Zusammenfassung. Björn Malte Schäfer & Markus Pössel. Methoden der Astronomie für Nicht-Physiker
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- Elsa Rosa Lehmann
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1 Methoden der Astronomie für Nicht-Physiker Astronomisches Rechen-Institut/Haus der Astronomie
2 Modelle und Beobachtungen Wer astronomische Methoden verstehen will, muss sich sowohl mit Modellen als auch mit Beobachtungsmethoden bescha ftigen. Beobachtungsmethoden bestimmen, welche Daten verfu gbar sind, und wie sie die Modelle einschra nken / auf die Probe stellen Modelle bestimmen, aus welchen Daten sich welche physikalischen Schlu sse ziehen lassen Radius in R Massenanteil 12C Effektivtemperatur in K Leuchtkraft in L Zeit in Jahren Bild: ESO / C. Madsen Bjo rn Malte Scha fer & Markus Po ssel
3 Astronomische Beobachtungen: Licht Grundlagen Beobachtung Photonen abza hlen N Umsetzung Beobachtung Teleskop oder Interferometer (sammeln, Richtung) Einfallsrichtung bestimmen θ Filter (Photonenenergien) Photonenenergien bestimmen E Bjo rn Malte Scha fer & Markus Po ssel Spektrograf Kamera (Photonenenergien) (Pixelfeld)
4 Astronomische Beobachtungen: Kriterien Qualitätskriterien: räumliche Auflösung, Kontrast (Bild/Spektrum) Konsequenz: Große Teleskope / Interferometer! Refraktoren Metall-Reflektoren Glas-Reflektoren segmentierte Spiegel Interferometer Größe optischer Teleskope Durchmesser in m Jahr
5 Astronomische Beobachtungen: Weitere Aspekte Störungen ausschalten: Adaptive Optik und Weltraumteleskope Hier nicht behandelt: Bild: R. Cerisola Technische Herausforderungen bei unterschiedlichen Wellenlängen (Detektoren, Teleskope) Astroteilchenphysik (geladene Teilchen, Neutrinos) außer Gravitationswellen Eigenes Bild
![Welche Informationen trägt Strahlung? Wärmestrahlung Spektren Spektrale Energiedichte [Joule/(Kubikmeter mal Mikrometer)] 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 1e 10 0.](/docs-images/65/52706848/images/6-0.jpg "0 0 2 4 6 8 10 Wellenlänge [Mikrometer] Aussendemechanismus Wärmegleichgewicht Spektrum allein durch die Temperatur bestimmt evt.")
6 Welche Informationen trägt Strahlung? Wärmestrahlung Spektren Spektrale Energiedichte [Joule/(Kubikmeter mal Mikrometer)] e Wellenlänge [Mikrometer] Aussendemechanismus Wärmegleichgewicht Spektrum allein durch die Temperatur bestimmt evt. unterschiedliche Komponenten Emissions- und Absorptionslinien Informationen über Chemie, Druck, Temperatur etc. Hilfsmittel für Bewegung (Dopplereffekt) Hier nicht behandelt: Synchrotronstrahlung, Polarisationseffekte
7 Modelle für astronomische Objekte Grundfrage: Stabilität und Gleichgewicht 10 2 Radius in R Diagramm: van Albada et al Bild: NASA/JPL/Space Science Institute Masse in M Gravitation versucht zusammenzuziehen, Gegendruck oder Bewegungszustand gleichen aus Hier nicht behandelt: Gaswolken, interstellares Medium, Ringe, Atmosphären, Asteroidenbahnen
8 Modelle für astronomische Objekte Fortgeschrittene Frage: Entstehung und Entwicklung 10 4 Temperatur in K Rekonstruktion von Geschichte aus physikalischen Mechanismen und Statistik Bild: NASA/ESA Leuchtkraft in L M 1 M 2 M Hier nicht behandelt: Chemische Evolution, Sternentstehung in Galaxien, Details Sternentstehungsphasen
9 Entfernungsskalen Wechselspiel Entfernungs- und Strukturbestimmung Entfernungsleiter (Methoden bauen aufeinander auf) Hierarchie: Sonnensystem, Milchstraße, Galaxien/-haufen, großräumige Struktur Hintergrund: NASA/JPL (Spitzer), Vordergrund: Benjamin 2008 Hier nicht behandelt: Interstellares und intergalaktisches Medium
10 Relativistische Astrophysik Erga nzung fu r Modelle/grundlegende Physik (Periheldrehung, Stabilita t von Werkzeug (Gravitationslinsen) Neuer Informationskanal (Gravitationswellen) Neue Art Modelle (Kosmologie) Bjo rn Malte Scha fer & Markus Po ssel
11 Methoden der Astronomie Bild: NASA, ESA and Jesús Maíz Apellániz (Instituto de Astrofísica de Andalucía)
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