Kommentare - Sterne und Weltraum - Seite 66

Einen kompletten (oder fast kompletten) Einsteinring kann man nicht wirklich entzerren. Das geht nur gut, wenn das Bild der Hintergrundgalaxie noch nicht völlig entstellt ist. Mehrfachbilder und Bögen, die bei nicht ganz so perfekter Anordnung der "Linse" und der "gelinsten" Galaxie auf der Sichtlinie entstehen, können dagegen ganz gut entzerrt werden. Das ist auch schon verschiedentlich gemacht worden. In der Galerie von 60 Bildern, auf die sich die Frage bezieht, ist eine Entzerrung für das Bild in der rechten unteren Ecke und für das fünfte Bild in der dritten Reihe leicht möglich. Ein
extremes Beispiel einer Entzerrung, hart an der Grenze des Machbaren, wird im Astronomy Picture of the Day vom 28.7.2008 vorgestellt. Es handelt sich hierbei um das drittletzte Bild in der zweitletzten Zeile der Galerie.

Diese Fragen können wohl nur die NASA und die in Frage kommenden Museen beantworten. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird man vermutlich weder von der einen noch von der anderen Seite eine klare Auskunft bekommen. Das Interesse der Öffentlichkeit ist sicher gegeben.

Sehr geehrter Herr Wild,

vielen Dank für den Hinweis! Einen ersten Bericht über das Internationale Jahr der Astronomie 2009 hatten wir in unserer April-Ausgabe gebracht: SuW 4/2008, S. 100. In dem Maße, wie uns geplante Aktivitäten für 2009 bekannt werden, werden wir darüber berichten (wie z.B. "Österreichs Bahn wirbt für Jahr der Astronomie" in SuW 7/2008, S. 119). Auch auf unserer Homepage greifen wir das Thema auf. Für unsere Zeitschrift "Sterne und Weltraum" haben wir zahlreiche spezielle Artikel in Vorbereitung.


Die Website des deutschen Knotens des Internationalen Astronomiejahrs befindet sich gerade im Aufbau und ist unter www.astronomie2009.de zu erreichen. Dort werden alle geplanten Veranstaltungen in Deutschland aufgelistet.



Mit freundlichen Grüßen

Ihre SuW-Redaktion

Ein Bedeckungsveränderlicher ist es auch im Falle eines Exoplaneten-Systems, denn er ändert periodisch seine Helligkeit durch Bedeckung. Der Unterschied liegt alleine in der Masse des Begleiters, die aber nicht aus der Lichtkurve, sondern aus der Radialgeschwindigkeitskurve des Systems abgeleitet wird. Ist der Begleiter unter 80 Jupitermassen, dann ist er kein Stern, sondern ein Brauner Zwerg. Ist er sogar unter 13 Jupitermassen (diese Zahl ist noch ein wenig in der Diskussion, wenn Sie also mal 12 oder mal 14 lesen, dann stören Sie sich nicht daran), dann ist er auch kein Brauner Zwerg, sondern ein Planet.

Ein Plasma in der Physik - und damit in der Astronomie - ist ein Gas, das nicht aus elektrisch neutralen Atomen und Molekülen besteht, sondern (zumindest zu einem merklichen Teil) aus geladenen Teilchen, also Elektronen und Ionen.
Ein Plasma verhält sich in vielerlei Hinsicht anders als ein neutrales Gas wie z.B. Luft. Der wichtigste Unterschied besteht darin, dass ein Plasma heftig auf elektrische und magnetische Felder reagiert, und diese umgekehrt auch sehr stark beeinflussen kann.

So gibt es in einem Plasma zusätzlich zu Schallwellen noch andere Arten von Wellen, z.B Alfven-Wellen, bei denen die Magnetfelder involviert sind. Sie breiten sich mit einer anderen Geschwindigkeit und in einer anderen Weise aus als reine Schallwellen. Elektrische Felder dagegen können in Plasmen kaum eindringen, sie werden an der Oberfläche von einer Ladungsschicht "ausgeglichen".

Die für die Astronomie wichtigsten Besonderheiten sind wohl die Fähigkeit, Magnetfelder zu erzeugen, und die Kopplung der Gasbewegung an die Bewegung von Magnetfeldern bzw. umgekehrt. Dies ist das sogenannte "Einfrieren" von Magnetfeldern in Plasmen.

Die Wissenschaft von den inneren Eigenschaften der Plasmen heisst Plasmaphysik, die ihres dynamischen Verhaltens Magnetohydrodynamik. Mehr Information findet man in Büchern über diese beiden Fachgebiete und in Wikipedia unter "Plasma" und verwandten Stichworten.

Plasma wir oft als der vierte Aggregatzustand bezeichnet, neben Festkörpern, Flüssigkeiten und (neutralen) Gasen. Man kann jedes Material in ein Plasma umwandeln, indem man es hinreichend stark erhitzt, mit starker ionisierender Strahlung durchflutet oder starken elektromagnetischen Feldern aussetzt.

Richtig, die kosmologische Rotverschiebung ist kein Dopplereffekt. Die Wellenlängenänderung des Lichts entsteht direkt durch die Raumdehnung, nicht durch eine Bewegung der Objekte gegenüber dem Raum. Die von uns an der Erde beobachtete Wellenlänge ist gegenüber der an einer weit entfernten Galaxie abgesandten Wellenlänge um genau den Faktor vergrößert, um den sich in der Zwischenzeit zwischen Emission und Absorption des Lichts der Raum ausgedehnt hat.

Allerdings ist auf kurzen Distanzen (sagen wir bis zu hundert Millionen Lichtjahren) diese Rotverschiebung auch als Dopplereffekt interpretierbar: Wenn Sie heute und in einigen hundert Millionen Jahren die Entfernung zu der selben Galaxie messen wuerden, dann wuerde die Entfernungszunahme genau zu der beobachteten Rotverschiebung passen, wenn sie eine Dopplerverschiebung wäre. Diese Gleichheit (und die Überlagerung der kosmologischen Rotverschiebungen mit zusätzlichen Dopplerverschiebungen durch die Bewegungen der Galaxien) macht die Sache kompliziert und führt immer wieder zu unzulässigen Vereinfachungen und zu Missverständnissen.

Der Ausgangspunkt der Frage ist richtig, die Frage also berechtigt. Die Antwort
ist im Grundsatz sehr einfach: Die Milchstraße und die Andromeda-Galaxis
(bzw. die minimalen Verdichtungen in der Ursuppe nach dem Urknall, aus
denen sie entstanden sind) waren schwer genug und einander nahe genug,
dass die gegenseitige Schwerkraft die anfängliche Auseinanderbewegung
inzwischen umkehren konnte. Letztlich ist es das selbe, was einen Stein,
den Sie hochwerfen, nach einer gewissen Zeit mit der Erde "zusammenstossen"
lässt. In kleinen Bereichen des Universums konnte die Expansion im Laufe von Jahrmilliarden umgekehrt werden, im Großen und Ganzen expandiert es weiterhin.

Die Antwort auf diese Frage ist ein klares Nein. Praktisch die gesamte Materie der Milchastraße läuft auf Bahnen um das Zentrum, die sehr weit von diesem entfernt verlaufen. Nur Sterne im inneren Bereich, die durch enge Begegnung mit anderen Massen (z.B. Sternen oder Molekülwolken) stark abgelenkt werden, können in sehr seltenen Fällen in das Schwarze Loch fallen. Ebenso kann Gas durch den Zusammenstoß mit anderen Gaswolken oder durch die innere Reibung im Gas in das Schwarze Loch strömen. Aber das ist sehr, sehr wenig im Vergleich zum gesamten Material der Milchstraße. In den bisherigen 10 Milliarden Jahren sind grade mal ein tausendstel Prozent der Masse der Milchstraße aufgesammelt worden.

Sowohl die Aufgabenstellung zu "Zum Nachdenken" als auch die Lösungen
können als PDF-Datei kostenfrei von unserer Website heruntergeladen
werden.



Beispiel: Auf unserer Homepage www.astronomie-heute.de klicken Sie links
in der Navigationsspalte auf "Aktuelles Heft". Das führt Sie zum
Inhaltsverzeichnis unseres gerade erschienenen Juni-Heftes. Unter "Zum
Nachdenken (S. 33) klicken Sie auf den Beitrag "Solarkonstante", den Sie
dann im folgenden Schritt als PDF-Datei herunterladen können. Entsprechend
finden Sie unter "Lösungen" (S. 124) die Lösungen der vorherigen Aufgabe -
ebenfalls als kostenloses PDF-Dokument.



Falls Sie sich mit Ihrer Frage auf die Mai-Ausgabe beziehen: Dort war
versehentlich der kostenfreie Download nicht eingerichtet gewesen. Das
haben wir inzwischen korrigiert.

Es gibt keinen Grund dafür, dass die Bahnen exakt kreisförmig sein
sollten. Die Planeten sind durch Zusammenstoßen und Verschmelzen von
kleineren Körpern (Planetesimalen) entstanden, und da wäre es schlicht
ein gewaltiger Zufall, wenn das Ergebnis eine exakt runde Bahn des
Gesamtkörpers ergäbe. Aber selbst wenn Sie heute ein Sonnensystem
mit lauter Kreisbahnen aufsetzen würden, nach kurzer Zeit hätten die
gegenseitigen Anziehungskräfte zwischen den Planeten diese Bahnen zu
Ellipsen verformt.



Man muss sogar umgekehrt fragen, wieso die Bahnen der großen Planeten
alle FAST kreisförmig sind. Und dafür gibt es einen Grund: Die
Zusammenstöße zwischen Planetesimalen und den wachsenden Planeten hören
erst dann auf, wenn alle verbliebenen Körper auf Bahnen laufen, die
einander nie mehr wirklich nahe kommen. Und das ist dann erreicht, wenn
nur noch wenige Körper übrig sind, die alle auf kreisähnlichen Bahnen
laufen. Dieser Prozess ist in zwei Bereichen des Sonnensystems auch heute noch nicht abgeschlossen: Im Asteroidengürtel und im Kuiper-Gürtel.



Bei extrasolaren Planeten ebenso ist gibt es ebenso wie hier fast kreisförmige und ziemlich
exzentrische Bahnen. Es gibt sogar wesentlich exzentrischere Bahnen als in unserem
eigenen Sonnensystem.