KURS ASTRONOMIE: Sternenhimmel - B ühne und Labor€¦ · KURS ASTRONOMIE: Sternenhimmel - B ühne und Labor KURS ASTRONOMIE: Sternenhimmel - B ühne und Labor Einf ührung Olaf

KURS ASTRONOMIE: Sternenhimmel - Buhne und Labor

KURS ASTRONOMIE: Sternenhimmel

- Buhne und Labor

EinfuhrungOlaf Fischer, Christian Schweizer

Eine sternenklare Nacht unter freiem Him-mel kann ein unvergessliches Erlebnis sein.Was dachten unsere Vorfahren uber denSternenhimmel, wie lebten sie mit ihm? Ei-nige Antworten darauf finden wir in denSternbildern und ihren Mythen. Heute bli-cken wir zuruck auf 2000 Jahre naturwis-senschaftlichen Denkens, und der Blick zuden Sternen ist nunmehr ein Blick zu Him-melskorpern. Wir sehen vor dem geistigenAuge Gaskugeln, die uns Licht und Warmespenden. Wir nutzen Wissen, das wir

”Phy-

sik“ nennen, um die Sterne zu verstehen.

Abb. 1: Die Sternbilder der nordlichen Himmelshalbkugel im Sternatlas von J. E. Bode (1747-1826).

Und nun fasziniert uns auch diese Physik,die uns zu spannenden Problemen fuhrt.Die folgende Dokumentation gibt eine Uber-sicht uber die Arbeit des Astronomiekur-ses.Am Anfang standen viele Fragen, so z. B.:Wie entstehen Sternkarten? Woher stam-men die konkreten Namen der Sternbilder?Was bedeuten Sternbilder fur die Astrono-men heute? Wie entstehen diese Anordnun-gen von Sternen, und sind sie fur die Ewig-keit, also richtig fix? Nach zwei Wochen in-tensiver Kursarbeit haben wir eine Bezie-hung zur gestirnten Welt hergestellt, dochdie Zahl der Fragen ist nicht kleiner gewor-den.

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Abb. 2: Die Teilnehmer des Astronomiekurses beim Besuch der Landessternwarte Heidelberg, wo es u. a.noch einen originalen Sternatlas von J. E. Bode zu bestaunen gibt.

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Sterne an der scheinbaren

Himmelskugel

Fabian Seger

Vielen Menschen sehen nachts zum Ster-nenhimmel und sind fasziniert, von dem wassie sehen. Wie eine riesige Glocke, an deralle Sterne scheinbar befestigt sind, stulptsich der Himmel uber die Erde. Dieser Ein-druck fuhrt uns zur Vorstellung von derscheinbaren Himmelskugel, welche man mitetwas Fantasie in dem Modell, das Flaschen-globus genannt wird, veranschaulichen kann.

Abb. 3:

Flaschenglobus

Dies geschieht mit Hilfe einer durchsichti-gen Glaskugel. Im Innern dieser Kugel be-findet sich ein Tischtennisball, der die Er-de darstellt. Durch diese Erde ist naturlichauch eine Erdachse gefuhrt, die durch einenHolzspieß symbolisiert wird und in ihrergedachten Verlangerung die Glaskugel anzwei Punkten durchstoßt.

Nun aber zu den Bezeichnungen und Be-griffen, die fur die Orientierung am Ster-nenhimmel von enormer Wichtigkeit sind.Die Erdachse verlauft durch die beiden Erd-pole Nord (N) und Sud (S). Verlangert mandie Achse, stoßt sie auf die Himmelskugelund legt an diesen Schnittpunkten denHimmelsnord-, bzw. Himmelssudpol fest(im Bild HN und HS).

Abb. 4: Erdachse

Abb. 5: Himmelsaquator

Auch der Erdaquator wird einfach auf diescheinbare Himmelskugel ubertragen. So-mit entsteht der Himmelsaquator HA. Alleanderen Langen- und Breitengrade werdennach demselben Verfahren an die schein-bare Himmelskugel ubertragen. Nun kanndie exakte Position eines Sterns mit Hilfedes Himmelskoordinatensystems bestimmtwerden.An der Himmelskugel lasen sich noch wei-tere gedachte Linien festmachen.

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Abb. 6: Ekliptik

So beispielsweise die jahrliche Bahn der Son-ne, die jedoch wiederum nur scheinbar ist,da sich eigentlich die Erde um die Sonnedreht. Jedoch aus Sicht von der Erde ausscheint die Sonne am Sternenhimmel ent-lang zu wandern. Die scheinbare jahrlicheBahn der Sonne nennt man Ekliptik. Siewird ebenfalls am Flaschenglobus darge-stellt.

Abb. 8: Himmel an den Polen

Fuhrt man nun diese Einstellungen durch,dann ist zu beobachten, dass der Sternen-himmel an den Polen immer derselbe bleibtund der Horizont dem Himmelsaquator ent-spricht. Man sieht also je nach Pol nur denSud- oder nur den Nordhimmel (Nordhim-mel: grau, Sudhimmel: blau).

Abb. 7: Himmel in Europa

Zu guter letzt zeigt der Flaschenglobus nochdie Position des Horizonts. Dazu muss dieGlaskugel zur Halfte mit Wasser gefullt wer-den.Um den fur uns Europaer sichtbaren Be-reich des Himmels zu zeigen, verandert mannun die Position des Horizonts, sodass derhimmlische Breitengrad (Deklination: Ho-he uber Himmelsaquator), der unserem ir-dischen Breitengrad entspricht, im Bild ge-kennzeichnet mit DE im Zenit steht. Nunkann der fur uns Europaer sichtbare Ster-nenhimmel im Flaschenglobus abgelesenwerden. Man stellt also fest, dass der Fla-schenglobus den Sternenhimmel verschie-dener Orte zeigen kann, indem man denBreitengrad des Ortes einfach als hochstenPunkt der Kugel einstellt.

Abb. 9: Himmel am Aquator

Fur die Menschen am Aquator liegen dieHimmelspole HN und HS am Horizont, waszur Folge hat, dass vom Aquator aus imLaufe eines Tages der gesamte Sternenhim-mel, also der des Nord- und Sudhimmelsuber dem Horizont steht.

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Sternkarten – Geschichte

und EntwicklungenFabian Seger

Die ersten Karten, die von Kunstlern nichtfrei Hand gezeichnet worden waren, sind alsMalereien im Grab des altagyptischen Be-amten und Baumeisters Senemut uberlie-fert. Die Decke der Grabkammer schmuckteine so noch nie zuvor gesehene astronomi-sche Darstellung. Es ist die alteste bekann-te Illustration eines Kalenders der Mond-monate und somit die erste Karte, die Him-melsobjekte detailliert darstellt.Neben der Malerei entwickelten sich in derAntike noch andere Formen der Himmelsab-bildung, beispielsweise mit Hilfe eines Him-melsglobus (siehe Abb.10). Auf der Globus-kugel sieht man jedoch den Sternenhimmelnur von außen und nicht von innen, waszur Folge hat, dass die Sternbilder spiegel-verkehrt dargestellt werden. Der große Vor-teil des Himmelsglobus ist jedoch, dass dasProblem der nicht abrollbaren Flache kei-nen Einfluss hat.Eine weitere Erfindung war die Planispha-re, auch bekannt als drehbare Sternkarte.Hier tritt jedoch das Problem der nicht ab-rollbaren Flache auf. Bei der Ubertragungvon Punkten auf der Kugeloberflache durchProjektion in eine Ebene entsteht eine Ab-bildung, die nicht vollstandig mit der Reali-tat ubereinstimmt. Eine Projektion, bei derdie himmlischen Langengrade vom Him-melsnordpol ausgehend als Strahlen und diehimmlischen Breitengrade in konzentrischenKreisen um die Himmelspole dargestelltwerden, ermoglicht eine winkeltreue aberkeine flachentreue Abbildung des Sternen-himmels.Die altertumlichen Sternkarten bildeten vor-dergrundig die Sternbilder ab. Die Positio-nen der Sterne wurden so auch passend zuden Bildern angepasst.

Nach der Zeit der Antike wurden meist nureinfache Sternkarten genutzt. In der west-

Abb. 10: Himmelsglobus

lichen Welt gingen die meisten Erkenntnis-se aus fruherer Zeit fast ganzlich verloren.Erst seit Mitte des 16. Jahrhunderts wur-den Planispharen wieder haufiger verwen-det. Doch auch die Entwicklung der Stern-karten schritt nun wieder voran.

Abb. 11: Uranometria

So entwickelte Johann Bayer 1603 die Ura-nometria (siehe Abb. 11), die den gesamtenSternenhimmel darstellte und die nicht wiedie bisherigen Karten in Nord- und Sud-himmel unterteilt war. Doch die Positio-

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nen der Sterne wurden widerum nicht ex-akt dargestellt, sondern den Sternbildernangepasst, sodass kein einheitlicher Maß-stab entstand.Die alten Sternkarten sind zugleich kunst-lerische Wunderwerke, die durch ihre de-taillierten Feinheiten weltberuhmt wurden.Als Beispiel sei die Harmonia Macrocos-mica von Andreas Cellarius aus dem Jahr1661 genannt.

Abb. 12: Uranometria

Die Weiterentwicklung der Beobachtungs-technik fuhrte 1801 zur Uranographia, ei-nem 20-seitigen Sternatlas von J. E. Bode.Die detaillierten Kupferstiche stellten diebis dahin bekannten 17.000 Fixsterne dar.Mit zunehmender Bedeutung der Sternko-ordinaten zur genaueren Bestimmung derPosition eines Sterns wurden die Sternbil-der als Orientierungshilfen fur professionel-le Zwecke nicht mehr benotigt und aus denSternkarten verdrangt. Sternkarten werdenheute nur noch begrenzt benutzt. Diese ba-sieren meist auf Teleskopaufnahmen des ge-samten Sternenhimmels. Doch auch die mo-derne Computertechnik macht es mit be-stimmter Software wie z. B. dem ProgrammStellarium moglich, den Himmel darzustel-len.

Abb. 13: Sternkarte heute

Der Weg zur eigenen

drehbaren Sternkarte

Barbara Peitz und Conrad Furderer

Einfuhrung in die Bestandteile einer dreh-

baren Sternkarte

Wenn man auf der Erde steht, kann mangleichzeitig immer nur die halbe Himmels-kugel sehen. Diese ist in den Abb. 14, 15und 16 jeweils rot schraffiert dargestellt.Die andere Halfte liegt unter dem Horizontund ist nicht sichtbar. Im Laufe eines Tageskonnen jedoch auch weitere Bereiche derHimmelskugel uber den Horizont kommen,fur einen Beobachter am Aquator sogar diegesamte Himmelskugel.Unsere drehbare Sternkarte zeigt, welcheSterne zu einem Zeitpunkt, den man ein-stellen kann, bei uns auf dem 50. Breiten-grad zu sehen sind.Die drehbare Sternkarte hat zwei Haupt-bestandteile, die Sternkarte selbst und ei-ne drehbare Deckscheibe uber dieser. DieDeckscheibe verdeckt die Sterne, die zu dembestimmten Zeitpunkt nicht am Himmelstehen. Betrachten wir zuerst die Sternkar-te.

Die Sternkarte zeigt den Teil der Himmels-kugel, der fur den Standort des Beobach-ters wahrend eines Tages uber den Horizontkommt, also im Laufe eines Jahres nachtsbeobachtbar ist. Am Nordpol ist dies dienordliche Halfte der Himmelskugel und amAquator die gesamte Himmelskugel. DerSternen-Himmel fur den 50. nordlichen Brei-

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Abb. 14: Sichtbare Himmelskugel am Nordpol:Steht man am Nordpol, sieht man immer die nord-liche Himmelskugel.(rot schraffiert dargestellt).

Abb. 15: Sichtbare Himmelskugel am Aquator (rotschraffiert) zu einem bestimmten Zeitpunkt. ImLaufe des Tages dreht sich die Erde einmal um ih-re Achse. Damit ist am Aquator die gesamte Him-melskugel sichtbar.

Abb. 16: Sichtbare Himmelskugel am 50. Breiten-grad wahrend eines ganzen Tages. (Wenn man dierot schraffierte Halbkugel aus Abb. 3 einmal umdie Erdachse dreht, sieht man zwar nicht die ge-samte Himmelskugel, aber einen großen Teil (Rotschraffiert in Abb. 4)

Abb. 17: Anteil der sichtbaren Himmelskugel, dieim Laufe eines Tages am 50. Breitengrad sichtbarwird. )

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tengrad wird in Abb. 17 gezeigt. Dieser Teildes Himmels ist auf unserer Sternkarte ab-gebildet.Die Deckscheibe verdeckt alle Sterne, die zueinem bestimmten Zeitpunkt nicht sichtbarsind. Damit gibt die Deckscheibe den Teilder Sterne frei, die bei uns zu einem be-stimmten Zeitpunkt am Himmel stehen.Am Rand der Sternkarte (Abb. 18) ist einDatumsring. Am Rand der Deckscheibe(Abb. 19) ist eine Stundenskala. Mit Hil-fe des Datumsrings und der Stundenskalawird der Zeitpunkt der gewunschten Beob-achtung eingestellt.Die folgenden Abbildungen zeigen die Him-melskugel mit der Erde (kleiner Kreis) undmit der Position des Beobachters (kleinerStrich).

Abb. 18: Sternkarte mit Himmelsaquator

(rot), Ekliptik (blau) und Datumsring

(am Rand).

Abb. 19: Deckscheibe mit einer

Stundenskala (am Rand).

Herstellung und Anwendung der drehba-

ren Sternkarte

Die drehbare Sternkarte ist eine der ein-fachsten und wichtigsten Orientierungshil-fen fur den Sternenhimmel. In unserem Kurshaben wir auch eine drehbare Sternkarteselbst gebastelt. Dafur haben Barbara undConrad schon die Materialien mitgebracht.Mit viel Spaß und Lachen schnitten wir dieVorlagen aus und klebten sie auf Karton.Danach bemuhten wir uns, die zuvor amFlaschenglobus anschaulich gemachten (ge-dachten) Punkte und Linien am Himmel(Himmelsnordpol, Himmelsaquator, Eklip-tik) zu markieren. Auch einige wichtigeSternbilder haben wir hervorgehoben (sieheauch Abb. 18). Als wir dann endlich nach 11

2Stunden Arbeit die Sternkarten fertigge-

stellt hatten, erklarte Barbara die Anwen-dung. Nachdem wir das alle verstanden undgeubt hatten, waren wir nachts sehr froh,uns besser orientieren zu konnen.Die Funktionsweise der Karte kann am Bei-spiel erklart werden (Abb. 20). Am Randder Sternkarte kann man das Datum ab-lesen und am Rand der Drehscheibe dar-uber die Uhrzeiten. Bei der in Abb. 20 ge-zeigten Sternkarte wurde der Himmelsan-blick fur den 20. Mai 22 Uhr eingestellt.Die gleiche Einstellung gilt allerdings auch

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z. B. fur den 20. Februar 4 Uhr oder den 20.Oktober 12 Uhr. Fur die letzte Einstellungmuss beachtet werden, dass man die Sternetagsuber nicht sehen kann. Ganz im Norden(in der Abb. 20 unten) sieht man z. B. dasSternbild Cassiopeia, das sog.

”Himmels-

W“ (a). Es ist zirkumpolar, d. h. es gehtnie unter. Genau im Osten geht gerade dasSternbild Adler (b) (ein Teil des Sommer-dreiecks) auf. Im Westen befindet sich dasSternbild Lowe (c). Es liegt auf der Eklip-tik (gelb eingezeichnet) und ist auch be-kannt als Tierkreissternbild. Das SternbildBootes (der Barenhuter) befindet sich imSuden (d). Es ist leicht durch die verlan-gerte Krummung der Deichsel des GroßenWagens zu finden. Um Sterne gezielt zu be-obachten, muss man wissen wann sie auf-und untergehen. Dazu stellt man den Ost-bzw. den Westhorizont auf den Stern undliest das Datum und die Uhrzeit ab.

Abb. 20: Eine unserer selbst gebastelten

Sternkarten.

Sternbilder und Sterne -

Namen und FestlegungenTanja Schauble

Der gesamte Sternenhimmel wird grob un-terteilt in die nordliche und die sudliche He-misphare. Als Teilungsgrenze gilt der Him-

Abb. 21: Der Himmelsaquator schneidet

die scheinbare Himmelskugel in zwei

Halften - den Nord- und den Sudhimmel.

Die Ekliptik ist die scheinbare Bahn der

Sonne, die diese einmal im Jahr

durchlauft.

melsaquator der scheinbaren Himmelskugel(siehe Abb. 21).Am Nordhimmel wurden die hellsten Ster-ne in der Antike, am Sudhimmel auch nochspater zu Sternbildern zusammengefasst.Die Anzahl, die Namen und die Gebiete derheute gebrauchlichen Sternbilder sind vonder Internationalen Astronomischen Union(kurz: IAU) festgelegt worden.Jedes der insgesamt 88 Sternbilder hat einenlateinischen Namen. Die Namen der Stern-bilder des nordlichen Sternhimmels gehenin vielen Fallen aus antiken griechischenund romischen Mythen hervor. Die Stern-bilder des Sudhimmels hingegen wurdenvielfach nach den um das 17. und 18. Jahr-hundert entdeckten bzw. gebrauchlichenGeraten benannt.In Sternkarten werden die hellsten Sterneoft durch Striche verbunden. Am Beispieldes Sternbildes

”Cassiopeia“, ein Sternbild

des nordlichen Sternenhimmels, wird diesdeutlich. Durch die Strichverbindungen ent-steht die Form eines

”W“; es wird daher

auch umgangssprachlich als Himmels-”W“

bezeichnet (Abb. 22).

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Abb. 22: Verbindet man die hellsten

Sterne des Sternbilds Cassiopeia

durch Striche, so ergibt sich ein W.

Einige Zeit zuvor allerdings war eine ande-re Darstellung der Sternbilder ublich. DieSternbilder wurden entsprechend der Vor-stellung bildlich dargestellt (siehe Abb. 23).

Abb. 23: Darstellung der Cassiopeia in

einem alten Sternatlas.

Jedes Sternbild umfasst nach moderner Les-art einen gewissen Bereich am Sternhim-mel. Der Cassiopeia wurde der in Abb. 24umrandete Sektor zugeteilt (FokussierterSektor in Abb. 25 dargestellt). So wird dergesamte Sternhimmel unterteilt.

Die hellsten Sterne des Sternbildes Cassio-peia sind nach ihrer Helligkeit mit den grie-chischen Buchstaben Alpha, Beta, Gamma,Delta und Epsilon bezeichnet worden. (sie-he Abb. 26)

Die hellsten Sterne tragen auch Eigenna-men. Diese kommen meist aus dem Ara-bischen, aber auch aus dem Lateinischen

Abb. 24: Zur Verdeutlichung: Der gelb

eingezeichnete Sektor ist der Cassiopeia

zugeordnet worden.

Abb. 25: Fokussierter Sektor der

Cassiopeia.

und sogar aus dem Deutschen. Einige Ster-ne tragen auch den Namen ihrer Entdecker.Beispiele fur die arabischen Bezeichnungensind die drei Sterne des Sommerdreiecks:Wega, Deneb und Atair.Fur die funf hellsten Sterne der Cassiopeialauten die Eigennamen: Schedir (α Cas),Caph (β Cas), Tsih (γ Cas), Ruchbah (δCas) und Segin (ε Cas). Eine Besonderheitdes Sternbildes Cassiopeia ist, dass es inMitteleuropa zirkumpolar ist, d. h., es kannganzjahrig beobachtet werden. Außerdemliegt sie mitten in der Milchstraße, was inAbb. 27 an der Sterndichte zu erahnen ist.

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Abb. 26: Die funf Hauptsterne der

Cassiopeia und ihre Bezeichnungen.

Abb. 27: Teleskopaufnahme des Sternbilds

Cassiopeia. Die funf Hauptsterne wurden

hervorgehoben.

Sternmythen

Maren Gotz, Judith Saurer

Der Sternenhimmel war fur unsere Vorfah-ren gewissermaßen eine

”Uhr“ und eine Art

”Kalender“. Die Bauern orientierten sich an

verschiedenen Sternbildern und vermoch-ten auf diese Weise festzustellen, wann manaussaen, wann man ernten konnte. Die al-ten Agypter wussten anhand der Sterne,wann die Uberschwemmung durch den Nilmit seinem fruchtbaren Schlamm zu erwar-ten war. Die Menschen konnten sich damalsdie Welt nicht mittels naturwissenschaftli-cher Erkenntnisse begreifbar machen. DerSternenhimmel musste so fur sie auch einOrt sein, mit dem Mythos und religiose Vor-stellungen verbunden wurden. Die Men-schen sahen in den Sternen Gotter und Hel-den. Alles war dem Eingreifen der Gottergeschuldet: Eine gute Ernte, die Gezeiten,die Jahreszeiten, Erdbeben und sogar Son-

nenfinsternisse. Als Expertin zum ThemaMythologie der Sterne war Frau Dr. CeciliaScorza de Appl von der LandessternwarteHeidelberg zu uns gestoßen. Im Folgendensollen einige dieser Sternmythen vorgestelltwerden, die auch sie uns erzahlte.

Großer Wagen oder Barin oder was?

Die wohl bekannteste Sternfigur (kein Stern-bild) -der Große Wagen- ist eigentlich Be-standteil des Sternbilds der Großen Barin.Nach der griechischen Mythologie wurde dieNymphe Kallisto von Zeus’ Ehefrau Herain eine hassliche Barin verwandelt, nach-dem sie von Gottervater Zeus geschwangertwurde.

Abb. 28: Die Nymphe Kallisto nach der

Verwandlung in eine Barin. Bild

gezeichnet von Cecilia Scorza de Appl.

Als Kallistos Sohn Arkas die Barin, in derer nicht seine Mutter erkannte, toten woll-te, verwandelte Zeus ihn ebenfalls in einenBaren und schleuderte beide als Sternbil-der an den Himmel. Nicht alle Volker sahenund sehen in dem Sternbild einen Bar oderWagen. Die Chinesen sehen darin einen Lof-fel, fur die Franzosen stellt er eine Stiel-pfanne dar und fur die Amerikaner einegroße Schopfkelle (Big Dipper).

Orion-Sage

Orion ist zu je einem Drittel der Sohn vonJupiter, Neptun und Merkur. Er war eingroßer Jager. In einer Version der Sageruhmte er sich damit, der großte Jager der

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Welt zu sein. Hera sandte daraufhin einenSkorpion aus, der ihm einen todlichen Stichzufugen sollte. Zeus aber versetzte beideKonkurrenten vorsorglich in geeigneter Wei-se an den Himmel: Wenn das Sternbild desSkorpions im Osten aufgeht, dann verlasstOrion den Sternenhimmel im Westen. Sokonnen beide nie aufeinander treffen.

Abb. 29: Der große Jager Orion kampft

mit einem wilden Tier. Bild gezeichnet

von Cecilia Scorza de Appl.

Auch bei den Orionsternen wurden von ver-schiedenen Volkern die unterschiedlichstenBilder hinein interpretiert. Die Sumerer sa-hen darin ein Schaf. Fur die Sudseeinsula-ner stellte diese Konstellation ein Kriegs-boot dar.

Das große Sternentheater

Die Sternbilder Andromeda, Kassiopeia, Ke-pheus, Perseus, Pegasus und Walfisch ge-horen alle zu einer großen Sternsage. Kas-siopeia behauptete, dass sie schoner als dieNereiden sei. Zur Strafe schickte der Mee-resgott Neptun ein schreckliches Ungeheu-er, welches das ganze Land verwusten soll-te. Die einzige Moglichkeit zur Rettung vordiesem Meeresuntier war, Andromeda zuopfern. So fesselte man die schone Maid aneinen Felsen und wartete auf das Untier.Nun etwas zu Held Perseus. Auf seine Mut-ter Danae war Gottervater Zeus in Formeines goldenen Regens nieder gekommen.Ihr Vater Akrisios sperrte Mutter und En-kelsohn in eine Kiste und warf sie ins Meer.Er hatte namlich vom Orakel von Delphi

erfahren, dass sein Enkelsohn ihn einst to-ten werde. Mutter und Sohn uberlebten je-doch und kamen zur Insel Seriphos. DerHerrscher befahl Perseus das Haupt der Me-dusa zu holen, die durch ihren Blick allesversteinern konnte. Unserem Helden gelangdies freilich und so ging er mit dem Kopf zuAndromeda. Er rettete sie vor dem Untierund totete dieses mutig. Die beiden verlieb-ten sich naturlich und heirateten.Die Sternbilder der großen Sage kann manheutzutage am nachtlichen Herbsthimmelbetrachten.

Abb. 30: Alle Figuren des

”Sternentheaters“ als Sternbilder am

Nachthimmel. Bild gezeichnet von Cecilia

Scorza de Appl.

Phaetons Himmelsfahrt

Die Sage von Phaetons Himmelfahrt lesenwir bei dem romischen Dichter Ovid in denMetamorphosen.

Ovid wandte sich gegen den Willen seinesVaters schnell der Dichtkunst zu. Seinewichtigsten Werke waren

”Amores“ (eroti-

sche Liebesgedichte),”Ars Amatoria“ (Lie-

beskunst), die”Remedia amoris“ (Heilmit-

tel gegen die Lieben) und naturlich die Me-tamorphosen (Verwandlungsgeschichtenaus der antiken Sagenwelt). Phaeton warein junger Athiopier und lebte mit seiner

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Abb. 31: Sturz Phaethons im

Gemalde von Sebastiano Ricci.

Mutter Clymene und seinen Schwestern zu-sammen. Seine Mutter erzahlte ihm immerGeschichten von seinem Vater, dem Son-nengott Helios. Doch war dieser wirklichsein Vater? Er wollte es selbst herausfin-den und so ging er nach Osten, weit fort,wo jeden Morgen die Sonne aufgeht. Als erankam, schritt er mutig durch das Tor desSonnenpalastes auf seinen Vater zu. Docher war so geblendet, dass er nichts sehenkonnte. Sein Vater wusste, warum er ge-kommen war und so nahm er die Strahlen-krone ab, umarmte seinen Sohn und sagte:

”Mein Sohn, es ist wahr: Ich bin dein Vater

und ich stehe dazu“. Helios war so gluck-lich, dass er Phaeton einen Wunsch gewahr-te. Dieser dachte gar nicht lange nach undsagte:

”Vater, ich will nur einmal mit dei-

nem Sonnenwagen uber den Himmel fah-ren.“ Der Sonnengott wollte ihn davon ab-halten, weil die Fahrt sehr gefahrlich war.Nicht einmal Zeus konnte die feurigen Ros-se lenken. Doch das bestarkte Phaeton nurdarin, es versuchen zu wollen. So fuhrte ihnsein Vater zu den Rossen und ermahnteihn ein letztes Mal:

”Du musst die Pfer-

de zugeln, nicht antreiben! Wenn du fahrst,musst du immer in der Spur bleiben, dudarfst nicht vom Weg abkommen, horst du?Du musst am Stier vorbei, dann zum Schut-zen, danach kommt der Lowe. Bist du amLowen vorbei, kommt der große Skorpion,der dir seine Scheren entgegenstreckt. Aufder anderen Seite droht dir der Krebs mitseinen Scheren. Pass auf dich auf!“ (Ovidnennt hier mit kunstlerischer Freiheit einigeSternbilder, die im Bereich der scheinbarenjahrlichen Sonnenlaufbahn (Ekliptik) liegen,jedoch nicht in der genannten Reihenfolge).Dann fuhr Phaeton los. Doch die Pferdespurten die geringe Last und rissen aus. Siezogen mal hier hin, mal dort hin. Phaetonwurde es Angst und Bange, doch er ließ dieZugel nicht los. Als sie jedoch am Skorpionvorbeikamen, fuhr er vor Schreck zusam-men. Er war doppelt so groß wie alle ande-ren Sternbilder und Gift tropfte von seinemStachel herab. Phaeton wurde ohnmachtigvor Angst und ließ die Zugel los. Die Pfer-de stoben in alle Richtungen. Sie kamen zutief und zu nah an die Erde und verbrann-ten sie. Walder, Felder, Acker - alles brann-te. Zeus musste dem ein Ende setzen undschleuderte einen Blitz auf Phaeton. Diesersturzte zu Boden, der Wagen zersprang unddie Pferde stoben auseinander. Phaeton fielin den Fluss Eridanus. Nymphen begrubenihn. Seine Mutter und die drei Schwesterneilten herbei und blieben vier Monate vorseinem Grab stehen. Da sie sich nicht be-wegten, wurden die Schwestern zu Pappel-baumen. Ein Freund Phaetons war so trau-rig, dass er in einen Schwan verwandelt undzu dem Sternbild Cygnus (Schwan) wur-de. Phaeton selber finden wir im SternbildFuhrmann.

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Entfernungen von Sternen

oder Sternbilder als

ProjektionseffektLennart Hohn

Wenn man von der Erde aus den Himmelund die Sterne beobachtet, so konnte manmeinen, dass sich die Sterne auf einer

”Him-

melskugel“ befinden und alle den gleichenAbstand haben. Dem ist jedoch nicht so.Die Sterne sind unterschiedlich weit von derErde entfernt und erscheinen uns nur ver-mutlich auf einer Kugeloberflache zu liegen,weil sie wegen ihrer sehr großen Entfernun-gen nur als Punkte beobachtbar sind.Inhalt des folgenden Textes sind einerseitsVerfahren zur Bestimmung von Sternent-fernungen und andererseits Modelle zu de-ren Veranschaulichung.

Mittel zur Entfernungsmessung

Fur die Entfernungsbestimmung gibt es un-terschiedliche Moglichkeiten. Die am hau-figsten benutzte und auch die genaueste Me-thode basiert auf der Parallaxenmessung.Weiterhin kann man Entfernungen auchmittels Cepheiden, periodisch-veranderli-chen Sternen oder mittels Novae und Su-pernovae (Sternexplosionen) bestimmen.

Die jahrliche Parallaxe

Fur die jahrliche Parallaxe benutzt man diescheinbare Bewegung naher gelegener Fix-sterne auf dem Hintergrund weit entfern-ter Sterne infolge der Drehung der Erdeum die Sonne. Mit dieser Methode wirdman in naher Zukunft (Astrometrie-SatellitGAJA) die Entfernungen bis zu vielen tau-send Lichtjahren messen konnen. Die Be-rechnung des Abstands a eines solchen na-hen Fixsterns von der Erde erfolgt dannmit Hilfe einer Formel, in die man nur nochdie Große des gemessenen Winkels α ein-setzen muss siehe Abb. 32).α ist zugleich der Winkel, unter dem man

von dem Stern aus den Radius der Erdbahn(die astronomische Einheit AE) sieht.

Entfernungen im Maßstab

Abb. 32: Entfernungsmessung mittels

jahrlicher Parallaxe (1AE = mittlerer

Abstand zwischen Sonne und Erde)

Da die Entfernungen zu anderen Sternensehr groß sind, ist es fur die Vorstellungwichtig, sich diese in einem Maßstabsmo-dell anzusehen. Ein geeigneter Maßstab da-fur ist z. B. 1:100.000.000 (1 cm entspricht1000 km). In diesem Maßstab ware die Son-ne immerhin noch 1,5 km entfernt, und derPluto sogar 57,5 km. Im Vergleich zu ande-ren Sternen ware aber selbst diese Entfer-nung noch sehr klein. Der nachste Stern desSternbilds Cassiopeia hatte beispielsweiseeine Modellentfernung von 5108 km, wasca. der Halfte der Entfernung von Deutsch-land nach New York entspricht. Aber selbstdieser Abstand ist noch gering im Vergleichzu dem am weitesten entfernten Stern desSternbilds Cassiopeia. Dieser Stern hatteim Modell namlich eine Entfernung von93.654 km - ca. ein Viertel der Entfernungvon der Erde zum Mond.

In einem Maßstabsmodell sieht man alsoschon besser, welche riesigen Entfernungenzwischen uns und den Sternen, aber auchzwischen den Sternen untereinander liegen.Beim Betrachten der Sterne erscheint unsder Himmel als eine gewaltige Kugel mitder Erde im Mittelpunkt, und Sternbildersind lediglich Projektionen der Sterne andiese scheinbare Himmelskugel. Wurde mansich an einem anderen Ort im Weltall be-finden, so wurde sich auch die Perspektiveandern, unter der man das Sternbild sieht,und es ergabe sich eine ganz andere Figur.

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Das Schuhkartonmodell

Abb. 33: Das Sternbild Cassiopeia im

Schuhkartonmodell. An der Stirnseite:

Foto des Sternbildes. An der Langsseite:

Entfernungsskala (maßstablich) angepasst

an Entfernungen der ausgewahlten

Sternbildsterne

Das Schuhkartonmodell (siehe Abb. 2) istein gutes Modell um zu zeigen, wie Stern-bilder

”entstehen“. Dafur benutzt man einen

Schuhkarton, in dem Faden aufgespanntsind, an denen verschieden große

”Sterne“

(Scheibchen oder Kugelchen aus Pappe) be-festigt sind, welche unterschiedlich weit vonder Offnung entfernt sind. Wenn man jetztdurch ein Einblickloch an der Stirnseite desKartons schaut, kann man das Sternbild er-kennen. Schaut man von oben hinein, sosieht man, dass die Sterne unterschiedlicheAbstande voneinander haben.

Veranderung der

SternbilderLeopold Horburger

Galaktische Rotation

Alle Sterne, die wir sehen, gehoren zu unse-rem Sternsystem, das wir auch Milchstra-ßensystem oder Galaxis nennen. Die Sterne

”hangen“ nicht erstarrt im Weltraum, son-

dern sie bewegen sich um das Zentrum un-serer Galaxis, um nicht infolge ihrer Gravi-

tation zusammenzuklumpen.Unser Milchstraßensystem, das aus unge-fahr 200 Mrd. Sternen besteht, hat einenDurchmesser von 100.000 Lichtjahren. Auf-grund dieser riesigen Abstande dauert essehr lange, bis ein Stern einmal um das ga-laktische Zentrum gekreist ist. Unsere Son-ne beispielsweise bewegt sich mit einer Ge-schwindigkeit von 220 km/s um das Milch-straßenzentrum, trotzdem benotigt sie fureine Umrundung 230 Millionen Jahre. Nacheiner solchen Umrundung ist sie ein

”Galak-

tisches Jahr“ alter.In der Milchstraße bewegen sich die Ster-ne aber nicht wie auf einem starren Radum das galaktische Zentrum herum, son-dern in differentieller Rotation, d. h. ihregalaktischen Jahre werden mit zunehmen-dem Zentrumsabstand langer. Entsprechendverandern die Sterne ihre Position zuein-ander und dabei verandern sich auch dieSternbilder. Man kann diese Bewegung mitdem Verhalten von Pfefferteilchen auf einerin einer Tasse rotierenden Flussigkeit ver-gleichen.Wenn allein die sichtbare Masse vorhandenware, so musste die Sonne mit einer Bahn-geschwindigkeit von ca. 160 km/s umlau-fen. Die hoher beobachtete Bahngeschwin-digkeit lasst darauf schließen, dass außerder sichtbaren Materie noch unsichtbareDunkle Materie vorhanden sein muss.

Die Eigenbewegung der Sterne

Die scheinbare Eigenbewegung (abgekurztEB) wird definiert als die von der Erde ausbeobachtete, an die scheinbare Himmelsku-gel projizierte Positionsanderung der Ster-ne im Lauf der Zeit. Um die Positionsande-rung eines Sterns am Himmel festzustellen,muss man meist sehr lange warten. Ange-geben wird sie in Bogensekunden pro Jahr.Die scheinbare Eigenbewegung hangt auchvon der Entfernung des Sterns zur Erde ab:Befindet sich ein Stern relativ nahe an derErde, erscheint uns seine Eigenbewegungsehr groß, auch wenn er nicht unbedingt

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schnell ist.Um die vollstandige Bewegung eines Sternsin Bezug auf die Erde zu beschreiben, be-notigt man neben der scheinbaren Eigen-bewegung, welche sich in der Tangentialbe-wegung an der Himmelskugel außert, auchnoch seine Radialbewegung (Veranderungder Entfernung eines Sterns zur Erde).Der Englander Edmund Halley (1656 bis1742) entdeckte die scheinbare Eigenbewe-gung. Er verglich die damaligen Sternkar-ten mit 1600 Jahre alten Sternkarten derGriechen und bemerkte, dass sich die Posi-tionen der Sterne Sirius, Arktur und Alde-baran leicht verandert hatten.

Heute kennen wir die scheinbare Eigenbe-wegung von mehr als 120.000 Sternen durchdie Messungen des Satelliten HIPPARCOS(High Precision Parallax CollectingSatellite).

Das Sternbild Cassiopeia, wie es vor 100 000Jahren aussah (Abb. 34), wie es heute aus-sieht (Abb.35) und wie es in 100 000 Jahrenaussehen wird (Abb. 36).

Abb. 34

Abb. 35

Abb. 36

.

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Was sind Sterne?Steffen Haun

Abb. 37: Der offene Sternhaufen der

Plejaden

Einfuhrung

Sterne sind auch Himmelskorper, wie un-ser Heimatplanet Erde. Allerdings gibt eseinen gravierenden Unterschied zwischenPlaneten und Sternen - ihre Masse! Sternesind so massiv, dass Temperatur und Druckin ihrem Inneren zur Kernfusion fuhren.Sterne werden auch als Gaskugeln bezeich-net. Aber dann fragt man sich doch, warumdie Sterne denn uberhaupt stabil bleiben?Sollte sich eine Gaskugel unter dem Ein-fluss ihrer eigenen Schwerkraft nicht weiterzusammenziehen?Man muss jedoch berucksichtigen, dass beiSternen infolge der bei der Kernfusion uber-tragenen Warme (Gasdruck) und frei wer-denden Strahlung im Inneren ein solch ho-her Druck erzeugt wird, so dass er mit derGravitationskraft ein Gleichgewicht bildet.Dadurch bleibt ein Stern stabil. Ware dieKraft von innen großer als die Gravitati-onskraft, wurde der Stern sich ausdehnen.Wenn die Kraft von innen kleiner ware, wur-de der Stern in sich zusammenfallen. Diesgeschieht bei sehr massereichen Sternen, dieall ihren Brennstoff verbraucht haben sehrschnell. Durch den Aufprall aller Materiedes Sterns im Mittelpunkt konnen dann

nochmals viel hohere Temperaturen erreichtwerden, die eine Supernova-Explosion zurFolge haben.

Zustandsgroßen

Um einen Stern eindeutig zu beschreiben,verwendet man die Zustandsgroßen. Mankonnte sie teilweise in Analogie zu den Kor-permaßen eines Menschen sehen.Die Zustandsgroßen sind alle von der Er-de aus beobachtbar oder aus durchgefuhr-ten Beobachtungen ableitbar. Durch dieseGroßen kann man dann auf den Lebenssta-tus und so auch auf das Alter eines Sternsschließen, genauso wie man bei einem Men-schen zum Beispiel durch Bartwuchs oderdurch graue Haare auf sein Alter schließenkann. Sterne entwickeln sich. Analog zumMenschen durchlaufen sie in ihrem

”Leben“

verschiedene Phasen.Es gibt die folgenden Zustandsgroßen: Mas-se, Radius, effektive Temperatur, Spektral-klasse, mittlere Dichte, mittlere Energieer-zeugung je Gramm Sternmaterie und Se-kunde, Rotationsgeschwindigkeit am Aqua-tor, Starke des Magnetfelds, chemische Zu-sammensetzung, Schwerebeschleunigung ander Oberflache, Oberflachentemperatur undAbsolute Helligkeit.

Kernfusion

In Inneren eines Stern findet Kernfusionstatt. Damit dies uberhaupt geschehen kann,braucht man die notigen

”Umweltbedingun-

gen“. Es muss heiß genug sein, so dass eindann schon nackter Atomkern bei einemZusammenstoß mit einem anderen Atom-kern die abstoßende Kraft, die durch diegleiche, positive Ladung der Kerne zustan-de kommt, uberwinden kann (eigentlichbraucht man dazu noch den Tunneleffektaus der Quantenphysik).

Bei der Kernfusion verschmelzen zweiAtomkerne so zu einem neuen schwererenAtomkern. Auf diese Weise sind bis auf Was-

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serstoff und Helium und einige Spuren vonLithium und Beryllium viele der heute be-kannten Elemente entstanden. Man siehtsie im Periodensystem in Abb. 38 in derFarbe gelb. Die grun gekennzeichneten Ele-mente sind bereits beim Urknall entstan-den. Die orange hinterlegten Elemente(schwerer als Eisen) sind dann schließlichbei gewaltigen Sternexplosionen (Superno-vae) erzeugt worden. Der Rest (rot hinter-legt) ist dann auf der Erde durch Chemikerund Physiker kunstlich produziert worden,welche aber wahrscheinlich im Universumnicht vorkommen, da sie radioaktiv sindund daher zerfallen wurden. Jedoch weißniemand, welche Geheimnisse das Weltallin seinen Tiefen noch fur die Menschheitbirgt. Die Bedeutung der Sterne fur unswird klar. Da wir Menschen nur durch dieElemente Kohlenstoff und Sauerstoff lebens-fahig sind, sind wir Wesen aus den Sternen.Das bedeuted:Ohne Sterne gabe es uns nicht!

Abb. 38: Das Periodensystem der Elemente

Das SpektrumSteffen Haun, Fabian Seger

Leitet man weißes Licht durch ein Prisma,so wird es in seine Farbbestandteile zerlegt,weil die Brechung von der Farbe des Lichts,d. h. von der Wellenlange der elektroma-gnetischen Strahlung abhangig ist. EinFarbband, das so genannte Spektrum, ent-steht. Das Spektrum gibt Aufschluss uberdie Zusammensetzung und Intensitatsver-teilung der elektromagnetischen Strahlung.Fur den großten Teil des elektromagneti-schen Spektrums sind unsere Augen jedochnicht empfindlich. Zudem muss gesagt wer-den, dass die Erdatmosphare und das Pris-ma neben dem sichtbaren Anteil nur nochwenig infrarotes und ultraviolettes Lichthindurch lassen.

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Das kontinuierliche Spektrum

Das elektromagnetische Spektrum beginnt- in Abb. 39 links - mit der Gammastrah-lung, welche Wellenlangen bis zu 0,1 nm(Nanometer) hat. Danach folgt die Ront-genstrahlung mit Wellenlangen bis zu 10nm. Den nachsten Bereich, der fur uns je-doch auch nicht sichtbar ist, bildet das Ul-traviolette, mit Wellenlangen von 10 - 380nm. Nun schließt sich der fur uns sichtba-re Teil des elektromagnetischen Spektrumsan. Er beginnt bei Violett, setzt sich fortuber blaues, grunes, gelbes und orangefar-benes bis zum roten Licht bei 750nm. Dannfolgt der fur den Menschen nicht mehr sicht-bare Infrarotbereich mit Wellenlangen von1 m bis 100 m. Die großten Wellenlangenhaben die dann folgenden Radiowellen.

Abb. 39: Elektromagnetisches Spektrum

Das diskontinuierliche Spektrum

Das sichtbare Spektrum eines gluhendenfesten oder flussigen Korpers ist kontinuier-lich, also als durchgehendes Farbband er-sichtlich (siehe auch Abb. 39). Bei Gasenoder Dampfen trifft dies jedoch nicht zu.Hier bilden sich einige Spektrallinien, beideren Wellenlangen elektromagnetischeStrahlung in hoher Intensitat ausgesandtwird. Diese Spektrallinien sind voneinan-der durch die Wellenlangenbereiche, in de-ren keine Strahlung ausgesandt wird, ge-trennt (siehe Abb. 40). Diese Art von Spek-trum nennt man diskontinuierliches Spek-trum im Gegensatz zum kontinuierlichen

Abb. 40: Diskontinuierliches

Spektrum einer Spiritusflamme. Man

sieht deutlich die Spektrallinien bei

gelb, grun und blau. Die gluhenden

Festkorperteilchen in der Flamme

erzeugen ein schwach sichtbares

zusatzliches Kontinuum.

Spektrum, bei dem alle Wellenlangen aus-gesandt wurden.

Das Spektrum der Sterne

Abb. 41: Spektrum eines Riesensterns vom

Spektraltyp K0.

Sterne bestehen großtenteils aus Gas undtrotzdem senden sie aufgrund ihres beson-deren Zustands ein kontinuierliches Spek-trum (Kontinuum) an elektromagnetischerStrahlung aus. Im Kontinuum finden sicheinige Einsenkungen in der Helligkeit, dieals Absorptionslinien bezeichnet werden.Abb. 41 zeigt ein Spektrum, wie es der hells-te Stern im Sternbild Cassiopeia in etwahat.

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Warum gibt es keine grunen Sterne?

Um auf diese Frage eine Antwort zu fin-den, kann man das folgende Experimentmachen (siehe auch Abb. 42). Man bilde dieFarbanteile des Spektrums entsprechend ih-rem Gewicht auf einer Kreisscheibe ab.Lasst man diese Scheibe nun schnell ro-tieren (z. B. auf einem Kreisel), so kannman beobachten, dass sich beim schnell ro-tierenden Kreisel fur das Auge ein einfar-biger Eindruck (Mischfarbe) entsteht, derabhangig ist von der Farbgewichtung. Die-se Farbmischung

”im Auge“ wird additive

Farbmischung genannt.

Abb. 42: Farbkreisel mit unterschiedlicher

Gewichtung der Spektralfarben.

Das Spektrum eines Sterns wird wesentlichdurch seine Temperatur beeinflusst. Je hei-ßer ein Stern ist, desto mehr Gewicht ge-winnt sein Spektrum im blaulichen Bereich,je kalter er ist, desto mehr Gewicht liegt imrotlichen Bereich.Leuchtet ein Stern am Himmel also rotlichoder blaulich, so bildet diese Farbe gleich-zeitig den Schwerpunkt seines Spektrums.Liegt der Schwerpunkt im grunen Spektral-bereich, so leuchtet der Stern aber nichtgrun, sondern gelblich oder weißlich. Diesliegt daran, dass der grune Abschnitt desSpektrums den Intensitatsmittelpunkt bil-det, der von Rot und Blau mit jeweils etwagleichen Anteilen eingerahmt wird.Dies kann man auch mit Hilfe des Farbkrei-sels zeigen.

Die Nachtwanderung

Maren Gotz

Damit auch die anderen Kurse einen Ein-blick in unsere nachtlichen Beobachtungenbekommen konnten, wurde eine Nachtwan-derung fur alle Interessierten durchgefuhrt.Immer zwei von uns Astros sollten eineGruppe von ca. 10 Personen fuhren. Dochbevor die eigentliche Nachtwanderung statt-finden konnte, liefen wir erst einmal dieStrecke mit Olaf und Christian ab. Wir stie-felten also durch den Wald und kritzeltenauf unseren Blocken herum bis wir zu derStelle kamen, bei der wir den anderen zumersten Mal den Sternenhimmel zeigen soll-ten. Nach ca. einer Viertelstunde kamenwir an eine Kreuzung. Dort standen wiruns dann die Beine in den Bauch, dennunserer Kursleiter wusste nicht genau woes lang ging. Irgendwann kamen wir danntrotzdem an den

”Platz der Platze“, einer

Lichtung, wo nachher auch das Teleskopstehen sollte. Dank unserer tollen Wegskiz-zen fuhrten wir unsere Leiter wieder sicherzuruck ans Eckenberg-Gymnasium. An denkommenden Tagen hieß es dann: Sterne gu-cken und Sternbilder lernen! Am Freitag,dem Tag vor der Rotation, war es dannendlich soweit. Um Punkt 21.15 Uhr wolltedie erste Gruppe, gefuhrt von Steffen undLennart, losgehen. Leider waren nur etwa7 Interessenten dabei. Die zweite Gruppewurde von Tanja und Maren angefuhrt undsiehe da: 16 Leute waren gekommen. Alsdie zweite Gruppe an der großen Lichtungankam, war die erste Gruppe noch dabei,den Mond und seine Flecken durchs Tele-skop zu betrachten. Also setzten sich diemeisten auf Decken und ließen sich die ver-schiedenen Sternbilder erklaren oder schau-ten den Mond an.

Es dauerte eine Weile bis die dritte Gruppemit Judith und Barbara zur Lichtung kam.Das lag vielleicht daran, dass die Gruppeeinmal falsch abgebogen war. Relativ

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Abb. 43: Eine Gruppe beim

Betrachten des Sternenhimmels

schnell kam dann auch die vierte Gruppe,von Leopold und Conrad gefuhrt, zur Lich-tung. Am meisten Andrang war dann in derletzten Gruppe, die Fabian und Christianfuhrten. Einmal richtig spat ins Bett ge-hen und die Nachtruhe hinauszogern, dasdurfte man nicht verpassen! Am Ende wa-ren dann alle wie durch ein Wunder wiederim Eckenberg-Gymnasium. Die Nachtwan-derung war ein toller Erfolg. Es hat wirk-lich sehr viel Spaß gemacht. Nicht nur furdie anderen Kursteilnehmer, sondern auchfur uns Astros. Wir hoffen, dass der Ster-nenhimmel mit seinen vielen Sternbildernnun allen Science-Akademielern etwas be-kannter geworden ist.

Beobachtungsabendevon Leopold Horburger

Der Astronomie-Kurs behandelte diesesJahr Sterne und Sternbilder. Neben demTheoretischen wollten wir auch Praktischeslernen, weshalb wir uns vorgenommen hat-ten, sooft es geht abends Sternbilder anzu-schauen. Wir einigten uns darauf, uns im-mer um 21 Uhr 30 zu treffen. Wahrend derersten Tage war es aber trotz gutem Wet-ter am Mittag abends immer stark bewolkt,sodass nichts am Himmel zu erkennen war.Unsere Treffen fanden also am Anfang derSeca nicht statt. Als wir uns schon uber-legten, die Sterne mithilfe eines Computer-programms anzuschauen, hatten wir doch

noch Gluck und konnten dank weniger Wol-ken damit beginnen, uns mit dem nordli-chen Himmel vertraut zu machen. Es zeig-te sich, dass auch die anderen Akademie-teilnehmer Interesse an unseren Himmels-beobachtungen hatten und so standen ne-ben uns Astronomen immer auch ein paarandere Leute auf dem Fußballplatz. Wah-rend der restlichen ersten Woche waren wirmeistens 15 oder 20, hochstens aber 30 Mi-nuten am Werk und lernten die wichtigstenSternbilder, deren Sterne durch ihre Hellig-keit besonders markant sind, wie das Stern-bild Großer Wagen, das wohl am einfachs-ten zu erkennen ist, aber auch einzelne Ster-ne wie Atair, Wega und Deneb, die zusam-men das sogenannte Sommerdreieck bilden.Vom großen Wagen aus kann man eine Viel-zahl an Sternbildern beobachten, beispiels-weise die große Barin, da der große Wagenein Teil dieses Sternbilds ist, aber auch denzur Orientierung wichtigen Polarstern, denman sehen kann, wenn man die hintere Sei-te des Wagens funfmal verlangert. Der Po-larstern wiederum ist Teil des kleinen Wa-gens. Außerdem kann man die SternbilderBootes und Jungfrau erkennen, indem mandie Deichsel des Wagens bogenformig ver-langert. Dann stoßt man auf die Sterne Ark-tur (Bootes) und Spica (Jungfrau) und kanndadurch die Sternbilder finden. Wichtig istauch das schon vorhin erwahnte Sommer-dreieck. Die Sterne Atair, Wega und Denebgehoren zu den Sternbildern Adler, Leierund Schwan. Der Schwan fliegt mit demKopf voraus (Deneb ist die Schwanzspitze)auf das Zentrum der Milchstraße zu, das imSternbild des Schutzen liegt. So und ahn-lich konnte man noch eine ganze Weile fort-fahren. Man sieht also: man benotigt be-stimmte Verknupfungen zwischen den Stern-bildern. Diese muss man oft genug anwen-den, damit sie einem automatisch in denSinn kommen, sobald man die Sternbildersieht. Nur wer viel beobachtet, kann dasschaffen. Und das hat der Astro-Kurs auchgetan.

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Unsere Exkursion zur

Heidelberger Sternwarte

und zum Max Plank

Institut fur Astronomie

Judith Saurer und Conrad Furderer

Ja, am Donnerstag war es soweit: Endlichwurden wir zu einer richtigen Sternwartefahren und danach noch ein Institut furAstronomie besuchen! Wir freuten uns sehrund waren auch schon ein bisschen aufge-regt. Als wir dann oben auf dem Konigs-stuhl ankamen, empfing uns Frau Dr. Ceci-lia Scorza. Sie hatte uns schon Tage zuvorbei unserer Kursarbeit begleitet. Es begannmit einer kleinen Fuhrung durch die Anla-ge, welche 7 Kuppeln und ein Haupthausumschloss, in dem viele Astronomen arbei-ten. Auf dem Gelande der Sternwarte wa-ren kleine Modelle aufgestellt, die die Pla-neten maßstabsgerecht zeigten. Cecilia er-zahlte uns zu allen Planeten eine kleine Ge-schichte: Wusstet ihr, dass der Jupiter unsvor vielen Asteroiden-Einschlagen schutzt?Oder dass es auf der Venus Saure regnet?All diese Sachen erfuhren wir, dann wurdeuns uberhaupt erst bewusst, wie klein wirim Universum sind und wie wunderbar un-sere Erde im Grunde ist. Man sah die Na-tur, die Baume, Vogel, Blumen und Tierein einem ganz anderen Licht!Nach der Fuhrung zeigte uns Cecilia nochdas Haupthaus. Es gab ganz viele Bildervon verschiedenen Himmelskorpern, z. B.vom Mond, den Plejaden, den Planeten...Auch von der Milchstraße gab es Bilder.Und in einer Ecke stand ein altes Teleskop.Apropos Teleskop - naturlich waren wirauch in einigen Kuppeln und haben durchein Teleskop die Sonne beobachtet. Und wirwaren in einer Kuppel, von der aus Ceciliaschon selbst den Himmel beobachtet hat.Gegen Mittag sind wir dann in eine großeBibliothek gegangen. Die Regale warenhoch und es gab sogar diese tollen Leitern,

die man am Regal entlang rollen kann. Manroch die alten Bucher und den Staub; uber-all standen große und kleine, dicke und dun-ne Bucher, auch mit Aufschrieben und Be-obachtungen des Sternenhimmels.Es waren sogar Bucher aus dem 16. Jahr-hundert vorhanden!Wir waren alle sehr beeindruckt.Dann zeigte Cecilia uns einen originalenSternatlas von J. E. Bode. Auf jeder Kar-te waren andere Teile des Himmels aufge-zeichnet. Die große Barin und der kleineBar, der Schwan, Cassiopeia mit Androme-da, Kepheus und Perseus Die Karten warenwunderschon.Als wir damit fertig waren, riefen wir denPizzaservice an. Der kam zwar etwas spa-ter, aber als wir dann unsere Pizzen hattenund diese zusammen mit Herrn Dr. JakobStaude, dem Chefredakteur der Zeitschrift

”Sterne und Weltraum“ aßen, waren wir al-

le zufrieden.Nach dem Essen gingen wir dann zusam-men mit ihm in die Redaktion der Zeit-schrift. Dort erklarte er uns wie diese Zeit-schriften und all die tollen Artikel darinentstehen und dass die meisten Artikel garnicht von der Redaktion geschrieben wer-den, sondern von Wissenschaftlern aus ver-schiedenen Instituten. Die Redaktion fugtlediglich alles zusammen und macht eine in-teressante Zeitschrift daraus.Die nachste Station war das Max- Plank-Institut fur Astronomie (MPIA). Hier wur-den wir von zwei Doktoranden empfangen.Einer von ihnen beschaftigt sich mit derEntstehung von Planeten und hatte gera-de das Problem, dass die Planeten unterden von ihm gemachten Annahmen eigent-lich gar nicht entstehen konnen. Er zeigteuns eine interessante Simulation:Ansammlungen von Staubteilchen bildenden Ursprung moglicher Planeten. Es zeig-te sich aber, dass diese Staubteilchen nurbis zu etwa 1m großen Brocken wachsen,dann aber in ihren Stern fallen. Sie konnenauf diese Weise also nie zu Planeten heran-

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wachsen.Die zwei hielten uns anschließend einen kur-zen Vortrag uber das MPIA, die Mitarbei-ter und deren Aufgaben. Wir erfuhren, dasseinige von ihnen schon in Chile waren, denndort steht die europaische Sudsternwarte,die mit Teleskopen mit bis zu 8m Durch-messer ausgestattet ist.Es folgte ein Rundgang durch das MPIA.Zuerst gingen wir zu der Abteilung adap-tive Optik. Dort erklarte uns ein Mitarbei-ter das Prinzip der adaptiven Optik: BeimDurchgang des Lichts durch die Atmospha-re kommt es zu Storungen. Mit Hilfe deradaptiven Optik wird versucht diese Sto-rungen auszugleichen. So kann man einenStern, den man zunachst unscharf gesehenhat, nun scharfer sehen. Uns wurde ein Mo-dell gezeigt, das dort aufgebaut war, aberleider wegen eines fehlenden Teils nichtfunktionierte. Dafur sahen wir am Compu-ter einen Film uber die Funktionsweise deradaptiven Optik im Teleskop.

Abb. 44: Frau Dr. Cecilia Scorza (3. v. r. ) zeigt den Mitgliedern des Astronomiekurses dasBruce-Teleskop der Landessternwarte Heidelberg.

Die letzte Station war dann das große undmoderne Lernteleskop des MPIA. Bei sol-chen modernen Teleskopen schaut mannicht mehr durch ein Okular, sondern dasBild wird mit einer Kamera auf einen Bild-schirm abgebildet. Das hat naturlich vieleVorteile, aber der Charme des direkten Be-obachtens geht leider verloren. An diesemTeleskop fanden auch die Experimente zuradaptiven Optik statt, bevor diese dann beiden großen Teleskopen in Chile eingesetztwurde. Nach diesem interessanten Tag inHeidelberg ging es mit dem Bus wieder zu-ruck nach Adelsheim.

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Charakteristiken

unser Kursleiter Olaf Fischer:

• immer freundlich und hilfsbereit• machte uberhaupt keinen Stress vor

der Abschlussprasentation, sondernverhielt sich stets angemessen undhilfsbereit und hatte immer ein offe-nes Ohr fur uns

unser Schulermentor Christian

Schweizer:

• der einfuhlsame Schulermentor• behalt in jeder noch so verzwickten

Lage den Uberblick• spendet immer die trostenden Worte

und beruhigt seine Schutzlinge

unsere Kursteilnehmer:

Steffen Haun

• von Eichhornchenimitation bis hinzum Walfischgesang zeigte er uns sei-ne breite Vielfalt an Fahigkeiten

• seine außergewohnlichen Hobbys:Baumhaus bauen und Herr-der-Ringe-Figuren anmalen und sammeln

• schafft die 21 Liter Eistee in 10 TagenAstrokurs

Lennart Hohn

• beruhmt durch seinen Spruch”ich bin

doch nicht fotogen“• macht Steffen mit dem Eistee Kon-

kurrenz• eher der Ruhepol der Teilnehmer• schlagt in passenden Momenten mit

seinem Fachwissen zu

Conrad Furderer

• unser Kuken und Nesthakchen• verzweifelt an der modernen Technik

(Windows XP)

• glanzt dennoch mit außergewohnli-chem Fachwissen

Leopold Horburger

• der zweite Ruhepol des Kurses• Dank seiner grandiosen Leistungen

bei den Highlandgames trug er zu un-serem Erfolg, dem vorletzten Platz,wesentlich bei

Fabian Seger

• spielt hammermaßig Saxophon• macht die Nacht zum Tag stets um

Ordnung und Ruhe in der Truppe be-muht

• immer mit Stellarium und Laptop un-terwegs

Tanja Schauble

die herzige Tanja

• immer etwas zu tun und immer etwaszu lachen

• immer hilfsbereit und liebenswert

Barbara Peitz

• brachte alle zum Lachen, vor allemsich selbst

Maren Gotz

• kennt mehr Sternbilder als alle ande-ren, sowie Cello-Noten

Judith Saurer

• immer freundlich und gut gelaunt•

”seid nicht so fies zu Steffen“

• das schwabische Mitglied unsererTruppe mit dem breitesten Dialekt

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Quellen

• Sternbilder und ihre Mythen, Gerhard Fasching

• Geschichte der Astronomie, Jurgen Hamel

• Astronomie in Stein, Rudolf Droßler

• Atlas der Sternbilder, Eckhard Slawik/ Uwe Reichert

• Das neue Guinness Buch der STERNE (Ullstein), Patrick Moore, Harro ZimmerVerlag: Ullstein, Seiten: 197, 198, ISBN: 3-550-06814-X

• Steinbacher Naturfuhrer Sterne - Erkennen und bestimmen, Andreas Schulz, Verlag:Mosaik Verlag, Seiten 2, 3, 102, 103, 124, 125, 126, 170, 171

• Spektrum der Wissenschaft: Juli 2005

• Spektrum der Wissenschaft - Astronomie heute

• GEO Themenlexikon Astronomie Band 4/5 Erstauflage

• GEO kompakt Nr. 1

• www.lehrerfortbildung bw.de/akaprojekte/didak/wis/workshop5/info sternkarte.pdf

• http://www.wissenschaft-schulen.de/sixcms/media.php/767/keplerrotation.doc5.8.2007)

• http://de.wikipedia.org/wiki/Differentielle Rotation (6.8.2007)

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Documents

KURS ASTRONOMIE: Sternenhimmel - B ühne und Labor€¦ · KURS ASTRONOMIE: Sternenhimmel - B ühne und Labor KURS ASTRONOMIE: Sternenhimmel - B ühne und Labor Einf ührung Olaf