Warum ist Nachthimmel dunkel?

Warum ist der Nachthimmel dunkel?

Wenn wir in einer klaren Nacht zum Himmel aufblicken, sehen wir unzählige Sterne, aber auch ausgedehnte Bereiche von Dunkelheit. Warum ist der Nachthimmel nicht vollständig von Sternen übersät? Warum gibt es so viel Leere zwischen den Sternen?

Die Antwort auf diese Frage liegt in der Art und Weise, wie sich das Universum im Laufe der Zeit entwickelt hat.

Die Expansion des Universums

Eine der grundlegenden Beobachtungen der modernen Astrophysik ist, dass sich das Universum ausdehnt. Dies bedeutet, dass sich die Galaxien voneinander entfernen und der Raum zwischen ihnen größer wird. Diese Expansion hat einen tiefgreifenden Einfluss auf das Licht, das wir von entfernten Sternen sehen.

Wenn sich eine Lichtquelle von uns wegbewegt, wird ihr Licht rotverschoben. Dies bedeutet, dass die Wellenlänge des Lichts zunimmt und sich in Richtung des roten Endes des Spektrums verschiebt. Je weiter entfernt die Lichtquelle ist, desto stärker ist die Rotverschiebung.

Für sehr weit entfernte Lichtquellen kann die Rotverschiebung so stark sein, dass das Licht in den infraroten Bereich des Spektrums wandert, den wir nicht sehen können. Aus diesem Grund können wir das Licht vieler Sterne nicht sehen, obwohl sie Milliarden von Lichtjahren entfernt sind.

Das endliche Alter des Universums

Das Universum hat ein endliches Alter, etwa 13,8 Milliarden Jahre. Dies bedeutet, dass das Licht von vielen Sternen noch nicht bei uns angekommen ist. Selbst wenn sich ein Stern direkt neben uns befindet, würde es 4 Jahre dauern, bis sein Licht uns erreicht.

Für Sterne, die Milliarden von Lichtjahren entfernt sind, würde es entsprechend viel länger dauern, bis ihr Licht uns erreicht. Aus diesem Grund haben wir noch keine Sterne gesehen, die sich mehr als 13,8 Milliarden Lichtjahre entfernt befinden.

Die endliche Lebensdauer von Sternen

Sterne haben eine endliche Lebensdauer. Sie verbrauchen ihren Brennstoff im Laufe der Zeit und sterben schließlich. Wenn ein Stern stirbt, hört er auf, Licht auszustrahlen.

Die meisten Sterne, die wir sehen, befinden sich in unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße. Die Milchstraße hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Aus diesem Grund können wir nur Sterne sehen, die sich innerhalb eines Radius von 50.000 Lichtjahren um uns herum befinden.

Kombiniert man diese drei Faktoren – die Expansion des Universums, das endliche Alter des Universums und die endliche Lebensdauer von Sternen – so ergibt sich, dass der Nachthimmel dunkel ist. Das Universum ist zu groß, zu jung und zu schwach, um vollständig von Sternen übersät zu sein.