Entropie und Zwerggalaxie: Unterschied zwischen den Seiten

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[[Datei:Zentralfriedhof Vienna - Boltzmann.JPG|thumb|300px|Nach [[Wikipedia:Ludwig Boltzmann|Ludwig Boltzmann]] ist die  makroskopisch messbare Entropie ein Maß für die Anzahl der Mikrozustände, durch die sich der beobachteter Makrozustand des Systems realisieren kann. Je größer die Zahl der möglichen Mikrozustände, desto größer ist auch die Entropie.]]
'''Zwerggalaxien''' sind [[extragalaktisch]]e [[Sternhaufen|Sternsysteme]], die zwischen den kleineren [[Kugelsternhaufen]] und den größeren „normalen“ [[Galaxie]]n liegen. Im Allgemeinen geht man heute davon aus, dass es keine grundlegenden Unterschiede zwischen „normalen“ Galaxien und Zwerggalaxien als Systemen gibt und deren Eigenschaften dazwischen einen kontinuierlichen Übergang vollziehen.
Die '''Entropie''' ({{ELSalt|ἐντροπία}}, ''entropía'', aus {{polytonisch|εν}}- ''en-'' ‚ein-‘, ‚in-‘ und {{polytonisch|τροπή}} ''tropē'' ‚Wendung‘, ‚Umwandlung‘; zu übersetzen etwa als „Wandlungsgehalt“) mit dem [[Formelzeichen]] <math>S</math> ist eine [[Thermodynamik|thermodynamische]] [[physik]]alische [[Zustandsgröße]], die etwas über die [[Wahrscheinlichkeit]] und damit über die Richtung physikalischer Prozesse aussagt. Der Begriff wird aber auch in der [[Informationstheorie]] als Maß für den mittleren [[Informationsgehalt]] einer [[Zeichenkette]] verwendet.


== Entropie und Zeit ==
Während bei den Zwerggalaxien jedoch mit abnehmender absoluter Helligkeit auch ihre [[Flächenhelligkeit|Oberflächenhelligkeit]] (i.&nbsp;e. [[Leuchtdichte|Leuchtkraftdichte]]) abnimmt, nimmt bei den großen elliptischen Galaxien mit Zunahme der absoluten Helligkeit ihre Oberflächenhelligkeit ab.
Alle rein physikalischen Prozesse laufen so ab, dass dabei die Entropie des [[Universum]]s insgesamt gleich bleibt oder zunimmt. Damit wird zugleich die Richtung der [[Zeit]] festgelegt: Prozesse, bei denen die Entropie zunimmt, sind [[Irreversibler Prozess|irreversibel]], d.h. ''nicht umkehrbar'', und das gilt für fast alle [[real]] vorkommenden physikalischen Vorgänge. Die [[Zukunft]] ist dadurch definiert, dass in ihr die Entropie größer ist als in der [[Vergangenheit]]. Nur reversible, d.h. umkehrbare Prozesse sind gleichsam ''zeitlos''.
Kriterien wie zum Beispiel die [[absolute Helligkeit]], die [[Flächenhelligkeit]], der [[Halblichtradius]]<ref name="Tolstoy2009">[http://ned.ipac.caltech.edu/level5/March11/Tolstoy/frames.html ''Star-Formation Histories, Abundances, and Kinematics of Dwarf Galaxies in the Local Group''], Eline Tolstoy, Vanessa Hill, Monica Tosi 2009</ref>, der Durchmesser, die [[Masse (Physik)|Masse]] oder die Anzahl der [[Stern]]e dienen den Zielen und Erfordernissen der jeweiligen Untersuchung.


{{LZ|Nicht die Energiequellen, sondern die Quellen der geringen
== Vorkommen ==
Entropie treiben den Weltenlauf an. Ohne geringe Entropie würde
Zwerggalaxien findet man als [[Satellit (Astronomie)|Trabanten]] von großen Galaxien, so wie im Falle der [[Magellansche Wolken|Magellanschen Wolken]] bei der [[Milchstraße]]. Sie sind sowohl in den Wänden der gigantischen [[Void (Astronomie)|Leerräume]] des [[Universum]]s – dort meist irreguläre Zwerggalaxien – sowie besonders oft in [[Galaxienhaufen#Galaxiengruppen|Galaxiengruppen]] und [[Galaxienhaufen#Galaxienhaufen|Galaxienhaufen]] zu finden – dort dominieren elliptische Zwerggalaxien<ref name="USM">Roberto Saglia: [http://www.usm.uni-muenchen.de/people/saglia/dm/galaxien/alldt/node53.html ''Zwerggalaxien''], Universitäts-Sternwarte München</ref>.<br />Zwerggalaxien sind signifikant – in etwa um den Faktor 10 – häufiger als die großen Galaxien. In größeren Entfernungen und wegen ihrer geringen Flächenhelligkeit sind sie jedoch schwieriger zu beobachten.
sich alle Energie in Wärme auflösen, und die Welt würde ihrem
thermischen Gleichgewichtzustand zustreben, in dem es keine
Unterscheidung zwischen Vergangenheit und Zukunft und auch kein
Geschehen mehr gäbe.


In der Nähe unserer Erde gibt es eine reichhaltige Quelle für
Bekannte – weil relativ helle – Beispiele sind die zwei Begleiter [[Messier 32|M 32]] und [[Messier 110|M 110]] des [[Andromedanebel]]s oder die [[Sagittarius-Zwerggalaxie]], die zu den 24 bekannten Zwerggalaxien gehören, die die [[Lokale Gruppe#Milchstraßen-Untergruppe|Milchstraße]] umkreisen.
niedrige Entropie: die Sonne. Sie schickt heiße Photonen zu uns. Die
Erde strahlt daraufhin Wärme in den Nachthimmel zurück, indem sie
kältere Photonen emittiert. Die einfallende Energie ist in etwa so
groß wie die abgestrahlte. In diesem Austausch gewinnen wir
folglich keine Energie (wenn wir welche gewinnen, bedeutet dies für
uns eine Katastrophe: die Erderwärmung). Aber auf jedes
eintreffende warme Photon emittiert die Erde ein knappes Dutzend
kalter Photonen mit der gleichen Energiemenge. Das
energiereichere («heiße») Photon hat weniger Entropie als die dafür
abgestrahlten energieärmeren, weil die Anzahl der Konfigurationen
eines einzelnen (warmen) Photons niedriger ist als die der
Konfigurationen des knappen Dutzends kalter Photonen. Folglich ist
die Sonne für uns eine überreiche und ständig sprudelnde Quelle an
niedriger Entropie. Und als solche lässt sie die Pflanzen wachsen,
ernährt so die Tiere, treibt Motoren an und ermöglicht es uns, Städte
zu errichten, Gedanken zu entwickeln und Bücher wie dieses zu
schreiben.|Rovelli, S. 143f}}


== Entropie und die Vergänglichkeit der physischen Welt ==
Die [[Lokale Gruppe]] zählt derzeit mindestens 67 bekannte Zwerggalaxien zu ihren Mitgliedern. Es ist zu erwarten, dass auch in der Lokalen Gruppe weitere Zwerggalaxien gefunden werden. So wurde beispielsweise die nach heutigem Stand nächste Zwerggalaxie, die [[Canis-Major-Zwerggalaxie]], erst 2003 entdeckt. Bei den Zwerggalaxien, die der Milchstraße sehr nahe sind, ist es oftmals nur schwer möglich, die Galaxie vom Sternenvordergrund der Milchstraße zu unterscheiden. Ein weiteres Beispiel für eine sehr nahe und schwer zu beobachtende Zwerggalaxie ist die [[Draco-Zwerggalaxie]].
Die Entropiezunahme resultiert aus der grundlegenden Tendenz der [[physisch]]en [[Wärme]], sich gleichmäßig im [[Raum]] zu verteilen. Aus [[Statistische Physik|statistischen]] Gründen ist diese Gleichverteilung wesentlich wahrscheinlicher, als dass sich Wärme ''von selbst'' an einem bestimmten Ort konzentriert. Oder anders ausgedrückt: Wärme geht niemals ''von selbst'' von einem Körper niedriger Temperatur auf einen Körper höherer Temperatur über. Das ist die Grundaussage des [[2. Hauptsatz der Thermodynamik|2. Hauptsatzes der Thermodynamik]].  


Aufgrund der beständigen Entropiezunahme strebt die [[physische Welt]] unaufhaltsam einem Zustand der völligen Gleichverteilung zu, was letztlich den Zerfall aller geordneten [[Struktur]]en, d.h. den sog. '''Wärmetod''' bedeuten würde, wie schon [[Wikipedia:Hermann von Helmholtz|Hermann von Helmholtz]] postuliert hatte.
== Eigenschaften ==
=== Morphologie ===
[[Morphologie (Astronomie)|Morphologisch]] unterteilt man Zwerggalaxien nach ihrer Form in
*'''[[Elliptische Galaxie|elliptische]]''' (dE),
*'''[[Linsenförmige Galaxie|spheroidale]]''' (dSph) und
*'''[[Irreguläre Galaxie|irreguläre]]''' (dIrr) Zwerggalaxien,
* sowie die relativ seltenen '''[[Spiralgalaxie|Zwergspiralgalaxien]]''' (dS)<ref name="schombertetal1995">{{cite journal| author=J. M. Schombert, R. A. Pildis, J. A. Eder, A. Oelmer, Jr.| title=Dwarf Spirals| journal=Astronomical Journal| year=1995| volume=110| pages=2067–2074| bibcode=1995AJ....110.2067S| doi=10.1086/117669}}</ref>
<gallery class="float-left" heights="180" mode="packed">
Antlia Dwarf PGC 29194 Hubble WikiSky.jpg|Die [[Antlia-Zwerggalaxie]], eine typische elliptische Zwerggalaxie
NGC147.jpg|[[NGC 147]], eine typische spheroidale Zwerggalaxie
SagDIG.jpg|Die [[Irreguläre Sagittarius-Zwerggalaxie]], eine typische irreguläre Zwerggalaxie
NGC 5474 I FUV g2006.jpg|[[NGC 5474]], eine der seltenen Zwergspiralgalaxien
</gallery>
<div style="clear:left;"></div>
Elliptische und spheroidale Zwerggalaxien werden auch als früher morphologischer Typ, die irregulären und die spiralförmigen Zwerggalaxien als später morphologischer Typ zusammengefasst.
Dabei zeigen die frühen Typen aktuell keine Sternentstehung mehr, während das Erscheinungsbild der späten Typen oft dominiert wird durch massive, junge Sterne. Während ihrer Entwicklung kam es jedoch auch bei den Zwerggalaxien frühen morphologischen Typs teils zu mehreren Sternentstehungsphasen.<ref name="smeckeretal1994">{{cite journal
  | author=T. A. Smecker-Hane, P. B. Stetson, J. E. Hesser, M. D. Lehnert
  | title=The Stellar Populations of the Carina Dwarf Spheroidal Galaxy: I. a New Color-Magnitude Diagram for the Giant and Horizontal Branches
  | journal=Astronomical Journal
  | year=1994
  | volume=108
  | pages=507-513
  | arxiv=astro-ph/9404057v1
  | doi=10.1086/117087}}</ref>


<div style="margin-left:20px">
=== Zusammensetzung ===
"Dazu
Der [[Interstellare Materie|Gas]]- und [[Interstellarer Staub|Staubanteil]] bei Zwerggalaxien frühen morphologischen Typs ist geringer als derjenigen des späten Typs.
muß hingewiesen werden auf das, was in der äußeren
Der Anteil [[Dunkle Materie|dunkler Materie]] bei den Zwerggalaxien ist häufig 10- bis 100-mal höher als in den normalen Galaxien. Beispielsweise enthält die spheroidale Zwerggalaxie [[Segue 1]] in der Lokalen Gruppe etwa 1000-mal soviel dunkle wie sichtbare Materie, die normalen Galaxien in etwa lediglich 10-mal so viel.<ref>{{cite news
Welt gezeigt werden kann, um die Antwort auf diese Frage
| title=Astronomers Find a Galaxy Stuffed With Dark Matter
zu geben: daß innerhalb des naturwissenschaftlichen Denkens,
| date=2008-09-19
Forschens und Experimentierens mit Klarheit nachgewiesen
| url=http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2008/09/19/astronomers-find-a-galaxy-stuffed-with-dark-matter/
ist, wie es zwar im allgemeinen richtig ist, daß wir
| work=Discover Magazine Blogs
Naturkräfte ineinander verwandeln können, daß wir zum
| accessdate=2008-09-22 }}</ref>
Beispiel Wärme in Arbeit oder, wenn wir irgendeine Arbeit
verrichtet haben, diese in Wärme verwandeln können, aber
es ist richtig mit einer ganz gewichtigen Einschränkung.
Während auf der einen Seite gilt: Wärme kann in mechanische
Arbeit, in Bewegungsenergie verwandelt werden
und Bewegungsenergie wieder in Wärme — müssen wir auf
der andern Seite sagen, daß, wenn man Wärme zurückverwandeln
will in Arbeit, in Bewegungsenergie, dies nicht
in uneingeschränkter Weise geschehen kann. Das sehen wir
am anschaulichsten bei der Dampfmaschine.Wir bringen
die Bewegung durch die Wärme hervor, aber wir können
nicht alle Wärme, die wir in den Dampfkessel hineinheizen,
so umwandeln, daß sie sich ganz umwandelt in Bewegungsenergie.
Es geht immer etwas Wärme verloren, so daß wir
immer bei allen Prozessen in der Natur, wo Wärme-Energie
in Bewegung umgesetzt wird, mit einem Wärmeverlust zu
rechnen haben, wie er bei einer Dampfmaschine sicher ist.
Denn selbst bei den bestgehenden Dampfmaschinen können
wir nur ungefähr ein Viertel der Wärme umwandeln in
Bewegung, die andere strahlt aus in den Kühlraum und so
weiter. Wir können es nur so, daß wir bei der Umwandlung
zusehen müssen, daß ein Teil der Wärme - als Wärme - in
den Weltenraum hinausstrahlt.


Diese Erkenntnis, daß sich zwar Bewegungsenergie restlos
Die Sternenzahl einer Zwerggalaxie liegt lediglich zwischen einigen 100.000 und einigen hundert Millionen Sternen, während unsere spiralförmige [[Milchstraße]] etwa 300 Milliarden Sterne zählt und die großen elliptischen Galaxien gar mehreren Billionen Sterne beinhalten können.<ref>Thorsten Lisker: [http://www.sterne-und-weltraum.de/alias/welt-der-wissenschaft-galaxien/die-welt-der-zwerggalaxien/1030279 Die Welt der Zwerggalaxien], Spektrum der Wissenschaft, 14. Mai 2010</ref>
in Wärme, nicht aber umgekehrt Wärme restlos in Bewegungsenergie
zurückverwandeln läßt, ist auch in äußerlicher
Beziehung eine der fruchtbringendsten Erkenntnisse
für die Wissenschaft des neunzehnten Jahrhunderts geworden.
Denn alles, wofür jetzt Lehrkanzeln bestehen, worüber
ganze Bibliotheken existieren - über die Thermodynamik -,
beruht lediglich auf dieser Erkenntnis, so daß ein großer
Teil unserer gegenwärtigen Physik auf dem aufgebaut ist,
was eben hier als die Erkenntnis charakterisiert worden ist,
daß nicht rückläufig Wärme unbedingt in Bewegungsenergie
verwandelt werden kann, sondern daß immer ein
Rest von Wärme bleibt, der ausstrahlt. Das ist unwiderleglich
gezeigt worden durch solche Untersuchungen wie
zum Beispiel die des berühmten Physikers ''Clausius'', von
dem die Verallgemeinerung dieses Satzes geltend gemacht
worden ist, daß bei allen Vorgängen im Weltall dieser Satz
gelten muß. Daher haben wir es bei allen Verwandlungsprozessen,
wo ja überall die Wärme ihre Rolle spielt, mit
einer Überleitung der Wärme in jene Arbeit zu tun, die eben
bei den Tatsachen unserer Natur in Betracht kommt. Da aber
immer bei der Umwandlung ein Rest von Wärme bleibt, so
ist unschwer einzusehen, daß zuletzt der Endzustand dieser
unserer Entwickelung, in der wir als in einer materiellen
Entwickelung drinnenstehen, die Umwandlung der sämtlichen
Bewegungsenergie, der sämtlichen sonstigen Arbeit
in der Natur in Wärme ist. Das ist das letzte, was herauskommen
muß: alles übrige an Naturvorgängen muß sich
zuletzt in Wärme umwandeln, weil immer ein Rest von
Wärme übrigbleibt, so daß alle Weltenvorgänge so verlaufen
—wenn sich auch noch so lange Zeiten hindurch Naturvorgänge
abspielen werden, die wir als «Naturarbeiten»
bezeichnen können -, daß immer größer und größer die
Wärme sein wird, die als Rest sich ergeben wird, und zuletzt
muß das Ergebnis sein, daß alle BewegungsVorgänge
in Wärme umgewandelt sein werden. Dann hätten wir es
also mit einem großen Weltenchaos zu tun, das nur noch aus
Wärme besteht, die nicht mehr zurückverwandelbar ist.
Alles also, was unsere Sonne an Lebensvorgängen auf der
Erde bewirkt, läßt zurück Wärmereste; alles, was von der
Sonne zu uns strahlt, tendiert zuletzt dahin, in einen allgemeinen
Wärmetod überzugehen. Das ist der berühmte
«Clausius'sche Wärmetod», in den alle materielle Entwickelung
des Weltalls einmünden muß. Und hier hat die Physik
für den, der überhaupt etwas von Erkenntnis versteht, eine
Erkenntnis geliefert, die ganz unwiderleglich ist, gegen die
physikalisch nichts eingewendet werden kann. Es strebt
unser materielles Weltall dem Wärmetode entgegen, in
dem alles, was an Naturvorgängen besteht, einstmals begraben
sein wird." {{Lit|{{G|60|457f}}}}
</div>


<div style="margin-left:20px">
=== Entstehung ===
"Dann muß man sich
Wie die meisten Galaxien, so entstehen laut den aktuellen, theoretischen Modellen auch die Zwerggalaxien dort, wo Gas durch dunkle Materie oder durch erhöhte [[Metallizität]] kollabiert und dadurch genügend hohe Dichte für die Sternentstehung entsteht (→ [[Jeans-Kriterium]]). Neueste Entdeckungen zeigen jedoch, wie im sogenannten ''Leo Ring'' auch aus metallarmen, [[Population III|primordialen]] Gaswolken in der Nähe zweier großer Galaxien im Sternbild [[Löwe (Sternbild)|Löwe]] neue Zwerggalaxien durch [[Gezeitenkraft|Gezeitenkräfte]] ausgelöste [[Dichte]]schwankungen entstehen können.<ref>[http://www.sciencedaily.com/releases/2009/02/090218132145.htm "New Recipe For Dwarf Galaxies: Start With Leftover Gas"], Science Daily, 19 February 2009</ref>
sagen: Wenn das Reich der Naturnotwendigkeit so ist, wie
man im Laufe der letzten Jahrhunderte gewöhnt worden
ist, es sich vorzustellen, dann gibt es demgegenüber keine
Möglichkeit, das Reich des Moralischen zu retten. Man muß
das sagen aus dem Grunde, weil dieses Reich des Moralischen
einfach nirgends die Macht zeigt, gegen das Reich der Naturordnung
aufzukommen. Man braucht nur daran zu denken,
wie mit einer gewissen inneren Berechtigung gerade aus
der Anschauung über die Wärmeentropie sich die Vorstellung
entwickeln mußte - ich sage ausdrücklich: entwickeln
mußte -, daß einmal alle unsere übrigen Erdenkräfte sich
verwandelt haben werden in Wärme, daß diese Wärme sich
nicht mehr in irgendwelche andere Kräfte zurückverwandeln
kann, und daß dann die Erde als solche befallen werden
wird von dem, was man den Wärmetod nennt. Damit gibt
es aber für ein ehrliches Denken, das nach den Denkgewohnheiten
der neuesten Zeit an der Naturkausalität festhalten
will, keine Möglichkeit, anderes sich zu sagen als: Diese vom
Wärmetod befallene Erde stellt ein großes Leichenfeld nicht
nur für alle Menschen dar, sondern auch für alle moralischen
Ideale; die müßten in das Wesenlose hingeschwunden sein,
wenn unter Anerkennung der Alleingültigkeit der Naturnotwendigkeit
der Wärmetod die Erde ergriffen hätte." {{Lit|{{G|78|136|137}}}}
</div>


== Physikalische Grundlagen ==
Zwerggalaxien sind aufgrund ihrer geringen Anzahl an Sternen nur schwach gravitativ gebunden und verlieren innerhalb kurzer Zeit die gesamte [[interstellare Materie]] zur Bildung von neuen Sterngenerationen. Durch die geringe interne gravitative Bindung werden die Zwerggalaxien auch durch nahe Begegnungen an größeren Galaxien zerstört. Eine auflösende Zwerggalaxie zeigt sich als [[Sternstrom]], bei dem die Sterne noch eine ähnliche [[Eigenbewegung (Astronomie)|Eigenbewegung]] zeigen, aber bereits über einen großen Raumbereich verteilt sind. Ein Beispiel hierfür ist die [[Sagittarius-Zwerggalaxie]] mit dem Sagittarius-Strom. Im Laufe einiger 100 Millionen Jahre löst sich der Sternstrom auf und die Sterne gehen in das galaktische [[Halo (Astronomie)|Halo]] über. Das galaktische Halo mit seinen alten Sternen und teilweise [[Rechtläufig und rückläufig|retrograden Umlaufbahnen]] dürfte überwiegend aus den Überresten von Zwerggalaxien bestehen.<ref>{{Literatur|Autor=Vasily Belokurov|Titel=Galactic Archaeology. The dwarfs that survived and perished|Jahr=2013|Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics|arxiv=1307.0041v1}}</ref>


=== Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen ===
== Sonderformen ==
[[Datei:Carnot-Prozess.svg|right|mini|Der Carnot-Prozess als [[w:Wärmekraftmaschine|Wärmekraftmaschine]] oder [[w:Wärmepumpe|Wärmepumpe]]: Der Drehrichtungspfeil gibt den zeitlichen Ablauf der einzelnen im T-S-Diagramm (Temperatur/Entropie-Diagramm) dargestellten Zustandsänderungen an. ]]
=== Zwerggalaxien ohne Sternentstehung ===
[[Datei:Der Carnot-Prozess im T-S-Diagramm.svg|mini|T-S-Diagramm und Wärmemenge für den rechtslaufenden Carnot-Prozess]]
==== Ultra faint dwarf galaxies ====
Die schwächsten bekannten Zwerggalaxien, die '''Ultra faint dwarf galaxies''' ('''UFDs''', dt. „ultralichtschwache Zwerggalaxien“), zeigen eine [[Flächenhelligkeit]] von [[Scheinbare Helligkeit|28 mag]] pro [[Winkelsekunde|Quadratbogensekunde]] oder weniger. Ihre Leuchtkraft liegt mit der tausendfachen Sonnenleuchtkraft unterhalb derjenigen von [[Kugelsternhaufen]]. Während der [[Halblichtradius]] von Kugelsternhaufen meist weniger als 50 Parsec beträgt, kann der Radius von ultralichtschwachen Zwerggalaxien bis zu 1.000 Parsec erreichen. Entsprechend gering ist die Sterndichte in diesen Zwerggalaxien und ihre [[Geschwindigkeitsdispersion]] liegt bei weniger als 4 km/s. Ihre Form ist häufig unregelmäßig aufgrund von gravitativen Wechselwirkungen mit der Heimatgalaxie, die sie umrunden. Die geringe Dichte ist eine Folge von einer unterbrochenen Sternentwicklung, da die massiven Sterne der ersten Generation bei ihrer Explosion als [[Supernova]] oder durch den schnellen [[Sternwind]] [[interstellare Materie]] bereits auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigen können. In der Folge führt die gravitative Wechselwirkung mit der Scheibe der Milchstraße zu einer Verbreiterung in Bewegungsrichtung. Dies wird als [[Sternstrom]] bezeichnet, der sich im Laufe von Milliarden Jahren in den [[Halo (Astronomie)|Halo]] der Galaxie mischt.<ref>{{Literatur|Autor=A. J. Deason, V. Belokurov, N. W. Evans, L. L. Watkins, M. Fellhauer|Titel=The stretching of Hercules|Jahr=2012|Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics|arxiv=1207.2764}}</ref>


Das Entropiekonzept entstand aus den Bemühungen, die Effizienz von [[Wikipedia:Wärmekraftmaschinen|Wärmekraftmaschinen]], namentlich von [[Wikipedia:Dampfmaschine|Dampfmaschine]]n zu verbessern. [[1712]] hatte [[Wikipedia:Thomas Newcomen|Thomas Newcomen]] die erste Dampfmaschine entwickelt, um Wasser aus einem Bergwerk zu pumpen. Die Maschine erfüllte zwar ihren Zweck, verbrauchte aber ungeheure Mengen an Brennstoff. [[1764]] gelang es [[Wikipedia:James Watt|James Watt]] ohne besondere thermodynamische Kenntnisse durch rein mechanische Verbesserungen den [[Wirkungsgrad]] der Dampfmaschine auf über 1% mehr als zu verdoppeln. Der Zusammenhang zwischen Wärme und Energie bzw. nutzbarer Arbeit war damals noch völlig unklar; erst [[1845]] formulierte [[Wikipedia:Julius Robert von Mayer|Julius Robert von Mayer]] den [[1. Hauptsatz der Thermodynamik|1. Hauptsatz der Thermodynamik]], wonach Wärme als eine Form der Energie anzusehen ist.
Die [[Population (Astronomie)|Sternpopulation]] in den UFDs ist meist älter als 10 Milliarden Jahre. Die einzige bisher bekannte Ausnahme ist Leo&nbsp;T, in der es wahrscheinlich immer noch zur Sternentstehung kommt.<ref>{{Literatur|Autor=Gisella Clementini, Michele Cignoni, Rodrigo Contreras Ramos, Luciana Federici, Vincenzo Ripepi, Marcella Marconi, Monica Tosi, and Ilaria Musella|Titel=Variability and star formation in Leo T, the lowest luminosity star–forming galaxy known today|Jahr=2012|Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics|arxiv=1207.2764}}</ref>


=== Carnot-Prozess ===
==== Low surface spheroidal dwarf galaxies ====
[[1824]] veröffentlichte der junge französische Ingenieur [[Wikipedia:Nicolas Léonard Sadi Carnot|Sadi Carnot]] die nur 43 Seiten starke Schrift ''„Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance“'' („Betrachtungen über die bewegende Kraft des Feuers und die zur Entwicklung dieser Kraft geeigneten Maschinen“), in der er seine bahnbrechenden Ideen zur Verbesserung der Dampfmaschinen darlegte. Er beschreibt darin das Gedankenmodell einer idealen Wärmekraftmaschine, die [[Wikipedia:Carnot-Prozess|Carnot-Maschine]], die dadurch Arbeit leistet, dass Wärme in einem zyklischen Prozess von einer heißen Quelle zu einer kalten Senke fließt. Das Verhältnis der geleisteten mechanischen Arbeit <math>{\Delta W}</math> zur umgesetzten Wärme <math>{\Delta Q}</math> entspricht dabei dem Wirkungsgrad <math>\eta</math>:
[[Datei:Fornax dwarf galaxy.jpg|mini|Die Fornax-Zwerggalaxie, Beispiel einer extrem lichtschwachen linsenförmigen Zwerggalaxie.]]
Low surface spheroidal dwarf galaxies sind extrem lichtschwache [[Linsenförmige Galaxie|linsenförmige]] Zwerggalaxien mit einer Leuchtkraft von einigen hunderttausend [[Sonnenleuchtkraft|Sonnenleuchtkräften]]. Dieser Wert liegt unterhalb dem von [[Kugelsternhaufen]] und einiger [[offener Sternhaufen]]. Der Durchmesser des Kerns der Dwarf Spheroidal Galaxy (dSph) liegt bei 300 bis 1000 [[Parsec]], wobei das umgebende Halo in einem drei- bis zehnfach größeren Durchmesser nachgewiesen werden kann. Aus dSph kann nur elektromagnetische Strahlung der Sterne nachgewiesen werden und es gibt keine Anzeichen von [[Interstellare Materie|interstellarer Materie]] oder von Staub in diesen Stellarsystemen. Das typische Alter von dSph in der lokalen Gruppe beträgt 1 Milliarde Jahre.<ref>{{Literatur|Autor=R.Smith, M. Fellhauer, G. N. Candlish, R. Wojtak, J. P. Farias, M. Blaña|Titel=Ursa Major II - Reproducing the observed properties through tidal disruption|Jahr=2013|Sammelwerk=Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics|arxiv=1305.5535v1}}</ref>


:<math> \eta = \frac{\Delta W}{\Delta Q} </math>
==== Ultra compact dwarf galaxies ====
[[Datei:Abell1689 HST 2003-01-a-1280 wallpaper.jpg|mini|[[Abell 1689]], ein Galaxienhaufen]]
'''Ultra compact dwarf galaxies''' ('''UCDs''', dt. „ultradichte Zwerggalaxien“) sind eine erst kürzlich im Jahr 2003 entdeckte Sonderform der Zwerggalaxien mit extrem hoher zentraler Sterndichte. Bis zu 100 [[Million]]en [[Stern]]e befinden sich innerhalb ihres geringen Durchmessers, der unterhalb einer Größenordnung von 200 Lichtjahren liegt.<ref>[https://www.aao.gov.au/public/mediarelease/astronomers-discover-dozen-of-mini-galaxies ''Astronomen entdecken dutzende Minigalaxien''], Anglo-Australian Observatory, 2. April 2004</ref>
Nach den aktuellen theoretischen Modellen wurden diese Galaxien ihrer äußeren Regionen (sowohl Gas, Staub als auch Sterne) durch die [[Gezeiten]]wirkung während ihrer Passagen ins Innere ihrer dichten [[Galaxienhaufen]], wo sie beheimatet sind, beraubt.<ref>{{cite journal| author=Stelios Kazantzidis, Ben Moore, Lucio Mayer| title=Galaxies and Overmerging: What Does it Take to Destroy a Satellite Galaxy?|journal=Astrophysics | year=2003| arxiv=astro-ph/0307362}}</ref>
Entsprechend wurden etliche von ihnen im [[Virgo-Galaxienhaufen]], im [[Fornax-Galaxienhaufen]], bei [[Abell 1689]] und im [[Coma-Galaxienhaufen]] identifiziert.<ref>{{cite journal| author=Mieske, Infante, Benitez, Coe, Blakeslee, Zekser, Ford, Broadhurst, Illingworth| title=Ultra Compact Dwarf galaxies in Abell 1689: a photometric study with the ACS| doi=10.1086/423701| year=2004| journal=The Astronomical Journal| volume=128| issue=4| pages=1529–1540| arxiv=astro-ph/0406613| bibcode = 2004AJ....128.1529M}}</ref>


Carnot ließ sich dabei von der Arbeit seines Vaters über Wassermühlen inspirieren und betrachtete die Wärme in Analogie zum strömenden Wassser. Ähnlich dem Wasser könne Wärme umso mehr Arbeit leisten, je höher das Gefälle sei und insbesondere könne die Maschine grundsätzlich nicht mehr Arbeit leisten als Wärme zugeführt wurde. Damit war klar, dass die Maschine um so mehr leisten konnte, je höher die Eingangstemperatur und je kleiner die Ausgangstemperatur war. Die Maschine kann man sich dabei als Kolbenkraftmaschine vorstellen. Der [[Wikipedia:Carnot-Prozess|Carnot-Prozess]] umfasst zwei [[isotherm]]en (T = const) und zwei [[isentrop]]en (S = const) Zustandsänderungen, die im nebenstehenden [[Wikipedia:T-s-Diagramm|T-S-Diagramm]] ein Rechteck bilden. Bei der isothermen Expansion wird dem System die Wärmemenge ''Q''<sub>1</sub> bei der hohen Temperatur ''T''<sub>1</sub> zugeführt, bei der Kompression (untere rote Linie im Diagramm) gibt es ''Q''<sub>2</sub> bei der niedrigeren ''T''<sub>2</sub> ab. Die Temperatur ist dabei die vom [[Absoluter Nullpunkt|absoluten Nullpunkt]] (−273,15&nbsp;[[Grad Celsius|°C]]) gemessene [[Absolute Temperatur|absolute Temperatur]] in Grad [[Kelvin]].
2014<ref>[https://www.welt.de/wissenschaft/weltraum/article132372201/Im-Zentrum-einer-Zwerggalaxie-pulsiert-ein-Monster.html Harald Zaun: Im Zentrum einer Zwerggalaxie pulsiert ein Monster], Welt, 18. September 2014</ref><ref>Anil Seth, Matthias Frank, Nadine Neumayer u.&nbsp;a., A supermassive black hole in an ultra-compact dwarf galaxy, Nature, Band 513, 2014, S. 398–400, [https://www.nature.com/nature/journal/v513/n7518/full/nature13762.html Abstract]</ref> wurde in der ultrakompakten Zwerggalaxie M60-UCD1 ein supermassives schwarzes Loch von 21 Millionen Sonnenmassen entdeckt (fünfmal mehr als das supermassive Loch in unserer Galaxie), das sind 15 Prozent der Gesamtmasse der Galaxie. Die Galaxie ist eine der UCDs mit der höchsten beobachteten Sternendichte (15.000-mal höher als in der Umgebung des Sonnensystems) und sie ist 54 Millionen LJ von der Erde entfernt. Es ist die bisher kleinste gefundene Galaxie mit einem supermassiven schwarzen Loch. Es wird vermutet, dass die Galaxie früher viel größer war, der Großteil ihrer Sterne und ihrer Dunklen Materie ihr aber vor zehn Milliarden Jahren beim Passieren der nahen Galaxie [[Messier 60]] von dieser entrissen wurde, und das dies typisch für weitere massereiche Zwerggalaxien ist, die wahrscheinlich auch häufig supermassive schwarze Löcher beherbergen.


=== Clausius führt den Begriff «Entropie» ein ===
=== Zwerggalaxien mit Sternentstehung ===
Den mathematischen Zusammenhang mit der Temperaturdifferenz formulierte allerdings erst der deutsche Physiker [[Wikipedia:Rudolf Clausius|Rudolf Clausius]] und führte dabei den Begriff der Entropie ein. Den Namen Entropie, der soviel wie ''Wandlungsgehalt'' bedeutet, prägte er dabei in Anlehung an das ähnlich lautende Wort ''Energie''.  
==== Blue compact dwarf galaxies ====
[[Datei:NGC 1705.jpg|mini|hochkant|[[NGC 1705]], Beispiel einer BCD Galaxie. Bild des [[Hubble Space Telescope]].]]


<div style="margin-left:20px">
'''Blue compact dwarf galaxies''' ('''BCDs''', dt. „Blaue kompakte Zwerggalaxien“) sind kleine kompakte Galaxien, die große junge [[Sternhaufen]] mit heißen, massereichen Sternen enthalten.  Die hellsten dieser Sterne sind entsprechend ihrer Masse blau und lassen die gesamte Galaxie blau erscheinen.<ref>{{cite web|title=WISE Discovers Baby Galaxies in the Nearby Universe|url=http://scinerds.tumblr.com/post/14662945476/wise-discovers-baby-galaxies-in-the-nearby|work=Wide-Field Infrared Explorer|publisher=U.C. Berkeley|accessdate=2011-09-03|date=2011-09-02}}</ref> Die meisten ''BCD Galaxien'' werden als irreguläre Zwerggalaxien klassifiziert, da sie sich aus mehreren dieser Sternentstehungsgebiete zusammensetzen und somit keine reguläre Form ausbilden.
"Sucht man für S einen bezeichnenden Namen, so könnte
man, ähnlich wie von der Grösse U gesagt ist, sie sei der ''Wärme-''  
und ''Werkinhalt'' des Körpers, von der Grösse S sagen, sie sei der
''Verwandlungsinhalt'' des Körpers. Da ich es aber für besser
halte, die Namen derartiger für die Wissenschaft wichtiger
Grössen aus den alten Sprachen zu entnehmen, damit sie unverändert
in allen neuen Sprachen angewandt werden können , so
schlage ich vor, die Grösse S nach dem griechischen Worte
''{{polytonisch|ὴ τροπὴ}}'', die Verwandlung, die ''Entropie'' des Körpers zu nennen.
Das Wort ''Entropie'' habe ich absichtlich dem Worte ''Energie'' möglichst
ähnlich gebildet, denn die beiden Grössen, welche durch
diese Worte benannt werden sollen, sind ihren physikalischen Bedeutungen
nach einander so nahe verwandt, dass eine gewisse
Gleichartigkeit in der Benennung mir zweckmässig zu sein
scheint." {{Lit|Clausius, S 34}}
</div>


Clausius erkannte, dass im Falle eines reversiblen Prozesses, d.h. wenn keine Wärme durch Reibung  verloren geht, die reduzierte Wärme konstant <math>\frac {Q_1}{T_1} = \frac {Q_2}{T_2}</math> ist. Die maximal nutzbare mechanische Arbeit <math>W</math> ergibt sich aus der Differenz der Wärmemengen:
''BCD Galaxien'' kühlen ab, während sie fortlaufend unter starkem Verbrauch ihres interstellaren Gases neue Sterne bilden. Dabei haben sie typischerweise Sternentstehungsraten in einem Bereich von 0,13 M<sub>☉</sub> bis zu 1,3 M<sub></sub> pro Jahr.<ref name="BCD_SFR">[http://iopscience.iop.org/1538-3881/124/2/862/pdf/202061.web.pdf STAR FORMATION RATES OF LOCAL BLUE COMPACT DWARF GALAXIES]</ref> Mit fortschreitender Entwicklung dieser Galaxien ändert sich dann auch die Form dieses Galaxientyps.


:<math>W = Q_{\rm 1} - Q_{\rm 2} = Q_{\rm 1}\frac{T_{\rm 1} - T_{\rm 2} }{T_{\rm 1}} </math> und daraus der maximale Wirkungsgrad zu <math>\eta_\mathrm{max} = \frac{W}{Q_1} = 1-\frac{T_2}{T_1}\!\</math>.
Zu den nächstgelegenen Beispielen dieses Typs zählen die Galaxien [[NGC 1705]] und [[NGC 2915]].<ref>{{cite web|author=Angel R. Lopez-Sanchez, Barbel Koribalski, Janine van Eymeren, Cesar Esteban, Attila Popping and John Hibbard |title=The environment of nearby Blue Compact Dwarf Galaxies  |url=http://www.atnf.csiro.au/people/lop009/proceedings/lopez-sanchez_isolated.pdf| accessdate=2013-10-23 |format=PDF; 492&nbsp;kB}}</ref><ref>{{cite web |author=Polychronis Papaderos
|title=Blue Compact Dwarf Galaxy |url=http://www.observational-cosmology.eu/papaderos/Teaching/Papaderos_UCM_May2010_Lecture2.pdf| accessdate=2013-10-23 |format=PDF; 1,4&nbsp;MB}}</ref><ref>{{cite web |author=K. Noeske, P. Papaderos, L. M. Cairos |title=New insights to the photometric structure of Blue Compact Dwarf Galaxies from deep Near-Infrared Studies |url=http://estallidos.iac.es/estallidos/workshops/workshopI/charlas/KNoeske.pdf |accessdate=2013-10-23 |format=PDF; 3,3&nbsp;MB |offline=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110815201613/http://estallidos.iac.es/estallidos/workshops/workshopI/charlas/KNoeske.pdf |archivedate=2011-08-15 |archivebot=2018-03-27 01:05:32 InternetArchiveBot }}</ref><ref>{{cite journal | doi=10.1086/117013 | author=G. R. Meurer, G. Mackie, C. Carignan | year=1994 | title=Optical observations of NGC 2915: A nearby blue compact dwarf galaxy | journal=Astronomical Journal | volume=107 | issue=6 | pages=2021–2035 | bibcode=1994AJ....107.2021M}}</ref>


Damit konnte Clausius die Entropie in differenzieller Form definieren als:
==== Pea galaxies ====
[[Datei:Cardamone Peas.jpg|mini|Aus dem Galaxien-Zoo die Green Peas]]
[[Datei:GANDALF 587724241767825591 ed.jpg|mini|Typisches Spektrum einer Pea Galaxie]]


:<math> \frac {\delta Q}{T} = dS </math> mit <math>\qquad {\rm d}{S} \ge 0 \qquad</math> bzw. <math>\Delta S = \int \frac{{\rm d}Q}{T}</math> und <math>\Delta S \ge 0</math>, wobei das Gleichheitszeichen nur für reversible Prozesse gilt.  
'''Pea galaxies''' (auch nur '''Pea''' oder '''Green Pea''', dt. „Erbse“ oder „Grüne Erbse“) stellen einen Typ leuchtkräftiger [[Starburst-Galaxie]]n dar, und gehören damit zu  den Zwerggalaxien, die eine sehr hohe [[Sternentstehung]]srate aufweisen.<ref name="gzdiscovery">{{cite journal | author=C. Cardamone ''et al.'' | date=2009 | title=Galaxy Zoo Green Peas: Discovery of A Class of Compact Extremely Star-Forming Galaxies | journal=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]] | volume=399 | issue=3 | pages=1191 | bibcode=2009MNRAS.399.1191C | doi=10.1111/j.1365-2966.2009.15383.x | arxiv=0907.4155}}</ref> Sie wurden so aufgrund ihres Erscheinungsbildes und ihrer geringen Größe auf den Bildern des [[Sloan Digital Sky Survey]] benannt.


So wurde es möglich, den Grad der Irreversibilität auch quantitativ zu erfassen. Die bei hoher Temperatur zugeführte Wärmemenge ist dabei höherwertig, d.h. mit geringerer Entropie belastet, als die bei geringerer Temperatur abgeführte Abwärme.  
''Pea Galaxien'' wurden 2007 innerhalb des Freiwilligenprogramms des [[Astronomie]]-Projekts [[Galaxy Zoo]] entdeckt.<ref>{{cite journal | author=M. Jordan Raddick ''et al.'' | date=2010 | title=Galaxy Zoo:Exploring the motivations of citizen science volunteers | journal= [[American Astronomical Society|Astronomy Education Review]] | volume=9 | issue=1 | pages=010103 | bibcode=2010AEdRv...9a0103R | doi=10.3847/AER2009036 | arxiv=0909.2925}}</ref>


<!-- [[Datei:Boltzmann Ludwig Dibner coll SIL14-B5-06a.jpg |miniatur |left| Ludwig Boltzmann]] -->
Sie sind kompakte sauerstoffreiche Emission-Line [[Galaxie]]n, die bei [[Rotverschiebung]]en zwischen ''z'' = 0,112 und 0,360 entdeckt wurden.<ref name="gzdiscovery" /> Diese massearmen Zwerggalaxien besitzen im Allgemeinen einen Durchmesser von nicht größer als 16.300 [[Lichtjahr]]e (5 [[Parsec|kpc]]) und sind beheimatet in Regionen mit weniger als 2/3 einer durchschnittlichen Galaxiendichte.<ref name="gzdiscovery" /> Eine gewöhnliche ''Green Pea'' besitzt eine Rotverschiebung von ''z'' = 0,258, eine Masse von etwa 3,2 Milliarden [[Sonnenmasse|M<sub>☉</sub>]] und eine Sternentstehungsrate von 10 M<sub>☉</sub> pro Jahr, eine [[Äquivalentbreite]] des zweifach ionisierten [[Sauerstoff]]s [O III] von 69,4 [[Nanometer|nm]] und eine geringe [[Metallizität]].<ref name="gzdiscovery" /><ref name="Amorin 2010">{{cite journal| author=R. O. Amorín, E. Pérez-Montero, J.M. Vílchez| title=On the oxygen and nitrogen chemical abundances and the evolution of the "green pea" galaxies| journal=The Astrophysical Journal Letters| volume=715| issue=2| bibcode=2010ApJ...715L.128A| doi=10.1088/2041-8205/715/2/L128| arxiv=1004.4910v2}}</ref> Diese Zwerggalaxien durchlaufen eine galaxienweite Sternentstehung und besitzen keinen [[Aktiver Galaxienkern|aktiven Galaxienkern]]. Starke Emissionslinien bei der [OIII] [[Wellenlänge]] von 500,7&nbsp;nm zeichnen sie aus, wobei dieser [[Verbotener Übergang|verbotene Übergang]] innerhalb des [[Lichtspektrum]]s nur bei sehr geringen Dichten möglich ist.<ref name="gzdiscovery" /><ref name="gzyale">{{cite web| date=2009-07-27 | title=Galaxy Zoo Hunters Help Astronomers Discover Rare 'Green Pea' Galaxies | url=http://news.yale.edu/2009/07/27/galaxy-zoo-hunters-help-astronomers-discover-rare-green-pea-galaxies | work=[[Yale University|Yale News]] | accessdate=2009-12-29 }}</ref> ''Pea Galaxien'' gehören damit zu den masseärmsten, sterneformenden Galaxien des lokalen [[Universum]]s.<ref name="nakajima">{{cite journal | author=K. Nakajima and M. Ouchi| year=2014| title=Ionization state of inter-stellar medium in galaxies: evolution, SFR-M*-Z dependence, and ionizing photon escape| journal=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]]| volume=442| issue=1| pages=900–916| bibcode=2014MNRAS.442..900N| doi=10.1093/mnras/stu902| arxiv=1309.0207v2}}</ref>
[[Datei:Max Planck (1858-1947).jpg|miniatur|left|Max Planck um 1930]]


=== Boltzmann und die statistische Thermodynamik ===
==== Extreme Emission-Line Galaxies ====
Alle diese Ergebnisse wurden durch die phänomenologische Betrachtung makroskopischer Zustände gewonnen. Erst um [[1880]] stellte [[Ludwig Boltzmann]] mit der von ihm und [[James Clerk Maxwell]] entwickelten [[Statistische Physik|statistischen Physik]] den Zusammenhang zur mikroskopischen Ebene der elementaren Bausteine der [[Materie]] her. Ein [[Mikrozustand]] ist dabei durch die Angabe aller Orte und Impulse der zum System zählenden Teilchen, also der [[Atom]]e oder [[Molekül]]e, bestimmt.
'''[[Extreme Emission-Line Galaxy|Extreme Emission-Line Galaxies]]''' ('''EELG''') sind Zwerggalaxien, deren [[Emissionslinie]]n eine [[Äquivalentbreite]] des [[Verbotener Übergang|verbotenen]] zweifach ionisierten Sauerstoffs und/oder der Wasserstofflinien (meist Hα) von mehr als 100 [[Ångström (Einheit)|Ångström]] zeigen.
 
Sie werden interpretiert als eine kurze Phase mit einem extremen [[Starburstgalaxie|Starburst]], bei dem der Großteil der Sterne in diesen Zwerggalaxien entsteht.<ref>{{cite journal| author=G. Leloudas et al.| title=Spectroscopy of superluminous supernova host galaxies. A preference of hydrogen-poor events for extreme emission line galaxies|journal=Astrophysics| year=2014| arxiv=1409.8331v1}}</ref>
Nach Boltzmann ist die  Entropie ein Maß für die Anzahl der Mikrozustände, durch die sich ein beobachteter Makrozustand des Systems realisieren kann. Je größer die Anzahl der Mikrozustände - die sog. ''thermodynamische Wahrscheinlichkeit'' bzw. das ''statistische Gewicht'' <math>W</math> - ist, durch die sich ein bestimmter Makrozustand verwirklichen kann, desto wahrscheinlicher stellt er sich ''von selbst'' ein und desto größer ist auch die Entropie. Der [[Natürlicher Logarithmus|natürliche Logarithmus]] des statistischen Gewichts ''W'' multipliziert mit der allerdings erst [[1900]] von [[Max Planck]] zur weiteren [[Theorie|theoretischen]] Begründung seines [[Wikipedia:Plancksches Strahlungsgesetz|Strahlungsgesetzes]] eingeführten<ref name="Planck1900">M. Planck: „''Zur Theorie des Gesetzes der Energieverteilung im Normalspektrum''“, Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 2 (1900) Nr. 17, S. 245, Berlin (vorgetragen am 14. Dezember 1900) [http://www.odysseetheater.org/jump.php?url=http://www.odysseetheater.org/ftp/bibliothek/Physik/Max_Planck_Energieverteilung_1900.pdf pdf]</ref> und nach Boltzmann benannten [[Boltzmann-Konstante]] <math>k_\mathrm{B} = 1{,}380\;6488\;(13) \cdot 10^{-23} \mathrm{J}/\mathrm{K}</math>, ergibt dabei die Entropie <math>S</math> des makroskopisch beobachteten Zustands:
Aus den beobachteten Häufigkeiten von EELGs wird geschlossen, dass die meisten Zwerggalaxien eine Phase als Extreme Emission-Line Galaxy durchlaufen haben. Die Extreme Emission-Line Galaxies entsprechen in ihren Eigenschaften extremen Beispielen von HII-Galaxien sowie den Blauen kompakten Zwerggalaxien im lokalen Universum.
 
Während die Häufigkeit von EELGs im lokalen Universum recht gering ist, nimmt sie um mehr als eine Größenordnung bei Rotverschiebungen mit z > 2 zu.
:<math> S = k_B \cdot \ln W</math>
Die EELGs zeigen nur geringe Anzeichen für Staub und ihre [[Population (Astronomie)|Sternpopulation]] ist daher noch sehr jung, befindet sich in einem Stadium bevor sich bereits eine große Anzahl an [[Supernova]]e und [[AGB-Stern]]en gebildet hat. Dabei erreicht die [[Sternbildungsrate|Sternentstehungsrate]] Werte von bis zu 35 Sonnenmassen pro Jahr.
 
[[Datei:Mischentropie.jpg|miniatur|350px|Die Mischungsentropie]]
Der logarithmische Zusammenhang ergibt sich daraus, dass bei zwei gegeben Systemen die Gesamtentropie ''S'' gleich der Summe der einzelnen Entropien ''S''<sub>1</sub>+''S''<sub>2</sub> ist, wohingegen die statistischen Gewichte ''W''<sub>1</sub> und ''W''<sub>2</sub> miteinander multipliziert werden müssen, weil ''jeder'' Mikrozustand des einen Systems mit ''jedem'' Mikrozustand des anderen System einen neuen Mikrozustand des neuen Gesamtsystems bildet. Die Zunahme der Entropie bedeutet dann den Übergang zu einem neuen Makrozustand, der über eine größere Anzahl möglicher Mikrozustände verfügt.
 
=== Entropie und Ordnung ===
Populär wird die Entropie oft als ''Maß für die Unordnung'' eines Systems angesehen. Diese Definition ist jedoch nur mit Vorsicht zu gebrauchen, da unser intuitiver [[Ordnung]]sbegriff in vielen Fällen nicht mit der statistischen Definition der Entropie übereinstimmt. Auch wurde bislang noch kein allgemeingültiger physikalischer Ordnungsbegriff formuliert. Eher lässt sich die Entropie als ''Maß für die Unwissenheit'' bzw. für den mangelnden [[Information]]sgehalt eines Systems auffassen. Das lässt am Beispiel der Mischungsentropie gut veranschaulichen. Im nebenstehenden Bild ist im linken Glas der Farbstoff noch nicht völlig gleichmäßig verteilt, die Entropie ist also kleiner als im rechten Glas, wo bereits eine vollständige Gleichverteilung des Farbstoffs stattgefunden hat. Schon rein anschaulich bietet uns das rechte Bild viel weniger Informationen als das wesentlich detailreichere linke Bild.
 
=== Das Gibbssche Paradoxon und die Quantenmechanik ===
 
Werden zwei verschiedene Flüssigkeiten oder, wie im obigen Beispiel, eine Flüssigkeit und ein Farbstoff miteinander vermischt, so entsteht eine entsprechende '''Mischungsentropie'''. Grundsätzlich sollte das nach den von Boltzmann und Plank formulierten Gesetzen der klassischen statistischen Physik auch dann der Fall sein, wenn zwei ''gleiche'' Stoffe miteinander vermischt werden, wenn also beispielsweise Wasser mit Wasser gemischt wird, denn auch dabei sollte sich die Zahl der Mikrozustände entsprechend vergrößern. Tatsächlich tritt aber, wie [[Wikipedia:Josiah Willard Gibbs|Josiah Willard Gibbs]] erkannte, bei der Mischung gleicher Flüssigkeiten keine Mischungsentropie auf. Erklären lässt sich dieses '''Gibbssche Paradoxon''' erst durch die [[Quantenmechanik]], nach der alle gleichartigen [[Elementarteilchen]] und die daraus aufgebauten [[Atom]]e und [[Molekül]]e, die sich im gleichen Quantenzustand befinden, vollkommen [[Identische Teilchen|identisch]] und damit [[ununterscheidbar]] sind. Durch die Vertauschung identischer Teilchen entsteht mithin kein neuer Mikrozustand und damit auch kein Entropiezuwachs. Das Phänomen belegt, dass Elementarteilchen, Atome und Moleküle keine Gegenstände sind, wie wir sie aus dem Alltag kennen, sondern gleichsam nur identische Repräsentanten der ihnen gemeinsam zugrunde liegenden [[Idee]], die das eigentlich [[Wirklichkeit|Wirkliche]] ist, während ihre zahllosen Repräsentanten bloße [[Erscheinung]]en mit geringerem [[Realität]]sgehalt sind.
 
== Entropie und Information ==
 
[[Wikipedia:Claude Elwood Shannon|Claude Elwood Shannon]] definierte die Entropie im [[Informationstheorie|informationstheoretischen]] Sinn analog zur [[Statistische Thermodynamik|statistischen Thermodynamik]] als den mittleren [[Information]]sgehalt <math>I(p) = -\log_2 p</math> einer Zeichenkette. Die Entropie <math>H_1</math> eines Zeichens ist dann der [[Erwartungswert]] des [[Informationsgehalt]]s:
 
: <math>H_1 = \sum_{z\in Z} p_z \cdot I(p_z) = - \sum_{z\in Z} p_z \cdot \log_2 p_z</math>
 
Genau besehen handelt es sich dabei, wenn man die Formeln mit denen von Boltzmann vergleicht, aufgrund des negativen Vorzeichens um die [[negative Entropie]] oder [[Negentropie]]. Die Negentropie ist groß, wenn eine Zeichenfolge viel Information enthält, bei einer zufälligen Zeichenfolge hingegen klein bzw. bei völliger [[Wikipedia:Gleichverteilung|Gleichverteilung]] 0 (die Entropie ist dann maximal).
 
== Entropie und Leben ==
 
Das [[Leben]] kämpft beständig gegen den Zerfall der physischen Strukturen an. Rein physikalisch betrachtet bedeutet das, dass das Leben beständig die unvermeidlich zunehmende Entropie aus dem lebendigen [[System]] an die Umwelt abführen muss. Darauf hatte schon der [[Quantenphysik|Quantenphysik]]er [[Erwin Schrödinger]] in seinem Buch ''Was ist Leben?'' hingewiesen. Er prägte dafür den Begriff «[[negative Entropie]]». Leben ist demnach etwas, das negative Entropie aufnimmt bzw. - was gleichbedeutend ist - positive Entropie abgibt. [[Informationstheorie|Informationstheoretisch]] bedeutet das die beständige Aufnahme von [[Information]]. Das ist aus [[anthroposophisch]]er Sicht identisch mit der Aufnahme [[ätherisch]]er [[Bildekräfte]], was in der Regel nur solchen Systemen möglich ist, die über einen eigenständigen [[Ätherleib]] verfügen und in diesem Sinn als eigenständige [[Lebewesen]] anzusehen sind.
 
{{GZ|Wenn wir heute aus unserem
mineralischen Begriffe heraus über Anfang und Ende der Erde nachdenken
und uns Hypothesen bilden, dann sind diese Hypothesen ein
Abbild von dem, was wir gemessen, gezählt, gewogen haben. Und wir
bilden eine Kant-Laplacesche Theorie aus, oder wir bilden die Vorstellung
von dem Wärmetod der Erde, von der Entropie und ihrem
Maximum aus. Das sind alles Abstraktionen, die wir herausschälen aus
dem, was wir gemessen, gezählt, gewogen haben. Sehen Sie sich dagegen
die Kosmogonien der Griechen an. Sie fühlen in diesen Kosmogonien,
daß ihre Vorstellungen genährt werden aus der Art und Weise, wie die
Vegetation im Frühling hervorkommt, wie sie im Herbste abstirbt, wie
sie sich entwickelt, wie sie verschwindet. Geradeso wie wir aus unseren
materiellen Begriffen und materiellen Beobachtungen uns ein Weltensystem
aufbauen, so bauten sich die Griechen aus der Beobachtung desjenigen,
was in der Vegetation sich offenbart, ein Weltensystem auf.
Das Lebendige war für sie dasjenige, aus dem ihre Mythen und aus dem
ihre Kosmogonien entsprangen.|206|175f}}
 
== Entropie und Extropie ==
 
Ende der [[1980]]er-Jahre entwarfen [[Max More]] und [[Tom Bell]] (T.O. Morrow) den dazu gegenläufigen Begriff der [[Extropie]] ({{EnS|extropy}}) und begründeten damit die [[transhumanistisch]]e Strömung des [[Extropianismus]]<ref>Max More: ''The Philosophy of Transhumanism'', John Wiley & Sons, Inc. 2013 [http://media.johnwiley.com.au/product_data/excerpt/10/11183343/1118334310-109.pdf pdf]</ref>. Die Extropie ist ein Maß für die Intelligenz, den Informationsgehalt, die verfügbare Energie, die Langlebigkeit, die Vitalität, die Vielfalt, die Komplexität und die Wachstumsfähigkeit eines Systems. Der Begriff ist nicht exakt definiert, sondern hat eine mehr [[Metapher|metaphorische]] Bedeutung, die bewusst als Gegensatz zur [[Entropie]] gewählt wurde, die den Menschen zum Tod und letztlich die Welt zum Zerfall führt<ref>Max More: ''Principles of Extropy'', 2013 [https://web.archive.org/web/20131015142449/http://extropy.org/principles.htm online]</ref>.
 
== Die Entropie aus geisteswissenschaftlicher Sicht ==
 
=== Wärmetod ===
 
<div style="margin-left:20px">
"Die großen Physiker ''Thomson'', ''Clausius'' und so weiter
haben ihre Fortsetzer, welche imstande sind, die physischen
Gesetze zu erkennen. Eines der größten physischen Gesetze
ist zu gleicher Zeit das, was den Menschen hinstößt zu der
geistigen Welt. Für die, welche sich ein wenig mit Physik
beschäftigt haben, sage ich nichts Unbekanntes, wenn ich
darauf aufmerksam mache, daß es ein Entropiegesetz gibt,
das herrührt von ''Carnot'', dem Oheim des französischen
Präsidenten. Was besagt es? Es spricht einen der gewissesten
Grundsätze aus, die wir auf der physischen Welt haben,
nämlich wie die Kräfte der Welt in bezug auf das Physische
sich verwandeln. Es besagt, wie die Kräfte des Physischen
sich verwandeln, wie eine Kraft in die andere übergeht.
Schlagen Sie mit der Hand auf den Tisch und messen Sie
mit einem feinen Thermometer die Wirkung auf die Platte.
Sie werden finden, daß die Stelle, wo der Schlag hinfiel,
warm geworden ist. Sie sehen, wie die Wärme der Lokomotive
in Fortbewegung und diese wieder in Wärme verwandelt
wird. Allem diesem liegt ein großes Gesetz zugrunde:
das Entropiegesetz. Aus der Betrachtung der Welt
wird klar, daß diese Verwandlung der Kraft doch eine
bestimmte Richtlinie, einen bestimmten Sinn zeigt. Das
Entropiegesetz zeigt uns, daß zuletzt alle Kraft sich in
Wärme verwandeln muß, und diese Wärme zerstreut sich
im Weltenraum. So ist heute durch das physische Gesetz
nachgewiesen, daß die Erde, unsere physische Welt, einst
den Wärmetod erleiden wird. Dieses Gesetz besteht. Leugnen
muß dieses Gesetz derjenige, welcher sich auf den Boden
stellt, daß in unserer Welt nur physische Kräfte seien; denn
dieser müßte, wenn er das Gesetz anerkennen würde, sagen:
Dann ist alles aus. - Deshalb stellt sich auch [[Haeckel]] auf
den Standpunkt, daß dieses Entropiegesetz Unsinn sei, weil
es seinem Substanzgesetz widerspricht." {{Lit|{{G|056|339}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Dazumal hat [[Wikipedia:Robert Mayer|Julius Robert Mayer]], dann unabhängig von ihm
Helmholtz das gefunden, was man seither die Lehre vom mechanischen
Wärmeäquivalent genannt hat, von der sogenannten Erhaltung der lebendigen
Kraft. Nun hat, bald nachdem das geschehen war, Helmholtz
auf diese Theorie von der Erhaltung der lebendigen Kraft eine andere
gebaut, die dann auch weithin angenommen worden ist, die heute noch
vielen als unanfechtbar gilt: diese nämlich, daß in dem Wechselspiel
von der lebendigen Kraft im Weltall fortwährend Umsetzungen stattfinden
von irgendwelchen anderen, sagen wir von Verrichtungen in den
weltführenden lebendigen Kräften, seien es die Kräfte des Magnetismus
oder der Elektrizität, seien es andere rein mechanische Kräfte -
die Umsetzung solcher Kräfte in Wärme. Nun ist es im Sinne des sogenannten
Carnotschen Satzes niemals möglich, in vollständiger Weise
den Umwandlungsprozeß von Kraft in Wärme unter Aufrechterhaltung
desselben Kraftquantums zu vollziehen. Man muß sagen: Es ist
niemals möglich, alle Wärme wieder zurückzuverwandeln in lebendige
Kraft. - Wolke ich übrigens diesen sogenannten zweiten Hauptsatz der
Wärmetheorie beschreiben, so müßte ich ein paar Vorlesungen darüber
halten. Ich will aber heute nur charakterisieren. Es kommt dabei nicht
darauf an, daß alles einzelne, was Sie sich darüber aneignen können,
auch hier gesagt werde. Im Sinne des zweiten Hauptsatzes der mechanischen
Wärmetheorie und im Sinne dessen, was in den fünfziger Jahren
des vorigen Jahrhunderts Hermann Helmholtz daraus gemacht hat,
liegt es also, daß bei allen Prozessen unseres Daseins zuletzt bei der
Umwandlung von Wärme in Kraft ein Wärmequantum da sein muß,
das nicht mehr zurückverwandelt werden kann in eine andere Kraft.
Infolgedessen müssen alle unsere physikalisch-mechanischen Prozesse
zuletzt so verlaufen, daß ihre Kräfte sich in Wärme umsetzen. Und
da immer ein Rückstand von Wärme bleibt, so müssen diese Prozesse
endlich in ein Ziel auslaufen, welches darin besteht, daß alle andere
Kraft in Wärme umgewandelt worden ist, daß sozusagen alle lebendigen
Kräfte zuletzt in Wärme umgewandelt sein werden. Wir würden
damit das gegeben haben, was wir den Wärmetod unserer Erde nennen
können. Da könnte natürlich kein anderer Prozeß erfolgen, wenn alles
in Wärme umgewandelt wäre. So läuft sozusagen das physikalische
Denken bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts in dieses Gesetz ein, läuft ein
in die Aussage, die, wenn man das, was dazumal physikalisch gedacht
werden konnte, zu Rate zog, eigentlich ganz richtig war: sie läuft ein
in die Konstatierung des Wärmetodes unserer Erde. Und der einzige
Trost, den Helmholtz fand, war der: Es ist noch lange hin, und keiner
hat sich zu fürchten, daß ihn so bald der Wärmetod treffen werde.
Und alles, was wir verfolgen können, zeigt uns in so geringem Maße
diesen Prozeß, daß wir hoffen können, es werde noch durch Jahrmillionen
das Leben flott so fortgehen, ohne daß die Erde der Wärmetod
treffen werde." {{Lit|{{G|125|84f}}}}
</div>
 
==== Haeckel und Arrhenius ====
 
<div style="margin-left:20px">
"Nicht alle
Astronomen machen sich die Sache so leicht, wie es sich - Sie wissen aus anderen Gelegenheiten, in was für einer
anerkennenden Art ich über Haeckel als Naturforscher
gesprochen habe - [[Ernst Haeckel]] in seinen «Welträtseln»
gemacht hat. Er meint, der «zweite Hauptsatz der mechanischen
Wärmetheorie» widerspreche eigentlich dem ersten,
daß alle Wärme umwandelbar ist. Zwar läßt sich nicht
leugnen - das weiß auch Haeckel -, daß unser Sonnensystem
einem solchen Wärmetod zueilt, aber er tröstet
sich damit, daß er sagt: Wenn das ganze Sonnensystem dem
Wärmetod verfallen ist, wird es schon einmal zusammenstoßen
mit einem andern Weltsystem, dann entsteht durch
den Zusammenprall wieder Wärme - und dann entsteht
ein neues Weltsystem! - Es ist dabei nur nicht bedacht, daß
ein Aufeinanderprallen der Schlacken und Reste schon bedacht
ist in dem Hinlaufen zum allgemeinen Wärmetod,
so daß also von einem solchen Trost nicht viel zu hoffen
ist.
 
Aber auch ernsterzunehmende Leute, die von dem
Drange beseelt sind, aus der physikalisch-astronomischen
Erkenntnis heraus die Möglichkeit zu gewinnen, die Weltentwickelung zu begreifen, suchen geradezu über den allgemeinen
Wärmetod hinauszukommen. Da darf, weil er
als der neueste Versuch gelten kann, der Versuch von
''Arrhenius'' genannt werden, dem schwedischen Forscher, der
in seinem Buche «Das Werden der Welten» in mannigfaltiger
Weise gerade auf solche Fragen vom Standpunkt der
physikalischen Chemie, der Physik, der Astronomie, Geologie
aus zurückkommt. Man darf sagen: Hier ist schon in
einer etwas geistreicheren Weise als bei Haeckel der Versuch
gemacht, die Lehre von dem allgemeinen Wärmetode zu
überwinden. Aber wenn man alles berücksichtigt, was
Arrhenius beizubringen versucht, so muß man doch sagen:
Überzeugend ist alles das in keiner Weise. Nur kurz soll
hier charakterisiert werden, was von dieser Seite aus zur
Überwindung des allgemeinen Wärmetodes beigebracht
wird. Selbstverständlich kann nicht geleugnet werden, daß
ein Sonnensystem - etwa wie unser Sonnensystem - dem
allgemeinen Wärmetode entgegengeht. Nun vertritt Arrhenius
daneben allerdings noch eine andere Idee, die sich
auf gewisse Annahmen Maxwells gründet und dessen sogenannten
Strahlungsdruck. Das ist etwas, was der früheren
Anziehungskraft der Weltenmassen entgegengerichtet ist,
was fortwährend von den einzelnen Weltenkörpern in den
Raum hinauswirkt bis in die andern Weltenkörper hinein
als Strahlung der verschiedensten Naturkräfte, die Druck
erzeugen. Dieser Druck, der also gleichsam das ist, was die
Weltenkörper in den Raum senden, ist nun imstande - weil
er eine in den Weltenraum strahlende Kraft ist —, kleinste
Teile von Materie mit sich zu führen, die von einem Weltenkörper
abgestoßen werden. Nun sucht Arrhenius durch
allerlei Erwägungen zu zeigen, daß es ja selbstverständlich
ist, daß, solange nicht besondere Verhältnisse eintreten,
diese Erscheinungen, die durch den Strahlungsdruck hervor-
gerufen werden, keineswegs den allgemeinen Wärmetod
verhindern. Aber Arrhenius glaubt, daß solche besonderen
Verhältnisse dadurch herbeigeführt werden, daß gleichsam
dieser Weitenstaub zu werdenden Weltennebeln hingeführt
wird, die in ganz besonderen materiellen Zuständen sind —
beispielsweise dadurch, daß in solche Weltennebel von
irgendeiner Seite her irgendein Stern hineingefahren wäre,
der die Materie mit sich genommen hat, sie dadurch zusammengezogen
und eine Erhöhung der Temperatur hervorgerufen
hat. Wenn es also möglich wäre, daß ein solcher
Stern, der in einen solchen Weltennebel hineinfährt, im
Hineinfahren die Materie, die er trifft, heranzieht und
verdichtet, so hätten wir darin, weil durch die Verdichtung
eine Erhöhung der Temperatur hervorgerufen wird, etwas,
was neuerdings im Weltenraum eine Erhöhung der Temperatur
hervorruft, hätten also eine Wärme, die wiederum
umgesetzt werden könnte in Arbeit! In einer geistreichen
Weise zeigt Arrhenius, daß der Weitenstaub, der an ein
solches Weltennebelgebilde anfliegt, in einer andern Lage
ist — gleichsam hingerissen wird in eine solche Lage, in
welcher er der allgemeinen Tendenz des Wärmetodes entzogen
wird.
 
Ich konnte nur flüchtig andeuten, was ja auch nur allzu
flüchtig in den Arrhenius'schen Schriften angedeutet ist. Im
wesentlichen aber wird der, welcher auf das eingeht, was
zur Annahme des allgemeinen Wärmetodes geführt hat,
nicht umhin können, zuzugeben, daß die Möglichkeit nur
scheinbar ist, daß in einem Weltennebel, auch wenn durch
Hineinfahren von Sternen eine Erhöhung der Temperatur
stattfindet, der Wärmetod aufgehalten werden könnte.
Denn das sind doch nur Trugschlüsse, und das Gesetz von
dem allgemeinen Wärmetode ist ein so allgemeines, daß
wir zugeben müssen, wenn wir richtig vorgehen: nach
physikalischen Gesetzen müssen die Sterne, die mit einem
Weltennebel zusammenstoßen, dadurch, daß sie früher
auch da waren und soviel zerstreut haben, nur den Rest
ihrer früheren Existenz mitbringen, so daß also auch diese
Vorgänge, die in den Weltennebeln sich abspielen, hineinbezogen
werden müssen in die Tendenz des Entgegeneilens
des Weltenalls zum allgemeinen Wärmetode. Nun ist es
charakteristisch, daß Arrhenius noch weiter geht und in
seine Idee des Strahlungsdruckes die Möglichkeit einbezieht,
daß Samen lebender Wesen von einem Weltenkörper
zum andern durch den Strahlungsdruck gestoßen werden
könnten. Und man kann in der Tat - mit einem großen
Schein von Richtigkeit - nachweisen, wie die Kälte, durch
die gewisse Pflanzensamen, Tiersamen getragen würden,
konservierend auf dieselben wirken würde, so daß durch
die reine Rechnung angenommen werden konnte, daß das
Leben von dem einen zum andern Weltenkörper durch den
Strahlungsdruck getragen würde. Das konnte man ausrechnen
zum Beispiel für den Weg von der Erde bis zum
Mars. Man erspart dann der Erde - anstatt es ihr sonst
aufzuhalsen - die Möglichkeit, wie man es sonst in der
Physik, Geologie und so weiter will, einmal Leben hervorgebracht
zu haben, denn man kann dann sagen: Es braucht
also die Erde kein Leben hervorgebracht zu haben, denn es
kann ihr von andern Weltenkörpern zugeflossen sein. —
Es kommt nicht viel dabei heraus. Denn wird man damit
etwas Besonderes gewinnen, daß man die Frage nach der
Entstehung des Lebens auf andere Weltenkörper verlegt?
Da haben wir ja dieselben Schwierigkeiten, nur daß uns auf
der Erde die Verhältnisse hindern, um die Entstehung von
Leben auf andern Weltenkörpern anzunehmen. Das sind
überhaupt Dinge, die zeigen können, wie scheinbar gut
gemeinte Unternehmungen der Gegenwart, die selbst von
der Ewigkeit des Lebens ausgehen, unter dem Einfluß von
materialistischen Vorurteilen stehen. Denn der ganze Gedankengang
ist durchaus materialistisch, so materialistisch,
daß gar nicht darauf Rücksicht genommen wird, daß Leben
ebenso hier seinen Ursprung haben könnte als in dem, was
von einem Weltenkörper zum andern hinstrahlend gedacht
werden könnte. Es zeigt dies, daß selbst gut gemeinte Gedanken
in der Gegenwart daran leiden, sich auf den Boden
des Materialismus stellen zu müssen." {{Lit|{{G|060|460ff}}}}
</div>
 
==== Wärmetod und Moral ====
 
<div style="margin-left:20px">
"Ich habe schon Menschen kennengelernt,
die sich sagten: Fassen wir mit den heutigen naturwissenschaftlichen
Mitteln die Welt, sehen wir in ihr
nur Naturvorgänge. Wir können hypothetisch verfolgen
bis zu einem Urnebel oder sonst etwas, was das Geschehen
unserer Erde ist. Wir können es bis zum Ende
verfolgen, bis zum Wärmetod oder etwas Ähnlichem.
Aber da sehen wir, wie wir uns lange in unserem Inneren
ausbilden können die moralische Welt - sie ist doch nur
Dunst und Nebel, der aufsteigt über dem einzig Realen,
das mit dem Urnebel beginnt, mit dem Wärmetod endet.
Und nach dem Wärmetod wird da sein das große Leichenfeld
für alles dasjenige nicht nur, was auf der Erde
gelebt hat, sondern auch was dort gestrebt hat nach
moralischen Impulsen, nach religiöser Innerlichkeit. Das
alles wird begraben sein. - Gewiß, nicht viele Menschen
fühlen für ihr eigenes seelisches Leben diese Diskrepanz,
aber es gibt Menschen, die das fühlen. Ich habe sie
kennengelernt mit all der inneren Tragik, die sie zweifeln
ließ an der Realität nicht nur eines religiös Erfaßbaren,
an der Realität auch einer moralischen Weltordnung.
Dunst und Nebel sind sie, aufsteigend aus den bloß
äußerlich phänomenalistisch erfaßbaren Tatsachen." {{Lit|{{G|082|215}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"... es steht auf der einen Seite
für den Erdenanfang die berechtigte naturwissenschaftliche
Hypothese, die Kant-Laplacesche Theorie; heute ist sie modifiziert.
Ich werde natürlich nicht im einzelnen über sie
sprechen. Aber wenn sie auch heute modifiziert ist, sie steht
da als etwas, was im Weltenausgang gleichgültig ist gegenüber
der Menschheitsentwickelung, in der die ethisch-göttlichen
Ideale entspringen, denen man sich hingibt als einer
Gewißheit, die eben bloß in Bildern lebt. Und sieht man wiederum
vom naturwissenschaftlichen Standpunkte auf das Erdenende,
dann bietet sich uns eine berechtigte naturwissenschaftliche
Hypothese dar, die Entropielehre, welche vom
Wärmetod am Erdenende spricht. Wir haben also aus naturwissenschaftlicher
Notwendigkeit heraus den Menschen eingegliedert
zwischen dem Kant-Laplaceschen Weltnebel und
dem Wärmetod. Da lebt er mitten drinnen, gibt sich hin seinen
ethisch-religiösen Idealen, findet sie aber zuletzt doch
als Illusion demaskiert, denn am Ende der Erdenentwickelung
steht dennoch der Wärmetod, der große Leichnam, der
nicht nur dasjenige begräbt, was physisch-ätherisch vorhanden
ist in der Erdenentwickelung, sondern auch alles das,
was in den ethischen Idealen enthalten ist." {{Lit|{{G|079|208f}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Wenn
man immer wieder versucht hat, den Beweis zu liefern, die moralische
Weltordnung könne Platz haben in einer Welt, an deren Anfange der
sogenannte Kant-Laplacesche Urnebel und an deren Ende der Wärmetod
steht, so ist das nicht aufrichtig. Und schon gar nicht aufrichtig
und gar nicht ehrlich ist es, die moralische Entwickelung so aufzufassen,
daß sie aufsteigt mit den Infusorien und verschwindet, wenn der
Wärmetod den Untergang bewirken wird." {{Lit|{{G|217|187}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Die Wissenschaft, die ich anfangs charakterisiert habe,
sie führt uns zu dem sogenannten Wärmetod, in den die
Ereignisse der Erde einmal ausmünden werden. Ja, meine
sehr verehrten Anwesenden, allem, was uns aus äußerer
Wissenschaft gesagt werden kann über diesen Wärmetod,
dem können wir eine gewisse Berechtigung
durchaus zugestehen. Aber dieser äußeren Wissenschaft
fehlt dasjenige, was sich nun vom Menschen selber hineinstellt
in die Ereignisse, die uns da die äußere Wissenschaft
schildert. Und indem wir erkennen lernen, wie
menschlicher Wille wirkt innerhalb des Wärmewesens —
ich habe es geschildert, daß er sich hineinstellt in einen
Wärmeprozeß -, können wir ahnen, und diese Ahnung
wird durch Geisteswissenschaft zur Gewißheit, daß sich
in diesem Prozeß zur Entropie hin dasjenige hineinmischen
kann, was von menschlicher Moral, von menschlicher
Idealität, von menschlichen Willensimpulsen ausgeht;
wir können ahnen, daß das dann eine wesentliche
Rolle spielt, wenn man es im Zusammenhang mit seinem
Wirken in der äußeren physischen Natur auffaßt. Und
man kommt dann dazu, sich zu sagen: So wie der einzelne
Mensch sich als Seele erhebt aus seinem physischen
Leibe und in eine geistige Welt eintritt, so wird die Gesamtheit
der Menschenseelen und Menschengeister über
den Wärmetod hinaus, überhaupt über das Erdenende
hinaus, zu anderen kosmischen Zuständen hinüberleben;
sie wird erleben, was nicht mehr irdisch ist, sondern was
einer Metamorphose der Erdenentwicklung selber angehört." {{Lit|{{G|077a|149f}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Nun, die Welt- und Lebensauffassung,
die hier vertreten wird, vergißt diese Dinge nicht. Sie
sieht hin auf das Berechtigte der Naturwissenschaft, fügt
aber hinzu, was im Geist erschaut werden kann. Da findet
man allerdings nicht eine Riesenindividualität, aber
eine geistig-seelische Welt, die in die materielle Entwickelung
hineingesetzt werden muß. Und da durchdringt
man das, was vielleicht mit Recht als Kant-Laplacescher
Urnebel hingestellt wird, mit den in diesem
Nebel wirkenden geistig-seelischen Wesenheiten und
geistig-seelischen Kräften. Und man durchdringt das,
was aus der Erde wird bei dem sogenannten Wärmetod,
von dem die heutige Wissenschaft spricht, mit geistigseelischen
Wesenheiten und geistig-seelischen Kräften,
die dann beim Wärmetod das Geistig-Seelische hinaustragen
in andere Welten, wie das Geistig-Seelische des
Menschen hinausgetragen wird in andere Welten, wenn
der Körper in irdische Elemente zerfällt. Dadurch aber
wird ein Wichtigstes für unsere Zeit erreicht." {{Lit|{{G|083|159}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Was den modernen Entropiebegriff betrifft, so muß zunächst
gesagt werden, daß dasjenige, was in den Begriff der
Entropie eingeschlossen wird, vor allen Dingen nur abstrahiert
ist aus der Vorstellung der unorganischen Naturwissenschaft.
Wenn wir also den Entropiebegriff so fassen:
ein Endzustand des gegenwärtigen Werdens würde sich
dadurch vollziehen, daß beim Übergang von mechanischer
Energie in Wärmeenergie immer mehr Wärme zurückbleibt,
so daß zum Schluß der Weltenbestand nur ein Wärmezustand
sein kann, so haben wir es da zu tun mit einer Abstraktion,
rein aus unorganischer Gesetzmäßigkeit heraus.
Als solche braucht dagegen nichts eingewendet zu werden
vom Standpunkte der Geisteswissenschaft. Die Anhänger
des Entropiebegriffes wissen ja selber, daß diese Festsetzung
des Endzustandes notwendig macht, daß man dann auch
einen Anfangszustand annimmt; sowohl logisch wie auch
naturwissenschaftlich ist es dann notwendig, daß, wenn
man auf diese Weise alles in den Wärmetod hineintreiben
läßt, man auch einen Anfangszustand annimmt.
Nun handelt es sich darum, daß geisteswissenschaftlich
sich folgendes ergibt, ich gehe auch da gleich in das Konkrete
ein: Erstens kann Geisteswissenschaft nichts anfangen
nach ihren Beobachtungen mit einer Vorstellung, die heute
auf dem Gebiete der unorganischen Naturspekulation gang
und gäbe ist, das ist die Vorstellung der Zerstäubung von
Energien, wobei man immer denkt, daß die Zerstäubung von
Energien ins Unendliche auslaufen kann. Wenn ich also
von Energien spreche, denke ich mir immer im Sinne der
heutigen Naturwissenschaft ein ins Unendliche Gehendes.
Mit diesem Begriff kann Geisteswissenschaft nach ihren
Erfahrungen nichts anfangen, weil alle Energien geisteswissenschaftlich,
gewissermaßen in ihrer Morphogene betrachtet,
sich herausstellen als elastisch. Das heißt, Energien,
die sich ausbreiten, zerstäuben sich nicht ins Unendliche,
sondern nur bis zu einer endlichen Grenze und kehren dann
in sich selbst zurück. Das kann allerdings nach so langer
Zeit geschehen, daß es zunächst für das, was als unsere bevorstehende
Erdenperiode in Betracht kommt, nicht in
Frage steht. Aber tatsächlich muß man auf geisteswissenschaftlichem
Gebiete sehen, daß der Begriff des Zerstäubens
ins Unendliche nebulos ist, daß jegliche Energien, die sich
ausbreiten, sich nicht ins Unendliche zerstäuben, sondern
wieder zurückkehren in sich selbst. Wenn dieser Begriff angewendet
wird auf dem Entropiegebiet, dann haben wir
im Endzustand auch wiederum das andere, polarisch Entgegengesetzte
gegeben: daß gewissermaßen die zerstäubenden
Energien wieder in sich zurückgehen können. Das ist
das eine.
 
Das andere ist aber das folgende. Wenn Sie meine «Geheimwissenschaft im Umriß» zur Hand nehmen, werden
Sie finden, daß in der Tat - nach einem geistigen Beobachtungssystem,
welches nur eine weitere Ausgestaltung desjenigen
ist, was ich heute elementar angeführt habe -,
indem ich zurückgehe und geisteswissenschaftlich einen Anfangszustand
konstruiere, es ist nicht konstruiert, sondern
geschaut, so ist dieser Anfangszustand, den ich mit einem
Terminus tedinicus «Saturnzustand» nenne, dargestellt als
ein reiner Wärmezustand. Und aus diesem Wärmezustand
geht die ganze folgende Entwickelung hervor. Kommt nun
die Physik mit ihrem Entropiebegriff zu einem Wärme-Endzustand, so kommt sie zu einem Endzustand, den ich
selber annehmen muß als Anfangszustand. Die Folge davon
ist, daß dann wieder angefangen werden muß: wie es
davon ausgeht. Man kommt eben nicht zu einem «Anfang
und Ende», sondern Anfang und Ende sind nur ein Glied
einer weitergehenden Entwickelung. Der eintretende Endzustand
würde dann nur der Ausgangspunkt sein für eine
weitergehende Entwickelung." {{Lit|{{G|073|157ff}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Es ist nicht so, daß das Moralische oder das Unmoralische
vergehen; es bildet sich eine Einheitswirksamkeit zwischen dem Moralischen
und zwischen dem Naturgesetzlichen, und es wird hinübergetragen
dasjenige, was an moralischen oder unmoralischen Impulsen
auch in der Gesamtmenschheit gewirkt hat. Ich möchte sagen, die
Menschheit hat jetzt die Wahl, gedankenlos zu bleiben über die großen
Zusammenhänge, in die sie als Menschheit doch eigentlich eingespannt
ist, hinzuleben im irdischen Menschendasein wie das blöde Vieh und zu
denken: Da sind die Naturgesetze, nach denen wir ausrechnen, daß
ein Kant-Laplacesches Weltbild dem Erdenanfange und ein durch eine
Entropie hervorgerufener Wärmetod-ähnlicher Zustand dem Erdenende
entspricht, daß wir im Grunde tun können, was wir mögen, ja daß
wir Millionen hinmorden können: wenn der Wärmetod eingetreten ist,
dann sind sie eben mit hingemordet, und die Impulse, aus denen heraus
sie hingemordet worden sind, die haben ja keine Bedeutung hinweg über
diesen Wärmetod. -
 
Der Mensch muß, aus dem Materialismus der Gegenwart heraus, solches
glauben; aber er lebt dann dahin wie das blöde Vieh. Er lebt dann
so dahin, daß er keine Gedanken sich macht über seinen Zusammenhang
mit dem ganzen kosmischen Dasein. Das ist heute die Gefahr, daß
der Mensch die Möglichkeit verliert, sich Gedanken zu machen über
seinen Zusammenhang mit dem kosmischen Dasein. Dann kommen
wahnsinnige Vorstellungen heraus wie die Kant-Laplacesche Theorie
oder diejenige vom Wärmetod der Erde; während in der Tat die Erde
eine Organisation ist, die ihren Anfang genommen hat in einem Zeitalter,
wo Moralisches und Naturgesetzliches eine Einheit waren, eine
Organisation, die ihr Ende finden wird in einem Zeitraum, wo wiederum
Moralisches und Naturgesetzliches eine Einheit sein werden." {{Lit|{{G|198|48}}}}
</div>
 
==== Wärmetod, Zerstörungskräfte und der [[Hüter der Schwelle]] ====
 
<div style="margin-left:20px">
"Wenn man erkennen lernt diejenigen Kräfte, innerhalb welcher
der Mensch sich befindet jenseits der Schwelle des Bewußtseins,
dann lernt man auch erfahren, warum der Mensch durch einen Hüter,
durch etwas, was ihn bewacht, abgehalten werden soll, unvorbereitet
über die Schwelle in die geistige Welt hineinzutreten.
Die Welt jenseits der Schwelle sieht zunächst, wenn man in sie eintritt,
für den ersten Anblick wahrhaft anders aus, als man sie sich
gerne vorstellen möchte. Allerdings, tritt man vorbereitet genug ein,
so verwandelt sie sich nach und nach und man kommt zu andern
Erfahrungen als die allerersten sind, und die etwas Bestürzendes auch
für den haben, der durchaus vorbereitet in die übersinnliche Welt eintritt.
Denn was lebt in der übersinnlichen Welt nach der ersten Art,
wie sie sich darstellt? In dieser leben zuerst Kräfte, Wesenhaftigkeiten,
die sich, man muß es schon so ausdrücken, außerordentlich
feindlich gegenüber der gewöhnlichen Sinneswelt verhalten. Tritt
man ein in die geistige Welt über die Schwelle, nimmt sie sich aus wie
ein Sengen und Brennen, wie ein verzehrendes Feuer für all dasjenige,
was die Sinneswelt darbietet. Man tritt durchaus in die Welt zerstörender
Kräfte ein. Das ist der erste Anblick, der sich jenseits zuerst
darbietet [...]
 
Betrachten Sie den Augenblick,
wo der Mensch sich dem Tode nähert, wo er durch die Pforte
des Todes tritt, zunächst in bezug auf den physischen Leib. Dieser
erscheint, nachdem er die Pforte durchschritt, allerdings äußerlich
noch in derselben Form wie er ist vor dem Tode, wenn wir das bloß
Räumliche zunächst ins Auge fassen. Aber sehr bald erfahren Sie:
Dieser physische Leib, der durch Jahrzehnte diese Form bewahren
kann, dem diese Form das Naturgemäße ist, der wird aufgelöst,
zerstört durch die Kräfte der äußeren Welt, des äußeren Kosmos [...]
 
In dem Augenblicke, wo der Leib von dieser Seele verlassen wird,
wird er zerstört. Und wenn wir diesen Leib verlassen beim Einschlafen, wandern wir in die Welt hinein, die unseren Leichnam zerstört.
Diese müssen wir kennenlernen [Lücken in der Nachschrift.] Wir treten
in die Welt der zerstörenden Kräfte hinein, wenn wir einschlafen,
und diese Welt ist doch die geistige [...]
 
Sie können das noch verfolgen, wenn Sie unbefangen den Traum
anschauen. Der Traum hat furchtbar zerstörende Kräfte in sich. Was
Sie da herauftragen als Traumbilder, es zerstört ja alle Logik. Der
Traum sagt: Nichts, aus mit der Logik, die Logik will ich nicht haben.
Die Logik ist für die äußere Sinneswelt, da ordnet die Logik
rechthaberisch die Dinge. Fort mit der Logik, eine andere Weltenordnung
muß da herrschen! - Das sagt der Traum, und wenn er stark
genug wäre, um nicht bloß das Gehirn zu streicheln, sondern in den
ganzen Menschen hinunterzutauchen, dann würde er nicht nur die
logischen Instinkte, sondern auch die andern Instinkte und das emotioneile
Leben ergreifen, und geradeso wie er die Logik zerstört, auch
alles Leben des physischen Menschen zerstören. Der Mensch würde
nicht wieder hineinwollen in seinen Leib, sondern er würde auf dem
Wege hinein seinen physischen Leib langsam zerstören [...]
 
Wir leben auf unserer Erde. Diese Erde ist zunächst eine physische
kosmische Bildung. Es wird eine Zeit kommen, wo diese Erde dem
sogenannten Wärmetod verfallen wird, wo die Erde durch das wirkliche
physische Feuer gehen wird, wo die zerstörenden Kräfte die
ganzen Erdenbildungen ergreifen werden, nicht nur die Leichname.
Dasjenige, was diese Erde dem Feuertod entgegenführt, sind geistige
Mächte, die mit der Erde verbunden sind, die man kennenlernt im
ersten Stadium, das man betritt, wenn man an dem [[Hüter der Schwelle]]
vorbeischreitet in die geistige Welt hinein." {{Lit|{{G|210|224ff}}}}
</div>
 
==== Wärmetod, Ätherleib und Christus-Impuls ====
 
<div style="margin-left:20px">
"Wenn wir so nach dem Tode zurückschauen können auf den Ätherleib,
dann fällt wirklich auf durch eine gewisse Empfindung, die
gegenüber diesem Ätherleibe da ist, daß ein Teil der Eigenschaften
des Ätherleibes zusammenhängt mit alledem, was innerhalb des Erdenbereiches
dem Wärmetode verfällt, was sich auflöst. Solche Kräfte sind
in unserem Ätherleibe, welche die tätigen Kräfte sind, um die Erde
in den Wärmetod hineinzuführen. Aber andere Kräfte sind noch da.
 
Eine zweite Art von Kräften in diesem Ätherleibe ist zu bemerken,
und diese verhalten sich zu allem Irdischen so, wie wenn man hin-
sehen würde auf den Pflanzenkeim und sehen, wie der Pflanzenkeim
umgeben ist von einer solchen Pflanzensubstanz, aus der die nächste
Pflanze neu entsteht. In ähnlicher Weise sieht man im Ätherleibe: da
sind Kräfte, die nur tätig sein müssen für die Erde, solange die Erde
besteht, bis die Erde dem Wärmetod verfällt. Dann aber sind junge
Kräfte darinnen, die zusammenhängen mit dem, was die Erde wie
Keimfähiges im Kosmos enthält, um hinübergeführt zu werden zur
nächsten Inkarnation der Erde. Aber diesen gleichsam keimeskräftigen
Teil des Ätherleibes kann man nur sehen - und damit berühren wir
wieder ein sehr wichtiges Geheimnis der Geisteswissenschaft -, wenn
man ein gewisses Verhältnis gewonnen hat zu der Christus-Wesenheit,
zu dem Christus-Impuls. Denn dieser Teil ist durchdrungen von den
Christus-Kräften, die sich durch das Mysterium von Golgatha in die
geistige Erdensphäre ausgegossen haben. Da sind sie drinnen, in diesem
Teil. Denn diese Christus-Kräfte stellen das dar, was auch von
den Menschen das Keimfähige hinüberträgt zum Jupiter. Das befähigt
uns also, unseren Zusammenhang mit dem Christus-Impuls, das Keimfähige,
das Zukunftsfähige in unserem Ätherleibe zu schauen." {{Lit|{{G|148|202f}}}}
</div>
 
=== Entropie, Energieerhaltungssatz und zukünftige Weltsysteme ===
 
<div style="margin-left:20px">
"Die heutige Wissenschaft stellt sich vor: Das ist das
Weltgeschehen. In diesem Weltgeschehen ist einmal die Erde entstanden.
Dann wird wiederum die Erde, wenn die Entropie erfüllt ist, in
den Wärmetod aufgehen und so weiter. - Wenn man heute sich so eine
Anschauung bildet wie die Kopernikanische oder irgendeinen modifizierten
Kopernikanismus, dann nimmt man eigentlich nur Rücksicht
auf die Kräfte, die den Urnebel gebildet haben und so weiter, und das
Menschenleben ist dabei im Grunde genommen das fünfte Rad am
Wagen. Denn der Geologe, der Astronom sieht ja gar nicht hin auf den
Menschen. Es fällt ihm gar nicht ein, die Ursache für eine künftige
Weltgestaltung im Menschen irgendwie zu suchen. Der Mensch ist überall
dadrinnen in diesem Weltgeschehen, aber er ist das fünfte Rad am
Wagen. Das Weltgeschehen läuft ab, er hat nichts damit zu tun. Stellen
Sie sich aber das so vor: Dieses ganze Weltgeschehen nimmt ein Ende,
hört da auf, verliert sich im Räume. Es hört auf, und für das, was dann
da weiter draußen geschieht, liegen die Ursachen immer innerhalb der
 
[[Datei:GA205_113.gif|center|400px|Zeichnung aus GA 205, S 113]]
 
menschlichen Haut, im Menschen; die setzen sich fort. Und dasjenige,
was hier Welt ist, das ist nur innerhalb des Menschen veranlagt in der
Vorzeit. - So ist es nämlich in Wirklichkeit. Und wie uns Weisheitsbücher
solche Dinge überhaupt in ihrer Sprache sagen, so weist auf
diese Dinge hin das Wort des Christus Jesus: «Himmel und Erde werden
vergehen, aber meine Worte werden nicht vergehen.» Alles, was
materielle Welt ist, sinkt hin, aber dasjenige, was aus dem Geiste und
der Seele kommt und in Worten sich ausspricht, das überlebt den
Niedergang der Welt und lebt sich in die Zukunft hinein. Die Ursachen
für die Zukunft liegen nicht außerhalb unserer Haut, die haben nicht
die Geologen zu untersuchen, sondern die haben wir im Inneren zu
suchen, in den nach inwärts liegenden Kräften unserer Organisation,
die zunächst in unser nächstes Erdenleben hinübergehen, aber dann
weitergehen in andere Metamorphosen. So daß, wenn Sie die Zukunft
der Welt suchen, Sie in den Menschen hineinschauen müssen. Das was
äußerlich ist, das vergeht ganz.
 
Das 19. Jahrhundert hat eine Barriere aufgerichtet gegen diese Erkenntnis,
und diese Barriere heißt das Gesetz von der Erhaltung der
Energie. Das Gesetz von der Erhaltung der Energie setzt eben die um
den Menschen herumliegenden Kräfte fort. Das wird aber alles vergehen,
verschwinden. Und dasjenige, was im Menschen erst entsteht,
das bildet Zukunft. Das Gesetz von der Erhaltung der Energie ist das
Falscheste, das man sich denken kann. In Wirklichkeit aufgefaßt heißt
das nichts anderes, als eben den Menschen zum fünften Rad im Weltgeschehen
zu machen. Aber nicht das Wort von der Erhaltung der
Energie ist richtig, sondern das andere Wort: «Himmel und Erde werden
vergehen, aber meine Worte werden nicht vergehen.» Das ist das
richtige Wort." {{Lit|{{G|205|113f}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Denn das ist ja die große, die ungeheure
Frage der Gegenwart: Wie gründet sich das Reich des Moralischen
in dem Reich der Naturnotwendigkeiten? Wir leben heute auf der
einen Seite in dem wissenschaftlich anerkannten Reich der Naturnotwendigkeiten,
und man gestattet sich, innerhalb dieses Reiches
der Naturnotwendigkeiten Hypothesen auch über dasjenige zu machen,
was der unmittelbaren Beobachtung nicht unterliegt. Man
sieht zum Beispiel die Entwickelung der Erde nur durch eine gewisse
Spanne der Geschichte, der Geologie und so weiter und macht
sich danach Vorstellungen über das Herkommen der Erde aus einem
Urnebel heraus, oder so wie es die modifizierten Hypothesen
im Sinne der Kant-Laplaceschen Theorie annehmen, die ja heute
nicht mehr gilt; man hat daraus die Vorstellung vom Anfang der
Erdenentwickelung gewonnen und aus dem zweiten Hauptsatz der
mechanischen Wärmetheorie, dem Satz von der Entropie, die
Vorstellung, wie alles dem Wärmetod entgegengeht. Wer diese
Hypothesen über den Anfang und das Ende der Erdenentwickelung
konstruiert, der muß sich sagen - denn das ist nach der Wissenschaftsgesinnung,
die da zugrundeliegt, einfach nicht anders anzunehmen
-, daß der Urnebel da war als ein souveränes Gebilde mit
den Gesetzen der Aerodynamik und den Gesetzen der Aerostatik,
und aus denselben haben sich die Gesetze der Hydrodynamik und
der Hydrostatik gebildet, und dann sind einmal jene glücklichen
Umstände eingetreten, durch welche sich ein solcher Zusammenhang
gebildet hat, wie er uns in der einfachsten Zelle, der Amöbe,
zutage tritt, und dann ist alles dasjenige geworden, was kompliziertere
Organismen sind, auch der Mensch, und im Menschen sind
dann moralische Ideale aufgetaucht, durch die er seine eigentliche
Menschenwürde fühlt [...]
 
Wir haben es eben im Laufe der Entwickelung dahin gebracht,
daß wir nicht mehr wissen, daß in allen Naturordnungen auch Geistiges
lebt, daß zum Beispiel tatsächlich im Menschen selber drinnen
ein Herd ist, wo sich dasjenige vollendet, was draußen in der Natur
geschieht. Meine lieben Freunde, die Menschen des 19. Jahrhunderts
hat mit Recht das stark berührt, was zum Beispiel von Julius Robert
Mayer ausgesprochen worden ist als das Gesetz von der Erhaltung
der Kraft und des Stoffes. So recht zur Geltung gekommen ist das
Gesetz von der Erhaltung der Kraft und des Stoffes im 19. Jahrhundert,
und es beherrscht heute unsere Physik. Aber es gilt nur für die
äußere Natur und auch da nur innerhalb gewisser Grenzen, die der
Zeit nach beschränkt sind; es gilt aber selbst in bezug auf die Zeit
nicht für den Menschen. Für den Menschen ist einfach wahr, daß in
ihm ein Herd ist, wo alles Materielle, das er zu sich nimmt, ins
Nichts verwandelt wird, wo Materie vernichtet, wo Materie aufgelöst
wird. Indem wir unsere reinen Gedanken unserem Ätherleib
einverleiben und diese Gedanken durch unseren Ätherleib auf unseren
physischen Leib wirken, wird Materie in unserem physischen
Leib vernichtet. Wir haben in uns einen Ort, an dem Materie vernichtet
wird. (Während der folgenden Ausführungen wird an die Tafel gezeichnet.
Die Original-Tafelzeichnung liegt nicht mehr vor.) Ich zeichne
schematisch, es ist intensiv über den ganzen Menschen ausgebreitet,
ich zeichne es so, als wenn es ein Teil wäre. Dieser Ort, wo Materie
vernichtet wird, dieses Stück des Menschen, wo Materie vernichtet
wird, das ist zu gleicher Zeit der Ort, wo Materie wieder entsteht,
wenn moralisch, wenn religiös Empfundenes uns durchglüht. Und
dasjenige, was hier entsteht, einfach dadurch, daß wir religiöse, moralische
Ideale erleben, das wirkt so wie ein Keim für künftige Welten.
Wenn die materielle Welt von jetzt zugrundegegangen sein
wird, wenn die materielle Welt von jetzt dem Wärmetod verfallen
sein wird, dann wird diese Erde sich verwandeln in einen anderen
Weltenkörper, und dieser Weltenkörper wird aus demjenigen bestehen,
was sich als eine aus den moralischen Idealen entstandene neue
Materialität bildet. Weil unsere Naturwissenschaft nicht imstande
ist, tief genug in das Materielle hineinzudringen, ist sie auch nicht
imstande, den Gedanken zu erfassen, daß das Materielle selber nur
eine Abstraktion ist. Wir können zwar vom Wärmetode [der Erde]
sprechen, aber zugleich müssen wir von dem Wärmetod so sprechen
wie bei der Pflanze von dem, was von der Pflanze abfällt im Verwelken
und Verdorren, und von dem, was als Keim bleibt für das
nächste Jahr; ebenso können wir [in bezug auf den Wärmetod der
Erde] davon sprechen, daß die Keime uns bleiben, [die den Erdentod
überdauern]." {{Lit|{{G|343a|64ff}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Irgendein Ideal könnte nie und nimmermehr Keim für ein zukünftiges
Naturgeschehen werden, wenn dieses zukünftige Naturgeschehen
durch das gegenwärtige Naturgeschehen verhindert würde. Wir können
uns irgendeine Hypothese vor die Augen führen. Nehmen wir die
Möglichkeit an, die heute gilt, daß einmal durch das sogenannte Gesetz
der Entropie die Erdenentwickelung in eine Art von allgemeiner
Durchwärmung übergehe, und daß alle andern Naturkräfte aufhören,
so würde innerhalb dieses Endzustandes natürlich alles Ideale erstorben
sein. Dieser Endzustand, der folgt ganz gut, wenn man annimmt,
daß sich nach reiner Kausalität die gegenwärtigen physikalischen Zustände
eben weiter fortsetzen werden. Denkt man so, wie die gegenwärtige
Physik denkt, daß nach dem Gesetze der Erhaltung der Kraft
und des Stoffes einmal ein solcher Endzustand da sein wird, dann ist
in diesem Endzustand kein Platz dafür, daß in ihm einmal ein Ideal
als das zukünftige Naturgeschehen aufgehe, denn das zukünftige wird
einfach die Folge des gegenwärtigen Naturgeschehens sein. Aber so
ist es nicht, so stellt es sich nicht der gegenwärtigen Naturbetrachtung
dar, sondern es stellt sich dieses anders dar. Dasjenige, was heute an
Stoffen, an Kräften existiert, alles das wird in einer bestimmten Zukunft
nicht da sein. Das Gesetz der Erhaltung des Stoffes und der
Kraft gibt es nicht. Da, wo man den Stoff sucht, ist überhaupt nichts
als ein Hereinwirken eines vergangenen Ahrimanischen, und dasjenige,
was uns umgibt im Sinnenfälligen, wird in einer gewissen Zukunft
nicht mehr da sein. Und dann, wenn von alledem, was jetzt physisch
ist, nichts mehr da ist, wenn das ganz aufgelöst ist, dann ist die Zeit
da, wo sich die gegenwärtigen Ideale als Naturgeschehen anreihen
werden an das, was jetzt zugrunde gehen wird.
 
So ist es im großen Weltenall. Und für den einzelnen Menschen ist
es so, daß er in der nächsten Welteninkarnation wieder inkarniert
wird, wenn partiell alles dasjenige überwunden ist, in das er mit der
gegenwärtigen Inkarnation hineingewachsen ist, wenn also für ihn eine
Umgebung hergestellt werden kann, die anders ist als die gegenwärtige
Umgebung, wenn aus der gegenwärtigen Umgebung all das heraus
sein kann, was ihn jetzt hier auf der Erde hält. Wenn sich das alles so
geändert hat, daß er Neues erleben kann, dann wird er wieder inkarniert.
Die gegenwärtigen Ideale, die im Menschen sich bilden können,
werden Natur sein, wenn alles dasjenige, was jetzt Natur ist, nicht mehr
da sein wird, sondern Neues entstanden sein wird. Aber das Neue, das
entsteht, ist eben nichts anderes als das Natur gewordene Geistige." {{Lit|{{G|183|182f}}}}
</div>
 
<div style="margin-left:20px">
"Nehmen Sie die
«Geheimwissenschaft» zur Hand. Da ist gezeigt, wie sich
nach und nach unsere Erde entwickelt hat, wie sie — gerade
wie der einzelneMensch in den auf einanderfolgendenErdenleben - Entwickelungsstuf en durchmacht, wie sozusagen ein
Planet selber Entwickelungsstufen durchmacht. Da ist unsere
Erde auf einen früheren planetarischen Zustand zurückgeführt,
dieser frühere wieder auf einen früheren, so
weit, wie man es zurückverfolgen kann, bis zu einem
Zustand, der dort genannt ist - aber darauf, wie man ihn
nennt, kommt es nicht an - der «alte Saturn», womit aber
nicht unser heutiger Saturn gemeint ist, sondern ein planetarischer
Vorgänger unserer Erde. Da zeigt uns dasselbe
Erkennen, das von aller äußeren Physik ganz unabhängig
ist, unabhängig von jeder Spekulation - das können Sie in
dem genannten Buche selber sehen -, daß ein entsprechender
planetarischer Vorgänger unserer Erde, eben dieser alte
Saturn, lediglich in einem Wärmezustand bestand und daß
geistige Kräfte in diesen Wärmezustand eingegriffen haben,
so daß geistige Kräfte von dem Wärmechaos Besitz ergriffen
haben. Dadurch wird alle Entwickelung bis zu unserer Erde
herein herbeigeführt. Weiter zeigt uns die Geisteswissenschaft,
daß tatsächlich das Materielle unter unseren Füßen
in einem Absterbeprozeß ist. In dem Vortrage «Was hat
die Geologie über Weltentstehung zu sagen?» haben wir
gezeigt, wie die Geologie so weit ist, uns Recht zu geben,
wie die Erdrinde in einem Absterbeprozeß ist. Alles, was wir
an der Erdrinde kennen, begreifen wir nur gut, wenn wir
es als in einem Absterbeprozeß begriffen verstehen. Darin
aber liegt - das zeigt die Geisteswissenschaft -, daß das
Geistige von dem Materiellen frei wird. Wenn unter uns
das planetarische Materielle abstirbt, befreit sich der Geist
daraus.
 
Jetzt haben wir eine andere Möglichkeit! Wir können
auf die Weltnebel hinweisen - da haben wir keine Spekulationen
nach dem Muster der bloßen Physiker, die doch
nicht haltmachen vor dem Wärmetod - und können sagen:
Gewiß, da haben wir Gebilde, in denen die Verwandlung
aller übrigen Vorgänge in Wärme vorliegt. Aber wie beim
Anfang der Erde geistige Mächte den Wärmezustand ergriffen
haben, so führen aus den Weltennebeln, in welche
durch den Wärmetod die Sonnensysteme eingemündet
haben, geistige Mächte aus dem Wärmetod heraus die
Weltennebel zu neuen Sonnensystemen. Es gibt eigentlich
nichts Überraschenderes als die Übereinstimmung eines der
wunderbarsten Gesetze des neunzehnten Jahrhunderts in
seiner Anwendung auf die Astronomie - wie die Anwendung
des zweiten Hauptsatzes der mechanischen Wärmetheorie -
mit den positiven, tatsächlichen Ergebnissen der astronomischen
Beobachtungswelt. Wenn Sie nun nicht das nehmen,
was durch Spekulation über allerlei Strahlungsdruck oder
selbst durch empirische Ergebnisse über den Strahlungsdruck
sich ausdenken läßt, sondern wenn Sie von dem ausgehen,
was wirklich im Spektroskop oder durch die Photographie
der Weltengebilde gewonnen werden kann, so werden Sie
sehen, daß alles bis ins letzte Glied hinein mit dem
übereinstimmt, was als Werden der Welten und als Entwickelung
der Welten aus der Geisteswissenschaft gewonnen
werden kann, indem gezeigt wird, wie das, was man als
astronomisches Raumesbild sieht, das Ergebnis - geistige
Ergebnis - ist geistiger Wesenheiten. Anders als die astronomischen
Physiker der heutigen Zeit können wir sagen:
Der Mensch hat keinen Grund, den Wärmetod zu bekämpfen
oder sich davor zu fürchten, denn er weiß, daß daraus
neues Leben aufblühen wird, wie aus dem alten Wärmechaos
das Leben aufgeblüht ist, das wir jetzt vor uns haben.
Aus dem Grunde, weil nur so eine wirkliche Wiederholung
und Steigerung des Lebens möglich ist - nicht nur aus dem,
was Arrhenius meint, daß das Leben wie in einem neu aufgezogenen
Uhrwerk in dem neu angeordneten Weltennebel sich von neuem abspiele, sondern nur im Hinüberarbeiten
eines geistigen Elementes von einem Wärmezustand
zum andern -, ist eine Entwickelung möglich. Und
wenn unsere Weltensubstanz in dem Wärmegrabe begraben
sein wird, wird der Geist um eine Stufe weitergeschritten
sein und wird höhere Gebilde, höheres Leben aus dem
Wärmechaos hervorzaubern. Daher ist in der «Geheimwissenschaft
» der Endzustand der Erdenverkörperungen -
der Vulkanzustand - derjenige, welcher auf das hindeutet,
was als neues Leben aus dem Grabe des Wärmetodes
herausschaut. Deshalb ist der Name «Vulkan» gebraucht." {{Lit|{{G|060|470ff}}}}
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== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
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== Weblinks ==
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* [http://www.usm.uni-muenchen.de/people/saglia/dm/galaxien/alldt/node53.html Universitäts-Sternwarte München: Zwerggalaxien]
* [http://hubblesite.org/gallery/album/galaxy/dwarf/ Zwerggalaxien bei HubbleSite]


== Literatur ==
== Einzelnachweise ==
* Rudolf Clausius: ''Abhandlung über die mechanische Wärmetheorie'', Braunschweig 1864; ABHANDLUNG IX. Ueber verschiedene für die Anwendung bequeme Formen der Hauptgleichungen der mechanischen Wärmetheorie, S 34 [http://books.google.at/books?hl=de&id=utAEAAAAYAAJ&q=verwandlungsinhalt#v=snippet&q=verwandlungsinhalt&f=false]
<references />
* Erwin Schrödinger: ''Was ist Leben? - Die lebende Zelle mit den Augen des Physikers betrachtet'', Leo Lehnen Verlag (Sammlung Dalp), München, 1951, 2.Aufl.
*[[Carlo Rovelli]]: ''Die Ordnung der Zeit'', Rowohlt Buchverlag 2018, ISBN 978-3498053994, eBook {{ASIN|B07CP2F7B7}}
* Rudolf Steiner: ''Die Erkenntnis der Seele und des Geistes'', [[GA 56]] (1985), ISBN 3-7274-0560-0 {{Vorträge|056}}
* Rudolf Steiner: ''Antworten der Geisteswissenschaft auf die großen Fragen des Daseins'', [[GA 60]] (1983), ISBN 3-7274-0600-3 {{Vorträge|060}}
* Rudolf Steiner: ''Die Ergänzung heutiger Wissenschaften durch Anthroposophie'', [[GA 73]] (1987), ISBN 3-7274-0730-1 {{Vorträge|073}}
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* Rudolf Steiner: ''Anthroposophie, ihre Erkenntniswurzeln und Lebensfrüchte'', [[GA 78]] (1986), ISBN 3-7274-0780-8 {{Vorträge|078}}
* Rudolf Steiner: ''Die Wirklichkeit der höheren Welten'', [[GA 79]] (1988), ISBN 3-7274-0790-5 {{Vorträge|079}}
* Rudolf Steiner: ''Damit der Mensch ganz Mensch werde'', [[GA 82]] (1994), ISBN 3-7274-0820-0 {{Vorträge|082}}
* Rudolf Steiner: ''Westliche und östliche Weltgegensätzlichkeit'', [[GA 83]] (1981), ISBN 3-7274-0830-8 {{Vorträge|083}}
* Rudolf Steiner: ''Wege und Ziele des geistigen Menschen. Lebensfragen im Lichte der Geisteswissenschaft.'', [[GA 125]] (1992), ISBN 3-7274-1250-X {{Vorträge|125}}
* Rudolf Steiner: ''Aus der Akasha-Forschung. Das Fünfte Evangelium'', [[GA 148]] (1992), ISBN 3-7274-1480-4 {{Vorträge|148}}
* Rudolf Steiner: ''Die Wissenschaft vom Werden des Menschen'', [[GA 183]] (1990), ISBN 3-7274-1830-3 {{Vorträge|183}}
* Rudolf Steiner: ''Heilfaktoren für den sozialen Organismus'', [[GA 198]] (1984), ISBN 3-7274-1980-6 {{Vorträge|198}}
* Rudolf Steiner: ''Menschenwerden, Weltenseele und Weltengeist – Erster Teil'', [[GA 205]] (1987), ISBN 3-7274-2050-2 {{Vorträge|205}}
* Rudolf Steiner: ''Menschenwerden, Weltenseele und Weltengeist – Zweiter Teil'', [[GA 206]] (1991), ISBN 3-7274-2060-X {{Vorträge|206}}
* Rudolf Steiner: ''Alte und neue Einweihungsmethoden. Drama und Dichtung im Bewußtseins-Umschwung der Neuzeit'', [[GA 210]] (2001), ISBN 3-7274-2102-9 {{Vorträge|210}}
* Rudolf Steiner: ''Geistige Wirkenskräfte im Zusammenleben von alter und junger Generation. Pädagogischer Jugendkurs.'', [[GA 217]] (1988), ISBN 3-7274-2170-3 {{Vorträge|217}}
* Rudolf Steiner: ''Geisteswissenschaftliche Impulse zur Entwickelung der Physik, I'', [[GA 320]] (2000), ISBN 3-7274-3200-4 {{Vorträge|320}}
* Rudolf Steiner: ''Geisteswissenschaftliche Impulse zur Entwickelung der Physik, II'', [[GA 321]] (2000), ISBN 3-7274-3210-1 {{Vorträge|321}}
* Rudolf Steiner: ''Vorträge und Kurse über christlich-religiöses Wirken, II'', [[GA 343a]] (1993), ISBN 3-7274-3430-9 {{Vorträge|343a}}
* [[Joachim Stiller]]: [http://joachimstiller.de/download/sonstiges_entropie.pdf Was ist Enthropie?] PDF


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== Einzelnachweise ==
<references/>


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Version vom 20. August 2018, 19:51 Uhr

Zwerggalaxien sind extragalaktische Sternsysteme, die zwischen den kleineren Kugelsternhaufen und den größeren „normalen“ Galaxien liegen. Im Allgemeinen geht man heute davon aus, dass es keine grundlegenden Unterschiede zwischen „normalen“ Galaxien und Zwerggalaxien als Systemen gibt und deren Eigenschaften dazwischen einen kontinuierlichen Übergang vollziehen.

Während bei den Zwerggalaxien jedoch mit abnehmender absoluter Helligkeit auch ihre Oberflächenhelligkeit (i. e. Leuchtkraftdichte) abnimmt, nimmt bei den großen elliptischen Galaxien mit Zunahme der absoluten Helligkeit ihre Oberflächenhelligkeit ab. Kriterien wie zum Beispiel die absolute Helligkeit, die Flächenhelligkeit, der Halblichtradius[1], der Durchmesser, die Masse oder die Anzahl der Sterne dienen den Zielen und Erfordernissen der jeweiligen Untersuchung.

Vorkommen

Zwerggalaxien findet man als Trabanten von großen Galaxien, so wie im Falle der Magellanschen Wolken bei der Milchstraße. Sie sind sowohl in den Wänden der gigantischen Leerräume des Universums – dort meist irreguläre Zwerggalaxien – sowie besonders oft in Galaxiengruppen und Galaxienhaufen zu finden – dort dominieren elliptische Zwerggalaxien[2].
Zwerggalaxien sind signifikant – in etwa um den Faktor 10 – häufiger als die großen Galaxien. In größeren Entfernungen und wegen ihrer geringen Flächenhelligkeit sind sie jedoch schwieriger zu beobachten.

Bekannte – weil relativ helle – Beispiele sind die zwei Begleiter M 32 und M 110 des Andromedanebels oder die Sagittarius-Zwerggalaxie, die zu den 24 bekannten Zwerggalaxien gehören, die die Milchstraße umkreisen.

Die Lokale Gruppe zählt derzeit mindestens 67 bekannte Zwerggalaxien zu ihren Mitgliedern. Es ist zu erwarten, dass auch in der Lokalen Gruppe weitere Zwerggalaxien gefunden werden. So wurde beispielsweise die nach heutigem Stand nächste Zwerggalaxie, die Canis-Major-Zwerggalaxie, erst 2003 entdeckt. Bei den Zwerggalaxien, die der Milchstraße sehr nahe sind, ist es oftmals nur schwer möglich, die Galaxie vom Sternenvordergrund der Milchstraße zu unterscheiden. Ein weiteres Beispiel für eine sehr nahe und schwer zu beobachtende Zwerggalaxie ist die Draco-Zwerggalaxie.

Eigenschaften

Morphologie

Morphologisch unterteilt man Zwerggalaxien nach ihrer Form in

Elliptische und spheroidale Zwerggalaxien werden auch als früher morphologischer Typ, die irregulären und die spiralförmigen Zwerggalaxien als später morphologischer Typ zusammengefasst. Dabei zeigen die frühen Typen aktuell keine Sternentstehung mehr, während das Erscheinungsbild der späten Typen oft dominiert wird durch massive, junge Sterne. Während ihrer Entwicklung kam es jedoch auch bei den Zwerggalaxien frühen morphologischen Typs teils zu mehreren Sternentstehungsphasen.[4]

Zusammensetzung

Der Gas- und Staubanteil bei Zwerggalaxien frühen morphologischen Typs ist geringer als derjenigen des späten Typs. Der Anteil dunkler Materie bei den Zwerggalaxien ist häufig 10- bis 100-mal höher als in den normalen Galaxien. Beispielsweise enthält die spheroidale Zwerggalaxie Segue 1 in der Lokalen Gruppe etwa 1000-mal soviel dunkle wie sichtbare Materie, die normalen Galaxien in etwa lediglich 10-mal so viel.[5]

Die Sternenzahl einer Zwerggalaxie liegt lediglich zwischen einigen 100.000 und einigen hundert Millionen Sternen, während unsere spiralförmige Milchstraße etwa 300 Milliarden Sterne zählt und die großen elliptischen Galaxien gar mehreren Billionen Sterne beinhalten können.[6]

Entstehung

Wie die meisten Galaxien, so entstehen laut den aktuellen, theoretischen Modellen auch die Zwerggalaxien dort, wo Gas durch dunkle Materie oder durch erhöhte Metallizität kollabiert und dadurch genügend hohe Dichte für die Sternentstehung entsteht (→ Jeans-Kriterium). Neueste Entdeckungen zeigen jedoch, wie im sogenannten Leo Ring auch aus metallarmen, primordialen Gaswolken in der Nähe zweier großer Galaxien im Sternbild Löwe neue Zwerggalaxien durch Gezeitenkräfte ausgelöste Dichteschwankungen entstehen können.[7]

Zwerggalaxien sind aufgrund ihrer geringen Anzahl an Sternen nur schwach gravitativ gebunden und verlieren innerhalb kurzer Zeit die gesamte interstellare Materie zur Bildung von neuen Sterngenerationen. Durch die geringe interne gravitative Bindung werden die Zwerggalaxien auch durch nahe Begegnungen an größeren Galaxien zerstört. Eine auflösende Zwerggalaxie zeigt sich als Sternstrom, bei dem die Sterne noch eine ähnliche Eigenbewegung zeigen, aber bereits über einen großen Raumbereich verteilt sind. Ein Beispiel hierfür ist die Sagittarius-Zwerggalaxie mit dem Sagittarius-Strom. Im Laufe einiger 100 Millionen Jahre löst sich der Sternstrom auf und die Sterne gehen in das galaktische Halo über. Das galaktische Halo mit seinen alten Sternen und teilweise retrograden Umlaufbahnen dürfte überwiegend aus den Überresten von Zwerggalaxien bestehen.[8]

Sonderformen

Zwerggalaxien ohne Sternentstehung

Ultra faint dwarf galaxies

Die schwächsten bekannten Zwerggalaxien, die Ultra faint dwarf galaxies (UFDs, dt. „ultralichtschwache Zwerggalaxien“), zeigen eine Flächenhelligkeit von 28 mag pro Quadratbogensekunde oder weniger. Ihre Leuchtkraft liegt mit der tausendfachen Sonnenleuchtkraft unterhalb derjenigen von Kugelsternhaufen. Während der Halblichtradius von Kugelsternhaufen meist weniger als 50 Parsec beträgt, kann der Radius von ultralichtschwachen Zwerggalaxien bis zu 1.000 Parsec erreichen. Entsprechend gering ist die Sterndichte in diesen Zwerggalaxien und ihre Geschwindigkeitsdispersion liegt bei weniger als 4 km/s. Ihre Form ist häufig unregelmäßig aufgrund von gravitativen Wechselwirkungen mit der Heimatgalaxie, die sie umrunden. Die geringe Dichte ist eine Folge von einer unterbrochenen Sternentwicklung, da die massiven Sterne der ersten Generation bei ihrer Explosion als Supernova oder durch den schnellen Sternwind interstellare Materie bereits auf Fluchtgeschwindigkeit beschleunigen können. In der Folge führt die gravitative Wechselwirkung mit der Scheibe der Milchstraße zu einer Verbreiterung in Bewegungsrichtung. Dies wird als Sternstrom bezeichnet, der sich im Laufe von Milliarden Jahren in den Halo der Galaxie mischt.[9]

Die Sternpopulation in den UFDs ist meist älter als 10 Milliarden Jahre. Die einzige bisher bekannte Ausnahme ist Leo T, in der es wahrscheinlich immer noch zur Sternentstehung kommt.[10]

Low surface spheroidal dwarf galaxies

Die Fornax-Zwerggalaxie, Beispiel einer extrem lichtschwachen linsenförmigen Zwerggalaxie.

Low surface spheroidal dwarf galaxies sind extrem lichtschwache linsenförmige Zwerggalaxien mit einer Leuchtkraft von einigen hunderttausend Sonnenleuchtkräften. Dieser Wert liegt unterhalb dem von Kugelsternhaufen und einiger offener Sternhaufen. Der Durchmesser des Kerns der Dwarf Spheroidal Galaxy (dSph) liegt bei 300 bis 1000 Parsec, wobei das umgebende Halo in einem drei- bis zehnfach größeren Durchmesser nachgewiesen werden kann. Aus dSph kann nur elektromagnetische Strahlung der Sterne nachgewiesen werden und es gibt keine Anzeichen von interstellarer Materie oder von Staub in diesen Stellarsystemen. Das typische Alter von dSph in der lokalen Gruppe beträgt 1 Milliarde Jahre.[11]

Ultra compact dwarf galaxies

Abell 1689, ein Galaxienhaufen

Ultra compact dwarf galaxies (UCDs, dt. „ultradichte Zwerggalaxien“) sind eine erst kürzlich im Jahr 2003 entdeckte Sonderform der Zwerggalaxien mit extrem hoher zentraler Sterndichte. Bis zu 100 Millionen Sterne befinden sich innerhalb ihres geringen Durchmessers, der unterhalb einer Größenordnung von 200 Lichtjahren liegt.[12] Nach den aktuellen theoretischen Modellen wurden diese Galaxien ihrer äußeren Regionen (sowohl Gas, Staub als auch Sterne) durch die Gezeitenwirkung während ihrer Passagen ins Innere ihrer dichten Galaxienhaufen, wo sie beheimatet sind, beraubt.[13] Entsprechend wurden etliche von ihnen im Virgo-Galaxienhaufen, im Fornax-Galaxienhaufen, bei Abell 1689 und im Coma-Galaxienhaufen identifiziert.[14]

2014[15][16] wurde in der ultrakompakten Zwerggalaxie M60-UCD1 ein supermassives schwarzes Loch von 21 Millionen Sonnenmassen entdeckt (fünfmal mehr als das supermassive Loch in unserer Galaxie), das sind 15 Prozent der Gesamtmasse der Galaxie. Die Galaxie ist eine der UCDs mit der höchsten beobachteten Sternendichte (15.000-mal höher als in der Umgebung des Sonnensystems) und sie ist 54 Millionen LJ von der Erde entfernt. Es ist die bisher kleinste gefundene Galaxie mit einem supermassiven schwarzen Loch. Es wird vermutet, dass die Galaxie früher viel größer war, der Großteil ihrer Sterne und ihrer Dunklen Materie ihr aber vor zehn Milliarden Jahren beim Passieren der nahen Galaxie Messier 60 von dieser entrissen wurde, und das dies typisch für weitere massereiche Zwerggalaxien ist, die wahrscheinlich auch häufig supermassive schwarze Löcher beherbergen.

Zwerggalaxien mit Sternentstehung

Blue compact dwarf galaxies

NGC 1705, Beispiel einer BCD Galaxie. Bild des Hubble Space Telescope.

Blue compact dwarf galaxies (BCDs, dt. „Blaue kompakte Zwerggalaxien“) sind kleine kompakte Galaxien, die große junge Sternhaufen mit heißen, massereichen Sternen enthalten. Die hellsten dieser Sterne sind entsprechend ihrer Masse blau und lassen die gesamte Galaxie blau erscheinen.[17] Die meisten BCD Galaxien werden als irreguläre Zwerggalaxien klassifiziert, da sie sich aus mehreren dieser Sternentstehungsgebiete zusammensetzen und somit keine reguläre Form ausbilden.

BCD Galaxien kühlen ab, während sie fortlaufend unter starkem Verbrauch ihres interstellaren Gases neue Sterne bilden. Dabei haben sie typischerweise Sternentstehungsraten in einem Bereich von 0,13 M bis zu 1,3 M pro Jahr.[18] Mit fortschreitender Entwicklung dieser Galaxien ändert sich dann auch die Form dieses Galaxientyps.

Zu den nächstgelegenen Beispielen dieses Typs zählen die Galaxien NGC 1705 und NGC 2915.[19][20][21][22]

Pea galaxies

Aus dem Galaxien-Zoo die Green Peas
Typisches Spektrum einer Pea Galaxie

Pea galaxies (auch nur Pea oder Green Pea, dt. „Erbse“ oder „Grüne Erbse“) stellen einen Typ leuchtkräftiger Starburst-Galaxien dar, und gehören damit zu den Zwerggalaxien, die eine sehr hohe Sternentstehungsrate aufweisen.[23] Sie wurden so aufgrund ihres Erscheinungsbildes und ihrer geringen Größe auf den Bildern des Sloan Digital Sky Survey benannt.

Pea Galaxien wurden 2007 innerhalb des Freiwilligenprogramms des Astronomie-Projekts Galaxy Zoo entdeckt.[24]

Sie sind kompakte sauerstoffreiche Emission-Line Galaxien, die bei Rotverschiebungen zwischen z = 0,112 und 0,360 entdeckt wurden.[23] Diese massearmen Zwerggalaxien besitzen im Allgemeinen einen Durchmesser von nicht größer als 16.300 Lichtjahre (5 kpc) und sind beheimatet in Regionen mit weniger als 2/3 einer durchschnittlichen Galaxiendichte.[23] Eine gewöhnliche Green Pea besitzt eine Rotverschiebung von z = 0,258, eine Masse von etwa 3,2 Milliarden M und eine Sternentstehungsrate von 10 M pro Jahr, eine Äquivalentbreite des zweifach ionisierten Sauerstoffs [O III] von 69,4 nm und eine geringe Metallizität.[23][25] Diese Zwerggalaxien durchlaufen eine galaxienweite Sternentstehung und besitzen keinen aktiven Galaxienkern. Starke Emissionslinien bei der [OIII] Wellenlänge von 500,7 nm zeichnen sie aus, wobei dieser verbotene Übergang innerhalb des Lichtspektrums nur bei sehr geringen Dichten möglich ist.[23][26] Pea Galaxien gehören damit zu den masseärmsten, sterneformenden Galaxien des lokalen Universums.[27]

Extreme Emission-Line Galaxies

Extreme Emission-Line Galaxies (EELG) sind Zwerggalaxien, deren Emissionslinien eine Äquivalentbreite des verbotenen zweifach ionisierten Sauerstoffs und/oder der Wasserstofflinien (meist Hα) von mehr als 100 Ångström zeigen. Sie werden interpretiert als eine kurze Phase mit einem extremen Starburst, bei dem der Großteil der Sterne in diesen Zwerggalaxien entsteht.[28] Aus den beobachteten Häufigkeiten von EELGs wird geschlossen, dass die meisten Zwerggalaxien eine Phase als Extreme Emission-Line Galaxy durchlaufen haben. Die Extreme Emission-Line Galaxies entsprechen in ihren Eigenschaften extremen Beispielen von HII-Galaxien sowie den Blauen kompakten Zwerggalaxien im lokalen Universum. Während die Häufigkeit von EELGs im lokalen Universum recht gering ist, nimmt sie um mehr als eine Größenordnung bei Rotverschiebungen mit z > 2 zu. Die EELGs zeigen nur geringe Anzeichen für Staub und ihre Sternpopulation ist daher noch sehr jung, befindet sich in einem Stadium bevor sich bereits eine große Anzahl an Supernovae und AGB-Sternen gebildet hat. Dabei erreicht die Sternentstehungsrate Werte von bis zu 35 Sonnenmassen pro Jahr.

Siehe auch

Weblinks

Commons: Zwerggalaxie - Weitere Bilder oder Audiodateien zum Thema
Commons: Blue compact dwarf galaxies - Weitere Bilder oder Audiodateien zum Thema

Einzelnachweise

  1. Star-Formation Histories, Abundances, and Kinematics of Dwarf Galaxies in the Local Group, Eline Tolstoy, Vanessa Hill, Monica Tosi 2009
  2. Roberto Saglia: Zwerggalaxien, Universitäts-Sternwarte München
  3. J. M. Schombert, R. A. Pildis, J. A. Eder, A. Oelmer, Jr.: Dwarf Spirals. In: Astronomical Journal. 110, 1995, S. 2067–2074. bibcode:1995AJ....110.2067S. doi:10.1086/117669.
  4. T. A. Smecker-Hane, P. B. Stetson, J. E. Hesser, M. D. Lehnert: The Stellar Populations of the Carina Dwarf Spheroidal Galaxy: I. a New Color-Magnitude Diagram for the Giant and Horizontal Branches. In: Astronomical Journal. 108, 1994, S. 507-513. arxiv:astro-ph/9404057v1. doi:10.1086/117087.
  5. Astronomers Find a Galaxy Stuffed With Dark Matter. In: Discover Magazine Blogs, 19. September 2008. Abgerufen am 22. September 2008. 
  6. Thorsten Lisker: Die Welt der Zwerggalaxien, Spektrum der Wissenschaft, 14. Mai 2010
  7. "New Recipe For Dwarf Galaxies: Start With Leftover Gas", Science Daily, 19 February 2009
  8.  Vasily Belokurov: Galactic Archaeology. The dwarfs that survived and perished. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1307.0041v1.
  9.  A. J. Deason, V. Belokurov, N. W. Evans, L. L. Watkins, M. Fellhauer: The stretching of Hercules. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arxiv:1207.2764.
  10.  Gisella Clementini, Michele Cignoni, Rodrigo Contreras Ramos, Luciana Federici, Vincenzo Ripepi, Marcella Marconi, Monica Tosi, and Ilaria Musella: Variability and star formation in Leo T, the lowest luminosity star–forming galaxy known today. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arxiv:1207.2764.
  11.  R.Smith, M. Fellhauer, G. N. Candlish, R. Wojtak, J. P. Farias, M. Blaña: Ursa Major II - Reproducing the observed properties through tidal disruption. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2013, arxiv:1305.5535v1.
  12. Astronomen entdecken dutzende Minigalaxien, Anglo-Australian Observatory, 2. April 2004
  13. Stelios Kazantzidis, Ben Moore, Lucio Mayer: Galaxies and Overmerging: What Does it Take to Destroy a Satellite Galaxy?. In: Astrophysics. 2003. arxiv:astro-ph/0307362.
  14. Mieske, Infante, Benitez, Coe, Blakeslee, Zekser, Ford, Broadhurst, Illingworth: Ultra Compact Dwarf galaxies in Abell 1689: a photometric study with the ACS. In: The Astronomical Journal. 128, Nr. 4, 2004, S. 1529–1540. arxiv:astro-ph/0406613. bibcode:2004AJ....128.1529M. doi:10.1086/423701.
  15. Harald Zaun: Im Zentrum einer Zwerggalaxie pulsiert ein Monster, Welt, 18. September 2014
  16. Anil Seth, Matthias Frank, Nadine Neumayer u. a., A supermassive black hole in an ultra-compact dwarf galaxy, Nature, Band 513, 2014, S. 398–400, Abstract
  17. WISE Discovers Baby Galaxies in the Nearby Universe. Wide-Field Infrared Explorer. U.C. Berkeley (2. September 2011). Abgerufen am 3. September 2011.
  18. STAR FORMATION RATES OF LOCAL BLUE COMPACT DWARF GALAXIES
  19. Angel R. Lopez-Sanchez, Barbel Koribalski, Janine van Eymeren, Cesar Esteban, Attila Popping and John Hibbard. The environment of nearby Blue Compact Dwarf Galaxies (PDF; 492 kB). Abgerufen am 23. Oktober 2013.
  20. Polychronis Papaderos. Blue Compact Dwarf Galaxy (PDF; 1,4 MB). Abgerufen am 23. Oktober 2013.
  21. K. Noeske, P. Papaderos, L. M. Cairos. New insights to the photometric structure of Blue Compact Dwarf Galaxies from deep Near-Infrared Studies (PDF; 3,3 MB). Archiviert vom Original am 15. August 2011. Abgerufen am 23. Oktober 2013.
  22. G. R. Meurer, G. Mackie, C. Carignan: Optical observations of NGC 2915: A nearby blue compact dwarf galaxy. In: Astronomical Journal. 107, Nr. 6, 1994, S. 2021–2035. bibcode:1994AJ....107.2021M. doi:10.1086/117013.
  23. 23,0 23,1 23,2 23,3 23,4 C. Cardamone et al.: Galaxy Zoo Green Peas: Discovery of A Class of Compact Extremely Star-Forming Galaxies. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 399, Nr. 3, 2009, S. 1191. arxiv:0907.4155. bibcode:2009MNRAS.399.1191C. doi:10.1111/j.1365-2966.2009.15383.x.
  24. M. Jordan Raddick et al.: Galaxy Zoo:Exploring the motivations of citizen science volunteers. In: Astronomy Education Review. 9, Nr. 1, 2010, S. 010103. arxiv:0909.2925. bibcode:2010AEdRv...9a0103R. doi:10.3847/AER2009036.
  25. R. O. Amorín, E. Pérez-Montero, J.M. Vílchez: On the oxygen and nitrogen chemical abundances and the evolution of the "green pea" galaxies. In: The Astrophysical Journal Letters. 715, Nr. 2. arxiv:1004.4910v2. bibcode:2010ApJ...715L.128A. doi:10.1088/2041-8205/715/2/L128.
  26. Galaxy Zoo Hunters Help Astronomers Discover Rare 'Green Pea' Galaxies. Yale News (27. Juli 2009). Abgerufen am 29. Dezember 2009.
  27. K. Nakajima and M. Ouchi: Ionization state of inter-stellar medium in galaxies: evolution, SFR-M*-Z dependence, and ionizing photon escape. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 442, Nr. 1, 2014, S. 900–916. arxiv:1309.0207v2. bibcode:2014MNRAS.442..900N. doi:10.1093/mnras/stu902.
  28. G. Leloudas et al.: Spectroscopy of superluminous supernova host galaxies. A preference of hydrogen-poor events for extreme emission line galaxies. In: Astrophysics. 2014. arxiv:1409.8331v1.


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