Astro_Sternenreise01

Astronomie
NWT 9
GZG FN
Sternenreise 1
1
Astronomie, Kl. 9,
Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Der große Wagen


Starte Stellarium, wähle als Zeit den 15.2. um 22:00.
Blicke nach Norden
Zum Namen dieses Sternbilds:
–
–
–
–
–
Internationaler Name: Urs Major, abgekürzt Uma, eines der 88
Sternbilder
Deutscher Name: Der große Wagen
Name im alten Rom: Die sieben Dreschochsen
In England: The Big Dipper (die große Schöpfkelle)
Bei den Arabern: Der Sarg mit den drei Klageweibern
2
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Der Stern Merak






An der hinteren Achse des UMa befindet sich der
Stern Merak ( = Flanke des Bären)
Seine scheinbare Helligkeit ist 2m,30 = 2,30 mag /
Spektralklasse A1, er leuchtet rein weiß. Es ist
knapp 80 Lj von uns entfernt.
Klicke auf den Stern, dann wird diese Information
neben anderen Dingen links oben angezeigt.
Er gehört zum Urs-Major-Bewegungshaufen, so
wie Sirius und δ Leo, das sind Sterne in der
Umgebung der Sonne, die sich alle in dieselbe
Richtung bewegen.
Stelle mit dem Mausrad das Gesichtsfeld (FOV –
Field of View, siehe unten links) auf 2° - 4°. Der
Stern Merak sollte am Bildschirm dabei oben sein.
„Unterhalb“ von Merak, leicht rechts, (parallel zum
Kasten also), entdeckst Du einen verwaschenes
längeren Fleck, die Galaxis M108 (Messier 108)
3
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Einschub: Helligkeit







4
Scheinbare Helligkeit: Wir nehmen Sterne unterschiedlich hell wahr. Es gibt
hell und weniger hell leuchtende Sterne.
Diese Helligkeit entspricht nicht der wahren Helligkeit des Sterns, seiner
absoluten Helligkeit - die Sterne sind ja unterschiedlich weit weg.
Die Griechen haben die Sterne in 6 Größenklassen eingeteilt: Die hellsten
hatten die Helligkeit 1, die schwächsten die Helligkeit 6.
Heute gibt man die Helligkeit in sogenannten Magnituden an:
z.B. Polarstern 2m,1 (oder 2,1m oder 2,1 mag).
Ein Stern der Helligkeit 6 ist heute 100 mal so dunkel wie ein Stern der
Helligkeit 1.
2,5125  100
Vorsicht: Die Magnitude wird größer, wenn der Stern dunkler wird!
Eine Magnitude weniger bedeutet, dass der Stern 2,512 mal so hell ist.
Aldebaran im Stier: etwa 1 mag
Sirius (hellster Stern): etwa 0 mag
Venus bis zu etwa -3 mag
Vollmond etwa -12 mag
Sonne etwa -27 mag
In unsere Umgebung nehmen wir normalerweise nur Sterne wahr, deren
Magnitude kleiner als 4 mag = 4m ist. Im Gebirge sehen wir Sterne bis zur
Magnitude 6 oder sogar 7. Im Teleskop kann man noch viel dunklere Sterne
sehen.
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
M108







M108 ist eine Spiralgalaxis, auf
deren Kante wir schauen
(edge-on-Galaxis),
Sie ist gut 4 mal so lang wie dick,
d.h. ihre Elongation ist 1:4
Entfernt sich mit 772 km/s
45 Mio Lj von uns entfernt
Helligkeit 10,1 mag
Wir zoomen in Stellarium auf M108
etwa auf FOV 0,3°
Das Objekt wandert aus dem Fokus. Dies ist die verstärkte normale
Drehung des Himmels,
Wenn wir bei Stellarium auf das Objekt doppelklicken und dann die
Leertaste drücken, bleibt das Objekt im Zentrum stehen (wir haben
sozusagen den Motor des Teleskops eingestellt)
5
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Messier-Objekte





Während der Jahre 1758 bis 1782 stellte der
französische Astronom Charles Messier
(* 1730, + 1817) eine Liste von fast 100 diffus
sichtbaren Objekten zusammen, die mit den
damals zur Verfügung stehenden Teleskopen nur
schwer von Kometen zu unterscheiden waren.
Heute besteht der Katalog aus 110 Objekten.
Aus heutiger Sicht gilt der Messier-Katalog als Sammlung der
schönsten Himmelsobjekte, aus Nebeln, Sternhaufen und Galaxien.
Das Studium dieser Objekte durch die Astronomen hat zu wichtigen,
Entdeckungen geführt wie zum Beispiel die Lebenszyklen der
Sterne, die Tatsache, dass Galaxien eigene 'Welteninseln' sind
sowie das mögliche Alter des Universums.
Siehe http://www.maa.clell.de/Messier/dt_messier.html
6
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
M97







7
Knapp 1° rechts unterhalb von
M108 steht M97,
den Eulennebel (Owl Nebula)
rund,
Helligkeit11m,2, entdeckt 1781
2600 Lj entfernt,
Einer von 1600 „planetarischen Nebel“.
Es ist die 2 Lj große Hülle eines
vor 6000 Jahren explodierten Sterns.
In 5 Milliarden Jahren wird die Sonne auch so enden.
Der Zentralstern ist ein sehr heißer weißer Zwerg mit der
Oberflächentemperatur von 85 000K
Sein Durchmesser ist nur 4% der der Sonne, er strahlt aber viel
heller als sie.
Er ist nur etwas größer als die Erde, rund 4 mal so groß.
Die Masse des gesamten Eulennebels ist 10 bis 15 % der der
Sonne.
Siehe Foto http://www.starobserver.org/ap090515.html und Wikipedia
http://de.wikipedia.org/wiki/Eulennebel
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Einschub: Weißer Zwerg





Sterne wie die Sonne (< 8MS) explodieren, falls Wasserstoff im Kern
in Helium verbrannt ist. Sie stoßen die Hülle ab, die einen
Planetarischen Nebel bildet.
Der Kern selbst zieht sich zusammen und wird zu einem weißen
Zwerg, der dann etwa so groß wird wie die Erde. Seine Dichte wird
aber etwa hunderttausendmal so groß wie bis dahin, also
Tonnen/cm3 (nicht g/cm3)
Beispiele: Eulennebel, Ringnebel, Siriusbegleiter
Der Stern im Zentrum des Nebels ist anfangs sehr heiß, kühlt dann
aber ab. Er produziert keine Energie mehr, sondern strahlt nur noch
die Restenergie ab, vor allem die Energie, die er durch die
Kontraktion bekam (Wenn man Luft zusammenpresst, wird sie
warm, denkt an die Fahrradpumpe)
Sterne die schwerer sind wie 8MS, werden zu Neutronensternen
oder Schwarzen Löchern.
Lustig: Um so größer die Masse eines weißen Zwergs ist, um so
kleiner ist er!!! (Entartungsdruck der Elektronen, Quantenphysik)
8
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
M109






Wir vergrößernd das Gesichtsfeld FOV wieder auf
etwa 30°
Wir klicken auf Phad = γ Uma
(Oberschenkel des Bären).
Wir stellen den FOV wieder
auf etwa 3°.
Nun finden wir etwa 1° unterhalb von Phad M109
M109 ist eine Balkengalaxis der Helligkeit 9m,8
Sie ist 60-80 Mio Lj von uns entfernt. Sie entfernt sich mit
1100 km/s von uns.
9
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Mizar




FOV wieder auf
rund 75° und gehen
zum mittleren Deichselstern
Wenn wir genau schauen
(FOV 10°), erkennen wir
bei Stellarium - und in klaren
Nächten am Himmel - das Reiterlein, einen
Stern, der ganz dicht bei Mizar steht. Er heißt
Alkor. Mizar und Alkor sind allerdings keine
wirklichen Doppelsterne, nur scheinbare.
Mizar ist 78 Lj, Alkor 81 Lj von uns entfernt.
Im sehr guten Fernrohr (und mit Stellarium)
sieht man, dass Mizar selbst ein Doppelstern
ist (FOV 0,2°). Dasselbe gilt auch für Alkor
(sieht man mit Stellarium nicht)
Mizar besteht sogar aus 2*2 Sternen.
10
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
M51 Strudelgalaxis








Wir wählen ein FOV von etwa 70°
Die Deichsel zeigt zum Bärenhüter (Bootes) mit
dem hellsten Stern Arktur. Schaue Dir das
Sternbild an, zeichne es ins Heft, lerne es erkennen.
Es sieht aus wie ein Drachen.
Arktur ist sehr hell, 0m,15, 37 Lj entfernt.
Wir gehen zur Spitze der Deichsel von UMa,
zu Alkaid und wählen ein FOV von 5°-10°.
Rechts, leicht oberhalb von Alkaid, erblicken wir nun
einen milchigen Fleck, ganz in der Nähe eines Sterns
(der eigentlich kein Stern ist)
Klicken wir darauf, sehen wir, dass es M51, die
Whirlpool galaxy oder Strudelgalaxis ist.
M51 besteht eigentlich aus 2 Galaxien, die vor 400
Mio Jahren aneinander vorbeizogen.
M51 ist nur 30 Mio Lj von uns entfernt. Durchmesser
60 000 Lj (halb so groß wie unsere Milchstraße)
Ein schönes Foto:
http://www.starobserver.org/ap100611.html
Weitere Fotos: Suche nach M51
11
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
M101 Feuerrad-Galaxis




Auf der anderen Seite der Deichsel bildet M101
zusammen mit Mizar und Alkaid ein gleichseitiges
Dreieck, FOV 10°-15°
M101 ist eine Spiralgalaxie mit der scheinbaren Helligkeit
von 7,7 mag
Ihre Entfernung beträgt 27 Millionen Lj, ihr Durchmesser
170.000 Lj. Damit ist sie größer als unsere Milchstraße.
Am 28. Februar 2006 veröffentlichten Nasa und ESA das
größte und detaillierteste Bild einer
Galaxis, das mit Hilfe von Hubble
angefertigt wurde. Das Bild wurde
aus über 51 Aufnahmen zusammengesetzt.
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2006/10/image/a
12
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Zwei Supernoven in M51
13
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
Siehe http://www.starobserver.org/ap110611.html
GZG FN W.Seyboldt
Oder http://www.starobserver.org/ap110605.html
Supernova



Am Ende seines Lebens wird ein Stern mit über 8 Sonnenmassen
plötzlich millionen- bis milliardenmal so hell wie normal.
Supernova von 1604 (Kepler) // Supernova 1054, Krebsnebel
Während einer Supernova (eines Sterns mit mindestens 8
Sonnenmassen) entstehen Eisen und andere schwerere Elemente.
Aus den abgeblasenen Hüllen werden wieder neue Sterne.
Der Kern eines schweren Sterns wird - wenn er noch mehr als 3
Sonnenmassen groß ist - ein schwarzes Loch oder – mit weniger als
3 Sonnenmassen - ein Neutronenstern.
14
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
15
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
M81/M82






Wir vergrößern den FOV wieder zu rund 40°.
Spiegle Phad (Kasten vorne unten) an Dubhe (Kasten hinten oben) und finde
Bodes Galaxien (oder suche M81).
M81 und M82 sind nur 12 Mio Lj entfernt. M82 enthält im Kern ein supermassives
schwarzes Loch mit mindestens 70 mio Sonnenmassen.
M81 und M82 bilden mit etwa 60 Galaxien einen Galaxienhaufen.
Unsere Milchstraße bildet mit etwa 42 weiteren Galaxien einen lokalen Haufen.
Der M81-Haufen und unser lokaler Haufen gehören zum Virgo-Superhaufen.
Siehe Film http://www.spektrumverlag.de/artikel/862431

Links Hubble // Mitte: schwarzes Loch // rechts Spitzer Falschfarben
Mittleres Foto siehe http://www.starobserver.org/ap080627.html
16
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Umgebung der lokalen Gruppe
17
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Virgo Superhaufen
Virgosuperhaufen
100–200 Galaxienhaufen
von
jeweils 100 bis
2000 Galaxien,
die aus 50 bis 200
Milliarden Sternen
bestehen
Masse 1015 Sonnen
= 1 Trillion Sonnen.
18
http://de.wikipedia.org/wiki/Virgo-Superhaufen
GZG FN W.Seyboldt
Astronomie, Kl. 9, Sternreise
1
Umgebung des Virgo-Superhaufens
19
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt
Strukturen
20
Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt