Eine leuchtende Galaxie vor dunklem Sternenhimmel.

Was ist Astronomie?

Die Astronomie strebt nach dem Verständnis des Kosmos und seiner Objekte. Sie gilt als die älteste Naturwissenschaft und hat unser Weltbild entscheidend geprägt.

Zwei geöffnete Teleskopgebäude, im Hintergrund der Sternenhimmel mit drei auffallen hellen Objekten

Die Bewegung der Sonne über den Himmel bei Tag, die leuchtenden Sterne am Nachthimmel, ihre Anordnung und ihre Bewegungen, die Mondphasen, Sternschnuppen und vieles mehr sind Phänomene, die bereits mit bloßem Auge beobachtet werden, und seit jeher eine natürliche Neugier zur Erforschung des Himmels und seiner Interpretation ausgelöst haben.

Heute beobachten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit modernsten Teleskopen von der Erde oder aus dem Weltraum die entfernten Objekte unseres Kosmos. Dabei entdecken sie immer neue Phänomene, deren Erklärung zuweilen das Fenster zum Verständnis der Welt um uns herum weiter öffnet.

In der Frühzeit der Astronomie gab es eine parallele Entwicklung der astronomischer Beobachtungen mit religiösen oder astrologischen Interpretationen. Erst im Zeitalter der Aufklärung emanzipierte sich die Astronomie als eigenständige Naturwissenschaft. Die Größe und Komplexität des Universums in Raum und Zeit jenseits des menschlichen Verstandes macht die Astronomie jedoch bis heute zu einer Wissenschaft, die über die Disziplin der Naturwissenschaft und der Kulturen hinweg das Interesse der Menschen wie wohl kein anderes Fach weckt. Sie berührt grundlegende und auch philosophische Fragen unseres Seins und unserer menschlichen Existenz.

Die moderne Astronomie lebt von der Konfrontation der Theorie mit der Beobachtung. Ein Durchbruch für die beobachtende Astronomie war daher die Erfindung des Teleskops im 17. Jahrhundert. Vor über 400 Jahren richtete der italienische Gelehrte Galileo Galilei als einer der ersten Menschen sein Fernrohr auf den Himmel. Beflügelt durch Galileo Galileis astronomische Beobachtungen und die weitere Entwicklung des Fernrohrs wurden in den folgenden Jahrhunderten weltweit zahlreiche Sternwarten errichtet. Standortwahl, Architektur und Instrumentierung dieser Zweckbauten spiegeln die Entwicklung der Astronomie und Astrophysik sowie ihrer Arbeitsmethoden und Instrumente wider.

In Deutschland sind unter anderem in Bamberg, Bonn, Göttingen, Hamburg, Heidelberg, München und Potsdam bedeutende Sternwarten erhalten, die zwischen Anfang des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts gegründet wurden. Im 19. Jahrhundert wurde auch der Begriff der "Astrophysik" geprägt. Durch die Entwicklung der Methode der Spektralanalyse durch Gustav Robert Kirchhoff und Robert Wilhelm Bunsen 1859 in Heidelberg wurde es jetzt möglich, neben der Messung von Positionen, Bewegungen und Helligkeiten von Sternen und Himmelsobjekten auch ihre physikalischen Eigenschaften gezielt zu untersuchen. 

Zwei Galaxien, von einer geht ein Lichtstrahl aus. Je weiter entfernt der Lichtstrahl von seiner Quelle ist, desto mehr Absorptionslinien sind in seinem Spektrum enthalten.
Bis heute ist die Spektralanalyse elektromagnetischer Strahlung die wohl wichtigste Methode der beobachtenden Astronomie. Ergebnisse aus Beobachtungen werden mit physikalisch-mathematischen analytischen oder numerischen Modellen der theoretischen Astrophysik abgeglichen. Dabei kann es sich um allumfassende  Modelle – wie die Allgemeine Relativitätstheorie – handeln, deren Vorhersagen durch Beobachtungen geprüft werden, oder auch um individuelle Modelle, die die Ergebnisse einer bestimmten Beobachtung erklären und reproduzieren sollen.

Seit der Erfindung des Teleskops hat die Technologie sich enorm weiterentwickelt. Moderne Teleskope sind internationale Großprojekte auf dem Boden und im Weltall – ihre Instrumente sind speziell für wissenschaftliche Fragestellungen konzipierte Präzisionsentwicklungen. Die Auswertung astronomischer Daten und die Berechnung theoretischer Modelle erfolgt mit Supercomputer-Clustern. Allein die enorme Menge an astronomischen Daten aus Beobachtungen und Simulationen ("Big Data") und ihre komplexen Strukturen stellt die Informationstechnologie vor Herausforderungen. Auch ist unser Blick ins Universum nicht mehr auf Informationen aus Licht, also elektromagnetischer Strahlung beschränkt. Die Astroteilchenphysik spürt heute hochenergetischen kosmischen Teilchen aus den Weiten des Alls nach. Gravitationsphysiker haben 2015 erstmals Gravitationswellen, also Störungen der vierdimensionalen Raumzeit, wie sie von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie 1916 vorhergesagt wurden, direkt nachgewiesen. Damit wurde ein weiteres Fenster ins Universum geöffnet.

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Die Intiative zu dieser Webseite entstand aus den Aktivitäten zum Internationalen Jahr der Astronomie der IAU.