Weltraum · Grundlagen
Hunderte Milliarden Galaxien und unvorstellbar viele Sterne: Die Größenordnungen sind faszinierend, doch ein vollständiges kosmisches Inventar gibt es nicht. Entscheidend ist, was gezählt, was hochgerechnet und was lediglich angenommen wird.
Warum Galaxien keine einheitlichen Bausteine sind
Eine Galaxie ist ein durch Gravitation zusammengehaltenes System aus Sternen, Gas, Staub und weiteren Bestandteilen, darunter in vielen Modellen ein großer Anteil Dunkler Materie. Galaxien unterscheiden sich enorm. Kleine Zwerggalaxien können viel weniger Sterne enthalten als große Spiralgalaxien; besonders massereiche Systeme können wiederum deutlich über die Sternzahl der Milchstraße hinausgehen. Für die Milchstraße werden häufig ungefähr 100 bis 400 Milliarden Sterne angegeben. Schon diese breite Spanne zeigt die Schwierigkeit: Wir befinden uns innerhalb der Galaxie, Staub verdeckt Teile des Blicks und zahlreiche schwache Sterne lassen sich nicht einzeln vollständig erfassen. Für einzelne andere Galaxien können Sternzahlen über Leuchtkraft, Sternpopulationen und Modelle geschätzt werden. Es gibt aber keine seriöse Zahl „Sterne pro Galaxie“, die für alle Systeme gilt. Auch Planeten sind nicht gleichmäßig verteilt. Manche Sterne besitzen mehrere, andere bekannte Systeme zeigen bislang nur einen nachgewiesenen Planeten. Kein Nachweis bedeutet dabei nicht automatisch, dass kein Planet vorhanden ist. Unsere Messverfahren bevorzugen bestimmte Größen, Bahnen und Orientierungen.
Von Hubble-Aufnahmen zu Hochrechnungen in Billionenhöhe
Historisch verbreitet waren Schätzungen von etwa 100 bis 200 Milliarden Galaxien im beobachtbaren Universum. Eine Untersuchung von 2016 kam unter Einbeziehung zahlreicher sehr lichtschwacher Systeme auf eine Größenordnung von ungefähr zwei Billionen. Die ESA erläuterte damals, dass der größte Teil dieser abgeleiteten Population mit den verfügbaren Teleskopen nicht unmittelbar sichtbar war. Zwei Billionen waren also keine Liste von zwei Billionen einzeln entdeckten Galaxien. Das Ergebnis beruhte auf einer Extrapolation unterhalb der Beobachtungsgrenze und auf Modellen der Entwicklung von Galaxien. Zudem verändern Verschmelzungen ihre Zahl über die kosmische Geschichte. Tiefe Himmelsaufnahmen zeigen uns verschiedene Epochen, nicht eine einzige gleichzeitige Momentaufnahme aller Galaxien. Eine belastbare allgemeinverständliche Aussage lautet daher: Im beobachtbaren Universum gibt es wahrscheinlich Hunderte Milliarden Galaxien; Schätzungen unter Einschluss sehr lichtschwacher Systeme reichen bis in die Größenordnung von Billionen. Welche Zahl verwendet wird, hängt auch von Nachweisgrenze, Modell und Definition des erfassten Bestands ab.
Die Sternzahl: gewaltig, aber nicht exakt
Die ESA beschreibt als sehr grobe kosmische Größenordnung etwa 10²² bis 10²⁴ Sterne. Das entspricht zehn Trilliarden bis einer Quadrillion nach deutscher Zahlennennung. Diese Spanne ist keine präzise statistische Unsicherheitsgrenze. Sie dient dazu, die Größenordnung eines Bestands zu vermitteln, der sich nicht vollständig auszählen lässt. Eine verführerisch einfache Rechnung wäre: zwei Billionen Galaxien mal 200 Milliarden Sterne. Sie wäre jedoch methodisch problematisch. Gerade die zusätzlich hochgerechneten lichtschwachen Galaxien sind vielfach kleine Systeme, nicht allesamt Milchstraßenkopien. Eine größere Galaxienzahl darf deshalb nicht beliebig mit der Sternzahl einer typischen großen Spiralgalaxie multipliziert werden. Astronominnen und Astronomen arbeiten mit Stichproben, Helligkeitsverteilungen und Modellen der Sternentstehung. Unterschiede zwischen jungen, alten, großen und kleinen Galaxien müssen berücksichtigt werden. Der wissenschaftliche Wert liegt nicht in möglichst vielen Nullen, sondern in einer nachvollziehbaren Methode und ehrlich angegebenen Grenzen.
Planeten sind häufig – die kosmische Gesamtzahl bleibt offen
Die Ergebnisse der Kepler-Mission und weiterer Untersuchungen zeigen: In der Milchstraße gibt es mehr Planeten als Sterne. Planetensysteme sind keine exotische Ausnahme. Das ist ein bedeutender Fortschritt gegenüber einer Zeit, in der nur die Planeten unseres eigenen Sonnensystems bekannt waren. Daraus folgt trotzdem kein gemessener Gesamtbestand aller Planeten im beobachtbaren Universum. Man müsste unter anderem annehmen, wie die Planetenhäufigkeit mit Sternart, Alter und chemischer Zusammensetzung variiert. Sterne in frühen Galaxien entstanden unter anderen Bedingungen als viele Sterne unserer heutigen Nachbarschaft. Hinzu kommen frei fliegende Planeten ohne dauerhaft gebundenen Mutterstern. Eine Größenordnung ähnlich der Sternzahl kann als veranschaulichende Extrapolation diskutiert werden, sollte aber nicht als kosmischer Zählwert erscheinen. Für die Anzahl von Planeten pro einzelner Galaxie gelten dieselben Einschränkungen. Was wir sicherer sagen können, ist spannender als eine Scheingenauigkeit: Schon in unserer Galaxie steht eine enorme Vielfalt an Welten zur Untersuchung bereit. Ein Planet ist dabei noch kein erdähnlicher Ort, und ein erdgroßer Planet noch kein bewohnter.
Quellen: [2]
Quellen & weiterführende Informationen
- [1] ESA: How Many Stars Are There in the Universe?esa.int
- [2] NASA: Exoplanet Factsscience.nasa.gov
- [3] ESA/Hubble: Universe Contains Ten Times More Galaxies Than Previously Thought (2016)esahubble.org
- [4] NASA: How Big Is Space?nasa.gov
Mit KI-Unterstützung in eigenen Worten aus den genannten Quellen erstellt. Zahlen sind gerundet; Schätzungen, Modellannahmen und offene Forschungsfragen werden ausdrücklich eingeordnet. Grundlagenbeitrag, keine tagesaktuelle Nachricht.