Hallo zusammen, obwohl ich versprochen habe ab sofort jede Woche einen Beitrag hochzuladen, habe ich das letzte Woche nicht eingehalten. Der Grund dafür war, dass ich überlegt habe welches Thema ich als nächstes hier erklären möchte und bin nun - gute zwei Wochen später - auf die Idee gekommen einfach mal eines der aktuellsten Themen in der Astronomie anzusprechen: Die bevorstehende Supernova des Sterns Betelgeuse im Sternbild Orion Bestimmt haben die meisten von euch dieses Thema die letzten Wochen gehört oder gelesen. So gut wie in allen Zeitungen kam zumindest eine kleine Erwähnung dieses bevorstehenden Ereignisses vor. Auch im Radio wurde es hin und wieder angesprochen. Doch was genau wird wirklich passieren und was werden wir hier auf der Erde sehen. Endet dieser Stern in einem schwarzen Loch, oder wird er zu einem planetarischen Nebel oder doch einem weißen Zwerg? Wann wird es passieren und welche Auswirkungen hat es für uns? Kurz dazu was eigentlich beobachtet wurde: Es ist bekannt, dass dieser Stern Helligkeitszyklen hat. Das bedeutet, er ändert immer nach einer bestimmten Zeit seine Helligkeit und wird entweder dunkler oder heller. Genau so eine Helligkeitsänderung wurde 2019 beobachtet. Interessant dabei ist, dass der Stern so stark an Helligkeit abgenommen hat wie noch nie. Dieses Phänomen deuten viele Astronomen und Wissenschaftler unterschiedlich. Während die einen sagen, dass es nur eine Überlagerung von Minima von Helligkeitsschwankungen sei, behaupten die anderen, dass es sich um die Ankündigung einer bevorstehenden Supernova handelt. Das Problem beim Finden einer richtigen Erklärung liegt darin, dass man den Stern nur aus der Distanz beobachtet. Es könnte sich also genauso gut um einen Vorgang im Inneren des Sterns handeln, welchen wir noch nicht verstehen. Eine weitere Möglichkeit warum ein Stern an Helligkeit verliert, könnte auch kaltes ausgestoßenes Material sein, welches einen Teil des Sterns verdeckt und ihn so dunkler erscheinen lässt. Ihr seht also, es gibt einige Möglichkeiten, welche die signifikante Helligkeitsabschwächung erklären könnten. Warum glauben jetzt aber trotzdem so viele Wissenschaftler, dass der Schulterstern des Orion bald in einer Supernova endet? Um das zu verstehen muss man wissen wie der Lebenszyklus eines Sterns aussieht. Ein Stern wie unsere Sonne, fusioniert Wasserstoff zu Helium. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, wie Wasserstoff vorhanden ist. Ist der Wasserstoff aufgebraucht, wirkt die Gravitation und die äußeren Hüllen fallen auf den Heliumkern. Dadurch entsteht wiederum Hitze und das Helium wird zur Fusion angeregt. Es entsteht so große Hitze, dass um den Kern herum auch Wasserstoff zu Helium fusioniert wird. Die Energie die durch die beiden Fusionsprozesse entsteht ist so groß, dass der Stern beginnt sich aufzublähen. Dieser Vorgang besteht solange, bis im Kern Siliziumatome zu Eisen fusioniert werden. Da Eisen bereits ein sehr komplexes Atom ist, reicht die Energie des Sterns nicht mehr aus um es weiter zu fusionieren. Man kann sich das Ganze als eine Art Zwiebelschale vorstellen. Ist ein solches Stadium erreicht, reicht die Energie nicht mehr aus um der Gravitation entgegen zu wirken. In diesem Moment verliert der Stern an Helligkeit, da ein großer Fusionsprozess weggefallen ist. Dies ist auch die Vermutung bei Betelgeuse. Jedoch sagen manche Wissenschaftler, "wenn ein Stern kurz vor einer Supernova steht, müsste er knapp davor heller werden, da durch das Zusammenfallen des Sterns wiederum Energie entsteht, welche sich dann in einer Supernova äußert".
Um welche Supernova es sich handelt kommt auf die Sonnenmasse des Sterns an. Im Fall von Betelgeuse, wäre es eine Kernkollaps-Supernova, indem der Eisenkern kollabiert und Neutronen gebildet werden. Das Ende wäre somit ein Neutronenstern. Angenommen er würde demnächst in einer Supernova enden, würde der Stern so hell leuchten wie der Halbmond oder gar der Vollmond. Man muss sich dabei aber vorstellen, dass diese Helligkeit in einem einzigen Punkt konzentriert ist. Das bedeutet wir würden diesen Stern auch tagsüber sehen und das für längere Zeit. Für die Erde stellt eine solche Supernova keine Gefahr da. Erstens, da der Stern weit genug weg ist und zweitens, da die Rotationsachse nicht in unsere Richtung zeigt, so dass ein Gammablitz keinen Schaden anrichten würde. Wann genau dies passieren wird, kann nicht genau gesagt werden. Es kann in diesem Jahr passieren, in den nächsten hundert Jahren oder sogar tausend Jahren. Doch wenn es demnächst passieren sollte, so sind bereits alle auf dieses Ereignis gespannt. Obwohl es heute etwas länger und vielmehr Text geworden ist, hoffe ich doch, dass es interessant und verständlich erklärt war. Wenn ihr wie immer Verbesserungs- oder Themenvorschläge habt, könnt ihr mich gerne kontaktieren, ansonsten bis nächste Woche LG euer Raffael
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Hallo, Eine neue Woche ist da und wie versprochen gibt es auch ein neues Thema, welches ich euch hier erkläre. Vorab möchte ich mich für das späte Hochladen des neuen Eintrags entschuldigen. Ich hatte leider früher keine Zeit, da ich für eine Semesterprüfung lernen musste. Nun aber zum heutigen Thema: die Grenzgröße von Teleskopen. Was genau versteht man unter der Grenzgröße von Teleskopen und welchen Zweck erfüllt sie? Da wir uns die letzten zwei Wochen ja mit der Helligkeit von Sternen beschäftigt haben, kennen wir den Begriff Magnitude und was es damit auf sich hat. Um es kurz zu wiederholen, die Magnitude ist eine Größe um Sterne nach ihrer Helligkeit einzuteilen. Ebenfalls haben wir herausgefunden, dass die Magnitude vor allem für beobachtende Astronomen ein wichtiger Parameter ist. Genau das spielt auch bei unserem heutigen Thema eine Rolle. Wenn wir Sterne oder allgemeiner ausgedrückt, Objekte, mit einem Teleskop beobachten fällt uns auf, dass es nicht möglich ist alle Objekte zu entdecken. Dies liegt daran, dass viele Galaxien, Nebel, etc. sehr dunkel sind und somit eine hohe Magnitude aufweisen. Daraus können wir schließen, dass diese Objekte sehr lichtschwach sind. Um diese nun beobachten zu können, braucht ein Teleskop einen gewissen Durchmesser um genug Licht sammeln zu können. Auch wenn es meistens beim Kauf eines Teleskops angegeben ist, bis zu welcher Magnitude man beobachten kann, denke ich, wäre es trotzdem von Vorteil es selbst ausrechnen zu können. Speziell dann, wenn man ein neues Teleskop kaufen möchte und dafür vorher den benötigten Durchmesser ausrechnen möchte. Wie man sieht, kann man anhand der oben stehenden Formel ausrechnen, bis zu welcher Magnitude es mit einem Teleskop möglich ist zu beobachten. Die beobachtbare Magnitude wird dabei auch als visuelle Grenzgröße bezeichnet.
Bei der Augengrenzgröße handelt es sich um die Helligkeit von Objekten, die wir noch mit freiem Auge sehen können. Sprich, mit freiem Auge können wir Objekte am Nachthimmel mit einer Magnitude bis zu 6,5 erkennen. Der Durchmesser der Austrittspupille kann variieren, da er bei Kindern und Erwachsenen unterschiedlich ist. Im Durchschnitt aber nimmt man 7 mm an. Durch umformen der obigen Formel, kann man dann die Magnitude einsetzen bis zu welcher man beobachten möchte und dafür den Durchmesser des Teleskopes ausrechnen. Es ist sehr praktisch wenn man gerade am Überlegen ist, welches Teleskop man sich zulegen möchte. Natürlich gibt es noch einige andere Faktoren, die beim Kauf berücksichtigt werden sollten. Doch eine Grundüberlegung ist immer, was möchte ich beobachten und welchen Durchmesser benötige ich dafür. Denn je größer der Durchmesser eines Teleskops umso mehr Licht kann eingefangen werden. Aufgrund unserer Erdatmosphäre ist dies aber nur bis zu einer bestimmten Größe von Vorteil. Wie immer hoffe ich, dass euch mein Beitrag gefallen hat und es interessant war. Solltet ihr wie gesagt Verbesserungsvorschläge haben oder Themenvorschläge, könnt ihr mir dies gerne mitteilen. LG Euer Raffael Hallo Leute, ich freue mich euch diese Woche das nächste Thema, beziehungsweise Unterkapitel, "absolute Helligkeit" näherzubringen. Wie bereits letzte Woche erklärt, gibt es zwei verschiedene Definitionen der Sternhelligkeit, welche jedoch miteinander in Zusammenhang stehen. Wir wissen bereits, dass die scheinbare Helligkeit eine klassifizierte Messgröße für die wahrgenommene Helligkeit eines Sterns ist. Dies bedeutet, wir können daraus nicht schließen, welcher Stern tatsächlich leuchtkräftiger ist. Sprich, wenn man die absolute Helligkeit von zwei Sternen weiß, könne diese miteinander verglichen werden. Um diese Aussage treffen zu können, verwendet man die sogenannte "absolute Helligkeit". Sie steht in direktem Zusammenhang mit der scheinbaren Helligkeit und ermöglicht es, die Entfernung eines Sterns zu bestimmen. Wie das ganze funktioniert und welche Formel dahintersteht, werde ich euch nun erklären. Im Grunde wird bei der absoluten Helligkeit nichts anderes gemacht, als dass die bereits zuvor klassifizierten Sterne auf eine genormte Entfernung gebracht werden. Dabei wird eine Standardentfernung von rund 10 Parsec angenommen. Leichter vorstellen kann man sich das, wenn man zum Beispiel kleine Steinchen nimmt und diese in einem gleichen Abstand vor sich auflegt. Dadurch kann man erkennen, welcher Stein größer ist und welcher kleiner. Dasselbe Prinzip wird bei er absoluten Helligkeit angewandt. Der einzige Unterschied dabei ist, dass man die Sterne nur theoretisch verschiebt und auf gleichen Abstand bringt. Durch den normierten Abstand ist es nun leichter festzustellen, ob ein Stern wirklich der beobachteten Helligkeit entspricht oder ob er aufgrund seiner Entfernung zu uns heller oder dunkler erscheint. Wie bei der Formel zu erkennen ist, wird die absolute Helligkeit von der scheinbaren Helligkeit abgezogen und man erhält das sogenannte Entfernungsmodul. Dieses Entfernungsmodul benötigt man um die Entfernung eines Sterns zu bestimmen. Die nach r umgeformte Formel lautet: In dieser Formel ist nun wieder das Entfernungsmodul zu erkennen. Alternativ kann man es auch mit einem einzelnen Buchstaben benennen.
Das wars soweit zum Thema Helligkeit von Sternen. Ich hoffe es hat euch gefallen und vielleicht war ja das eine oder andere Neue dabei. Solltet ihr noch weitere Fragen dazu haben oder wenn ich es noch einmal erklären soll, könnt ihr mich gerne kontaktieren. Wenn ihr Vorschläge habt oder euch persönlich ein Thema brennend interessiert, welches ich hier erläutern soll, lasst es mich wissen. Ansonsten geht es nächste Woche mit dem nächsten Thema weiter. Was genau es sein wird... seid gespannt und schaut wieder vorbei bei meinem Blog, dann werdet ihr es erfahren. LG Euer Raffael |
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