Sonne, Mond und Sterne: Die neue Sicht des Universum. II Skalen des Universums



Ähnliche Dokumente
Einführung in die Astronomie und Astrophysik I. Jürgen Schmitt Hamburger Sternwarte

Entfernungen im Weltall

Experimentelle Astrophysik

Der Venustransit als astronomische Sensation im 18. Jhdt

Bei den Planetenwegen, die man durchwandern kann, sind die Dinge des Sonnensystems 1 Milliarde mal verkleinert dargestellt.

Einführung in die Astronomie

Abschlusstest der Unterrichtseinheit Astronomische Entfernungsbestimmung

Kleines Klassen-Planetarium

Die erste Stufe der kosmischen Entfernungsleiter. Die Entfernung Erde-Sonne bestimmt mit einem Venusdurchgang

Raumschiff Erde. sel. nde. freu omief rono Astr

Astronomische Entfernungsmessung

Astronomische Einheit. σ SB = W m 2 K 4 G= m 3 kg 1 s 2 M = kg M = kg c= km s 1. a=d/(1 e)=3.

Die Keplerschen Gesetze ==================================================================

Eigenbewegung und Parallaxe von Barnards Pfeilstern

Einführung in die Astronomie Entfernungen

(Einige) astronomische Themen fu r den Mathematikunterricht

Das Sonnensystem. Teil 1. Peter Hauschildt 6. Dezember Hamburger Sternwarte Gojenbergsweg Hamburg

Astronomie für Nicht Physiker SS 2013

Astronomie Unser Sonnensystem in Zahlen

Einführung in die Astronomie & Astrophysik 1. Kapitel: Historie

Allgemeine Regeln. Nützliche Konstanten. Frage 1: Sonnensystem. Einführung in die Astronomie i. Sommersemester 2011 Beispielklausur Musterlösung

Astronomische Körper unseres Sonnensystems

Versuchsanleitung zum Astrophysikalischen Praktikum Standardkerzen: Entfernungsbestimmung von M100

Entfernungen im Weltall: 4Maßstäbe, 4Ecken, begehbar, begreifbar

Hallo, liebe Schülerinnen und Schüler!

1 Astronomie heute: Grundbegriffe

Lokale Extrema von scheinbaren Helligkeiten von Planeten von Positionen anderer Planeten aus gesehen im Sonnensystem im Jahr 2015 und weitere Extrema

Entfernungsmessung im Weltraum

Astronomische Einheit

Wie weit ist der Mond entfernt? Die Mondentfernung, in 25 Stunden mit drei (bis vier) verschiedenen Verfahren selbst bestimmt

Wie hieß die erste erfolgreich Mission zum Mond? Woraus bestehen Galaxien? Wie viele Galaxien sind uns bekannt?

Ralf-Dieter Scholz Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam Milchstraße und die lokale Umgebung. Babelsberger Sternennacht, AIP 19.

U. Backhaus, Universität Duisburg-Essen. Die Mondentfernung. (mit Lösungen)

Eigenbewegung und Parallaxe von Barnards Pfeilstern (mit Lösungen)

Entfernungsbestimmung

Kosmologie und Astroteilchenphysik

Sterne, Galaxien und das Universum

ABENTEUER VENUSTRANSIT 8. Juni 2004

Auswertungen von Merkurtransit-Bilder mit der Euler-Methode nach Brodbeck

Wie messen wir die Expansion des Universums?

Gymnasium Buckhorn. Planeten um andere Sterne

Cepheiden und die Vermessung des Universums. Dr. Farid Gamgami Olbers-Planetarium Bremen

Sterne, Galaxien und das Universum Teil 2: Physikalische Eigenschaften der Sterne

Astronomie. Kursjahr 2016/17 Leibniz Kolleg Tübingen PD Dr. Thorsten Nagel

Tübinger Sternchen. Lieber Sternfreund,

3. Koordinatensysteme, Zeit und Kalender

3. Koordinatensysteme, Zeit und Kalender

Wir sollen erarbeiten, wie man mit Hilfe der Mondentfernung die Entfernung zur Sonne bestimmen kann.

Bestimmung der Astronomischen Einheit mit Merkur- und Venustransit-Bilder. Roland Brodbeck

Am Anfang war das Licht,..oder doch der Schatten? Björn Hinkel, Hannah Heuermann, Christina Scharmann, Tanja Zimmermann, Frauke Nies und Jutta Gregor

Die Entwicklung des Weltbilds. Manuel Erdin Gym Liestal, 2004

Merkur-Transit, eine Mini-Sonnenfinsternis VS4 Stiftung Jurasternwarte - Hugo Jost 1

Das geozentrischen Weltbild

Stellarstatistik - Aufbau unseres Milchstraßensystems (3)

Moderne Kosmologie. Michael H Soffel. Lohrmann Observatorium TU Dresden

Die Entstehung unseres Sonnen Systems. Quelle Bilder und Daten: Wikipedia

Mathematik und Astrophysik

1 AE = km = 149, km.

Sterne (6) Beobachtungsgrößen

Der Merkurtransit. Astronomieverein Pegnitz astronomieverein-pegnitz.de. 3. Mai erde-und-sonne-kommen-sich-naher/planetensystem/ Markus Jakob

Astronomische Einheit. d GC = 8kpc R(t e ) z + 1

Einführung in die Astronomie

Einführung in die Astronomie I

Merkur- und Venustransite 3000 BC 7000 AD sowie weitere Planetenkonstellationen

II. Der Weg zum Größten. 9. Wie man Sternpositionen misst

Doppler-Spektroskopie (Radialgeschwindigkeit) Photometrie (Transit) Astrometrie Pulsar Timing Microlensing

Wunder des Weltalls. Tritons Geysire

Per Rätselrallye durch die Galaxie. Eine Rätselrallye im Technisches Museum Wien

Das Sonnensystem. Teil 2. Peter Hauschildt 6. Dezember Hamburger Sternwarte Gojenbergsweg Hamburg

1 Amerika Kontinent der Gegensätze

Werden wir in den nächsten Jahren außerirdisches Leben entdecken? Heinz Oberhummer, Technische Universität Wien

Galaxien (2) - Scheibengalaxien

Doppelplanet Erde Mond: Die geozentrische Mondbahn (1)

Astronomie und Astrophysik I. WS 2005/2006 a

Die scheinbare Grösse von Sonne und Mond Erfahrungen Experimente Berechnungen

Hauptseminar SS 05 Der Urknall und seine Teilchen. Hubble Expansion. E. Kandrai 13/05/05

gute Gründe, das Ereignis nicht zu verpassen

km/s 70,22 km/s 68,7 km/s 37,5 km/s 17 km/s 15 km/s 7,8 8,0 km/s 0,236 km/s 0,033 km/s

Die Parallaxe von 61 Cygni anhand von Amateuraufnahmen selbst bestimmt!

Seitenansichten unserer Milchstraße.

Einführung in die Astronomie und Astrophysik I

Sicher kennst du den Merkspruch für die Planeten, an den wir uns so gut gewöhnt hatten:

Sterne, Galaxien und das Universum

Sonnenmasse Sonnenleuchtkraft Oberflächentemperatur der Sonne Lichtgeschwindigkeit Atomare Masseneinheit Elektronenvolt

Astronomische Ereignisse im Monat Januar 2016

Fragen zur Entstehung und den Grundprozessen des Lebens (2) Erdgeschichte.

Einfuehrung in die Astron. & Astrophysik I

Andreas Inderbitzin Astronomische Vereinigung Zürich AVZ. Unser Projekt Venus SAG_KollVenusGrenchen4_11_13.ppt

Prof. Dr. Werner Becker Max-Planck Institut für extraterrestrische Physik

Aufgaben zur Einführung in die Messtechnik Messtechnische Grundbegriffe (Terminologie)

Klasse 5a Ausgabe am Abgabe am im Mathematikunterricht

Das Universum rennt... [18. Jun.] Und das Universum dehnt sich noch schneller aus... Hubble und das Universum

Wie groß ist das Universum?

Einführung in die Astronomie und Astrophysik I

2. Das Sonnensystem. Bild. Iau entscheid

Beobachtung von Exoplaneten durch Amateure von Dr. Otmar Nickel (AAG Mainz)

Wie weit ist eigentlich der Mond entfernt?

Realschule / Gymnasium. Klassen 9 / Aufgaben - Am Ende der Aufgabensammlung finden Sie eine Formelübersicht

Der Tanz der Jupiter-Monde

Ausgewählte Methoden für die Suche nach Exoplaneten

Transkript:

Sonne, Mond und Sterne: Die neue Sicht des Universum II Skalen des Universums

Größen und Entfernungen im Universum Erde/Mond Sonnensystem Milchstraße Kosmos als Ganzes

Kugelgestalt der Erde Größe der Erdkugel

Wie groß ist die Erde? Bestimmung des Erdradius durch Erathosthenes

Wie groß ist die Erde? Bestimmung des Erdradius durch Erathosthenes Δϕ 360 = d 2π R Δφ = 7.5º d R = 5000 Stadien = 250000 Stadien = 39753.75 km

Größe der Erdkugel war im Altertum gut bekannt Diese Kenntnis ging im Mittelalter teilweise verloren

Entfernung und Größe des Mondes

Hipparcos: Abstand Erde-Mond R M /R E = 0.27 d M /R E = 57 Bestimmung der Mondgröße durch Schattenwurf

Heute ist der Abstand Erde-Mond sehr genau bekannt:

Erde-Mond System: Sonnenfinsternisse

Entfernung und Größe der Sonne Dimension des Sonnensystems

Abstand Erde-Sonne α Bestimmung der Sonnenentfernung in Einheiten der Mondentfernung

Problem: cos(α) = d Erde Mond d Erde Sonne

Wie groß ist der Abstand Erde- Sonne? Problem: Winkel Mond-Erde-Sonne nahe bei 90º! MES = 89º 52 arcmin Wann ist genau Halbmond? Methode ist in Praxis unbrauchbar, Fehler viel zu groß!

Johannes Kepler P 2 = a 3

Wie bestimmt man die Astronomische Einheit? Schritt 1: Venus bei maximaler Elongation VS / ES = sin(a) E a V S a ~46.054 deg VS/1 AU= sin(a) VS = 0.72 AU daher EV = (1 0.72) AU = 0.28 AU

Wie bestimmt man die Astronomische Einheit? Schritt 2: Venus-Parallaxe Sonne Erde r δ Venus Parallaxe Maximaler Effekt: 64 Durchmesser Venus: 59 d = r tan(δ / 2)

4. Dezember 1639 Horrocks Aufzeichnungen des Transits von 1639 Jeremiah Horrocks (1618-1641)

Venus in sole visa Venusvorübergänge

Historische Venusvorübergänge 6.12.1631 von Kepler vorhergesagt 4.12.1639 beobachtet (J. Horrocks) 1631 6.6.1761 internationale Expeditionen 16 3.6.1769 J. Cook (Tahiti) 9.12.1874 Deutsche Expeditionen 6.12.1882 8.6.2004 Hamburger Sternwarte 6.6.2012 Nächster Transit: 2117!

Venustransit am 8. Juni 2004

Der historische Transit vom 3. Juni 1769 und James Cook: Ein sehr ungewöhnlicher Auftrag für einen Kapitän! Seglen Sie nach Tahití und nehmen Sie die genauen Kontaktzeiten

December 9, 1874 The determination of this distance is one of the capital problems in astronomy Simon Newcomb Extensive Berichterstattung in Medien $175,000 für US Expeditionen.

Expeditionen 1874 1874: Expeditionen nach Tschifu (China; 6 Personen) Kerguelen-Inseln (6 Personen), Port Ross 1631 (Auckland-Insel; 6 Personen), Solitude 16 (Mauritius; 4 Personen), Isfahan (Iran; 4 Personen) Gesamtkosten: ca. 620 000 Mark 12 Mio

Moderner Wert der astronomischen Konstanten 1 AU = 149597870700 Meter Damit ergibt sich der Sonnenradius R sonne = 696000 km

Röntgenschattenwurf von Merkur auf die Sonne (TRACE-Satellit) 1 AE (AU) 1.49 10 13 cm 1 pc: 3.08 10 18 cm

Entfernung der Sterne

Positionen von Sternen sind NICHT konstant: 1. Parallaxe 2. Eigenbewegung

Entfernungen der Sterne (I) Ist im Prinzip einfach... Scheinbare Helligkeit Sonne: -26.73 mag Scheinbare Helligkeit α Cen: -0.003 mag F αcen F Sonne =10 0.4*( 26.73+0.003) =10 10.69 d αcen d Sonne = 221500

Erde Entfernungen der Sterne (II) Indirektes Argument: (Chesaux 18. Jhdt ) Helligkeitsänderung von Mars: -2. +1 je nach Entfernung von Erde/Sonne. Seien d EM und d SM die Entfernungen von Erde und Mars zu einem Zeitpunkt, da Mars gleichhell wie ein Stern z.b. 1. Größe ist. Sei d Stern die (unbekannte) Entfernung dieses Sterns. d EM Mars Sonne d SM

Entfernungen der Sterne (III) Seien b der (bekannte) Radius von Mars und L Sonne und L Stern die (unbekannten) Leuchtkräfte von Sonne und Stern. Dann gilt mit Albedo (Reflexionsfähigkeit) = 1: f Stern = f Mars = L Stern L = π b 2 Sonne 2 2 4π d Stern 4π d SM d = 2 Stern d EM d b bekannt SM L L Stern Sonne 1 2 4π d EM b << d EM, d SM d Stern >> d EM, d SM

Jährliche Parallaxe

Entfernungen der Sterne Direkte Bestimmung durch Parallaxenmessung: 1838 Bessel: 61 Cygni π = 0.293 Nächster Stern: α Centauri π = 0.793 Astrometrie mit Photoplatten und CCDs: π = 0.01 HIPPARCOS-Mission 1989 1992 π = 0.001 GAIA > 2014

Definition des Parsec: Ein Stern befindet sich im Abstand von 1 pc, wenn seine jährliche Parallaxe eine Bogensekunde beträgt! Erde 1 AU Sonne π = 1 D = 1 pc Stern 1 pc = 206205 AU = 3.08 10 18 cm

Definition des Lichtjahres: Ein Lichtjahr ist die Strecke, die ein Lichtstrahl im Lauf eines Jahres zurücklegt: cm d Lichtjahr = 2.9910 10 sec = 310 17 cm 365.25 86400 sec

Die Entfernungen zu den nächsten Sternen sowie die Entfernungen der Sterne untereinander in der unmittelbaren Sonnenumgebung sind ca. 1 pc! d Stern R Stern >>1

Entfernung zu den Galaxien

Die sog. Great Debate

Perioden-Leuchtkraftbeziehung für Cepheiden: M V = 1.43 2.81 log(p)

Entfernung Relative Größe Kilometer Sonne-Erde A 1.5 10 8 Sonne-Saturn B=10*A 1.5 10 9 Sonne-Stern C=30000* B 4.5 10 13 Milchstraße D=20000*C 1 10 18 Galxienhaufen E=50*D 5 10 19 Universum G=50*F 1.3 10 23