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RUBRIK ::: ASTRONOMIE

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UpDate: 11.01.2017

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ASTRONOMIE - allgemein
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Anmerkung: Unsere Astronomie-Seiten sind nur ein kleiner Teil zum Gesamtwissen zur ASTRONOMIE. Wenn Sie Fragen zu einem Thema haben, Daten zu Ereignissen möchten, schreiben Sie einfach an Michael.

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ÜBERSICHT
UNIVERSUM | GALAXIEN | PLANETENSYSTEM | SONNE | ERDE | MOND | RAUMFAHRT | ISS | MIR | SPACE SHUTTLE | KONSTANTEN | BEGRIFFE | LINKS | KURZ NOTIERT |

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Faszination Weltall und seine Geheimnisse
13,8 Milliarden Jahre soll das Universum nun alt sein. Der Urknall, die derzeit gängigste Theorie. Da sind sich viele Astronomen einig. Was aber die Frage aufwirft: Wieso sind einige Sterne älter, als das Universum selbst?

URKNALL
Das Universum hat keinen Anfang - Oder?
Nicht erst beim Urknall ist das Universum entstanden, glauben zwei Kosmologen. Nach ihrer radikalen Theorie befindet sich das Weltall in einem ewigen Kreislauf zwischen Schöpfung und Zerstörung.

Eine Zeitreise, Bilder, Erklärungen habe ich hier auf folgenden Webseiten gefunden:
Lexikon astronomische Begriffe mit Fotos
Galaxien
Wie misst man Entfernungen?
Wie alt ist das Universum? & kleine Zeitreise ...
Astronomische Konstanten & Umrechnungen
Der Urknall
Weltraum und Space

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UNIVERSUM
Das Universum ist die Gesamtheit von Raum, Materie, Antimaterie und Strahlung. Eine Möglichkeit, seine Grösse zu begreifen, erhält man durch die Vorstellung, man bewege sich von der Erde fort durch das Sonnensystem und unser eigenes Milchstrassensystem zu den entferntesten aussergalaktischen Nebeln und Quasaren.

Das Sonnensystem bewegt sich in 237 Mill. Jahren einmal um das Milchstrassenzentrum mit einer Geschwindigkeit von etwa 792.000 km/h. Bezogen auf die Nachbarsterne beträgt die Geschwindigkeit 72.000 km/h.

Wie alt ist das Universum?

Eine Frage beschäftigt die Astronomen schon seit Jahrhunderten: Wie alt ist das Universum? Bisherige Schätzungen gehen davon aus, dass der Urknall 13,8 Milliarden Jahre zurückliegt. Genauere Angaben fielen den professionellen Sternenguckern bislang schwer.

Jetzt wollen Forscher am Very Large Telescope (VTL) der Europäischen Südsternwarte (Eso) Licht ins Dunkel bringen. Anstatt wie bislang die Expansionsgeschwindigkeit des Weltalls zu vermessen, greifen die Wissenschaftler nun auf eine andere Methode zurück, um Aussagen über das Mindestalter des Universums zu machen.

Die Forscher wollen nun ihre Bestimmung anhand der vorhandenen Menge eines radioaktiven Isotops im All, dem Uran-238, vornehmen. Bisher wurde diese Methode nur bei der Altersfeststellung von Fossilien herangezogen. Allerdings suchten die Wissenschaftler dabei meist nach dem Isotop Kohlenstoff-14.

Erste Tests laufen an dem Stern CS 31082-001, wie der weit entfernte Himmelskörper mit wissenschaftlicher Bezeichnung heisst. Das Objekt existierte nach wissenschaftlicher Erkenntnis bereits, als sich unsere Galaxie, die Milchstrasse, gerade erst bildete, und gehört daher zu den ältesten Sternen des Universums.

Seit dem Zeitpunkt seiner Geburt nimmt der Gehalt an Uran-238 von CS 31082-001 immer mehr ab. Das genaue Alter drückt sich dabei im Verhältnis von stabilen und instabilen Isotopen aus, das die Forscher anhand bestimmter Spektrallinien im Licht des Sternes ablesen können.

Die neue Technik, unter Fachleuten als Kosmochronologie bekannt, kommt zu dem Ergebnis, dass der Stern rund 12,5 Milliarden Jahre alt ist. Allerdings liegt die Fehlertoleranz bei rund drei Milliarden Jahren, sodass die Astronomen letztlich nicht viel weiter sind als vorher. Detailliertere Labor-Untersuchungen sollen das Messergebnis aber nun verfeinern.

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EINE KLEINE REISE DURCH DAS UNIVERSUM
Sicher ist es keine Frage, das ganz zivile Menschen eines Tages, wie mit dem Bus oder Bahn, ins All und auf andere Planeten verreisen können. Das Problem ist die Technik und die Zeit. Zeit zu überwinden, wäre nur mit Überlichtgeschwindigkeit zu bewältigen. Dafür braucht man aber ein Raumfahrzeug, was soviel Energie und Stabilität hat, das es möglich ist. Aber das wird noch eine Weile dauern. Ich schätze, falls nichts dazwischen kommt (Krieg, Seuchen), dass in 300 Jahren eine gute Weltraumtechnik entwickelt sein wird, die es erlaubt, mindesten 4 Lichtjahre weit in dem Raum zu fliegen - z.B. zum Alpha Centrauri. Sicher werden wir dann auch schon andere Welten entdeckt haben, oder gar ausserirdisches Leben bei uns auf der Erde zu „Besuch" haben.

Zur Grösse des Weltraumes gibt es leider noch keinen Beweis, ob der unendlich oder nur ein Teil, eines noch grösseren Raumes ist. Vielleicht gibt es mehrere oder unendlich viele parallele Universen? Wenn Du weist, das unsere Galaxie ca. 100.000 Lichtjahre (Lj) breit und 3.000 Lj dick ist und sie sich auch nur in einer Gruppe eines kleinen Galaxienhaufen befindet, dann wird Dir nicht einmal die Grösse dieses lokalen G-Haufens (30 Galaxien) klar. Wenn Du auch Dir vorstellen kannst, dass das Licht für 1 Jahr eine Strecke von 9.460.528.405.000 km zurücklegt - ist das schon mal eine ungeheuere Strecke. Unsere heutigen Raumfahrzeuge würde gerade mit rund 50.000 km/h durchs All fahren. Das Licht braucht von der Sonne zum Zwergplanten Pluto 5,4 Stunden und das mit Lichtgeschwindigkeit (c=299.792 km/s). Wir sind immer noch nicht ausserhalb unseres Sonnensystems.

DER SONNENNÄCHSTE STERN:
Alpha Centauri steht am Südhimmel im Sternbild Kentaur. Es handelt sich um einen Tripelstern: Zwei Sterne (Umlaufzeit 80 Jahre) werden in weitem Abstand vom dritten Partner, Proxima Centauri, umkreist. Er gehört zur Klasse der Roten Zwerge und steht der Sonne mit 4,27 Lichtjahren näher als das zentrale Doppelgestirn.

Zwischen den Sternen, die in unserer Umgebung sind, beträgt die Entfernung durchschnittlich 3 bis 4 Lj. Im Umkreis von 10 Lj findest Du dann die Sterne (immer in weiterer Entfernung von der Sonne): Alpha Centauri, Proxima Centauri, Barnards Stern, Sirius, Procyon, Epsilon Eridani, 61 Cygni A + B, Ross 154, Wolf 359, Tau Ceti - und das wäre sicher möglich diese Entfernungen zu erreichen, doch ist die Wahrscheinlichkeit von Planeten und Leben ist so gering in diesem Umkreis, das wir weiter fahren müssen.

Man hat heute geschätzt, das der sichtbare Raum von 12-15 Milliarden Lj. nur ein kleiner Teil des gesamten Raumes ist. Er könnte 100 Mrd. Lj gross sein. Solange wir aber nicht wissen, wie gross das Universum genau ist und ob es überhaupt so ist, wie wir uns das vorstellen, gehen wir von der Unendlichkeit des gesamten Raumes aus. Raum und Zeit entstand - nach der Urknalltheorie -

Noch einige Daten zu Entfernungen und Bewegungen:
Die Galaxie M31 (Andromedanebel) ist 2.200.000 Lj entfernt. Man kann diese doppelt so grosse Galaxie gut mit einem Fernglas sehen, aber als kleiner Punkt. Übrigens ist diese Galaxie das entfernteste Objekt was man mit blossem Auge sehen kann. Der Orionnebel (M42) mit dem Pferdekopfnebel ist 1.600 Lj von uns entfernt.

Die Sterne bewegen sich alle durch den Weltraum, aber ihre Entfernungen sind zu gross, dass ihre Bewegungen für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar sind, auch nicht über Jahrtausende.

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LICHTJAHR
Lichtjahr nennt man die Entfernung, die das Licht (Geschwindigkeit 299.792,458 km/s oder 1.079.258.848,8 km/h im Vakuum) in einem tropischen Jahr (365,24219878 mittlere Sonnentage) durchmisst; Das sind 9.460.528.405.000 km. Die Einheit wurde im März 1988 zum ersten Mal verwendet und wurde in dieser Definition im Oktober 1983 als (Natur-Konstante festgelegt.

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MAGNITUDO
Magnitudo oder Grösse ist ein Mass der Sternenhelligkeit, wobei das Licht eines Sterns das Intensitätsverhältnis von 2,511 886 zu einem Objekt der nächsten Grössenklasse hat.
Ein Stern 5. Grösse ist also 2,511 886 mal so hell wie ein Stern der 6. Grösse, während ein Stern 1. Grösse genau 100 (oder 2,5118865) mal so hell ist. Bei aussergewöhnlich hellen Objekten (Himmelskörpern) wie z.B. dem Sirius, der Venus oder dem Mond (-12,71 Grösse) oder der Sonne (-26,78 Grösse) wird die Magnitudo als Minusquantität angegeben. Eigenbewegung wird jene Komponente der Sternbewegung genannt, die im rechten Winkel zur Visierlinie eine offenkundige Positionsveränderung der Sterne an der Himmelssphäre erkennen lässt.

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METEORITEN
Meteore sind mineralische Körper ausserirdischer Herkunft. Beim Eintritt in die Erdatmosphäre beginnen sie zu glühen. Der grösste registrierte Meteorschauer trat in der Nacht vom 16. zum 17.11.1966 ein, als die Leonidenmeteore (die alle 33 Jahre wiederkehren) zwischen dem westlichen Nordamerika und dem östlichen Gebiet der GUS sichtbar waren.

Es wurde errechnet, dass am 17.11.1966 in einem Zeitraum von 20 Min. ab 5 Uhr über Arizona (USA) etwa 2.300 Meteore pro Minute beobachtet werden konnten. Wenn ein Meteor zur Erdoberfläche vordringt, werden die Überreste aus Gestein (Aerolithe) oder Nickeleisen (Siderite) als Meteoriten bezeichnet. Dies ereignet sich etwa 150 mal im Jahr auf der gesamten Landoberfläche der Erde.

Die Gefahr, von ihnen getroffen zu werden, ist sehr unwahrscheinlich. Die "gefährlichste" Zeit des Tages ist jeweils 15 Uhr. Die einzige Person, von der in historischer Zeit bekannt wurde, dass sie von einem Meteoriten getroffen wurde ist Mrs. Ann Hodges aus Sylacauga, Alabama (USA). Am 30.11.1954 durchschlug ein 4 kg schwerer Steinmeteorit das Dach ihres Hauses und verletzte sie.

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METEORITEN II
131 Einschlagskrater in Asien, Australien, Europa, und Amerika beweisen, dass die Erde schon mehrmals von gewaltigen Kosmostrümmern getroffen wurde. Das sind zum Teil riesige Erdlöcher. Wissenschaftler sind sich einig, dass ein Asteroid von zehn Kilometern Durchmesser vor 65 Millionen Jahren ein Massensterben der Dinosaurier auslöste.

Nach den Berechnungen von Astronomen ist damit zu rechnen, dass alle 300.000 Jahre ein Gigant von ein-einhalb Kilometern Durchmesser auf die Erde prallt, mit einer Wucht, die 100 Milliarden (100.000.000.000) Tonnen des Sprengstoffs TNT [Trinitrototoluol, Trotyl C6H2(NO2)3CH3] entspricht.

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GRÖSSTES TELESKOP DER WELT
Am Cerro Paranal, dem 2.664 Meter hohen Berg in der chilenischen Atacama-Wueste, ist in einer der trockensten Regionen der Erde das grösste Teleskop der Welt, das VLT = Very Large Telescope, entstanden. Die Europäische Südsternwarte (ESO) hat sich für diesen Platz in den Kordilleren entschieden, dem "besten weltweit bekannten Ort fur Astrologiebeobachtungen". Es besteht aus 4 einzelne 8,2-Meter-Teleskope, die 2004 zu einem Riesenteleskop zusammengeschaltet wurden.

Das VLT nördlich des La-Silla-Observertoriums (Nord-Chile) wurde 2001 in Betrieb genommen. 1997 wurde das Computer-System "VLTData Flow System" mit Erfolg in Garching bei München erprobt.

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Bildverbesserung durch aktive Optik
Das Fischen im Trüben des Universums

Bisher waren gute Aufnahmen irgendwelcher Himmelskörper nur mit einem im Weltraum stationierten Teleskop, wie beispielsweise Hubble möglich.

Am 28.08.1999 wurde am Palomar-Observatorium eine neue Optik getestet. Es handelt sich hierbei um einen Spiegel, der mittels eines Computers in seiner Form veränderlich ist. Damit wird erreicht, dass Verzerrungen, wie sie durch atmosphärische Störungen auftreten, ausgeglichen werden können. Mit dem blossen Auge stellt sich dieses Phänomen als ein Flimmern und Funkeln der Sterne dar. Schaltet man dieses aus, dann erhält man Aufnahmen von fernen Galaxien oder auch Planeten, wie Uranus, in einer Auflösung, die sonst nur ein Weltraumteleskop zu bieten hat. Ein weitere Erhöhung der Auflösung lässt sich erreichen, indem man nicht nur ein, sondern gleichzeitig mehrere Erdgebundene Teleskope auf das gleiche astronomische Objekt richtet. Jedes dieser Teleskope ist dann mit einer aktiven Optik ausgerüstet. Die Aufnahmezeiten müssen natürlich zugleich erfolgen. Man synchronisiert die einzelnen Teleskope dann per Funk.

Woher weiss man aber, wie die Atmosphäre den Lichtstrahl eines Sternes ablenkt. Besonders lichtschwache Objekte werden dann durch atmosphärische Störungen derart zerstreut, dass am Teleskop nicht mehr genügend Licht ankommt. man kann nun mit dem Teleskop einen lichtstärkeren Stern anpeilen und mit dessen Licht die atmosphärischen Störungen ausmessen. Allerdings muss sich dieser Peilstern in der Nähe des anzuvisierenden Objektes befinden um auch das gleiche Stück Atmosphäre auszumessen - ansonsten erhielte man ja andere Lichtschwankungen und könnte damit nichts erreichen. So ein benachbarter Stern hat allerdings die unangenehme Eigenschaft, das Objekt, das beobachtet werden soll zu überstrahlen. Der andere Fall, der denkbar ist: es befindet sich kein Peilstern in der Nähe des zu beobachtenden Objektes. In diesem Falle hilft man sich mit einem Laserstrahl. Man sendet ihn durch die Atmosphären-Region, die man ausmessen möchte. In den oberen Schichten der Atmosphäre wird dann genügend Laserlicht reflektiert, um festzustellen, wie die Atmosphäre den Gang dieses Strahles verändert.

Aktive Optiken sind natürlich ziemlich teuer. Wenn man gar mehrere Teleskope damit ausstattet, steigt der Preis entsprechend. Allerdings bedeuten diese Kosten nichts im Vergleich mit dem Aufwand, den man treiben müsste, um ein oder mehrere Weltraumteleskope in die Umlaufbahn zu bringen. Das Palomar-Observatorium konnte nun in Zusammenarbeit mit anderen Teleskopbetreibern nachrechnen, dass mehrere parallel geschaltete Erdteleskope ein einzelnes Weltraumteleskop sogar in der Auflösung übersteigen kann. Man hat nun den Uranus als Versuchsobjekt genommen und konnte hier sogar die Ringe beobachten.

Wer mehr wissen möchte, der kann sich informieren im Internet: huey.jpl.nasa.gov/palao

 

KURZ NOTIERT

- 8.500 Fragmente und Teile von "Weltraumschrott" kreisen im Orbit (Quelle: ESA)
- 60 km/h ist die langsamste Lichtgeschwindigkeit im Labor (tiefgekühlter Natriumtropfen)
- 4.000 Satteliten umkreisen die Erde im Orbit (1999)
- 1967: erster Pulsar entdeckt
- 1984: Marsgestein Katalog-Nr. ALH84001,0 (4,1, Mrd. Jahre alt) wurde 1984 gefunden und 1996 analysiert.
- 1995: erster Planet ausserhalb des Sonnensystems entdeckt. 51pegasi
- Ende 1998: wurden 1.000 Pulsare entdeckt
- 1999: erstes Planetensystem ausserhalb unseres Systems in 41 Lj entdeckt und bewiesen
- 8.000 Fragmente und Teile von "Weltraumschrott" kreist im Orbit (Quelle: ESA, 2005) !
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