Das Bild des Weltalls und die Forschung von morgen

Der Astrophysiker Dr. Kai Noeske zu Gast an seiner alten Schule

LAUTERBACH (pm). Der Kosmos, die „Erscheinung der körperlichen Dinge in ihrem Zusammenhange, die Natur als durch innere Kräfte bewegtes und belebtes Ganzes“ – auch dafür interessierte sich der Universalgelehrte Alexander von Humboldt, der in einem fünfbändigen Werk die wissenschaftliche Weltforschung seiner Zeit festgehalten hatte. Humboldts Bild vom Universum erstreckte sich bereits auf die Milchstraße – eine beachtliche wissenschaftliche Erkenntnis Mitte des 19. Jahrhunderts. Fast 200 Jahre später – im Jahr 2019, in dem auch des 250. Geburtstags Humboldts gedacht wird – gab es Physiknobelpreise für Arbeiten, die unser heutiges Bild des Universums geprägt haben: Die Physiker James Peebles, Michel Mayor und Didier Queloz haben mit ihren Beobachtungen und Berechnungen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems nachgewiesen und zum Verständnis beigetragen, wie sich das Universum als Ganzes seit dem Urknall entwickelte. An der Frage, wie sich Weltraum und Galaxien entwickelt haben, hat auch ein ehemaliger Schüler der Alexander-von-Humboldt-Schule geforscht: Astrophysiker Dr. Kai Noeske nutzte in seiner Tätigkeit schon häufig die Beobachtungen großer Teleskope auf Berggipfeln und im Weltraum. Solche Teleskope ermöglichen uns, bis an den Rand des bekannten Universums und zurück in der Zeit bis fast zum Urknall zu schauen – und genau dorthin nahm Kai Noeske Schülerinnen und Schüler des Lauterbacher Gymnasiums mit, die er kurz vor Ende des Humboldtjahres auf Einladung des Fachbereichs Physik besuchte.

In seinem unterhaltsamen und gut verständlichen Vortrag ging Noeske der großen Frage nach der Existenz und dem Weltall nach. „Was kommt hinter dem Bekannten“ sei die Antriebsfeder seiner Forschung. Den Start seiner Reise machte er ausgehend von unserem Sonnensystem und unserer Galaxie, der Milchstraße, die aus ca. 100 Mrd. Sternen besteht. Einer davon ist die Sonne, 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt – und genau mit diesen Zahlen dämmerte eine Ahnung von den unendlichen Entfernungen und Größen im Weltall, das aus Milliarden weiterer Galaxien besteht. Einige davon sind schon bekannt: Fast noch sichtbar ist die Andromeda-Galaxie. An eindrucksvollen Bildern und einer Computersimulation zeigte Noeske, wie sich die Galaxien in filamentartigen Galaxienhaufen und um gigantische Leerräumen anordnen – ähnlich der Struktur eines Schwamms. Betrachtet man eine zwei Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie, schaut man in die Vergangenheit – zwei Milliarden Jahre zurück! Auf diese Weise gewann man sogar ein Bild der Struktur im Universum kurz nach dem Urknall der 14 Milliarden Jahre zurückliegt. Mikrowellenteleskope haben diese Aufnahmen des sogenannten “kosmischen Mikrowellenhintergunds” ermöglicht – die Technik ist Motor der Forschung und gleichzeitig auch ihr limitierender Faktor, der jedoch immer weiter entwickelt wird.

Noeske erläuterte den Schülerinnen und Schülern eine grundlegende Erkenntnis, die mit Hilfe des Hubble-Teleskops, an dem er mitarbeitete, genau vermessen wurde: die Expansion des Universums. Je weiter etwas entfernt ist, desto schneller bewegt es sich von uns weg – der Schluss daraus: Das Weltall dehnt sich aus. Der Umkehrschluss daraus: Es muss sich aus einem Punkt heraus entwickelt haben – darauf fußt die Idee des Urknalls, dessen Nachwirkung nun wiederum als kosmischer Mikrowellenhintergrund sichtbar gemacht werden konnte. Aus kleinsten Dichteschwankungen kurz nach dem Urknall entwickelten sich Strukturen – Galaxien, darin dann Sterne und Planeten. Um solche Vorgänge zu untersuchen, nutzen Astronominnen und Astronomen verschiedene Teleskope und Satelliten, die nicht nur sichtbares Licht beobachten können – sondern auch UV-, Infrarot-, Röntgen- und Gammastrahlen.
In Zukunft wird man mit immer weiter entwickelten Teleskopen in den Weltraum blicken und immer neue Erkenntnisse sammeln, prophezeite Kai Noeske seinen jungen Zuhörern. Die Begeisterung, die der Astrophysiker für diesen Bereich hegt, war in jedem Moment des Vortrags spürbar und man mochte direkt glauben, dass ein Blick des kleinen Kai Noeske hoch in den Vogelsberger Himmel hoch zum Mond gereicht haben mochte, um seinen Traum zu finden – den Traum von der Erforschung des Weltraums, in den es für den Ulrichsteiner nach Abitur und Studium zumindest per Teleskop ging. Natürlich wäre er gerne Astronaut geworden, berichtete er, hat es auch bis in die engere Auswahl geschafft, doch dann waren es doch zu viele Bewerber für die wenige Plätze. Er hat in Harvard gearbeitet und geforscht. Er hat am Hubble-Teleskop mitgearbeitet und war am Science Center in Heilbronn beschäftigt. Seine Erfahrung: Nicht immer gelingt alles, was man sich vorgestellt hatte, aber man soll offenbleiben und Neues wagen, sich von Niederlagen nicht abschrecken lassen, sondern für das kämpfen, was man möchte, von dem man überzeugt ist. Dies war zum Schluss auch sein Appell an die Schülerinnen und Schüler, insbesondere die aus der Oberstufe: Zur Berufswahl soll man seinen Neigungen folgen. Dabei dürfe man auch mal Fehler machen und die Richtung wechseln. Dieser Austausch tat den jungen Menschen – neben den vielen erstaunlichen Erkenntnissen, die Kai Noeske mitgebracht hatte – gut, fühlen sie sich doch selbst angesichts der zahllosen Optionen, wie die Zukunft sein könnte, in einem schier endlosen Raum an Möglichkeiten, dem man mit der richtigen Vorgehensweise aber durchaus Herr werden kann.

Text: Traudi Schlitt; Fotos: Thomas Decher

Begeisterter Wissenschaftler und sympathischer Typ: Astrophysiker Dr. Kai Noeske an seiner alten Wirkungsstätte in Lauterbach.

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