Wissenswertes:

......... oder was Neugierige interessieren könnte.

Der Sternenhimmel über Gossau (SG):

Wenn man von der Sternwarte des Astronomischen Vereins in Gossau in den klaren Nachthimmel schaut so sieht man je nach Jahreszeit einen völlig andern Sternenhimmel. Da ist es interessant zu wissen im welchem Monat welche Objekte am besten mit den Teleskopen betrachtet werden können. Dazu gibt es eine Tabelle im Excel Format die alle wichtigen Daten enthält.

Sternenbilder und Jahreszeiten:

Hier sind Links zu einer Übersicht der Sichtbarkeit der 88 Sternenbilder in den verschiedenen Jahreszeiten. Weiter Erklärungen zu den Sternbildern gibt es hier: Himmelsmechanik Teil 3.

Frühling:
Mit dem Frühlingsdreieck im Süden bestehend aus Arktur (im Sternbild Bootes oder Bärenhüter), Regulus (im Sternbild Löwe) und Spica (im Sternbild Jungfrau).

Blick noch Norden:
oben
von links nach rechts = Luchs, Grosser Bär (mit dem grossen Wagen)
mitte von links nach rechts = Fuhrmann (mit Capella),  Giraffe, kleiner Bär (mit Polarstern), Drache und Herkules
unten von links nach rechts = Perseus, Kassiopeia (Himmels-W), Kepheus, Leier (mit Vega)

Blick noch Osten:
oben
von links nach rechts = kleiner Bär, Grosser Bär (mit dem grossen Wagen), Jagdhunde, Haar der Bernike
mitte von links nach rechts = Drache, 
Bärenhüter (mit Arktur), Jungfrau 
unten von links nach rechts = Leier (mit Vega), Herkules, Nördliche Krone und Schlange

Blick noch Süden:
oben
von links nach rechts = Grosser Bär (mit dem grossen Wagen)
mitte von links nach rechts =
Bärenhüter (mit Arktur), Haar der Bernike, Löwe, und Krebs 
unten von links nach rechts = Jungfrau, Rabe, Becher und Wasserschlange

Blick noch Westen:
oben
von links nach rechts = Löwe, Kleiner Löwe, Grosser Bär (mit dem grossen Wagen)
mitte von links nach rechts =
Wasserschalnge, Krebs, Luchs und Giraffe
unten von links nach rechts = Einhorn, Zwillinge, Fuhrmann, Perseus und ganz unten Orion (mit dem Orionnebel)
 
Sommer:
Mit dem prachtvollen Schwan (Cygnus) im Südosten mit den Endpunkten Deneb und Albiero (Körper) sowie K Cyg und µ1 Cyg (Flügelenden).

Blick noch Norden:
oben
von links nach rechts = Jagdhunde und Drache
mitte von links nach rechts =  Grosser Bär
(mit dem grossen Wagen), Kleiner Bär (mit Polarstern) und Cepheus
unten von links nach rechts = Luchs, Giraffe, Kassiopeia (Himmels-W) und ganz unten Perseus und Andromeda

Blick noch Osten:
oben
von links nach rechts Kleiner Bär (mit Polarstern), Drache, Herkules
mitte von links nach rechts = Cepheus, Schwan und Leier (mit Vega)
unten von links nach rechts = Pegasus, Füllen und Adler

Blick noch Süden:
oben
von links nach rechts Leier (mit Vega), Herkules und Bärenhüter (Bootes)
mitte von links nach rechts = Adler, Schlangenträger, Schlange und Jungfrau
unten von links nach rechts = Schild, Skorpion und Waage

Blick noch Westen:
oben
von links nach rechts Nördliche Krone, Drache und Keiner Bär (mit Polarstern)
mitte von links nach rechts = Bärenhüter (Bootes), Jagdhunde und Grosser Bär (mit dem grossen Wagen)
unten von links nach rechts = Jungfrau, Löwe, Kleiner Löwe und Luchs

Herbst:
Mit den Herbstviereck im Pegasus.

Blick noch Norden:
oben
von links nach rechts Leier (mit Vega), Cepheus und Kassiopeia (Himmels-W)
mitte von links nach rechts =  Drache, Kleiner Bär (mit Polarstern), und Giraffe
unten von links nach rechts = Grosser Bär (mit dem grossen Wagen) und Luchs

Blick noch Osten:
oben
von links nach rechts Cepheus und Eidechse
mitte von links nach rechts = Giraffe, Andomeda und Pegasus (mit dem Herbstviereck)
unten von links nach rechts = Perseus, Widder, Fische und ganz unten Fuhrmann, Stier und Walfisch

Blick noch Süden:
oben
von links nach rechts = Eidechse, Schwan und Leier (mit Vega)
mitte von links nach rechts =
Fische, Pegasus und Delphin
unten von links nach rechts = Walfisch, Wassermann, Steinbock und Adler

Blick noch Westen:
oben
von links nach rechts = Füllen, Schwan, Drache und Kleiner Bär
mitte von links nach rechts =
Adler, Leier (mit Vega) und Herkules
unten von links nach rechts = Schild, Nördliche Krone und Bärenhüter (Bootes)

Winter:
Mit dem grossen Wintersechseck aus Capella, Aldebaran, Riegel, Sirius, Prokyon und Pollux (im Uhrzeigersinn betrachtet).

Blick noch Norden:
oben
von links nach rechts Kassiopeia (Himmels-W) und Giraffe
mitte von links nach rechts = Eidechse, Cepheus, Kleiner Bär (mit Polarstern), und Grosser Bär (mit dem grossen Wagen)
unten von links nach rechts = Schwan und Drache

Blick noch Osten:
oben
von links nach rechts = Fuhrmann
mitte von links nach rechts =
Grosser Bär (mit dem grossen Wagen), Luchs und Zwillinge
unten von links nach rechts = Löwe, Krebs und Schlange

Blick noch Süden:
oben
von links nach rechts = Fuhrmann und Perseus
mitte von links nach rechts =
Krebs, Zwillinge, Stier und Walfisch
unten von links nach rechts = Einhorn, Orion (mit dem Orionnebel), Eridanuns und ganz unten Grosser Hund und Hase

Blick noch Westen:
oben
von links nach rechts = Fuhrmann, Preseus und Giraffe
mitte von links nach rechts =
Stier, Andromeda, Kassiopeia (Himmels-W) und Cepheus
unten von links nach rechts = Walfisch , Fische, Pegasus und Eidechse


Simulation des Sternenhimmels zum aktuellen Zeitpunkt:

Der aktuelle Sternenhimmel lässt sich auf jedem PC mit dem Programm STELLARIUM simulieren. Dieses Programm kann kostenlos vom Internet heruntergeladen werden und wird laufend aktualisiert und verbessert.


Dokumente herunterladen

Für den Austausch grosser Dokumente und Dateien habe ich eine Möglichkeit geschaffen diese hiermit von meinem FTP-Server direkt herunterzuladen.
Einfach oben auf den Link Dokumente herunterladen klicken und und nachlesen was es Neues gibt.
Sie soll
meinen Astro-Kollegen und -Kolleginnen dazu dienen auf diese Dokumente und Dateien zugreifen zu können und diese für ihre eigenen Zwecke zu nutzen.  Sollte jemand an diesen Dokumenten Urheberrechte geltend machen, so soll er sich bitte umgehend mit mir in Verbindung setzen (astronomie@robani.ch) damit ich solche Dokumente sofort wieder vom FTP-Server entfernen kann.


Wie schnell, wie weit, wie hell, wie gross, wie heiss ??

Wer wollte nicht schon immer einmal wissen wie weit ein Planet, ein Stern oder eine Galaxie von der Erde entfernt ist, wie hell oder wie gross (massereich) das Objekt ist ? Welche Temperaturen dort herrschen? Deshalb habe ich ich hier einige wichtige astronomische Masseinheiten aufgeführt von denen der eine oder andere schon gehört oder gelesen hat. Einige Beispiele sollen es möglich machen sich darunter auch etwas vorstellen zu können.


Lichtgeschwindigkeit:

Als Lichtgeschwindigkeit bezeichnet man die Geschwindigkeit mit welcher sich das Licht (sichtbar, infrarot, ultraviolett) im Vakuum des Weltalls ausbreitet.
Die
Lichtgeschwindigkeit beträgt:

299 792 548 m/s (ca. 300 000 km/s)


Mit der gleichen
Geschwindigkeit breiten sich auch Funksignale im Weltraum aus welche zur Steuerung und Datenübertragung von Raumsonden und Satelliten benötigt werden.

Bemannte Mondlandung:
So verzögerte sich die Kommunikation mit den Astronauten auf dem Mond damals um ca. 1.3 Sekunden pro Funkweg. Auf eine Antwort musste man also ca. 3 Sekunden warten.

Roboter auf dem Mars:
Die Fernsteuerung des Marsroboters verzögert sich auf Grund des unterschiedlichen Abstandes vom Mars zur Erde von
0,372 – 2,683 AE (siehe Distanzen in der folgenden Tabelle) um 186 bis 1342 Sekunden  ≈ 3 bis 22 Minuten !! Dabei wird fernsteuern zur Herausforderung.......

Raumsonden:
Die Raumsonde Voyager 1 welche seit 1977 mit inzwischen über 60 000 km/h im All unterwegs ist und unser Sonnensystem bereits verlassen hat, hat für die Datenübertragung vom Aussenden bis zur Erde bereits eine Verzögerung von über 18 Stunden da sie inzwischen über 20 Milliarden Kilometer entfernt ist. Hier die aktuelle Position der Raumsonde eingeblendet in The Sky.
2002 wurde Voyager 1 in über 12
Milliarden Kilometern Entfernung "fernrepariert", eine technische Meisterleistung !
2025 wird die wissenschaftliche Mission beendet (keine Kommunukation mehr). In 38'000 Jahren wird Voyager 1 den ersten Stern erreichen.


Distanzen (Entfernungen):

Lichtjahr:
(Lj)
Entfernung welche das Licht in einem Jahr zurücklegt bei der
Lichtgeschwindigkeit von 299 792 548 m/s (ca. 300 000 km/s)
9.460.730.472.580,8 km
 ≈ 9,5 Billionen km
Bis zu unserem nächsten Stern:
Proxima Centauri
4.24 Lj
Lichtstunde:
(Lh)
Entfernung welche das Licht in einer Stunde zurücklegt 1 079 252 848,8 km
 ≈ 1 Milliade km
Bis zum Planeten Neptun:
äusserster Planet im Sonnensystem
4.17
Lh
Lichtminute:
(Lm)
Entfernung welche das Licht in einer Minute zurücklegt 17 987 547,48 km
 ≈ 18.000.000 km
Bis zu unserer Sonne: 8.3 Lm
Lichtsekunde:
(Ls)
Entfernung welche das Licht in einer Sekunde zurücklegt 299 792,458 km
 ≈ 300.000 km
Bis zu  unserem Mond: 1.3 Ls
Astronomische
Einheit: (AE)
Mittlere Entfernung vom Mittelpunkt der Erde bis zum
Mittelpunkt unserer Sonne
149 597 870 700 m
  ≈ 150 000 000 km
Bis zu unserer Sonne: 1.0 AE
Parsec: (pc)
für sehr grosse
Distanzen
Abkürzung für „parallax second“
Entfernung, aus dem der mittlere Abstand der Erde zur
Sonne unter einem Winkel von einer Bogensekunde
(arcsec =
1" = 1°/3600) als Parallaxe erscheint.
3.08567758 × 1016 m
 = 30.857 Petameter
 ≈ 30 Billionen km
Bis zu unserem nächsten Stern:
Proxima Centauri
1.3 pc

Milchstrasse:
Bis zum Zentrum unserer Milchstrasse ist es eine Entfernung von ca.
8300 pc (Parsec) oder ca.27070 Lichtjahre. Das Licht aus dem Zentrum der Milchstrasse (unsere eigene Galaxie) braucht demzufolge über 27000 Jahre um bis zur Erde zu gelangen.

Nachbargalaxie:
Bis zu unserer nächsten Nachbargalaxie Andromeda sind es dann schon 2,4–2,7 Millionen Lichtjahre, das heisst so wie wir die Andromeda Galaxie im Teleskop sehen hat sie vor ungefähr 2.5 Millionen Jahren ausgesehen, denn solange hat das Licht von dort zur Erde gebraucht. Aber die Andromeda Galaxie kommt sehr langsam aber sicher näher.....

Das Ende der "Fahnenstange":
Das am weitesten entfernte Objekt welche das Hubble Weltraumteleskop bis heute entdeckte liegt in einer Entfernung von ca.13.4 Milliarden Lichtjahren !

Das absolute Ausmass:
Die geschätze Grösse des Universums, die Ausdehnung seit dem Urknall berücksichtigt, beträgt ca. 78 Milliarden Lichtjahre  oder 737'936'976'861'240'000'000'000 km !!
und es dehnt sich immer weiter aus und diese Ausdehnung wird immer schneller.

Messmethoden:
Distanzen werden in der Astronomie je nach Enfernung mit unterschiedlichen Messmethoden gemessen und berechnet.

Entfernung Messmethode Beispiel Abstand Reichweite Hilfsmittel
klein Laufzeitmessung des Lichtes Mond 384'400 km ca. 500'000 km Laser, Retroreflekttoren auf der Mondoberfläche
mittel Radar, Laufzeitmessung Venus 108 Millionen km ca. 200 Millionen km Grosse Hochleistungs-Radaranlage (Goldstone)
gross Trogonometrische Parallaxe Pulsar PSR B1508+55 7800 Lichtjahre (Lj) ca. 10 pc (Parsec) Optische Teleskope, Radioteleskope
sehr gross Kosmologische Rotverschiebung  Galaxie GN-z11 13.4 Milliarden Lj 13.8 Milliarden Lj Gitter Spektrometer



Expansion
(Ausdehnung):

Rotverschiebung:
Um die Ausdehnung des Universums zu messen bedient man sich des Effektes der Rotverschiebung des Lichtspektrums. Diese entsteht ähnlich wie das Absenken eines bestimmten Tons oder eines Radarsignals (Wellenlänge) beim Dopplereffekt. Entfernt sich ein Objekt das Wellenlängen (Licht oder Töne) aussendet so erscheint diese leicht tiefer, d.h. die Wellenlänge wird grösser, also bei Licht  erscheint es röter und ein Ton erscheint tiefer.

     
Bilder von: http://www.leifiphysik.de/optik/wellenmodell-des-lichts/versuche/rot-und-blauverschiebung

Damit lässt sich feststellen, dass sich praktisch alle Galaxien von uns entfernen weil sich das Universum immer weiter ausdehnt.


Bild von: https://de.wikipedia.org/wiki/Expansion_des_Universums#/media/File:Expansion_des_Universums.png


Blauverschiebung:
Allerdings gibt es da auch eine Ausnahme, unsere direkte Nachbargalaxie Andromeda. Sie hat eine leichte Blauverschiebung was bedeutet dass sich unsere Galaxie MIlchstrasse und die Andromeda Galaxie aufeinander zubewegen, der Abstand verkürzt sich deshalb diese Blauverschiebung. Sie werden sich in sehr ferner Zukunft vereinigen das nennt man wechselwirkende Galaxien.


Helligkeiten (Intensität des Sternenlichtes):

Sterne sind nicht nur unterschiedlich weit entfernt, sie leuchten auch unterschiedlich hell. Das erweckt oft den Eindruck, dass ein sehr heller Stern näher sei als ein weniger heller, das stimmt aber in vielen Fällen eben nicht. Deshalb hat man unter anderem die Sterne in Helligkeitsklassen eingeteilt.
Die heute verwendete Skala zur Messung der scheinbaren Helligkeit basiert auf den griechischen Astronomen Hipparch (ca. 190–120 v. Chr.) und Ptolemäus (ca. 100–175 n. Chr.), welche die Sterne nach ihrer Helligkeit in sechs Grössenklassen einteilten nachdem was sie mit blossem Auge wahrnehmen konnten. Die hellsten Sterne wurden der Grösse EINS zugerechnet, die schwächsten der Grösse SECHS. Später wurde die Skala nach beiden Seiten erweitert, um viel hellere Objekte sowie auch viel schwächere Objekte einordnen zu können (nach dem Aufkommen der Teleskope).
Norman Pogson hat die Helligkeitsskala 1850 logarithmisch definiert, so dass ein Stern der Grösse 1 genau 100 Mal so hell ist wie ein Stern der Grösse 6. Diese Grösse der Helligkeit wird als "Maximal beobachtete Magnitude" (mag)  oder "Scheinbare Helligkeit" bezeichnet. 

Objekt Art am hellsten
Sonne Stern -26.73 mag
Mond Satellit -12.35 mag
Venus Planet   -4.67 mag
Jupiter Planet   -2.94 mag
Mars Planet   -2.91 mag
Merkur Planet   -1.90 mag
Sirius Stern   -1.46 mag
Saturn Planet   -0.47 mag
Wega Stern    0.00 mag
Polarstern Stern    0.19 mag
Vesta Asteroid    5.46 mag
Uranus Planet    6.27 mag
Neptun Planet    7.77 mag
Pluto Zwergplanet  13.90 mag
Falera * Asteroid  15.50 mag
am dunkelsten

* Der Kleinplanet (Asteroid) mit dem Namen "Falera" wurde 2009 in der "Mirasteilas" Sternwarte des AGG in Falera (bei Laax GR) von José de Queiroz mit einem 90cm Spiegelteleskop (Brennweite 9m) entdeckt. In der Zwischenzeit wurden dort weitere 5 Kleinplaneten entdeckt wie die Südostschweiz meldet.

Sternenklassifizierungen:

Sterne sind nicht nur in Helligkeitsgrössen eingeteilt sondern auch in Spektralklassen nach dem Aussehen ihres Lichtspektrums.



Sternenmassen (Masse im Vergleich zu unserer Sonne):

Wie gross sind Sterne (wie gross ist ihre Masse) im Vergleich mit unserer Sonne (ist ja auch ein Stern). Dazu wird als Vergleich die Sonnenmasse verwendet.
Die
Sonnenmasse ist eine astronomische Masseinheit, welche die Masse der Sonne in kg definiert.

Sie beträgt ca. 2 Quintillionen kg (eine Zahl mit 30 Nullen !!) und wird mit M
bezeichnet.

1 M_{\odot}=( 1{,}98892\ \pm\ 0{,}00025 )\ \times10^{30}\,\mathrm{kg}

Unsere Sonne Stern 1.00 M  Sonnenmasse
Erde Planet 0.000003 M  (winzig)
Jupiter Planet 0.9544 M  (Gasplanet)
Beteigeuze Riesenstern 20.0 M  (riesig)
VY Canis Majoris Hyperriese 30-40 M  (gigantisch)
Naos blauer Überriese 59 M  (superheiss)
R136a1 ** junger Riesenstern 265 M (ultraheiss)

** R136a1  hat die 10 Millionen-fache Leuchtkraft unserer Sonne und seine Oberflächentemperatur ist mehr als 40000°K !


Temperaturen:

Im Universum herrschen die unterschiedlichsten Temperaturen, von wahrlich höllischer Hitze bis zu unvorstellbarer Kälte. Einige Beispiele sollen das ganze Spektrum dieses Temperaturbereiches zeigen. Die absoluten Temperaturen werden in der Regel in °K (Kelvin) und nicht in °C angegeben.

0°K = -273.15 °C = absoluter Nullpunkt

Urknall Vor dem Beginn von Raum und Zeit  1.416 × 1032 °K  Temperatur des Universums nach 10-42 Sekunden (zur Planck-Zeit h)
Urknall Durchmesser des Universums 10-28 cm 1032 °K  Temperatur des Universums 10-34 Sekunden nach dem Urknall (Grösse ≈ 0)
Urknall Kernbausteine entstehen (Quarks) 1015 °K  Temperatur des Universums nach 10-10 Sekunden (0.1 Milliardstel Sekunde)
Urknall Energie dominiert noch als Strahlung 1010 °K  Temperatur des Universums 1 Sekunde nach dem Urknall (10 Milliarden Grad)
R136a1 junger Riesenstern im Tarantelnebel  40000°K  Oberflächentemperatur ca. 7x heisser als unsere Sonne (die wahre Hölle)
Sonne unsere Sonne  5778 °K  Oberflächentemperatur auf der Sonne + 5305 °C (ein richtiger Atomofen)
Venus 2. Planet in unserem Sonnensystem  737 °K  Mittlere Temperatur +464 °C, Minimum +437 °C, Maximum +497 °C
Erde 3. Planet in unserem Sonnensystem  288 °K  Mittlere Temperatur +15 °C, Minimum -89 °C, Maximum  +58 °C (Tendenz momentan steigend)
ISS *** Inernationale Raumstation im Orbit  256 °K  Mittlere Temperatur aussen -17.5 °C, Minimum -156°C , Maximun  +121 °C 
Mars 4. Planet in unserem Sonnensystem  218 °K  Mittlere Temperatur -55 °C (brrrrrr, bibber), Minimum -133°C , Maximun  +27 °C
Jupiter 5. Planet in unserem Sonnensystem  165 °K  Mittlere Temperatur -108°C
Neptun 8. Planet in unserem Sonnensystem  72 °K  Mittlere Temperatur -201 °C
Weltraum leerer Raum zwischen den Objekten  2.7°K Hintergrundstrahlung -270 °C, also nahe dem absoluten Nullpunkt von -273.15 °C

*** Deshalb müssen die Raumanzüge für Ausseneinsätze sehr gut isoliert und klimatisiert sein.

Temperaturänderungen:
Die Temperaturen der sonnennahen Planeten ändern, je nachdem ob ihre Seite der Sonne zugewandt oder von ihr abgewandt ist. Die Temperaturen auf der Erde sind dagegen "nur" kleineren Schwankungen unterworfen weil die Atmosphäre und die Wolkenbildung eine dämpfende bzw. ausgleichende Wirkung haben.


Sternzeit:

Diese Sternzeit hat genaugenommen nichts mit derjenigen von Startreck "Raumschiff Enterprise" zu tun sondern basiert wie die normale Zeit auch auf der Erdrotation. Bei der Sternzeit richtet man sich nicht wie bei der Uhrzeit nach einer Erdumdrehung gegenüber der Sonne sondern einer Erdumdrehung gegenüber dem Sternenhimmel mit seinen Fixsternen (Fixsterne sind Sterne die ihre Positionen gegeneinander nicht verändern).
Ein Sonnentag hat 24h (Uhrzeit), ein Sternentag hingegen nach Uhrzeit gemessen nur
23 Stunden 56 Minuten und 4,091 Sekunden.

In den grossen Observatorien wurden früher in der Regel jeweils zwei autonome mechanische Uhrwerke benutzt, das eine um die normale Zeit (Sonnenzeit nach Zeitzone) anzuzeigen und das andere um die lokale Sternzeit darzustellen, denn diese wurde für astronomische Berechnungen (Astrometrie) und das Ausrichten der Teleskope auf zu betrachtende Objekte verwendet (damals existierte ja noch kein elektronisches Go-To System).


Bild: Southern Astronomical Delights

Diese beiden Uhren standen ursprünglich im Parramatta Observatorium in Südaustralien. Die Uhr links zeit die normale Uhrzeit, diejenige rechts die Sternzeit für das Observatorium. Nun sind sie in der Hauptausstellung des Sydney Observatoriums zu betrachten. Sie funktionieren noch immer und sind ziemlich genau.