alt.

Der Abstand zwischen diesen beiden Zahlen ist klein. Das heißt: Unsere Galaxie entstand sehr früh … in der Frühzeit des Universums. Gemessen hat man das an sehr alten Sternen und an Kugelsternhaufen. Eine Untersuchung von zweitausendzweiundzwanzig ergab: die dickere, ältere Scheibe bildete sich vor dreizehn Milliarden Jahren … also etwa achthundert Millionen Jahre nach dem Urknall. Die dünne Scheibe, in der unsere Sonne heute läuft, ist deutlich jünger. Etwa acht Komma acht Milliarden Jahre. Die Milchstraße hat sich also nicht auf einmal gebildet. Sie ist Schicht um Schicht geworden … über Milliarden Jahre. Jetzt kommen wir zurück auf die Wiese. Das Gras ist noch trocken. Die Erde trägt dich noch immer.

Von der Südhalbkugel sieht man es am besten

Und über dir steht das Band. Von der Südhalbkugel der Erde sieht man es am besten … dort steht die helle Mitte hoch am Himmel. Von hier aus schauen wir mehr zum Rand hin. Im Dezember und im Januar ist der hellste Teil kaum zu sehen … dann steht die Sonne zwischen uns und dem Zentrum. Man braucht klare Luft. Und man braucht Dunkelheit. Das Band zieht durch die Sternbilder Schütze und Adler … durch Schwan und Kassiopeia … durch Perseus, Fuhrmann und Zwillinge … durch Orion und weiter. Namen, die man nicht wissen muss, um zu schauen. Und alles, was wir heute Abend angeschaut haben … liegt in diesem einen blassen Streifen.

Die vielen Sterne, die dein Auge nicht trennen kann. Die Scheibe, die dreitausend Lichtjahre dick ist und sich sehr leicht wölbt. Der Balken in der Mitte … der Bulge um ihn herum … und das Zentrum im Schützen, hinter Staub verborgen. Die Arme, die wandern, während die Sterne durch sie hindurchziehen. Der Halo, der alles umhüllt … eine Million Lichtjahre weit. Und das Schneetreiben mit drei Flocken pro Kubikmeter. Ein Band aus Licht … quer über den ganzen Himmel. Es hat viele Namen bekommen in dieser langen Zeit. Verschüttete Milch. Rückgrat der Nacht. Säule der Herrlichkeit. Iringsweg. Und es hat all diese Namen überdauert … und wird auch die heutigen überdauern.

Es war schon da, als niemand es benannte. Es dreht sich weiter … zweihundertzwanzig Millionen Jahre für eine Runde. Es braucht nichts von dir. Du darfst einfach nur liegen und schauen. Deine Augen werden schwerer. Das ist gut so. Das Band bleibt … auch wenn du es nicht mehr anschaust. Es dreht sich weiter … langsam … und ganz ohne Eile. Ein Band aus Licht … quer über den ganzen Himmel. Die Erde trägt dich. Der Himmel ist da. Und du darfst jetzt schlafen. Gute Nacht. Schlaf gut. Bis morgen Abend.