Was ist extragalaktische Astronomie?
Der Beginn der extragalaktischen Astronomie war 1917, als der amerikanische Astronom Heber Curtis eine Sternnova innerhalb von M31 beobachtete, dem offiziellen Namen für den damaligen großen Andromeda-Nebel. Damals glaubte man, Spiralnebel wie Andromeda würden in unserer eigenen Galaxie liegen, die nur ein Vielfaches unseres Sonnensystems und eine Entfernung von weniger als 50.000 Lichtjahren aufweist. Sie dachten, die Milchstraßengalaxie repräsentiere das gesamte Universum.
Nachdem Curtis die Nova in M31 beobachtet hatte, durchsuchte er die Fotoaufzeichnung und bemerkte 11 weitere Novae in der Region. Wenn M31 nur ein Sternnebel war, warum befanden sich so viele Novae darin, und warum waren diese charakteristisch schwächer als andere Novae? Ausgehend von der Beobachtung, dass diese Novae etwa 10 Größenordnungen schwächer waren als die in unserer eigenen Galaxie bekannten Novae, erklärte Curtis, dass der Große Andromedanebel tatsächlich ein "Inseluniversum" sei, das sich von der Milchstraße unterscheidet und 500.000 Lichtjahre entfernt liegt . Die Astronomen akzeptierten seine Hypothese zunächst nicht und eine wissenschaftliche Debatte begann.
1920 forderte Harlow Shapley, ein weiterer amerikanischer Astronom, Curtis zu einer großen Debatte über wichtige astronomische Fragen der Zeit heraus, darunter, ob sich Spiralnebel wie Andromeda wirklich außerhalb unserer eigenen Galaxie befanden. Viele andere Astronomen verfolgten die Debatte, aber die endgültigen Ergebnisse waren nicht schlüssig. Erst 1925, als Edwin Hubble (nach dem das Hubble-Weltraumteleskop benannt ist) Beobachtungen mit dem damals größten 100-Zoll-Hooker-Teleskop der Welt veröffentlichte, hatte er die variablen Sterne der Cepheiden im Andromeda-Nebel entdeckt und verwendet Um seine Entfernung zu messen, wurden enorme 2,5 Millionen Lichtjahre festgestellt. Die Ära der extragalaktischen Astronomie hatte begonnen und der Andromeda-Nebel wurde in Andromeda-Galaxie umbenannt.
Die extragalaktische Astronomie ist seit 80 Jahren ein aktives Forschungsgebiet. Durch Messung der relativen Geschwindigkeit von Galaxien anhand ihrer optischen Signatur wurde festgestellt, dass sich alle Galaxien voneinander entfernen und sich das gesamte Universum ausdehnt. 1998 deuteten Beobachtungen der Supernova vom Typ Ia sogar auf eine Beschleunigung der Expansion hin. Kosmologen halten es nun für wahrscheinlich, dass das Universum in einem "Hitzetod" enden wird, bei dem eine beschleunigte Expansion bewirkt, dass sich alle Materie auflöst und gefriert.
Eine wichtige Episode in der extragalaktischen Astronomie ist die Entdeckung und Untersuchung von Quasaren, quasi-stellaren Radioquellen. Es war bekannt, dass diese Lichtpunktquellen sehr hell und sehr weit entfernt waren, unter den entferntesten Objekten, von denen einige bis zu 13 Milliarden Lichtjahre entfernt waren. Obwohl Quasare erstmals in den 1950er Jahren beobachtet wurden, setzte erst in den 1970er Jahren ein wissenschaftlicher Konsens über die Natur der Quasare ein: Es handelte sich um aktive galaktische Kerne, die aus supermassiven Schwarzen Löchern bestanden, die pro Jahrhundert mehrere solare Massen an Material einsaugen und dabei enorme Strahlungsmengen freisetzen. Um dies zu beschreiben, wurden formale Modelle erstellt, und eines der größten Rätsel der extragalaktischen Astronomie wurde gelöst.
Heute wurden Millionen von Galaxien von Wissenschaftlern fotografiert und klassifiziert, manchmal sogar mithilfe der Öffentlichkeit (wie in GalaxyZoo). Galaxien sind entweder spiralförmig oder elliptisch. Es wird geschätzt, dass im beobachtbaren Universum etwa hundert Milliarden Galaxien existieren. Interessanterweise entspricht dies in etwa der Anzahl der Neuronen in einem menschlichen Gehirn.