Astronomie NWT 9 GZG FN Sternenreise 1 Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1

Präsentation zum Thema: "Astronomie NWT 9 GZG FN Sternenreise 1 Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1"—  Präsentation transkript:

1 Astronomie NWT 9 GZG FN Sternenreise 1 Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
Buch Starhopper S. 114 ff Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

2 Der große Wagen Starte Stellarium, wähle als Zeit den 15.2. um 22:00.
Zum Namen dieses Sternbilds: Internationaler Name: Urs Major, abgekürzt Uma, eines der 92 Sternbilder Deutscher Name: Der große Wagen Name im alten Rom: Die sieben Dreschochsen In England: The Big Dipper (die große Schöpfkelle) Bei den Arabern: Der Sarg mit den drei Klageweibern Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

3 Der Stern Merak An der hinteren Achse des UMa befindet sich der Stern Merak ( = Flanke des Bären) Seine scheinbare Helligkeit ist 2m,30 = 2,30 mag / Spektralklasse A1, er leuchtet rein weiß. Es ist knapp 80 Lj von uns entfernt. Klicke auf den Stern, dann wird diese Information neben anderen Dingen links oben angezeigt. Er gehört zum Urs-Major-Bewegungshaufen, so wie Sirius und δ Leo, das sind Sterne in der Umgebung der Sonne, die sich alle in dieselbe Richtung bewegen. Stelle mit dem Mausrad das Gesichtsfeld (FOV – Field of View, siehe unten links) auf 2° - 4°. Der Stern Merak sollte am Bildschirm dabei oben sein. „Unterhalb“ von Merak, leicht rechts, (parallel zum Kasten also), entdeckst Du einen verwaschenes längeren Fleck, die Galaxis M108 (Messier 108) Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

4 Einschub: Helligkeit Scheinbare Helligkeit: Wir nehmen Sterne unterschiedlich hell wahr. Es gibt hell und weniger hell leuchtende Sterne. Diese Helligkeit entspricht nicht der wahren Helligkeit des Sterns, seiner absoluten Helligkeit - die Sterne sind ja unterschiedlich weit weg. Die Griechen haben die Sterne in 6 Größenklassen eingeteilt: Die hellsten hatten die Helligkeit 1, die schwächsten die Helligkeit 6. Heute gibt man die Helligkeit in sogenannten Magnituden an: z.B. Polarstern 2m,1 (oder 2,1m oder 2,1 mag). Ein Stern der Helligkeit 6 ist heute 100 mal so dunkel wie ein Stern der Helligkeit 1. Vorsicht: Die Magnitude wird größer, wenn der Stern dunkler wird! Eine Magnitude weniger bedeutet, dass der Stern 2,512 mal so hell ist. Aldebaran im Stier: etwa 1 mag Sirius (hellster Stern): etwa 0 mag Venus bis zu etwa -3 mag Vollmond etwa -12 mag Sonne etwa -27 mag In unsere Umgebung nehmen wir normalerweise nur Sterne wahr, deren Magnitude kleiner als 4 mag = 4m ist. Im Gebirge sehen wir Sterne bis zur Magnitude 6 oder sogar 7. Im Teleskop kann man noch viel dunklere Sterne sehen. Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

5 M108 M108 ist eine Spiralgalaxis, auf deren Kante wir schauen (edge-on-Galaxis), Sie ist gut 4 mal so lang wie dick, d.h. ihre Elongation ist 1:4 Entfernt sich mit 772 km/s 45 Mio Lj von uns entfernt Helligkeit 10,1 mag Wir zoomen in Stellarium auf M108 etwa auf FOV 0,3° Das Objekt wandert aus dem Fokus. Dies ist die verstärkte normale Drehung des Himmels, Wenn wir bei Stellarium auf das Objekt doppelklicken und dann die Leertaste drücken, bleibt das Objekt im Zentrum stehen (wir haben sozusagen den Motor des Teleskops eingestellt) Foto: erstes Bild von Color-composite CCD image of M108 by Bill Keel of the University of Alabama. The image clearly shows dust structures of substantial thickness in the galaxy disk; 4m-Teleskop Weitere Fotos: Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

6 Messier-Objekte Während der Jahre 1758 bis 1782 stellte der französische Astronom Charles Messier (* 1730, ) eine Liste von fast 100 diffus sichtbaren Objekten zusammen, die mit den damals zur Verfügung stehenden Teleskopen nur schwer von Kometen zu unterscheiden waren. Heute besteht der Katalog aus 110 Objekten. Aus heutiger Sicht gilt der Messier-Katalog als Sammlung der schönsten Himmelsobjekte, aus Nebeln, Sternhaufen und Galaxien. Das Studium dieser Objekte durch die Astronomen hat zu wichtigen, Entdeckungen geführt wie zum Beispiel die Lebenszyklen der Sterne, die Tatsache, dass Galaxien eigene 'Welteninseln' sind sowie das mögliche Alter des Universums. Siehe Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

7 M97 Knapp 1° rechts unterhalb von M108 steht M97, den Eulennebel (Owl Nebula) rund, Helligkeit11m,2, entdeckt 1781 2600 Lj entfernt, Einer von 1600 „planetarischen Nebel“. Es ist die 2 Lj große Hülle eines vor 6000 Jahren explodierten Sterns. In 5 Milliarden Jahren wird die Sonne auch so enden. Der Zentralstern ist ein sehr heißer weißer Zwerg mit der Oberflächentemperatur von K Sein Durchmesser ist nur 4% der der Sonne, er strahlt aber viel heller als sie. Er ist nur etwas größer als die Erde, rund 4 mal so groß. Die Masse des gesamten Eulennebels ist 10 bis 15 % der der Sonne. Siehe Foto und Wikipedia Foto Weitere Fotos Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

8 Einschub: Weißer Zwerg
Sterne wie die Sonne (< 8MS) explodieren, falls Wasserstoff im Kern in Helium verbrannt ist. Sie stoßen die Hülle ab, die einen Planetarischen Nebel bildet. Der Kern selbst zieht sich zusammen und wird zu einem weißen Zwerg, der dann etwa so groß wird wie die Erde. Seine Dichte wird aber etwa hunderttausendmal so groß wie bis dahin, also Tonnen/cm3 (nicht g/cm3) Beispiele: Eulennebel, Ringnebel, Siriusbegleiter Der Stern im Zentrum des Nebels ist anfangs sehr heiß, kühlt dann aber ab. Er produziert keine Energie mehr, sondern strahlt nur noch die Restenergie ab, vor allem die Energie, die er durch die Kontraktion bekam (Wenn man Luft zusammenpresst, wird sie warm, denkt an die Fahrradpumpe) Sterne die schwerer sind wie 8MS, werden zu Neutronensternen oder Schwarzen Löchern. Lustig: Um so größer die Masse eines weißen Zwergs ist, um so kleiner ist er!!! (Entartungsdruck der Elektronen, Quantenphysik) Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

9 M109 Wir vergrößernd das Ge- sichtsfeld FOV wieder auf etwa 30°
Wir klicken auf Phad = γ Uma (Oberschenkel des Bären). Wir stellen den FOV wieder auf etwa 3°. Nun finden wir etwa 1° unter- halb von Phad M109 M109 ist eine Balkengalaxis der Helligkeit 9m,8 Sie ist Mio Lj von uns entfernt. Sie entfernt sich mit km/s von uns. Foto Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

10 Mizar FOV wieder auf rund 75° und gehen zum mittleren Deichsel- stern
Wenn wir genau schauen (FOV 10°), erkennen wir bei Stellarium - und in klaren Nächten am Himmel - das Reiterlein, einen Stern, der ganz dicht bei Mizar steht. Er heißt Alkor. Mizar und Alkor sind allerdings keine wirklichen Doppelsterne, nur scheinbare. Mizar ist 78 Lj, Alkor 81 Lj von uns entfernt. Im sehr guten Fernrohr (und mit Stellarium) sieht man, dass Mizar selbst ein Doppelstern ist (FOV 0,2°). Dasselbe gilt auch für Alkor (sieht man mit Stellarium nicht) Mizar besteht sogar aus 2*2 Sternen. Foto 2. Foto: Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

11 M51 Strudelgalaxis Wir wählen ein FOV von etwa 70°
Die Deichsel zeigt zum Bärenhüter (Bootes) mit dem hellsten Stern Arktur. Schaue Dir das Sternbild an, zeichne es ins Heft, lerne es erkennen. Es sieht aus wie ein Drachen. Arktur ist sehr hell, 0m,15, 37 Lj entfernt. Wir gehen zur Spitze der Deichsel von UMa, zu Alkaid und wählen ein FOV von 5°-10°. Rechts, leicht oberhalb von Alkaid, erblicken wir nun einen milchigen Fleck, ganz in der Nähe eines Sterns (der eigentlich kein Stern ist) Klicken wir darauf, sehen wir, dass es M51, die Whirlpool galaxy oder Strudelgalaxis ist. M51 besteht eigentlich aus 2 Galaxien, die vor 400 Mio Jahren aneinander vorbeizogen. M51 ist nur 30 Mio Lj von uns entfernt. Durchmesser Lj (halb so groß wie unsere Milchstraße) Ein schönes Foto: Weitere Fotos: Suche nach M51 Foto oben: Foto unten: Dieses Bild besteht aus Aufnahmen von vier NASA Weltraumobservatorien und deckt die Wellenlängenbereiche Röntgen, Ultraviolett, Optisch und Infrarot ab. Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

12 M101 Feuerrad-Galaxis Auf der anderen Seite der Deichsel bildet M101 zusammen mit Mizar und Alkaid ein gleichseitiges Dreieck, FOV 10°-15° M101 ist eine Spiralgalaxie mit der scheinbaren Helligkeit von 7,7 mag Ihre Entfernung beträgt 27 Millionen Lj, ihr Durchmesser Lj. Damit ist sie größer als unsere Milchstraße. Am 28. Februar 2006 veröffentlichten Nasa und ESA das größte und detaillierteste Bild einer Galaxis, das mit Hilfe von Hubble angefertigt wurde. Das Bild wurde aus über 51 Aufnahmen zusam- mengesetzt. Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

13 Zwei Supernoven in M51 Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1
GZG FN W.Seyboldt Siehe Oder

14 Supernova Am Ende seines Lebens wird ein Stern mit über 8 Sonnenmassen plötzlich millionen- bis milliardenmal so hell wie normal. Supernova von 1604 (Kepler) // Supernova 1054, Krebsnebel Während einer Supernova (eines Sterns mit mindestens 8 Sonnenmassen) entstehen Eisen und andere schwerere Elemente. Aus den abgeblasenen Hüllen werden wieder neue Sterne. Der Kern eines schweren Sterns wird - wenn er noch mehr als 3 Sonnenmassen groß ist - ein schwarzes Loch oder – mit weniger als 3 Sonnenmassen - ein Neutronenstern. Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

15 http://de. wikipedia. org/w/index. php. title=Datei:Sternentwicklung
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16 M81/M82 Wir vergrößern den FOV wieder zu rund 40°. Spiegle Phad (Kasten vorne unten) an Dubhe (Kasten hinten oben) und finde Bodes Galaxien (oder suche M81). M81 und M82 sind nur 12 Mio Lj entfernt. M82 enthält im Kern ein supermassives schwarzes Loch mit mindestens 70 mio Sonnenmassen. M81 und M82 bilden mit etwa 60 Galaxien einen Galaxienhaufen. Unsere Milchstraße bildet mit etwa 42 weiteren Galaxien einen lokalen Haufen. Der M81-Haufen und unser lokaler Haufen gehören zum Virgo-Superhaufen. Siehe Film Links Hubble // Mitte: schwarzes Loch // rechts Spitzer Falschfarben Mittleres Foto siehe Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

17 Umgebung der lokalen Gruppe
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18 Virgo Superhaufen Virgosuperhaufen 100–200 Galaxienhaufen von
jeweils 100 bis 2000 Galaxien, die aus 50 bis 200 Milliarden Sternen bestehen Masse 1015 Sonnen = 1 Trillion Sonnen. Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt

19 Umgebung des Virgo-Superhaufens
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20 Strukturen Astronomie, Kl. 9, Sternreise 1 GZG FN W.Seyboldt