Am 23. November 1924 veröffentlichte der amerikanische Astronom Edwin Hubble einen Artikel, in dem er behauptete, dass die Andromeda-Nebel kein Teil der Milchstraße, sondern eine völlig separate Galaxie waren.

Dies markierte die erste Bestätigung der Existenz extragalaktischer Galaxien und formte das Verständnis der Menschheit vom Universum neu.

Meilensteine im Verständnis des Universums

Das chinesische Sprichwort "Hinter den Wolken gibt es immer einen noch größeren Himmel" beschreibt passend die grenzenlose Natur des menschlichen Verständnisses. In der Astronomie bezieht sich dieser "Himmel" auf das Universum, die weitläufige Expanse, die Astronomen zu begreifen versuchen. Im Laufe der Jahrtausende haben drei entscheidende Durchbrüche die Erforschung des Kosmos durch die Menschheit bestimmt:

1. Im Jahr 1543 schlug der polnische Astronom Nikolaus Kopernikus das heliozentrische Modell vor, das die Sonne, nicht die Erde, ins Zentrum des Sonnensystems setzte.

2. Im Jahr 1785 konstruierte der britische Astronom William Herschel das erste Modell der Milchstraße.

3. Im Jahr 1923 bestätigte Edwin Hubble die Existenz von Galaxien jenseits der Milchstraße.

Zu Kopernikus' Zeit beschränkte sich das bekannte Universum auf das Sonnensystem. Herschel erweiterte diese Vision, indem er die Struktur der Milchstraße als eine weitläufige Ansammlung von Sternen bestätigte, die etwa 100.000 Lichtjahre umspannt. Doch was sich jenseits der Milchstraße befand, blieb ein Geheimnis.

Die Debatte über Nebel

Bereits im frühen 17. Jahrhundert bemerkten Astronomen schwache, wolkenähnliche Objekte am Nachthimmel, die sie "Nebel" nannten. Philosophen begannen zu hinterfragen, ob die Milchstraße das gesamte Universum darstellte. Im Jahr 1750 spekulierte der britische Denker Thomas Wright, dass einige Nebel möglicherweise riesige Sternensysteme wie die Milchstraße sein könnten. Fünf Jahre später schlug der deutsche Philosoph Immanuel Kant explizit die Existenz zahlreicher solcher Systeme vor, die später als "extragalaktische Galaxien" bezeichnet wurden.

Obwohl diese Ideen revolutionär waren, fehlte es an wissenschaftlichen Beweisen. Zu dieser Zeit waren Astronomen unsicher über die wahre Natur der Nebel oder deren Position relativ zur Milchstraße.

Herschels Beobachtungen

William Herschel versuchte, das Rätsel der Nebel durch Beobachtung zu lösen. Er postulierte, dass Nebel basierend darauf klassifiziert werden könnten, ob sie mit Teleskopen in einzelne Sterne aufgelöst werden konnten. Falls auflösbar, waren sie wahrscheinlich Sternensysteme oder Galaxien. Falls nicht, wurden sie als Gas- und Staubwolken innerhalb der Milchstraße betrachtet.

Herschels Beobachtungen lieferten jedoch gemischte Ergebnisse. Einige Nebel ließen sich in Sterne auflösen, während andere diffus und nicht auflösbar blieben. Dies hinterließ Herschel ratlos. Seine Klassifikationsmethode war ebenfalls fehlerhaft, da das, was Astronomen als "Nebel" bezeichneten, drei verschiedene Objekttypen umfasste: Sternhaufen, Gas- und Staubbewölkung innerhalb der Milchstraße sowie Galaxien jenseits davon. Mit den Teleskopen jener Zeit war es nahezu unmöglich, zwischen diesen zu unterscheiden.

Der entscheidende Durchbruch: Messung von Entfernungen

Die Natur der Nebel blieb über ein Jahrhundert ungelöst. Im Jahr 1920 veranstaltete die US National Academy of Sciences ein Debatt über "Das Ausmaß des Universums", an dem die Astronomen Harlow Shapley und Heber Curtis teilnahmen. In der Debatte ging es darum, ob Nebel zur Milchstraße oder zu externen Galaxien gehörten. Die Bestimmung der Entfernungen zu diesen Objekten war von entscheidender Bedeutung. Wenn Nebel signifikant weiter entfernt waren als die Größe der Milchstraße, mussten sie externe Galaxien sein. Andernfalls wären sie innerhalb der Milchstraße.

Die Debatte endete ergebnislos und betonte die Notwendigkeit besserer Beobachtungswerkzeuge, um die Entfernungen zu den Nebel genau zu messen.

Die Rolle fortschrittlicher Teleskope

Fortschritte bei der Teleskoptechnik ermöglichten klare Antworten. Im Jahr 1917 schloss das Mount Wilson Observatory in den Vereinigten Staaten ein 2,54 Meter großes Spiegelteleskop ab, das damals größte seiner Zeit. Am 5. Oktober 1923 nutzte Edwin Hubble dieses Teleskop, um die Andromeda-Nebel zu beobachten. Hochauflösende Fotos zeigten einzelne Sterne an den Rändern des Nebels, darunter Cepheiden-Variable-Sterne. Diese Sterne, deren Helligkeit mit ihren periodischen Helligkeitsveränderungen verknüpft ist, ermöglichten es Hubble, ihre Entfernungen zu berechnen.

Durch akribische Analyse ermittelte Hubble, dass die Andromeda-Nebel etwa 1 Million Lichtjahre entfernt waren (moderne Schätzungen setzen sie bei 2,4 Millionen Lichtjahren). Diese Entfernung übertraf bei weitem die Größe der Milchstraße und bestätigte, dass die Andromeda-Nebel eine externe Galaxie waren. Hubble benannte sie in Andromeda-Galaxie um und festigte somit die Existenz extragalaktischer Galaxien.

Hubbles Vermächtnis

Hubbles bahnbrechende Entdeckung war das Ergebnis jahrelanger akribischer Arbeit und wissenschaftlicher Neugier. Zuvor hatte er Nebulae in "galaktische" und "nicht-galaktische" Typen kategorisiert, aber seine Schlussfolgerungen blieben vorsichtig. Erst nachdem er die Entfernung der Andromeda-Galaxie bestimmt hatte, konnte er selbstbewusst die Existenz extragalaktischer Galaxien bestätigen.

Heutzutage ist bekannt, dass das Universum über 100 Milliarden Galaxien enthält, die die grundlegenden strukturellen Einheiten des Kosmos bilden. Die Erforschung von Galaxien ist zu einem zentralen Feld in der modernen Astronomie geworden und trägt wesentlich zu unserem Verständnis der Ursprünge, Evolution und Struktur des Universums bei.