Prof.
Max Camenzind
Prof.
Max Camenzind
|
24. Oktober 2011 |
Meilensteine der Astronomie – vom Trinitanischen Kosmos zum Modernen Big Bang Astronomie ist die Wissenschaft von den Sternen und dem Universum als Ganzes. Sie untersucht mit naturwissenschaftlichen Mitteln die Eigenschaften der Objekte im Universum, also Himmelskörper (Planeten, Monde, Asteroiden, Sterne einschließlich der Sonne, Sternenhaufen, Galaxien und Galaxienhaufen), der interstellaren Materie und der im Weltall auftretenden Strahlung. Darüber hinaus strebt sie nach einem Verständnis des Universums als Ganzes, seiner Entstehung und seinem Aufbau. Johannes Kepler hat in jungen Jahren das erste kosmologische Modell entworfen, das auf dem Kraftbegriff zwischen den Körpern aufbaute. Die einzige Kraft, die damals bekannt war, war die magnetische Kraft von Gilbert. Aufgrund seiner weiteren Forschungen musste er allerdings dieses Modell wieder verwerfen. Erst Newton gelang es 1687 die wahre Kraft zu finden: die Gravitation beherrscht das Universum. Erst 228 Jahre später hat Albert Einstein die Vision von der Gravitation grundlegend revidiert. Seine Vorstellungen sind die Grundlage des modernen Universums - das sog. relativistische Universum von Friedmann und Lemaitre. |
|
07. Nov. 2011 |
400 Jahre Astronomisches Teleskop - von Galilei zu E-ELT Als Galileo Galilei im Jahr 1609 das erste Fernrohr nachbaute - damals eine Belustigung auf Jahrmärkten - begann die moderne Astronomie. Er sah als einer der ersten Menschen die Kraterstruktur des Mondes, entdeckte vier Monde des Jupiters und den "Steinhaufen" der Milchstraße, also die unzähligen Sterne der Galaxie, die man vorher für eine Art Nebel gehalten hatte. Die stürmische Entwicklung der Teleskop-Technologie ist sicherlich das Fundament der modernen Astronomie. Neue Erkenntnisse waren immer durch einen entsprechenden technologischen Schub verbunden. Moderne Astronomie ist ohne Computertechnik undenkbar. Wir diskutieren optische Systeme, Auflösungsvermögen, Seeing, Refraktoren, Spiegelteleskope, moderne Observatorien, optische Interferometrie, VLTI und LBT. Die Eropäer werden das weltgrößte Teleskop in der chilenische Atacama-Wüste bauen, das E-ELT. Das Gerät mit einem Spiegeldurchmesser von 39,4 Metern soll auf dem 3060-Meter-Berg Cerro Armazones stehen und nach 2020 den Betrieb aufnehmen. |
|
21. Nov 2011 |
20 Jahre Astronomie mit dem Hubble-Weltraumteleskop Vor über 20 Jahren startete eine der erfolgreichsten Missionen der Wissenschaftsgeschichte. Das Weltraumteleskop Hubble hat unsere Sicht auf die Welt verändert. Am 24. April 1990 startete das Space Shuttle Discovery in den Weltraum. Mit an Bord befand sich die wohl bedeutendste technische Entwicklung für die Weltraumforschung der letzten Jahrzehnte. Der Name des 11,6 Tonnen schweren und 13,1 Meter langen Ungetüms lautet Hubble Space Telescope (HST). Das nach dem Astronomen Edwin Hubble benannte Teleskop hat nicht nur den Astronomen weltweit, sondern auch der gesamten Menschheit eine neue Sichtweise auf das Universum ermöglicht. Denn nicht zuletzt ist es vor allem dem Weltraumteleskop Hubble zu verdanken, dass das Alter des Universums bestimmt werden konnte. Nach derzeitigen Wissensstand hat der Urknall vor rund 13,7 Milliarden Jahren stattgefunden. Mit Hubble war es zum ersten Mal möglich die Vorgänge, die während der Geburt von Sternen, Planeten und Galaxien zu beobachten sind, besser zu verstehen. |
|
05. Dez. 2011 |
Die Vermessung der Milchstraße - 1 Milliarde Sterne mit GAIA Der Astrometrie-Satellit GAIA ist eine geplante astronomische Weltraum-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), mit der rund 1 Prozent der Sterne unserer Milchstraße astrometrisch, photometrisch und spektroskopisch mit sehr hoher Präzision vermessen werden soll. GAIA ist Nachfolger der Hipparcos-Mission der ESA in den 1980er Jahren, die einhunderttausend Sterne mit hoher Präzision und über eine Million Sterne mit geringerer Genauigkeit katalogisierte, und soll insgesamt eine Milliarde Sterne mit bis dahin unerreichter Genauigkeit kartographisch erfassen. Start der Mission ist Ende 2012. Der Name GAIA leitet sich ab von dem Akronym für „Globales Astrometrisches Interferometer für die Astrophysik“. Er kennzeichnet die ursprünglich für dieses Teleskop geplante Technik der optischen Interferometrie. Inzwischen hat sich zwar das Messprinzip geändert, so dass das Akronym nicht mehr zutrifft. Trotzdem bleibt es bei dem Namen GAIA, um die Kontinuität in dem Projekt zu gewährleisten. Die Kosten der ESA für die Mission einschließlich Start, Bodenkontrolle und Nutzlast belaufen sich auf ungefähr 577 Millionen Euro. Die Kosten für die wissenschaftliche Datenreduktion (die von den Mitgliedsländern der ESA aufgebracht werden müssen) werden auf etwa 120 Millionen Euro geschätzt. |
|
19. Dez. 2011 |
Die Vermessung der Milchstraße - 1 Milliarde Sterne mit GAIA - Teil II
|
|
16. Januar 2012 |
Die Große Debatte – Cepheiden und Kosmische Rotverschiebung Die Shapley-Curtis-Debatte, auch bekannt als Die große Debatte (The Great Debate) bündelt die Diskussionen am Anfang des 20. Jahrhunderts, die schließlich zu einem neuen Verständnis der Natur von Galaxien und der Größe des Universums führten. Die Diskussion zwischen den Astronomen Harlow Shapley und Heber Curtis fand am 26. April 1920 im Baird-Auditorium des National Museum of Natural History in Washington statt. Sie kreiste um die Größe unserer Milchstraße und die Frage, ob die damals als Spiralnebel bekannten Galaxien kleine Objekte in unserer Milchstraße oder sehr viel weiter entfernt und von der Milchstraße getrennt sind. Am Tag präsentierten die beiden Wissenschaftler unabhängige technische Vorträge über die Größenskala des Universums, denen am Abend eine öffentliche Diskussion folgte. Shapley vertrat die Meinung, dass die
Milchstraße wesentlich größer ist als zuvor von
den meisten Astronomen angenommen, und dass die Sonne nicht in
ihrem Zentrum steht. Spiralnebel sah er als Gaswolken in dieser
einzigen riesigen ‚Galaxie‘ an. Curtis vertrat ein
wesentlich kleineres Modell der Milchstraße, sah aber
Spiralnebel als unabhängige der Milchstraße ähnliche
Objekte in großer Entfernung an. Wie zu erwarten war, wurde
die Debatte nicht entschieden. Es ist dann Edwin Hubble 1925
gelungen zu zeigen, dass Andromeda ein eigenes Sternsystem
darstellt und damit nicht zur Milchstraße gehört. Damit
löste Hubble die Debatte auf, und er begann, Distanzen zu
Nachbargalaxien zu messen. Mit dieser Erkenntnis hat sich das
beobachtbare Universum gewaltig vergrößert.
Seit 1990 ergänzen Supernovae vom Typ Ia die Cepheiden als Standardkerzen.
Sie werden so hell wie die Zentren von Galaxien und sind damit sichtbar bis zu
Rotverschiebung 2. Drei Supernova-Forscher werden 2011 mit dem
Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Was ist der Grund?
|
|
30. Januar 2012 |
Die Vermessung des Universums – Galaxien, die sichtbaren Bausteine des Universums Im Jahre 1779 richtete Charles Messier, der von dem französischen König Ludwig XV "Kometenspürhund" genannt wurde, eines der Fernrohre seiner Pariser Sternwarte auf die Sternbilder Virgo (Jungfrau) und Coma Berenices (Haar der Berenike), wo gerade ein Komet zu sehen war. Er bemerkte in der angepeilten Himmelsregion drei diffuse Objekte, die zwar wie Kometen aussahen, sich aber nicht bewegten. Er fügte sie einer Liste hinzu, die er 1758 begonnen hatte. Von den 109 Objekten, die er zusammen mit Pierre Méchain auflistete, liegen allein 13 im Grenzgebiet von Coma Berenices und Virgo. Noch heute werden alle diese Nebelflecken mit einem M - für Messier - und einer Zahl bezeichnet. M 1 ist beispielsweise der Supernova-Überrest im Krebs, M 3 ein Kugelsternhaufen, M 31 unsere Nachbargalaxie Andromeda, M 87 eine elliptische Riesengalaxie und M 109 eine Spiralgalaxie. Unsere Milchstraße ist nur eine von
200 Milliarden Galaxien im Universum. Galaxien sind faszinierende
Objekte mit einer großen Vielfalt an Form und Aussehen –
Spiralgalaxien, elliptische und irreguläre Galaxien. Hubble teilte die Sternsysteme nach ihrem
Erscheinungsbild in drei grundlegende Typen ein: |
|
Selbststudium |
Gravitationswellenastronomie – die Herausforderung des 21. Jahrhunderts Als Gravitationswellen bezeichnet man Wellen in der Raumzeit, die den Raum durchqueren und ihn dabei stauchen und strecken. Gravitationswellen sind eine Folge der kausalen Formulierung einer Gravitationstheorie von Einstein im November 1915. Bereits 1916 hat Einstein gezeigt, dass es in seiner Theorie auch Wellen geben muss, in Analogie zur Maxwellschen Theorie der Elektrodynamik. Es ist jedoch bis heute nicht gelungen, die Existenz dieser Wellen direkt nachzuweisen. Jeder Physiker geht davon aus, dass es diese Wellen gibt. Damit eröffnet sich ein neues Fenster zur astronomischen Beobachtung. In dieser Vorlesung diskutieren wir drei Aspekte dieses Phänomens:1. Was sind Gravitationswelllen? In der Allgemeinen Relativitätstheorie wirken Änderungen des Gravitationsfeldes nicht sofort, wie in der Newtonschen Himmelsmechanik, sondern breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Demnach werden von jedem System beschleunigter Massen (z. B. einem Doppelsternsystem oder einem um die Sonne kreisenden Planeten) Gravitationswellen erzeugt. Dieser Mechanismus ist dem der elektromagnetischen Strahlung vergleichbar, die durch beschleunigte elektrische Ladungen hervorgerufen wird. 2. Warum gibt es Gravitationswellen im Kosmos? 3. Wie kann man Gravitationswellen detektieren? Wie ist der Stand dieser Experimente und was ist zu erwarten? Das Einstein-Teleskop (ET) ist ein geplanter europäischer, interferometrischer Gravitationswellendetektor der dritten Generation, der eine 100-fach höhere Empfindlichkeit aufweisen soll als bisherige Detektoren der ersten Generation. Die Entwurfsstudie wurde am 20. Mai 2011 am European Gravitational Observatory (EGO) im italienischen Pisa vorgestellt.
|
|
|
|