Wissenschaft für alle Im Schatten der langen Tage Mittwoch, 13. April 2005, 14 h im Hörsaal Marcus Winter und Fritz Bosch, GSI Regulus Im Schatten der langen Tage Ein Streifzug durch den Abendhimmel im Frühling und Sommer

Blaue Kugel im schwarzen Nichts: Apollo 17 am 7. Dezember 1972 Unsere Heimat aus einer Entfernung von einer Lichtsekunde Blaue Kugel im schwarzen Nichts: Apollo 17 am 7. Dezember 1972

← Halbkugel (HK) Sterne der nördlichen Deklination + δ Himmelsäquator → Bahn der Sonne durch die Himmelskugel 'Längengrad 0' → Frühlingspunkt ﻻ Sterne der südlichen Halbkugel (HK) → Deklination - δ

٭ ٭ ● Himmelsäquator Frühlingspunkt Jeder Stern hat zwei Koordinaten: Polarstern Jeder Stern hat zwei Koordinaten: 1. Winkelabstand in Grad zum Himmelsäquator = ' Deklination δ ' + δ = nördliche HK, - δ = südliche HK (entspricht dem Breitengrad BG) 2. 'Stundenabstand' zum Frühlingspunkt = ' Rektaszension α ' (1 Stunde = 15 Grad) OK ٭ HÄ ٭ UK δ 400 500 ● FP HÄ Größte Höhe (obere Kulmination OK) = 900 – BG + δ; DA = 900 – 500 + δ = 400 +δ Kleinste Höhe (untere Kulmination UK) = -(900 – BG) + δ; DA = -(900 – 500) + δ = -400 +δ OK+UK = 2δ; OK–UK = 1800–2 BG; 'Zirkumpolarstern': UK > 00 → δ > 90 - BG

Orion: geht heute kurz nach 22h unter Betelgeuze Mintaka Rigel

● ● ● ● ● ● Betelgeuze: δ = + 70 55', α = 5h 54m Mintaka: Polarstern Betelgeuze OK ● ● ● 400 500 ● - 400 Mintaka ● ● UK Rigel SP Betelgeuze: δ = + 70 55', α = 5h 54m Mintaka: δ = - 00 17', α = 5h 32m Rigel: δ = - 80 19', α = 5h 14m

----------------------------- Ekliptik Erdachse und Lot auf die Ekliptik (Sonnenbahn) bilden einen Winkel von 23 Grad. In 25 700 Jahren präzediert die Erdachse einmal um dieses Lot (Platonisches Jahr). Heute zeigt die Erdachse zum Polarstern (α Ursae Minoris, α UMi) In 13 000 Jahren wird sie zur Wega (Leier) zeigen. Der FP wandert um 50'' pro Jahr nach Westen. Die Sternkoordinaten δ und α ändern sich langsam. Wega ----------------------------- Ekliptik

Frühlingsdreieck: Arktur (Bootes) Spica (Jungfrau), Regulus (Löwe) Dubhe 100 Lj. δ = 610 45', α = 11h 4' α UMa 37 Lj. δ = 190 11', α = 14h 16m α Boo Regulus δ = 120 α = 10h 8m 78 Lj. 36 Lj. δ = 140 35' α = 11h 49m α Leo β Leo 262 Lj. δ = - 110 10', α = 13h 25m α Vir

Deneb (Schwan), Wega (Leier), Sommerdreieck Deneb (Schwan), Wega (Leier), Altair (Adler) Wega 25 Lj. δ = 380 47', α = 18h 57m M57 Albireo Doppelstern M27 Altair 17 Lj. δ = 80 52' α = 19h 50m Deneb 3200 Lj. δ = 450 16', α = 20h 41m

Herkules mit Kugelsternhaufen M13 und Corona Borealis Bootes M 13 Kugelsternhaufen

Im Schatten der langen Tage : Kugelsternhaufen M 13 im Sternbild Herkules Hunderttausende von Sternen, gleich alt, in gleicher Entfernung von etwa 23 000 Lichtjahren, im 'Halo' der Milchstraße. Man sucht einen periodisch veränderlichen Stern und misst dessen Periodendauer Dann kennt man seine absolute Leuchtkraft Aus dem Vergleich mit der gemessenen Leuchtkraft ergibt sich die Entfernung dieser 'Delta-Cepheide' und damit die Entfernung und absolute Leuchtkraft aller Sterne von M13 Aus der Farbe eines Sterns kann man seine Oberflächen- temperatur bestimmen Im Schatten der langen Tage :

M 13 im 1,1 m –Spiegel des Lowell Observatoriums, Flagstaff

Absolute Leuchtkraft gegen Temperatur 'Hertzsprung- Russell-Diagramm' aller Sterne im Umkreis von 300 Lichtjahren : Absolute Leuchtkraft gegen Temperatur Die Sterne liegen stationär auf der 'Hauptreihe', solange sie Wasserstoff zu Helium fusionieren Die Dauer des 'Visums' hängt aber ganz empfindlich ab von der Masse des Sterns

→ TG > 8 Milliarden Jahre Für unsere Sonne gilt das 'Visum' ca. 9 Milliarden Jahre, für leichtere Sterne länger, für schwerere kürzer: THR = 9 Milliarden J. (m☼/m)2,5 Wenn man nun feststellt, bei welcher Sternmasse m die Sterne von M13 die Hauptreihe verlassen, kann man das Alter von M13 – und damit das Mindestalter TG unserer Galaxis - bestimmen. Aus m = 1,04 m☼ → TG > 8 Milliarden Jahre Rote Riesen Blaue Riesen m = 1,04 m☼ ☺ Hauptreihe

Zentrum der Milchstraße im Sagittarius (Schützen)

Blick ins Zentrum der Milchstrasse im Schützen

...η οιστός φερομένη έστηκεν ...der fliegende Pfeil ruht. Zenon

Kaus Borealis M21 σ Sgr M20 Trifidnebel M8 Lagunennebel δ = - 240 23', α = 18h 03m φ Sgr τ Sgr ζ Sgr δ Sgr ● Sgr A* δ = - 290 00' α = 17h 46m 25 000 Lj. γ Sgr ε Sgr Kaus Australis, 145 Lj. δ = - 340 23', α = 18h 24m Im Zentrum der Milchstraße (Sternbild des Schützen = sagittarius, Sgr ) befindet sich bei Sgr A* ein riesiges Schwarzes Loch von etwa vier Millionen Sonnenmassen.

Sagittarius A* (Sgr A*), etwa 150 Millionen km ausgedehnt, im 'Licht' seiner 1999 mit Hilfe des VLBA (Very Long Baseline Array) entdeckten Radiowellen. In seinem Innern vermutet man das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße mit vier Millionen Sonnenmassen und ca. 12 Millionen km Radius. Sgr A*

Schwarzes Loch (SL): Das Licht aus einem massereichen, kompakten Stern verliert soviel Energie, dass es das Gravitationsfeld nicht mehr verlassen kann. Der kritische Radius, der 'Schwarzschildradius', oder 'Ereignis-horizont', wäre bei der Sonne etwa 3 km, bei der Erde etwa 1 cm !! Im Zentrum der Milchstraße befindet sich ein SL von etwa vier Millionen Sonnenmassen. Die Existenz eines SL kann man nur indirekt nachweisen (Strahlung, Gravitationswirkung).

Das unbeschädigte Eintauchen in Schwarze Löcher ist nur in Science Fiction - Filmen möglich ! Fliegt ein Mensch in ein SL mit der Masse der Sonne, beträgt der Unterschied der Gravitationskraft zwischen Füßen und Kopf kurz vor dem Ereignishorizont etwa 10 Milliarden Newton !! Der Mensch gelangt daher nur 'in seine Atome zerlegt' in ein Schwarzes Loch !!

Sternbild Perseus haben. Daher der Name 'Perseiden'. Jedes Jahr am 11. August kreuzt die Erde die Hinterlassenschaft des Kometen Swift-Tuttle und erzeugt dabei Meteoriten, die ihren scheinbaren Ursprung im Sternbild Perseus haben. Daher der Name 'Perseiden'.

Die blaue nördliche Krone und der gelbe Arktur im Bootes, der hellste Fixstern der nördlichen Hemisphäre ( - 0.05m) in 37 Lichtjahren Entfernung

Die Sonne bewegt sich mit 20 km/s in Richtung Herkules ('Apex') Die Sonne bewegt sich mit 20 km/s in Richtung Herkules ('Apex'). Blickt man in die Richtung dieser Bewegung, scheinen alle Sterne auf einem zuzukommen – wie der Regen in einem schnell fahrenden Auto.

Die Sonne rotiert, wie fast alle Sterne (Ausnahme z. B Die Sonne rotiert, wie fast alle Sterne (Ausnahme z. B. Arktur im Bootes), um das Zentrum unserer Milchstraße, mit einer Geschwindigkeit von etwa 200 km/s. Dies erschließt man aus der 'Dopplerverschiebung' der Strahlung des interstellaren Gases.

Unsere Milchstrasse bewegt sich zusammen mit ihrem 'Nachbarn', dem Andromedanebel, mit etwa 400 km/s in Richtung der Sternbilder Löwe/Jungfrau. Dies weiß man aus der 'Rot- bzw. 'Blauverschiebung' der universellen 3 Kelvin - 'Hintergrundstrahlung'

Blaue Über-Riesen Rote Über-Riesen

M 57 'Ringnebel' in der Leier, 1000 Lichtjahre entfernt, ist die vor etwa 4000 Jahren abgestoßene Hülle eines 'Roten Riesen'. Mit einem 10x50 Fernglas gut sichtbar (7.6m)

M 27 'Hantelnebel' im Füchslein: 'Planetarischer Nebel, 1250 Lichtjahre entfernt

Deneb im Schwan 3200 Lichtjahre entfernt hat die 200 000 – fache Leuchtkraft der Sonne