Objektarten und Distanzen

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Himmelsobjekte
Objektarten und Distanzen
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Was in unserer Milchstrasse ist typischerweise wie weit weg?

Wenn bei Elephanten, Ameisen oder Schimpansen das Verhalten interessiert, so ist bei Himmelsobjekten eine der ersten Fragen: Wie weit entfernt ist es. Es interessieren die Gestalten, die örtliche Häufung, die Bewegung - und das ist alles viel einfacher, als bei Tieren. Doch sind die Himmelsobjekte unerreichbar weit entfernt...

Der Mensch greift Objekte gerne und dreht sie dann, um sie zu begreifen (ein Hinaustreten aus der perspektivischen Betrachtung). Diese kosmischen Distanzen erfordern ein grundsätzlich anderes Vorgehen im Vergleich zum spontanen, alltäglichen Erleben.

Weil Kräfte und Felder ihre Wirkung auch im Raum haben (was auch nur selten zum spontane menschlichen Erleben gehört) ist es grundlegend, Distanzen im Universum bestimmen zu können.


Distanzen werden in der Astronomie mit verschiedenen Einheiten gemessen. Das war eher eine Not als eine Tugend. Hinter jeder Einheit steht entweder eine spezielle Beziehung (z.B. AE, LJ) oder eine spezielle Methode der Distanzmessung (pc).

Ähnlich wie wir Gegenstände und Objekte kennen, welche mehr oder weniger gleich gross sind (Flaschen, Haustiere, Gebäude, Berge), so gibt es im Kosmos Objekte, welche aus physikalischen Gründen immer etwa gleich gross und gleich hell (absolut) sind: spezielle Sterne, Sternhaufen. Solche "Leuchtfeuer" sind da, ohne sie wäre Astrophysik vermutlich für immer in der Zeitepoche der Aufklärung stecken geblieben.

Diese Auswahl soll uns auch den Kosmos in einem ersten Schritt näher bringen, ohne sich mit allen anderen Objekten auseinander zu setzen, welche auch noch dort existieren oder einmal existiert haben (Partikel, Felder, Gase, Staubwolken, Strahlung, andere Phasen der Sternentwicklung, etc.).

Objekte, welche wir heute sehen sollten schon etwa 8 Mia LJ entfernt sein (z > 4), um annehmen zu können, sie existierten heute nicht mehr. Bei Z > 3 beträgt die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Raumes deutlich über 3/4 c. Für grössere z ist die Relation zwischen z und der Distanz nicht mehr linear. Diese Berechnungen sind sehr empfindlich bezüglich Ho und Lambda.

Diese grossen Distanzen im Kosmos sind und bleiben unvorstellbar. Wir müssen damit nur denken oder rechnen können, das reicht aus. Da hilft es, je nach Thema die Einheit so zu wählen, dass die Grösse der Zahlen nicht zu stark ansteigt, und die Einheit der Länge den betrachteten Objekten etwa entspricht.

Die folgende Tabelle fasst die Distanzeinheiten zusammen

  km AE LJ pc Sonnen Radius
astronomische Einheit (AE) 1.495985 x 106 1 15.796 x 10-6 4.848 x 10-6 215
Lichtjahr (LJ) 9.4605 x 1012 63240 1 0.307  
parsec (pc) 3.085 x 1013 206264.8 3.2615 1  
Radius der Sonne 695980 0.004652     1

Die Erde ist gar nicht so weit von der Sonne entfernt...

Km, AE und LJ sind derart, dass die AE etwa in der Mitte liegt (eigenartig, da der Meter eine willkürlich Längeneinheit ist, der Abstand Sonne-Erde und die Vakuumlichtgeschwindigkeit naturgegeben sind)

Da kann gefragt werden, wozu denn mit dem Parsec die Längenskalen der Astronomie noch komplizierter gemacht werden: Die AE erscheint aus der Distanz 1 pc unter dem Winkel von 1 ". Das war nützlich, um überhaupt kosmische Distanzen geometrisch optisch messen zu können.

Eigenschaften von Sternhaufen

  Ansammlungen offene Haufen Kugelhaufen
Form unregelmässig unregelmässig kugelsymmetrisch
Konzentration wenig Sterne wenig bis moderat dicht
Lage in der Galaxie Spiralarme gal. Ebene Halo
Population extrem jung pop I pop II
Durchmesser 100 pc 4 pc 60 pc
Masse 2000 1000 1 x 106
Alter (106 J) 4 50 6000
       
       

Ansammlungen: III+VII CAS, I Per, I Ori, II Cyg

offene Haufen: M 39, Persei, Plejaden, Praesepe

Kugelhaufen: 47 Tuc, M3, M4, M13

 

 


SN 2002 AP Supernova

Venus NASA

M81 unbekannt