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Sternengeschichten Folge 661: Das International Celestial Reference Frame

"International Celestial Reference Frame" - das klingt ein wenig kryptisch und vor allem sehr technisch. Die offizielle Abkürzung ICRF macht die Sache auch nicht verständlicher. Aber genau dieses ICRF ist das Instrument, dank dem wir wissen, wo sich die Dinge am Himmel befinden. Das ist einerseits enorm wichtig, weil wir wissen wollen, wo sich die Dinge am Himmel befinden. Aber es ist andererseits auch wichtig, wenn wir uns im Weltall bewegen wollen und unserer Satelliten und Raumfahrzeuge in die richtige Richtung steuern möchten. Und deswegen schauen wir uns in dieser Folge an, wie das funktioniert.

Ich habe in den Sternengeschichten immer wieder mal über astronomische Koordinatensysteme gesprochen. Die einfachsten davon orientieren sich logischerweise an der Erde. Wir können zum Himmel schauen und messen, wie hoch ein Stern über dem Horizont steht. Und wenn wir dann noch messen, wie weit östlich beziehungsweise westlich er sich von einem Bezugspunkt befindet, dann haben wir schon eine ganz brauchbare Angabe, um die Position des Sterns in Bezug auf die Positionen anderer Sterne zu definieren. Aber wenn dann eine andere Person Messungen von einem anderen Ort auf der Erde macht, wird es schwierig, denn da kriegt man natürlich andere Zahlen raus. Außerdem bewegt sich die Erde ja um die Sonne; sie dreht sich um ihre Achse, und so weiter. Das muss man berücksichtigen und das hat man auch getan, mit anderen Koordinatensystemen (ich habe darüber zum Beispiel in Folge 307 mehr erzählt). Man kann auch Koordinatensysteme konstruieren, die sich an der Milchstraße orientieren oder an unserem Sonnensystem. Aber am Ende wird man immer an einem Punkt angelangen, wo man feststellen muss: Es gibt in diesem Universum keinen wirklichen Nullpunkt. Es gibt nichts, das sich nicht verändert; es gibt keinen Ort, dessen Position man für alle Zeiten und für alle möglichen Beobachtungspositionen und -situationen als unveränderlich annehmen kann. Und das gilt nicht nur deswegen, weil sich alles im Universum immer bewegt, sondern vor allem auch, weil es so einen Ort aus ganz fundamentalen Gründen nicht geben kann. Das war eine der Erkenntnisse aus Albert Einsteins Relativitätstheorie, die ja nicht umsonst RELATIVITÄTstheorie heißt: Man kann die Dinge immer nur relativ zu anderen Dingen betrachten aber, nichts im Universum ist absolut.

Gut, das ist blöd. Was sollen wir machen, wenn wir nun aber genau so ein absolutes Koordinatensystem haben wollen? Dann muss man improvisieren! Genau das hat die Astronomie auch gemacht. Zum Glück sind wir ja in der Lage, wirklich weit hinaus ins All zu schauen. Also wirklich, wirklich weit. Wir sehen Objekte, deren Strahlung zum Teil Milliarden Jahre bis zu uns gebraucht hat. Zum Beispiel die Zentren ferner Galaxien, die Quasare, von denen ich in Folge 52 ausführlich erzählt habe. In diese Galaxien sitzen gewaltige schwarze Löcher. In deren Umgebung wird Gas und Staub absurd stark beschleunigt und aufgeheizt und das ganze Zeug strahlt dadurch wahnsinnig hell. So hell, dass wir das auch noch hier auf der Erde sehen können. Und natürlich bewegen sich diese fernen Galaxien genau so wie alle anderen. Aber weil sie eben so enorm weit weg sind, merken wir nichts davon.

Das ist so, wie wenn man bei einer Zugfahrt aus dem Fenster schaut. Die Bäume und Häuser direkt neben der Strecke rauschen schnell vorbei; die fernen Berge, die man am Horizont sehen kann, verschwinden dagegen nur sehr langsam aus dem Blickfeld. Und aus Sicht der Erde sind diese extrem weit entfernten Quasare so weit weg, dass sie ihre Position quasi gar nicht verändern. Sie tun es schon, aber aus unserer Sicht geht das so langsam, dass wir es tatsächlich ignorieren können. Klar, wenn wir jetzt ein paar Jahrhunderte lang hinschauen, vielleicht noch mit sehr, sehr viel besseren Instrumenten als wir jetzt haben, dann würden