Inhalt. Raum und Zeit 15. Vorwort 5 Inhalt 6 DVD ZUM BUCH

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1 Inhalt Vorwort 5 Inhalt 6 DVD ZUM BUCH Dem Buch liegt eine DVD bei, auf der interessante Filme, Dokumente und Programme rund um die Astronomie vereint sind. Raum und Zeit 15 Das naturwissenschaftliche Weltbild 15 Koordinatensysteme 16 Astronomische Koordinatensysteme 18 Zeit 24 Wahre und mittlere Ortszeit 24 Zonenzeit 24 Weltzeit 26 Jahr 26 Kalender 27 Julianisches Datum 28 Relativitätstheorie 29 Spezielle Relativitätstheorie 29 Allgemeine Relativitätstheorie 31 6 Inhalt

2 Optische Instrumente 36 Grundlagen 36 Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts 36 Reflexion von Lichtstrahlen 37 Brechungsgesetz 38 Linsen 39 Vergrößerung optischer Geräte 40 Abbildungsfehler 41 Beugung an Spalt und Gitter 44 Menschliches Auge 45 Anatomie 45 Netzhaut 46 Funktionsprinzip des Teleskops 48 Austrittspupille 49 Gesichtsfeld 50 Auflösungsvermögen 50 Oberflächengenauigkeit 51 Teleskoptypen 53 Fernglas 53 Refraktor 56 Newton-Reflektor 57 Cassegrain-Reflektor 60 Ritchey-Chrétien-Reflektor 60 Dall-Kirkham-Reflektor 60 Schmidt-Cassegrain-Teleskop 60 Schmidt-Newton 61 Maksutov-Teleskop 62 Schiefspiegler 62 Teleskop-Zubehör 71 Sucher und Peileinrichtungen 71 Polsucher 71 Okulare 72 Prismen 74 Linsen 75 Filter 75 Kamera-Adapter 77 Taukappe 77 Zubehör für die Sonnenbeobachtung 78 Kameras 82 Funktionsweise digitaler Bildsensoren 82 Digitale Sucherkameras 83 Digitale Spiegelreflexkameras 84 Webcams 85 Überwachungskameras 86 Gekühlte Astro-CCD-Kameras 86 Fotografisches Zubehör 87 Spektrographen 88 Dispergierendes Element 88 Typen 89 Montierungen 63 Stative und Säulen 63 Montierungstypen 64 Nachführung und Feinbewegungen 70 Inhalt 7

3 Beobachtungsmethoden 94 Standort und Bedingungen 94 Auswahlkriterien 94 Atmosphärische Bedingungen 96 Grenzgröße und Polsequenz 98 Vorbereitung 101 Auswahl der Beobachtungsobjekte 101 Kleidung 102 Schutz der Instrumente 102 Ausrichtung der Montierung 103 Beobachtungspraxis 106 Vergrößerung 106 Aufsuchmethoden 108 Visuelle Beobachtung 110 Teleskopisches Sehen 110 Zeichnen am Fernrohr 111 Schätzungen von Helligkeiten 112 Schätzungen von Abständen 114 Fotografie 115 Farbaufnahmen 115 Fokussierung 116 Belichtung 119 Kalibrierung 120 Photometrie 130 Messung 130 Auswertung 131 Planetensysteme 144 Entstehung 144 Theorien von Laplace und Kant 144 Moderne Theorien 144 Sonnensystem 152 Überblick 152 Erdgebundene Beobachtung 155 Merkur 162 Venus 169 Erde 176 Erdmond 198 Mars 216 Jupiter 228 Saturn 239 Uranus 248 Neptun 252 Zwergplaneten und Kleinkörper 257 Planetoiden 262 Klassifikation 268 Benennung 270 Beobachtung 270 Kometen 273 Meteoroide, Meteorite und Meteore 283 Extrasolare Planeten 291 Entdeckungsmethoden 291 Extrasolare Planetensysteme 295 Außerirdisches Leben 298 Astrometrie 132 Spektralanalyse 133 Interferometrie 134 Bildgebende Methoden in anderen Spektralbereichen 135 Radiowellen 135 Röntgenstrahlung 138 Kosmische Strahlung und γ-strahlung 139 Detektion von Neutrinos 141 Nachweis von Gravitationswellen Inhalt

4 Sterne 302 Strahlung 302 Gesetze von Stefan-Boltzmann und Wien 302 Planck'sches Gesetz 303 Das Bohr'sche Atommodell 304 Linienserien 306 Gas 306 Ideales Gas 307 Magnetfelder 307 Zeeman-Effekt 308 Zustandsgrößen 308 Helligkeit, Farbe und Leuchtkraft 308 Spektralklassifikation 311 Stern-Populationen 336 Population I 336 Population II und III 336 Sternkataloge 337 Bonner und Cordoba-Durchmusterung 337 Henry Draper Sternkatalog 337 Yale Catalog of Bright Stars 338 Smithonian Astrophysical Observatory Star Catalog 338 Positions and Proper Motions Star Catalogue 338 Hipparcos-Katalog 338 Tycho-Katalog 338 USNO CCD Astrograph Catalog 338 Two Micron All Sky Survey und IRAS-Katalog 338 Sternentstehung 311 Jeans-Kriterium 311 Fragmentation einer Wolke 312 Aufbau 315 Hertzsprung-Russell-Diagramm 315 Masse und Leuchtkraft 317 Kernfusionszyklen 322 Konvektion und Strahlung 324 Grenzen 327 Hauptreihensterne 329 Bestimmungsgrößen auf der Hauptreihe 329 Entwicklung sonnenähnlicher Sterne 330 Wasserstoff-Schalenbrennen 330 Erstes Riesenstadium 331 Entarteter Kern und Helium-Flash 331 Zentrales He-Brennen und K-giant clump 331 Asymptotischer Riesenast 332 Sternentwicklung in anderen Massebereichen 333 0,08 bis 0,7 Sonnenmassen 333 2,0 bis ca. 10 Sonnenmassen bis 120 Sonnenmassen 335 Inhalt 9

5 Sonne 340 Aufbau 340 Helioseismologie 341 Photosphäre 343 Spektrum 343 Randverdunklung 344 Granulation 345 Sonnenflecken 346 Fleckengruppen 347 Quantifizierung der Fleckenhäufigkeit 351 Sonnenflecken-Aktivitätszyklen 353 Beobachtung 358 Chromosphäre 361 Chromosphärisches Netzwerk 362 Supergranulation 363 Spikulen 363 Fibrillen und Plages 363 Flares 364 Filamente/Protuberanzen 364 Beobachtung 367 Korona 369 Struktur 369 Entstehung 369 Spektrum 370 Koronale Löcher 371 Koronaler Massenauswurf 373 Radiostrahlung und -ausbrüche 374 Beobachtung und Fotografie 374 Sternsysteme, Veränderliche und pekuliäre Sterne 380 Doppelsterne und Mehrfachsysteme 380 Häufigkeit und Eigenschaften 380 Entstehung 382 Entwicklungswege 383 Periodenbestimmung 384 Bahnbestimmung 385 Massenbestimmung 388 Periodenänderungen 388 Beobachtung 390 Doppelsternkataloge 391 Veränderliche Sterne 391 Bedeckungsveränderliche 391 Physische Veränderliche 395 Beobachtung 403 Pekuliäre Sterne 405 Kohlenstoffsterne 405 Be-Sterne 406 Ap/Bp-Sterne 406 Blue Straggler 407 Heliosphäre 376 Entwicklung 37 Bisherige Entwicklung 376 Zukunft Inhalt

6 Endstadien der Sternentwicklung 408 Massereiche Sterne 408 Supernovae 408 Massearme Sterne 421 Entstehung eines Planetarischen Nebels 421 Kataloge Planetarischer Nebel 429 Weiße Zwerge 429 Milchstraße und galaktische Objekte 434 Entfernungsbestimmung 434 Geometrische Methoden 434 Photometrische Methoden 437 Sonstige Methoden 438 Struktur und Physik der Milchstraße 439 Spiralstruktur und galaktische Scheibe 440 Galaktisches Zentrum, Aufwölbung und Halo 442 Interstellares Medium 442 Extinktion 443 Störungen und Einflüsse 444 Morphologische Entwicklung 445 Galaktische Nebel 447 Erscheinungsformen 447 Zusammensetzung 451 Vorstadien der Sternentwicklung 453 Galaktischer Materiekreislauf 454 Beobachtung 455 Offene Sternhaufen 457 Entwicklung 458 Morphologie 458 Bestimmung von Alter und Entfernung 458 Beobachtung 464 Kugelsternhaufen 465 Eigenschaften 465 Diagnostik 465 Beobachtung 468 Kataloge galaktischer Objekte 470 New General Catalog 470 Collinder-Katalog 471 Katalog von Sharpless 471 Barnard's Catalog of Dark Nebulae 471 Van-den-Bergh-Liste 471 Inhalt 11

7 Galaxien 472 Typen 472 Morphologie 472 Zwerggalaxien 474 Infrarotgalaxien 476 Starburst-Galaxien 477 Aktive Galaxien 478 Zusammensetzung und Dynamik 482 Dynamik und Masse 482 Zentrale Objekte 483 Spektren 483 Entstehung und Entwicklung 485 Wechselwirkung und Verschmelzung 486 Galaxien-Kataloge 488 New General Catalogue (NGC) 490 NASA/IPAC Extragalactic Database (NED) 490 Reference Catalogue of Bright Galaxies (RC1, RC2, RC3) 490 Uppsala General Catalogue of Galaxies (UGC) und Southern Galaxy Catalogue (SGC) 490 Shapley-Ames Catalogue 490 Morfologiceskij Katalog Galaktik (MCG) 491 Atlas of Peculiar Galaxies 491 Near-Infrared Atlas of Spiral Galaxies 491 2MASS Large Galaxy Atlas 491 Véron-Katalog 491 Kosmologie 502 Größe und Alter und Struktur des Universums 502 Olbers'sches Paradoxon 502 Alter des Universums 502 Größe des Universums 502 Galaxienzählung 503 Struktur und Hierarchie 503 Das Universum in Raum und Zeit 505 Empirische Befunde 506 Expansion des Universums 506 Dunkle Energie 507 Dunkle Materie 508 Raumkrümmung 509 Hintergrundstrahlung 510 Weltmodelle 511 Theorie und Beobachtung 511 Kosmologische Modelle 511 Beobachtung 492 Visuelle Beobachtung 492 Fotografie 492 Beobachtungsprojekte 493 Galaxienhaufen 494 Klassifikation 494 Masse und Dynamik 495 Intergalaktisches Gas 498 Beobachtung Inhalt

8 Anhang 516 Einheiten 516 Zeittafel Geschichte (Auswahl) 517 Konstanten 518 Periodensystem der Elemente 519 Das Sonnensystem 520 Verzeichnis der Sternbilder 522 Die Messier-Objekte 524 Verzeichnis der 20 hellsten Sterne 530 Attraktive Doppelsterne 530 Großplanetarien 531 Deutschland 531 Österreich 531 Schweiz 531 Überregionale Vereinigungen 532 Deutschland 532 Österreich 532 Schweiz 532 Glossar 533 Literaturempfehlungen 538 Quellenverzeichnis 539 Schlagwortregister 551 Inhalt 13