Kometen, Sterne, Galaxien – Astronomie in der Hamburger Sternwarte
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Kometen, Sterne, Galaxien – Astronomie in der Hamburger Sternwarte Abbildung 0.1: Großer Refraktor und 1 m-Spiegelteleskop der Hamburger Sternwarte in Bergedorf Foto: Gudrun Wolfschmidt (2010 und 2014) Nuncius Hamburgensis Beiträge zur Geschichte der Naturwissenschaften Band 24 Gudrun Wolfschmidt (Hg.) Kometen, Sterne, Galaxien Astronomie in der Hamburger Sternwarte Zum 100jährigen Jubiläum der Hamburger Sternwarte in Bergedorf Hamburg: tredition 2014 Nuncius Hamburgensis Beiträge zur Geschichte der Naturwissenschaften Hg. von Gudrun Wolfschmidt, Universität Hamburg, Zentrum für Geschichte der Naturwissenschaft und Technik (ISSN 1610-6164). Diese Reihe „Nuncius Hamburgensis“ wird gefördert von der Hans Schimank-Gedächtnisstiftung. Dieser Titel wurde inspiriert von „Sidereus Nuncius“ und von „Wandsbeker Bote“. Wolfschmidt, Gudrun (Hg.): Kometen, Sterne, Galaxien – Astronomie in der Hamburger Sternwarte. Zum 100jährigen Jubiläum der Hamburger Sternwarte in Bergedorf. Hamburg: tredition (Nuncius Hamburgensis – Beiträge zur Geschichte der Naturwissenschaften, Band 24) 2014. Abbildung – Cover vorne: 1 m-Spiegelteleskop-Gebäude – Foto: G. Wolfschmidt Frontispiz: Gebäude des Großen Refraktors und 1 m-Spiegels der Hamburger Sternwarte in Bergedorf – Foto: G. Wolfschmidt Titelblatt: Astronomiepark – Sonnenkugel vom Planetenweg, Foto: G. Wolfschmidt (2014) Abbildung auf dem Cover hinten: Teleskope der Sternwarte – Foto: G. Wolfschmidt Zentrum für Geschichte der Naturwissenschaft und Technik, Hamburger Sternwarte, Fachbereich Physik, MIN Fakultät, Universität Hamburg Bundesstraße 55 – Geomatikum, D-20146 Hamburg http://www.hs.uni-hamburg.de/DE/GNT/w.htm Dieser Band wurde gefördert von der Schimank-Stiftung. Das Werk, einschließlich aller seiner Teile, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung ist ohne Zustimmung des Verlages und des Autors unzulässig. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Verlag: tredition GmbH, Mittelweg 177, 20148 Hamburg ISBN 978-3-8495-7967-8 – ©2014 Gudrun Wolfschmidt. Printed in Germany. Inhaltsverzeichnis Vorwort: Kometen, Sterne, Galaxien – Astronomie in der Hamburger Sternwarte Gudrun Wolfschmidt (Hamburg) 13 13 Klassische Astronomie 1 George Rümkers Hamburger Nebelbeobachtungen Wolfgang Steinicke (Freiburg im Breisgau) 1.1 Lebenslauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 „Circumpolar-Nebel“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Rümkers Entdeckung eines neuen „Nebels“ und eine Kontroverse mit Auwers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 Rümkers zweite Beobachtungskampagne . . . . . . . . . . . . . 1.5 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 22 22 2 Max Beyer – Ein Amateurastronom mit Leib und Seele Manfred Holl (Hamburg) 2.1 Max Beyers Lebenslauf . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Das Äquatoreal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Beobachtungen mit dem Äquatoreal . . . . . . . 2.3.1 Marsbeobachtungen . . . . . . . . . . . . 2.3.2 Max Beyer als Kometenbeobachter . . . . 2.3.3 Max Beyer als Veränderlichenbeobachter . 2.4 Das Vollmondkränzchen . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Nachruf Max Beyer (auszugsweise) . . . . . . . . 2.6 Literatur und Webquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 27 37 40 43 45 50 52 54 58 3 Die Uhren der Sternwarte Hamburg Manfred Lux (Hamburg) 3.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Zeitbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Zeitbewahrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 61 62 63 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 15 16 6 Inhaltsverzeichnis 3.4 3.5 . . . . . 63 64 66 66 69 4 Zeitdienst und Zeitball Detlev Machoczek (Hamburg) 4.1 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 82 3.6 Zeitabgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Uhren der Hamburger Sternwarte und 3.5.1 Pendeluhren . . . . . . . . . . . . . 3.5.2 Chronometer . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ihre Uhrmacher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Astrometry 1960–1980: from Hamburg to Hipparcos Erik Høg (Copenhagen) 5.1 Photon-counting astrometry in Hamburg led to Hipparcos and Gaia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 APPENDIX: Life and work in Hamburg . . . . . . . . . . . . . 5.3 Towards astrophysics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1 Original Schmidt plate in my table . . . . . . . . . . . . 5.3.2 Digitize plate measurement . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 No return to Denmark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5 The new astrometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5.1 Photon-counting astrometry in review . . . . . . . . . . 5.5.2 Danish, English and Spanish collaboration . . . . . . . . 5.5.3 Photon-counting astrometry in space . . . . . . . . . . . 5.6 Return to astrometry with a great idea . . . . . . . . . . . . . . 5.6.1 The new begin for photoelectric astrometry . . . . . . . 5.6.2 First presentation of the idea in Jena . . . . . . . . . . . 5.6.3 Publication and discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.6.4 Realize the idea for Australia . . . . . . . . . . . . . . . 5.6.5 Heckmann launches after 102 days! . . . . . . . . . . . . 5.7 Danish computer beats American by factor ten . . . . . . . . . 5.7.1 The GIER computer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8 Building the instrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8.1 Seven years working on the ideas: 1960–67 . . . . . . . 5.8.2 Building and testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8.3 First testing in 1962 – with Schmidt-Kaler . . . . . . . . 5.8.4 Will Perth Observatory survive 1962? . . . . . . . . . . 5.8.5 Construction goes on in Bergedorf . . . . . . . . . . . . 5.8.6 Final instrumentation for Perth . . . . . . . . . . . . . . 5.9 Three ideas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.9.1 Double star micrometer and Chr. de Vegt . . . . . . . . 85 86 88 88 92 93 95 96 96 98 100 100 100 103 105 106 108 109 111 112 112 113 114 114 116 117 119 120 Inhaltsverzeichnis 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.9.2 New type of meridian circle . . . . . . . . . 5.9.3 Automatic astrometry . . . . . . . . . . . . Australia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.10.1 Hamburg expedition in Perth 1967–1972 . . 5.10.2 Visits to Perth in 1969 . . . . . . . . . . . . 5.10.3 The micrometer was tilting! . . . . . . . . . 5.10.4 Tension goes up and down . . . . . . . . . . 5.10.5 Eight months without observing . . . . . . 5.10.6 Collaboration with Behr and von der Heide 5.10.7 Final catalogue made in Denmark . . . . . Review of Perth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . My life with people . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.12.1 Peter Naur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.12.2 Friends in Hamburg . . . . . . . . . . . . . 5.12.3 Dream girl and three children . . . . . . . . Forty years after . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.13.1 Perth expedition A.D. 2010 and 2012 . . . Astrophysicists and astrometry . . . . . . . . . . . 5.14.1 Miraculous approval of Hipparcos in 1980 . References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 Astrophysikalische Forschung 6 Die Bergedorfer Spektraldurchmusterung Matthias Hünsch (Hamburg) 6.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 Stellarstatistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 Sternspektren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.4 Die Bergedorfer Spektraldurchmusterung . . . . . . 6.4.1 Der Lippert-Astrograph . . . . . . . . . . . 6.4.2 Durchführung der Spektraldurchmusterung 6.4.3 Die Beobachter . . . . . . . . . . . . . . . . 6.5 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.6 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 121 122 122 124 128 129 129 131 133 134 136 136 138 141 144 144 147 147 148 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 155 156 159 160 161 162 164 166 172 7 Richard Schorr – Gründer, Direktor und Vater der Hamburger Sternwarte in Bergedorf Walter Stephani (Kiel) 175 7.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 7.2 Jugend und Studium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 8 Inhaltsverzeichnis 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12 7.13 7.14 7.15 7.16 Erste Anstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Observator an der Hamburger Sternwarte . . . . . . . . . . . . Der geschäftsführende Direktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Wahl zum Direktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Planung der neuen Sternwarte . . . . . . . . . . . . . . . . Die neue Sternwarte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Die Bergedorfer Sternkataloge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.9.1 Karl Rümkers Sternverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . 7.9.2 Der zweite Katalog der Astronomischen Gesellschaft – AGK 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.9.3 Anhaltsterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.9.4 Das Eigenbewegungslexikon . . . . . . . . . . . . . . . . 7.9.5 Die Geschichte des Fixsternhimmels . . . . . . . . . . . 7.9.6 Index der Sternörter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.9.7 Bergedorfer Spektraldurchmusterung und die Spektraldurchmusterung von Milchstraßenfeldern . . . . . . . . . Arbeits- und Lebensmittelpunkt Sternwarte . . . . . . . . . . . Freunde und Kollegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sorge um die Nachfolge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ehrungen und Entdeckungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Veröffentlichungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.16.1 Denkschrift betreffend eine zur Aufrechterhaltung der wissenschaftlichen Leistungsfähigkeit der Hamburger Sternwarte in Bergedorf notwendige Ergänzung ihrer instrumentellen und baulichen Einrichtungen . . . . . . . . . 178 179 181 181 184 186 189 190 192 193 193 193 195 195 195 198 200 208 209 215 216 217 8 Das 1 m-Spiegelteleskop der Hamburger Sternwarte – Handwerkliche Meisterleistung für die wissenschaftliche Forschung Beatrix Alscher (Berlin) 225 8.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 8.2 Beschreibung und Besonderheiten des 1m-Spiegelteleskops . . . 227 8.3 Aufbau und Funktion der Entlastungsmontierung nach Franz Meyer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 8.4 Der Hauptspiegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 8.5 Die Spiegellagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 8.6 Carl Zeiss / Astronomische Abteilung . . . . . . . . . . . . . . 233 8.6.1 Die ersten großen astronomischen Instrumente . . . . . 233 Inhaltsverzeichnis 9 8.7 Forschungsgeschichte des 1 m-Spiegelteleskops der Sternwarte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.8 Konzept für die denkmalgerechte Erhaltung . . . . 8.9 Praktische Umsetzung des Konzepts . . . . . . . . 8.10 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hamburger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 240 242 244 9 Walter Baade (1893–1960) – der Astronom der die Größe des Universums verdoppelte Ansgar Korte (Essen) 249 9.1 Baades Jugendjahre und Ausbildung . . . . . . . . . . . . . . . 249 9.2 Baades Hamburger Jahre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 9.3 Baades wissenschaftliches Werk in Amerika . . . . . . . . . . . 253 9.4 Nachkriegsentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 9.5 Erinnerungen an Walter Baade von Volker Weidemann, Kiel . . 257 9.6 Ehrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 9.7 Quellen und Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 10 Die Erforschung Veränderlicher Sterne in der Hamburger Sternwarte Björn Kunzmann (Hamburg) 10.1 Veränderliche Sterne – Einführung in die Geschichte ihrer Entdeckung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.2 Übersicht der Entdeckung und Beobachtung Veränderlicher Sterne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.3 Veränderliche Sterne und die Anfänge der Astrophysik . 10.2 Veränderlichenforschung in der Hamburger Sternwarte . . . . . 10.2.1 Beginn – die Ära Kasimir Graff . . . . . . . . . . . . . . 10.2.2 Veränderliche im Focus – Walter Baade und Arno Arthur Wachmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.3 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Kometen auf der Hamburger Sternwarte in Bergedorf Luboš Kohoutek (Hamburg) 11.1 Die Kometenentdeckungen in Bergedorf . . . . 11.2 Die Kometenbeobachtungen von Max Beyer . . 11.3 Die Untersuchungen von Kometen in Bergedorf 11.4 Der Komet 1973f (Kohoutek) . . . . . . . . . . 11.5 Kometen im Sonnensystem . . . . . . . . . . . 11.6 Der vielleicht helle Komet C/2012 S1 (ISON) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 264 264 265 270 275 275 278 283 284 289 290 293 295 296 302 306 10 Inhaltsverzeichnis 11.7 Referenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 12 Sonnenfinsternisexpeditionen der Hamburger Sternwarte Gudrun Wolfschmidt (Hamburg) 309 12.1 Die Sonnenfinsternis von 1860 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 12.2 Die Hamburger Sonnenfinsternis-Expedition nach Algerien (1905)313 12.3 Die Hamburger Sonnenfinsternis-Expedition (1907 bis 1918) . . 323 12.3.1 14. Januar 1907 – Dshisak bei Samarkand in Turkestan, Zentralasien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 12.3.2 22./23. Dezember 1908 – Bouvet Inseln, Südpolarregion 324 12.3.3 17. April 1912 – Lüneburger Heide . . . . . . . . . . . . 325 12.3.4 21. August 1914 – Krim, Rußland . . . . . . . . . . . . . 325 12.3.5 3. Februar 1916 – Zentralasien und 8. Juni 1918 – Nordamerika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326 12.4 Sonnenfinsternis-Expeditionen der 1920er Jahre . . . . . . . . . 327 12.4.1 Versuch, das Rätsel des Koronaspektrums zu lösen . . . 327 12.4.2 Messung der Einsteinschen Lichtablenkung zur Bestätigung der Allgemeinen Relativitätstheorie . . . . . . . . 328 12.5 Die Hamburger Sonnenfinsternis-Expedition der 20er Jahre . . 330 12.5.1 21. September 1922 – Java . . . . . . . . . . . . . . . . 330 12.5.2 10. September 1923 – Passaje, Mexiko . . . . . . . . . . 330 12.5.3 24. Januar 1925 – auf dem Nordatlantischen Ozean (Frachtdampfer „Liguria”’, HAPAG) . . . . . . . . . . . . . . . 331 12.5.4 29. Juni 1927 – Jokkmokk (Lappland), Sweden . . . . . 331 12.5.5 9. Mai 1929 – Sogod, Insel Cebu, Philippinen . . . . . . 332 12.6 Schlußbetrachtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 12.7 Liste der verwendeten Instrumente . . . . . . . . . . . . . . . . 334 12.7.1 Astronomische Teleskope – 5 von 12 verloren . . . . . . 334 12.7.2 Astrophysikalische Instrumente – 7 von 17 verloren . . . 335 12.7.3 Objektive – 7 von 17 verloren . . . . . . . . . . . . . . . 336 12.7.4 Kameras – 10 von 12 verloren . . . . . . . . . . . . . . . 337 12.8 Archivmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 12.9 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339 13 Optiken für die Hamburger Sternwarte. Bernhard Schmidt und Richard Schorr – Zeugnisse und Ergebnisse einer Zusammenarbeit Roger Ceragioli (Tucson, USA) und Walter Stephani (Kiel) 343 13.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 13.2 Rückblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 13.3 Projekte für Hamburg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Inhaltsverzeichnis 13.4 13.5 13.6 13.7 13.8 Bestandsaufnahme 2013 . . . . . . . . . . . Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Material aus Bernhard Schmidts Werkstatt Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Archivalien und Literatur . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 351 363 364 365 14 Briefe von Bernhard Schmidt an den Solinger Fabrikanten Max Linder Ansgar Korte (Essen) 367 14.1 Quellen und Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 15 Otto Heckmanns Aktivitäten in der Sonnenphysik im Zweiten Weltkrieg Gudrun Wolfschmidt (Hamburg) 375 15.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 15.2 Wachsendes Interesse an Sonnenforschung . . . . . . . . . . . . 376 15.3 Welche Observatorien und Beobachtungsmöglichkeiten gab es? 377 15.4 Einfluß des Militärs – Funkmeßtechnik und Sonnenphysik . . . 379 15.4.1 Funkmeßtechnik in Verbindung mit Ionosphären- und Sonnenforschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 15.4.2 Erforschung der Sonnenaktivität . . . . . . . . . . . . . 381 15.4.3 Ausbau der Sonnenüberwachung . . . . . . . . . . . . . 383 15.5 Neue Sonnenobservatorien und instrumentelle Ausstattung . . . 388 15.5.1 Das Beobachtungsnetz der sechs Sonnenobservatorien . 388 15.5.2 Instrumentelle Ausstattung der Sonnenobservatorien . . 389 15.6 Nationale und internationale Zusammenarbeit . . . . . . . . . . 393 15.7 Das Netz der Sonnenobservatorien in Deutschland . . . . . . . 394 15.7.1 Die Berufung Otto Heckmanns und das Religionsgespräch bzgl. der Relativitätstheorie 1940 . . . . . . . . . . . . . 395 15.8 Erfolg der Forschung? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 15.9 Kontinuität der Forschung? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 15.10Quellen und Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408 16 Der Große Hamburger Schmidtspiegel Jochen Schramm (Hamburg) 16.1 Bernhard Schmidt – der Geniale Optiker . . . . . . . 16.2 Verhandlungsmasse um den neuen Direktorenposten 16.3 Neubau des Großen Schmidtteleskops . . . . . . . . . 16.4 Verlegungspläne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.5 Der Quasar Survey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16.6 Schließung des Großen Schmidtspiegels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419 419 422 428 435 444 447 12 Inhaltsverzeichnis 17 Der Hamburger Quasar-Survey Dieter Engels (Hamburg) 18 Der digitale Hamburger Himmel Detlef Groote (Hamburg) 18.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18.2 Die Fotoplatte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18.3 Das Projekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18.4 Hamburger Sternwarte – Fotoplatten-Archiv . . . 18.4.1 Die Qualität . . . . . . . . . . . . . . . . 18.4.2 Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . 18.4.3 Wissenschaftliche Nutzungsmöglichkeiten 451 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453 453 454 455 457 457 460 461 19 Hamburg-Bergedorf Sitz der Zentrale der Europäischen Südsternwarte (ESO) von 1963 bis 1975 Dieter Reimers (Hamburg) 469 19.1 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470 20 Ein Vierteljahrhundert Gravitationslinsenforschung an der Hamburger Sternwarte in Bergedorf (1975–2000) – Sjur Resfdal und seine Arbeitsgruppe Carsten Busch (Hamburg) 473 20.1 Gravitationslinsen „in a nutshell“ . . . . . . . . . . . . . . . . . 474 20.2 Gravitationslinsenforschung vor Refsdal . . . . . . . . . . . . . 480 20.3 „Renaissance“ der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Gravitationslinsen um 1960 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481 20.4 Sjur Refsdal: die Jahre vor Hamburg . . . . . . . . . . . . . . . 484 20.5 Refsdal und die Gravitationslinsenarbeitsgruppe an der Hamburger Sternwarte in Bergedorf . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485 20.6 Refsdals Vermächtnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490 20.7 Dank und Bitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493 20.8 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495 Autoren 499 Abbildungsverzeichnis 511 Nuncius Hamburgensis 518 Personenindex 522 Vorwort 13 Vorwort – Kometen, Sterne, Galaxien Astronomie in der Hamburger Sternwarte Gudrun Wolfschmidt (Hamburg) Anläßlich des 100jährigen Jubiläums der Hamburger Sternwarte in Bergedorf 2012 gab es eine Vortragsreihe Meilensteine aus 100 Jahren Forschung an der Hamburger Sternwarte in Bergedorf,1 organisiert von Gudrun Wolfschmidt und Matthias Hünsch, ferner fand die Tagung des Arbeitskreises Astronomiegeschichte in der Astronomischen Gesellschaft (AKAG) „Kometen, Sterne, Galaxien – Astronomie in der Hamburger Sternwarte“ vom 23. bis 24. September 2012 statt,2 schließlich tagte die Antique Telescope Society (ATS) vom 28. bis 29. September 2012 in der Sternwarte,3 organisiert von Gudrun Wolfschmidt und Walter Stephani. Alle diese Beiträge zum Jubiläum sollten in einem Buch zusammengefaßt werden, die Resonanz war so groß, daß zwei Bände entstanden. Dieser hier vorliegende Band Kometen, Sterne, Galaxien – Astronomie in der Hamburger Sternwarte enthält nun die Beiträge über die Highlights der Forschung, über die instrumentelle Ausstattung und die wichtigen Astronomen in der Geschichte der Hamburger Sternwarte in Bergedorf in den letzten 100 Jahren. Der andere Band Nuncius Hamburgensis; Band 29 (vgl. das Cover, S. 524) widmet sich speziell der Astronomie in Hamburg, Altona und Kiel, ferner enthält dieser Band die allgemeinen astronomiehistorischen Artikel, da das Zentrum für Geschichte der Naturwissenschaft und Technik auch zur Hamburger Sternwarte gehört. 1 http://www.hs.uni-hamburg.de/DE/GNT/fhs/fhs-v12.htm#Vortrag. 2 http://www.hs.uni-hamburg.de/DE/GNT/events/akag-hh2012.htm. 3 http://www.hs.uni-hamburg.de/DE/GNT/events/ATS-hh2012.htm. 14 Wolfschmidt, G.: Kometen, Sterne, Galaxien Abbildung 1.1: Georg Friedrich Wilhelm Rümker (1832–1900) ©Hamburger Sternwarte George Rümkers Hamburger Nebelbeobachtungen Wolfgang Steinicke (Freiburg im Breisgau) George Rümker (Abb. 1.1, S. 14) war im 19. Jahrhundert ein vielbeachteter visueller Beobachter. Seine wohl wichtigste Arbeit war die Untersuchung der „Circumpolarnebel“. Die Positionen dieser polnahen Nebel und Sternhaufen wurden mit den Instrumenten der Hamburger Sternwarte am Millerntor sehr genau bestimmt. Ziel war der Nachweis von Eigenbewegungen, was natürlich – wegen der großen Entfernung der Objekte – nicht gelang. 1.1 Lebenslauf Rümker wurde am 31. Dezember 1832 in Hamburg geboren (Schramm 1996). Er war der Sohn von Charles Rümker (1788–1862), erster Direktor der Hamburger Sternwarte am Millerntor und davor Leiter der Sternwarte im australischen Paramatta (Abb. 1.2, S. 16). Durch den Vater schon früh mit der Astronomie in Kontakt, beobachtete er im Alter von 15 Jahren Planeten, Kometen und Sternbedeckungen. 1851 ging er zum Studium der Astronomie nach Berlin und arbeitete unter Johann Encke (1791–1865) an der dortigen Sternwarte. Rümker berechnete Planeten- und Kometenbahnen. Hier traf er auch auf den jungen Heinrich d’Arrest (1822–1875). 1853 wechselte er als Observator an das englische Durham Observatory, Potters Bank, und wurde Assistent von Temple Chevallier (1794–1873). Er blieb bis 1855; Nachfolger wurde Albert Marth (1828–1897). Rümker ging zurück nach Hamburg um seinen erkrankten Vater zu unterstützen. Als dieser 1862 in Lissabon starb, wurde er, zu diesem Zeitpunkt 30 Jahre alt, als noch zu jung befunden um das vakante Direktorenamt zu über- 16 Wolfschmidt, G.: Kometen, Sterne, Galaxien Abbildung 1.2: Karl Ludwig Christian [Charles] Rümker (1788–1862) ©Hamburger Sternwarte nehmen. Faktisch führte Rümker aber bereits seit geraumer Zeit die Geschäfte. Erst Ende 1866 wurde er offiziell Leiter der Hamburger Sternwarte am Millerntor. Er beobachtete Nebel, Kometen und Planeten und engagierte sich auch stark in der Navigation und Zeitmessung, auch war er für die Ausrüstung der deutschen Venustransit-Expeditionen zuständig. Eine andauernde Krankheit zwang ihn 1899 sein Amt als Direktor aufzugeben; Nachfolger wurde Richard Schorr (1867–1951). George Rümker starb am 3. März 1900 in Hamburg im Alter von nur 67 Jahren. Es wurden mehrere Nachrufe publiziert (Schorr 1900, Anonym 1900, Neumayer 1901). 1.2 „Circumpolar-Nebel“ Eines von Rümkers Arbeitsgebieten war die Positionsbestimmung von Nebeln und Sternhaufen. Vor allem professionelle Sternwarten, ausgerüstet mit astrometrischen Instrumenten, widmeten sich im 19. Jahrhundert dieser Aufgabe. Wie bei Sternen wollte man auch bei diesen Objekten eine Eigenbewegung W. Steinicke: George Rümkers Hamburger Nebelbeobachtungen 17 nachweisen, was Rückschlüsse auf die Entfernung zulässt. Die Sternwarte am Millerntor (Abb. 1.3, S. 17) verfügte zu dieser Zeit über einen „6-füssigen Refractor“ von Fraunhofer. Das bereits 1836 installierte Instrument besaß eine Öffnung von 10 cm und eine Brennweite von 1,5 m. Für die Messung stand ein Ringmikrometer zur Verfügung. Im Gegensatz zum Fadenmikrometer, wird dabei das zentrale Objekt nicht abgedeckt – bei schwachen Nebeln ein großer Vorteil. Beobachtet wurde mit 70-facher Vergrößerung (Brennweite des Mikrometerokulars 21 mm). Abbildung 1.3: Die Hamburger Sternwarte am Millerntor ©Hamburger Sternwarte Damit die Objekte im kleinen Fraunhofer-Refraktor gut messbar waren, wählte Rümker „Kernnebel“; sie zeigen eine ausgeprägte zentrale Verdichtung. Ein weiterer Punkt war die ganzjährige Sichtbarkeit. Da die Polhöhe für Hamburg +54◦ beträgt, sind diese Objekte zirkumpolar, wenn deren Deklination größer als +36◦ ist. Geeignete Ziele fand Rümker in den Katalogen von Charles Messier (1730–1817), William Herschel (1738–1822) und John Herschel (1792– 1871). Auf die Liste kam auch der 1850 von John Hind (1823–1895) entdeckte Nebel NGC 4125 im Drachen. Elf helle Objekte liegen allerdings in südlicheren Deklinationen, wie etwa der Kugelsternhaufen M 2 in der Schlange (−2◦ ). Die höchste Deklination betrug +78◦ (Galaxie NGC 2655 in der Giraffe); die messtechnisch schwierige, unmittelbare Polregion blieb also ausgespart. 18 Wolfschmidt, G.: Kometen, Sterne, Galaxien Zwischen dem 3. April 1860 und dem 11. Januar 1867 wurden die Positionen von insgesamt 151 Objekten gemessen; das erste war M 32, der Begleiter des Andromedanebels. Es handelt sich ausnahmslos um Galaxien und Kugelsternhaufen. Jedes Objekt wurde in bis zu fünf verschiedenen Nächten beobachtet. Dabei wurden jeweils sechs Durchgänge des Nebels und eines benachbarten Referenzsterns vermessen. Die Ergebnisse (Relativpositionen, Objektkoordinaten für die Epoche 1865, Objektbeschreibungen) wurden in fünf Artikeln mit dem Titel „Beobachtungen von Circumpolar-Nebeln auf der Hamburger Sternwarte“ in den Astronomischen Nachrichten (Abb. 1.4, S. 18) publiziert (Rümker 1865a, 1865b, 1866a, 1866b, 1867). Im letzten entschuldigt sich Rümker ausdrücklich, falls die Genauigkeit zu wünschen übrig ließe: Abbildung 1.4: Titelseite von Rümkers erstem Artikel Rümker (1865a). „Sollten spätere Beobachter derartige Abweichungen constatiren, so kann ich nur bedauern, dass die von mir auf diese Objekte verwendete Zeit und Sorgfalt zu keinen besseren Resultaten geführt hat, und die Schuld, dass solches geschehen, einzig und allein der ungenügenden Kraft des mir zu Gebote stehenden Instruments beimessen.“ (Rümker 1867). Von den Astronomen der Zeit wurden Rümkers Messungen allgemein als gut bewertet. W. Steinicke: George Rümkers Hamburger Nebelbeobachtungen 19 1.3 Rümkers Entdeckung eines neuen „Nebels“ und eine Kontroverse mit Auwers Am 30. April 1864 entdeckte Rümker während einer seiner Messungen mit dem 10 cm-Fraunhofer-Refraktor ein nebulöses Objekt im Sternbild Fuhrmann. Er publizierte den Fund 1865 in seinem ersten Artikel (Rümker 1865a). Er beschrieb das als „Nova“ bezeichnete Objekt als „mehrere dicht beieinander stehende Sterne mit Nebel“. Weitere Beobachtung folgten am 1. Mai, 3. und 6. Mai 1864. Rümker notierte: „bei niedrigem Stande nur als Nebel zu sehen“ (1.5.); „vielleicht ein vorangehender heller, und mehrere kleine Sterne, dicht beisammen“ (3.5.); „drei kleine Sterne (? mit Nebel vermischt)“ (6.5.). In der Tat handelt es sich bei Rümkers Entdeckung um eine Gruppe von vier Sternen (zufälliges „Sternmuster“), die ein Feld von etwa einer Bogenminute Durchmesser überdecken (Abb. 1.5, S. 20); die drei hellsten Sterne sind von 12. Größe. Der nebelhafte Eindruck ist dem kleinen Fernrohr und der geringen Vergrößerung zuzuschreiben. John Dreyer (1852–1926) katalogisierte das Objekt in seinem Supplement zu John Herschels „General Catalogue“ als GC 5347 und im späteren „New General Catalogue“ als NGC 1724. In Charles Rümkers Hamburger Sternkatalog (1843/42) sind zwei Objekte als „Nebel“ markiert; sie tragen die Nummern 4542 bzw. 8532 (Steinicke 2010, 182–184). Arthur Auwers (1838–1915) trug sie 1862 in seine „Liste neuer Nebel“ ein (Auwers 1862). Er konnte von beiden am 15. November 1861 im 6-zölligen Königsberger Heliometer aber „keine Spur finden“. Rümker nahm in einem Schreiben an die Astronomischen Nachrichten vom 7. Juni 1865 zu dem Fall Stellung (Rümker 1865c). In leicht erbostem Ton heißt es dort: „Es wäre überdies nicht uninteressant, zu erfahren, ob die Bemerkung des Herrn Dr. Auwers lediglich zu sagen bezweckt, dass an den von meinem Vater angegebenen Stellen kein Nebel vorhanden ist, oder wie ich beinahe vermuthe [. . . ], dass dort zu irgendeiner Zeit überhaupt nichts zu sehen war.“ Er kritisiert auch John Herschel, denn dieser hatte die beiden Objekte „in seinem General-Catalogue ausgelassen, wenngleich er einen ebenfalls nicht mehr sichtbaren Bessel’schen Stern unter No. 614 angeführt hat“. Rümker war erst durch d’Arrest auf die beiden Objekte aufmerksam gemacht worden (d’Arrest 1867). Dieser hatte sie 1861/64 mehrfach mit dem 11-zölligen Kopenhagener Merz-Refraktor beobachtet, ohne einen Nebel erkennen zu können. Rümker konsultierte daraufhin die Originalaufzeichnungen seines Vaters. 20 Wolfschmidt, G.: Kometen, Sterne, Galaxien Abbildung 1.5: Von Rümker entdeckt (1864): die Sterngruppe NGC 1724 im Fuhrmann Neben der Beobachtung Nr. 4542 stand deutlich ausgeschrieben „Nebula“. Das Objekt ist in der Bonner Durchmusterung als Stern BD +45◦ 2144 mit einer Helligkeit von 8,8 mag verzeichnet. Bei Nr. 8532 (einem Stern mit 9,6 mag) findet sich der Zusatz „Seq. Neb.“ („Nebel folgend“). Rümker hielt einen Schreibfehler für möglich; es könnte „sequens Nord“ gemeint sein. In einer zweiten Beobachtung vom 28. Oktober 1839 wurde das Objekt vom Vater als Stern beobachtet, nördlich von Nr. 8532 („800 ad Bor. von 8532“). Rümker konnte dies am 8. Oktober 1863 mit dem Fraunhofer-Refraktor bestätigen und fand das Objekt „gleichfalls als Stern [. . . ] aber zu schwach um auch nur eine geringe Beleuchtung [des Okularmikrometers] ertragen zu können“.
