• Astronomie: Beobachtung des Universums• Astrophysik: Erklärung des Universums• Kernphysik: Untersuchung der Kernstruktur & von Kernprozessen• Nukleare Astrophysik: Verbindung von Astro- & Kernphysik

• Die großen Objekte im Universum des Makrokosmos (Sterne, Galaxien, Universum)sind auf das Engste mit den kleinen Objekten des Mikrokosmos (Atome, Atomkerne,Elementarteilchen) verbunden.

• Dies gilt besonders auch für die Nukleare Astrophysik: - Die Kerne sind der Grund warum die Sonne scheint und die Sterne leuchten.- Die Atome von Kohlenstoff bis Uran wurden in Sternen erzeugt.

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Die Galaxie NGC4414

Einleitung

Es ist schwierig zu veranschaulichen, wie sich große Dinge, etwa unser Universum, Galaxien oder Sterne, oder aber auch sehr kleine Dinge, etwa Atome, Atomkerne oder Elementarteilchen, im Vergleich zur Größe von Gegenständen unseres Alltagslebens verhalten. Zum besseren Verständnis stellen wir uns ein „Museum für Naturwissenschaften“ vor, in dem sowohl große als auch kleine Objekte ausgestellt sind.

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Das Museum für

Naturwissenschaften

Museum für Naturwissenschaften

Die Hauptattraktion des Museums für Naturwissenschaften ist ein Aufzug ganz besonderer Art: Dieser Aufzug wird kurz GOL (Größen-Ordnungs-Lift) genannt. Fährt manmit dem GOL jeweils ein Stockwerk höher ist man verglichen mit den ausgestellten Objekten einen Faktor 10 größer. Beim Hinunterfahren schrumpft man jeweils um einen Faktor 10 pro Stockwerk.

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Die Anzeigentafel des GOL(Größen-Ordnungs-Lift)und die dazugehörigen

Objekte.

Größenordnungslift

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Größenordnungslift

• Unser Sonnensystem besteht aus der Sonne, den neun Planeten, deren Monden und zahlreichen kleineren Himmelskörpern wie Asteroiden und Kometen.

• Die Planeten, die die Sonne umkreisen, sind nach griechischen und römischen Göttern benannt.

• Ihre Namen sind in der Reihenfolge ihres Abstandes von der Sonne: Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto.

• Merkregel für die Planetennamen: Mein Vater Erklärt Mir Jeden Sonntag Unsere Neun Planeten.

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Das Sonnensystem

• Die 9 Planeten unseres Sonnensystems werden in zwei Gruppen unterteilt: Die vier inneren Planeten Merkur, Venus, Erde und Mars und die fünf äußeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto.

• Die inneren Planeten sind erdähnliche Planeten, das heißt sie haben eine feste Oberfläche wie die Erde.

• Die äußeren Planeten mit Ausnahme von Pluto werden als Jupiter-ähnlich bezeichnet, da sie wie Jupiter weitaus größer als die Erde sind und hauptsächlich aus Gas bestehen.

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Vergleich der Größen der

Sonne und der Planeten

Die Sonne und die Planeten

Die Frage, ob Leben außerhalb unseres Sonnensystems möglich ist, beschäftigt die Menschheit seit langer Zeit. Bereits vor 2000 Jahren schrieb etwa der griechische Philosoph Epikur: “Es gibt zahlreiche Welten, manche ähnlich unserer aber auch völlig fremdartige”. • Die Wissenschaft geht heute davon aus, dass Leben nur auf Planeten zu finden sein wird. Von extrasolaren Planeten spricht man dann, wenn es sich um Planeten außerhalb unseres Sonnensystems handelt.• Seit 1995 hat man mehr als 130 solche extrasolaren Planeten - und damit mögliche Träger von Leben - nachgewiesen. Bald wird es auch möglich sein indirekt Leben auf solchen Planeten zu beobachten.

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So stellt sich die KünstlerinLynette Cook den Aufgang einer

fremden Sonne über einemfernen Planeten vor.

Extrasolare Planeten

• Die Himmelskörper, welche die Planeten umkreisen, heißen Monde.

• Merkur und Venus haben keinen Mond, Erde und Pluto haben einen Mond, die anderen Planeten haben mehrere Monde (Mars: 2, Jupiter: 16, Saturn: 22-24, Uranus: 15, Neptun: 2).

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Die Monde

Der Erdmond

• Die Sonne ist ein Stern mittlerer Größe. Sie erscheint uns nur deshalb so groß, weil sie soviel näher ist als der nächste Stern.

• Die Sonne ist deshalb von so großer Bedeutung für die Erde, weil sie die notwendige Energiequelle für das Leben auf unserem Planeten darstellt.

• Sterne können bis zu 100 mal größer, aber auch 100 mal kleiner sein als die Sonne.

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Sonne und Sterne

Bild der Sonne mit

Sonnenflecken

• Die Milchstraße hat ihren Namen wegen des hellen Sternenbands am Himmel. Dieses helle Sternenband entsteht dadurch, dass wir dort in das Zentrum der Milchstraße blicken, wo sich sehr viele Sterne befinden.

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Die Milchstraße

Die Milchstraße am Nachthimmel

• Die Milchstraße ist eine Galaxie und besteht aus einer riesigen Anzahl von Sternen (ungefähr 100 Milliarden!). Sie hat eine spiralförmige Struktur mit einem hellen Zentrum.• Die Sonne ist nur einer der etwa 100 Milliarden Sternen und befindet sich in einem unbedeutenden Spiralarm der Milchstraße.• Die Milchstraße hat ihren Namen wegen des hellen Sternenbands am Himmel. Dieses helle Sternenband entsteht dadurch, dass wir dort in das Zentrum der Milchstraße blicken, wo sich sehr viele Sterne befinden. • Neben unserer eigenen Galaxie, der Milchstrasse, gibt es im beobachtbaren Universum etwa 100 Milliarden weitere Galaxien verschiedenster Formen.

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Die Milchstraße und andere Galaxien

Die Milchstraße und die Galaxie NGC1 300 sind ähnlich

• Der Raum zwischen den Sternen ist nicht leer. Vielmehr befinden sich dort ausgedehnte so genannte interstellare Wolken aus Gas und Staub. In diesen Wolken ist etwa 10 mal mehr Materie als in den Sternen vorhanden.

• Mittlerweile gibt es jedoch ein große Zahl astronomischer Beobachtungen, die darauf hindeuten, dass die normale Materie nur etwa 4 % der gesamten Materie und Energie im Universum ausmacht.

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Die interstellare Materie

Die interstellaren Wolken

im Trifid Nebel

Die Lokale Gruppe ist ein Galaxienhaufen bestehend aus etwa 20 Galaxien. Neben der Milchstraße sind die weiteren wichtigen Galaxien der Lokalen Gruppe der Andromedanebel (in Form und Größe der Milchstraße ähnlich) und die Große und Kleine Magellansche Wolke. Diese Galaxien kann man auch von der Erde mit freien Auge erkennen.

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Lokale Gruppe und Galaxienhaufen

Die Andromeda Galaxie ist die nächste größere Galaxie und ist in Form und Größe

unserer Milchstaße ähnlich

Außer der Lokalen Gruppe sind noch Tausende weitere Galaxienhaufen bekannt, welche wieder aus bis zu 1000 Galaxien bestehen können.

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Galaxienhaufen

Der Galaxienhaufen Perseus ist 300 Millionen Lichtjahre

entfernt und besteht aus über 1000 Galaxien.

• Unter Universum, Weltall oder Kosmos versteht man den gesamten Weltraum mit allen seinen Himmelskörpern.• Das Universum ist nicht gleichmäßig mit Sternen erfüllt. Die Sterne befinden sich in den Galaxien, dazwischen gibt es gewaltige Leerräume.• An den meisten Stellen des Weltraums wäre kein einziger Stern mit freien Auge sichtbar. Nur weil sich die Erde in unserer Heimatgalaxie (der Milchstraße) befindet, können wir die Sterne am Himmel sehen. Alle diese Sterne gehören zur Milchstraße.

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Das Universum

Eine Computerrechnung der Struktur unseres Universums.

Die Länge des Bildes entspricht etwa 10 Milliarden Lichtjahren. Man sieht den filamentartigen

Aufbau des Universums mit riesigen Leerräumen.

• Name: Heinz Oberhummer• Straße: Wiedner Hauptstr.8-10• Ort: Wien• Land: Österreich• Planet: Erde• Stern: Sonne• Galaxie: Milchstraße• Galaxienhaufen: Lokale Gruppe• Universum

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