{"id":25388,"date":"2020-06-12T06:00:53","date_gmt":"2020-06-12T04:00:53","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2020\/06\/12\/sternengeschichten-folge-394-der-kosmische-hintergrund\/"},"modified":"2025-05-14T16:49:28","modified_gmt":"2025-05-14T14:49:28","slug":"sternengeschichten-folge-394-der-kosmische-hintergrund","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2020\/06\/12\/sternengeschichten-folge-394-der-kosmische-hintergrund\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 394: Der kosmische Hintergrund"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/SG_Logo-150x150.png\" alt=\"SG_Logo\" width=\"150\" height=\"150\" class=\"alignleft size-thumbnail wp-image-12938\" \/><\/a><i>Das ist die Transkription einer Folge meines <a href=\"https:\/\/sternengeschichten.org\">Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als <a href=\"https:\/\/cdn.podigee.com\/media\/podcast_7374_sternengeschichten_episode_212212_sternengeschichten_folge_394_der_kosmische_hintergrund.mp3?v=1588163395\">MP3-Download<\/a> und <a href=\"https:\/\/youtu.be\/-Q_gAkQo0fs\">YouTube-Video<\/a>.<\/i> Und den ganzen Podcast findet ihr auch bei <b><a href=\"https:\/\/open.spotify.com\/show\/0ikLkbZTH9yjuwetyBheXX\">Spotify<\/a><\/b>.<\/p>\n<p><b>Mehr Informationen: [<a href=\"https:\/\/feeds.feedburner.com\/sternengeschichten\">Podcast-Feed<\/a>][<a href=\"https:\/\/itunes.apple.com\/de\/podcast\/sternengeschichten\/id583344780\">iTunes<\/a>][<a href=\"https:\/\/bitlove.org\/astrodicticum\">Bitlove<\/a>][<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sternengeschichten\">Facebook<\/a>] [<a href=\"https:\/\/twitter.com\/@sternenpodcast\">Twitter<\/a>]<\/i><\/b><\/p>\n<p><span style=\"font-size: xx-small;\">\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span><br \/>\n<script class=\"podigee-podcast-player\" src=\"https:\/\/cdn.podigee.com\/podcast-player\/javascripts\/podigee-podcast-player.js\" data-configuration=\"https:\/\/sternengeschichten.podigee.io\/394-sternengeschichten-folge-394-der-kosmische-hintergrund\/embed?context=external&#038;token=AagDg49g1jbDSvVQ5_BYag\"><\/script><br \/>\n&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;&#8212;<br \/>\n<b>Sternengeschichten Folge 394: Der kosmische Hintergrund<\/b><\/p>\n<p>Heute geht es in den Sternengeschichten um etwas, das man sehr leicht \u00fcbersehen kann. N\u00e4mlich den Hintergrund! Das klingt potenziell langweilig. Ist es aber nat\u00fcrlich nicht. Der Hintergrund ist sogar enorm wichtig, wenn man den Vordergrund verstehen will. Der Vordergrund: Das sind all die Objekte, an die man normalerweise denkt wenn man sich die Arbeit der Astronomie vorstellt. Planeten, Sterne, Galaxien &#8211; all das was da eben so im Universum rumfliegt und Licht zu uns schickt. Wenn man diese Objekte verstehen will, muss man sich aber auch mit dem Hintergrund besch\u00e4ftigen. Der ist, vereinfacht gesagt, der ganze Rest. Oder, wenn wir es ein wenig wissenschaftlicher und genauer bezeichnen wollen: das kosmische Hintergrundlicht. <\/p>\n<p>Das Licht eines Sterns ist in diesem Zusammenhang relativ klar zu verstehen. Es ist Licht &#8211; oder allgemein gesagt elektromagnetische Strahlung &#8211; das vom Stern ausgesandt wird und das wird daher auch klar lokalisieren k\u00f6nnen. Es kommt exakt von diesem einem Punkt am Himmel an dem sich der Stern befindet. Das gilt auch wenn wir ausgedehntere Objekte beobachten, eine Galaxie zum Beispiel. Die sehen wir normalerweise nicht als Punkt sondern &#8211; je nach ihrer Gr\u00f6\u00dfe und Entfernung &#8211; als gr\u00f6\u00dferes Objekt das Licht aussendet. Dieses Licht k\u00f6nnen wir aber immer noch dieser speziellen Quelle zuordnen. Das kosmische Hintergrundlicht dagegen ist diffus und isotrop. Soll hei\u00dfen: Es kommt von \u00fcberall her; aus allen Richtungen des Himmels und es gibt kein einzelnes Objekt dem man dieses Licht eindeutig zuordnen kann.<\/p>\n<p>Diese Beschreibung wird manche an das erinnern, was ich in Folge 316 erz\u00e4hlt habe, als es um die <i>kosmische Hintergrundstrahlung<\/i> ging. Und die geh\u00f6rt tats\u00e4chlich auch zum kosmischen Hintergrundlicht dazu. Ich fasse nochmal sehr kurz zusammen um was es sich bei der kosmischen Hintergrundstrahlung handelt. Um keine unn\u00f6tige Verwirrung zu stiften verwende ich jetzt daf\u00fcr die ausf\u00fchrliche und eigentlich korrekte Bezeichnung, n\u00e4mlich &#8222;kosmischer Mikrowellenhintergrund&#8220;. Nach dem Urknall war das Universum voll mit jeder Menge Energie in Form von Strahlung. Die konnte sich aber nicht ausbreiten, weil das Universum auch noch voll mit jeder Menge Materie in Form von Atomkernen und Elektronen war, die die Strahlung st\u00e4ndig abgelenkt haben. Erst als der Kosmos k\u00fchl genug war, damit sich die Elektronen und Atomkerne zu vollst\u00e4ndigen Atomen verbinden konnten, war der Weg frei. Das war circa 400.000 Jahre nach dem Urknall und von dem Moment an hat sich die Strahlung ausgebreitet. Das Universum ist expandiert, die Strahlung ist weiter durch die Gegend geflogen; sie hat sich von jedem Punkt des Universums in alle Richtungen ausgebreitet. Was so viel hei\u00dft wie: Wenn wir heute zum Himmel schauen, sehen wir genau diese Strahlung von jedem Punkt auch zu uns kommen. Beziehungsweise den Teil dieser Strahlung, der sich halt weit genug entfernt von uns auf den Weg gemacht hat um gerade jetzt die Erde zu erreichen. Die Strahlung die wir da empfangen ist Mikrowellenstrahlung, also sehr kurzwellige Radiostrahlung. K\u00f6nnten unsere Augen Radiostrahlung sehen, w\u00fcrde der ganzen Himmel schwach in diesem Licht leuchten. K\u00f6nnen unsere Augen aber nicht und deswegen m\u00fcssen wir Radioteleskope benutzen um den Mikrowellenhintergrund zu beobachten.<\/p>\n<figure id=\"attachment_3643\" aria-describedby=\"caption-attachment-3643\" style=\"width: 990px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/12494-Kalender24.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/12494-Kalender24.jpg\" alt=\"\" width=\"990\" height=\"1848\" class=\"size-full wp-image-3643\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-3643\" class=\"wp-caption-text\">Nicht auf die Sterne schauen!! (Bild: NASA, ESA, K. Sahu \u2013 STScI and the SWEEPS science team).<\/figcaption><\/figure>\n<p>Der ist zwar enorm wichtig als Informationsquelle \u00fcber den Urknall und das ganz fr\u00fche Universum. Aber eben nur ein Teil des gesamten Hintergrundlichts. Es gibt zum Beispiel auch einen &#8222;optischen Hintergrund&#8220;. Mit &#8222;optischem&#8220; oder &#8222;sichtbaren&#8220; Licht bezeichnet man in der Astronomie den Teil des elektromagnetischen Spektrums der von unseren Augen wahrgenommen werden kann. Und mit dem optischen Hintergrundlicht meine ich jetzt nicht die Lichtverschmutzung die auf der Erde produziert wird. Die f\u00fchrt zwar auch dazu, dass der gesamte Himmel aufgehellt wird, was extrem nervig ist. Hat aber nichts mit dem zu tun um das es hier geht, n\u00e4mlich Licht aus dem All. Den kosmischen optischen Hintergrund kann man von der Erde aus gar nicht oder nur schwer beobachten. Um ihn mit Teleskopen von der Erdoberfl\u00e4che aus zu sehen st\u00f6rt der Einfluss unserer Atmosph\u00e4re zu sehr. Und f\u00fcr Raumsonden im Weltall ist das Licht der Sonne ein zu gro\u00dfer Einfluss um einen schwach leuchtenden Hintergrund beobachten zu k\u00f6nnen. Dazu kommen andere Quellen, wie das Zodiakallicht, das ich in Folge 97 genauer erkl\u00e4rt habe und das im Wesentlichen das Licht ist, das vom Staub zwischen den Planeten gestreut und zur Erde gelenkt wird. Wenn man eine Chance haben will, den kosmischen optischen Hintergrund zu vermessen, muss man sich weit von der Sonne entfernen. Zum Gl\u00fcck haben das ein paar Raumsonden tats\u00e4chlich getan, zum Beispiel &#8222;New Horizons&#8220;, die im Jahr 2014 bei Pluto vorbeigeflogen ist und sich seitdem noch weiter entfernt hat. Diese Gelegenheit hat man genutzt um eine <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/ncomms15003\">Absch\u00e4tzung f\u00fcr die maximale Helligkeit des optischen Hintergrunds zu machen<\/a>. Es lohnt sich kaum irgendwelche konkreten Gr\u00f6\u00dfenangaben zu liefern; der optische Hintergrund ist ENORM schwach. Aber zumindest hat man festgestellt, dass die Messungen von New Horizons mit denen der alten Pioneer-Sonden \u00fcbereinstimmt die sich ebenfalls weit von der Sonne entfernt haben und klar von dem abweicht, was das Hubble-Weltraumteleskop gemessen hat. Fazit: Wenn man den optischen Hintergrund bestimmen will, muss man sich weit hinaus ans Ende des Sonnensystems begeben. Aber wo kommt dieses Licht her? Nat\u00fcrlich leuchtet der Weltraum nicht von selbst. Das Licht stammt schon auch von den Sternen in Galaxien. Aber eben so weit entfernten Galaxien, dass wir das Licht nicht mehr zuordnen k\u00f6nnen. Es ist ein wenig so wie wenn man in einer dunklen Gegend steht und in gro\u00dfer Ferne zwar keine Stadt sehen kann, aber einen diffusen &#8222;Lichtnebel&#8220; der von ihr erzeugt wird und \u00fcber der Nacht h\u00e4ngt. Die Quelle dieses Lichts sind lauter einzelne Stra\u00dfenlampen, Laternen, und so weiter. Aber sie verschwimmen f\u00fcr uns zu einem ausgedehnten, diffusen Licht das von \u00fcberall zu kommen scheint. <\/p>\n<p>Mit Mikrowellen und sichtbaren Licht sind wir aber noch lange nicht durch. Es gibt auch noch den kosmischen Infrarothintergrund &#8211; wenig \u00fcberraschend ist das Infrarotstrahlung die von \u00fcberall am Himmel zu uns kommt ohne das man ihr konkrete Quellen zuordnen kann. Entdeckt hat man diese Art des Hintergrunds im Jahr 1996, in den Daten des COBE-Satelliten. Was nicht verwunderlich ist, denn Infrarotstrahlung gelangt nur sehr bedingt durch die Atmosph\u00e4re der Erde und wenn man da eine Chance auf die Beobachtung einer schwachen Hintergrundstrahlung haben will, muss man das vom All aus beobachten. Zuerst hat man sich gedacht, dass relativ klar ist wo diese Strahlung her kommt. Wir wissen ja, dass das Universum expandiert. Der Raum zwischen den Galaxien dehnt sich aus; Galaxien entfernen sich von uns (und voneinander) und zwar um so schneller je weiter sie entfernt sind. Das f\u00fchrt auch dazu, dass die Lichtwellen quasi gestreckt werden. Licht aus einer fernen Galaxie die sich von uns fort bewegt erscheint uns langwelliger. Und bei ausreichend fernen Galaxien kann das Licht eben so weit zu langen Wellenl\u00e4ngen hin verschoben sein, dass wir es nur noch im Infrarotbereich bereichen &#8211; denn Infrarotstrahlung <i>ist<\/i> ja langwelliger als das normale sichtbare Licht. Die Quelle des kosmischen Infrarothintergrunds sind also weit entfernte Galaxien, deren Licht uns nicht mehr im sichtbaren, sondern im Infrarotbereich erreicht und die wir nicht mehr in einzelne Objekte aufl\u00f6sen k\u00f6nnen. Klingt plausibel &#8211; aber wie man dann schnell gemerkt hat, reicht diese Erkl\u00e4rung nicht aus um all das zu erkl\u00e4ren was man tats\u00e4chlich beobachtet. <\/p>\n<figure id=\"attachment_16752\" aria-describedby=\"caption-attachment-16752\" style=\"width: 1280px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/zodiacal_beletsky_potw.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/zodiacal_beletsky_potw.jpg\" alt=\"\" width=\"1280\" height=\"947\" class=\"size-full wp-image-16752\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-16752\" class=\"wp-caption-text\">Das Zodiakallicht &#8211; auch Hintergrund, aber eher ein vordergr\u00fcndiger Hintergrund (<a href=\"https:\/\/www.eso.org\/public\/germany\/images\/zodiacal_beletsky_potw\/\">Bild: ESO\/Y. Beletsky<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Eine gro\u00dfe Menge des Sternenlichts k\u00f6nnen wir n\u00e4mlich sowieso nicht direkt beobachten. Zwischen den Sternen befinden sich Wolken aus Gas und Staub und die verstellen uns den Blick. Aber das Licht der Sterne kann diesen Staub aufheizen und der gibt diese Energie dann in Form von Infrarotstrahlung wieder ab. Ganz ohne Expansion des Alls und Verschiebung der Wellenl\u00e4nge k\u00f6nnen staubreiche Galaxien also ebenfalls Infrarotstrahlung produzieren. Dazu kommen noch diversen hochenergetische Prozesse: In den Zentren der Galaxien sitzen riesige schwarze L\u00f6cher in deren Umgebung ebenfalls sehr viel Strahlung produziert wird. Die aber auch von jeder Menge Gas und Staub umgeben sein k\u00f6nnen. Der wird ebenfalls aufgeheizt und leuchtet Infrarot. <\/p>\n<p>Nat\u00fcrlich gibt es auch noch einen kosmischen R\u00f6ntgenstrahlungshintergrund &#8211; der wird ebenfalls von fernen schwarzen L\u00f6cher in den Zentren von Galaxien produziert &#8211; und einen kosmischen Gammastrahlenhintergrund. Wo letzterer genau herkommt ist noch nicht v\u00f6llig klar. Aber es ist sehr wahrscheinlich, dass auch hier die aktiven Zentren ferner Galaxien eine Rolle spielen. Immerhin kommt die Hintergrundstrahlung ja im Allgemeinen immer von sehr, sehr weit her. Sie war also auch entsprechend lange unterwegs und das Licht ist entsprechend alt. Andersherum gesagt: Es wurde von Objekten ausgesandt, die im jungen Universum existiert haben. Damals war in den Galaxien noch viel mehr Staub als heute vorhanden. Es gab also viel mehr Material dass in die schwarzen L\u00f6cher fallen konnte und genau dieser Prozess sorgt daf\u00fcr, dass in ihrer Umgebung Strahlung produziert wird (weil das Material sich beim Hineinfallen enorm aufheizt und Strahlung freisetzt bevor es endg\u00fcltig verschwindet). Aktive schwarze L\u00f6cher leuchten im R\u00f6ntgenlicht, im Gammalicht, im Radiolicht &#8211; sie leuchten fast \u00fcberall und sie leuchten st\u00e4rker als es die meisten anderen Himmelsk\u00f6rper k\u00f6nnen. Genau deswegen k\u00f6nnen wir sie ja auch noch in so gro\u00dfer Ferne sehen. Und die, die wir nicht sehen k\u00f6nnen, tauchen zumindest noch indirekt auf, n\u00e4mlich indem sie mit ihrem Licht einen Beitrag zur diffusen Hintergrundstrahlung leisten.<\/p>\n<p>Und genau darum ist es auch wichtig, den Hintergrund zu beobachten. Erstmal nat\u00fcrlich um den Vordergrund besser verstehen zu k\u00f6nnen. Wenn wir wissen wollen wie hell ein Stern wirklich leuchtet, m\u00fcssen wir von der gemessenen Helligkeit nat\u00fcrlich zuerst die Hintergrundshelligkeit abziehen. Viel wichtiger sind aber die kosmologischen Informationen der Hintergrundstrahlung. Wir k\u00f6nnen die Quellen dieser Strahlung vielleicht nicht direkt sehen. Aber weil wir wissen, dass die Strahlung da ist, wissen wir auch das irgendwas sie produzieren muss. Und k\u00f6nnen entsprechende Modelle entwickeln die wir dann mit den Beobachtungen vergleichen. Wer das Universum verstehen will, darf nicht nur auf das schauen, was sch\u00f6n und deutlich im Vordergrund funkelt. Sondern muss ab und zu auch den Blick auf das Nichts dazwischen werfen.  \t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg04.met.vgwort.de\/na\/da387941163a4db4a2bffc99c7bc5a8f\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts. 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