1 Astronomie heute: Grundbegriffe Sternhaufen: -> Sub-Systeme der Milchstraße (der Galaxien) durch Gravitation gebundene Sternsysteme 1000 - 1000000 Sterne “offene Haufen”: wenig gebunden, jung (Mio Jahre), lösen sich mit der Zeit auf “Kugelsternhaufen”: sternreich, alt (Mrd Jahre), stabile Bindung
Sternhaufen:
Kugelsternhaufen M55: 100000 Sterne, 20000 Lj Distanz, ~ 2/3 Vollmondgröße
CFHT Teleskop
Sternhaufen:
Zentrum des Kugelsternhaufen Omega Herkules
Hubble Space Telescope
1 Astronomie heute: Grundbegriffe Sternhaufen: Offener Sternhaufen NGC 3603,
mit Sternentstehung
Hubble Space Telescope:
1 Astronomie heute: Grundbegriffe Gasnebel: Wolken aus atomaren Gas, Molekülen und Staub: -> absorbieren Licht -> werden zum Leuchten angeregt -> sind Orte der Sternentstehung
1 Astronomie heute: Grundbegriffe Gasnebel:
Hubble Space Telescope: Sternentstehung in der großen Magellanischn Wolke
1 Astronomie heute: Grundbegriffe Gasnebel:
“Pferdekopfnebel” Hubble Space Telescope
Gasnebel:
Hubble Space Telescope: “Adler-Nebel”
1 Astronomie heute: Grundbegriffe Galaxienhaufen: System aus vielen Galaxien (gravitativ gebunden)
Beispiel: Haufen Abell 2218: mit 10000 Galaxien, Entfernung ~2 Mrd Lj
1 Astronomie heute: Grundbegriffe Universum: = Weltall = “Alles” ... Beobachtungen zeigen Expansion -> Urknall vor 13.75 Mrd Jahren -> beobachtbares Universum (wegen endlicher Lichtlaufzeit): -> Ausdehnung: ~80 Mrd Lj (????) Sichtbare Masse: 1053 kg = 1030 Sonnenmassen Enthält etwa 100 Mrd Galaxien
1 Astronomie heute: Grundbegriffe Universum:
Darstellung ?
-> Himmelskarte der 3K Hintergrundstrahlung: “Reste” der Strahlung im Universum 380000 Jahre nach Urknall: Abkühlung -> durchsichtig
Astronomie für NichtPhysiker SS 2013
“The scale of the universe” http://htwins.net/scale2/
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 2. Astronomische Entfernungen Astronomische Entfernungseinheiten: 1) “Astronomische Einheit”: 1 AE = 150 Mio km 2) Lichtjahr (Lj):
Lichtgeschwindigkeit: 300000km/s
1 Lj = Enfernung, die Licht in 1 Jahr zurücklegt = 300000 km/s x 3600 x 24 x 365 s = 9 460 730 472 581 km = 9.5 x 1012km = 9500 Mrd km 3) Parsec (pc, “Parallaxensekunde”) = 206 000 AE = 3.26 Lj = Entfernung, aus der 1 AE einer Bogensekunde entspricht (= 1 Grad /3600 = Euromünze aus 5 km Entfernung)
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 2. Astronomische Entfernungen Beispiele: 1) Entfernung Erde-Mond = 384000 km = 1.3 Licht-Sek. 2) Entfernung Sonne-Erde = 1 AE = 150 Mio km = 8.3 Licht-Min. 3) Entfernung Sonne-Jupiter = 800 Mio km = 5.2 AE 4) Durchmesser Sonnensystem = 100 AE (unsicher) 5) Entfernung zum nächsten Stern Proxima Centauri = 4.2 Lj = 268000AE 6) Durchmesser Milchstraße = 100000 Lj 7) Entfernung Andromeda-Galaxie = 2.5. Mio Lj
....... x) Fernste Galaxien = 13 Mrd Lj (???)
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 2. Astronomische Entfernungen Sonnenumgebung: die 26 nächsten Sterne: Gebräuchlicher Name Sonne Proxima Centauri Rigil Kentaurus Barnard's Star Wolf 359 Luyten 726-8A Luyten 726-8B Sirius A Sirius B Ross 154 Ross 248
wiss. Name
Entfernung (Lichtjahre)
Gebräuchlicher Name
8 Lichtminuten V645 Cen Alpha Cen A Alpha Cen B CN Leo BD +36 2147 UV Cet A UV Cet B Alpha CMa A Alpha CMa B
4.2 4.3 4.3 6.0 7.7 8.2 8.4 8.4 8.6 8.6 9.4 10.4
Ross 128
Luyten 789-6 Procyon A Procyon B
http://www.astro.wisc.edu/~dolan/constellations/extra/nearest.html
wiss. Name Entfernung (Lichtjahre) Epsilon Eri 61 Cyg A 61 Cyg B Epsilon Ind BD +43 44 A BD +43 44 B Alpha CMi A Alpha CMi B BD +59 1915 A BD +59 1915 B CoD -36 15693
10.8 10.9 11.1 11.1 11.2 11.2 11.2 11.2 11.4 11.4 11.6 11.6 11.7
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 2. Astronomische Entfernungen Maßstäblicher Vergleich 1:100 Mrd (Entfernungen): -> Modell des Sonnensystems auf Fußballfeld (100m Durchmesser):
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 2. Astronomische Entfernungen Maßstäblicher Vergleich 1:100 Mrd: -> Modell des Sonnensystems auf Fußballfeld (100m Durchmesser): Sonne-Erde: 1.5m, Sonne-Neptun (Pluto): 50m, nächster Stern: 300km, Grenzen der Milchstraße = Mondbahn, nächste Galaxie = 1000x weiter ... -> Größe Sonne = Golfball, Größe Erde = Stecknadelkopf, größte Sterne = 1.5m, Größe Milchstrasse (100Mrd Sterne) = Mondbahn -> Leere des Weltalls: Sonnensystem: Würfel mit 100m Kantenlänge enthält Golfball und 8 Stecknadelköpfe. Aber: bis zum nächsten Stern ist gar nichts ...
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 3. Astronomische Zeitskalen
3C 273, KittPeak Obs
Tag = Erdumdrehung Monat = Mondumlauf um die Erde Jahr = Erdumlauf um die Sonne Vergleiche: 1) Entfernung nächster Stern 4 Lj -> Licht braucht 4 Jahre zur Erde Entfernung ferner Galaxienkerne (Quasare): ~ 2.4 Mrd. Lj -> 2.4 Mrd Jahre Lichtlaufzeit -> Also: Blick in weite Entfernungen = Blick in ferne Vergangenheit 2) Radiopulsare: schnellrotierende kompakte Sterne: Rotation in Millisekunden!!
1 Astronomie heute: Grundbegriffe HUDF (Hubble Ultra Deep Field): 11 Tage Belichtung -> 10000 Galaxien -> 100 Galaxien im Alter von 13 Mrd. Jahren = 5% des Weltalters (im Bild klein & rot) -> Blick zurück in 13 Mrd Jahre Vergangenheit
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 4. Zeitlich veränderliche Phänomene Nachthimmel = durch Rotation der Erde Sonnenaktivität = physikalische Prozesse auf der Sonnenoberfläche Relative Bewegung der Planeten am Himmel = orbitale Bewegung um die Sonne Leuchtkraft-Änderungen: Sterne: wie Sonnenaktivität, Rotation (Pulsare) Galaxien: Prozesse in Galaxienzentren (Akkretion, Auswürfe (Jets)), Quasare Bewegungen: Schwierig zu beobachten: -> Weite Entfernung (D)= einige 1000 - Mrd Lj -> Geschwindigkeit (v) höchstens Lichtgeschwindigkeit (c) -> scheinbare Bewegung am Himmel: (in Grad/Jahr =2 Monddurchmesser/Jahr)
tan =
d vt ct ct 1 = ~ = ~ pro Jahr =0.006 ° D D D 10000 Lj 10000
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 4. Zeitlich veränderliche Phänomene Beispiel: “Jets” von jungen Sternen und Aktiven Galaxienkernen:
Hochgeschwindigkeits-Jet eines jungen Sterns: HH30 mit: Jet-Geschwindigkeit 300 km/s Jet-Durchmesser ~ 100 AE Jetlänge einige Lj
1 Astronomie heute: Grundbegriffe 4. Zeitlich veränderliche Phänomene Beispiele Sterne nahe des Galaktischen Zentrums ~ 12000 km/s:
1 pc Bei bekannter Entfernung: aus Umlaufszeiten und -radien -> Masse des Zentrums der Milchstraße ~ 3.6 Mio Sonnenmassen innerhalb 0.0002 pc (Schwarzes Loch??
Ghez et al.; www.astro.ucla.edu/~ghezgroup/gc/
ESO
Astronomie für NichtPhysiker SS 2013 18.4. Astronomie heute (Just, Fendt) 25.4. Sonne, Erde, Mond (Fohlmeister) 2.5. Das Planetensystem (Fohlmeister) 16.5. Teleskope, Instrumente, Daten (Fendt) 23.5. Geschichte der Astronomie (Just) 6.6. Sterne: Zustandsgrößen (Fendt) 13.6. Sterne: Entstehung & Entwicklung (Fendt) 20.6. Die Milchstraße (Just) 27.6.
Astrochemie, Exoplaneten & Leben (Fendt)
4.7. Galaxien (Just) 11.7. Aktive Galaxien, Quasare und Schwarze Löcher (Fendt) 18.7. Urknall und Expansion des Universums (Just) 25.7. Weltmodelle (Just) 1.8. 16:00 Besuch MPIA/LSW (Fendt)
