Das Universum: Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien Robert Seeberger Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger

Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien Das Universum: Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien Do. 9.10.: Orientierung am Nachthimmel; Sonnen- projektionsgerät „Solarscope“; Kurze Geschichte der Astronomie; Unser Sonnensystem Do. 16.10.: Struktur der Milchstraße; Die Welt der Galaxien; Kosmologie – die Lehre von der Entstehung des Universums Dritter Termin: Mondbeobachtung durch ein Fernrohr

Die Milchstraße – eine Galaxie Der Durchmesser unser Galaxie (Milchstraße) beträgt rund 100.000 Lj. Besteht aus: 100 Mrd. Sternen Gas, Staub, Dunkler Materie KOSMOS Himmelsjahr

Sterntypen und Sternentwicklung Das Hertzsprung-Russel Diagramm: Anfang 20. Jhdt. -Absolute Helligkeit (in 10 Pc = 32.6 Lj. Entf. -Spektraltyp KOSMOS Himmelsjahr

Riesen und Zwerge Neutronenstern: 15-20 km Weißer Zwerg: einige 1000 bis 10.000 km Größte Sterne: 1600 Mal größer als Sonne

Neutronensterne mit Riesenmassen Bleibt bei einem Sternzusammenbruch bei einer Supernova noch rund 1,5 Sonnenmassen übrig, so kollabiert der Stern zu einem Neutronenstern. Die Elektronen der Atomhülle werden dann in den Kern gedrückt, wo sie sich mit den Protonen zu Neutronen umwandeln. Damit entsteht eine dichte Neutronenpackung.

Neutronensterne mit Riesenmassen Der Durchmesser beträgt rund 20 km und der Neutronenstern rotiert etwa 30 mal pro Sekunde. Ein Würfel von 1 mm³ besitzt die Masse von 100.000 Tonnen. Das entspricht etwa 14.000 Elefanten.

Entstehung eines schwarzen Loches Bleibt bei dem Sternzusammenbruch bei einer Supernova noch mehr Masse übrig (über 2,5 Sonnen-massen), so kollabiert der Stern sogar zu einem schwarzen Loch Hier fällt sogar das Licht wieder zurück!

Sternentwicklung

Sternentwicklung

Sternentwicklung

Sternentwicklung

Gas und Staub

Galaxien: Die große Debatte 1920 Wie groß ist die Milchstraße? Charles Messier: 18. Jhdt. über 100 Nebel Harlow Shapley: Milchstraße 300.000 Lj groß. Sonne nicht im Zentrum; (anstatt 20.000 Lj); Spiralnebel in Milchstraße z.B. M31 Andromedanebel 1885 Stern in M31 (SN) Herschels Vorstellung der Milchstraße 1785

Die große Debatte 1920 Wie groß ist die Milchstraße? Heber Curtis, Lick Observatory: Kleine Milchstraße Sonne im Zentrum Spiralnebel jenseits der Milchstraße Beide hatten Recht und Unrecht

Das Königreich der Nebel Edwin Hubble: 1929 Alle Galaxien entfernen sich von uns Je schneller je weiter sie weg sind 1889 -1953 Mount Wilson 2,5 m Teleskop

Das Königreich der Nebel Fraunhoferlinien Dopplereffekt

Das Königreich der Nebel Henrietta Leavitt 1912 Veränderliche Sterne: Cepheiden Periode-Leuchtkraftbeziehung  Entfernungsmessung

Klassifikation von Galaxien Stimmgabel-Schema nach Edwin Hubble Und irreguläre Galaxien

Klassifikation von Galaxien Spiralgalaxien

Klassifikation von Galaxien Balkenspiralen

Klassifikation von Galaxien Elliptische Galaxien cD Galaxien: Elliptische Riesengalaxien 3 Mio. Lj groß; 1 Billion Sterne dE Elliptische Zwerggalaxien 3000 bis 30.000 Lj.

Klassifikation von Galaxien Irreguläre Galaxien z.B. die Magellanschen Wolken Wechselwirkende Galaxien: Whirlpool

Struktur des Universums Haufen Superhaufen, Filamente Leerräume

Dreidimensionale Struktur

Zone of avoidance Galaxien hinter der Milchstraßen ebene

Gigantische Strukturen Großer Attraktor: 10 Billiarden Sonnenmassen; Zone of avoidance; Südhimmel Große Mauer: Richtung Jungfrau: 200 x 500 x 15 Mio. Lj „Loch im Universum“: Richung Eridanus: 6 Mrd. Lj. entfernt; 1 Mrd. Lj Durchmesser, vor Kurzem entdeckt.

Dunkle Materie Galaxien, Sterne, Gas…. 4% der Gesamtmasse des Universums: der Rest unsichtbar Neutrinos, WIMPS, MACHOS, …???

Die Entstehung des Universums Urknall, das Standardmodell Heißer Beginn, kühlt ab, wird größer Vor 13,6 Mrd. Jahren

Die Flucht der Galaxien Hubble: 500km/s/Mpc Universum 2 Mrd. Jahre alt. Hubblekonstante: 50 bis 100 km/s/Mpc

Kosmische Hintergrundstrahlung Arno Penzias Robert Wilson 1965 Entdeckung der Hintergrundstrahlung 1978 Nobelpreis Gleich viel Strahlung aus allen Richtungen; Entspricht einer Temperatur von 2,74 Kelvin

Kosmische Hintergrundstrahlung WMAP: Wilkinson Microwave Anisotropy Probe Echo des Urknalls; 300.000 Jahre danach; Rekombinationsära

Entstehung der chemischen Elemente Primordiale Nukleosynthese: Nach dem Urknall: 75% Wasserstoff, 25% Helium 3 Minuten, danach zu kühl Geringer Teil des Heliums in Sternen erzeugt Schwere Elemente in SN-Explosionen Animation dazu über 24 Stunden