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Das Universum: Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger. Das Universum: Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien. - PowerPoint PPT Presentation
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Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Das Universum:
Vom Mond bis zu
den fernsten Galaxien
Pädagogische Hochschule, Feldkirch
Robert Seeberger
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
• 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
Das Universum:
Vom Mond bis zu den fernsten Galaxien
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Die Milchstraße – eine Galaxie
KO
SM
OS
Him
mels
jahr
Der Durchmesser unser Galaxie (Milchstraße) beträgt rund 100.000 Lj.
Besteht aus:
100 Mrd. Sternen
Gas, Staub,
Dunkler Materie
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Sterntypen und Sternentwicklung
KO
SM
OS
Him
mels
jahr
Das Hertzsprung-Russel Diagramm:
Anfang 20. Jhdt.
-Absolute Helligkeit
(in 10 Pc = 32.6 Lj. Entf.
-Spektraltyp
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Riesen und Zwerge
Neutronenstern: 15-20 km
Weißer Zwerg: einige 1000 bis 10.000 km
Größte Sterne: 1600 Mal größer als Sonne
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
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.
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
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.
Neutronensterne mit Riesenmassen
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
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!
Entstehung eines schwarzen Loches
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Sternentwicklung
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Sternentwicklung
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Sternentwicklung
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Sternentwicklung
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Gas und Staub
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
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
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
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
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Das Königreich der Nebel
Edwin Hubble:
1929 Alle Galaxien entfernen sich von uns
Je schneller je weiter sie weg sind
Mount Wilson 2,5 m Teleskop1889 -1953
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
• Fraunhoferlinien
Das Königreich der Nebel
• Dopplereffekt
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Das Königreich der Nebel
Henrietta Leavitt 1912
Veränderliche Sterne: Cepheiden
Periode-Leuchtkraftbeziehung
Entfernungsmessung
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Klassifikation von Galaxien
Stimmgabel-Schema nach Edwin Hubble
Und irreguläre Galaxien
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Klassifikation von GalaxienSpiralgalaxien
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Klassifikation von GalaxienBalkenspiralen
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Klassifikation von GalaxienElliptische Galaxien
cD Galaxien: Elliptische Riesengalaxien
3 Mio. Lj groß; 1 Billion Sterne
dE Elliptische Zwerggalaxien
3000 bis 30.000 Lj.
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Klassifikation von Galaxien
Irreguläre Galaxien z.B. die Magellanschen Wolken
Wechselwirkende Galaxien: Whirlpool
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Struktur des Universums
Haufen
Superhaufen, Filamente
Leerräume
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Dreidimensionale Struktur
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Zone of avoidance
Galaxien hinter der Milchstraßen
ebene
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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.
Gigantische Strukturen
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Galaxien, Sterne, Gas….
4% der Gesamtmasse des Universums: der Rest unsichtbar
Neutrinos, WIMPS, MACHOS, …???
Dunkle Materie
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Urknall, das Standardmodell
Heißer Beginn, kühlt ab, wird größer
Vor 13,6 Mrd. Jahren
Die Entstehung des Universums
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Hubble: 500km/s/Mpc
Universum 2 Mrd. Jahre alt.
Hubblekonstante: 50 bis 100 km/s/Mpc
Die Flucht der Galaxien
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Gleich viel Strahlung aus allen Richtungen;
Entspricht einer Temperatur von 2,74 Kelvin
Kosmische Hintergrundstrahlung
Arno Penzias Robert Wilson 1965 Entdeckung der Hintergrundstrahlung
1978 Nobelpreis
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
Echo des Urknalls; 300.000 Jahre danach; Rekombinationsära
Kosmische Hintergrundstrahlung
WMAP: Wilkinson Microwave AnisotropyProbe
Do. 16.10.08 Pädagogische Hochschule, Feldkirch Robert Seeberger
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
Entstehung der chemischen Elemente