Entfernungsmessung in der Astronomie Anwendung und Darstellung der Methodik durch Auswertung von Originalbildern von Cepheiden und Supernovae Ia Inhalt: Die „Entfernungsskala“ Erläuterungen astronomischer Begriffe Entfernungsmessung durch Cepheiden Entfernungsmessung durch Supernovae Ia Vanessa Rieger Humboldt-Gymnasium Vaterstetten

Die „Entfernungsskala“ 1 pc = 3,26 Lj

Erläuterungen astronomischer Begriffe Scheinbare Helligkeit m Unter scheinbarer Helligkeit m versteht man die Helligkeit eines Sternes, mit der er auf der Erde erscheint. Strahlungsstrom S [W/m²] m [mag] Definition der Helligkeitsskala: Absolute Helligkeit M Die absolute Helligkeit M eines Sternes ist definiert als die scheinbare Helligkeit, die der Stern in der Einheitsentfernung d0 = 10 pc hätte. Entfernungsmodul µ :

Interstellare Extinktion A Erläuterungen astronomischer Begriffe Interstellare Extinktion A = Absorption und Streuung des Lichts am interstellaren Staub Schwächung der Lichtintensität Stern erscheint schwächer Entfernung des Sterns wirkt größer als in Wirklichkeit Problem bei der Entfernungsbestimmung

Entfernungsmessung durch Cepheiden = pulsierende Sterne: Der Sternradius und damit verbunden die Temperatur und die Leuchtkraft schwanken mit regelmäßiger Periode. Perioden-Leuchtkraft-Beziehung

Eigene Bestimmung der Perioden-Leuchtkraft-Beziehung anhand der Cepheiden der Großen Magellanschen Wolke

Berechnung der Perioden-Leuchtkraft-Beziehung Perioden – scheinbare Helligkeit – Beziehung: Entfernungsmodul aus der Literatur für Große Magellansche Wolke : Perioden-Leuchtkraft-Beziehung Literatur:

Entfernungsbestimmung der Galaxie NGC 1637 Eigene Bestimmung der Lichtkurve eines Cepheids aus den Bildern des Hubble Space Telescope

Chip 1

Ausschnitte aus dem Chip 1: Cepheid ID 163 Ausschnitt aus dem Bild u6fv1101m zeigt den Cepheid ID 163 am Maximum, 52. Tag Ausschnitt aus dem Bild u6fv0902m zeigt den Cepheid ID 163 am Minimum, 40. Tag

Ausschnitt aus dem Bild u6fv0702m: Referenzstern ID 49 Ausschnitte aus dem Chip 1: Referenzstern ID 49 Ausschnitt aus dem Bild u6fv0702m: Referenzstern ID 49

Lichtkurve des Cepheids ID 163

Cepheid ID 163 der Galaxie NGC 1637 Periode: eingesetzt in Perioden-Leuchtkraft-Beziehung: mittlere scheinbare Helligkeit: Interstellare Extinktion: Literatur:

Entfernungsmessung durch Supernovae des Typs Ia = Helligkeitsausbruch eines Sterns verursacht durch ein explosionsartiges Abstoßen des größten Teils der Sternmasse Lichtkurven der unterschiedlichen Typen von Supernovae Supernovae Typ Ia sind „Standardkerzen“.

Entfernungsbestimmung der Galaxie UGC 10743 Supernova 2002er

Lichtkurve der SN 2002er H = Hintergrundsintensität

Ergebnis für die Galaxie UGC 10743 Helligkeitsmaximum nach ca. 6,5 Tagen: Absolute Helligkeit der SN Ia (aus der Literatur): Interstellare Extinktion: Literatur:

ENDE The Majestic Sombrero Galaxy

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Erläuterungen astronomischer Begriffe Definition der Parsec oft verwendete Einheit für astronomische Entfernungen Erscheint, von einem Stern aus gesehen, die große Halbachse der Erdbahn (die astronomische Einheitslänge: 1 AE) unter einem Winkel von einer Bogensekunde, so hat er eine Entfernung von einem Parsec.