Reise in das Weltall bis zurück. zum Urknall

Transkript

1 Reise in das Weltall bis zurück zum Urknall

2 Reise in 3 Stufen - unser Wohnhaus (Planetensystem) - unsere Heimatinsel (Milchstraßengalaxie) - bis zum Ursprung der Welt (Urknall)

3 Von September 2003 bis September 2008

4 Ab September 2008 Seit September 2008

5 Teleskop Meade 12 = 300mm Durchmesser

6 Unser Wohnhaus: Das Planetensystem

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8 Mondfinsternis am , Aufnahmen aus Peine

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10 Sonnenfinsternis 2006, Aufn von W Meirich in der Türkei

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12 Planetensystem Maßstab: 1 : (1 : 1 Milliarde) Objekt Durchmesser Abstand von der Sonne Sonne 140,00 cm 0 Erde 1,22 cm 150 m Mars 0,67 cm 225 m Jupiter 14,00 cm 750 m Saturn 12,00 cm 1500 m Pluto 0,2 cm 6000 m

13 Nach 122 Jahren trat Venus am wieder vor die Sonne

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15 Jupiter mit dem Mond Jo am in einer Entfernung von km

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18 Störenfriede im Planetensystem: Kometen Asteroiden

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22 Komet C/2011 L4 (PANSTARRS) am (links) und am (rechts)

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24 Ein besonderes Ereignis in der Nacht vom 17 zum 18 August 2002: Der etwa 500 m große Asteroid 2002 NY40 rast mit ca km/h in einem Abstand von ca km an unserer Erde vorbei

25 Asteroideneinschläge: 1 km Durchmesser: Katastrophe lokal begrenzt (Nördlinger Ries, vor 14,6 Millionen Jahren) 10 km Durchmesser: Globale Katastrophe (Mexiko, vor 65 Mill Jahren) Alle 1000 Jahre ein Einschlag: 1 km Durchmesser Alle Millionen Jahre: 10 km Durchmesser

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28 Zusammenfassung: Unser Planetensystem

29 Unsere Heimatinsel: Die Milchstraßengalaxie

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31 Angabe der Entfernungen in Lichtjahren: 1 Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, das ist eine Strecke von km (9,5 Terameter) Die Lichtgeschwindigkeit beträgt im Vakuum ca km/s Erde Sonne Erde Pluto Erde - nächster Stern 8 Lichtminuten 5 Lichtstunden 4,5 Lichtjahre

32 7600 Lj entfernt, 12 Millionen Jahre alt

33 Die Plejaden (Siebengestirn), offener Sternhaufen in 440 Lj Entfernung im Sternbild Stier 100 Millionen Jahre alt

34 Kugelsternhaufen M13, hellster des Nordhimmels, Lj

35 Lebenslauf der Sterne Erster Teil: Geburt Zusammenschrumpfen von Gaswolken (Wasserstoff) Bildung einer Scheibe Klumpenbildung Einsetzen von Wasserstoffbrennen durch hohen Druck und hohe Temperatur Wasserstoff verbrennt zu Helium (Kernfusion) Je größer der Stern, desto schneller und stärker die Verbrennung und desto kürzer seine Lebenszeit

36 Orionnebel Orionnebel (1400 Lichtjahre entfernt)

37 Rosettennebel, 5500 Lj entfernt

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39 NGC 281 im Sternbild Kassiopeia, Entfernung: 9500 Lichtjahre

40 Lebenslauf der Sterne Zweiter Teil: Der Tod Ist ein Teil des Wasserstoffs verbrannt setzen neue Kernreaktionen ein (Schalenbrennen) und der Stern bläht sich zu einem Roten Riesen auf Der Kern schrumpft, die Hülle des Roten Riesen wird abgestoßen Die Hülle verteilt sich im Raum, der Kern schrumpft zu einem weißen Zwerg Sterne mit sehr großen Massen explodieren!!

41 M27, Hantelnebel: 1000 Lj (?) entfernt, die gasförmige Hülle wird vom Stern zum Leuchten angeregt

42 Ringnebel M 51 in der Leier in einer Entfernung von 2000 Lichtjahren

43 M M 97 Eulennebel, Alter 6000 Jahre, Entfernung Lj

44 M1 Krebsnebel (6000 Lj): Reste einer Sternexplosion bzwsupernova, die vor 900 Jahren stattfand

45 Ursprünglich gab es nur Wasserstoff und Helium! Woher kommt eigentlich das Gold, was wir auf der Erde finden? Wie entstand es und wie kam es auf die Erde? Woher kommen überhaupt die Stoffe bzw Elemente, insbesondere die schweren Metalle?

46 Entstehung von Metallen bei großen Sternen

47 Explosive Nukleosynthese (Entstehung der schweren Elemente wie Cu, Gold durch Supernova) Supernova- explosion Ausdehnung Massereicher Stern bläht sich auf, nach Beendigung der Kernfusion fällt der Stern zusammen, die einfallende Materie wird am Kern reflektiert und das Material in den Raum geschleudert Bei der Explosion entstehen freie Neutronen, die mit den Atomkernen der Elemente des Sterns (z B Eisen) noch schwerere Elemente wie z B Kupfer oder Gold bilden Nach der Explosion breiten sich die Stoffe in Form einer Wolke aus und daraus können zusammen mit Gaswolken (H) neue Sterne und Planetensysteme entstehen

48 M1 Krebsnebel (6000 Lj): Reste einer Sternexplosion bzwsupernova, die vor 900 Jahren stattfand

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51 Bis zum Ursprung der Welt: Der Urknall

52 M31, Andromedanebel 2,5 Millionen Lj

53 Feuerradgalaxie M101 Entfernung 27 Millionen Lichtjahre

54 NGC 4565, 31 Mill Lj

55 M104 Sombrerogalaxie, 3x so groß wie unsere Galaxie, 40 Millionen Lichtjahre entfernt

56 Was glaubte man 1920? Das Universum ist statisch auf großen Skalen keine Bewegung ewig keine Änderungen mit der Zeit

57 Hubble entdeckt die Galaxienflucht Die Galaxien entfernen sich von uns Je weiter sie weg sind, desto schneller entfernen sie sich v = H * d v Geschwindigkeit H Hubble Konstante d Entfernung

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60 Die Theorie des Urknalls (früheste Augenblicke des Universums) - Unglaublich winzige, heiße und dichte Zusammenballung aus Strahlung und Materie - Expansion und Abkühlung, später Entstehung von Sternen und Galaxien

61 nach 1 s K nach 3 min K nach Jahren 3000 K Nukleosynthese Keine Änderung Atombildung (durchsichtig) Nach ca 400 Millionen Jahren 300 K heute 3 K Gaswolken, Beginn Sternentstehung Sterne und Galaxien n n n n n n n n n * * * * * * * * n n

62 Bild vom Satelliten im visuellen Bereich Es zeigt den gesamten Raum um uns, allerdings auf einer Fläche aufgespannt (Vergleich Erde) So sehen wir das Universum mit unseren Augen Alle Strahlungsquellen stammen von Sternen

63 Blick auf Wolkendecke: Man sieht die Fläche (Fläche der letzten Streuung) zu dem Zeitpunkt, als das Universum durchsichtig wurde; allerdings durch die Raumexpansion mit einer anderen Wellenlänge

64 Bild vom Cobe Satelliten mit geringer Auflösung Es zeigt den gesamten Raum um uns, allerdings auf einer Fläche aufgespannt So würden wir die Hintergrundstrahlung sehen, wenn wir sie mit unseren Augen wahrnehmen könnten

65 Bild vom NASA Satelliten WMAP, der Temperaturunterschied zwischen dem heißesten und kältesten Punkt beträgt ca 0,0004 grd bzw K WMAP (Wilkinson Microwave Anisotrop Probe) NASA Mission ab 2001

66 Neuste Aufnahme der Hintergrundstrahlung vom 21 März 2013 Aufgenommen mit dem Planck Weltraumteleskop

67 Das Weltalter in einem Jahr (1 Mill Jahre entspr ¾Stunde) 1 Januar: 07 Februar: Start mit dem Urknall (dichtes Gemisch aus Protonen und freien Elektronen) nach ½ Stunde: Bildung von Atomen, später von Klumpen Unsere Milchstraßengalaxie hat sich bereits annähernd seinem heutigen Zustand entwickelt 03 September: Entstehung unseres Sonnensystems; nach etwa einem Tag war es fertig 16 Dezember: Wirbeltiere

68 19 Dezember: Pflanzen haben sich auf der Erde entwickelt, einige Tage später entstehen die ersten Wälder, Atmosphäre wird mit Sauerstoff angereichert 25 Dezember: Die ersten Säugetiere erscheinen, es dominieren aber noch die Dinosaurier 30 Dezember: Einschlag eines Asteroiden, Dinosaurier sterben aus, Säugetiere und Vögel setzen sich durch

69 31 Dezember 22:00 Uhr: 23:55 Uhr: 23:58 Uhr: 23:59:55 Uhr: 23:59:59 Uhr: Es entwickeln sich Lebewesen mit aufrechtem Gang und großen Hirnen Neanderthaler Es entstehen Höhlenzeichnungen Jesus Christus lebt Bach komponiert und Kant philosophiert Ich lebe seit 0,15883 Sekunden!! Prost Neujahr!!!