Minitest - Die Milchstraße

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Die Fragen dürfen mit einem oder wenigen Worten beantwortet werden.
1. Welche vier Galaxiengrundtypen gibt es im Hubble-Klassifikationsschemata ?
1) Spiralen S
2) Balkenspiralen SB
2. Was ist ein AGN ?
3) Elliptische Galaxien E
(4P)
4) Irreguläre Galaxien
(1P)
Aktiver Galaktischer Kern (aktive galactic nucleaus)
3. Was versteht man unter dem Olberschen Paradoxon ?
(3P)
Nachts ist es dunkel, weil Raum (Weltall) endlich groß, Licht endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit hat, nicht in
allen Sichtlinien ein Stern sich befindet, ...
4. Welches Problem haben die Astronomen mit der Entstehung massereicher Sterne ?
(2P)
Strahlungsdruck > Gravitationsdruck
5. Zu welchem Veränderlichentyp zählen die Mira-Sterne ? Was ist die Ursache ihrer Veränderlichkeit ?
(2P)
Pulsationsveränderliche, Molekülbildung ⇒ periodische Veränderung der Opazität der Sternatmosphäre
6. Was ist eine Bok Globule ?
(1P)
Kleine Molekülwolke
7. Was passiert mit einem massearmen Stern, wenn er seinen Wasserstoffvorrat im Kern aufgebraucht hat?
(3P)
Roter Riese ⇒ Weißer Zwerg + Planetarischer Nebel
8. Was ist Kosmische Strahlung ?
(2P)
hochenergetische Partikelstrahlung (α-Teilchen, Elektronen, Protonen, etc ...)
9. Welche Meteoriten werden als das Urmaterial des Sonnensystems bezeichnet ?
(1P)
Chondrite
10. Wie/Wo entstehen Elemente mit einer Massenzahl größer als 56 (56 Fe) ?
(1P)
Supernovae
A
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Mit möglichst einem oder wenigen Worten beantworten:
1. Was beschreibt die Hubble-Konstante ? (Zahlenwert + Einheit)
(3P)
Raumausdehung 70-75 km/s/Mpc
2. Nennen Sie drei mögliche Endphasen von Sternen, wenn alle Fusionsprozesse zum Erliegen gekommen sind!
1) Weißer Zwerg
2) Neutronenstern
(3P)
3) Schwarzes Loch
3. Zu welchem Veränderlichentyp zählen die Cepheiden-Sterne ? Was ist die Ursache ihrer Veränderlichkeit ?
(2P)
Pulsationsveränderlichkeit, periodische Veränderung der Opazität der Sternatmosphäre,
Schwingung zwischen zwei Gleichgewichtszuständen (κ-Mechanismus)
4. Woraus bestehen interstellare Molekülwolken ? (...nicht nur aus Molekülen, sondern aus:)
(2P)
Gas & Staub
5. Was versteht man unter Kryovulkanismus?
(1P)
extraterrestrische Erscheinungsform des Vulkanismus; Kryovulkane speien leicht schmelzbare Substanzen wie Methan,
Kohlenstoffdioxid, Wasser oder Ammoniak, die im Inneren des Planeten oder Mondes in gefrorenem Zustand vorliegen.
6. Was ist der Magellansche Strom ?
(1P)
Wasserstoffwolkenbrücke zwischen den beiden Magellanschen Wolken und der Milchstraße
7. Wo befindet sich der Himmelskörper Eris?
(1P)
im “transneptunischen Reich”; außerhalb der Plutobahn; im Kuiper-Gürtel
8. Womit beschäftigt sich die MOND-Theorie ? Was bedeutet die Abkürzung ?
(2P)
mit der Veränderung/Anpassung des klassischen Gravitationsgesetzes;
Modifizierte Newtonsche Dynamik; Modified Newtonian dynamics
9. Mit welchem Kriterium wird die Stabilität von Molekülwolken hinsichtlich des gravitativen Kollaps geprüft ?
(1P)
Jeans-Kriterium
10. Welcher Supernova-Typ tritt überwiegend in Spiralgalaxien und welcher in elliptischen Galaxien auf? ... und warum?
in Spiralen: Typ II a (Kernkollaps massereicher Stern) Spiralen besitzen viele junge OB Serne
in Ellipsen: Typ I a (Weißer Zwerg & Riese) Ellipsen durch Rote Riesen dominiert
(4P)
B
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Mit möglichst einem oder wenigen Worten beantworten:
1. Was ist Kosmische Strahlung ?
(2P)
hochenergetische Partikelstrahlung (α-Teilchen, Elektronen, Protonen, etc ...)
2. Welche zwei Untergruppen gibt es bei den Spiralgalaxien im Hubble-Klassifikationsschemata?
(2P)
1) Spiralen (ohne Balken) S und 2) Spiralen mit Balken SB
3. Welche Himmelsobjekte haben einen Ereignishorizont ?
(1P)
Schwarze Löcher
4. Welches Masseverhältnis haben Gas und Staub im interstellaren Medium ?
(1P)
100:1
5. Was ist der Ursprung der kurzperiodischen Kometen in unserem Sonnensystem ?
(1P)
Kuiper-Gürtel
6. Erklären Sie vereinfacht die Entstehung eines Einsteinrings !
Z.B. Skizze; Was ist das Ergebnis?
(3P)
Abzubildende Galaxie - als Linse dienende massereiche Galaxie - und wir - befinden sich auf einer Linie
7. Welche Fusionen (“Brennen”) finden im Vorhauptreihenstadium eines zukünftigen Sterns statt?
(2P)
Li-Brennen und D-Brennen
8. Geben Sie mind. drei Besonderheiten/Eigenschaften von η Carinae an!
1)
2)
3)
4)
...
(3P)
bis jetzt bekannt als massereichster Stern in unserer Galaxis
produziert ausgedehnten Nebel um sich = abgeworfene äußere Atmosphärenschichten
gehört zur seltenen Gruppe der LBV-Sterne
starke Änderung der Leuchtkraft innerhalb weniger Jahre
9. Nennen Sie vier (von etlichen bekannten) Entfernungsbestimmungsmethoden !
(4P)
Trigon. Parallaxe; Sternstromparallaxe; Cepheiden; Supernovae Typ Ia; Tully-Fischer Beziehung
10. Bis zu welcher höchsten Massenzahl (oder chemischen Element) kann ein Stern chemische Elemente durch Fusion
während seiner Lebenszeit erzeugen ? (1P)
56
Fe Eisen
C
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1. Die Milchstraße wird heutzutage nach dem Hubble-Klassifikationsschemata zu welchem Galaxientyp gezählt ?
(1P)
SBc
2. Was ist eine Seyfert-Galaxie?
(1P)
aktive Galaxie: meist Spiral- oder Irreguläre Galaxien mit einem sehr hellen Galaxienkern
3. Kurzargumente zu: Warum ist es nachts dunkel ?
(2P)
Raum (Weltall) endlich groß; Licht endliche Ausbreitungsgeschwindigkeit hat;
nicht in allen Sichtlinien ein Stern sich befindet; ...
4. Welche zwei Typen an Vorhauptreihensternen kennen Sie ? (+ Massenbereiche in M⊙ )
1) T Tauri Sterne 0.07 – 2..3 M⊙
(4P)
2) Herbig Ae/Be Sterne 2...3 – 8 M⊙
5. Was ist eine Gravitationslinse und welche Wirkung hat sie?
(2P)
Objekt mit großer Masse dessen Graviationswirkung zur Lichtablenkung, Lichtsammelung,
Verzerrung des optischen Bildes einer Galaxie, einer Positionsveränderung/-schiebung führt
6. Nennen Sie drei transneptunische Himmelskörper !
(3P)
Pluto, Eris, Xena, Haumea, Sedna, Makemake, ...
7. Was ist ein HII - Gebiet? Wie/Wodurch entsteht es?
(2P)
Gebiet mit ionisiertem (atomaren) Wasserstoff; UV Strahlung heißer OB Sterne
8. Nennen Sie drei der fünf im Vortrag dargestellten Detektionsmethoden für Exoplaneten !
(3P)
Radialgeschwindigkeitsmessung; Transit; Microlensing; Astrometrie; Timing
9. Ab welcher Helligkeitsänderung (in Prozent) wird ein Stern als veränderlich klassifiziert?
(1P)
10 %
10. Welcher Stern-Spektraltyp wird am häufigsten spektral untersucht, um die Entwicklung der Metallanreicherung in der
Milchstraße zu studieren ? (1P)
Spektraltyp G
D
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Mit möglichst einem oder wenigen Worten beantworten:
1. Was ist ein Quasar ?
(1P)
Kern einer meist weit entfernten aktiven Galaxie
2. Wo ist der Ursprung der langperiodischen Kometen?
(1P)
Oortsche Kometenwolke
3. Wie läßt sich das Weltalter mit Hilfe der Hubble-Konstante abschätzen?
(1P)
1/Hubble-Konstante
4. Welche Oberflächentemperaturen haben typischerweise Sterne der Spektralklasse M?
(1P)
2000 K – 3000 K
5. Was versteht man unter “Microlensing”?
(2P)
Lichtintensitätserhöhung eines Hindergrundobjektes aufgrund der Gravitationslinsenwirkung
eines massereichen Vordergrundobjektes
6. Emittiert der Orionnebel selbst oder reflektiert er nur Licht? ...Warum?
(2P)
Ja - Heiße OB Sterne regen das Gas zum Leuchten an; Emissionsnebel
7. Nennen Sie mind. drei Grundtypen von veränderlichen Sternen! (Im Vortrag waren es vier.)
(3P)
1) Bedeckungsveränderliche 2) Pulsationsveränderliche 3) erruptive Veränderliche 4) Irregulär Veränderliche
8. Welche Endphasen haben massereiche Sterne und welche Spät- und Endphasen haben massearme Sterne ?
(grobe Einteilung)
massereich
Neutronensterne; Schwarze Löcher
(4P)
massearm
Rote Riesen; Weiße Zwerge (+ Planetarische Nebel)
9. Wieviele Elemente wurden bisher (ungefähr) in der Sonne nachgewiesen ?
(1P)
40 Elemente
10. Wie stellt man sich den inneren Aufbau von Pluto vor ?
Was sind die hauptsächlichen chemischen Komponenten der Oberfläche?
(4P)
200-300 km Wassereis + Gesteinskern; Methan & Stickstoff
E
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Mit möglichst einem oder wenigen Worten beantworten:
1. Was ist die kleine Magellanische Wolke ?
(1P)
kleine irreguläre Begleitgalaxie der Milchstraße
2. Was untersucht die MOND-Theorie ? Was bedeutet die Abkürzung ?
(2P)
mit der Veränderung/Anpassung des klassischen Gravitationsgesetzes;
Modifizierte Newtonsche Dynamik; Modified Newtonian dynamics
3. Geben Sie eine typische Größenordnung der Radien von Riesen- und Überriesensternen an!
(1P)
einige AE
4. Was versteht man unter Edgeworth-Kuiper-Gürtel-Objekten, und zwischen welchen “Nachbarobjekten/-gebilden” befinden sich diese? (3P)
Planetesimale in einem flachen Raumbereich (Gürtel) zwischen Neptun und der Oortschen Kometenwolke
5. Was ist das “Drehimpulsproblem” bei der Sternentstehung und
nennen Sie eine Möglichkeit, die die Natur benutzt, um das Problem “loszuwerden”?
(2P)
Da Drehimpuls einer Wolke beim Kollaps erhalten bleibt, rotiert innerer Protostern mit überkritischer
Geschwindigkeit - würde auseinanderfliegen.
Drehimpulsabtransportmöglichkeiten: Jets + Gasauströmungen, Fragmentation, Erwärmung, innere Reibung
einer protoplanetraren Scheibe
6. Nennen Sie einen prominenten Vertreter (Beispiel) eines LBV - Sterns !
(1P)
η Car
7. Umreissen Sie den Kreislauf der Materie (zur Metallanreicherung) !
(4P)
Wolkenkollaps; Sternentstehung; Sternentwicklung; Produktion höherer Elemente; Supernova; Verteilung Elemente im
interstellaren Wolkengas; Wolkenkollaps, Sternentstehung, ...
8. Was ist a) ein weißer und was ist b) ein brauner Zwerg ?
(2P)
a) Endstadium der Sternentwicklung für massearme Sterne
b) Objekt, was zu wenig Masse für einen Stern; zu viel Masse für einen Planeten hat; brennt Deuterium
9. Wo und wie entstehen die chemischen Elemente Lithium, Beryllium und Bor ?
(2P)
durch Stoßreaktionen im interstellaren Medium
10. Warum lassen sich Supernova Typ Ia als “Standardkerzen” für Entfernungsbestimmungen nutzen?
(2P)
Weißer Zwerg hat nahezu immer die gleiche obere Massegrenze, bei der er die SN zündet
F