Wissenschaft für alle Mittwoch, 13. April 2005, 14 h im Hörsaal
Marcus Winter und Fritz Bosch, GSI
Im Schatten der langen Tage Ein Streifzug durch den Abendhimmel
im Frühling und Sommer
Regulus
Blaue Kugel im schwarzen Nichts: Apollo 17 am 7. Dezember 1972
Unsere Heimat aus einer Entfernung von einer Lichtsekunde
Sterne der südlichen
Halbkugel (HK) →Deklination - δ
Sterne der nördlichen
← Halbkugel (HK) Deklination + δ
Bahn der Sonnedurch die Himmelskugel
Himmelsäquator →
'Längengrad 0' →Frühlingspunkt ال
Jeder Stern hat zwei Koordinaten:
1. Winkelabstand in Grad zum
Himmelsäquator = ' Deklination δ '
+ δ = nördliche HK, - δ = südliche HK (entspricht dem Breitengrad BG)
2. 'Stundenabstand' zum
Frühlingspunkt = ' Rektaszension α '
(1 Stunde = 15 Grad)
٭
δ500 400
Größte Höhe (obere Kulmination OK) = 900 – BG + δ; DA = 900 – 500 + δ = 400 +δ Kleinste Höhe (untere Kulmination UK) = -(900 – BG) + δ; DA = -(900 – 500) + δ = -400 +δ
OK+UK = 2δ; OK–UK = 1800–2 BG; 'Zirkumpolarstern': UK > 00 → δ > 90 - BG
FP ●
UK٭
OK Polarstern
HÄ
HÄ
Mintaka
Rigel
Betelgeuze
Orion: geht heute kurz nach 22h unter
●UK
OK ●
400
●
Polarstern
●
●●
- 400
SP
500
Betelgeuze: δ = + 70 55', α = 5h 54m
Mintaka:δ = - 00 17', α = 5h 32m
Betelgeuze
Mintaka
Rigel
Rigel: δ = - 80 19', α = 5h 14m
Erdachse und Lot aufdie Ekliptik (Sonnenbahn)bilden einen Winkel von 23
Grad.
In 25 700 Jahrenpräzediert die Erdachse
einmal um dieses Lot (Platonisches Jahr).
Heute zeigt die Erdachse zum Polarstern
(α Ursae Minoris, α UMi)
In 13 000 Jahren wird sie zur Wega (Leier) zeigen.
Der FP wandert um 50''pro Jahr nach Westen.Die Sternkoordinaten δ
und α ändern sich langsam.
----------------------------- Ekliptik
Wega
Frühlingsdreieck: Arktur (Bootes)Spica (Jungfrau), Regulus (Löwe)
Regulusδ = 120
α = 10h 8m
37 Lj.
262 Lj.
78 Lj.
δ = 190 11', α = 14h 16m
δ = - 110 10', α = 13h 25m
Dubhe 100 Lj.δ = 610 45', α = 11h 4'α UMa
δ = 140 35'α = 11h 49m
α Boo
α Vir
α Leoβ Leo
36 Lj.
SommerdreieckDeneb (Schwan), Wega (Leier),
Altair (Adler) Wega 25 Lj.δ = 380 47', α = 18h 57m
Deneb 3200 Lj. δ = 450 16', α = 20h 41m
Altair 17 Lj.δ = 80 52'α = 19h 50m
M57
M27
AlbireoDoppelstern
Herkules mit Kugelsternhaufen M13 und Corona Borealis
M 13 Kugelsternhaufen
Bootes
Im Schatten der langen Tage :
Kugelsternhaufen M 13 im Sternbild Herkules
Hunderttausende von Sternen,gleich alt, in gleicher Entfernungvon etwa 23 000 Lichtjahren,
im 'Halo' der Milchstraße.
Man sucht einen periodischveränderlichen Stern und
misst dessen Periodendauer
Dann kennt man seineabsolute Leuchtkraft
Aus dem Vergleich mit dergemessenen Leuchtkraftergibt sich die Entfernung
dieser 'Delta-Cepheide'und damit die Entfernungund absolute Leuchtkraft
aller Sterne von M13
Aus der Farbe eines Sternskann man seine Oberflächen-
temperatur bestimmen
M 13 im 1,1 m –Spiegel des Lowell Observatoriums, Flagstaff
'Hertzsprung-Russell-Diagramm' allerSterne im Umkreis von
300 Lichtjahren :
Absolute Leuchtkraft gegen Temperatur
Die Sterne liegen stationär auf der 'Hauptreihe',
solange sie Wasserstoffzu Helium fusionieren
Die Dauer des 'Visums' hängt aber ganz
empfindlich ab vonder Masse des Sterns
Für unsere Sonne gilt das'Visum' ca. 9 Milliarden Jahre,für leichtere Sterne länger, für
schwerere kürzer:
THR = 9 Milliarden J. (m☼/m)2,5
Wenn man nun feststellt, bei welcher Sternmasse mdie Sterne von M13 die
Hauptreihe verlassen, kann man das Alter von M13 – und
damit das Mindestalter TG unserer Galaxis - bestimmen.
Aus m = 1,04 m☼
→ TG > 8 Milliarden Jahre
☺m = 1,04 m☼
Rote RiesenBlaue Riesen
Hauptreihe
Zentrum der Milchstraße im Sagittarius (Schützen)
Blick ins Zentrum der Milchstrasseim Schützen
...η οιστός φερομένη έστηκεν...der fliegende Pfeil ruht. Zenon
Im Zentrum der Milchstraße (Sternbild des Schützen = sagittarius, Sgr ) befindet sich bei Sgr A* ein riesiges Schwarzes Loch von etwa vier Millionen Sonnenmassen.
M21
M20 TrifidnebelM8 Lagunennebelδ = - 240 23', α = 18h 03m
ε Sgr Kaus Australis, 145 Lj.δ = - 340 23', α = 18h 24m
Kaus Borealis
δ Sgr
● Sgr A*δ = - 290 00'
α = 17h 46m
25 000 Lj.
γ Sgr
σ Sgr
τ Sgr
ζ Sgr
φ Sgr
Sagittarius A* (Sgr A*), etwa 150 Millionen km ausgedehnt, im 'Licht'seiner 1999 mit Hilfe des VLBA (Very Long Baseline Array) entdeckten
Radiowellen. In seinem Innern vermutet man das zentrale Schwarze Loch derMilchstraße mit vier Millionen Sonnenmassen und ca. 12 Millionen km Radius.
Sgr A*
Schwarzes Loch (SL): Das Licht aus einem massereichen, kompakten Sternverliert soviel Energie, dass es das Gravitationsfeld nicht mehr verlassen
kann. Der kritische Radius, der 'Schwarzschildradius', oder 'Ereignis-horizont', wäre bei der Sonne etwa 3 km, bei der Erde etwa 1 cm !! Im Zentrum der Milchstraße befindet sich ein SL von etwa vier Millionen
Sonnenmassen. Die Existenz eines SL kann man nur indirekt nachweisen (Strahlung, Gravitationswirkung).
Das unbeschädigte Eintauchen in Schwarze Löcher ist nur in Science Fiction - Filmen möglich !
Fliegt ein Mensch in ein SL mit der Masse der Sonne,
beträgt der Unterschied der
Gravitationskraft
zwischen Füßen und Kopf
kurz vor dem Ereignishorizont
etwa 10 Milliarden Newton !!
Der Mensch gelangt daher nur
'in seine Atome zerlegt'
in ein Schwarzes Loch !!
Jedes Jahr am 11. August kreuzt die Erde die Hinterlassenschaft des KometenSwift-Tuttle und erzeugt dabei Meteoriten, die ihren scheinbaren Ursprung im
Sternbild Perseus haben. Daher der Name 'Perseiden'.
Die blaue nördliche Krone und der gelbe Arktur im Bootes, der hellste Fixstern der nördlichen Hemisphäre ( - 0.05m) in 37 Lichtjahren Entfernung
Die Sonne bewegt sich mit 20 km/s in Richtung Herkules ('Apex'). Blickt man in die Richtung dieser Bewegung, scheinen alle Sterne auf einem zuzukommen – wie der
Regen in einem schnell fahrenden Auto.
Die Sonne rotiert, wie fast alle Sterne (Ausnahme z. B. Arktur im Bootes), um das
Zentrum unserer Milchstraße, mit einer Geschwindigkeit von etwa 200 km/s. Dieserschließt man aus der 'Dopplerverschiebung' der Strahlung des interstellaren Gases.
Unsere Milchstrasse bewegtsich zusammen mit ihrem
'Nachbarn', demAndromedanebel, mit etwa
400 km/sin Richtung der Sternbilder
Löwe/Jungfrau.
Dies weiß man aus der 'Rot- bzw. 'Blauverschiebung' der
universellen 3 Kelvin - 'Hintergrundstrahlung'
Blaue Über-Riesen Rote Über-Riesen
M 57 'Ringnebel' in der Leier, 1000 Lichtjahre entfernt, ist die vor etwa 4000 Jahren abgestoßene Hülle eines 'Roten Riesen'. Mit einem 10x50 Fernglas gut sichtbar (7.6m)
M 27 'Hantelnebel' im Füchslein: 'Planetarischer Nebel,1250 Lichtjahre entfernt
Deneb im Schwan3200 Lichtjahre entfernthat die 200 000 – facheLeuchtkraft der Sonne