Übungen zur Einführung in die Astronomie 2 Fragen zur

ab 7. Juli 2014
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Übungen zur Einführung in die
Astronomie 2
Prof. Dr. P. Schneider und Dr. P. Simon
Fragen zur Wiederholung
Die folgenden Fragen sollen euch eine Hilfestellung für die Klausurvorbereitung geben. Sie umfassen die
meisten wichtigen Aspekte der Vorlesung und Übungen, sind aber bei weitem nicht vollständig. Um auf
die gesamte Klausur vorbereitet zu sein, solltet ihr unbedingt im Skript lesen, sowie eure Notizen von
Vorlesungen und Übungen durchgehen.
Für Fragen stehen wir darüberhinaus gerne zur Verfügung. Ihr könnt uns auch E-Mails mit Fragen schreiben.
Wir wünschen euch viel Erfolg!
1. Wie verlaufen jeweils die Helligkeitsprofile von elliptischen Galaxien, Scheibe und Bulge von Spiralgalaxien? Was ist der Effektivradius?
2. Woraus schließt man, dass sich im Zentrum der Milchstraße und anderer Galaxien ein supermassives
Schwarzes Loch (SMBH) befindet?
3. Was sind die Haupteigenschaften (Zusammensetzung, Farbe und Struktur) von Spiral- und elliptischen Galaxien? Wie klassifiziert man Galaxien? Was sind Frühtyp und Spättyp? Wo findet Sternentstehung hauptsächlich statt?
4. Wie unterscheiden sich Galaxien mit junger und alter Sternpopulation? Was kann man hieraus über
Spiral- und elliptische Galaxien schlussfolgern?
5. Was kann man hieraus über die Entwicklung und Entstehung verschiedener Galaxientypen schließen
und welche Beobachtungen stützen diese Schlussfolgerungen?
6. Welchen Verlauf hat die Rotationskurve der Milchstraße (und die anderer Spiralgalaxien)? Wie misst
man dies? Was kann man aus dem Verlauf schließen?
7. Welche Methoden gibt es, die Masse von Galaxien abzuschätzen?
8. Was ist der Gravitationslinseneffekt und worauf beruht er? Wozu kann er benutzt werden? Wie ist die
Verstärkung einer Linsenabbildung definiert und welche Größen bleiben bei einer solchen Abbildung
erhalten (Fluss, Intensität, Raumwinkel)?
9. Was ist ein Einstein-Ring und was sind Giant Luminous Arcs? Wie und unter welchen Bedingungen
entstehen sie?
10. Was ist das kosmologische Prinzip? Welche Beobachtungen unterstützen dies?
11. Was sind mitbewegte Koordinaten? Erläutere das Hubble-Gesetz. Wie lassen sich mit dem lokalen
Hubble-Gesetz das Weltalter und der Radius des sichtbaren Universums abschätzen?
12. Welche Komponenten tragen zur Gesamtenergie des Universums bei? Wie lautet die FriedmannGleichung und was besagt sie?
13. Warum sind wir uns so sicher, dass es neben baryonischer (also “normaler”) Materie auch noch Dunkle
Materie geben muss? Welche Hinweise gibt es dafür?
14. Beschreibe die folgenden Epochen der Entwicklung des Universums: strahlungsdominierte Phase,
Neutrino-Entkopplung, Paarvernichtung, Primordiale Nukleosynthese und Rekombination.
15. Nenne die kosmologischen Parameter. Welche Methoden benutzt man, um diese einzugrenzen (bzw.
zu bestimmen) und was sind ihre aktuellen Werte?
ab 7. Juli 2014
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16. Welche Vorhersagen macht das Standardmodell? Was sind die Erfolge und Probleme des Standardmodells? Welche Hinweise für den Urknall gibt es?
17. Was ist der kosmische Mikrowellenhintergrund (CMB)? Wie ist er entstanden? Warum ist er so
wichtig für das Standardmodell? Was lernt man aus seiner Anisotropie?
18. Wie bilden sich aus einem beinahe völlig homogenen Universum die heute beobachtbaren Strukturen? Wie kann man diese Strukturen und ihre Entwicklung beobachten? Wie unterscheidet sich die
Strukturbildung wenn Hot Dark Matter bzw. Cold Dark Matter dominieren?
19. Welche Größen eignen sich zur Angabe kosmologischer Distanzen? Wie hängen sie zusammen? Erkläre, wie man in der Kosmologie Entfernungen misst. Was ist die Entfernungsleiter?
20. Was sind die grundlegenden Eigenschaften von Galaxienhaufen und -gruppen? Welche Methoden
gibt es zum Auffinden und zur Massenbestimmung von Galaxienhaufen? Was sind jeweils Vor- und
Nachteile der jeweiligen Methode?
21. Wie lassen sich die Entfernungen zur Großen Magellanschen Wolke, der Andromeda-Galaxie und
dem Virgohaufen bestimmen?
22. Was ist ein AGN? Welche Komponenten hat ein AGN und welche verschiedenen Typen gibt es? Was
sind ihre Eigenschaften? Was ist die Eddington-Leuchtkraft?
23. Warum nimmt man an, dass sich im Inneren von AGNs ein supermassives Schwarzes Loch befindet?
24. Unter welchen Bedingungen beobachtet man scheinbare Überlichtgeschwindigkeiten (superluminal
motion) bei AGNs? Was kann man daraus schließen?
25. Was ist der Lyα-Wald? Erkläre seine Entstehung. Was lernt man daraus über die großräumige
Verteilung der Materie?
26. Wie funktionieren photometrische und spektroskopische Entfernungsbestimmungen bei Galaxien?
27. Wie kann man Galaxien mit hoher Rotverschiebung finden?