Der „zweite Onkel“ in der Wissenschaftsgemeinde: Er verwandelte zweimal eine Katastrophe in einen Segen und wurde schließlich ein großer Wissenschaftler

Ein Video, das die vergangene Hälfte des Lebens des „zweiten Onkels“ beschreibt, hat im gesamten Internet für Aufsehen gesorgt und hitzige Diskussionen ausgelöst. Der Protagonist des Videos, „Second Uncle“, litt in jungen Jahren aufgrund einer Krankheit an einer Beinbehinderung, war jedoch selbstständig, meisterte Härten und lebte sein eigenes Leben. Auch der Protagonist dieses Artikels hat großes Unglück: Er wurde mit einer Behinderung an den Beinen geboren und wird für den Rest seines Lebens nicht mehr normal gehen können. Doch durch seine eigenen Bemühungen und die Hilfe anderer wurde er ein großer Wissenschaftler. Die Geschichte dieses „zweiten Onkels“ in der wissenschaftlichen Gemeinschaft führt uns eine Wahrheit vor Augen: Um dem Leiden zu entkommen, sind die eigenen Anstrengungen ebenso wichtig wie die rechtzeitige Hilfe anderer. Ich wünsche allen „zweiten Onkeln“ dieser Welt und allen, die unter anderen Nöten leiden, dass sie aus eigener Kraft und mit der Hilfe anderer aus ihren Nöten herauskommen und die Süße des Erfolgs und des Glücks genießen können.

Geschrieben von Wang Shanqin

Ein begabter Junge mit angeborenen Behinderungen

Am 24. März 1893 bekamen Konrad Baade, ein Dorfschullehrer im westfälischen Schröttinghausen, und seine Frau Charlotte Baade ihr erstes Kind.

Das glückliche Paar nannte das Kind Wilhelm Heinrich Walter Baade. Später wurde das Kind jedoch meist nur noch Walter Bader genannt. Wir werden ihn von nun an „Bud“ und seinen Vater „Old Bud“ nennen.

Foto: Das Haus, das einst der Familie Budd gehörte. Bildquelle: Referenz [1]

Das alte Ehepaar Bud bekam später noch drei weitere Kinder. Von ihren vier Kindern liebte das Paar Bud am meisten, da er mit einer Hüftdysplasie geboren wurde , die dem armen Kind das Gehen erschwerte. Sein Leben lang war sein hüpfender Gang auffällig . [2]

Obwohl der alte Bud ein religiöser Mensch ist, verfügt er auch über gute wissenschaftliche Kenntnisse. Er gab Bud viele Bücher, um sein Interesse an akademischen Dingen zu fördern. Als Bud 14 Jahre alt war, brachte ihm sein Vater ein Astronomiebuch mit. Der junge Mann war tief fasziniert und las das ganze Buch in einem Atemzug. [1]

Von diesem Tag an wusste Bud, was er mit seinem Leben anfangen würde. Seine Liebe zur Astronomie war so tief in seinem Herzen verwurzelt, dass niemand sie erschüttern konnte. Danach sparte der junge Bud das Geld, das er mit Nachhilfe verdiente, und kaufte sich ein 7,6 cm großes Teleskop, um den Sternenhimmel zu beobachten. [1]

Im Januar 1910 näherte sich der berühmte „Große Januarkomet von 1910“ der Erde. Dieser Komet ist so spektakulär, dass er sogar tagsüber sichtbar ist, weshalb er auch „Tageslichtkomet“ genannt wird. Baade beobachtete diesen großen Kometen mit seinem eigenen Teleskop.

Foto: Der „Tageskomet“, der im Januar 1910 erschien, fotografiert von Percival Lawrence Lowell (1855–1916). Bildquelle: Referenz [3]

Im April desselben Jahres kehrte der berühmte Halleysche Komet zurück. Bud verbrachte mehrere Nächte mit Beobachtungen mit seinem kleinen Teleskop. Er sah den Kopf des Halleyschen Kometen und fand, dass er einer schwach leuchtenden Wolke glich. [1]

Foto: Halley, fotografiert von Edward Emerson Barnard (1857-1923) im April 1910. Bildquelle: Referenz [4]

Baades Bruder Martin Baade erinnerte sich: „Als mein Bruder ein kleiner Junge war, trug er Winterkleidung und saß im Winter mit einem Teleskop am Fenster in seinem Schlafzimmer und fror für die Wissenschaft, die er liebte...“ [1]

Buds Besessenheit von der Astronomie machte dem alten Bud Sorgen. Er wollte lediglich, dass Bud ein breites Spektrum an Interessen entwickelte, dachte jedoch nie daran, seinen Sohn Wissenschaftler werden zu lassen, insbesondere Astronom. Budds jüngerer Bruder erinnerte sich: „Mein Vater sagte, dass dies (die Astronomie) eine Kunst sei, mit der man seinen Lebensunterhalt nicht verdienen könne.“ [1] Bud Sr. und seine Frau hofften beide, dass Budd in der Zukunft Theologe werden würde. Dieser Beruf sichert auf jeden Fall den Lebensunterhalt. [2]

Universität Göttingen, Erster Weltkrieg und der Traum vom Wilson-Observatorium

Im Jahr 1912 begann Bard sein Studium an der Universität im nahegelegenen Münster. Ein Jahr später wechselte er an die Universität Göttingen. Die Mathematik und Astronomie dieser weltberühmten Universität wurden von dem großen Mathematiker Johann Carl Friedrich Gauß (1777–1855) begründet, der als „Fürst der Mathematik“ bekannt war.

An der Universität Göttingen studierte Budd Mathematik bei den weltberühmten Mathematikern David Hilbert (1862–1943) und Felix Klein (1849–1925) sowie Astronomie bei Leopold Ambronn (1854–1930) und Johannes Hartmann (1865–1936). Die an der Universität Göttingen[Anmerkung 1] gelegten soliden Grundlagen in Mathematik und Physik ermöglichten es Baade, ein sowohl in der Theorie als auch in der Beobachtung kompetenter Astronom zu werden.

Abbildung: Hilbert (links) und Klein (rechts). Bildquelle: Referenz [5] (links); Referenz [6] (rechts)

Zusätzlich zu diesen Fächern zeigte Bud auch ein großes Talent für Sprachen. Seine Muttersprache war Deutsch, aber er beherrschte auch mehrere Fremdsprachen, darunter Englisch, Französisch, Latein, Griechisch und Hebräisch. [2] Diese Fremdsprachenkenntnisse wurden höchstwahrscheinlich während der Studienzeit erworben.

Nach seinem Universitätsabschluss studierte Baade unter der Anleitung von Hartmann das Spektrum von Beta Lyrae. Dies ist ein Doppelstern. 1919 promovierte Bader an der Universität Göttingen.

Foto: Ann Brown (links) und Hartmann (rechts). Bildquelle: Referenz [7] (links); Referenz [8] (rechts)

Während Bard an der Universität Göttingen studierte, brach 1914 der Erste Weltkrieg aus, der 1918 endete. Bud wurde aufgrund seiner Behinderung vom Wehrdienst befreit und blieb daher dem Tode erspart. Seine Behinderung rettete ihm wahrscheinlich das Leben und verhinderte, dass er zum Kanonenfutter der Deutschen wurde. Dies war der erste Segen im Unglück in meinem Leben.

Nach Abschluss seines Promotionsstudiums plante Baade, sich auf eine Assistentenstelle am Mount Wilson Observatory zu bewerben, dem damals leistungsstärksten Observatorium der Welt. Das Wilson Observatory wurde 1904 gegründet und alle Kosten wurden von der Carnegie Institution for Science getragen, einer Stiftung, die vom Stahlmagnaten Andrew Carnegie (1835–1919) gegründet wurde. [Anmerkung 2] (nachfolgend „Carnegie Association“ genannt).

Foto: Das Bürogebäude der Carnegie Institution in Washington, D.C. Bildquelle: Referenz [9]

Das Wilson-Observatorium liegt 1.742 Meter über dem Meeresspiegel, vermeidet die meisten Wolkenhindernisse und bietet hervorragende Beobachtungsbedingungen. Damals verfügte es über ein Hooker-Teleskop mit einer Öffnung von 100 Zoll (254 cm) und war die Heimat vieler talentierter Menschen, was es zur weltweiten Gesamtstärke machte.

Bild: Eine Fernansicht des Wilson-Observatoriums vom Gipfel des Mount Wilson. Bildquelle: Referenz [10]

Hartmann teilte Bader jedoch mit, dass das Ende des Ersten Weltkriegs erst vor weniger als einem Jahr vergangen sei und es für ihn als Bürger des besiegten Deutschlands unwahrscheinlich sei, sich sowohl im Feindesland als auch im Siegerland, in dem blutige Schlachten geschlagen worden seien, erfolgreich auf eine solche Position zu bewerben. Baade folgte diesem Rat und fand bald eine Stelle als Assistent an der Hamburger Sternwarte in Bergedorf, wo er im Oktober 1919 anfing. [Anmerkung 3]

Zwei Blumen, zwei Blumen

Obwohl er nicht an die Wilson-Sternwarte ging, war die Hamburger Sternwarte, an der Baad arbeitete, ebenfalls eine gute Wahl. Es verfügt über ein 40 Zoll (102 cm) großes Spiegelteleskop, das damals nicht nur das größte Teleskop Deutschlands, sondern auch eines der besten der Welt war.

Foto: Das 102-cm-Teleskop der Hamburger Sternwarte. Bildquelle: Referenz [11]

Buds Chef, Stationsleiter Richard Schorr (1867–1951), interessierte sich sehr für Himmelskörper wie Kometen und Asteroiden. Baade interessierte sich sehr für Himmelssysteme wie veränderliche Sterne (Sterne mit merklichen Helligkeitsänderungen) und Kugelsternhaufen. Als vom Regisseur angestellter Assistent muss Bud natürlich zunächst die ihm vom Regisseur zugewiesenen Aufgaben erledigen.

Foto: Shore. Bildquelle: Referenz [12]

Da Shore glücklicherweise mit Verwaltungsangelegenheiten beschäftigt war, übergab er das Teleskop, das ursprünglich ihm gehörte, direkt an Budd. Während der Erfüllung seiner Mission hatte Bud genügend Beobachtungszeit, um zu beobachten, was er beobachten wollte. Daher übernahm Bud das „ Zwei-Blüten “-Modell, um die Aufgaben des Regisseurs und seine eigenen Interessen in Einklang zu bringen, und studierte gleichzeitig zwei Hauptrichtungen.

Budd wurde sehr schnell zu einem Weltklasse-Experten für astronomische Fotografie und Photometrie. Ob Beobachtung oder Theorie, er kann Probleme schnell lösen. Bud wurde für die Astronomie geboren . Auch bei Shore wurde er für seine herausragende Arbeit hoch geschätzt.

In den Jahren 1920 und 1921 entdeckte Baade sechs Asteroiden, von denen der erste 944 Hidalgo war, der sich zwischen den Umlaufbahnen von Jupiter und Neptun an seinem sonnenfernsten Punkt befindet. Dieser Asteroidentyp wird allgemein als „Zentauren“ bezeichnet und Hidalgo 944 ist der erste entdeckte Zentauren-Asteroid.

Einige Jahre später nannte Baade entgegen der damaligen Konvention einen der beiden Asteroiden, die er 1921 entdeckte, „Muschi 966“,[Anmerkung 4] Muschi war der Spitzname von Johanna Bohlmann, einer technischen Assistentin an der Hamburger Sternwarte. Sie wurde im selben Jahr wie Bud geboren, hatte am 1. September Geburtstag und war damit ein paar Monate jünger als Bud. Die beiden befanden sich zu dieser Zeit in einer leidenschaftlichen Liebesphase. Während dieser Zeit blühten Buds Karriere und Liebesleben auf.

Baade entdeckte im Laufe seines Lebens insgesamt 10 Asteroiden. Zusätzlich zu den oben genannten 6 wurden die anderen 4 von ihm in den Jahren 1924, 1928, 1948 und 1949 entdeckt. Unter ihnen ist der 1924 von Baade entdeckte Asteroid 1036 Ganymed der größte bisher entdeckte „erdnahe Asteroid“. Glücklicherweise kreuzte seine Umlaufbahn nicht die Erdumlaufbahn, sondern streifte lediglich die Außenseite der Erdumlaufbahn.

Abbildung: Das Aussehen von 1036 Ganymed, simuliert anhand von Beobachtungsdaten. Bildquelle: Referenz [13]

Im Bereich Sterne und Sternhaufen beobachtete Baade die Kugelsternhaufen M53, M92, den Orionnebel (M42) und viele veränderliche Sterne in NGC 5053 und erreichte dabei eine sehr hohe Beobachtungsgenauigkeit. Zu dieser Zeit waren die RR-Lyrae-Veränderlichen von besonderem Interesse, da man mit ihnen Entfernungen zu Sternhaufen innerhalb der Milchstraße messen konnte. Baade entdeckte mehr als doppelt so viele dieser Veränderlichen wie zuvor vom Harvard-Observatorium entdeckt worden waren.

Bild: Kugelsternhaufen M53 (oben links), M92 (oben rechts), NGC 5053 (unten links), aufgenommen vom Sloan Digital Sky Survey-Teleskop, und ein lokaler Bereich des Orionnebels (unten rechts), aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop. Bildquelle: Referenz [14] (oben, unten links); Referenz [15] (unten rechts)

Baades herausragende Arbeit auf diesem Gebiet wurde von weltweit führenden Experten auf dem Gebiet veränderlicher Sterne wie Solon Irving Bailey (1854–1931) und Harlow Shapley (1885–1972) hoch gelobt. Ersterer war der frühere Geschäftsführer des Harvard Observatory und letzterer war zu dieser Zeit der Direktor des Harvard Observatory.

Foto: Bailey (links) und Shapley (rechts). Bildquelle: Referenzen [16] (links); [17] (rechts)

Im Jahr 1923 verwendete Edwin Powell Hubble (1889–1953) vom Wilson-Observatorium das Hooker-Teleskop, um Cepheiden in der Andromeda-Galaxie aufzulösen, und berechnete, dass ihre Entfernung etwa 900.000 Lichtjahre betrug und damit größer war als die der Milchstraße. Dies bedeutet, dass die Andromedagalaxie eine extragalaktische Galaxie ist. Damit war Hubble ein Pionier der Galaxienastronomie.

Natürlich erfuhr Baade bald von dieser wichtigen Neuigkeit, die die astronomische Gemeinschaft schockierte. Allerdings konnte er damals nicht vorhersehen, dass er die Ergebnisse des Hubble-Teleskops mehr als zwei Jahrzehnte später noch übertreffen würde.

Im Jahr 1925 erhielt Baade auf Shapleys Vorschlag und nachdrückliche Empfehlung das Rockefeller International Education Board Fellowship, das es ihm ermöglichte, innerhalb eines Jahres das Harvard Observatory, das Yerkes Observatory, das Dominion Observatory, das Lick Observatory und das Wilson Observatory zu besuchen.

Foto: Baade bei seinem Besuch des Yerkes-Observatoriums im Jahr 1926. Bildquelle: Referenz [18]

Während seines Besuchs nutzte Baade die vielfältigen Ressourcen der Observatorien voll aus, diskutierte und tauschte sich mit seinen Kollegen dort aus und wurde herzlich willkommen geheißen. Insbesondere während seines Besuchs am Wilson Observatory wurde er vom Direktor Walter Sydney Adams (1876–1956) herzlich empfangen. Er bewundert Bud sehr und wird die wichtigste Person sein, die Buds Leben verändert .

Foto: Adams (links) und ein Foto von Adams und seinem Besuch bei Einstein am Wilson-Observatorium (rechts). Bildquelle: Referenz [19] (links); Referenz [20] (rechts)

Ein Stellenangebot vom Wilson Observatory

Nach seiner Rückkehr nach Deutschland arbeitete Baade weiterhin an der Hamburger Sternwarte. Deutschland erlebte zu dieser Zeit eine schwere Inflation. Obwohl Shore Bud weiterhin Gehaltserhöhungen gewährte, konnte die Steigerungsrate nicht mit der Inflation Schritt halten.

1929 heiratete der 36-jährige Bud seine Freundin Muschi (Johanna Bohlmann).

Im selben Jahr verwendete Hubble das Hooker-Teleskop, um die Entfernungen einiger Galaxien zu beobachten. Durch die Kombination der von Slipher (Vesto Melvin Slipher, 1875-1969) erhaltenen Geschwindigkeiten dieser Galaxien gelangte er zu einer äußerst wichtigen Schlussfolgerung: Die Fluchtgeschwindigkeit von Galaxien ist proportional zur Entfernung, und ihre Proportionalitätskonstante („Hubble-Konstante“) beträgt etwa 550. [einundzwanzig]

Hubbles Entdeckung bedeutete, dass sich das Universum ausdehnte. Doch die Arbeit des Hubble ließ eine peinliche Lücke: Aus dem Kehrwert der Hubble-Konstante errechnete man ein Alter des Universums von etwa 1,7 Milliarden Jahren. Das damals und später anhand radioaktiver Elemente gemessene Alter der Erde betrug jedoch 3 bis 3,5 Milliarden Jahre. Es ist lächerlich, dass das Universum jünger ist als die Erde. Dies ist das „Problem des Alters des Universums“.

Im Jahr 1930 fragte Adams Baade durch eine dritte Person, ob er bereit wäre, am Wilson-Observatorium zu arbeiten. Bud war begeistert und schrieb Adams sofort, um seine unendliche Freude auszudrücken. Adams zahlte Bud ein Jahresgehalt von 3.300 Dollar. Ein US-Dollar entsprach damals 14,5 US-Dollar heute. [zweiundzwanzig]

Aufgrund der langfristigen Inflation hatte Bud jedoch nicht mehr genug Ersparnisse, um ein Schiffsticket für eine Auslandsreise zu kaufen, und die Carnegie Association übernahm keine Reisekosten. Er hatte keine andere Wahl, als Adams zu schreiben, ihm die Wahrheit zu sagen und ihn zu bitten, ihm einen Teil seines Gehalts vorzustrecken, um eine Bootsfahrkarte zu kaufen.

Nachdem Adams Buds Brief erhalten hatte, war er über Buds Situation schockiert. Adams war zutiefst betrübt darüber, dass der damals weltbeste Astronom, den Adams als „ die Zukunft des Wilson-Observatoriums “ betrachtete, in solch eine Armut geraten war.

Was Adams damals im Kopf hatte, war vermutlich die dünne Gestalt des jungen Mannes, der aufgrund einer angeborenen Behinderung nur hüpfend gehen konnte. Seine „geistige Erschöpfung“ könnte durch diesen jungen deutschen „zweiten Onkel“ geheilt worden sein …

Einerseits meldete Adams die Situation der Carnegie Association, forderte eine Sonderbehandlung und versprach, dass dies nicht wieder vorkommen würde. [Anmerkung 5] Adams hingegen streckte Bud 900 Dollar aus anderen Mitteln vor. Dann kauften Baade und seine Frau ein Bootsticket und kamen am Wilson-Observatorium an, wo die zweite Hälfte seiner brillanten akademischen Karriere begann. Das Weltklasse-Teleskop und das stabile und reichliche Einkommen des Wilson-Observatoriums bereiteten Baade zusätzliche große Freude und machten seine Arbeit effizienter.

Foto: Bud in Bestform. Bildquelle: Referenz [23]

Im Mai 1934 veröffentlichten Baade und Fritz Zwicky (1898-1974) drei Arbeiten [24-26] , die sich mit Themen im Zusammenhang mit Supernova-Explosionen befassten. Sie betonten, dass Novae in „normale Novae“ und „Supernovae“ unterteilt werden können, und brachten drei Kernideen vor: Supernovae entstehen durch den Kollaps und die Explosion von Sternen; der Kollapsvorgang wird einen dichten „Neutronenstern“ im Kern komprimieren; Die Stoßwelle der Supernova beschleunigt die Teilchen in der Supernova und wandelt sie in hochenergetische kosmische Strahlung um.

Im Jahr 1938 untersuchte Baade 18 Supernovas, die zwischen 1885 und 1937 entdeckt worden waren. Dabei stellte er fest, dass der Unterschied in ihrer Leuchtkraft an ihren hellsten Tagen gering war, sodass sie als „Standardkerzen“ zur Messung der Entfernungen zu weit entfernten Galaxien verwendet werden konnten. [27] Dieser Artikel war ein Pionier der Supernova-Kosmologie. Im Jahr 1998 setzten zwei internationale Kollaborationsteams Baades Idee um, indem sie mithilfe von Supernovas vom Typ Ia die Entfernungen zu weit entfernten Galaxien maßen und bestätigten, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt.[28-29] Dadurch wurde den Menschen die Existenz dunkler Energie im Universum bewusst. Die erste Referenz in einem der Papiere der Gruppe[29] war Budds Papier.

Bild: Künstlerische Darstellung einer im Universum explodierenden Supernova vom Typ Ia. Im Jahr 1938 wurden Supernovae noch nicht in Typ I und Typ II eingeteilt, geschweige denn in Typ Ia. Aber Baades Schätzung der Gleichmäßigkeit der Leuchtkraft von Supernovas insgesamt war richtig. Bildquelle: Referenz [30]

Überraschung nach Hausarrest

Am 7. Dezember 1941 griff die japanische Armee Pearl Harbor an und die Vereinigten Staaten erklärten Japan den Krieg. Vier Tage später erklärte Japans Verbündeter Deutschland den Vereinigten Staaten den Krieg. Bader kam aus Deutschland. Obwohl er nicht wie die einheimischen japanischen Auswanderer in ein Konzentrationslager geworfen wurde, unterlag er für seine Reisetätigkeit gewissen Einschränkungen: Außer wenn er zur Arbeit ging, durfte er sich nicht weiter als 8 Kilometer um seinen Wohnsitz herum bewegen.

Im April 1942 verhängte das Militär eine Ausgangssperre für deutsche Auswanderer und verbot ihnen, zwischen 20 und 6 Uhr abends ihre Häuser zu verlassen. Das Verbot hinderte Baade, der in Pasadena lebte, daran, zum Wilson-Observatorium zu reisen, um Beobachtungen durchzuführen.

Direktor Adams und andere traten sofort vor und schrieben Briefe, um für Bud zu plädieren und ihm Garantien zu geben. Im Mai baten sie Milton Humason (1891-1972), Bud zu einem Treffen mit dem Kommandanten der Militärpolizei zu begleiten, und baten Humason, für Bud zu garantieren. Hermason versicherte dem Gendarmeriekommandeur, dass Bader Deutschland nicht dabei unterstützen würde, Militärgeheimnisse auszuspionieren. Der Gendarmeriekommandeur erlaubte Bud daher, nachts zum Observatorium zu gehen. Diese Angelegenheit hat Buds Zeit nur einen Monat lang verschwendet.

Während des Krieges verließen die Astronomen des Wilson-Observatoriums nach und nach das Observatorium, um an militärischen Projekten teilzunehmen. Insbesondere verließ Hubble das Observatorium im Juni 1942. Bud war nicht berechtigt, auf militärische Projekte oder Informationen zuzugreifen, geschweige denn an militärischen Projekten teilzunehmen, also arbeitete er weiterhin am Observatorium.

Nach einer kurzen Phase der Depression erlebte Baade einen zweiten Glücksfall : Aufgrund des Weggangs mehrerer Kollegen, insbesondere Hubbles, konnte Baade das Hooker-Teleskop viel länger und nahezu unbegrenzt nutzen.

Eine weitere Überraschung, die Bud sehr freute, war, dass die Städte in der Nähe des Observatoriums dem Verdunkelungsbefehl Folge leisten mussten, um die Schiffe in der Nähe der Westküste vor den Bombenangriffen der Japaner zu schützen. Dadurch konnte die Lichtverschmutzung in der Nähe des Mount Wilson erheblich reduziert werden und die Beobachtungsbedingungen waren besser als zum Zeitpunkt des Baus des Observatoriums. Baade konnte mit dem Hooker-Teleskop sogar eine große Anzahl von Sternen in der Nähe des Zentrums der Andromeda-Galaxie unterscheiden. Im Gegensatz dazu konnten Hubble und andere nur die hellen Sterne am Rand der Andromedagalaxie erkennen.

Darüber hinaus verwendete Baade eine fotografische Platte, die für rotes Licht empfindlich war, was ihm half, diese rötlichen Sterne zu entdecken.

Baade beobachtete sorgfältig viele Sterne im Kernbereich der Andromedagalaxie, M32 (NGC 221) und M110 (NGC 205). [31] Nach der Analyse von Fotoplatten entdeckte Baade, dass Sterne in Galaxien in zwei Typen unterteilt werden können: Ein Typ befindet sich hauptsächlich in den Spiralarmen der Galaxie, ist blau gefärbt und besteht aus jungen Sternen; der andere Typ kommt hauptsächlich im zentralen Bereich der Galaxie und in Kugelsternhaufen vor, ist rot gefärbt und besteht aus alten Sternen.

Bild: Bild der Andromedagalaxien M31, M32 (im Bild oberhalb und links vom Kern von M31) und M110 (im Bild unterhalb des Kerns von M31). Bildquelle: [32]

Baade nannte diese beiden Sterntypen „Population I-Sterne“ bzw. „Population II-Sterne“. Die veränderlichen Sterne vom Typ RR Lyrae, die Baade viele Jahre lang untersuchte, und andere Sterne in Kugelsternhaufen gehören zur Population II der Sterne.

Als diese bedeutende Entdeckung im Jahr 1944 veröffentlicht wurde, war allen Astronomen, die sich damals mit Sternen beschäftigten, klar, dass Baade dieses Kerngebiet der Astronomie völlig neu gestaltet hatte . [Anmerkung 6] Von dieser Zeit an bis heute wurde Baades große Entdeckung in immer neue Lehrbücher aufgenommen und ist zu einer der Grundlagen der Astronomie geworden. Dadurch wurde Baade zu einem Meister der Astronomiegeschichte.

Im Herbst 1945 beobachtete Baade auf der Suche nach veränderlichen Sternen vom Typ RR Lyrae eine relativ staubfreie Region nahe dem Zentrum der Milchstraße. Dieser Bereich wurde später „Baades Fenster“ genannt. Baade identifizierte dort bald eine große Anzahl RR-Lyrae-Veränderlicher, von denen 152 durch Vergleich der ersten 10 Fotoplatten ermittelt wurden. Die Anzahl der RR-Lyrae-Veränderlichen in dieser Gruppe ist um ein Vielfaches höher als die Gesamtzahl zuvor.

Bild: Die Position des Baade-Fensters in der Milchstraße (links, der hellgelbe Bereich „Baades Fenster“) und zwei Kugelsternhaufen (NGC 6522, oben rechts; GC 6528, unten links) innerhalb des Baade-Fensters und die umgebenden Sterne, aufgenommen von der Kamera des 32-Zoll-Schulman-Teleskops (81 cm) (rechts). Bildquelle: Referenz [33] (links); Referenz [34] (rechts)

Baade verwendete diese Variablen, um die Entfernung zum Kugelsternhaufen NGC 6522 (siehe oben) im Baade-Fenster zu bestimmen, weshalb der Haufen auch „Baades Haufen“ genannt wird.

Das Rätsel um das Alter des Universums lösen

Nach dem Krieg wartete Baade darauf, das 200-Zoll-Teleskop (508 cm) am Palomar-Observatorium nutzen zu können. Die Planungen begannen im Jahr 1928, doch aufgrund des enormen Umfangs des Projekts und der Auswirkungen des Zweiten Weltkriegs konnte es bis dahin nicht vollständig fertiggestellt werden.

Einer der Gründe, warum Baade sich auf dieses Teleskop freute, bestand darin, dass er und Hubble zuvor erkannt hatten, dass es in der Andromedagalaxie möglicherweise verschiedene Arten von „Cepheid-Veränderlichen“ gibt und dass sich diese in Kugelsternhaufen befindlichen Cepheiden möglicherweise stark von anderen Cepheiden-Veränderlichen unterscheiden. Mit dem Hooker-Teleskop hatte er bereits mehrere Cepheiden der Population II in der Andromedagalaxie entdeckt, doch um diese Idee zu bestätigen, brauchte er ein leistungsfähigeres Teleskop, um noch viele weitere Cepheiden in der Andromedagalaxie beobachten zu können.

Im Jahr 1948 wurde das 200-Zoll-Teleskop schließlich in Betrieb genommen. Es wurde Hale-Teleskop oder P200 genannt. Seine Öffnung ist doppelt so groß wie die des Hooker-Teleskops. Dank seiner bisherigen herausragenden Arbeit wurde Baade einer der Hauptnutzer des Hale-Teleskops.

Bild: Hale-Teleskop. Bildquelle: Referenz [35]

Er nutzte das Teleskop erstmals für die Suche nach veränderlichen Sternen des Typs RR-Lyrae in der Andromedagalaxie. Aber er bekam nichts. Wenn die Entfernung zur Andromedagalaxie korrekt ist, wären sie mit der damals verfügbaren Technologie mit einem 200-Zoll-Teleskop sichtbar gewesen.[Anmerkung 7] Baades Versäumnis, sie zu finden, bedeutete, dass die Entfernung zur Andromedagalaxie unterschätzt worden war. Dies bedeutet auch, dass die Helligkeit der darin enthaltenen Cepheiden unterschätzt wird.

Ab Herbst 1950 identifizierte Baade mit dem Hale-Teleskop mehr als 300 Cepheiden in der Andromedagalaxie. Nach sorgfältiger Analyse bestätigte Baade seine vorherige Spekulation: Es gibt zwei Typen von Cepheiden, die jeweils zur Population I und zur Population II gehören. [36][Anmerkung 8] Die Helligkeit eines Cepheiden vom Typ I ist etwa viermal so groß wie die eines Cepheiden vom Typ II.

Die von Hubble in der Andromedagalaxie beobachteten Cepheiden gehörten zum ersten Typ, er behandelte sie jedoch als den zweiten Typ und unterschätzte daher ihre wahre Helligkeit auf 1/4 ihrer wahren Helligkeit und damit die Entfernung der Andromedagalaxie um die Hälfte.

Bild: Humason, Hubble, Baade und Rudolph Minkowski (1895-1976) (von links nach rechts) untersuchen die Fotoplatten des Teleskops im Jahr 1950. Bildquelle: Referenz [37]

Nachdem Baade den Fehler des Hubble korrigiert hatte, berechnete er, dass die Andromedagalaxie etwa 1,9 Millionen Lichtjahre entfernt war[36], also doppelt so weit wie zuvor. Die Hubble-Konstante wurde dadurch halbiert, das Alter des Universums verdoppelte sich und übertraf schließlich das Alter der Erde. Damit war das Problem des Alters des Universums gelöst.

Indem er das Alter und die „Größe“ des Universums auf das Doppelte des ursprünglichen Wertes erweiterte, rettete er das Vertrauen der Astronomen, die an die Theorie der kosmischen Expansion glaubten, und wurde zum „zweiten Retter“ des Universums dieser Zeit.

Baade veröffentlichte dieses wichtige Ergebnis nicht sofort, gab es aber auf der Jahrestagung der Internationalen Astronomischen Union im Jahr 1952 bekannt. Shapley war damals anwesend, aber er stand Budds Ergebnissen skeptisch gegenüber. Was Budd zutiefst schockierte, war die plötzliche Ankündigung Shapleys gegenüber den Medien im Jahr 1953, er habe die Entfernung im Universum verdoppelt, ohne Budds Beitrag überhaupt zu erwähnen. Bud, der immer sanftmütig war, war wütend und verurteilte Shapley aufs Schärfste, indem er ihn einen schamlosen Menschen nannte. Glücklicherweise erkannte die astronomische Gemeinschaft Baades Priorität. [2]

Später führte Allan Rex Sandage (1926–2010), ein Doktorand unter Baders Anleitung, die Forschung fort und reduzierte die Proportionalitätskonstante auf etwa 70, wodurch er zu einem Alter des Universums von über 10 Milliarden Jahren kam.

Durch die klare Unterscheidung zwischen den beiden Cepheiden-Typen wurde nicht nur das Problem des Alters des Universums gelöst, sondern auch die Zuverlässigkeit zahlreicher nachfolgender Forschungsarbeiten sichergestellt und eine entscheidende Rolle bei der späteren Messung von Himmelsentfernungen und der kosmologischen Forschung gespielt.

Der Untergang eines Wissenschaftsgiganten

Aufgrund seiner bedeutenden Beiträge in vielen Bereichen wurde Baade mit der Goldmedaille der Royal Astronomical Society (1954), dem Bruce-Preis (1955) und der Henry-Norris-Russell-Vorlesung (1958) ausgezeichnet.

1958 ging Bud in den Ruhestand. Danach wurde Baade eingeladen, Institutionen wie die Harvard University, das Institute for Advanced Study in Princeton und das Australian National University Observatory zu besuchen, und kehrte dann als „Gauss-Professor“ an die Universität Göttingen zurück.

Mehrere Besuche nach seiner Pensionierung forderten ihren Tribut und verschlimmerten seine Hüfterkrankung. Nach seiner Rückkehr nach Deutschland litt Bud unter starken Schmerzen aufgrund von Knochenspornen an seiner Wirbelsäule, die seine Nerven einklemmten. Ende 1959 konnte er nicht mehr sitzen, stehen oder schreiben. Um die Schmerzen zu lindern, konnte er sich nur auf das Bett legen. [2]

Am 27. Januar 1960 wurde Bader in einem der besten Krankenhäuser Deutschlands einer schweren Operation unterzogen. Die Operation selbst war erfolgreich. Doch nach der Operation musste er auf dem Bauch liegen. Während dieser Monate, in denen er auf dem Bauch lag, verlief seine Genesung langsam. Es dauerte fast volle fünf Monate, bis die Ärzte Bud erlaubten, einen Rollstuhl zu benutzen, allerdings immer nur für ein paar Minuten. [2]

Am 25. Juni 1960 brach Bud, der seit der Operation zum dritten Mal im Rollstuhl saß, plötzlich zusammen und starb kurz darauf. Er wurde 67 Jahre alt. Durch das fast fünfmonatige Bettlägerigkeit wurde Buds Kreislauf zerstört und es bildeten sich schließlich Blutgerinnsel in seinem Blut, die dem wissenschaftlichen Giganten das Leben kosteten. [2]

Seine Frau Muschi starb am 31. August 1988, einen Tag vor ihrem 95. Geburtstag, in einem Pflegeheim. [2]

Einer der bedeutendsten Astronomen des 20. Jahrhunderts

Neben den vielen oben genannten herausragenden Leistungen leistete Baade auch wichtige Beiträge zur Erforschung von Radioquellen, Supernova-Überresten usw. Wenn man auf Baades brillante akademische Karriere zurückblickt – von Asteroiden und Kometen innerhalb des Sonnensystems über veränderliche Sterne und gewöhnliche Sterne außerhalb des Sonnensystems bis hin zu Supernovas, Supernova-Überresten, Radioquellen und dem Universum –, verließ er sich auf seine außergewöhnlichen Fähigkeiten und seine beharrliche Ausdauer, um unauslöschliche und bedeutende Beiträge zum Verständnis der Menschheit vom Universum und dem Universum selbst zu leisten.

Aufgrund seiner zahlreichen herausragenden Leistungen gilt Baade als einer der bedeutendsten Astronomen des 20. Jahrhunderts . Ihm zu Ehren gibt es auf dem Mond den „Baade-Krater“ und das „Baade-Tal“, der Asteroid 1501 trägt den Namen „Baade-Asteroid“, der Pulsar inmitten des Krebsnebels heißt „Baade-Stern“ – weil Baade einst detaillierte Beobachtungen des Krebsnebels anstellte, und eines der beiden 6,5-Meter-Magellan-Teleskope der Carnegie Association in Chile heißt „Magellan-Baade-Teleskop“.

Bild: Das Magellan-Bade-Teleskop bei Nacht. Bildquelle: Referenz [38]

Eine Spielkameradin von Bud aus seiner Kindheit erinnerte sich an die Zeit, als sie in den 1950er Jahren, als Bud berühmt geworden war, zusammen spielten, als sie sechs oder sieben Jahre alt waren: „Diese Jungen haben immer gern geprahlt, und am unverschämtesten war es, als sie sogar sagten, sie würden in der Zukunft zum Mond fliegen.“ [1] Sie und Buds andere Spielkameraden hätten niemals vorhersagen können , dass der Name des behinderten Jungen unter ihnen, der hüpfend ging, eines Tages tatsächlich auf dem Mond stehen würde .

Bild: Baader-Krater auf dem Mond. Bildquelle: Referenz [39]

Mit einer Behinderung geboren und sein ganzes Leben lang von Beinkrankheiten geplagt, ist dieser „zweite Onkel“ in der wissenschaftlichen Gemeinschaft ein Unglückspilz. Auf dem Weg seines Wachstums und seiner Entwicklung hat er Anerkennung und Hilfe von vielen Älteren und Gleichaltrigen erhalten. Dieser „zweite Onkel“ in der wissenschaftlichen Gemeinschaft hat Glück.

Buds Erfolg ist nicht nur seinem Talent und seiner harten Arbeit zu verdanken, sondern auch der rechtzeitigen Hilfe anderer. Sogar Shapley, der ihn später verletzte, hatte ihn in seiner Jugend sehr unterstützt. Adams, der ihn bis zu seinem Tod pflegte und ihm half, und Shor, der sich auch nach seiner Abreise aus Deutschland weiterhin um ihn kümmerte, waren sogar noch selbstlosere Mentoren von Bud, dem talentierten Pferd.

Foto: Eine Gedenktafel für Bard im Museum seiner Geburtsstadt. Bildquelle: Referenz [40]

Die Geschichte von Bud, dem „zweiten Onkel“ in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, wiederholt für uns eine offensichtlich richtige Wahrheit: Um Leiden loszuwerden, sind die eigenen Anstrengungen genauso wichtig wie die rechtzeitige Hilfe anderer. Ich wünsche allen „zweiten Onkeln“ dieser Welt und allen, die unter anderen Nöten leiden, dass sie aus eigener Kraft und mit der Hilfe anderer aus ihren Nöten herauskommen und die Süße des Erfolgs und des Glücks genießen können.

Fragen und Antworten

F: „Warum bewundert Adams Bud so sehr? Gibt es dafür außer Buds Talent und Charakter keinen anderen Grund?“

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A: „Der andere Grund ist wahrscheinlich, dass sie alle Walter heißen …“

Hinweise

[Anmerkung 1] Während seines Studiums an der Universität Münster und der Universität Göttingen erzählte Budd seinem Vater, dass er Theologie, Mathematik, Physik und Astronomie studiere. Tatsächlich belegte er überhaupt keine Theologiekurse, sondern studierte stattdessen Mathematik, Physik, Geophysik und Astronomie. Er sagte, er habe Theologie nur studiert, um seinen Vater zu besänftigen.

[Anmerkung 2] Das Büro des CIS befindet sich in Washington, D.C. und sein offizieller Name ist Carnegie Institution of Washington.

[Anmerkung 3] Die Universität Hamburg wurde 1825 in Hamburg gegründet und zog 1912 ohne Namensänderung nach Bergedorf um.

[Anmerkung 4] Nach der damaligen Konvention durften Asteroiden nur nach Göttinnen oder Frauen der antiken griechischen Mythologie benannt werden (nur eine sehr kleine Anzahl wurde nach männlichen Göttern benannt). Tatsächlich folgte auch Hidalgo 944 dieser Konvention nicht. Hidalgo war der Vater der mexikanischen Nation, Miguel Hidalgo Costilla (1753–1811). Im Jahr 1923 durften deutsche Astronomen nach Mexiko reisen, um dort eine totale Sonnenfinsternis zu beobachten. Um Mexiko zu danken, wurde der Asteroiden "Hidalgo 944" mit Zustimmung des mexikanischen Präsidenten genannt.

[Anmerkung 5] Originaltext: [C] Muss nicht als Präzedenzfall für die Zukunft angenommen werden.

[Anmerkung 6] Obwohl, wie Bader selbst sagte, Jan Hendrik Oort (1900-1992) bereits 1926 vorgeschlagen hatte.

[Anmerkung 7] Die Fähigkeit, himmlische Körper einer bestimmten Helligkeit zu beobachten, hängt nicht nur von der Teleskop- und Expositionszeit, sondern auch von der Technologie verschiedener Epochen ab. Baade entdeckte keine RR-Lyrae-Variablen in der Andromeda-Galaxie unter Verwendung eines 5-Meter-Teleskops, aber in den 1980er Jahren beobachteten Pritchet und Van den Bergh RR Lyrae-Variablen in der Andromeda-Galaxie unter Verwendung des 4-Meter-Kanada-Frankreich-Hawaii-Teleskops.

[Anmerkung 8] Die erste Kategorie sind relativ massive Sterne, deren Helligkeit über einen langen Zeitraum variiert. Sie werden als Cepheid -Variablen vom Typ I eingestuft, auch als "klassische Cepheid -Variablen" bezeichnet. Die zweite Kategorie sind Sterne mit niedriger Masse, deren Helligkeit über kürzere Zeiträume ändert und sie als Cepheid-Variablen vom Typ II eingestuft werden.

Referenzen und Bildquellen

[1] https://www.astronomie.de/astronomische-fachgebiete/gesschichte/walter-baade/

[2] (a) Osterbrock, de Walter Baade, Beobachtungsastrophysiker, (1): Die Vorbereitung 1893-1931, 1995, JHA, 26, 1; (b) Osterbrock, de Walter Baade, Beobachtungsastrophysiker, (2): Mount Wilson 1931-1947, 1996, Jha, 27, 301; (c) Osterbrock, de Walter Baade, Beobachtungsastrophysiker, (3): Palomar und Göttingen 1948-1969 (Teil A), 1997, Jha, 28, 283; (d) Osterbrock, de Walter Baade, Beobachtungsastrophysiker, (3): Palomar und Göttingen 1948 - 1960 (Teil B).

[3] Percival Lowell - Lowell Obscurity, Publ. 1910

[4] Professor Edward Emerson Barnard am Yerkes Observatory in Williams Bay, Wisconsin. - Veröffentlicht am 3. Juli 1910 in der New York Times.

[5] American Journal of Mathematics, 29 (1)

[6] Gebruder Noelle (m. 1917, Attivo A Göttingen) - Archivio Storico Dell'accademia delle Scienze

[7] Liber Amicorum Hg van de Sande Bakhuyzen (1908)

[8] Niederersächsische Staats - und Universitätsbibliothek Göttingen

[9] Populärwissenschaft monatlich Band 76

[10] Georgia State University

[11] Leuband (Diskussion)

[12] Max Liebermann

[13] Astronomisches Institut der Charles University: Josef ďurech, Vojtěch Sidorin - Damit - Datenbank mit Asteroidenmodellen aus Inversionstechniken: für (1036) Ganymed

[14] Sloan Digital Sky Survey

[15] NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) und das Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team

[16] Nationale Akademie der Wissenschaften - Annie J. Cannon - Nationale Akademie der Wissenschaften Biografische Memoiren von Solon Irving Bailey (1854–1931), Annie J. Cannon, National Academy of Sciences, Band XV - Sechste Memoir, p. 2, 1932

[17] Armagh Observatory

[18] Yerkes Observatory Photography

[19] http://phys-astro.sonoma.edu/brucemedalists/walter-adams

[20] Die Observatorien der Carnegie Institution for Science Collection in der Huntington Library, San Marino, Kalifornien, Kalifornien

[21] Hubble, E. Eine Beziehung zwischen Abstand und Radialgeschwindigkeit zwischen extra-galaktischen Nebel, 1929, PNAs, 15, 168

[22] https://stats.areppim.com/calc/calc_usdlrxdeflator.php

[23] https://www.mtwilson.edu/mount-wilson-astronomomers-2/

[24] Baade, W., Zwicky, F. auf Super-Novae, 1934, PNAS, 20, 254

[25] Baade, W., Zwicky, F. Cosmic Rays aus Super-Novae, 1934, PNAS, 20, 259

[26] Baade, W., Zwicky, F. Anmerkungen zu Super-Novae und kosmischen Strahlen, 1934, PHRV, 46, 76

[27] Baade, W. Die absolute fotografische Größe von Supernovae, 1938, Apj, 88, 285

[28] Riess, AG, et al. Beobachtungsnachweise von Supernovae für ein beschleunigendes Universum und eine kosmologische Konstante, 1998, AJ, 116, 1009

[29] S. Perlmutter, et al. Messungen von ω und λ aus 42 hochköpfigen Supernovae, 1999, APJ, 517, 565

[30] Eso

[31] Baade, W. Die Auflösung von Messier 32, NGC 205 und die zentrale Region der Andromeda Nebula, 1944, APJ, 100, 137

[32] Robert Gendler (2008)

[33] NASA, ESA, Z. Levay (STSCI) und A. Fujii

[34] Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/Universität von Arizona

[35] Palomar/Caltech

[36] Baade, W. Die Perioden-Luminositäts-Beziehung der Cepheids, 1956, Pasp, 68, 5

[37] Hamburg Observatorium

[38] https://obs.carnegiescience.edu/magellan

[39] James Stuby basierend auf NASA -Bild - Wiederaufbereiteter Mondorbiter 4 Bild, das in GIMP zugeschnitten war, um Baade -Krater und umgebendes Gelände zu zeigen.

[40] Grunswiki

Produziert von: Science Popularization China-Starry Sky Project

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