Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis
1.
Einführung in die Astronomie
1.1.
Die Himmelsobjekte, ihre Beobachtung
und Erforschung 6
1.2.
Zur Geschichte der Astronomie
2.
Bewegungsvorgänge im Planeten­
system 14
2.1.
Die scheinbare tägliche Bewegung der
Gestirne. Astronomische Koordinaten­
systeme. Fernrohre 14
Die Beobachtungen und ihre Beschrei­
bung 14
Erklärung der täglichen Bewegung der
Gestirne durch die Rotation der Erde 15
Das äquatoriale Koordinatensystem 16
Der Anblick des Himmels in ver­
schiedenen geographischen Breiten 17
Gebrauch einer drehbaren Sternkarte 18
Optische und mechanische Konstruk­
tionsmerkmale von Fernrohren 19
2.1.1.
2.1.2.
2.1.3.
2.1.4.
2.1.5.
2.1.6.
2.2.
2.2.1.
2.2.2.
2.2.3.
2.2.4.
2.2.5.
6
3.
10
Die scheinbare jährliche Bewegung
der Gestirne. Die astronomische
Zeitrechnung 24
Sternbilder 24
Der wechselnde Anblick des Sternhim­
mels im Jahreslauf 25
Die Ekliptik 26
Die Bewegung der Erde um
die Sonne 27
Die astronomische Zeitmessung und
Zeitrechnung. Die Sl-Sekunde 29
2.3. Planetenbewegungen 32
2.3.1. Beobachtungstatsachen 32
2.3.2. Heliozentrische Erklärung der Planeten­
bewegungen 34
2.3.3. Die Keplerschen Gesetze der Planeten­
bewegungen 36
2.3.4. Das Newtonsche Gravitationsgesetz und
die Keplerschen Gesetze der Planeten­
bewegungen 42
2.3.5. Die Präzession der Erdachse und des
Frühlingspunktes 46
2.3.6. Das Mehrkörperproblem 48
Die Großen Planeten und ihre Monde.
Planetoiden, Kometen, interplanetare
Materie 50
3.1.
3.1.1.
Der Mond 50
Die Bewegungsvorgänge; Mondbahn und
Mondrotation 50
3.1.2. Die Erscheinungsformen der Mondober­
fläche und ihre Deutung 56
3.2. Die Planeten 62
3.2.1. Durchmesser, Masse und andere Eigen­
schaften der Planeten 62
3.2.2. Eigenschaften der einzelnen
Planeten 64
3.3.
Planetoiden, Kometen, Meteore und
interplanetare Materie 82
3.3.1. Planetoiden 82
3.3.2. Die Kometen 83
3.3.3. Meteore, Meteorite, interplanetare
Materie 87
4.
DieSonne
4.1.
Integrale physikalische Eigenschaften
der Sonne 90
Durchmesser der Sonne 90
Masse und mittlere Dichte der Sonne 90
Rotation der Sonne 91
Die Strahlungsleistung der Sonne 92
Die Oberflächentemperatur der
Sonne 92
4.1.1.
4.1.2.
4.1.3.
4.1.4.
4.1.5.
90
4.2.
Innerer Aufbau der Sonne. Erzeugung
und Transport der Energie im Sonneninnern 94
4.2.1. Temperatur, Druck und Dichte im Sonneninnern 94
4.2.2. Die Energieerzeugung der Sonne 96
4.2.3. Der Energietransport im
Sonneninnern 99
4.3. Die ruhige Sonne 102
4.3.1. Die Photosphäre. Randverdunkelung und
Granulation 102
4.3.2. Spektrum und chemische Zusammen­
setzung der Photosphäre 105
4.3.3. Chromosphäre und Korona der
Sonne 110
3
http://d-nb.info/941980707
4.4.
4.4.1.
4.4.2.
4.4.3.
4.4.4.
Die aktive Sonne 116
Sonnenflecken 116
Sonnenfackeln 120
Protuberanzen 121
Eruptionen. Terrestrische Wirkungen der
Sonnenaktivität 125
4.4.5. Die Radiostrahlung der aktiven
Sonne 128
5.
Die Fixsterne
5.1.
Meßbare Eigenschaften von
Fixsternen 131
Trigonometrische Entfernungsbestimmun­
gen 131
Scheinbare Helligkeiten 133
Wellenlängen- und Farbbereiche der
beobachteten Helligkeiten 135
Bolometrische Helligkeiten 136
Absolute Helligkeit und Leucht­
kraft. Photometrische Entfernungs­
bestimmungen 136
Sternfarben. Farbenindizes. Farben­
exzeß 138
Spektralklassen 140
Oberflächentemperaturen der
Sterne 142
Die Radien der Sterne 145
Doppelsterne und die Bestimmung von
Fixsternmassen 145
5.1.1.
5.1.2.
5.1.3.
5.1.4.
5.1.5.
5.1.6.
5.1.7.
5.1.8.
5.1.9.
5.1.10.
5.2.
5.2.1.
5.2.2.
5.2.3.
5.2.4.
5.2.5.
131
Der physikalische Zustand der
Fixsterne 154
Das Hertzsprung-Russell-Diagramm
(HRD) 154
Der physikalische Aufbau der Haupt­
reihensterne und die Masse-LeuchtkraftRelation 155
Die Hauptreihe des HRD als Phase der
Sternentwicklung 158
Spektroskopische Parallaxen und
Leuchtkraftklassen 159
Das Farben-Helligkeits-Diagramm (FHD).
Entfernung und Alter Offener Sternhau­
fen 161
5.3. Die Entwicklung der Fixsterne 165
5.3.1. Sternentstehung und Entwicklung bis zur
Hauptreihe 165
5.3.2. Nach-Hauptreihen-Entwicklung. Der Weg
zu den Riesen- und ÜberriesenSternen 170
5.3.3. Spätphasen der Stementwicklung 173
4
5.3.4. Die Endzustände der Sternentwicklung.
Weiße Zwerge. Beobachtung und Theo­
rie 183
5.3.5. Neutronensterne, Pulsare, Schwarze
Löcher 185
5.4.
Möglichkeiten für außerirdisches
Leben 190
5.4.1. Astronomische Voraussetzungen 190
5.4.2. Biologisch-chemische Voraussetzun­
gen 193
5.4.3. Die Möglichkeit zu Kontakten mit außer­
irdischen Kulturen 194
6.
Die interstellare Materie
6.1.
Erscheinungsformen
195
195
6.2. Das interstellare Gas 196
6.2.1. Die interstellaren Absorptionslinien 196
6.2.2. Die radiofrequente Kontinuum- und
Linienstrahlung des interstellaren
Gases 196
6.2.3. Das leuchtende interstellare Gas, Emis­
sionsnebel und HII-Regionen 198
6.3. Der interstellare Staub 202
6.3.1. Dunkelwolken, Schwächung und Verfär­
bung des Sternlichtes 202
6.3.2. Die Reflexionsnebel 203
6.4.
Der Orionnebel M42 und die OrionMolekülwolke 204
6.4.1. Der Nebel und die Trapezsterne 204
6.4.2. Die Molekülwolke und ihre Objekte 205
7.
Galaxien
207
7.1.
Die Erscheinungsformen von Stern­
systemen 207
7.2.
7.2.1.
7.2.2.
7.2.3.
7.2.4.
Das galaktische Sternsystem 209
Die Erscheinung der Milchstraße 209
Die Sterne der Milchstraße im Raum 210
Die Kugelsternhaufen 211
Die Dimensionen und Bestandteile des
inneren galaktischen Systems 214
7.2.5. Sternpopulationen und Entwicklungsvor­
gänge im Milchstraßensystem 214
7.3.
Der Bewegungszustand des galakti­
schen Systems 217
7.3.1. Die Bewegungen der Sterne und ihre
beobachtbaren Komponenten 217
7.3.2. Die Sternstromparallaxe der Hyaden 218
7.3.3. Grundgedanken zur Ableitung des galakti­
schen Rotationsgesetzes 221
7.3.4. Das lokale Bezugssystem und die lokale
Sonnenbewegung 221
7.3.5. Die Rotationsbewegung der Sterne in der
Sonnenumgebung 222
7.3.6. Die Rotationskurve des Milchstraßen­
systems 225
7.3.7. Die Gesamtmasse des galaktischen
Systems und die Massenverteilung 229
7.3.8. Die Frage nach der Spiralstruktur des
Milchstraßensystems 230
7.3.9. Der galaktische Zentralbereich 233
7.4.
7.4.1.
7.4.2.
7.4.3.
7.4.4.
7.4.5.
7.4.6.
7.4.7.
7.4.8.
Die außergalaktischen Stern­
systeme 237
Der Formenreichtum der Galaxien und
das Klassifikationssystem von
E. Hubble 237
Die Galaxienhaufen 240
Die lokale Galaxiengruppe 242
Einzelobjekte als außergalaktische
Entfernungsmarken 243
Die Helligkeiten, Farben und Spektren der
Galaxien 244
Die Entwicklung der Sternsysteme 245
Aktive Galaxien 245
Die Bewegungen der Galaxien und die
Hubble-Beziehung. Quasare 246
Anhang
1.
1.1.
1.2.
1.3.
264
Grundlagen der Strahlungslehre 264
Elektromagnetische Strahlung 264
Grundgesetze der Strahlung schwarzer
Körper 264
Das Grundgesetz der Lichtquanten­
theorie von Einstein 265
2.
Tabellen 266
Tab. 1 Physikalische Konstanten 266
Tab. 2 Astronomische Konstanten 266
Tab. 3 Bahndaten der 9 Großen Planeten 267
Tab. 4 Eigenschaften der Großen Planeten 268
Tab. 5 Satelliten der Großen Planeten 269
Tab. 6 Die 53 in Mitteleuropa sichtbaren
Sternbilder 270
Tab. 7 Die hellsten in Mitteleuropa sichtbaren
Fixsterne 271
Ergänzende und weiterführende
Literatur 272
Farbtafeln
273
Lösungen von Aufgaben
Stichwortverzeichnis
8.
Kosmologie 251
or*- n ^ ux
. .
8.1. Die Beobachtungsergebnisse
251
8.1.1. Gleichförmige Verteilung der Materie.
Mittlere Massendichte 251
8.1.2. Expansion des Systems der Galaxien.
Hubble-Parameter 251
8.1.3. Das Alter der Welt 252
8.1.4. Die Mikrowellen-Hintergrundstrah­
lung 252
8.2.
Das kosmologische Prinzip
Bildquellenverzeichnis
281
282
288
254
8.3. Nichtrelativistische Kosmologie 255
8.3.1. Das Olberssche Paradoxon 255
8.3.2. Die Newtonsche Kosmologie 256
8.4.
8.4.1.
8.4.2.
8.4.3.
8.4.4.
8.4.5.
Die Kosmologie der allgemeinen Relati­
vitätstheorie 258
Gekrümmte Räume 258
Die Metrik gekrümmter Räume und das
kosmologische Prinzip 259
Die Feldgleichungen in FriedmannModellen 259
Der Vergleich mit den Beobachtun­
gen 261
Die Anfangsphase der kosmischen Ent­
wicklung 262
5