OT144_Reise_Urknall2013_04

Reise in das Weltall bis zurück
zum Urknall
Reise in 3 Stufen
- unser Wohnhaus
(Planetensystem)
- unsere Heimatinsel
(Milchstraßengalaxie)
- bis zum Ursprung der Welt
(Urknall)
Von September 2003 bis September 2008
Ab September
Seit September
2008 2008
Teleskop Meade
12‘‘ = 300mm
Durchmesser
Unser Wohnhaus:
Das Planetensystem
Mondfinsternis am 21.02.2008, Aufnahmen aus Peine
Sonnenfinsternis 2006, Aufn. von W. Meirich in der Türkei
Planetensystem
Maßstab: 1 : 1 000 000 000 (1 : 1 Milliarde)
Objekt
Sonne
Durchmesser
Abstand von der Sonne
140,00 cm
0
Erde
1,22 cm
150 m
Mars
0,67 cm
225 m
Jupiter
14,00 cm
750 m
Saturn
12,00 cm
1500 m
0,2 cm
6000 m
Pluto
Nach 122 Jahren trat Venus am 08. 06. 2004 wieder vor die Sonne
Jupiter mit dem Mond Jo am 13.01.2002 in einer
Entfernung von 630 000 000 km
Störenfriede im Planetensystem:
•Kometen
•Asteroiden
Komet C/2011 L4 (PANSTARRS) am 13.03.2013 (links) und am
25.03.2013 (rechts).
Ein besonderes Ereignis in der Nacht vom 17. zum 18. August 2002: Der etwa
500 m große Asteroid 2002 NY40 rast mit ca. 30 000 km/h in einem Abstand
von ca. 500 000 km an unserer Erde vorbei.
Asteroideneinschläge:
•1 km Durchmesser: Katastrophe lokal begrenzt
(Nördlinger Ries, vor 14,6
Millionen Jahren)
•10 km Durchmesser: Globale Katastrophe
(Mexiko, vor 65 Mill. Jahren)
Alle 1000 Jahre ein Einschlag: 1 km Durchmesser
Alle 50 ..100 Millionen Jahre: 10 km Durchmesser
Zusammenfassung: Unser Planetensystem
Unsere Heimatinsel:
Die Milchstraßengalaxie
Angabe der Entfernungen in Lichtjahren:
1 Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt,
das ist eine Strecke von 9 500 000 000 000 km (9,5 Terameter)
Die Lichtgeschwindigkeit beträgt im Vakuum ca. 300 000 km/s
Erde – Sonne
8 Lichtminuten
Erde – Pluto
5 Lichtstunden
Erde - nächster Stern
4,5 Lichtjahre
7600 Lj entfernt,
12 Millionen Jahre alt
Die Plejaden (Siebengestirn), offener Sternhaufen in 440 Lj Entfernung im
Sternbild „Stier“. 100 Millionen Jahre alt.
Kugelsternhaufen M13, hellster des Nordhimmels, 22 500 Lj
Lebenslauf der Sterne
Erster Teil: Geburt
• Zusammenschrumpfen von Gaswolken
(Wasserstoff)
• Bildung einer Scheibe
• Klumpenbildung
• Einsetzen von Wasserstoffbrennen durch hohen
Druck und hohe Temperatur
• Wasserstoff verbrennt zu Helium (Kernfusion)
Je größer der Stern, desto schneller und stärker die
Verbrennung und desto kürzer seine Lebenszeit
Orionnebel
Orionnebel (1400 Lichtjahre entfernt)
Rosettennebel,
5500 Lj
entfernt
NGC 281 im Sternbild Kassiopeia, Entfernung: 9500 Lichtjahre
Lebenslauf der Sterne
Zweiter Teil: Der Tod
• Ist ein Teil des Wasserstoffs verbrannt setzen neue
Kernreaktionen ein (Schalenbrennen) und der Stern
bläht sich zu einem „Roten Riesen“ auf
• Der Kern schrumpft, die Hülle des „Roten Riesen“ wird
abgestoßen.
• Die Hülle verteilt sich im Raum, der Kern schrumpft zu
einem weißen Zwerg.
Sterne mit sehr großen Massen explodieren!!
M27, Hantelnebel: 1000 Lj (?) entfernt, die gasförmige Hülle
wird vom Stern zum Leuchten angeregt.
Ringnebel M 51 in der Leier in einer Entfernung von 2000 Lichtjahren
M
M 97 Eulennebel, Alter 6000 Jahre, Entfernung 1300 ..3000 Lj
M1 Krebsnebel (6000 Lj): Reste einer Sternexplosion
bzw.Supernova, die vor 900 Jahren stattfand.
Ursprünglich gab es nur Wasserstoff
und Helium!
Woher kommt eigentlich das Gold,
was wir auf der Erde finden?
Wie entstand es und wie kam es auf die
Erde?
Woher kommen überhaupt die Stoffe
bzw. Elemente, insbesondere die
schweren Metalle?
Entstehung von Metallen bei großen Sternen
Explosive Nukleosynthese (Entstehung der schweren Elemente wie Cu, Gold durch Supernova)
Supernova-
Aus-
explosion
dehnung
Massereicher Stern bläht sich
auf, nach Beendigung der Kernfusion fällt der Stern zusammen,
die einfallende Materie wird am
Kern reflektiert und das Material
in den Raum geschleudert.
Bei der Explosion entstehen freie Neutronen, die
mit den Atomkernen der
Elemente des Sterns (z. B.
Eisen) noch schwerere
Elemente wie z. B. Kupfer
oder Gold bilden.
Nach der Explosion breiten sich die Stoffe in Form
einer Wolke aus und daraus können zusammen mit
Gaswolken (H) neue Sterne und Planetensysteme
entstehen.
M1 Krebsnebel (6000 Lj): Reste einer Sternexplosion
bzw.Supernova, die vor 900 Jahren stattfand.
Bis zum Ursprung der Welt:
Der Urknall
M31, Andromedanebel
2,5 Millionen Lj
Feuerradgalaxie M101. Entfernung 27 Millionen Lichtjahre
NGC 4565, 31 Mill. Lj.
M104 Sombrerogalaxie, 3x so groß wie unsere Galaxie, 40 Millionen Lichtjahre entfernt
Was glaubte man 1920?
Das Universum ist
statisch
ewig
auf großen
Skalen
keine
Bewegung
keine
Änderungen
mit der
Zeit
Hubble entdeckt die Galaxienflucht
• Die Galaxien entfernen sich
von uns.
• Je weiter sie weg sind,
desto schneller entfernen
sie sich.
•v=H*d
v Geschwindigkeit
H Hubble Konstante
d Entfernung
Die Theorie des Urknalls (früheste Augenblicke des Universums)
- Unglaublich winzige, heiße und dichte Zusammenballung aus
Strahlung und Materie
- Expansion und Abkühlung, später Entstehung von Sternen und Galaxien
Nukleosynthese
Keine
Änderung
.+ . +
+
n
.. + . + .
+ . n
+
.
. + .
n +
+ ..
.. n+ +
n n
.
+ + n .
.+
+
. + .+ +.
. + .. +
n +
.. . + n
+ ..
.. + +
+ . .. +
. + ..
+
+
+
+
.
Gaswolken,
Beginn
Sternentstehung
Atombildung
(durchsichtig)
.
.
+
.
n +
+ n
+
.
.
+
.
+
.
+
.
+
.
.
+
+
.
+
.
*
*
*
Sterne und
Galaxien
**
*
+
.
.
+
+
* *
nach
1s
nach
3 min
nach
380 000
Jahren
Nach ca.
400 Millionen
Jahren
heute
1010 K
1009 K
3000 K
300 K
3K
Bild vom Satelliten im visuellen Bereich. Es zeigt den gesamten Raum um
uns, allerdings auf einer Fläche aufgespannt. (Vergleich Erde)
So sehen wir das Universum mit unseren Augen. Alle Strahlungsquellen
stammen von Sternen.
Blick auf Wolkendecke:
Man sieht die Fläche
(Fläche der letzten
Streuung) zu dem
Zeitpunkt, als das
Universum durchsichtig wurde; allerdings durch die
Raumexpansion mit
einer anderen
Wellenlänge.
Bild vom Cobe Satelliten mit geringer Auflösung. Es zeigt den gesamten
Raum um uns, allerdings auf einer Fläche aufgespannt.
So würden wir die Hintergrundstrahlung sehen, wenn wir sie mit unseren
Augen wahrnehmen könnten.
Bild vom NASA Satelliten WMAP, der Temperaturunterschied zwischen
dem heißesten und kältesten Punkt beträgt ca. 0,0004 grd bzw K.
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotrop Probe) NASA Mission ab 2001
Neuste Aufnahme der Hintergrundstrahlung vom 21. März 2013.
Aufgenommen mit dem Planck Weltraumteleskop
Das Weltalter in einem Jahr (1 Mill. Jahre entspr. ¾Stunde)
•1. Januar:
Start mit dem Urknall (dichtes Gemisch aus
Protonen und freien Elektronen) nach ½ Stunde:
Bildung von Atomen, später von Klumpen
•07. Februar:
Unsere Milchstraßengalaxie hat sich bereits
annähernd seinem heutigen Zustand entwickelt
•03. September: Entstehung unseres Sonnensystems; nach
etwa einem Tag war es fertig
•16. Dezember: Wirbeltiere
• 19. Dezember: Pflanzen haben sich auf der Erde entwickelt,
einige Tage später entstehen die ersten Wälder,
Atmosphäre wird mit Sauerstoff angereichert
• 25. Dezember: Die ersten Säugetiere erscheinen, es
dominieren aber noch die Dinosaurier
• 30. Dezember: Einschlag eines Asteroiden, Dinosaurier
sterben aus, Säugetiere und Vögel setzen
sich durch
31. Dezember
• 22:00 Uhr:
Es entwickeln sich Lebewesen mit
aufrechtem Gang und großen Hirnen
• 23:55 Uhr:
Neanderthaler
• 23:58 Uhr:
Es entstehen Höhlenzeichnungen
• 23:59:55 Uhr:
Jesus Christus lebt
• 23:59:59 Uhr:
Bach komponiert und Kant philosophiert
Ich lebe seit 0,15883 Sekunden!!
Prost Neujahr!!!