Die Entstehung des Universums

Das Universum:
Vom Mond bis zu
den fernsten Galaxien
Pädagogische Hochschule, Feldkirch
Robert Seeberger
Do. 16.10.08
Pädagogische Hochschule, Feldkirch
Robert Seeberger
Das Universum:
Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien
• Do. 9.10.: Orientierung am Nachthimmel; Sonnenprojektionsgerät „Solarscope“; Kurze
Geschichte der Astronomie; Unser Sonnensystem
• Do. 16.10.: Struktur der Milchstraße;
Die Welt der Galaxien;
Kosmologie – die Lehre von der Entstehung
des Universums
• Dritter Termin: Mondbeobachtung durch ein Fernrohr
Do. 16.10.08
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Robert Seeberger
Die Milchstraße – eine Galaxie
Der Durchmesser
unser Galaxie
(Milchstraße) beträgt
rund 100.000 Lj.
Besteht aus:
100 Mrd. Sternen
Gas, Staub,
Do. 16.10.08
KOSMOS Himmelsjahr
Dunkler Materie
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Sterntypen und Sternentwicklung
Das HertzsprungRussel Diagramm:
Anfang 20. Jhdt.
-Absolute Helligkeit
(in 10 Pc = 32.6 Lj.
Entf.
Do. 16.10.08
KOSMOS Himmelsjahr
-Spektraltyp
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Riesen und Zwerge
Neutronenstern: 15-20 km
Weißer Zwerg: einige 1000 bis
10.000 km
Größte Sterne: 1600 Mal
größer als Sonne
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Neutronensterne mit Riesenmassen
Bleibt bei einem Sternzusammenbruch bei einer Supernova noch
rund 1,5 Sonnenmassen übrig, so kollabiert der Stern zu einem
Neutronenstern.
Die Elektronen der Atomhülle werden dann in den Kern gedrückt,
wo sie sich mit den Protonen zu Neutronen umwandeln.
Damit entsteht eine dichte Neutronenpackung.
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Neutronensterne mit Riesenmassen
Der Durchmesser beträgt rund 20 km und der Neutronenstern rotiert
etwa 30 mal pro Sekunde.
Ein Würfel von 1 mm³ besitzt die Masse von 100.000 Tonnen. Das
entspricht etwa 14.000 Elefanten.
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Entstehung eines schwarzen Loches
Bleibt bei dem Sternzusammenbruch
bei einer Supernova noch mehr
Masse übrig (über 2,5 Sonnenmassen), so kollabiert der Stern
sogar zu einem schwarzen Loch
Hier fällt sogar das Licht wieder
zurück!
Do. 16.10.08
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Sternentwicklung
Do. 16.10.08
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Sternentwicklung
Do. 16.10.08
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Sternentwicklung
Do. 16.10.08
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Sternentwicklung
Do. 16.10.08
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Gas und Staub
Do. 16.10.08
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Galaxien: Die große Debatte 1920
Wie groß ist die Milchstraße?
Charles Messier: 18. Jhdt. über 100 Nebel
Harlow Shapley: Milchstraße 300.000 Lj groß.
Sonne nicht im Zentrum; (anstatt 20.000 Lj);
Spiralnebel in Milchstraße z.B. M31
Andromedanebel
1885 Stern in M31 (SN)
Herschels Vorstellung der Milchstraße 1785
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Die große Debatte 1920
Wie groß ist die Milchstraße?
Heber Curtis, Lick Observatory:
Kleine Milchstraße
Sonne im Zentrum
Spiralnebel jenseits der Milchstraße
Beide hatten Recht und Unrecht
Do. 16.10.08
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Das Königreich der Nebel
Edwin Hubble:
1929 Alle Galaxien entfernen sich von uns
Je schneller je weiter sie weg sind
1889 -1953
Mount Wilson 2,5 m Teleskop
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Das Königreich der Nebel
• Fraunhoferlinien
•
Dopplereffekt
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Das Königreich der Nebel
Henrietta Leavitt 1912
Veränderliche Sterne: Cepheiden
Periode-Leuchtkraftbeziehung 
Entfernungsmessung
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Klassifikation von Galaxien
Stimmgabel-Schema nach Edwin Hubble
Und irreguläre Galaxien
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Klassifikation von Galaxien
Spiralgalaxien
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Klassifikation von Galaxien
Balkenspiralen
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Klassifikation von Galaxien
Elliptische Galaxien
cD Galaxien: Elliptische Riesengalaxien
3 Mio. Lj groß; 1 Billion Sterne
dE Elliptische Zwerggalaxien
3000 bis 30.000 Lj.
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Klassifikation von Galaxien
Irreguläre Galaxien z.B. die Magellanschen Wolken
Wechselwirkende
Galaxien: Whirlpool
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Struktur des Universums
Haufen
Superhaufen, Filamente
Leerräume
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Dreidimensionale Struktur
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Zone of avoidance
Galaxien hinter der Milchstraßen
ebene
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Gigantische Strukturen
Großer Attraktor: 10 Billiarden Sonnenmassen; Zone
of avoidance; Südhimmel
Große Mauer: Richtung Jungfrau: 200 x 500 x 15
Mio. Lj
„Loch im Universum“: Richung Eridanus: 6 Mrd. Lj.
entfernt; 1 Mrd. Lj Durchmesser, vor Kurzem
entdeckt.
Do. 16.10.08
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Dunkle Materie
Galaxien, Sterne, Gas….
4% der Gesamtmasse des Universums:
der Rest unsichtbar
Neutrinos, WIMPS, MACHOS, …???
Do. 16.10.08
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Die Entstehung des Universums
Urknall, das Standardmodell
Heißer Beginn, kühlt ab, wird größer
Vor 13,6 Mrd. Jahren
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Robert Seeberger
Die Flucht der Galaxien
Hubble: 500km/s/Mpc
Universum 2 Mrd. Jahre alt.
Hubblekonstante: 50 bis 100
km/s/Mpc
Do. 16.10.08
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Robert Seeberger
Kosmische Hintergrundstrahlung
Arno Penzias
Robert Wilson
1965 Entdeckung der
Hintergrundstrahlung
1978 Nobelpreis
Gleich viel Strahlung aus allen Richtungen;
Entspricht einer Temperatur von 2,74 Kelvin
Do. 16.10.08
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Kosmische Hintergrundstrahlung
WMAP: Wilkinson
Microwave Anisotropy
Probe
Echo des Urknalls; 300.000 Jahre danach;
Rekombinationsära
Do. 16.10.08
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Robert Seeberger
Entstehung der chemischen Elemente
Primordiale Nukleosynthese:
Nach dem Urknall: 75% Wasserstoff, 25% Helium
3 Minuten, danach zu kühl
Geringer Teil des Heliums in Sternen erzeugt
Schwere Elemente in SN-Explosionen
Do. 16.10.08
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