Ubungen zur Einführung in die Astronomie Anwesenheitsübungen VIII

ab 10. Dezember 2013
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Übungen zur Einführung in die
Astronomie
PD Dr. J. Kerp
Anwesenheitsübungen VIII
Aufgabe 1: Beobachtete Eigenschaften der Sonne
1. Beschreibe den Schichtenaufbau der Sonne.
2. Welche Schicht eines Sterns beobachtet man? Welche Temperatur kann man ihr zuordnen? Wie groß
ist diese Temperatur bei der Sonne?
3. Wie kann man die Sonnenkorona beobachten?
Aufgabe 2: Spektralklassen
1. Betrachte Abbildung 3. Warum sind die Absorptionslinien von Atomen niedriger Ordnungszahl (z.B.
H, He) bei höheren Temperaturen und die Linien von Atomen höherer Ordnungszahl (z.B. Fe) bei
niedrigen Temperaturen stärker?
2. Wo würde sich in diesem Diagramm unsere Sonne befinden? Welche Absorptionslinien sind also im
Sonnenspektrum dominant?
3. Aus der beobachteten Stärke der Absorptionslinien wurde Anfang des 20. Jahrhunderts die sog.
Harvard-Sequenz entwickelt:
O B A F G K M (L T)
Jede dieser Spektralklassen ist nochmal unterteilt in 10 Unterklassen (z.B. A0-A9). Die Klassen L und
T zeigen Absorptionslinien von Molekülen, die Temperatur eines T-Sterns ist geringer als die einer
Kerzenflamme (1000 K).
Welche Merksätze für die Harvard-Sequenz kennt ihr?
4. Welche Spektralklasse hat die Sonne?
5. Warum ist eine Klassifikation von Sternen notwendig und nützlich? Welches Diagramm wurde daraus
entwickelt?
Aufgabe 3: Photometrische Entfernungsbestimmung
Abbildung 1 (siehe Rückseite) zeigt das FHD des Sternhaufens NGC 6709 (Datenpunkte, mit einem Fit für
die Hauptreihe). Mittels 3-Filter-Photometrie wurde die interstellare Verfärbung zu E(B − V ) = 0.35 und
die Extinktion zu AV = 1.1 bestimmt.
Bestimme durch den Vergleich mit dem geeichten HRD der Sonnenumgebung (Sterne mit bekannter Parallaxe, bestimmt mit HIPPARCOS) in Abbildung 2 die Entfernung von NGC 6709.
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Freiwillige Hausaufgabe
Die freiwillige Hausaufgabe ist als fordernde Ergänzung zu den Anwesenheitsaufgaben gedacht, muss aber
nicht bearbeitet werden. Eine Lösung hierzu wird in der folgenden Woche auf der Homepage verfügbar sein.
Für Fragen und Tipps stehen wir natürlich gerne zur Verfügung.
1. Der Stern Beteigeuze befindet sich in einer Entfernung von rund 200pc. Seine scheinbare visuelle
Helligkeit beträgt etwa 0.5mag, errechne seine absolute Helligkeit.
2. Die Sonne hat eine Leuchtkraft von L = 3.845 · 1026 W, errechne die Leuchtkraft von Beteigeuze.
Tipp: Welche scheinbare Helligkeit hat die Sonne in 10 pc Entfernung?
3. Beteigeuzes Spektrum klassifiziert ihn als M-Stern. Welcher Oberflächentemperatur entspricht dies
(Tipp: Web)? Nutze die höchste Oberflächentemperatur dieser Klasse fr die weitere Rechnung. Bestimme den Radius von Beteugeuze in Einheiten des Sonnenradius.
ab 10. Dezember 2013
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Figure 1: FHD von NGC 6709
Figure 2: Geeichtes HRD von sonnennahen Sternen
Figure 3: Stärke der Absorptionslinien in Abhängigkeit von Teff