Donnerstag, 29. September 2022

29.9. Die Entfernung eines Sterns von der Erde ...



Es ist gar nicht so einfach, die Entfernung eines Sternes
von der Erde zu ermitteln und herauszufinden, 
"wer" unsere nächsten Nachbarn sind.



Sobald den Menschen klar war, dass Sterne tatsächlich ...



... Himmelskörper und nicht nur "Löcher" im Firmament sind,
durch die nachts die Sonne strahlt, ...




... fragten sie sich, wie weit diese wohl entfernt sind.



Die einfachsten Methode funktioniert wie jene unserer Augen,
die in einem Abstand von 7-8 cm voneinander stehen und 
durch die unser Gehirn automatisch Entfernungen "abschätzen" kann.



Man nutzt dazu die Umlaufbahn der Erde um die Sonne und
misst den Winkel zum Stern einmal im Sommer und dann
wieder 6 Monate später im Winter.



Aus diesen beiden Winkeln kann man nicht nur die Entfernung näherer Sterne, ...



... sondern mit deren Hilfe auch jene weiter entfernter Sterne ermitteln.



Diese Methode heißt "trigonometrische Parallaxe" und kann ...


... gut bei Sternen bis 15 Lichtjahren Entfernung angewandt werden.



Neuerdings werden auch weit entfernte Raumsonden für diese Messungen herangezogen,
was die Entfernungsbestimmungen umso genauer macht.



Doch die meisten Sterne sind viel weiter von uns weg, ...



... befinden sich oft auch in anderen, weit entfernten Galaxien und ...



... ihr Licht braucht oft 10.000e. 100.000e Jahre oder mehr bis zu uns.



Die zweite Methode der Entfernungsbestimmung ist jene ...



... über die absolute Helligkeit eines Sterns.



Sterne können in verschiedene Größen mit unterschiedlicher
Leuchtkraft und unterschiedlichen Farben eingeteilt werden.



Ist die absolute Helligkeit eines Sterns aufgrund seiner Einteilung
im so genannten Hertzsprung-Russell-Diagramm bekannt,
kann man aus seiner scheinbaren Helligkeit seine Entfernung berechnen.



Bei Sternhaufen kann man auch das Farben-Helligkeits-Diagramm anwenden,
um ähnlich nahe Sterne voneinander zu unterscheiden.



Eine dritte Methode besteht darin, bestimmte Sterne,
deren Eigenschaften sich ähneln und stets gleich sind,
als "Standardkerzen" zu verwenden.



Dazu zählen v.a. die so genannten "Cepheiden", die
nach dem Stern "Delta" im Sternbild "Kepheus" benannt sind.



Diese sind pulsationsveränderliche Riesensterne, bei denen die
Schwankungen der Helligkeit streng periodisch erfolgen und deren 
Leuchtkraft bzw. Absolute Helligkeit und Periodendauer verbunden sind.
 


Durch den Vergleich der scheinbaren Helligkeit und 
der Leuchtkraft ist eine Entfernungsmessung möglich, was 
den Cepheiden eine besondere Bedeutung in der Astrophysik verleiht. 



Auch "W Virginis" oder "RR Lyrae" Sterne sind pulsationsveränderlich
und können daher wie die Cepheiden zur Entfernungsmessung
anderer Sterne herangezogen werden.



Eine vierte Methode ist es, das Licht, das wir von weit
entfernten Sternen empfangen, auf seine Rotverschiebung
hin zu untersuchen - denn je mehr sich ein Stern entfernt,
umso mehr verschiebt sich sein Spektrum ins Rote.











Dienstag, 27. September 2022

28.9. Die scheinbare Helligkeit von Sternen ...

 

Die "scheinbare Helligkeit" gibt an, wie hell Sterne oder andere Himmelskörper 
einem Beobachter auf der Erde im Vergleich erscheinen.

Während z.B. im Sternbild "Orion" die drei "Gürtelsterne" in der Mitte
für unser Auge gleich hell sind, ist der mittlere Stern Alnilam aber gut 
500 Lichtjahre weiter entfernt als die beiden äußeren Sterne.



Er muss also tatsächlich größer und heller sein als die beiden 
anderen Sterne Alnitak und Mintaka, sonst würde er uns
auf der Erde nicht gleich hell erscheinen wie die anderen beiden.

Eine wesentliche Rolle bei der Sichtbarkeit von Sternen spielt natürlich 
auch die Sehkraft des menschlichen Auges, das nur einen vergleichsweise 
geringen Teil aus allen Wellenlängen als Licht wahrnehmen kann.



Außerdem hängt die "scheinbare Helligkeit" von weiteren Faktoren ab 
wie der Flächenhelligkeit des Objekts, von den Beobachtungsbedingungen 
 (z.B. Lichtverschmutzung), dem Lichtsammelvermögen des Instruments ...



... oder auch dem Lichtspektrum, in dem es beobachtet wird 
(normales Licht oder Infrarot oder Röntgenstrahlen)
- hier Orion einmal im normalen Licht und rechts im Infrarotlicht.



Bereits im 2. Jhdt. n. Chr. wurden die sichtbaren Sterne in 6 Größenklassen eingeteilt,
die heute als "Größenklassen von Hipparch" bezeichnet werden.



Heute kann man von Wega, dem Hauptstern im Sternbild "Leier" ausgehen,
der als Stern mit einer "Magnitudo" (oder kurz "mag") von 0 klassifiziert ist.



Dementsprechend haben hellere Himmelsobjekte wie die Sonne,
der Vollmond oder auch Venus, Jupiter oder Sirius
 ein negatives Vorzeichen bei ihrer "scheinbaren Helligkeit".



Die Helligkeitsklassen nehmen dabei logarithmisch ab, 
d.h. ein Stern mit 0 mag ist 2,5 x heller als ein Stern mit 1 mag usw.



Das menschliche Auge vermag Sterne bis zu ca. 6 mag wahrzunehmen,
für leuchtschwächere Sterne braucht man ein Fernrohr oder Teleskop.



Hier einige Objekte und deren scheinbare Helligkeit in mag ...



... sowie hier die Größenklassen der Sterne im Asterismus
"Großer Wagen", der ja zum Sternbild "Großer Bär" gehört.











Samstag, 24. September 2022

24.9. Jupiters "Rattenschwanz" - und Saturn

 

Jupiter zeigte heute wieder einmal
seinen "Rattenschwanz" an Monden.



Es kommt nicht oft vor, dass alle vier großen, ...



... so genannten "Galiläischen" Monde ...



... auf einer Seite des Riesenplaneten stehen.



Heute Nacht ist es wieder so weit und
wie immer ein interessanter Anblick.



Saturn ist schon früher aufgegangen und
zeigt sich wieder mit Titan, der sich ...



... seit gestern weiterbewegt hat und jetzt ...



... schräg rechts unter "seinem" Planeten steht.



Titan braucht fast 16 Tage, um Saturn 
außerhalb von dessen Ringen zu umrunden.



Er ist nach dem Jupitermond Ganymed der zweitgrößte Mond
in unserem Sonnensystem, fast doppelt so groß wie unser 
Erdmond und besteht an seiner Oberfläche aus Eis. 



Heute Nacht wird er sich weiter Richtung 
Osten bewegen und morgen rechts von Saturn stehen.










Freitag, 23. September 2022

23.9. Saturn und Jupiter

 

Saturn mit seinem größten Mond Titan.



Heute nehme ich Saturn um 20.50 Uhr auf.



Sein größter Mond Titan ist deutlich ...



... auf dem Bild "unter" ihm zu erkennen.



Gemäß dieser Graphik stünden später
auch die kleineren Monde östlich von Saturn,
doch diese kann ich mit meinem Teleskop leider nicht sehen.

(Die Graphik ist wie immer seitenverkehrt.)



Ich hatte mir ja erhofft, hier in Kroatien ...



... die Planeten und Monde besser sehen zu können, ...



... doch leider ist dies nicht der Fall: 



Ich bräuchte stattdessen ein besseres Teleskop!



Hier nun auch Jupiter knapp vor 21 Uhr, ...



... bei dem der vierte Mond heute 
ganz knapp über dem Riesenplaneten steht.



Laut Graphik ist dies wohl Io, jener Galiläische Mond, 
der Jupiter am engsten umkreist.

(Die Graphik ist seitenverkehrt - und leider unscharf.)











10.10. Morgenhimmel ...

Heute morgen begrüßte mich ein riesiger Wolkenvogel am Himmel. Weiter südlich davon sah es so aus.