Die Milchstraße Galaktisches Zentrum Spiralarme Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 1 2.4 Das galaktische Zentrum Das galaktische Zentrum befindet sich in Richtung des Sternbilds Schütze (lat. Sagittarius). Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 2 Video ARTE „Milchstraße“ Warum ist die Beobachtung des galaktischen Zentrums mit optischen Teleskopen so schwierig? Wie gelingt es dennoch das galaktische Zentrum zu beobachten? Wie bewegen sich die zentrumsnahen Sterne (z.B. der Stern „S2“)? Was für ein Objekt befindet sich im Zentrum der Milchstraße? Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 3 Das galaktische Zentrum im optischen Bereich (Hubble-Teleskop) Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 4 Das galaktische Zentrum im infraroten Bereich (Spitzer-Teleskop) Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 5 Das galaktische Zentrum im Radio-Bereich In der Nähe des Zentrums befindet sich die Radioquelle Sgr A*. Dabei handelt es sich um ein supermassereiches Schwarzes Loch von etwa 4 Millionen Sonnenmassen. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 6 Sgr A* im Röntgenbereich Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 7 Zentrumsnahe Sterne (S2) Der dem zentralen Schwarzen Loch am nächsten liegende Stern S2 umläuft das galaktische Zentrum in einer Entfernung von etwa 17 Lichtstunden in einem Zeitraum von nur 15,2 Jahren. Aus den Beobachtungen der Bewegungen der zentralen Sterne ergibt sich, dass sich innerhalb dieser Region von 15,4 Millionen km Durchmesser eine Masse von geschätzten 4,31 Millionen Sonnenmassen befinden muss. Plausibelste Erklärung: Schwarzes Loch Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 8 Die Bewegung der zentrumsnahen schnellen Sterne Geschwindigkeit von S2: bis zu 18 Millionen Kilometern pro Stunde. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 9 Das schwarze Loch im Zentrum der Galaxis Akkretionsscheibe Jets Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 10 2.5 Die Spiralstruktur Lesen Sie im LB „Grundkurs Astronomie“ (bsvVerlag) S.183 ff. das Kapitel „Spiralstruktur“ und machen Sie sich kurze Notizen zu folgenden Schwerpunkten: Wonach sind die Spiralarme der Galaxis benannt? In welchem Spiralarm befindet sich die Sonne? Erläutern Sie die „Dichtewellentheorie“ der Entstehung der Spiralarme. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 11 Die Spiralstruktur der Galaxis Die Spiralarme wurden nach den in ihrer Richtung liegenden Sternbildern benannt. Die Sonne (gelber Kreis) liegt zwischen den Spiralarmen Sagittarius und Perseus im Orionarm. Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 12 Die Spiralstruktur der Galaxis Typ: Balkenspirale Dichtewellentheorie: Die Spiralarme sind Zonen erhöhter Materiedichte und Sternentstehung, die sich unabhängig von den Sternen durch die Scheibe bewegen. Analogie: Autobahnbaustelle Baustelle Maximum der Dichtewelle Autos Sterne Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 13 Sternentstehungsgebiete entlang der Spiralarme M51 (Whirpoolgalaxie) Christian-Weise-Gymnasium Zittau - FB Physik - Mirko Hans 14