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Ein paar astrophysikalische Fragen...


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40 Antworten in diesem Thema

#1 Seti

Seti

    Zeitreisebegleiter durch die Windener Höhlen

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Geschrieben 12 April 2012 - 19:17

Hallo an alle Berufs- und Hobby-Physiker im SFN,

da mir seit geraumer Zeit ein paar Fragen durch den Kopf geistern, auf die ich im Netz keine zufriedenstellende Antwort finden konnte, dachte ich mir, dass ich sie einfach mal hier stelle - sozusagen Setis Suche nach intra-terrestrischer Intelligenz Eingefügtes Bild :

1) Wie genau kann ich mir eine mit bloßem Auge beobachtete Supernova vorstellen?

Ich hab gelesen, dass es am Nachthimmel von der Helligkeit her wie ein Vollmond wäre, nur dass diese Helligkeit von einem einzelnen Punkt (also quasi dem explodierenden Stern) ausgeht. Aufgrund der gewaltigen Entfernung erscheint es mir zwar logisch, dass man kein "Feuerwerk" am Himmel erwarten kann, aber in einer Vollmondnacht dürfte man von diesem Schauspiel ja dann garnichts mitbekommen, oder verstehe ich das falsch?

2) Bis in welche Entfernung ist unsere Sonne eigentlich sichtbar?

Damit meine ich eine Beobachtung aus dem Weltraum, also unbeeinflusst von atmosphärischen Faktoren auf eventuellen Exoplaneten. Ich bin darauf gekommen, weil man ja am Nachthimmel mit bloßem Auge nur circa 6000 Sterne sehen kann. Jedoch davon jeweils nur die Hälfte auf Nord- bzw. Südhalbkugel und das nur wenn die Rahmenbedingungen passen (plus einen wunderschönen Blick auf die Milchstraße südlich des Äquators, den ich unbedingt mal sehen möchte). Der überwältigende Rest der Sterne ist zu weit weg und/oder leuchtet nicht hell genug. Ab welcher ungefähren Entfernung trifft das dann demnach auch auf die Sonne zu?

Das wär's vorerst...

Seti

"What today's nationalists and neosegregationists fail to understand," Kwame said, "is that the basis of every human culture is, and always has been, synthesis. No civilization is authentic, monolithic, pure; the exact opposite is true. Look at your average Western nation: its numbers Arabic, its alphabet Latin, its religion Levantine, its philosophy Greek†¦ need I continue? And each of these examples can itself be broken down further: the Romans got their alphabet from the Greeks, who created theirs by stealing from the Phoenicians, and so on. Our myths and religions, too, are syncretic - sharing, repeating and adapting a large variety of elements to suit their needs. Even the language of our creation, the DNA itself, is impure, defined by a history of amalgamation: not only between nations, but even between different human species!"

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#2 Ming der Grausame

Ming der Grausame

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Geschrieben 12 April 2012 - 20:08

1) Wie genau kann ich mir eine mit bloßem Auge beobachtete Supernova vorstellen?

Wohl so ähnlich wie diese Aufnahmen von GRB 080319B.
„Weisen Sie Mittelmäßigkeit wie eine Seuche zurück, verbannen Sie sie aus ihrem Leben.“

Buck Rogers

#The World from the nefarious Ming the Merciless
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#3 derbenutzer

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Geschrieben 12 April 2012 - 22:15

Hallo an alle Berufs- und Hobby-Physiker im SFN,

da mir seit geraumer Zeit ein paar Fragen durch den Kopf geistern, auf die ich im Netz keine zufriedenstellende Antwort finden konnte, dachte ich mir, dass ich sie einfach mal hier stelle - sozusagen Setis Suche nach intra-terrestrischer Intelligenz Eingefügtes Bild :

1) Wie genau kann ich mir eine mit bloßem Auge beobachtete Supernova vorstellen?

Ich hab gelesen, dass es am Nachthimmel von der Helligkeit her wie ein Vollmond wäre, nur dass diese Helligkeit von einem einzelnen Punkt (also quasi dem explodierenden Stern) ausgeht. Aufgrund der gewaltigen Entfernung erscheint es mir zwar logisch, dass man kein "Feuerwerk" am Himmel erwarten kann, aber in einer Vollmondnacht dürfte man von diesem Schauspiel ja dann garnichts mitbekommen, oder verstehe ich das falsch?

2) Bis in welche Entfernung ist unsere Sonne eigentlich sichtbar?

Damit meine ich eine Beobachtung aus dem Weltraum, also unbeeinflusst von atmosphärischen Faktoren auf eventuellen Exoplaneten. Ich bin darauf gekommen, weil man ja am Nachthimmel mit bloßem Auge nur circa 6000 Sterne sehen kann. Jedoch davon jeweils nur die Hälfte auf Nord- bzw. Südhalbkugel und das nur wenn die Rahmenbedingungen passen (plus einen wunderschönen Blick auf die Milchstraße südlich des Äquators, den ich unbedingt mal sehen möchte). Der überwältigende Rest der Sterne ist zu weit weg und/oder leuchtet nicht hell genug. Ab welcher ungefähren Entfernung trifft das dann demnach auch auf die Sonne zu?

Das wär's vorerst...

Seti



Hallo Seti!

Ad 1:

Ganz im Gegenteil, so eine punktförmige Quelle wäre sogar mühelos am Tageshimmel sichtbar. Selbst dort sehr, sehr hell.

Ad 2:

Bei wunderschön dunklem Himmel eines erdähnlichen Planeten: ca. 60 Lichtjahre im Umkreis. Der überwiegende Anteil der von der Erde mit bloßem Auge sichtbaren Sterne ist maximal paar Hundert LJ entfernt. Die Ausnahmen an Lichtriesen sind überschaubar. Ich empfehle Dir den Download des Programms Celestia, macht Spaß - Suchtgefahr inbegriffen ... ;-)

http://www.shatters.net/celestia/

LG

Jakob

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#4 Trurl

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Geschrieben 12 April 2012 - 23:44

1) Wie genau kann ich mir eine mit bloßem Auge beobachtete Supernova vorstellen?

Ich hab gelesen, dass es am Nachthimmel von der Helligkeit her wie ein Vollmond wäre, nur dass diese Helligkeit von einem einzelnen Punkt (also quasi dem explodierenden Stern) ausgeht. Aufgrund der gewaltigen Entfernung erscheint es mir zwar logisch, dass man kein "Feuerwerk" am Himmel erwarten kann, aber in einer Vollmondnacht dürfte man von diesem Schauspiel ja dann garnichts mitbekommen, oder verstehe ich das falsch?

Nicht nur bei Vollmond, auch bei Tag! Eine gut dokumentierte Supernovaexplosion ist die aus dem Jahr 1054. Die war so hell, dass sie sogar am Tag neben der Sonne sichtbar gewesen sein soll. Die Reste dieser Explosion bilden übrigens heute den berühmten Krebsnebel, ca. 6500 Lj entfernt. Im Innern des Krebsnebels befindet sich als Überrest des explodierten Sterns ein Pulsar, also ein rotierender Neutronenstern, der sich 30 mal in der Sekunde um die eigene Achse dreht. Ein weiterer heißer Kandidat in unserer Milchstrasse für eine zukünftige Supernova-Explosion in relativer Nähe der Sonne ist Eta Carinae.


Wohl so ähnlich wie diese Aufnahmen von GRB 080319B.

Glücklicherweise sind Supernovaexplosionen dieser Kategorie heute nicht mehr allzu häufig. Alle paar hundert Millionen Jahre. Die meisten dieser sog. Gamma-Ray-Bursts fanden in der Frühzeit des Universums statt, deshalb sind sie auch so weit entfernt. Mehrere Milliarden Lj. Der älteste bekannte stammt aus einer Zeit 600 Mio Jahre nach Entstehung des Universums! Die Energiemenge die solche Gammastrahlenblitze entfalten ist gigantisch. Innerhalb weniger Sekunden wird eine Energiemenge erzeugt, die der Gesamtstrahlungsmenge sämtlicher Sterne des Universums entspricht! Ziemlich beeindruckend. Diese Energie wird meist gerichtet als Jets in einem begrenzten Raumwinkel ausgesendet, so dass nur jene Gammastrahlenblitze sichtbar sind deren Strahl-Richtung zufälliger Weise auf uns zielt. D.h. die Gesamtzahl dieser Megaexplosionen ist noch viel höher, als die beobachtete Anzahl. Ganz klar ist man sich noch nicht welche Prozesse diese Energieausbrüche bewirken. Man vermutet u.a., dass kollidierende und miteinander verschmelzende Neutronensterne dafür verantwortlich sein könnten. Würde so ein Ereignis in unserer Milchstrasse stattfinden, müssten wir uns um unsere Zukunft keine Sorgen machen, wir hätten keine mehr …

(Quelle: Supernovae und kosmische Gammablitze, Hans-Thomas Janka)

LG Trurl
»Schau dir diese Welt nur richtig an, wie durchsiebt mit riesigen, klaffenden Löchern sie ist, wie voll von Nichts, einem Nichts, das die gähnenden Abgründe zwischen den Sternen ausfüllt; wie alles um uns herum mit diesem Nichts gepolstert ist, das finster hinter jedem Stück Materie lauert.«

Wie die Welt noch einmal davonkam, aus Stanislaw Lem Kyberiade
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#5 Schlomo

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Geschrieben 13 April 2012 - 00:46

zu 1.: Die letzte mit bloßen Auge sichtbare Supernova war 1987 in der Großen Magellanschen Wolke und hatte eine Helligkeit von 3m, war also so helle wie ein Stern 3. Größe. Der einzige Unterschied zu einem “normalen” Stern war: Die Supernova war vorher noch nicht da, woher auch der Name kommt: Nova = neu. Und Super, weil sie eben besonders hell ist. Gewöhnliche Novae, wie man sie alle paar Jahre mit bloßem Auge sieht, werden selten heller als +3m, die letzten Supernovae vor SN 1987 A waren dagegen oft deutlich heller, manchmal so hell wie die Venus, es gab aber auch mit +6m einige, die man mit dem bloßem Auge gerade noch sehen konnte. Die meisten Supernovae beobachtet man aber in fernen Galaxien, sie sind so lichtschwach – wegen der riesigen Entfernung – dass man sie nur auf Sternfotos erkennen kann. In seltenen Fällen reicht aber auch ein Amateurteleskop aus, um sie sehen zu können.

Einen guten Artikel zum Thema findest du bei Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Supernova

Es gab aber in prähistorischer Zeit vor rund 10.000 Jahren eine wirklich extrem helle Supernova, deren Überrest im Gum-Nebel liegt, mit dem aber ansonsten nichts zu tun hat.. Die Steinzeitmenschen konnten die Supernova monatelang am Taghimmel sehen, es gibt sogar Höhlenzeichnungen davon. Ein Paläontologe hat sie sogar einmal als „Tor zur Hölle” bezeichnet. Muss damals ein sehr auffälliges Ereignis gewesen sein...

Zu 2.: Die Sonne hat eine absolute Helligkeit von +4m,84, das heißt, sie ist in einer Entfernung von 10pc, das sind 32,6 Lj +4,84 Magnituden hell. Mit bloßem Auge sieht man Sterne bis etwa +6m, die Sonne wäre demnach aus einer Entfernung von 56 Lichtjahren mit dem menschlichen Auge von einem erdähnlichen Planeten aus gerade noch zu sehen.

Schalom,

Schlomo

#no13

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#6 Ming der Grausame

Ming der Grausame

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Geschrieben 13 April 2012 - 16:30

Wohl so ähnlich wie diese Aufnahmen von GRB 080319B.

Glücklicherweise sind Supernovaexplosionen dieser Kategorie heute nicht mehr allzu häufig.

Stimmt. Eine maximale scheinbare Helligkeit von 5,76 Magnituden und eine absolute Helligkeit von −36 Magnituden ist definitiv nicht von schlechten Eltern – für ein in etwa ein halbes (sichtbares) Universum, nämlich circa 7,5 Milliarden Lichtjahren, von uns entferntes Objekt...

Bearbeitet von Ming der Grausame, 13 April 2012 - 16:34.

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#7 Seti

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Geschrieben 14 April 2012 - 14:41

Danke für eure Antworten! Mit so vielen Informationen hab ich garnicht gerechnet - find ich klasse Eingefügtes Bild

zu 1)
Ich glaube, jetzt weiß ich auch, wo mein Denkfehler lag. Ich habe nicht bedacht, dass eine vollmondhelle Nacht ja immer einen Augangspunkt hat (normalerweise natürlich den Vollmond), Und dementsprechend würde sich eine Supernova, die diese Helligkeit erreicht, ebenso deutlich (aber konzentriert auf einen Punkt und nicht eine Fläche) vom Nachthimmel abheben. Ich stelle mir das jetzt wie ein aufblitzendes Xenon-Licht an einer Himmelsdecke aus Energiesparlampen vor.

Aber um mal noch ein konkretes Beispiel in den luftleeren Raum zu werfen:
Angenommen Beteigeuze (einer der wenigen Sterne ist, die ich am Himmel finden und benennen könnte) entscheidet sich heute abend, statt in 100.000 Jahren, dass das Dasein als roter Superriese langweilig geworden ist, er wird schwermütig, bildet Eisen im Kern und explodiert in einer Supernova. Gäbe es dann einen fließenden Übergang von dem rotleuchtenden Stern in einen grellweißen, vollmondhellen Lichtpunkt, der dann für mehrere Stunden (eventuell auch Tage) am Himmel sichtbar wäre? Oder würde seine relative Nähe - auch wenn die Entfernung von 500-600 Lichtjahren dieses Schauspiel für uns Menschen ungefährlich macht - ausreichen, um nicht nur als punktuelle sondern flächige Helligkeit wahrgenommen zu werden?

zu 2)
Man wäre ja fast geneigt, zu sagen Ach, nur 60 Lichtjahre... Aber wenn ich mir vorstelle, dass ein 1.300.000 km großer fusionierender Gasball genug Energie produziert, um noch in einer Entfernung von 530.000.000.000.000 km gesehen zu werden (hoffentlich hab ich mich jetzt nicht verrechnet), dann ist das doch nicht mehr so wenig.


Slightly Off-Topic, aber gut dass Jakob es angesprochen hat:

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http://www.shatters.net/celestia/

Celestia ist wirklich toll. Oder besser gesagt, es war toll, denn ich hab jetzt seit ein paar Wochen einen neuen Laptop und Celestia vor kurzem auch auf diesen heruntergeladen, aber aus irgendeinem Grund läuft's auf meinem neuen Rechenknecht nicht. Das Naheliegendste wäre, dass es an der Grafikkarte liegt... ich hab 'nen Toshiba-Laptop mit Windows 7 und eingebauter Intel-Grafikkarte (laut Überprüfung auf der Herstellerwebsite mit den neuesten Treibern). Falls ein Boardler, der das hier liest, eine Ahnung hat, wo der Fehler liegen könnte, wär das echt Spitze. Am besten wäre wahrscheinlich eine PN an mich, damit dieser Thread weiterhin in astronomischen Bahnen verläuft.

Seti

"What today's nationalists and neosegregationists fail to understand," Kwame said, "is that the basis of every human culture is, and always has been, synthesis. No civilization is authentic, monolithic, pure; the exact opposite is true. Look at your average Western nation: its numbers Arabic, its alphabet Latin, its religion Levantine, its philosophy Greek†¦ need I continue? And each of these examples can itself be broken down further: the Romans got their alphabet from the Greeks, who created theirs by stealing from the Phoenicians, and so on. Our myths and religions, too, are syncretic - sharing, repeating and adapting a large variety of elements to suit their needs. Even the language of our creation, the DNA itself, is impure, defined by a history of amalgamation: not only between nations, but even between different human species!"

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#8 Ming der Grausame

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Geschrieben 14 April 2012 - 16:16

Gäbe es dann einen fließenden Übergang von dem rotleuchtenden Stern in einen grellweißen, vollmondhellen Lichtpunkt, der dann für mehrere Stunden (eventuell auch Tage) am Himmel sichtbar wäre?

Wahrscheinlich schon, aber mit bloßem Auge wäre es wohl eher nicht wahrzunehmen, dazu ist unser Auge doch zu träge und auflösungsschwach.
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#9 Seti

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Geschrieben 24 Mai 2012 - 21:24

Hallo zusammen!
Ich grab mal diesen Thread wieder aus, da mir letztens noch ein paar Fragen einfielen. Ich hoffe, meine Fragen sind nicht all zu einfältig... Eingefügtes Bild

3) Wieviele der Sterne unserer Milchstraße sind eigentlich kartografiert und benannt?

Alle können es ja nicht sein, denn sonst gäbe es nicht die Schätzung, dass die Milchstraße 100 bis 200 Milliarden Sterne enthält. Die, die man mit bloßem Auge sehen kann, haben sicher alle einen Namen. Aber wieviele, der nur mit einem (Radio/Infrarot)-Teleskop sichtbaren sind verortet und mit Namen versehen?
Wobei Name wohl auf ein Gemisch aus Buchstaben und Ziffern hinausläuft...

4) Warum bewegen sich die Planeten unseres Sonnensystems ungefähr auf derselben Bahnebene?

Wenn man sich unser Sonnensystem anschaut, weichen die Bahnen der Planeten (Pluto mal ausgenommen, aber der arme Kleine ist ja kein Planet mehr Eingefügtes Bild ) kaum voneinander ab und ich nehme an, dass das mit der Gravitationswirkung der Planeten aufeinander zu tun hat.
Nun frage ich mich, ob es auch denkbar wäre, dass ein mittlerer Planet (wie der Mars oder Jupiter) seinen Stern auf einer Bahn umkreisen könnte, die bspw. im 90-Grad-Winkel zu den Bahnebenen anderer Planeten steht. Oder ob sogar ein Sonnensystem denkbar wäre, dass Niels Bohrs Atommodell gleicht.

5) Bewegen sich die Sterne einer Galaxie auch auf einer (relativen) Bahnebene um das Galaktische Zentrum? (bezieht sich auf die vorhergehende Frage)

Wenn ich mir anschaue, dass die Milchstraße 100.000 Lichtjahre breit, aber 'nur' 3000 Lichtjahre dick ist, legt das für mich die Vermutung nahe, dass sich die Rotation der Sterne ähnlich verhält wie die Rotation der Planeten eines Sonnensystems. Allerdings glaube ich, mal etwas von Kugelgalaxien gehört zu haben und da müsste das Ganze deutlich ungeordneter vonstatten gehen...

6) Zum Schluss noch etwas Einfaches, worauf ich die Antwort wahrscheinlich schon kenne: Ich hab mich gefragt, warum Sterne 'funkeln' bzw. - wissenschaftlicher formuliert - scheinbaren Helligkeitsschwankungen unterworfen sind. Diese Frage konnte mir eine Google-Suche zwar schon beantworten (btw kam ich mir ein bisschen blöd vor, weil die Hälfte der angezeigten Ergebnisse dies für Kinder erklärte) und ich weiß jetzt, dass eine veränderte Lichtablenkung durch atmosphärische Luftströmungen dafür verantwortlich ist.

Aber da es nirgendwo explizit stand: Hat das Schwanken der wahrgenommenen Farbe eines Sterns auch damit zu tun hat? (ich vermute mal, dass es wohl so sein wird...)

Seti

Bearbeitet von Seti, 24 Mai 2012 - 21:25.

"What today's nationalists and neosegregationists fail to understand," Kwame said, "is that the basis of every human culture is, and always has been, synthesis. No civilization is authentic, monolithic, pure; the exact opposite is true. Look at your average Western nation: its numbers Arabic, its alphabet Latin, its religion Levantine, its philosophy Greek†¦ need I continue? And each of these examples can itself be broken down further: the Romans got their alphabet from the Greeks, who created theirs by stealing from the Phoenicians, and so on. Our myths and religions, too, are syncretic - sharing, repeating and adapting a large variety of elements to suit their needs. Even the language of our creation, the DNA itself, is impure, defined by a history of amalgamation: not only between nations, but even between different human species!"

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#10 Torwan

Torwan

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Geschrieben 25 Mai 2012 - 08:48

Ein paar oberflächliche Antworten kann ich dir schon mal geben, bevor die Experten die Details ausgraben.


3:
Muss ich passen.

4:
Da empfehle ich folgenden Wikipedia-Eintrag bzw. alles, was mit der Formung unseres Sonnensystems zu tun hat:
http://en.wikipedia....oplanetary_disk

Die gängige Theorie ist die folgende:
Am Anfang gab es eine molekulare Wolke im Orbit der Sonne. Sobald so eine Wolke eine kritische Masse erreicht, kollabiert sie unter ihrer eigenen Gravitation. Je dichter diese kollabierende Wolke wird, umso einheitlicher wird ihre Bewegung um die Sonne. Die Rotation bewirkt, dass die Wolke immer weiter abflacht und irgendwann wie eine große Pizza aussieht. Verdickungen innerhalb dieser Wolke formen dann Planeten.
Da alle Planeten aus der gleichen protoplanetaren Scheibe entstehen, bewegen sie sich auch in der gleichen Ekliptik.

Wenn diese Theorie der Planetenbildung stimmt, ist es eigentlich nicht möglich, dass ein Planet außerhalb dieser Ekliptik den Stern umkreist. Außer es ist ein sogenannter "Rogue Planet", der sein ursprüngliches Sonnensystem "verloren" hat, alleine durchs All fliegt und irgendwann "eingefangen" wird.
http://en.wikipedia....ki/Rogue_planet

5:
Die gleiche Theorie wie in 4 betrifft auch die Sternenbildung in einer Galaxis und die Mondbildung bei einem Planeten (grob gesagt). Ausnahmen sind wie immer eingefangene "Rogues".

6:
Das "Funkeln" ist ein atmosphärischer Effekt, der auf Teleskopen im All nicht beobachtet wird. Ausnahmen sind Pulsare.

Bearbeitet von Torwan, 25 Mai 2012 - 08:49.


#11 derbenutzer

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Geschrieben 25 Mai 2012 - 09:21

Hallo Seti!

Deine Fragen sind absolut nicht „einfältig“. Torwan hat die meisten Deiner Fragen sehr gut beantwortet. Aber
zur ersten Frage:

Stichwörter dafür wären „Sternkataloge“ bzw. „Himmelsdurchmusterung“. Sehr viele der mit bloßem Auge sichtbaren Sterne haben Namen, die meist aus dem arabischen Kulturkreis stammen. Bei den umfangreicheren Katalogen allerdings sind das natürlich mehr oder minder Nummern mit anderen Bezeichnern, letztere benennen teilweise den Katalog, Art des Objekts und andere Metadaten

Rekordhalter ist wohl dieser Katalog (aus der Wikipedia zitiert):

Der USNO-B1.0 ist ein Katalog der Forscher des United States Naval Observatory, der für 1.042.618.261 Objekte die Orte, Eigenbewegungen, scheinbaren Helligkeiten bei verschiedenen Wellenlängen und Abschätzungen dafür enthält, ob es sich um Stern oder Galaxie handelt, ermittelt aus 3.643.201.733 Einzelbeobachtungen. Die Daten wurden durch Katalogisierung von 7435 Schmidt-Platten gewonnen, die bei verschiedenen Durchmusterungen im Lauf der letzten 50 Jahre aufgenommen wurden.

Vom USNO-B1.0 nimmt man an, dass er den gesamten Himmel bis hinab zu 21m abdeckt, eine Genauigkeit von 0,2" bezüglich der Epoche J2000.0 und eine Genauigkeit von 0,3m bei der photometrischen Helligkeitsmessung in bis zu fünf Farben besitzt sowie 85 % Genauigkeit bei der Unterscheidung von Sternen von nichtstellaren Objekten.




Zum Flackern der Sterne:

Wird als Szintillation bezeichnet und ist beispielsweise bei

http://www.sternenhi..._der_Sterne.htm

gut erklärt.

Seti, ich mache noch einen Hobby-Astronomen aus Dir ;-).

Ich bin aus meiner jugendlichen SF-Begeisterung und auch der für Raumfahrt zu einem solchen geworden. Recht gute Instrumente für das Hobby gibt es schon um den Preis eines Wellness-Wochenendes zu zweit.

Übrigens, schau mal evtl. da rein:

www.stellarium.org/de/

Erstklassige Software, überdies kostenlos.

LG

Jakob

Bearbeitet von derbenutzer, 25 Mai 2012 - 09:28.

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#12 Seti

Seti

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Geschrieben 26 Mai 2012 - 18:40

Danke für eure Antworten!

Ok, ich hab heut eine Astronomiestunde bei Wikipedia eingelegt und mit eurer Hilfe gelernt, was Szintillation bedeutet, weiß welcher Sternenkatalog die meisten Objekte verzeichnet hat und was die protoplanetare Scheibe bei der Planetenbildung mit der Ekliptik zu tun hat; nebenbei hab ich ein paar neue Begriffe gelernt und zufällig endlich verstanden, was es mit den Planetenschleifen auf sich hat - soweit schonmal spitze Eingefügtes Bild

Aber eine Frage zu den rogue planets / moons hätte ich noch:

7) Können eingefangene Monde bzw. Planeten überhaupt eine stabile Umlaufbahn haben?

Oder werden sie zwangsläufig irgendwann ins All geschleudert, 'stürzen' in die Sonne oder kollidieren mit anderen Planeten bzw. Monden? Mir ist bei meiner Recherche heute nämlich Triton 'begegnet', der wohl ein Rogue ist, da er seinen Planeten Neptun retrograd (<-neues Wort, das ich gelernt hab Eingefügtes Bild ) umläuft und dessen Bahnneigung auch um einiges von der Bahnebene seines Planeten abweicht - aber er nähert sich Neptun und wird in hundert Millionen Jahren zerrissen (womit ich euch ja bestimmt nichts neues erzähle). Sprechen die Gesetze der Physik - allen voran die der Gravitation - gegen eine stabile Umlaufbahn eines Rogues?

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#13 Trurl

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Geschrieben 26 Mai 2012 - 21:08

Kleine Frage nebenbei, weil ich das auf die Schnelle nicht gefunden habe und ich zu faul zum nachschlagen bin. Aber weil hier so schlaue Hobbyastronomen zusammen sind, die herausfordende Frage: warum begint die protostellare Wolke zu rotieren. Okay, ich weiß, aufgrund der Drehimpulserhaltung rotiert die Wolke, je mehr sie sich wegen der Schwerkraft zusammenzieht, immer schneller (und das 99,5% oder so des Drehimpulses des Sonnensystems in den Planeten stecken, bzw. genauer deren Bewegung, obwohl die Masse der Sonne 750-mal größer ist, erstaunlich nicht?), aber warum beginnt die Wolke sich zu drehen? Wer weiß die Antwort? LG Trurl
»Schau dir diese Welt nur richtig an, wie durchsiebt mit riesigen, klaffenden Löchern sie ist, wie voll von Nichts, einem Nichts, das die gähnenden Abgründe zwischen den Sternen ausfüllt; wie alles um uns herum mit diesem Nichts gepolstert ist, das finster hinter jedem Stück Materie lauert.«

Wie die Welt noch einmal davonkam, aus Stanislaw Lem Kyberiade
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#14 Gen. Bully

Gen. Bully

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Geschrieben 26 Mai 2012 - 21:39

Als Teilbereich der rotierenden galaktischen Scheibe besitzt jede Materiewolke einen anfänglichen Drehimpuls, der wegen der Drehimpulserhaltung bei fortschreitender Kontraktion zu einer immer schnelleren Rotation führt.


Quelle
"Es gibt 5 Arten der Lüge: die gewöhnliche Lüge, den Wetterbericht, die Statistik, die diplomatische Note und das amtliche Kommuniqué" George Bernhard Shaw
"Bazinga!"

#15 Trurl

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Geschrieben 26 Mai 2012 - 22:33

Hallo lieber Gen.Bully, danke für den Link, sehr interessante Ausführungen, auch warum und wie der entstehende Stern seinen Drehimpuls an die Akkretionsscheibe abgibt. Gerade diesen Sachverhalt fand ich bei der Sternentstehung immer so erstaunlich, dass er mir zwar haften geblieben ist, aber vergessen habe warum das so ist.

Bearbeitet von Trurl, 26 Mai 2012 - 22:34.

»Schau dir diese Welt nur richtig an, wie durchsiebt mit riesigen, klaffenden Löchern sie ist, wie voll von Nichts, einem Nichts, das die gähnenden Abgründe zwischen den Sternen ausfüllt; wie alles um uns herum mit diesem Nichts gepolstert ist, das finster hinter jedem Stück Materie lauert.«

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#16 Torwan

Torwan

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Geschrieben 29 Mai 2012 - 10:40

7) Können eingefangene Monde bzw. Planeten überhaupt eine stabile Umlaufbahn haben?


Ja.
Man geht z.B. davon aus, dass die beiden Mars-Monde Phobos und Deimos eingefangene Asteroiden sind und die kreisen jetzt schon eine Weile um Mars. Andererseits weiß man aber auch, dass Phobos sich der Marsoberfläche nähert und deswegen in den nächsten paar Millionen Jahren entweder zerbröseln oder auf dem Mars einschlagen wird. Deimos auf der anderen Seite hat dieses Problem nicht.

Von daher ergibt sich die Frage, was man "stabil" nennt. Ist "stabil", wenn der Mond bzw. der Planet prinzipiell "ewig" um seinen Stern bzw. Planet kreist? Oder reichen da schon 100 Millionen Jahre? Oder 10 Millionen?

Gängige Theorie ist auch, dass der Pluto "eingefangen" wurde, dafür ist seine Bahn zu exzentrisch (kreuzt mit dem Neptun, so dass der teilweise der äußerste größere Körper ist) und auch seine Zusammensetzung passt nicht zu seiner Position. Allerdings ist nicht klar, ob der Pluto ewig auf dieser Bahn bleiben wird. Es ist gut möglich, dass Wechselwirkungen mit den anderen äußeren Planeten ihn irgendwann aus dem Sonnensystem schleudert oder zu einem Mond degradiert. Ist das dann "stabil"? Kommt drauf an. Für's erste "ja", für unsere Lebzeiten wohl schon, aber auf ewig? Wohl kaum.

#17 Ming der Grausame

Ming der Grausame

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Geschrieben 29 Mai 2012 - 11:21

Was ist schon ewig im galaktischen Maßstab? Auf Anhieb fällt mir da nichts ein... Eingefügtes Bild
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#18 Naut

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Geschrieben 29 Mai 2012 - 12:31


7) Können eingefangene Monde bzw. Planeten überhaupt eine stabile Umlaufbahn haben?

Kurze Antwort: Ja. Aus dem Zweikörperproblem ergibt sich, dass es, falls es denn auf eine elliptische Lösung hinausläuft, diese eben auch bleibt. Das Problem entsteht aus der Frage, welche Störeinflüsse es noch so gibt: Andere Himmelskörper, Masseverluste, nicht ideale kugelform, usw.

Daher die lange Antwort hier:
http://www.scifinet....ker-des-boards/
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#19 Schlomo

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Geschrieben 29 Mai 2012 - 17:35

Unendlich lange Zeit stabile Bahnen gibt es in diesem Universum nicht. Selbst wenn sich zwei erstarrte Körper (um innere Reibung durch Gezeitenkräfte auszuschließen) umkreisen, und nichts in der Nähe ist, das sie beeinflussen könnte (kein Gas, Staub, Strahlung, keine anderen soliden Objekte im Umkreis von ein paar Milliarden Lichtjahren), ist die Bahn nicht ewig stabil. Grund: Bei jeder beschleunigten Bewegung (und jede Umlaufbahn ist eine beschleunigte Bewegung) werden Gravitationswellen abgestrahlt, das System verliert Energie. Damit kommen sich die beiden Körper immer näher und kollidieren irgendwann. Und sei es erst in 10 hoch sehrvielen Jahren. Schalom, Schlomo

#no13

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#20 Trurl

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Geschrieben 29 Mai 2012 - 18:50

Unendlich lange Zeit stabile Bahnen gibt es in diesem Universum nicht. Selbst wenn sich zwei erstarrte Körper (um innere Reibung durch Gezeitenkräfte auszuschließen) umkreisen, und nichts in der Nähe ist, das sie beeinflussen könnte (kein Gas, Staub, Strahlung, keine anderen soliden Objekte im Umkreis von ein paar Milliarden Lichtjahren), ist die Bahn nicht ewig stabil.

Grund: Bei jeder beschleunigten Bewegung (und jede Umlaufbahn ist eine beschleunigte Bewegung) werden Gravitationswellen abgestrahlt, das System verliert Energie. Damit kommen sich die beiden Körper immer näher und kollidieren irgendwann. Und sei es erst in 10 hoch sehrvielen Jahren.

Schalom,

Schlomo

Hi, der erste Satz stimmt noch, beim zweiten würde ich jedoch Zweifel anmelden. Beim Erde-Mond-System ist es jedenfalls so, dass der Mond sich jedes Jahr ein paar Zentimeter von der Erde entfernt. Ursache sind Reibungskräfte die der Mond auf die Erde ausübt (wegen der Gezeitenkräfte). Der Mond bremst die Erdrotation, d.h. der Drehimpuls der Erde nimmt ab, da aber der Gesamtdrehimpuls von Erde-Mond erhalten bleibt, nimmt der Bahndrehimpuls des Mondes zu, d.h. er dreht sich schneller um die Erde, dadurch vergrößert sich der Abstand. q.e.d.

LG Trurl
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#21 Seti

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Geschrieben 29 Mai 2012 - 23:00

Danke für die Erklärungen. Ich hätte die Frage wohl etwas präziser stellen sollen - ich meinte natürlich, ob ein eingefangener Körper für eine relativ lange Zeit (wenigstens ein paar hundert Millionen Jahre) eine stabile Umlaufbahn haben kann. Aber meine Frage ist ja auch so beantwortet worden. Eingefügtes Bild

"What today's nationalists and neosegregationists fail to understand," Kwame said, "is that the basis of every human culture is, and always has been, synthesis. No civilization is authentic, monolithic, pure; the exact opposite is true. Look at your average Western nation: its numbers Arabic, its alphabet Latin, its religion Levantine, its philosophy Greek†¦ need I continue? And each of these examples can itself be broken down further: the Romans got their alphabet from the Greeks, who created theirs by stealing from the Phoenicians, and so on. Our myths and religions, too, are syncretic - sharing, repeating and adapting a large variety of elements to suit their needs. Even the language of our creation, the DNA itself, is impure, defined by a history of amalgamation: not only between nations, but even between different human species!"

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#22 Torwan

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Geschrieben 30 Mai 2012 - 08:28

Die Diskussion hat schön aufgezeigt, dass man hierbei in relativen Begriffen denken muss. "Ewig" gibt es nicht und man muss die Frage beantworten, was "stabil" heißt.
Für einen Telekommunikationssatelliten reicht es schon, wenn er 30 Jahre im Orbit bleibt (das ist dann schon "stabil"), danach ist er meist sowieso veraltet und soll abstürzen. Bei einem Mond oder Planeten rechnet man bei "stabil" schon eher mit vielen Millionen oder Milliarden Jahren. Und all das gilt auch nur solange, wie es keine unvorhergesehenen äußeren Einflüsse gibt, die Bahnen destabilisieren können (vorbeiziehende stellare Objekte, Einschläge usw.).

#23 Seti

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Geschrieben 09 August 2013 - 16:48

Hallo zusammen,

seit geraumer Zeit beschäftigt mich eine Frage, für die ich diesen Thread mal wieder ausgrabe möchte:

Welche Grenzen sind optischen Teleskopen gesetzt?

Ich weiß ja, dass es nur wenige Sterne gibt, die mittels sehr leistungsfähiger Teleskope nicht nur als Punkte, sondern als Fläche aufgelöst werden können, und das auch nur, wenn sie verhältnismäßig nah sind (z.B. Beteigeuze). Nun frage ich mich, ob es irgendwann möglich sein könnte, Teleskope zu bauen, die das mit nahen Exoplaneten schaffen könnten. Also beispielsweise einen erdähnlichen Exoplaneten in 4-5 Lichtjahren Entfernung so weit aufzulösen, dass Kontinente erkennbar wären.

Ich bin mir sicher, dass es da Grenzen des Machbaren gibt - z.B. wird man keine Hundert-Kilometer-Linse bauen können -, aber in Ermangelung von Kenntnissen, um das zu berechnen, wüsste ich gern, wo die jetzigen (und zukünftigen) Möglichkeiten ungefähr liegen (könnten).

Seti

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#24 Schlomo

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Geschrieben 09 August 2013 - 17:53

Guggst du hier:

https://de.wikipedia...xo_Earth_Imager

Funktioniert wie das VLT https://de.wikipedia...l-Observatorium .

Im Prinzip sind der optischen Auflösung keine Grenzen gesetzt, wenn man die (beiden) beteiligten Teleskope des Interferometers nur hinreichend genau ausrichten kann und die beiden Teilbilder phasenrichtig übereinander legt.

Allgemein gilt: Die Auflösung ε eines Teleskops in Grad beträgt etwa 0,61 * λ / r

λ ist die Wellenlänge des beobachteten Lichts in m, r ist die Öffnung des Teleskops in m. Bei einem Interferometer ist r der Abstand der beiden Teleskope, und der kann praktisch beliebig sein. Unter Auflösung versteht man den kleinsten Winkelanstand zweier Punkte, so dass man sie gerade noch trennen kann. (Interferenzbedingung: Das erste Maximum des Beugungsbildes darf nicht auf den jeweils anderen Punkt fallen, sondern in das erste Minimum)

Angenommen, du willst in 10 Lj Entfernung auf einem Planeten noch Objekte mit 100 km Ausdehnung als Punkt erkennen können, brauchst du eine Basislinie von ungefähr 10 km. Dabei können die beteiligten Teleskope selbst sehr klein sein. Größenordnung 1 Meter (davon hängt die Lichtstärke des Teleskops und damit die nötige Belichtungszeit ab)

Das funktioniert allerdings nur im Weltraum, da auf der Erde das Seeing der Atmosphäre die Interferenzbedingung zerstören würde. Aus dem Grund stehen auch die einzelnen Teleskope des VLT so nahe beisammen.

Schalom,

Schlomo

#no13

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#25 Seti

Seti

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Geschrieben 09 August 2013 - 19:10

Dankeschön, Schlomo!

Dass man mittels Interferometrie zwei oder mehr Teleskope miteinandern "koppeln" kann, wusste ich gar nicht. Das war wohl auch der Knackpunkt in meinen Überlegungen - irgendwo bin ich nämlich mal auf die im wahrsten Sinne des Wortes astronomischen Ausmaße gestoßen, die ein Einzelspiegel haben müsste, um eine hinreichend genaue Auflösung zu erreichen, und das erschien mir als unüberwindbares Hindernis... Aber so ist die eigentliche Grenze des Möglichen nur, wie genau man diese Teleskopverbände im All ausrichten bzw. aufeinander abstimmen kann.

Btw:

Hundert-Kilometer-Linse

Flüchtigkeitsfehler meinerseits - ich meinte natürlich Spiegel.

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#26 Naut

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Geschrieben 09 August 2013 - 20:04

Ist es das, was man synthetische Appertur nennt?
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#27 derbenutzer

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Geschrieben 09 August 2013 - 20:08

Hallo Seti!

Schlomo hat schon vieles und dies sehr korrekt dazu vermerkt. Diese sogenannte interferometrische Koppelung kann sehr viel. Im Bereich der sichtbaren Wellenlängen plus ein wenig Infrarot gab es ein Konzept der NASA, die eben interferometrisch gekoppelte Teleskope im erdnahen Weltraum verwenden wollten. Wäre fein gewesen, allein die Lagekontrolle der Dinger zu einander hätte viel Erkenntnisse gebracht, da es da um Bruchteile von Lichtwellenlängen geht. Wie so oft: Geld aus ... gestrichen ... Sehr schade ...

LG

Jakob

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#28 Schlomo

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Geschrieben 09 August 2013 - 20:51

@Naut: Radio Schlomo sagt: Im Prinzip ja, aber Apertursynthese im eigentlichen Sinn ist nur möglich, wenn beide Teleskope gleichzeitig Phase und Amplitude des Signals messen, was im optischen Bereich kaum zu bewerkstelligen ist, weshalb man die Signale nicht verarbeitet, sondern als Ganzes in den Interferenzapparat leitet (z.B. über Spiegel), wo sie dann überlagert werden. Sehr gut funktioniert AS dagegen bei Radiowellen. Daher lassen sich Radioteleskope selbst wenn sie 10.000 km voneinander entfernt stehen „problemlos“ zusammenschalten, und bilden dann eine Antenne mit einer Basislinie von 10.000 km.

Bekannt ist die AS aus der Radartechnik, wo man Apertur Antennen aufbauen kann, deren Blickrichtung man elektronisch, ohne die Antenne zu bewegen, einstellen kann. Da so etwas sehr schnell geht, kann man mit einem Aperturradar die Gegend mit einem Radarstrahl scannen, also abtasten, genau wie der Elektronenstrahl in einer braunschen Bildröhre den Bildschirm abscannt. So ein Teil besteht aus vielen kleinen Dipolantennen, die über elektronisch gesteuerte Phasenschieber gespeist werden. Für den Zentimeterwellenbereich ist so eine Antenne deutlich weniger als einen Quadratmeter groß und nur wenige Zentimeter dick. Man findet sie oft an Militärhubschraubern...

https://en.wikipedia...rture_synthesis
https://en.wikipedia..._interferometer

@Jakob: Dass das Projekt gecancelled wurde, hat mich damals tierisch frustriert. Ich hoff immer noch, dass es irgendwann vielleicht doch wieder...

https://en.wikipedia...l_Planet_Finder

Schalom,

Schlomo

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#29 derbenutzer

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Geschrieben 09 August 2013 - 21:54

[...]
@Jakob: Dass das Projekt gecancelled wurde, hat mich damals tierisch frustriert. Ich hoff immer noch, dass es irgendwann vielleicht doch wieder...

https://en.wikipedia...l_Planet_Finder

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Lieber Schlomo, Du sagst es. Wenn durch irre Situationen paar Milliarden Dollars auf meinem Konto landen, mache ich genau zwei Dinge:

Erstens: dieses Konzept mit den Teleskopen.

Zweitens: lanciere ich eine gediegene Verfilmung von Simmons' Hyperion Gesängen. Falls noch paar Milliönchen übrig bleiben, ziehe ich nach West-Australien und durchstreife amateur-astromisch ungeahnte Weiten ...Eingefügtes Bild Eingefügtes Bild Eingefügtes Bild

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#30 Lucardus

Lucardus

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Geschrieben 10 August 2013 - 10:55

Lieber Schlomo, Du sagst es. Wenn durch irre Situationen paar Milliarden Dollars auf meinem Konto landen, mache ich genau zwei Dinge:

Erstens: dieses Konzept mit den Teleskopen.

Zweitens: lanciere ich eine gediegene Verfilmung von Simmons' Hyperion Gesängen. Falls noch paar Milliönchen übrig bleiben, ziehe ich nach West-Australien und durchstreife amateur-astromisch ungeahnte Weiten ...Eingefügtes Bild Eingefügtes Bild Eingefügtes Bild

Ich würde das Geld in den Bau eines Space Elevator stecken. Sobald der funktioniert, kann man viel Zeug viel billiger hoch bringen. Dann kommen die richtig großen Teleskope und Sonden schon fast von allein dahin, wo man sie am liebsten haben möchte.
Goodreads: Ich lese gerade" (sorry, nur für "Mitglieder" sichtbar)
Wer mal reinschauen will: http://www.goodreads.com/


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