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Großstrukturen 2

Milchstraße und andere Galaxien

Nun geht es im Buch um das

Kapitel 31, S 150

Bitte studiert das Kapitel. Hier nur einige Stichworte:

  • Wer hat zuerst entdeckt, dass die MS aus Sternen besteht?
  • Synonyme: Milchstraße und Galaxis
  • Alle anderen ähnlichen Sternansammlungen sind Galaxien
  • Alle Galaxien haben wie die Milchstraße eine Scheibenform
    • Es gibt viele Spiralgalaxien wie die Milchstraße
    • Es gibt aber auch andere: Ellipsengalaxien, viele Zwerggalaxien und 5% irreguläre Galaxien.
  • Was sind die Spiralarme?
  • Was ist das Zentrum der Galaxis? Wie beobachtet man es?
  • Was sind Kugelsternhaufen und wie alt sind sie? Und die Sterne in ihnen?
  • Kannst du den Aufbau wiedergeben?

zu 31.7: Eher durchlesen als studieren, nur das Ergebnis ist für uns relevant.

zu 31.9: Die Details der Rotation (differentiell) interessieren uns nicht so, außer dass die Bewegung der Sonne in der Galaxis direkt deren Masse liefert.

Nun ein schöner Begriff der Astronomie:

Standardkerzen

Würde ich im Kerzengeschäft Standardkerzen kaufen, so würde ich erwarten, dass die Standardkerzen Typ 31 untereinander alle gleich hell sind und die vom Typ 93b zwar heller, aber untereinander wieder gleich hell brennen.

In der Astronomie nennt man Objekte, deren absolute Helligkeit man bereits aus physikalischen Gründen kennt (also ohne Helligkeitsmessung) als Standardkerzen. Die Astronomin Leavitt hat die δ-Cepheiden („Delta-Cephe-iden“ ausgesprochen) untersucht. Dies sind Sterne mit pulsierender Helligkeit. Und zwischen der Pulsationsfrequenz und ihrer absoluten mittleren Helligkeit entdeckte sie einen festen Zusammenhang. Also: Pulsfrequenz messen → Formel → M bekannt.

Meine Freunde sind die Supernovae Typ Ia. Sie entstehen ja durch ein langsames Anwachsen eines weißen Zwergs durch Massenzufuhr. Dies endet mit Kollaps und Explosion, wenn die Materie dem Gravitationsdruck nicht mehr standhält. Dies passiert aber immer bei derselben Masse und damit verlaufen alle Supernovae Typ Ia identisch. Kennt man von einer die absolute Helligkeit M, so kennt man sie von allen. (genauer? ja, weiße Zwerge unterscheiden sich etwas in der Zusammensetzung schwererer Elemente, so dass man Unterkategorien mit kleinen Unterschieden in Helligkeit und Ablauf bildet. Da man diese aber am Ablauf erkennt kommt man wieder zu einer ziemlich exakten absoluten Helligkeit. Jetzt zufrieden?)

Was macht man nun mit Standardkerzen?

  • man bestimmt ihre absolute Helligkeit
  • man misst ihre scheinbare Helligkeit
  • man benutzt den Entfernungsmodul
  • und schon hat man die Entfernung von uns zu dem Objekt bzw. aller seiner Nachbarn, z.B. einer Galaxie!

Damit haben wir ein weiteres Messverfahren neben der bereits gelernten spektroskopischen Entfernungsmessung (→ Schulaufgabe).

Nun zu einem weiteren Zusammenhang, der wieder in eine letzte Entfernungsmessung mündet: Die Galaxienflucht, das Hubblegesetz und die Entfernungsmessung