Akademie für Ältere Heidelberg 2019/2. Halbjahr


Faszination Astronomie - ein Diskussionsforum über moderne Astronomie

Seminar für Senioren*innen 2019:


Dienstag 08:45 - 10:15 Uhr

Volkshochschule Heidelberg, Raum E10

Bergheimer Straße 76

Kompakte Objekte


Horizon
Abb.: Ein Neutronenstern ist so etwas wie ein riesiger Atomkern (grau). Die Gravitation komprimiert die Materie allerdings bis zu 8-facher Kerndichte. Dabei werden die Quarks in den Neutronen frei (rot).
[Grafik: Camenzind]


Kaum eine andere Naturwissenschaft hat in den letzten 100 Jahren eine so stürmische Entwicklung genommen wie die Astronomie. Sie hat Entdeckungen hervorgebracht, die unser Weltbild drastsich verändert haben. Wichtige Meilensteine auf diesem Wege waren die Entwicklung der modernen Spiegelteleskope und ihrer Detektoren, sowie von leistungsfähigen Computern. Noch vor 100 Jahren endete das sichtbare Universum am Rand der Milchstraße. Heute überblicken wir dank Hubble das gesamte Universum - etwa 100 Milliarden Galaxien bleiben zu erforschen!

Turbulenz
Abb.: Der Pulsar im Krebsnebel erzeugt einen Elektron-Positron-Wind, der eine Blase in den Nebel bläst, die im Röntgen-bereich strahlt (blau).
[Bild: Chandra/NASA]


Schlüssel zu den Erkenntnissen der Astronomie ist die Entwicklung der Spiegelteleskope in den letzten 100 Jahren. Über 70 Jahre lang dominierten das Mount Wilson Observatorium und das Mount Palomar Observatorium die astronomischen Beobachtungen. Erst in den 1970er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde Europa astronomisch gesehen erwachsen. Mit der technischen Entwicklung der 8- bis 10-Meter optischen Teleskopen eröffnete sich eine neue Ära der beobachtenden Astronomie. Die beiden Keck 10-m Teleskope und die vier 8-m VLT Teleskope der ESO haben neue Einsichten ins Universum gebracht.


Moderne Astronomie

Das Jahr 2019 hat astronomisch wieder viele Überraschungen gebracht. Jetzt ist es so weit! Das Event Horizon Telescope (EHT) hat das erste Bild eines Schwarzen Lochs veröffentlicht. Das ist eine grandiose Leistung und ein astronomischer Meilenstein. Es handelt sich um das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie Messier 87 (M87). Das ist eine riesige Galaxie, in der sich 2 bis 3 Billionen Sterne befinden. M87 ist knapp 54 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und ist die Zentralgalaxie des Virgo-Haufens.

Daten und Themen des Seminars




2019/1: Programm 2019 / 1. Halbjahr


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==> Sommerpause bis 8. Sept.




10. Sept.: Astronomie im Sommer


Was hat sich in der Sommerpause astronomisch getan?
==> Was haben Sie im Sommer verpasst?
==> Neue GWelllen.

17. Sept.: Astronomie im Sommer II


==> eRosita und die Galaxienhaufen.
Entwicklung Röntgenastronomie
Vortrag von Axel Schwope in Göttingen.

18. Sept. 10:40: Einsteins Erbe I

Der Mythos Albert Einstein lebt weiter


Mittwoch 10:40 ==> 1. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Einstein und die Schwarzen Löcher"

Isaac Newton, Johann Gregor Mendel, Max Planck, Nils Bohr – sie alle haben einen entscheidenden Beitrag in der Wissenschaft geleistet. Dennoch nimmt es bis heute an Popularität keiner mit Albert Einstein auf, dessen Name längst zum Mythos wurde. Auch Leute, die sich nicht annähernd für Physik interessieren, haben schon von der „Berühmtesten Formel der Welt“ E = mc² gehört, längst gibt es die Redewendung „Genial wie Einstein“ und wenn eine Comicfigur „Zweistein“ heißt, erwartet jeder einen besonders klugen Kopf.
Mit dem Namen Jules Henri Poincaré werden Assoziationen an seitenlange, trockene mathematische Berechnungen wachgerufen, der Name Albert Einstein dagegen beschwört Bilder von Planeten, die die Raumzeit eindrücken, Atombomben-Explosionen und alten Männern, die neckisch die Zunge in die Kamera strecken, herauf. Kaum jemand weiß, dass Poincaré nur wenige Wochen nach Einsteins Relativitätstheorie eine ganz ähnliche Vorstellung von Raum und Zeit veröffentlichte.

24. Sept.: K2-18b: Super-Erde mit Wasser


Das Wissenschaftsjournal Nature Astronomy verbreitete die Meldung, dass Wasser in der Atmosphäre des Exoplaneten K2-18b nachgewiesen wurde. Dabei war es nicht der Nachweis des Wassers, der die Forscher überraschte, sondern die Meldung an sich. Schließlich hatten sie selbst den schwierigen Bewerbungsprozess um Beobachtungszeit mit dem Hubble Space Telescope durchlaufen, um diese Daten überhaupt messen zu können. Eilig veröffentlichten sie ihre eigene Auswertung, um nach all der Arbeit in der wissenschaftlichten Wahrnehmung nicht ganz leer auszugehen.

K2-18 ist ein roter Zwergstern mit wenigstens einem Planeten, K2-18b, der ihn umkreist und dabei regelmäßig vor dem Stern entlangzieht. Er hat etwas mehr als die 8-fache Masse der Erde, den 2,7-fachen Durchmesser und damit das 20-fache Volumen. Die Dichte des gesamten Planeten ist damit deutlich niedriger und eher vergleichbar mit dem Mond als mit der Erde.

27. Sept.: Die Nacht der Forschung


Bei der Nacht der Forschung am 27. September 2019 öffnen zahlreiche wissenschaftliche und kulturelle Einrichtungen in Heidelberg, Mannheim und Eppelheim bis spät in die Nacht ihre Türen, typischerweise zwischen 15 und 24 Uhr.

1. Okt.: kein Seminar - Feiertagswoche


Im Mittelalter gab es bis zu 80 Feiertage pro Jahr!

8. Okt.: Die Neu-Vermessung der Welt


Wieviele fundamentale Einheiten braucht die Physik? Welche sind dies?
Seit dem 20.5.2019 gilt ein enues Einheitensystem, das nur auf Naturkonstanten beruht, wie dies bereits für Meter und Sekunde schon lange eingeführt worden ist.

9. Okt. 10:40: Einsteins Erbe II

Von Lichtablenkung zum Schwarzen Loch


Mittwoch 10:40 ==> 2. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Einstein und die Schwarzen Löcher"

15. Okt.: Der Nobelpreis in Physik 2019


Der Nobelpreis für Physik wird seit 1901 jährlich vergeben und ist seit 2017 mit 9 Millionen Schwedischen Kronen (ca. 828.000 Euro) dotiert. Die Auswahl der Laureaten unterliegt der Verantwortung der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften.
Mit dem Nobelpreis für Physik 2019 werden in Stockholm die Astrophysiker James Peebles, Michel Mayor und Didier Queloz ausgezeichnet - für ihre Arbeiten zum Universum und der Entdeckung eines Planeten. Peebles erhält die Hälfte der Auszeichnung für seine theoretischen Arbeiten in der physikalischen Kosmologie. Laut der Jury hat er seit Mitte der Sechzigerjahre durch seine Berechnungen und Überlegungen unser Verständnis von der Entstehung unseres Universums vor fast 14 Milliarden Jahren entscheidend geprägt. So war er an wichtigen Überlegungen zur Hintergrundstrahlung beteiligt. Die Entdeckung dieser Mikrowellenstrahlung aus dem All wurde bereits im Jahr 2006 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
Die beiden Schweizer Mayor und Queloz teilen sich die zweite Hälfte des Preisgelds, sie haben 1995 erstmals einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt - ein sog. heißer Jupiter kreist in 4,2 Tagen um einen sonnenähnlichen Stern. An einem Observatorium in Frankreich entdeckten sie 51 Pegasi b, dieser Gasplanet ist mit dem Jupiter in unserem System vergleichbar.

22. Okt.: Licht auf krummen Wegen


Vor 100 Jahren bestätigten britische Astronomen durch Beobachtung einer Sonnenfinsternis eine Vorhersage von Einsteins Gravitationstheorie. Viele Wissenschaftsjournalisten beschäftigen sich zur Zeit mit diesem Thema, insbesondere auch Rüdiger Vaas in der neuesten Ausgabe von Bild der Wissenschaft.

29. Okt.: fällt aus !


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5. Nov.: Wir leben in einer Eiszeit !


==> Vortrag von Prof. Dr. Jörn Thiede (Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel) im Rahmen des Studium Generale in Konstanz am 19. November 2018.

Turbulenz
Abb.: Paläo-Temperaturkurve der letzten 500 Millionen Jahre, erstellt aus einer Reihe verschiedener Proxy-Daten. Seit 50 Millionen Jahren hat eine ständige Abkühling der Erde eingesetzt, die bis heute andauert - wir leben immer noch in einer Eiszeit. [Grafik: Wikipedia/Klimageschichte]

Das Klima war nie statisch - Klima war immer in Veränderung. In der letzten Warmzeit vor 130.000 Jahren war es 2 Grad wärmer und der Meeresspiegel 2 Meter höher. Darauf muss sich die Menschheit einstellen.
Langfristige Veränderungen (> 50.000 Jahre) werden vor allem durch die wechselnde Exzentrizität der Erdbahn und der Inklation der Erdachse verursacht. Zudem stellt sich heraus, dass die jetzige Vereisung schon vor 50 Mio. Jahren begonnen hat.

6. Nov. 10:40: Einsteins Erbe III

Wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen


Mittwoch 10:40 ==> 3. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Einstein und die Schwarzen Löcher"

12. Nov.: Besuch der Klima-Arena Sinsheim


==> 10:00 - 12:00 Uhr Führung durch die Klima-Arena Sinsheim
==> Anreise mit S-Bahn oder privat


19. Nov.: Eine Geschichte der Zeit I


Bereits vor der Nutzung von Instrumenten zur Messung der Zeit haben die Menschen von jeher über eine astronomische Uhr verfügt: die Sonne. Die Zeitpunkte des Sonnenauf- und -untergangs sowie des höchsten Standes am Mittagshimmel strukturierten natürlicherweise den Tag. Und in der Nacht gab es den Mond mit entsprechenden zeitlichen Fixpunkten.
Ein natürlicher Zeitgeber ist die Erdrotation mit ihrem regelmäßigen Wechsel von Tag und Nacht. Seit den Babyloniern wird der Tag in 24 Stunden unterteilt, was sich seither – ebenso wie die 7-Tage-Woche – auf allen Kontinenten durchgesetzt hat. Die Regelungen für Jahre und Monate unterscheiden sich hingegen in verschiedenen Kulturen. Die Geschichte der Zeitmessgeräte lässt sich bis zu den Sumerern und Ägyptern zurückverfolgen, die um 3000 v. Chr. Sonnenuhren auf Basis einfacher Schattenstäbe kannten. Der Schattenstab ist seit 2400 v. Chr. auch aus China bekannt.

26. Nov.: II. Von der Pendel- zur Atomuhr


Die moderne Geschichte der Zeit beginnt mit Galileis Erkenntnissen zum Pendel.

3. Dez.: Was ist der Newtonsche Limes?


Die zentrale Frage: Nach Einstein ist Gravitation Geometrie der RaumZeit (oft auch als Krümmung der RaumZeit bezeichnet). Wo ist die Newtonsche Gravitation versteckt? Denn Einstein wollte eine Tehorie der Gravitation bauen, die den Newtonschen Grenzwert beinhaltet. Wie erklärt sich der freie Fall eines Apfels? Wie die Bahnen von Planeten?

10. Dez.: Der Archetyp Krebsnebel


Der Krebsnebel ist der Überrest einer Supernovaexplosion, die vor fast 1000 Jahren - genauergesagt im Jahr 1054 - in einer Entfernung von 6000 Lichtjahren entstanden ist. Im Zentrum des 6300 Lichtjahre von uns entfernten Nebels befindet sich das Relikt des Sterns, der einst explodierte: ein rotierender Neutronenstern. Dieser hat zwar eine ähnlich große Masse wie unsere Sonne, weist aber einen Durchmesser von nur etwa 24 Kilometern auf. Der Neutronenstern dreht sich mit einem recht hohen Tempo - rund 30 Mal pro Sekunde - um die eigene Achse. Dabei entstehen ein starkes Magnetfeld sowie energiereiche Gamma- und Röntgenstrahlen und ein relativistischer Pulsarwind.

Turbulenz
Abb.: Der Krebsnebel mit HST. Die blauen, an Nebelschwaden erinnernden Gebiete sind Bereiche mit energiereicher Strahlung. Diese wird von Elektronen ausgesandt, die im starken Magnetfeld des Neutronensterns fast bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und auf spiralförmige Bahnen gezwungen werden.

17. Dez. 10:00 Uhr: 2019 im Rückblick


Besinnliches zum Jahresende
Fortsetzung ab 11:30 Uhr im Bootshaus

Weihnachtspause bis 6. Januar


Thema des nächsten Halb-Jahres werden die Galaxien als Bausteine des Universums sein.

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.................: Die Zeit im Sonnensystem


Die uns im Alltag geläufigen Zeitbegriffe sind mit wiederkehrenden kosmischen Vorgängen verknüpft – mit dem Auf- und Untergang der Sonne, dem Mondzyklus und der Umlaufbewegung der Erde. Es gibt aber auch eine Merkwürdigkeit: Die Zeit kennt nur eine Richtung.