Oft entgeht uns die Milchstraße, trotz ihrer imposanten Präsenz, die sich über das Himmelsgewölbe erstreckt, wenn wir den Nachthimmel betrachten. Was ist der Grund?
Die Milchstraße erscheint nicht überall auf der Erde gleich. Diese spektakuläre Variation ergibt sich aus der Kombination von geografischer Breite und der Ausrichtung der galaktischen Ebene. Entgegen der landläufigen Meinung ist es nicht nur die Lichtverschmutzung, die ihre Sichtbarkeit beeinflusst, sondern grundlegende astronomische Parameter.
Das galaktische Zentrum (im Schützen und Skorpion gelegen) hat eine Deklination von etwa −29°. Das bedeutet, dass es sich intrinsisch in der südlichen Himmelshalbkugel befindet.
Hinweis:
Die Deklination ist der Winkel, bezeichnet mit δ, gemessen auf der Himmelskugel zwischen einem Objekt und dem Himmelsäquator. Eine positive Deklination bedeutet, dass sich das Objekt in der nördlichen Himmelshalbkugel befindet, und eine negative Deklination, dass es sich in der südlichen Himmelshalbkugel befindet. Das galaktische Zentrum hat eine Deklination von etwa δ = −29°, was erklärt, warum es immer besser in der südlichen Hemisphäre sichtbar ist, wo es eine Höhe nahe dem Zenit erreichen kann.
| Breite | Hemisphäre | Sichtbarkeit der Milchstraße | Erscheinung um 00:00 Uhr | Erscheinung um 04:00 Uhr | Maximale Höhe des galaktischen Zentrums | Kommentar |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0° | Äquator | Hervorragend | Vertikal ~90° | Geneigt ~60° | ~61° | Die galaktische Ebene verläuft hoch am Himmel, fast im Zenit |
| +15° | Norden | Sehr gut | Sehr vertikal ~80° | Geneigt ~50° | ~46° | Das galaktische Zentrum ist gut sichtbar, aber nicht dominant |
| -15° | Süden | Hervorragend | Sehr vertikal ~85° | Geneigt ~55° | ~76° | Der galaktische Kern nähert sich dem Zenit |
| +30° | Norden | Sehr gut | Vertikal bis geneigt ~70° | Geneigt bis liegend ~40° | ~31° | Zentrum noch tief, mäßige Sichtbarkeit |
| -30° | Süden | Ausgezeichnet | Sehr vertikal ~90° | Geneigt ~70° | ~89° | Die zentrale Ausbuchtung fast im Zenit |
| +45° | Norden | Gut | Geneigt ~60° | Liegend ~30° | ~16° | Zentrum sehr tief, reduzierte Sichtbarkeit |
| -45° | Süden | Hervorragend | Vertikal ~80° | Geneigt ~50° | ~61° | Zentrum hoch und kontrastreich |
| +60° | Norden | Durchschnittlich | Geneigt ~45° | Liegend ~20° | ~1° | Galaktisches Zentrum fast auf Horizontniveau |
| -60° | Süden | Sehr gut | Vertikal ~75° | Geneigt ~55° | ~59° | Hervorragende Exposition zur zentralen Ausbuchtung |
| +75° | Norden | Schlecht | Liegend ~10° | Liegend ~5° | ~0° | Das Zentrum bleibt unter oder auf dem Horizont |
| -75° | Süden | Gut | Geneigt ~40° | Liegend ~15° | ~44° | Immer noch guter Zugang zum Herzen der Galaxie |
| +90° | Nordpol | Sehr schlecht oder unmöglich | Liegend ~0° | Liegend ~0° | ~−29° | Galaktisches Zentrum unter dem Horizont, unsichtbar |
| -90° | Südpol | Schlecht | Liegend ~10° | Liegend ~5° | ~13° | Das galaktische Zentrum ist tief, aber teilweise beobachtbar |
Die geografische Breite des Beobachters ist entscheidend; sie bestimmt, welcher Teil des Himmels zu einem bestimmten Zeitpunkt sichtbar ist.
Vom Äquator aus (Breite 0°) kann ein Beobachter im Laufe des Jahres alle Teile des Himmelsgewölbes sehen, da die Rotation der Erde und ihre Revolution um die Sonne es ermöglichen, dass jede Region des Nachthimmels über den Horizont steigt. Am Äquator kann die galaktische Ebene senkrecht zum Horizont erscheinen und bietet so eine vollständige Sicht auf die Scheibe.
Bei 45° nördlicher Breite kann ein Beobachter im Laufe des Jahres den größten Teil des Himmelsgewölbes sehen, aber einige Regionen in der Nähe des südlichen Himmels poles bleiben immer unter dem Horizont und sind nie sichtbar, während die Rotation der Erde und ihre Revolution um die Sonne es dem Rest des Nachthimmels ermöglichen, über den Horizont zu steigen. In mittleren Breiten (wie in Europa oder Nordamerika) erscheint die Milchstraße geneigt, manchmal tief am Horizont.
Am Nordpol (90° Breite) dreht sich der größte Teil des Himmels um den Zenit, und einige Regionen bleiben dauerhaft über oder unter dem Horizont, was die Beobachtung des gesamten Himmelsgewölbes im Laufe des Jahres verhindert. In diesen extremen Breiten bleibt das galaktische Zentrum oft das ganze Jahr über unsichtbar.
Die galaktische Ebene der Milchstraße ist etwa \(60^\circ\) gegenüber der Ekliptikebene (der Ebene der Erdumlaufbahn) geneigt. Diese Ausrichtung ist im Raum fest und bestimmt die relative Position der galaktischen Ebene für jeden Beobachter auf der Erde.
Die Position des galaktischen Zentrums ist besonders wichtig. Im Sternbild Schütze mit einer Deklination von etwa \(-29^\circ\) gelegen, stellt es die spektakulärste Region der Milchstraße dar, aber seine Sichtbarkeit hängt stark von der Breite ab:
Diese Nord-Süd-Asymmetrie ist daher nicht auf eine Veränderung der galaktischen Ebene zurückzuführen, sondern auf ihre tatsächliche Position am Himmel in Bezug auf den Himmelsäquator und die Breite des Beobachters.
Die jährliche Revolution der Erde bewirkt, dass sich der bei Mitternacht sichtbare Nachthimmel jeden Monat ändert. In jeder Jahreszeit erscheint die Milchstraße mit einer anderen Neigung relativ zum Horizont. Die Illusion von Rotation oder Winkeländerung am Himmel ist eine Kombination aus der Erdrotation (Tag/Nacht) und der Erdrevolution (Jahreszeiten).
Die Erde vollendet eine vollständige Revolution um die Sonne in ~365,25 Tagen. Um Mitternacht Ortszeit befindet sich die Erde-Sonne-Richtung (die Linie, die die Erde mit der Sonne in diesem Moment verbindet) gegenüber dem Meridian des Beobachters. Der Winkel zwischen dieser Richtung und dem lokalen Meridian ändert sich jede Nacht um etwa 1° aufgrund der jährlichen Revolution der Erde in der Ekliptikebene. Diese tägliche Variation bewirkt, dass verschiedene Abschnitte der galaktischen Ebene im Laufe des Jahres den Meridian passieren, was die saisonale Entwicklung der Sichtbarkeit der Milchstraße erklärt.
Nach etwa 30 Tagen erreicht diese Verschiebung ~30°, was in etwa der scheinbaren Breite einer großen Konstellation entspricht. Das bedeutet, dass der bei Mitternacht sichtbare Nachthimmel jeden Monat einen deutlich anderen Abschnitt zeigt, genug, um neue Teile der Milchstraße zu beobachten.
| Breite | Jahreszeit | Galaktisches Zentrum sichtbar | Ungefähre Neigung | Kommentar |
|---|---|---|---|---|
| 0° (Äquator) | Frühling | Schütze tief im Süden | ~45° | Galaktische Ebene geneigt, Zentrum recht hoch |
| 0° (Äquator) | Sommer | Schütze nahe dem Zenit | ~90° | Galaktische Ebene fast vertikal |
| 0° (Äquator) | Herbst | Schütze absteigend | ~45° | Galaktische Ebene zum südlichen Horizont geneigt |
| 0° (Äquator) | Winter | Schwan im nördlichen Zenit | ~90° | Galaktische Ebene fast vertikal auf der Nordseite |
| 45° N | Frühling | Schütze tief am südlichen Horizont | ~20°–30° | Galaktisches Zentrum tief, reduzierte Sichtbarkeit |
| 45° N | Sommer | Schütze höher | ~60–70° | Galaktische Ebene stark geneigt |
| 45° N | Herbst | Schütze absteigend | ~30–40° | Galaktisches Zentrum tief |
| 45° N | Winter | Schwan dominant im Norden | ~70–80° | Galaktische Ebene fast vertikal auf der Nordseite |
| 45° S | Frühling | Schütze hoch im Süden | ~70–80° | Galaktisches Zentrum nahe dem Zenit |
| 45° S | Sommer | Schwan tief im Norden | ~30–40° | Galaktische Ebene zum nördlichen Horizont geneigt |
| 45° S | Herbst | Schütze absteigend | ~60–70° | Galaktisches Zentrum gut exponiert |
| 45° S | Winter | Schwan tief im Norden | ~20–30° | Galaktische Ebene stark geneigt, Zentrum tief |