Von Berthold Lammert

Auf die beiden Aufsätze „Ein neues Auge“ (das Prinzip des Radar) und „Pfiffe aus der Atmosphäre“ (Wetterforschung durch Radar) lassen wir heute den dritten Beitrag von Berthold Lammert „Radio aus dem Kosmos“ folgen.

Immer wieder überraschen uns die erfindungsreichen Männer der Hochfrequenztechnik mit neuen Wundern. Mit dem unsichtbaren Licht der Ultrakurzwellen des Radarscheinwerfers durchleuchten sie den Raum. Das „Auge“, der Radarempfänger, der die irgendwo reflektierte Strahlung auffängt, ist von einer so unvorstellbaren Empfindlichkeit, daß es noch den trillionsten Bruchteil (Zahl mit 18 Nullen) wahrnimmt, der vom Mond zurückkehrt! Das Studium der Ausbreitung der Ultrakurzwellen erschließt uns die Struktur der Atmosphäre auf dieselbe Art und Weise, wie die Beobachtung des Erdbebenwellen uns Kunde gibt vom Aufbau des Erdinneren. Schon jetzt, in den allerersten Anfängen, zeigt sich die weitreichende Bedeutung des neuen Forschungsinstruments der UKW-Strahlen für die Fortschritte in der Meteorologie. (Siehe „Die Zeit“, Nr. 11, vom 13. März.)

Mit jedem neuen Organ, das sich der Mensch erschafft, werden neue Dinge sichtbar. Und die hochgezüchteten UKW-Empfänger nehmen noch mehr Dinge wahr als das Radarecho an den Schichtungen der Ionosphäre und an den Meteoren. – Es beginnt im Jahre 1931: Mit einem auf 15-Meter-Wellen abgestimmten Empfänger lauscht ein Mann auf die Störungen ferner Gewitter. Mit einer rotierenden Antenne stellt er die Richtungen fest, aus denen sie herannahen, Dazwischen hört er ab und zu noch ein anderes, ganz schwaches Rauschen. Der Mann von den Bell Telephone Laboratorien kümmert sich um diese Störungen und, siehe da – die Richtung, aus der das Rauschen kommt, ändert sich im Laufe der Stunden. Sie wandert genau mit dem Uhrzeiger, anders gesagt, mit der Erddrehung. Und das heißt: das Rauschen kommt von festen Orten am sich drehenden Sternenhimmel her. Es kommt aus mehreren Richtungen, und wenn man diese Richtungen verlängert, dann enden sie alle – in der Milchstraße.

So war K. G. Jansky der erste Mensch, der Radio aus dem Kosmos hörte, nicht Sphärenklänge, sondern das „galaktische Rauschen“. Erst zehn Jahre später hörte man im Kriege in englischen Radarempfängern Ätherwellen der Sonne, und 1946 fand man sogar Zentimeterwellen, die der Mond aussendet. Wie das Spiegelteleskop die sichtbaren Lichtstrahlen im Brennpunkt seines Hohlspiegels sammelt, so vereinigt der Radarempfänger mit seinem Parabolspiegel die aus dem Kosmos kommenden ultrakurzen Wellen. Er ist ein neues Teleskop für Strahlen, die das Auge und die Photoplatte nicht empfinden. Gegenüber dem Licht haben diese Strahlen einen unschätzbaren Vorteil. Wie oft verhängen die Wolken dem Astronomen den Sternenhimmel! Ungestört von ihnen aber kann der Radio-Astronom seine Beobachtungen zu jeder Zeit machen. Andererseits leidet das Radioteleskop noch darunter, daß man mit ihm nur sehr unscharf und verschwommen „sehen“ kann. Immerhin konnte man damit in Jodrell Bank (England) die Radiostrahlung des Andromeda-Nebels nachweisen.

Wir wissen heute, daß, wenn wir unsere mit bloßem Auge sichtbare Sternenwelt, das Milchstraßensystem, aus großer Entfernung von außen sähen, es etwa so aussehen würde wie der Andromedanebel. Wir würden einen herrlichen Spiralnebel erblicken und irgendwo am Rande würden wir unsere Sonne finden. Von uns aus gesehen liegt das Zentrum, um das dieser Spiralnebel herumwirbelt, im Sternbild des Schützen. Leider können wir nicht viel von dem „Mittelpunkt“ unserer Welt sehen; einige Dunkelwolken im Kosmos liegen davor. Und doch können wir heute zu dem bisher verschlossenen Zentrum der Milchstraße vordringen! Die kosmischen UKW-Strahlen gehen nicht nur durch die Wölken der Atmosphäre hindurch, sie durchsetzen auch die interstellaren Wolken im Weltraum. Aus dem Zentrum unseres Spiralnebels kommt die stärkste kosmische Wellenstrahlung.

Im übrigen hat man scharf begrenzte Quellen der Strahlung entdeckt, die aber nicht mit leuchtenden Sternen zusammenfallen. Vielmehr sind diese „Radio-Sterne“ für den Astronomen unsichtbar. Nur in einem Falle bisher hat man als kosmischen Radiosender ein sichtbares Objekt gefunden, den Krabbennebel, der auch früher schon besonders interessant war. Die Astronomen halten den Krabbennebel nämlich für den Rest einer gewaltigen Sternexplosion, einer Supernova aus dem Jahre 1054. Er besteht aus einer Gaswolke von einem Durchmesser, der 20 Millionen Sonnendurchmesser groß ist. Dieses Gas ist sehr stark verdünnt. Während unsere Luftmoleküle etwa einen durchschnittlichen Abstand von einem Millionstel Millimeter haben, beträgt der Atomabstand in einem solchen „planetarischen“ Nebel etwa 20 Millionen Kilometer. Diese Gaswolke dehnt sich auch immer noch weiter aus, in jeder Sekunde um 1300 Kilometer. Der Nebel enthält als Kern einen kleinen, aber sehr heißen Stern, von etwa dem 25– bis 30fachen der Sonnentemperatur, etwa 150 000 Grad. Und die Wärmestrahlung dieses Sternes bewirkt, daß der ganze Nebel leuchtet. Das Lichtband, das Spektrum, zeigt, daß die das Licht aussendenden Gasatome elektrisch hochgeladene Ionen sind, die ganz andere Spektrallinien aussenden wie Gase, die lediglich vermöge ihrer hohen Temperatur leuchten. Allgemein finden wir im Kosmos die Materie in dem Raum zwischen den Sternen, der durchaus nicht leer ist, in den Dunkelwolken und in den planetarischen Nebeln in einem Zustand vor, der sich in keinem Laboratorium der Erde herstellen läßt, und den wir nur im Universum selbst erforschen können. Diese hochverdünnte und elektrisch hochgeladene Materie nennt der Astronom das „Plasma“. Über den Ursprung der kosmischen Radiowellen sind heute nur erst Vermutungen möglich. Und wahrscheinlich sind Schwingungen des Plasmas die Sendeantennen für das Radio aus dem Universum,