Table of Contents

1 Einleitung und ¨Uberblick 1 1.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 ¨Uberblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.1 Unsere Galaxis als Galaxie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2.2 DieWelt der Galaxien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.3 Die Hubble Expansion des Weltalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2.4 Aktive und Starburst Galaxien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2.5 Voids, Galaxienhaufen, und DunkleMaterie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.6 Weltmodelle und thermische Geschichte des Universums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2.7 Strukturbildung und Galaxienentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.2.8 Kosmologie als Triumph desmenschlichen Geistes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.3 Werkzeuge der extragalaktischen Astronomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.3.1 Radioteleskope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.3.2 Infra-Rot Teleskope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3.3 Optische Teleskope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3.4 R¨ontgen-Teleskope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.3.5 Gamma-Teleskope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 Die Galaxis als Galaxie27 2.1 Galaktische Koordinaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.2 Entfernungsbestimmungen innerhalb unserer Galaxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.1 Trigonometrische Parallaxe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.2 Eigenbewegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2.3 Sternstromparallaxe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.2.4 Photometrische Entfernung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.2.5 Spektroskopische Entfernung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.2.6 Entfernungen von visuellen Doppelsternen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.2.7 Entfernungen pulsierender Sterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.3 Struktur der Galaxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.1 Die Galaktische Scheibe: Sternverteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.3.2 Die Galaktische Scheibe: chemische Zusammensetzung und Alter . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.3.3 Die Galaktische Scheibe: Staub und Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.3.4 Der Galaktische Bulge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.3.5 Der sichtbare Halo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.4 Kinematik der Galaxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.4.1 Bestimmung der Geschwindigkeit der Sonne . . . . . . . . . . . . .