polaris 91

Nr. 91
2/2014
Mitteilungen des
Arbeitskreis Sternfreunde Lübeck e.V.
30 Jahre – Unsere POLARIS hat Geburtstag
POLARIS gestartet! – Mit diesen Worten
wurde unsere Vereinszeitschrift im September 1984 geboren und feiert jetzt ihr 30jähriges Bestehen. Fast hätte das Jubiläum nicht
eingehalten werden können, denn eine Kette
unvorhergesehener Ereignisse hat diese Ausgabe erst sehr spät erscheinen lassen. Das
bitte ich zu entschuldigen.
Vor 30 Jahren sah das Heft noch ganz
anders aus. Es war durchgehend schwarzweiß gedruckt, hatte 16 Seiten, und auf der
Titelseite war eine Zeichnung der Sonne
vom damaligen Redakteur Michael Möller
abgebildet.
Vorausgegangen war eine umfassende
Mitgliederumfrage. Der ASL – damals hieß
er noch Arbeitskreis Sternwarte Lübeck (siehe
Bild) – hatte 58 Mitglieder, von denen 25
an der Umfrage teilnahmen. Es wünschten
sich 17 Mitglieder ein eigenes Vereinsblatt,
6 lehnten dies ab. Parallel dazu gab es für
die Mitglieder die amateurastronomische
Zeitschrift Sternzeit und die URANIA des
Naturwissenschaftlichen Vereins (NV), denn
aufgrund einer Kooperation war jedes ASLMitglied auch automatisch Mitglied im NV.
Mit der Eintragung in das Vereinsregister
musste diese Bindung wieder aufgelöst werden. Später wurde die Sternzeit nach Abstimmung abbestellt, und die POLARIS wurde
alleiniges Blatt für die Mitglieder.
Seit der ersten Ausgabe hat sich die POLARIS erheblich gewandelt. Die ersten Ausgaben wurden auf einem CPM-Rechner mit
Wordstar erstellt. Aktuell arbeiten wir mit
der Desktop-Publishing-Software InDesign.
Das Redaktionsteam ist inzwischen auf drei
Leute angewachsen, um die Aufgaben bewältigen zu können.
Das Erscheinungsbild der POLARIS hat
sich grundlegend geändert. Sie wird derzeit
vollfarbig auf hochwertigem Glanzpapier
gedruckt und umfasst bis zu 44 Seiten. Für
zeitgemäße Kommunikation wird auch eine
elektronische Ausgabe erstellt.
Wie die POLARIS in 30 Jahren aussehen
wird, können wir jetzt noch nicht abschätzen. Einfach mal abwarten. :-)
Torsten Lohf
Titelbild und Rückseite
Auf dem Titelbild dieser POLARIS ist
anlässlich des runden Geburtstags die Jubiläumszahl 30 abgebildet. Um das zu erreichen,
wurde die Aufnahme etwas angepasst, da es
keine „30“ am Sternenhimmel gibt. Finden
können wir dagegen mehrfach die Zahl „3“.
Erst im letzten Jahr wurde die abgebildete „3“
im Sternbild Löwe (RA 09h 38m DEC 15˚ 17’)
gefunden und trägt seitdem den Namen des
Entdeckers: Greg‘s 3. Für das Titelbild wurden die Sterne etwas vergrößert, damit sie
deutlicher zu sehen sind. Die hinzugefügte
Null besteht aus den Sternen der Drei.
Rechts sehen wir die Originalaufnahme
von Greg‘s 3. Die Aufnahme gelang Andreas
Goerigk, vielen Dank! Eine weitere „3“ finden wir im Sternbild Einhorn.
Die Rückseite zeigt den Cocoon-Nebel
(IC 5146) im Sternbild Schwan und die Dunkelwolke Barnard 168 (Torsten Brinker).
„Greg‘s 3“ im Sternbild Löwe (Andreas Goerigk)
Inhaltsverzeichnis
S. 2
S. 2
S. 3
S. 3
S. 3
S. 3
S. 4
S. 4
S. 5
S. 6
S. 10
S. 10
S. 16
S. 19
S. 34
S. 34
S. 27
30 Jahre – Unsere POLARIS hat Geburtstag
Titelbild und Rückseite
Inhaltsverzeichnis
Aus dem Verein
Astro-Abende in der Sternwarte
Neue Mitglieder
Terminkalender
Planetensudoku
Sternwarte Lübeck: Vortragsprogramm Herbst/Winter 2014
Astro Aktuell (Oktober-Dezember 2014)
Berichte
Astronomische Forschung auf Basis des radioaktiven Zerfalls
6148 Sterne über Dänemark
Nachtleuchtende Wolken
Serien
Das Sternbild Piscis Austrinus (Südlicher Fisch)
Impressum
Aus dem Verein
Astro-Abende in der Sternwarte
Der Verein trifft sich regelmäßig an den Astro-Abenden, die immer am ersten Mittwoch
eines Monats (außer an Feiertagen) um 19:00 Uhr im Seminarraum der Sternwarte Lübeck
beginnen. Die nächsten Termine lauten:
1. Oktober, 5. November und 3. Dezember 2014
Neue Mitglieder
Als neue Mitglieder begrüßen wir recht herzlich:
Björn Albrecht, Andreas Eberhardt, Jörg Grüllich und Knud Henke
––
Terminkalender
Oktober
Mittwoch, 01.10.
Donnerstag, 10.10.
Sonntag, 19.10.
Sonnabend, 25.10.
Sonntag, 26.10.
November
Mittwoch, 05.11.
Sonnabend, 08.11.
Donnerstag, 20.11.
Dezember
Mittwoch, 03.12.
Sonnabend, 6.12.
Donnerstag, 18.12.
Sonntag, 21.12.
19:00 Uhr
19:00 Uhr
18:12 Uhr
03:00 Uhr
ASL Astro-Abend
ASL-Fachgruppe „Digitale Astrofotografie“
Lübecker Staffel-Marathon (Wir laufen als „Sternkieker“ mit!)
Mond bedeckt Ringplanet Saturn (siehe Seite 7)
Ende der Sommerzeit
19:00 Uhr
16:00 Uhr
19:00 Uhr
ASL Astro-Abend / Redaktionsschluss für die POLARIS Nr. 92
ASL-Fachgruppe „Visuelle Beobachtung“
ASL-Fachgruppe „Digitale Astrofotografie“
19:00 Uhr
16:00 Uhr
19:00 Uhr
ASL Astro-Abend
ASL-Fachgruppe „Visuelle Beobachtung“
ASL-Fachgruppe „Digitale Astrofotografie“
16:00 Uhr
ASL Advents-Kaffeetrinken
Vormittag
Partielle Sonnenfinsternis
März 2015
Freitag, 20.03.
Sonnabend, 21.03.
Astronomietag, Motto: „Schattenspiele“
Planeten-Sudoku
Man fülle die Felder so aus, dass jede waagerechte Zeile, jede senkrechte Spalte und jedes
Quadrat aus 3 mal 3 Kästchen die neun Planetensymbole jeweils nur einmal enthält.
––
Sternwarte Lübeck
Vortragsprogramm Herbst/Winter 2014
Abendvorträge
Beginn: 20:00 Uhr, Dauer: ca. 60 Minuten
19.09.2014
26.09.2014
10.10.2014
31.10.2014
07.11.2014
14.11.2014
21.11.2014
28.11.2014
05.12.2014
12.12.2014
Weit, weiter, immer weiter
Entfernungen im Weltall und ihre Bestimmung
Dr. Erik Wischnewski
Heureka, Horror, Hintergrundstrahlung
Geschichte(n) der Kosmologie im 20. und 21. Jahrhundert
Carsten Busch (Universität Hamburg, Geschichte der Naturwissenschaften)
SOFIA – Auf Beobachtungsflug mit dem Stratosphärenobservatorium
Dieser Vortrag hat Überlänge, Dauer ca. 90 Minuten!
Jörg Dewitz
Die Entstehung von Planetensystemen
Prof. Dr. Robi Banerjee (Hamburger Sternwarte)
Exotische Orte im Sonnensystem
Volkmar Andres
Der Sternenhimmel im Winter
Andreas Goerigk
Einsteins Gravitation: Was ist ein gekrümmter Raum?
Dr. David Walker
Irrweg Inflation: Kosmologie in der Krise?
Dirk Lorenzen, Wissenschaftsjournalist
Ferne Welten – oder: Was der Mensch im All zu suchen hat
Marcus T. Maier
Unser Weltall, Zufall oder Schöpfung?
Volkmar Andres
Sternenabende für Kinder
Beginn: 18:00 Uhr, Dauer: ca. 45 Minuten
26.09.2014 Sternzeichen und ihre Bedeutungen
Eileen Hoßfeld und Jacqueline Schmalmack
31.10.2014 Pu der Bär sucht den großen Bären
Volkmar Andres
28.11.2014 Tierische Raumfahrer
Isabel Möllner und Dr. Ulrich Steinmann
12.12.2014 Auf der Suche nach dem Hundestern
Michael Kremin und Torsten Lohf
––
Astro Aktuell
Auf- und Untergangszeiten für Sonne und Mond sind für Lübeck gerechnet.
Die Kürzel hinter den Planetennamen beziehen sich auf die angegebene Uhrzeit:
Aufgang – Planet im Osten; Kulmination – Planet im Süden; Untergang – Planet im Westen
Alle Uhrzeiten beziehen sich auf die aktuell gültige Ortszeit.
September 2014
Sonne und Mond
Sonne
Mittag
Sonne und
Mond
Aufgang
Untergang Zeit
Höhe
Sonne
Mittag
10.09.
06:41
19:46
41,0°
Aufgang
Untergang 13:14
Zeit
Höhe
20.09.
06:59
19:21
13:11
37,1°
10.09.
06:41
19:46
13:14
41,0°
30.09.
07:17
18:57
13:07
33,2°
20.09.
06:59
19:21
13:11
37,1°
30.09.
07:17
18:57
13:07
33,2°
Mond
Aufgang
Untergang Transit
Höhe
02.09.
14:56
23:40
17,9°
Mond
Aufgang
Untergang 19:20
Transit
Höhe
09.09.
19:44
07:05
02.09.
14:56
23:40
19:20
17,9°
16.09.
00:01
15:19
07:15
54,7°
09.09.
19:44
07:05
24.09.
07:16
19:05
13:16
33,4°
16.09.
00:01
15:19
07:15
54,7°
24.09.
07:16
19:05
13:16
33,4°
Planetensichtbarkeit
am
um
am
um
Planetensichtbarkeit
Venus
A
15.05.
05:54
30.09.
06:39
am
um
am
um
Mars
U
15.09.
21:47
30.09.
21:20
Venus
A
15.05.
05:54
30.09.
06:39
Jupiter
A
15.09.
03:15
30.09.
02:32
Mars
U
15.09.
21:47
30.09.
21:20
Saturn
U
15.09.
21:37
30.09.
20:41
Jupiter
A
15.09.
03:15
30.09.
02:32
Uranus
A
15.09.
20:10
30.09.
19:10
Saturn
U
15.09.
21:37
30.09.
20:41
Neptun
U
15.09.
05:30
30.09.
04:29
Uranus
A
15.09.
20:10
30.09.
19:10
Neptun
U
15.09.
05:30
30.09.
Merkur bleibt den ganzen Monat hindurch unbeobachtbar 04:29
Dämmerung
Morgen
Dämmerung
04:34
Morgen
04:57
04:34
05:18
04:57
05:18
Phase
erstes
Phase Viertel
Vollmond
erstes Viertel
letztes
Viertel
Vollmond
Neumond
letztes Viertel
Neumond
Abend
21:53
Abend
21:22
21:53
20:55
21:22
20:55
Helligkeit (Mag)
- 3,9 (Mag)
Helligkeit
- 0,8
3,9
- 0,8
1,9
-0,6
1,9
5.7
0,6
7,9
5.7
7,9
Merkur bleibt den ganzen Monat hindurch unbeobachtbar
01.09..
11.09.
01.09..
19.09.
11.09.
19.09.
20.09.
23.09.
20.09.
27.09.
23.09.
29.09.
27.09.
29.09.
Ereignisse, Meteorströme
22:00 Mond 4,4° nördlich
von Mars
Ereignisse,
Meteorströme
04:00
22:00 Mond 0,5°
4,4° nördlich von Uranus
Mars
Maximum
der
Pisciden
mitvon
ca.Uranus
10 Objekten pro Stunde. Beste Beobachtungszeit
04:00 Mond
0,5°
nördlich
zwischen
und 05:00
Maximum23:00
der Pisciden
mit Uhr.
ca. 10 Objekten pro Stunde. Beste Beobachtungszeit
06:00
Mond
5,9°und
südlich
von
Jupiter
zwischen
23:00
05:00
Uhr.
04:29
Sonne5,9°
im Herbstpunkt
= Tagundnachtgleiche = Herbstanfang
06:00 Mond
südlich von Jupiter
20:00
nördlich von=Saturn
04:29 Mond
Sonne6,0°
im Herbstpunkt
Tagundnachtgleiche = Herbstanfang
20:00
20:00 Mond
Mond 4,8°
6,0° nördlich
nördlich von
von Mars
Saturn
20:00 Mond 4,8° nördlich von Mars
Oktober 2014
Sonne
10.10.
20.10.
31.10.
Mond
01.10
08.10.
Aufgang
07:35
07:54
07:15
Sonne und Mond
Mittag
Untergang Zeit
18:33
13:04
18:09
13:02
16:46
12:01
Aufgang
14:45
18:37
Untergang
23:29
07:20
Transit
––
19:06
Höhe
29,4°
25,7°
21,9°
Höhe
18,1°
Dämmerung
Morgen
05:37
05:56
05:15
Phase
erstes Viertel
Vollmond
Abend
20:30
20:07
18:45
Mond bedeckt Ringplanet Saturn
Seltenes Naturschauspiel am frühen Abend des 25.10.2014
Beim Umlauf des Mondes um die Erde kann es auch vorkommen, dass dieser einen
Planeten verdeckt. Am Sonnabend, dem 25. Oktober, schiebt sich um 18:12 Uhr die
sehr schmale Mondsichel vor den Ringplaneten Saturn. Die Bedeckung beginnt am
dunklen Mondrand. Mit dem Fernglas und kleinen Teleskopen ist das Ereignis gut
beobachtbar. Um den Planeten komplett zu verdecken benötigt der Mond rund 75
Sekunden. Das Ereignis findet in nur 5° Höhe in südwestlicher Richtung statt. Kurze
Zeit später geht der Mond unter.
Von der Sternwarte Lübeck aus ist das Ereignis nicht zu sehen; die Sternwarte
bleibt deshalb geschlossen. Die nächste von Lübeck aus sichtbare Saturnbedeckung
findet erst wieder am 02.02.2019 statt.
Sonne
10.10.
20.10.
31.10.
Mond
01.10
08.10.
15.10.
23.10.
31.10.
Merkur
Mars
Jupiter
Saturn
Uranus
Neptun
Aufgang
07:35
07:54
07:15
Sonne und Mond
Mittag
Untergang Zeit
18:33
13:04
18:09
13:02
16:46
12:01
Aufgang
14:45
18:37
23:45
07:18
13:46
Untergang
23:29
07:20
14:38
17:56
23:58
A
U
A
U
U
K
am
26.10.
15.10.
15.10.
01.10.
08.10.
01.10.
Höhe
29,4°
25,7°
21,9°
Transit
19:06
Höhe
18,1°
06:45
12:41
18:47
53,5°
27,1°
24,7°
Planetensichtbarkeit
um
am
06:28
31.10.
21:00
31.10.
01:48
31.10.
20:37
10.10.
07:35
31.10.
23:08
30.10.
Venus bleibt den Monat hindurch unbeobachtbar.
––
07.10.
Ereignisse, Meteorströme
23:00 Uranus in Opposition zur Sonne
um
06:20
20:48
00:52
20:04
06:00
21:08
Dämmerung
Morgen
05:37
05:56
05:15
Abend
20:30
20:07
18:45
Phase
erstes Viertel
Vollmond
leztes Viertel
Neumond
erstes Viertel
Helligkeit (Mag)
0,4
0,9
-2,0
0,6
5,7
7,9
Venus bleibt den Monat hindurch unbeobachtbar.
07.10.
07.10.
08.10.
18.10.
21.10.
23.10.
25.10.
26.10.
28.10.
Ereignisse, Meteorströme
23:00 Uranus in Opposition zur Sonne
Maximum der Delta-Draconiden. Da die Trümmerwolke des Ursprungs-Kometen
recht langgezogen ist und die Objekte sich weit entlang der Bahn verteilt haben,
ist mit Überraschungen zu rechnen; die Meteorhäufigkeit schwankt von Jahr zu
erheblich.
10:14 - 15:35 Totale Mondfinsternis, von Mitteleuropa aus unbeobachtbar.
03:00 Mond 5,8° südlich von Jupiter.
Maximum der Orioniden mit ca. 30 Sternschnuppen pro Stunde, wobei die Frequenz von Jahr zu Jahr stark schwankt und gelegentlich auch Boliden gesichtet
wurden.
21:37 Beginn einer partiellen Sonnenfinsternis, von Europa aus unbeobachtbar.
19:00 Mond 0,2° nördlich von Saturn, Bedeckung findet beobachtbar statt.
Ende der Sommerzeit
19:00 Mond 6,0° nördlich von Mars
November 2014
Sonne
Sonne
10.11.
10.11.
20.11.
20.11.
30.11.
30.11.
Mond
Mond
06.11.
06.11.
14.11.
14.11.
22.11.
22.11.
2911.
2911.
Merkur
Merkur
Mars
Mars
Jupiter
Jupiter
Uranus
Uranus
Neptun
Neptun
Aufgang
Aufgang
07:35
07:35
07:53
07:53
08:10
08:10
Sonne
Sonne und
und Mond
Mond
Mittag
Mittag
Untergang
Untergang Zeit
Zeit
16:27
12:01
16:27
12:01
16:11
12:03
16:11
12:03
16:01
12:06
16:01
12:06
Aufgang
Aufgang
16:35
16:35
23:29
23:29
07:29
07:29
12:49
12:49
Untergang
Untergang
06:32
06:32
13:07
13:07
16:32
16:32
12:37
12:37
A
A
U
U
A
A
U
U
U
U
am
am
01.11.
01.11.
01.11.
01.11.
15.11.
15.11.
01.11.
01.11.
01.11.
01.11.
Höhe
Höhe
18,9°
18,9°
16,3°
16,3°
14,5°
14,5°
Transit
Transit
Höhe
Höhe
05:57
05:57
12:03
12:03
47,5°
47,5°
19,4°
19,4°
31,7°
31,7°
Planetensichtbarkeit
Planetensichtbarkeit
um
am
um
am
06:21
15.11.
06:21
15.11.
20:47
30.11.
20:47
30.11.
00:00
30.11.
00:00
30.11.
05:52
30.11.
05:52
30.11.
02:20
30.11.
02:20
30.11.
um
um
07:15
07:15
20:46
20:46
23:05
23:05
03:57
03:57
23:09
23:09
Dämmerung
Dämmerung
Morgen
Morgen
05:32
05:32
05:47
05:47
06:01
06:01
Abend
Abend
18:29
18:29
18:17
18:17
18:10
18:10
Phase
Phase
Vollmond
Vollmond
letztes Viertel
Viertel
letztes
Neumond
Neumond
erstes Viertel
Viertel
erstes
Helligkeit
Helligkeit (Mag)
(Mag)
-0,8
-0,8
1,0
1,0
-- 2,2
2,2
5,8
5,8
7,9
7,9
Venus
Venus und
und Saturn
Saturn bleiben
bleiben im
im November
November nachts
nachts unbeobachtbar
unbeobachtbar
01.11.
01.11.
04.11.
04.11.
12.11.
12.11.
17./18.11.
17./18.11.
18.11.
18.11.
Ereignisse,
Ereignisse, Meteorströme
Meteorströme
Merkur
Merkur in
in größter
größter östlicher
östlicher Elongation
Elongation
19:00
19:00 Mond
Mond 0,4°
0,4° nördlich
nördlich von
von Uranus,
Uranus, Bedeckung
Bedeckung findet
findet beobachtbar
beobachtbar statt.
statt.
Maximum der
der Tauriden
Tauriden mit
mit ca.
ca. 10
10 Sternschnuppen
Sternschnuppen pro
pro Stunde
Stunde
Maximum
Maximum
Maximum der
der Leoniden.
Leoniden. Es
Es kann
kann gegen
gegen Morgen
Morgen mit
mit bis
bis zu
zu 50
50 Sternschnuppen
Sternschnuppen
pro Stunde
Stunde gerechnet
gerechnet werden,
werden, die
die mit
mit ca.
ca. 70
70 km/sec
km/sec recht
recht schnell
schnell sein
sein werden.
werden.
pro
Saturn
Saturn in
in Konjunktion
Konjunktion mit
mit der
der Sonne
Sonne
––
Dezember 2014
Sonne und Mond
Mittag
Sonne und
Mond
Aufgang
Untergang Zeit
Mittag
08:24
15:56
Aufgang
Untergang 12:10
Zeit
08:32
15:57
12:15
08:24
15:56
12:10
08:35
16:05
12:20
08:32
15:57
12:15
08:35
16:05
12:20
Aufgang
Untergang Transit
16:29
07:43
Aufgang
Untergang Transit
14.12.
12:17
06:00
06.12.
16:29
07:43
22.12.
08:19
17:01
12:39
14.12.
12:17
06:00
28.12.
11:47
18:10
22.12.
08:19
17:01
12:39
28.12.
11:47
18:10
Planetensichtbarkeit
am
um
am
Planetensichtbarkeit
Venus
U
20.12.
18:15
31.12
am
um
am
Mars
A
15.12.
20:52
31.12.
Venus
U
20.12.
18:15
31.12
Jupiter
A
15.12.
22:06
31.12.
Mars
A
15.12.
20:52
31.12.
Saturn
A
15.12.
06:45
31.12.
Jupiter
A
15.12.
22:06
31.12.
Uranus
U
15.12.
02:57
31.12.
Saturn
A
15.12.
06:45
31.12.
Neptun
U
01.12.
00:18
31.12.
Uranus
U
15.12.
02:57
31.12.
Neptun bleibt den
U Dezember
01.12. hindurch
00:18 unbeobachtbar.
31.12.
Merkur
Sonne
Sonne
10.12.
20.12.
10.12.
31.12.
20.12.
31.12.
Mond
06.12.
Mond
Höhe
13,2°
Höhe
12,7°
13,2°
13,1°
12,7°
13,1°
Höhe
Höhe
38,4°
17,8°
38,4°
39,4°
17,8°
39,4°
Dämmerung
Morgen
Dämmerung
06:12
Morgen
06:19
06:12
06:23
06:19
06:23
Phase
Vollmond
Phase
letztes
Viertel
Vollmond
Neumond
letztes Viertel
erstes
Viertel
Neumond
erstes Viertel
Abend
18:07
Abend
18:09
18:07
18:17
18:09
18:17
um
Helligkeit (Mag)
118:428:02
- 3,9 (Mag)
um
Helligkeit
21:00
118:428:02
-1,1
3,9
20:59
-1,1
2,4
21:00
06:08
20:59
-0,6
2,4
01:55
5,8
06:08
0,6
22.:23
7,9
01:55
5,8
22.:23
7,9
Merkur bleibt den Dezember hindurch unbeobachtbar.
02.12.
08.12.
02.12.
12.12.
08.12.
13.12.
12.12.
13.12.
20.12.
22.12.
20.12.
22./23.12.
22.12.
22./23.12.
27.12.
27.12.
Ereignisse, Meteorströme
02:00 Mond 0,8° nördlich
von Uranus,
Bedeckung beobachtbar
Ereignisse,
Meteorströme
12:00
in oberer
Konjunktion
mitBedeckung
der Sonne beobachtbar
02:00 Merkur
Mond 0,8°
nördlich
von Uranus,
02:00
südlichKonjunktion
von Jupiter mit der Sonne
12:00 Mond
Merkur5,4°
in oberer
In
denMond
Morgenstunden
der Geminiden mit bis zu 120 Sternschnuppen
02:00
5,4° südlichMaximum
von Jupiter
pro
Stunde,
teilweise auch
recht helle
Objekte. Die
In den
Morgenstunden
Maximum
der Geminiden
mitDurchschnittsgeschwindigkeit
bis zu 120 Sternschnuppen
liegt
bei ca. 35
km/sec.
pro Stunde,
teilweise
auch recht helle Objekte. Die Durchschnittsgeschwindigkeit
08:00
Mond
5,7°
südlich von Saturn
liegt bei
ca. 35
km/sec.
01:03
Sonne5,7°
im Winterpunkt
= Wintersonnenwende = Winteranfang
08:00 Mond
südlich von Saturn
Maximum
derim
Ursiden,
die ganze
Nacht beobachtbar.= Es
kann mit ca. 20 Objekten
01:03 Sonne
Winterpunkt
= Wintersonnenwende
Winteranfang
pro
Stundeder
gerechnet
manche
wurden auch
mehr
Maximum
Ursiden,werden,
die ganze
NachtJahre
beobachtbar.
Es kann
mitbeobachtet.
ca. 20 Objekten
01:00
Venusgerechnet
im Aphel werden, manche Jahre wurden auch mehr beobachtet.
pro Stunde
01:00 Venus im Aphel
Redaktionsschluss
für die POLARIS 92
ist der Astro-Abend am
5. November 2014.
––
Berichte
Astronomische Forschung auf Basis des radioaktiven Zerfalls
von Klaus Ammann
Einleitung
Beim radioaktiven Zerfall instabiler
Isotope (Radionuklide) treten neben der
sogenannten Korpuskularstrahlung (z. B.
α- und/oder β-Teilchen) fast immer auch
hochenergetische Photonen auf, sogenannte
γ-Quanten. Die γ-Strahlung zählt wie das
sichtbare Licht oder auch die Radio-, IR-,
UV- und Röntgen-Strahlung zum elektromagnetischen Spektrum. Dort steht sie ganz
außen auf der hochenergetischen Seite. Die
Bereiche von hochenergetischer RöntgenStrahlung und niederenergetischer γ-Strahlung können sich überlappen (Photonenenergien von ca. 0,1 MeV). Man unterscheidet
beide auf Grund ihrer Herkunft. RöntgenStrahlung entstammt der Elektronenhülle
von Atomen, während die γ-Strahlung vom
Atomkern ausgesandt wird.
Ursache des radioaktiven Zerfalls von
Atomkernen ist ein ungünstiges Verhältnis
von Neutronen (n) zu Protonen (p). Bis zum
Element mit der Ordnungszahl 20 (Calcium)
gibt es stabile Atomkerne, die aus einer gleich
großen Anzahl von Neutronen und Protonen
aufgebaut sind. 40Ca besteht also aus 20 n und
20 p. Man kann sich den Kern aus 10 HeKernen aufgebaut vorstellen. Stabile Kerne,
die schwerer sind als 40Ca, enthalten mehr
Neutronen als Protonen.
Hauptzerfallsarten
Es gibt drei Hauptarten des radioaktiven
Zerfalls.
• Kerne mit Neutronenunterschuss (bezogen auf ein stabiles n:p-Verhältnis) zerfallen durch Umwandlung eines Protons in
ein Neutron, wobei zum Ladungserhalt
ein Positron (β+: das Antiteilchen des
Elektrons) aus dem Kern emittiert wird
(und zum Spin-Erhalt ein Neutrino). Der
Tochterkern steht im Periodensystem der
Elemente (PSE) einen Platz weiter links
als der Ausgangskern. Dieser Vorgang
(β+-Zerfall) wird gegebenenfalls solange
wiederholt, bis ein stabiler Atomkern entstanden ist. Man spricht dann von einer
Zerfallskette. Zum gleichen Ergebnis wie
beim β+-Zerfall kann der Kern auch durch
Elektroneneinfang (EC = electron capture) kommen. Dabei wird das Proton statt
durch Aussendung eines Positrons durch
Einfang eines Elektrons in ein Neutron verwandelt. Bei manchen Kernen treten diese
beiden Zerfallsarten (ß+ und EC) jeweils
in einem festen Verhältnis nebeneinander auf. Kerne mit Neutronenunterschuss
werden bei der Nukleosynthese in Sternen
gebildet, wenn z.B. aus He-Einheiten aufgebaute leichtere Kerne zu mittelschweren
Kernen fusionieren (2 28Si  56Ni). Während 28Si einen stabilen Kern aufweist (7
He-Einheiten und somit leichter als 40Ca;
s.o.), ist 56Ni radioaktiv (14 He-Einheiten:
Neutronenunterschuss).
• Kerne mit Neutronenüberschuss (bezogen
auf ein stabiles n:p-Verhältnis) zerfallen
durch die Umwandlung eines Neutrons
in ein Proton, wobei zum Ladungserhalt
ein Elektron (β-) aus dem Kern emittiert
wird (und zum Spin-Erhalt ein Antineutrino). Der Tochterkern steht im PSE einen
Platz weiter rechts als der Ausgangskern.
Dieser Vorgang (β--Zerfall) wird gegebenenfalls solange wiederholt, bis ein stabiler Atomkern entstanden ist. Kerne mit
Neutronenüberschuss können einerseits
beim sogen. s-Prozess (s wie slow), einem
– 10 –
beim Schalenbrennen roter Riesen auftretenden Neutroneneinfang-Prozess, und
andererseits beim sogen. r-Prozess (r wie
rapid), einem bei Supernova-Explosionen
des Typs II, Ib und Ic auftretenden Neutroneneinfang-Prozess erzeugt werden.
• Schwere Kerne, wie sie vor allem bei
Elementen oberhalb der Ordnungszahl
82 (Blei) vorkommen, zerfallen mehrheitlich durch α-Zerfall. Dabei wird aus
dem schweren Atomkern ein He-Kern
(α-Teilchen) emittiert, wodurch der Kern
mit einem Schritt 4 Masseneinheiten (2 p
und 2 n) verliert. Der Tochterkern steht im
PSE zwei Plätze weiter links als der Ausgangskern. Dieser Vorgang (α-Zerfall) wird
gegebenenfalls solange fortgesetzt, bis ein
stabiles Radionuklid entstanden ist.
Nachdem ein radioaktiver Kern gemäß
einem der oben beschriebenen Prozesse
zerfallen ist, befindet sich der neu gebildete
Tochterkern in einem genau definierten,
hoch angeregten Zustand. Beim Übergang
in den Grundzustand emittiert der Tochterkern ein oder mehrere γ-Quanten, deren
Energie exakt der Differenz zwischen angeregtem Zustand und dem Grundzustand
entspricht. Das heißt, an Hand der Energie
der γ-Quanten lässt sich ermitteln, was für
ein Atomkern zerfallen ist.
Abbildung 1: Karlsruher Nuklidkarte
Nuklid-Karte
Die geschilderten Zusammenhänge werden aus der sogenannten Nuklid-Karte ersichtlich. In dieser Karte sind nicht nur alle
Elemente des Periodensystems aufgeführt
sondern auch deren derzeit bekannten Isotope (knapp 4.000). Die Karte ist dergestalt
aufgebaut, dass auf der x-Achse die Neutronenzahl aufgetragen ist und auf der y-Achse
die Protonenzahl. Die Abbildungen 1 und 2
zeigen als Beispiel die sogen. Karlsruher Nuklid-Karte. In dieser Karte ist der Strang in
vier Abschnitte unterteilt um alle Elemente
übersichtlich auf ein Poster zu bekommen.
Der erste Abschnitt beginnend mit dem
Wasserstoffkern = p steht oben links. Alle
stabilen Isotope sind als schwarze Kästchen
dargestellt. Die Isotope mit Neutronenunterschuss sind rosa dargestellt. Sie zerfallen per
β+-Zerfall und/oder EC in das rechts unten
an sie angrenzende Isotop und gegebenenfalls weiter in die gleiche Richtung, bis ein
stabiler Zustand (schwarz) erreicht worden
ist. Die Isotope mit Neutronenüberschuss
sind blau dargestellt. Sie zerfallen per β-Zerfall in das links oben an sie angrenzende
Isotop und gegebenenfalls weiter, bis ein
stabiler Zustand erreicht worden ist. Die
α-Strahler sind gelb dargestellt und zerfallen in das übernächste Element links unten
von ihnen. Die grün dargestellten Isotope
zerfallen per Spontanspaltung in 2 unterschiedlich große Kern-Fragmente und zwei
bis drei Neutronen. Auf sie wird in diesem
Beitrag nicht näher eingegangen.
Halbwertzeit
Ein weiteres Charakteristikum des radioaktiven Zerfalls ist sein zufälliger Charakter.
Für einen bestimmten Kern lässt sich kein
Zeitpunkt angeben, an dem er zerfällt. Es
gibt aber für jedes Radionuklid eine Zerfallswahrscheinlichkeit pro Zeiteinheit. Für eine
makroskopische Menge folgt die zeitliche
– 11 –
Abbildung 2: vergrößerter Ausschnitt bei Ordnungszahl 5 bis 16 mit 26Al
Abnahme einem Exponentialgesetz. Man
kann daher angeben, in welchem Zeitraum
die Menge auf z.B. die Hälfte zurückgegangen sein wird. Dieser Zeitraum wird Halbwertzeit (HWZ) genannt und ist für die
meisten Radionuklide sehr genau bekannt.
Als Faustregel gilt, dass nach 10 HWZ die
Aktivität auf 10-3 und nach 20 HWZ auf 10-6
der Ursprungsaktivität zurückgegangen ist
(denn 210 = 1024 und 220 = 1.048.576).
Aussagen basierend auf dem Zerfall von
Radionukliden
Nun ist bekannt, dass bei der stellaren
Nukleosynthese und bei Supernova (SN)
-Ereignissen neben stabilen Kernen eine
Vielzahl von radioaktiven Kernen gebildet
werden. Somit ist es nahe liegend zu versuchen, Erkenntnisse aus dem Zerfall dieser radioaktiven Kerne bzw. der dabei emittierten
γ-Strahlung zu gewinnen. 3 Beispiele seien
im Folgenden aufgeführt:
1) Helligkeitsverlauf bei Supernova-Ereignissen
(siehe dazu auch: diese Zeitschrift Nr. 83 vom
März 2011, D. Walker „Die Lichtkurve der Supernova 2011dh in M51“)
Bei einer Explosion würde man als Lichterscheinung eigentlich eine Art Blitz erwarten, der sehr schnell wieder verlischt. Das
ist jedoch nicht so bei einer Sternexplosion.
Die unmittelbar beim Kollaps der bisherigen
Sternstruktur entstehende hochenergetische
Strahlung kann die noch sehr dichte übrige
Sternenmaterie (bei einer SN vom Typ Ia
ist es die gesamte Sternmaterie, die auseinanderfliegt) größtenteils nicht ungehindert
durchdringen und gibt daher einen Großteil
ihrer Energie an die auseinanderfliegende
– 12 –
Sternenmaterie ab. Die sich ausdehnende
Materiewolke wird dadurch stark aufgeheizt
und strahlt die enorme thermische Energie
über eine gewisse Zeit hell leuchtend ab. Nun
wäre zu erwarten, dass die Helligkeit nach
kurzer Zeit wieder stark abnimmt, da die
Temperatur durch die Abstrahlung einerseits und die schnelle Ausdehnung der Wolke
andererseits schnell abfallen müsste. Es ist
jedoch zu beobachten, dass die Helligkeitskurven von Supernovae sowohl des Typs
Ia (thermonukleare SN ohne Überrest) als
auch der Typen II, Ib und Ic (mit kompaktem
Überrest) nach einem Maximum häufig einen
recht langsamen, gestuften, exponentiellen
Abfall aufweisen, der sehr gut dem zeitlichen
Verlauf der radioaktiven Zerfallskette 56Ni
(HWZ 6 d)  56Co (HWZ 77,3 d)  56Fe
(stabil) entspricht. Das spricht dafür, dass
bei diesen Ereignissen ungeheure Mengen an
radioaktivem 56Ni freigesetzt werden (etwa
0,5 Sonnenmassen bei Typ Ia, deutlich weniger und uneinheitlich hoch bei den anderen
Typen). Ein Teil der durch oben genannte
Zerfallskette abgestrahlten Energie wird von
der Explosionswolke adsorbiert und heizt
diese so auch viele Wochen und Monate nach
der Explosion immer noch auf.
2) Der Zerfall von 26Al gibt Hilfestellung
bei der Frage nach der Häufigkeit von
Supernovae
(siehe hierzu auch: SuW 6/2013, F. Alexander
„Aluminium-26 als Botschafter aktueller ElementEntstehung“)
Al ist ein radioaktives Isotop des Elementes Aluminium. Aluminium hat die Ordnungszahl 13, das heißt, die Atomkerne des
Elementes Aluminium haben 13 Protonen im
Kern. Die voran und hoch gestellte Zahl 26
bei der Isotopen-Bezeichnung 26Al stellt die
Massenzahl dar. Da 13 Masseneinheiten auf
die Protonen entfallen, bleiben noch 13 Masseneinheiten für die Neutronen übrig. 26Al
26
ist demnach ein sogenannter (uu)-Kern. Er
besitzt eine ungerade Anzahl von Protonen
und eine ungerade Anzahl von Neutronen.
Die meisten (uu)-Kerne sind instabil, so auch
26
Al. 26Al zerfällt mit einer Halbwertzeit von
717.000 Jahren durch β+-Zerfall in das stabile 26Mg, ein Isotop des Elementes mit der
Ordnungszahl 12 (Magnesium). Dabei gibt
der 26Mg-Kern ein γ-Quant mit der charakteristischen Energie von 1,809 MeV ab, die
zum Aufspüren von 26Al verwendet werden
kann.
Bei Supernova-Ereignissen wird eine
beträchtliche Menge an 26Al freigesetzt.
Das 26Al entsteht dabei vermutlich durch
Photodesintegration aus 28Si, in dem durch
hochenergetische Photonen je ein Proton
und ein Neutron aus dem 28Si Kern herausgeschlagen werden gemäß 28Si  26Al + 1p + 1n.
Denkbar wäre auch eine Kernverschmelzung
der relativ häufigen Kerne von Kohlenstoff
und Stickstoff gemäß 12C + 14N  26Al. Auf
welchem Wege auch immer die Bildung
erfolgt, die bei einem Supernova-Ereignis
durchschnittlich freigesetzte Menge an 26Al
ist enorm. Sie liegt laut Modellrechnungen
im Bereich von 0,00014 Sonnenmassen, was
in etwa 47 Erdmassen entspricht.
Das High Energy Astronomy Observatory 3 (HEAO 3) war ein für Himmelsdurchmusterungen im harten Röntgen- und
γ-Strahlenbereich eingesetztes Weltraumteleskop der NASA, das von 1979 bis 1981 in
Betrieb war. Es hat u.a. die Verteilung und
Häufigkeit von 26Al in unsere Milchstraße
erforscht. An Hand der gewonnenen Daten
ließ sich eine galaktische 26Al-Gesamtaktivität A von 4,8 x 1042 Zerfällen/sec ableiten.
Mit Hilfe der Formel
λ = ln 2 / HWZ
und der bekannten Halbwertzeit von 717000
Jahren = 2,26 x 1013 sec lässt sich die Zerfallskonstante des 26Al-Zerfalls λ in [sec-1]
ermitteln.
– 13 –
Die Gesamtmenge N an 26Al-Kernen in
der Milchstraße lässt sich dann an Hand der
Formel
N = A / λ
berechnen.
Also
λ = 3,065 x 10-14 [sec-1] und
N = 1,56 x 1056
radioaktive Al-Kerne.
Man geht davon aus, dass sich das 26AlInventar unserer Milchstraße in einem dynamischen Gleichgewicht befindet. Das heißt,
die Menge, die pro Zeiteinheit zerfällt, wird
im Mittel durch Supernova-Explosionen wieder ersetzt und damit bleibt die 26Al-Menge
über lange Zeiträume konstant. Wenn das
aber so ist, heißt das, dass innerhalb einer
Halbwertzeit von 717.000 Jahren die Hälfte des Inventars durch Supernovae wieder
nachproduziert werden muss, denn die gleiche Menge ist per definitionem in diesem
Zeitraum ja zerfallen. Mit dieser Maßgabe,
der oben genannten 26Al-Freisetzungsmenge
pro Supernova und der Kenntnis des Gewichtes von einem 26Al-Kern (4,3 x 10-26 kg)
einerseits und der Sonnenmasse (1,99 x 1030
kg) andererseits lässt sich nun die Supernovarate in unserer Milchstraße abschätzen.
Durch SNe in 717.000 Jahren zu produzierende 26Al-Masse:
4,3 x 10-26 kg x 1/2 x 1,56 x 1056
= 3,38 * 1030 kg
Durch 1 SN produzierte 26Al-Masse:
0,00014 x 1,99 x 1030 kg = 2,8 x 1026 kg
Der Quotient aus den beiden Ausdrücke
(ca. 12.000) ergibt die Anzahl der SN-Ereignisse innerhalb der betrachteten Zeitspanne
von 717.000 Jahren. Teilt man schließlich
noch die Anzahl der Jahre durch die Anzahl
der SN erhält man die durchschnittliche
SN-Rate in unserer Milchstraße mit 1 SN
pro 60 Jahre bzw. 1,7 SN pro Jahrhundert.
Das Ergebnis macht Hoffnung, eines dieser
Schauspiele (aber bitte nicht zu nahe) mal
erleben zu können, wobei allerdings zu bedenken ist, dass die meisten Supernovae in
unserer Galaxis von der Erde aus nicht zu
beobachten sind.
3) Die Fokussierbarkeit von γ-Strahlen
schreitet voran – NuSTAR nimmt 44Ti
aufs Korn
Beim Bau und Einsatz von Röntgen- und
γ-Strahlen-Teleskopen hat man mit diversen technischen Schwierigkeiten zu
tun. Zum einen filtert die Erdatmosphäre
beide Strahlenarten fast vollständig aus,
so dass die Teleskope sinnvollerweise in
einer Erdumlaufbahn betrieben werden.
Zum anderen lässt sich hochenergetische
elektromagnetische Strahlung wie Röntgen- und γ-Strahlung durch herkömmliche
optische Linsen nicht fokussieren, da die
Strahlen bei senkrechtem Auftreffen nicht
definiert abgelenkt werden, sondern mehr
oder weniger unbeeinflusst durch die entsprechenden Materialien hindurch gehen.
Man ist stattdessen auf andere Techniken
angewiesen. Röntgenteleskope fokussieren
die einfallende Strahlung durch Reflexion an
speziell gekrümmten und beschichteten Metallflächen. Da die Einfallswinkel sehr klein
sein müssen (Totalreflexion bei streifendem
Einfall), bestehen die neuesten Teleskope
aus sehr lang gestreckten Tuben (10 m und
mehr). Um den bei einem einzelnen Tubus
nur ringförmigen Strahlungseinfall zu verstärken, werden total reflektierende Tuben
verschiedenen Durchmessers koaxial ineinander geschoben (genestet).
γ-Strahlen (Photonenenergie > 0,1 MeV)
durchdringen sogar die Röntgen-Teleskope
für streifenden Einfall und können mit den
bisher bekannten Techniken nicht gebündelt
– 14 –
werden. Bei der Suche nach γ-Strahlenausbrüchen behilft man sich z.B. dadurch, dass
man ein γ-Teleskop mit einem Röntgen-Teleskop kombiniert. Sobald das γ-Teleskop
einen Ausbruch feststellt, sucht das RöntgenTeleskop die meist gleichzeitig eintreffenden
Röntgenstrahlen und ortet dann die neue
Quelle auf einige Bogensekunden genau.
Danach schwenkt auch das γ-Teleskop in
diese Richtung.
Eine andere Methode trotz fehlender Fokussierungsmöglichkeit γ-Strahlen aus einer
bestimmten Richtung messen zu können, arbeitet mit einer codierten Abschattung der
Sensoren (siehe z.B. M. Oertel, Diplomarbeit
„Simulation of Coded Mask Imaging“, Sternwarte Bamberg, Juli 2013). Da hier auf die
langen Tuben verzichtet wird, ist der mechanische Aufwand deutlich geringer. Mit dieser
Methode, die einen hohen Rechenaufwand
beinhaltet, wird die Empfindlichkeit der neuen fokussierenden Geräte zwar nicht erreicht,
der messbare Wellenlängenbereich ist hier
jedoch deutlich größer. Somit haben beiden
Methoden z.Zt. ihre Existenzberechtigung.
Die Fokussierung der γ-Strahlen war bei
den beiden bisher betrachteten Beispielen
1) und 2) (s.o.) keine Anforderung. Beim
nun folgenden dritten Beispiel ist eine gute
Ortsauflösung (< 1 Bogenminute) allerdings
Voraussetzung für den Erfolg und eine solche
Auflösung kann z.Zt. nur durch Fokussierungstechnik erzielt werden.
Am 13. Juni 2012 wurde von der NASA
ein neuartiges γ-Strahlen-Teleskop namens
NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope
Array) in einen Orbit gebracht. NuSTAR ist
in der Lage elektromagnetische Strahlung
im Energiebereich zwischen 6 bis 79 keV zu
fokussieren und einem bildgebenden Verfahren zuzuführen. Nun liegt der angegebene
Energiebereich zwar am alleruntersten Ende
der γ-Strahlung, nämlich im mit der Röntgen-Strahlung überlappenden Bereich (das
Teleskop ist somit eigentlich ein RöntgenTeleskop für harte Röntgen-Strahlen); wenn
man sich aber die richtigen Radionuklide
aussucht, kann man auch in diesem Bereich
fündig werden.
44
Ti ist ein instabiles Isotop des Elements
Titan mit Neutronenunterschuss. Es zerfällt
mit einer Halbwertzeit von ca. 49 Jahren in
44
Sc, ein ebenfalls radioaktives Isotop des
Elements Scandium. Dieses zerfällt mit einer Halbwertzeit von ca. 4 Stunden in das
stabile Calcium-Isotop 44Ca. Beim Übergang des neugebildeten Kerns 44Sc in den
Grundzustand werden ausgesprochen niederenergetische γ-Quanten der Energie 68
und 78 keV ausgesandt. Sie liegen damit
in dem Bereich, den NuSTAR fokussieren
kann. Für die beim Übergang von 44Ca in den
Grundzustand emittierte γ-Strahlung von
1157 keV – das ist eher der übliche Bereich
von γ-Energien - existiert derzeit noch keine
Fokussierungstechnik.
NuSTAR wurde nun auf Cassiopeia A
(Cas A) angesetzt. Cas A ist ein SupernovaÜberrest im Sternbild Cassiopeia in rund
11.000 Lichtjahren Entfernung. Er hat einen
Durchmesser von ca. 10 Lichtjahren. Die
zugehörige Supernovaexplosion hätte auf der
Erde um das Jahr 1680 beobachtet werden
können, wenn sie nicht hinter dichten Gasund Staubwolken stattgefunden hätte. NuSTAR hat die Explosionswolke nun im Lichte der 44Ti-Strahlung aufgenommen. Da das
Licht der Explosion vor etwa 333 Jahren bei
uns eintraf, sind seitdem etwa 6,8 Halbwertzeiten des 44Ti vergangen. Das heißt, dass von
der ursprünglichen Menge nur noch der 26,8
= 111ste Teil vorhanden ist. 99,1 % sind also
bereits in das stabile 44Ca überführt worden.
Die verbleibenden 0,9 % des 44Ti reichten
aber aus, um zu zeigen, dass das Isotop in
der Wolke eine deutliche Ungleichverteilung
aufweist. Die NASA-Wissenschaftler schlossen daraus, dass der Stern bei der Explosion
– 15 –
nicht in annähernd kugelförmiger Gestalt
vorlag, sondern dass er sich vorher massiv
deformierte. Mit dieser Voraussetzung, einer
vorherigen Deformation des Sterns, führen
Computersimulationen von Supernova-Explosionen inzwischen häufiger als bisher zu
plausiblen Resultaten.
(siehe hierzu auch: http://www.nustar.caltech.
edu/news/129/62/NASA-s-NuSTAR-UntanglesMystery-of-How-Stars-Explode/d,news-detail vom
19. Februar 2014)
Fazit und Ausblick
Wir hatten gesehen, dass die Zerfallsreihe 56Ni  56Co  56Fe für das monatelange
Nachleuchten von Supernova-Explosionen
verantwortlich zeichnet.
An Hand der Gesamt-Aktivität von 26Al in
der Milchstraße lässt sich eine Abschätzung
der SN-Rate in unserer Galaxis durchführen.
Die Verteilung von 44Ti in der SN-Explosionswolke Cas A gibt Anlass zu der Vermutung, dass sich Sterne unmittelbar vor einer
SN-Explosion deformieren.
Die Teleskopie von γ-Strahlen steht als
Mittel zur astronomischen Forschung noch
ziemlich am Anfang. Weitere technische
Fortschritte, insbesondere bei der Auflösung
der Optiken und Empfindlichkeit der Sensoren, sind zu erwarten. Damit einhergehend
darf sich die Astro-Gemeinde sicher auch
zukünftig auf interessante Untersuchungsergebnisse, vor allem im Zusammenhang
mit SN-Ereignissen, freuen.
6148 Sterne über Dänemark
von Oliver Paulien
Seit vielen Jahren fahre ich mit meiner
Familie in den Osterferien nach Norddänemark. Ein wenig ausruhen vom alltäglichen
Wahnsinn soll ja bekanntlich gesund sein.
Im Nordwesten von Dänemark in der Jammerbucht liegt der kleine und verschlafende
Küstenort Saltum. Dort oben ist sprichwörtlich der Hund begraben. Umso besser für
meine nächtlichen Aktivitäten. Aufgrund
der spärlichen Besiedlung der Jammerbucht
ist es nachts zappenduster. Die Grenzgröße
liegt bei 6.5 Magnituden im Zenit. Ende April
2014 startete unsere Reise zu den Pferden
und Sternen Dänemarks. Unser Ferienhaus
lag im Dünengürtel direkt am Strand, nur 150
Meter vom Meer entfernt. Zu Fuß brauchte
man nur 5 Minuten zum Sonnenuntergang.
Das ist für Astronomen eine große Entfernung. Das Haus lag wunderbar geschützt
vom stürmischen Wind der Nordsee in einer
Nachts sind alle Fernrohre rot
Der Astrofotograf in der Pause
– 16 –
M13, 102mm, ISO 800, 601 Sek. belichtet
Mulde. Außerdem standen einige Bäume um
das Haus herum, der perfekte Windschutz.
Während der Rest der Familie tagsüber shoppen und reiten war, konnte ich mich ausführlich meinen Projekten widmen. Ziel sollte es
dieses Jahr sein, das Band der Milchstraße
und tiefe, ja tiefe Aufnahmen von Galaxien
zu machen. Da Ende April Neumond war,
hieß die Parole: Photonen sammeln, bis der
Arzt kommt. Und dann passierte es! Wie auf
Bestellung legte sich eine Hochdruckbrücke
quer über Dänemark und blieb volle sechs
M101, 102mm FH-Refraktor,
ISO 800, 1200 Sek. belichtet
– 17 –
NGC 7000. 50mm, ISO 800, 300 Sek. belichtet
Tage lang. Was für ein märchenhafter Sternenhimmel. Ein gewisser Vergleich mit dem
Sternenhimmel von Namibia stellte sich bei
mir ein. Es war einfach nur schön. Ein oder
zwei Becher Glühwein in der Umlaufbahn
und der M-GEN nahm seine Arbeit auf. Das
ist wahrer Urlaub: mit dem Fernglas über
den Himmel zu streifen und von Millionen
bunten Sternen verzaubern lassen. Zur gleichen Zeit ärgerte sich gerade unser Mitglied
Christoph Quandt. In Stockelsdorf regnete
es mal wieder sechs Tage lang. Mein Beileid
an dieser Stelle.
Nach Einbruch der Nacht der Nacht
spannte sich eine märchenhafte Milchstraße über die Nordsee. Einige schwache
Sternbilder, wie z.B. der Drache, gingen im
Sternengewimmel völlig unter. Der Kugelsternhaufen M13 stach hell wie ein Stern
ins Auge. Nicht so wie bei uns, da könnte er
vielleicht sein – oder auch nicht. Nach drei
Tagen nonstop am Teleskop merkte ich, dass
man doch keine zwanzig Jahre mehr alt ist.
Mein innerer Akku, aber auch der vom Teleskop, war sprichwörtlich leer. Eine Nacht
Zwangspause war nun angesagt. Anordnung
von meiner Ärztin. Egal, in den folgenden
drei Nächten wurden wieder weitere super
Deep-Sky Aufnahmen gemacht. Urlaub findet eben ein anderes mal statt! Zum Einsatz
kamen dieses Jahr mein 80mm APO von
Williams und mein neuer 102mm FH Refraktor von Vixen. Die Fernrohre wurden im
Wechsel auf der GP-Montierung montiert.
Die schönste Aufnahme gelang mir von der
Galaxie M101 im Sternbild Ursa Major. Sie
stand um 01:30 Uhr in glasklarer Luft direkt im Zenit. Und so habe ich einfach mal
volle 30 Minuten drauf gehalten und habe
mir während der Belichtung einen kleinen
Nachttrunk gemacht. Beerensaft kann ja so
lecker sein, wenn er aus Talin kommt. Die
M101 zeigte feinste Spiralarme und eine
Menge feinster Details. Alleine dafür lohnte
– 18 –
sich der sechstägige Schlafentzug. Mit dem
80mm APO gelangen tolle Hα-Aufnahmen.
Der Pelikannebel IC 5067 und IC 1318 im
Sternbild Schwan schreien förmlich nach
kurzen Brennweiten.
Wer also einmal so richtig nicht ausspannen möchte und keinen Schlaf braucht, muss
einfach mal nach Norddänemark in die Jam-
merbucht fahren. Da gibt es von Seiten des
Himmels keinen Grund zum jammern. Es
lohnt sich auf alle Fälle. Unsere nächste Reise
für 2015 wird bereits geplant. Das Feuerholz
(Eiche, Mahagoni und Kiefer) für den Kamin
liegt bereits eingelagert und getrocknet neben den Teleskopen.
Viel Spaß in Dänemark!
Milchstraße über der Nordsee. 24mm, ISO 800, 360 Sek. belichtet
Nachtleuchtende Wolken
von Ralf Biegel
Am Freitag, dem 27. Juni 2014, konnte
ich bei mir zu Hause in Kühlungsborn Leuch­
tende Nachtwolken (NLC) beobachten. Sie
erschienen kurz nach 00:00 Uhr und waren
bis ca. 03:40 Uhr gut zu sehen. Diese Leuch­
tenden Nachtwolken waren außergewöhnlich
hell. Sie beleuchteten zeitweise sogar Gegenstände und erreichten damit die Stärke 5. Zu
Beobachtungsanfang standen sie ca. 8° über
dem Horizont. Während ihrer größten Hellig– 19 –
1:51 Uhr, 10 s mit F 4 bei ISO 200, 17 mm
2:16 Uhr, 5 s mit F 4 bei ISO 200, 19 mm
2:46 Uhr, 4 s mit F 5,6 bei ISO 200, 17 mm
keit erreichten sie ca. 15° um zum Ende sogar
mit ca. 25-30° weit über Kapella zu steigen.
Fotografiert habe ich die Nachtwolken
mit einer Canon EOS 600D. Als Objektiv
habe ich ein Tamron SP AF 17-50mm F/2,8
XR Di II VC verwendet. Dazu kamen noch
ein Stativ und ein Kabelfernauslöser.
Zu den Einstellungen: Am Objektiv
musste der Bildstabilisator ausgeschaltet
werden, da mit Stativ fotografiert wurde.
Aufgrund der Helligkeit der NLC´s konnte
ich den Autofokus eingeschaltet lassen. An
der Kamera habe ich die Spiegelvorauslösung und den Dunkelbildabzug aktiviert.
Die Kamera wurde auf „manuell“ gestellt.
Belichtet habe ich zwischen 10s und 2s bei
Blende 4 bis 5,6 und mit ISO 200, je nach
Helligkeit der NLC´s.
3:13 Uhr, 2 s mit F 5,6 bei ISO 200, 17 mm
– 20 –
Serien
Das Sternbild Piscis Austrinus (Südlicher Fisch)
Herkunft, Mythologie, Beobachtungshinweise
zusammengestellt von E.-Günter Bröckels
Der Südliche Fisch gehört zu den ganz
alten und seit Jahrtausenden bekannten Sternbildern und somit auch zu den 48 Sternbildern
der antiken griechischen Astronomie, die bereits von Ptolemäus beschrieben wurden. In
bildlichen Darstellungen scheint der Fisch auf
dem Wasserschwall aus dem Krug des Wassermanns zu schwimmen. Oftmals wird er aber
mit dem Rücken nach unten gezeigt wie er
mit seinem großen Maul den Wasserschwall
des Wassermanns auffängt und sein Hinterleib
schneckenartig aufgerollt ist.
Der Astronom Julius Staal (1919 – 1986)
verfolgte die Geschichte des südlichen
Fisches zurück bis zur ägyptischen Mythologie und fand hier folgendes:
Der Gott-König Osiris-Serapis der Ägypten die Zivilisation brachte, wurde von
seinem eifersüchtigen und machtgierigen
Bruder Seth ermordet und in 14 Teile zerstückelt. Seth warf diese in den Nil. Isis, die
Schwester und Gefährtin des Osiris suchte
die Teile wieder zusammen uns fand alle bis
auf den Phallus, den die Nilkrabbe Oxyrhynchus verschluckt hatte. Sie hatte auch schon
das Wasser des Lebens, welches der Wassermann aus seinem Krug vergossen hatte,
verschlucken wollen. Oxyrhynchus griff die
nach dem letzten Teil ihres Bruders suchende Isis an und wollte sie ertränken. Da kam
ein großer Fisch und rettete Isis. Isis gestaltet einen Ersatz für Osiris‘ fehlenden Penis
oder Phallus, entweder aus Ton, Holz oder
Gold, und befestigte diesen am Körper ihres
toten Mannes, brachte ihn zum Leben und
konzipiert Horus. (Der Ersatzphallus sollte
sich auch in dieser Konstellation wiederspiegeln.) Als die Zeiten gekommen waren, die
jährlichen Nilüberschwemmungen zu beenden, nahm dieser Fisch die Wassermassen
aus dem Krug des Wassermannes (Sternbild
Aquarius) in sich auf. Als Retter wurde der
Fisch an den Himmel versetzt.
Die Konstellation hat ihren Ursprung in
der babylonischen Kultur, wo sie als Mul Ku,
der Fisch, bekannt war. Sie wurde mit dem
Mythos über die syrische Fruchtbarkeitsgöttin Decerto, die bei den Griechen Atargatis
heißt, verbunden, welche bei Bambyce in
einen See in der Nähe des Euphrat im heutigen Nordsyrien fiel, und von einem großen
Fisch vor dem Ertrinken gerettet wurde. Die
Göttin strafte danach alle, die Fisch aßen, mit
Ausnahme ihrer eigenen Priester.
– 21 –
In einer Version dieser Geschichte nach
dem griechischen Schreiber Diodoros Sikulos, warf sie sich absichtlich in einen See bei
Askalon in Palestina und versuchte Selbstmord zu begehen, als sie nach einer Affäre
mit dem jungen Syrer Kaistos sein Kind Semiramis gebar. Sie tötete ihrer Liebhaber,
verließ ihre Tochter und wurde in eine Meer-
Darstellung auf einem Himmelsglobus
jungfrau verwandelt. Ihre Tochter wurde von
Tauben aufgebracht und wuchs als Semiramis, die assyrische Königin bzw. als Königin
von Babylon auf. (Sternbild Columba, Die
hängenden Gärten)
Bei den Babyloniern wird dieses Sternbild auch mit dem Fischgott Oannes in Verbindung gebracht und gilt hier als Vorfahre
der Fische im Sternbild Pisces.
Auch Eratosthenes, der diese Konstellation der Große Fisch nannte, sagte, dass
es die Eltern der beiden kleineren Fische
darstelle.
Vor dem 20. Jahrhundert war es auch als
Piscis Notius bekannt wie zum Beispiel in
J.E. Bode´s Sternatlas von 1782 zu sehen.
Die Sterne der modernen Konstellation Grus
bzw. Kranich bildeten einmal den „Schwanz“
Piscis Notius Uranometria Bayer 1603
des Piscis Austrinus. Im Jahre 1597/58 entwarf der Astronom Petrus Plancius aus diesem Teil des südlichen Fisches eine separate
Sternbildkonstellation und benannte es nach
dem Kranich.
Allen sagt: „La Lande behauptet, dass
Dupuis bewiesen hatte, dass dieses Sternbild
bei den Syrern das Symbol des Gottes Dagon
sei.“ Der Hauptgott der alten Philister wurde
als halb Mensch und halb Fisch dargestellt
und hatte Meermann Eigenschaften.
Piscis Austrinus
Abkürzung: PsA
Genitiv: Piscis Austrini
deutsch: Südlicher Fisch
Piscis Austrinus ist ein wenig markantes
Sternbild südlich des Himmelsäquators
und steht im Spätsommer und an Herbstabenden über dem Südhorizont südlich des
Wassermannes. Lediglich der hellste Stern
Fomalhaut ist mit 1�16 auffallend hell. Die
übrigen Sterne sind nicht heller als die 4.
Größenklasse. Aufgrund seiner Lage steht
das Sternbild von Deutschland aus gesehen
tief am Horizont.
Der südliche Fisch ist umgeben vom Wassermann im Norden, vom Steinbock im Norden und Osten, im Westen vom Mikroskop,
im Süden vom Kranich und im Osten vom
Bildhauer. Sein rechteckiges Areal ohne Ein-
und Ausbuchtungen erstrecht sich in Rektaszension von 21h 27m 14s bis 23h 06m 55s und in
Deklination von -36° 27´ 33“ bis -24° 49´ 30“
und schließt dabei 245 Quadratgrad ein. Ab
dem 54. Breitengrad bis 90° Süd ist es vollständig sichtbar.
Dieses Himmelsareal geht vom 14. September bis zum 9. Oktober jeweils um 22 Uhr
durch den Meridian und hat somit seinen
Höchststand (Kulmination) um den 25. September.
α PsA ist unter den Eigennamen Fomalhaut oder Diphda bekannt. Diese Namen
kommen aus dem Arabischen Famol-Hoot
el Ganoubi und bedeuten Maul des Fisches
bzw. Frosch. Trotz seiner Helligkeit von
1�3 und einer Spektralklassenzugehörigkeit
nach A3 ist er wegen der Luftverschmutzung
oftmals im südlichen Horizontdunst schwer
auszumachen. Eine gedachte Gerade von den
beiden westlichen Sternen des Pegasusvierecks durch den Wassermann hindurch nach
Süden weist direkt auf Alpha Piscis Austrini.
Sein Licht kommt von einer 9400 Kelvin heißen Sternoberfläche und braucht bis zu uns
25 Jahre. Daraus abgeleitet ist dieser Stern
1,6 mal größer und 16 mal heller als unsere
Sonne und einer ihrer nächsten Nachbarn.
Bei Fomalhaut wurde eine jährliche Eigenbewegung von 0„367 entsprechend 1° pro
9820 Jahren und eine Radialgeschwindigkeit von + 6 km/s festgestellt. Aufnahmen des
Weltraumteleskop Hubble zeigen, dass den
Stern eine Staubscheibe von 40 Milliarden
Kilometer Durchmesser umgibt. Vermutlich
besitzt Fomalhaut einen größeren Planeten
in 7 bis 10 Milliarden Kilometer Entfernung
(das ist etwa der 50 bis 70fache Abstand
Erde-Sonne). Hier sind jedoch noch nicht
alle Untersuchungen beweiskräftig abgeschlossen.
TW Piscis Austrini in unmittelbarer
Nähe zu Fomalhaut ist möglicherweise mit
diesem verbunden. Der Abstand beträgt nur
1 Lichtjahr und seine Helligkeit 6�5. Zudem
ist TW PsA ein variabler BY Draconis-Typ.
β PsA ist ein optischer Doppelstern.
Zwei Sterne der Helligkeiten 4�4 und 7�5
stehen in einer Entfernung von 30,3“ zueinander. Die Sterne gehören den Spektralklassen A1V und G2 an. Der hellere Stern ist
ein weißer Stern der scheinbaren Helligkeit
4�3, hat eine absolute Helligkeit von 0�2 also
des 60fachen der Sonne. Das Licht dieses
Doppelsternpaares ist 150 bzw. 220 Jahre
zu uns unterwegs. Aufgrund ihres relativ
weiten Winkelabstandes können sie bereits
mit einem kleinen Teleskop in Einzelsterne
aufgelöst werden.
Bei den Abbildungen, wo dieser Fisch
mit dem Rücken nach unten (Süden) abgebildet wird, markiert Beta Piscis Austrinus
die Rückenflosse des Fisches.
Beta, Delta und Zeta Piscis Austrini bilden bei den Chinesen die Tien Kang („himmlischer Tau“).
γ PsA steht südlich von Fomalhaut und
ist auch ein Doppelstern. Seine 4�5 und 8�1
hellen Komponenten stehen 4„3 auseinander und 180 bzw. 222 Lichtjahre von uns
entfernt. Der Hauptstern ist ein roter Riese
des Spektraltyps A0III mit einer absoluten
Helligkeit von 0�3
δ PsA zeigt sich ebenfalls als Doppelstern. Seine Komponenten stehen 5“ auseinander, sind 4�3 und 10�5 hell und leuchten
aus 180 ± 10 Lichtjahren Entfernung. Für
ihn fand ich den Eigennamen Aboras. Die
Hauptkomponente ist ein G8III Spektraltyp
mit einem orangefarbenen Licht von einer
4500 Kelvin heißen Sternoberfläche.
ε PsA steht nordwestlich von Formalhaut
und bildet mit ihm und Beta ein spitzwinkliges
Dreieck. Er leuchtet scheinbar 4�1 hell, ist absolut -2�6 hell und sein B8V-Spektrum verrät
einen Heliumstern mit einer Oberflächentemperatur von 20000 Kelvin. Diese Information
ist 750 Jahre zu uns unterwegs gewesen.
θ PsA markiert die Schwanzflosse ebenfalls mit zwei Sternen in 37“ Abstand. Einzeln
sind sie nur 5�1 und 11�0 hell und ihr Licht
ist immerhin 1100 Jahre zu uns unterwegs.
µ PsA steht in einem kleinen Trapezoid
an der hinteren Rückenflosse bzw. markiert
den aufgerollten Teil des Fischschwanzes
mit einer variablen Helligkeit von 5�2 bis
5�5 mit einer von 7,975 Tagen. Er gehört
zur Veränderlichenklasse der Cepheiden und
sein Spektrum verrät uns einen F0-Stern mit
3 facher Sonnenleuchtkraft in einer Entfernung von 69 Lichtjahren.
η PsA auch ein Doppelsternsystem mit
einer Gesamthelligkeit von 5�4 und den Einzelhelligkeiten von 5m und 6�8 in 1„8 Distanz
zueinander und ist 500 Lichtjahre von uns
entfernt. Es besteht aus zwei leuchtkräftigen
Sternen der Spektralklassen B7 und A2. Sie
können mit einem mittleren Teleskop getrennt werden.
S PsA ist ein langer Zeitraum Mira-Variable vom Typ roten Riesen, die zwischen
8,0 und 14,5 Größenordnung über einen
Zeitraum von 271,7 Tage reicht.
V PsA ist ein semiregulärer veränderlicher Stern, dessen Helligkeit zwischen
8�0 und 9�0 über einen Zeitraum von 148
Tage variiert.
Lacaille 9352 ist ein schwacher roter
Zwergstern der Spektralklasse M2 mit einer
Oberflächentemperatur von 3600 Kelvin,
der gerade einmal 10,74 Lichtjahre von uns
entfernt ist. Seine Helligkeit von nur 7�3 ist
zu schwach, um mit dem bloßen Auge gesehen zu werden. Dieser Stern weist nach
Barnard´s Pfeilstern (Oph), Kapteyns Stern
(Pic) und dem Groombridgestern 1830 in
UMa die viertschnellste Eigenbewegung
auf. Seine Radialgeschwindigkeit beträgt
+9,7 km/s.
NGC 7172 ist eine Spiralgalaxie auf der
Position RA 22h 02m 02s, DEC -31° 52´18“.
Ihre scheinbare Helligkeit von 11�8 verteilt
– 24 –
NGC 7172
sich auf einer Fläche mit der Winkelausdehnung 2‚24 x 1‚35. Die Flächenhelligkeit ist
12,9 mag/arcmin2 und sie ist rund 120 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Diese
Galaxie wurde am 23. September 1834 von
J. F. W. Herschel entdeckt. Sie gehört mit
NGC 7173, NGC 7174 und NGC 7176 zur
Hickson Compact Group 90.
NGC 7173 ist eine elliptische Galaxie des
Typs E+ pec: auf der Position RA 22h02m03s
/ Dec -31°58´27“, die etwa 99 Millionen
Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Sie
Die Galaxien NGC 7173 (links), NGC 7174
(rechts) und NGC 7176 (unten) aufgenommen
vom Hubble Weltraumteleskop.
ist bei einer Winkelausdehnung von 1,38´x
0,95´ noch 11m9 hell und ist ein Mitglied der
HCG90. Die Galaxie NGC 7173 wurde 2 Tage
nach NGC 7172 am 25. September 1834 vom
britischen Astronomen John Frederick William Herschel entdeckt.
NGC 7174 ist ein interaktives Galaxienpaar mit der Galaxie NGC 7175 mit einer
ungewöhnlichen Staubstruktur und einem
Spiralarm der in unsere Richtung perspektivisch verdreht ist. Sterne werden von den
Galaxiennachbarn aus ihren ursprünglichen
Positionen gerissen und neu verteilt. Die
verbleibenden Staubstrukturen bilden eine
schwächere Lichtkomponente in der Galaxiengruppe. In NGC 7174 entstehen auf dem
verbliebenen unförmigen Hauptarm massenhaft neue Sterne. Letztendlich glauben die
Astronomen, dass die Sterne in NGC 7174
in ein riesiges „Insel Universum“ umverteilt
werden, zehn bis hundert Mal so massiv wie
unsere Milchstraße.
NGC 7176 scheint eine glatte, normale
elliptische Galaxie ohne viel Gas und Staub
zu sein. Auch sie gehört zur HCG 90 und
steht rund 108 Millionen Lichtjahre tief im
Raum.
NGC 7314 ist eine ist eine Spiralgalaxie
vom Typ SAB8rs)bc Seyfert 1.9, welche
etwa 50 Millionen Lichtjahre von der Erde
entfernt ist. NGC 7314 wurde am 29. Juli
1834 von dem britischen Astronomen John
Frederick William Herschel auf der heutigen
Position in RA 22h 35m 46s und in DEC -26°
03´01“ entdeckt. Diese Galaxie hat eine visuelle Helligkeit von 10�8 bei einer Winkelausdehnung von 4‚4 x 1‚8. Sie weist eine
Radialgeschwindigkeit von +1428 km/s auf.
In ihrer Nähe entdeckten Forscher des MaxPlanck-Instituts für extragalaktische Physik
in Garching einem uralten massereichen
Galaxienhaufen mit der Bezeichnung XMMUJ2235.3-2557 in 9 Milliarden Lichtjahren
Entfernung entdeckt.
– 25 –
NGC 7176
NGC 7314
Literatur- und Herkunftsnachweise:
• dtv-Atlas zur Astronomie 1985, Herrmann, J.
• Sternbilder und ihre Legenden, Perry, W.
• Internet – Wikipedia u.a.
• div. Autoren
• Wikimedia Commons, the free media repository
• Sternbilder von A bis Z, Rükl, A.
• Sternzeichen und Sternbilder, Bayer, J.
• Die großen Sternbilder, Ridpath, I.
• Taschenatlas der Sternbilder, Klepesta / Rükl
• Was Sternbilder erzählen, Cornelius, G.
Die Serie
der Sternbildbeschreibungen
wird fortgesetzt.
An dieser POLARIS haben mitgewirkt
Klaus Ammann, Ralf Biegel, E.-Günter Bröckels, Oliver
Paulien und Ulrich Steinmann
Herzlichen Dank!
– 26 –
ASL – Arbeitskreis Sternfreunde Lübeck e.V.
Der Jahresbeitrag beträgt 30€. Schüler, Auszubildende, Studenten, Wehr- und Zivildienstleistende
bis zum 25. Lebensjahr sowie Rentner zahlen einen ermäßigten Beitrag von 15€. Für Familien wird
ein Familienrabatt gewährt. Eine Aufnahmegebühr wird nicht erhoben. Der Beitrag ist innerhalb
der ersten zwei Monate eines Jahres unaufgefordert zu entrichten; eine Beitragsrechnung wird nicht
zugesandt. Ein entsprechender Hinweis findet sich in der letzten POLARIS-Ausgabe des jeweiligen
Vorjahres. Die Zahlung soll über das Vereinskonto erfolgen. Aber auch Barzahlung bei einem Vorstandsmitglied ist im Rahmen von Veranstaltungen des Vereins oder der Sternwarte Lübeck möglich.
Mitglieder, die mit der Beitragszahlung in Verzug geraten sind, haben keinen Anspruch auf Leistungen
des Vereins. Ein Austritt aus dem Verein ist nur zum Ende eines Kalenderjahres möglich und mit einer
Kündigungsfrist von drei Monaten schriftlich zu beantragen.
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POLARIS – Mitteilungen des Arbeitskreis Sternfreunde Lübeck e.V.
ISSN 0930-4916
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Felicitas Rose
Reinhard Albert
Torsten Lohf
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Redaktionsschluss für die nächste POLARIS ist der
5. November 2014.
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