Wissenschaft für alle
Mittwoch, 13. April 2005, 14 h im Hörsaal
Marcus Winter und Fritz Bosch, GSI
Regulus
Im Schatten der langen Tage
Ein Streifzug durch den Abendhimmel
im Frühling und Sommer
Unsere Heimat aus einer Entfernung von einer Lichtsekunde
Blaue Kugel im schwarzen Nichts: Apollo 17 am 7. Dezember 1972
←
Himmelsäquator
→
'Längengrad 0' →
Frühlingspunkt ‫ﻻ‬
Sterne der südlichen
Halbkugel (HK)
→
Deklination - δ
Sterne der nördlichen
Halbkugel (HK)
Deklination + δ
Bahn der Sonne
durch die
Himmelskugel
OK
Polarstern
‫٭‬
Jeder Stern hat zwei Koordinaten:
1. Winkelabstand in Grad zum
Himmelsäquator
HÄ
‫ ٭‬UK
δ
400
= ' Deklination δ '
+ δ = nördliche HK, - δ = südliche HK
(entspricht dem Breitengrad BG)
500
FP ●
HÄ
2. 'Stundenabstand' zum
Frühlingspunkt
= ' Rektaszension α '
(1 Stunde = 15 Grad)
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
Orion: geht heute kurz nach 22h unter
Betelgeuze
Mintaka
Rigel
Polarstern
OK
●
Betelgeuze
●
●
●
400
●
500
- 400
Mintaka
● UK
Rigel
SP
Betelgeuze:
δ = + 70 55', α = 5h 54m
Mintaka:
δ = - 00 17', α = 5h 32m
Rigel:
δ = - 80 19', α = 5h 14m
Erdachse und Lot auf
die Ekliptik (Sonnenbahn)
bilden einen Winkel von 23
Grad.
Wega
In 25 700 Jahren
präzediert die Erdachse
einmal um dieses Lot
(Platonisches Jahr).
-----------------------------
Ekliptik
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.
Frühlingsdreieck: Arktur (Bootes)
Spica (Jungfrau), Regulus (Löwe)
δ=
α Boo
190
Dubhe
100 Lj.
δ = 610 45', α = 11h 4'
α UMa
37 Lj.
11', α = 14h 16m
36 Lj.
δ = 140 35'
α = 11h 49m
β Leo
262 Lj.
δ = - 110 10', α = 13h 25m
α Vir
Regulus
78 Lj.
δ = 120
α = 10h 8m
α Leo
Sommerdreieck
Deneb (Schwan), Wega (Leier),
Altair (Adler)
Wega 25 Lj.
δ = 380 47', α = 18h 57m
M57
Albireo
Doppelstern
M27
Deneb 3200 Lj.
δ = 450 16', α = 20h 41m
Altair 17 Lj.
δ = 80 52'
α = 19h 50m
Herkules mit Kugelsternhaufen M13 und Corona Borealis
Bootes
M 13
Kugelsternhaufen
Kugelsternhaufen M 13 im Sternbild Herkules
Hunderttausende von Sternen,
gleich alt, in gleicher Entfernung
von etwa 23 000 Lichtjahren,
im 'Halo' der Milchstraße.
Im Schatten
dereinen
langen
Tage :
Man sucht
periodisch
veränderlichen Stern und
misst dessen Periodendauer
Dann kennt man seine
absolute Leuchtkraft
Aus dem Vergleich mit der
gemessenen Leuchtkraft
ergibt sich die Entfernung
dieser 'Delta-Cepheide'
und damit die Entfernung
und absolute Leuchtkraft
aller Sterne von M13
Aus der Farbe eines Sterns
kann man seine Oberflächentemperatur bestimmen
M 13 im 1,1 m –Spiegel des Lowell Observatoriums, Flagstaff
'HertzsprungRussell-Diagramm' aller
Sterne im Umkreis von
300 Lichtjahren :
Absolute Leuchtkraft
gegen Temperatur
Die Sterne liegen stationär
auf der 'Hauptreihe',
solange sie Wasserstoff
zu Helium fusionieren
Die Dauer des 'Visums'
hängt aber ganz
empfindlich ab von
der Masse des Sterns
Rote Riesen
Blaue Riesen
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
m = 1,04
m☼
Hauptreihe
☺
Wenn man nun feststellt, bei
welcher Sternmasse m
die 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
Zentrum der Milchstraße im Sagittarius (Schützen)
Blick ins Zentrum der Milchstrasse
im Schützen
...η οιστός φερομένη έστηκεν
...der fliegende Pfeil ruht. Zenon
Kaus Borealis
M21
σ Sgr
M20 Trifidnebel
M8 Lagunennebel
δ = - 240 23', α = 18h 03m
φ Sgr
τ Sgr
ζ Sgr
δ Sgr
● Sgr A*
γ Sgr
δ = - 290 00'
α = 17h 46m
25 000 Lj.
ε Sgr
Kaus Australis, 145 Lj.
δ = - 340 23', α = 18h 24m
Im Zentrum der Milchstraße (Sternbild des Schützen = sagittarius, Sgr ) befindet sich
bei Sgr A* ein riesiges Schwarzes Loch von etwa vier Millionen Sonnenmassen.
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 der
Milchstraße mit vier Millionen Sonnenmassen und ca. 12 Millionen km Radius.
Sgr A*
Schwarzes Loch (SL): Das Licht aus einem massereichen, kompakten Stern
verliert soviel Energie, dass es das Gravitationsfeld nicht mehr verlassen
kann. Der kritische Radius, der 'Schwarzschildradius', oder 'Ereignishorizont', 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 Kometen
Swift-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. Dies
Unsere Milchstrasse bewegt
sich zusammen mit ihrem
'Nachbarn', dem
Andromedanebel, mit etwa
400 km/s
in Richtung der Sternbilder
Löwe/Jungfrau.
Dies weiß man aus der 'Rotbzw. '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 Schwan
3200 Lichtjahre entfernt
hat die 200 000 – fache
Leuchtkraft der Sonne

δ - GSI