Die Entstehung aus dem Nichts: 2) Der Prinz und die Elektronenwellen

Der französische Prinz Lous de Broglie hatte in seiner Doktorarbeit 1923 die Idee, den bekannten Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Impuls m*c eines Photons auf "normale" Materie zu übertragen:  Wellenänge = h/m*c ergibt Wellenlänge = h/m*v.
Dabei ist v die Geschwindigkeit des Teilchens der Masse m.

Heute wissen wir, dass es damals schon Versuche mit Elektronen an Kristallen gab, aus denen man hätte die Welleneigenschaften der Elektronen erkennen können.
Aber man erklärte die seltsamen Muster der abgelenkten ( = gebeugten) Elektronenstrahlen durch Kristalleigenschaften.

Den Doktorvätern von de Broglie war die Sache zu heiß und erst Einstein stimmte sie 1924 um.
De Broglie bekam dafür einen Nobelpreis.

Die Eigenschaft eines Quants ist es, dass wir es immer als Ganzes punktuell nachweisen können, aber seine Ausbreitung müssen wir mit einem Wellenmodell beschreiben. Das gilt für alle Quanten: Photonen, Eletronen, Moleküle...Alle diese Objekte sind Quanten so lange sie nicht in Wechselwirkung mit anderen Quanten treten. Und so lange erzeugen sie Interferenzmuster.

Besonders eindrucksvoll hat das Tonomura mit einem umgebauten Hitachi Elektronenmikroskop gezeigt:

Nacheinander schickt er einzelne Elektronen durch einen Doppelspalt und registriert ihre Auftrefforte. Langsam bildet sich ein typisches Interferenzmuster, um so ausgeprägter je mehr Elektronen er registriert.
Nicht das Elektron ist durch beide Öffnungen des Doppelspaltes gegangen sondern die Wahrscheinlichkeitswelle.

Beugung einzelner Elektronen, Original

Versuchsaufbau, credit: Hitachi

Entstehung des Interferenzmusters, credit Hitachi

Ab morgen: Astronomischer AdventsKalender

Jeden Tag ein Türchen mit einem Astrobild und einer Frage...


Vom 1.12. bis zum 24.12. gibt es jeden Tag ein Türchen am astronomischen Adventskalender AAK, das man durch Beantwortung einer Frage öffnen kann.

Die Frage wird sowohl in der App als auch im Blog zeitgleich veröffentlicht.

Wer die richtige Antwort bis zum anderen Tag um 12.00 Uhr per Mail
 (Name und Antwort in Betreffzeile)
 an kphaupt@sfn-kassel.de schickt (Namen nicht vergessen!), hat die Chance auf einen Gewinn:

Unter allen, die mindestens 12 richtige Antworten geschickt haben, werden zweimal  je ein 3D Magnet der Erde verlost.
Der- oder diejenige, der/die die höchste Anzahl an richtigen Antworten geschickt hat, erhält einen ESO Bild-Kalender 2019.
Sollten mehrere Personen die gleiche höchste Anzahl an Antworten geschickt haben, so wird gelost.

Bevor die nächste Frage gestellt wird (nach 12.00 Uhr), wird die vorherige beantwortet.

Im Blog gibt es jeden Tag noch ein ungewöhnliches, meist unbekanntes, Bild der NASA/ESA

Die Entstehung aus dem Nichts: 1) Licht: Teilchen oder Welle?

Schickt man Licht durch einen Doppelspalt, so erhält man ein Interferenzmuster wie man es von Wellen kennt.
Mehr darüber findet man im folgenden Link, dem auch die Abbildung entnommen wurde.

Interferenz

Wenn aber Licht elektrischen Strom erzeugt, verhält es sich so, als würden Teilchen auftreffen, die schlagartig ihre Energie abgeben (Photoeffekt).

Der Zusammenhang zwischen beiden Vorstellungen wird durch Max Plancks berühmte Formel

E = h*f, h = Plancksches Wirkungsquantum 6.6*10^-34 Js,E = Photonenenergie, f = Lichtfrequenz

hergestellt.

Heute wissen wir, dass die Fragestellung an sich falsch ist.

Licht ist ein Quantenphänomen, d.h. es besteht aus Quanten.
Bei der Wechselwirkung mit Materie (also der Stromerzeugung durch Licht), verhalten  sich Quanten so, als wären sie an dieser Stelle ein Teilchen.
Bei der Ausbreitung aber verhalten sie sich so, als müsste man eine Welle zur Beschreibung heranziehen.
Das Quant ist keine Welle, sondern die Welle beschreibt die Wahrscheinlichkeit, mit der das Quant an einer bestimmten Stelle teilchenartig auftreffen könnte. Sie ist eine Wahrscheinlichkeitswelle.

Wir wollen in Zukunft Lichtquanten Photonen nennen.
Photonen gibt es in dieser Welt. Wir versuchen sie zu verstehen, in dem wir sie mit uns bekannten Konzepten wie Welle oder Teilchen beschreiben.
Das heißt nicht, dass es die Wellen oder die Teilchen in dieser Welt gibt. Von den Wahrscheinlichkeitswellen sind wir uns ganz sicher, dass sie nur in unserem Kopf existieren.

Eine bekannte Anekdote hilft uns beim Verständnis:

Im alten Germanien hatte man genaue Vorstellungen von Fabelwesen wie Einhorn und Drache, obwohl es sie in der Realität nicht gibt.
Ein Reisender aus Afrika berichtete den Germanen von Nashörnern, die es dort wirklich gibt. Kein Germane hatte jemals ein Nashorn gesehen. Sie konnten sie sich aber gut vorstellen, wenn man sie mit ihren Fabelwesen verglich: Ein Nashorn sieht von vorne aus wie ein Einhorn und hat hinten die Panzerung eines Drachens.

Und so ist es mit den Lichtquanten, den Photonen. Wir machen uns ein Bild durch den Vergleich mit unseren Fantasievorstellungen Welle und Teilchen.

Licht besteht aus Quanten. Und Quanten zeigen sich mal als Welle mal als Teilchen, aber sie sind was ganz anderes, weder Welle noch Teilchen.

Und warum schreibe ich das in diesem ersten Post?
Weil der Urknall wohl ein Quantenereignis war.


 wird fortgesetzt....

Iridium Blitze und ISS-Überflüge in den nächsten Tagen

So ganz schlecht sieht das Wetter zur Zeit nicht aus...und da die Iridium-Satelliten sehr bald abgeschaltet sind und dann keine Vorhersagen mehr möglich sind, vielleicht die letzte Chance einen Iridium-Blitz geplant zu erwischen (Reflex des Sonnenlichtes):

Iridium - Blitz:

Do, 6.21 Uhr im  NO  (rechts oberhalb der aufgehenden Wega, in 10° Höhe)  >>> morgen früh!
Do, 6.31 Uhr im NNW in der Höhe von 51°
beide sehr viel heller als Venus

Sa, 17.15 Uhr im WNW in 20° Höhe zwischen Herkules und Bootes

ISS-Überflüge:

Mi:
18.16 SW bis 18.20 SO über Mars
19.53 W bis 19.59 Uhr O über Zenit
21.29 Uhr W bis 21.36 Uhr O über Zenit

Do:
17.25 Uhr SSW - 17.30 Uhr O direkt am Mars vorbei
19.00 Uhr WSW bis  19.07 Uhr O über Zenit
20.35 Uhr W - 20.44 Uhr O über Zenit
22.13 Uhr W bis 22.20 Uhr SO (mittlere Höhe)

Fr:
18.09 Uhr WSW bis 18.12 Uhr OSO hoch
19.45 Uhr W bis 19.51 Uhr O über Zenit
21.21 Uhr W bis 21.28 Uhr SO (mittlere Höhe)

Venus strahlt am Morgenhimmel

Heute morgen zogen einige Wolken weg und gaben gegen 6.40 Uhr den Blick auf die helle Venus neben dem Stern Spica in der Jungfrau frei.

Morgenstern am 28.11.

Man vergleiche mit den Bildern vom 18, 17, 14, und 6.11., dann erkennt man gut die Bewegung der Venus relativ zu Spica.

18.11.

17.11.

14.11.

4.11.

Blick zum Mars

Heute Abend tauchte der Mars im Dunst des Hochnebels über Kassel auf.

Das Bild wurde um 17. 43 Uhr aufgenommen. Das Horn des Steinbocks stand gerade im Süden, Mars im SSO.
Die rote Linie beschreibt die Bewegung des Planeten vom 22.10. bis heute.

Auf der Oberfläche dieses etwa 100 Millionen km entfernten Lichtpunktes bereitet sich gerade ein Roboter auf seine große Forschungsaufgabe vor: das Innere des Planeten erkunden.

Vor 18 Stunden am Marsäquator:

Landung auf dem Mars Aktualisierung Di, 7.00 Uhr Uhr Touchdown confirmed Erstes Bild Pressekonferenz

Ab sofort wird dieser Post regelmäßig durch Meldungen, Bilder und Videos, soweit verfügbar ergänzt. Alle Bilder und Videos NASA/JPL-Caltech.

17.25 Uhr MEZ:
Die Landung wird in der Ebene Elysium Planitis stattfinden, nahe des Marsäquators (4,°5 N). Nur so werden die Solarzellen genügend Energie für die nächsten zwei Jahre liefern.
Der Bereich muss flach sein, darf keine Neigung haben und kein Geröll darf das Ausklappen der Solarzellen behindern.
Jahrelang wurde der Platz deshalb sorgfältig ausgewählt.

credit: NASA

Hier noch ein kurzes Video über eine Landesimulation:

Weitere Bilder und Links zu interessanten Videos im Plot vom Sonntag, 8.17 Uhr.

 18.25 Uhr MEZ:
 

Landegebiet, NASA

 Die Landung wird in den folgenden Stufen durchgeführt:
ab ca. 20.45 Uhr MEZ:
 Stufe 1:  -13,5 Minuten Verlassen der Flugbahn
 Stufe 2:  - 7 Minuten Eintritt in die Marsatmosphäre in über 100 km Höhe
 Stufe 3:  - 6 Minuten Maximale Hitzeentwicklung

 Stufe 4:  - 5 Minuten Maximale Bremsbeschleunigung
 Stufe 5:  - 3,3 Minuten Entfaltung des Fallschirms

 Stufe 6:  - 3 Minuten Absprengen des Hitzeschildes
 Stufe 7:  - 2,9 Minuten Entfalten der Landebeine
 Stufe 8:  - 2 Minuten  Einschalten des Bodenradars
 Stufe 9:  - 43 Sekunden Abtrennen der eigentlichen Sonde (1100 m Höhe)
 Stufe 10: - 40 Sekunden Zünden der Landetriebwerke (900 m Höhe)

 Stufe 11: 0     Aufsetzen mit ca. 10 km/h

Bilder: NASA

Zum ersten Mal wurde auf dieser Mission auch die Funktionsweise von sog. SatCube außerhalb der Erdumlaufbahn getestet.
Zwei kleine schuhkartongroße Mini-Satelliten flogen auf eigenen Bahnen ebenfalls zum Mars. Sie werden als Übertragungsstation bei der Landung eingesetzt, da sie gleichzeitig senden und empfangen können (sie haben zwei Antennen).
Regulär sind dafür die beiden Marssatelliten Mars Reconnaissance Orbiter und Mars Odysee Orbiter zuständig. Sie haben aber nur eine Antenne und können die Landedaten erst nach erfolgreicher Landung senden.
Zur Zeit sieht es so aus, dass die beiden Minis (MarsCube One) funktionieren.

Es ist jetzt 19.30 Uhr. Die Landung wird in ca. 1,5 Stunden gegen 21.00 Uhr MEZ erfolgen.
Gegen 23.00 Uhr MEZ werden genauere Daten erwartet.

Die Liveübertragung der NASA  (Infosendung) hat begonnen:

NASA TV

Dieses Bild hat einer der Mini-Satelliten am 24.11. mit seiner Weitwinmkelkamera aufgenommen:

NASA/JPL-Caltech.

30 Minuten vor der Landung:

Die beiden Mini-Satelliten funktionieren einwandfrei.

20 Minuten vor der Landung:

Blick in die Kontrollstation der NASA

10 Minuten vor Landebeginn:

Trennung der Sonde vom Transportsystem und Drehen des Hitzeschildes Richtung Mars erfolgreich verlaufen.  Schritt 1 erfolgreich!

Landung läuft....

Schritt 1 bis 3 erfolgreich verlaufen...

 Fallschirm erfolgreich geöffnet....

Radar aktiviert


Touchdown confirmed!!!! 

Jubel bricht aus, vielen sind den Tränen nahe...InSight ist die 11. auf dem Mars erfolgreich gelandete Sonde...

Und durch die beiden Mini-Satelliten konnte man das Ganze live verfolgen.

Das erste Bild...Staubkörner auf dem Kameraschutz

Nun noch einige Simulationsfilme der NASA über das was jetzt und in den nächsten Wochen auf dem Mars passiert:



Ausklappen der Solarzellen:

 Absetzen der Bebenmessstation:

Bohrung für die Wärmeleitmessungen:

Weitere Infos und Videos zu dem Marsprojekt im Post vom Sonntag!


Nachtrag von der Pressekonferenz um 23.00 Uhr MEZ:

Es dauert mindetens einen Monat bis die richtigen Plätze für das Seismometer und die Bohrung gefunden sind. Dann weitere zwei Monate bis die Geräte abgesetzt und justiert sind. Im Frühjahr hofft man mit den regelmäßigen wissenschaftlichen Messungen beginnen zu können.-

Aktualisierung Di, 7.00 Uhr
Die Solarzellen sind ausgeklappt und funktionieren.
Hier das erste Bild mit abgenommener Objektivkappe:

Komet rast in die Sonne

Ein kleiner namenloser Komet stürzte gestern in die Sonne.
Auf dem Bild des SOHO - Satelliten wird die helle Sonnenscheibe abgedeckt, dadurch kann man die äußere Korona (1 Millionen Grad heißes extrem dünnes Gas) gut erkennen.
Oben sieht man Jupiter.

Solar and Heliospheric Observatory (SOHO)

Er war noch vor kurzem Abends zu sehen und wird bald, nachdem er auf der anderen Sonnenseite steht am Morgenhimmel auftauchen.

Im Video sieht man, wie der Komet in der Nähe der Sonne immer stärker verdampft und dann verschwindet.

Die einzelnen hellen Punkte sind Registrierungen hoch energetischer Teilchen am Ort des Satelliten.

Hier geht es zum Video:

Komet knallt in Sonne

 Seit gestern hat unser Sonnensystem einen Kometen weniger....

Mars InSight Landung auf dem Mars: Montag 21 Uhr

Am 5.5.2018 wurde die Marssonde InSight gestartet. Sie gleicht dem erfolgreichen Phoenix aus dem Jahr 2008, ist aber vollständig mit in Europa entwickelten Forschungsgeräten ausgerüstet.

Nach fast einem halben Jahr Flug wird sie am Montag Abend gegen 21 Uhr M;EZ (hoffentlich) auf dem Mars landen.

Wenn das klappt, wäre es die  achte erfolgreiche Marslandung, 12 sind schief gegangen.....

Ablauf der Landung:

- Erreichen des äußeren Randes der Marsatmosphäre in ca. 100 km Höhe mit 5,5 km/sec
- Zweiminütiges Bremsen durch Reibung mit 8 g, Aufheizen bis zu 2500 Grad
- Weiteres Abbremsen durch Fallschirm
- Absprengen des Fallschirms in 1 km Höhe, Zünden der Raketentriebwerke für die Landung
- Landung mit ca. 10 km/h

credit: NASA/JPL-Caltech

Mars Cube One

Gleichzeitig mit InSight wurden zwei Mini-Satelliten gestartet, die auf eigenen Bahnen zum Mars geflogen sind und während der Landung die Kommunikation zwischen InSight und Erde unterstützen sollen.

credit: NASA/JPL-Caltech

Seismometer:

U.a. hat das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung das Seismometer SEIS entwickelt.
 Es wird nach gründlicher Suche nach einem geeigneten Platz von einem Roboterarm ausgesetzt und mit einer Kuppel geschützt. Erstmalig können dann wirklich Marsbeben vermessen werden.
Wie auf der Erde enthält man damit wichtige Informationen des Marsinnern:
 - Ist der Marskern flüssig?
 - Wie dicht ist das Material?
 - Welchen Aufbau besitzt das Marsinnere?

Natürlich braucht man Marsbeben, denn die seismischen Wellen werden dann an den einzelnen Gesteinsschichten abgelenkt oder reflektiert oder (z.B. bei flüssigem Material) kommen nur bestimmte Wellenarten durch.

Da Marsbeben wahrscheinlich sehr selten sind, ist das Projekt auf 2 Jahre ausgelegt.

credit: NASA/JPL-Caltech/MPIS

Wärmemessungen:

Das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt hat HPE entwickelt, ein Gerät, dass den Wärmefluss und die Wärmeleitfähigkeit bis zu einer Tiefe von 5 m messen kann.

News:

Aber erst einmal muss die Landung klappen.
Im Blog wird es ab 20.00 Uhr am Montagabend einen ständig aktualisierten Post geben, zwischendurch gibt es  Zusammenfassungen in der App.

Interessante Videos:

InSight

Info Video zu Insight

Mars Cube One

Live Stream von der Landung 

Vorankündigung: Astronomischer AdventsKalender AAK

Vom 1.12. bis zum 24.12. gibt es jeden Tag ein Türchen am astronomischen Adventskalender AAK, das man durch Beantwortung einer Frage öffnen kann.

Die Frage wird sowohl in der App als auch im Blog zeitgleich veröffentlicht.

Wer die richtige Antwort bis zum anderen Tag um 12.00 Uhr per Mail an kphaupt@sfn-kassel.de schickt (Namen nicht vergessen!), hat die Chance auf einen Gewinn:

Unter allen, die mindestens 12 richtige Antworten geschickt haben, werden zweimal  je ein 3D Magnet der Erde verlost.
Der- oder diejenige, der/die die höchste Anzahl an richtigen Antworten geschickt hat, erhält einen ESO Bild-Kalender 2019.
Sollten mehrere Personen die gleiche höchste Anzahl an Antworten geschickt haben, so wird gelost.

Bevor die nächste Frage gestellt wird (nach 12.00 Uhr), wird die vorherige beantwortet.

Im Blog gibt es jeden Tag noch ein ungewöhnliches, meist unbekanntes, Bild der NASA/ESA

Die Entstehung aus dem Nichts: Eine neue Artikelserie

In wenigen Tagen beginnt eine neue Serie, durch die wir verstehen wollen, was man sich unter der Entstehung unseres Universums aus Quantenfluktuationen vorstellen soll.
Wir werden einige grundlegende Einblicke in die Quantenmechanik und einige Vorstellungen zum Urknall und zum inflationären Aufblähen des Kosmos bekommen.

Demnächst hier in diesem Blog!

Kein gutes Wetter für Astronomen...

...selbst die Sonne hat es schwer durch den nordhessischen Nebel zu kommen.....

Zeitrafferfilm von Jonas Plum (aufgenommen am Fr, 23.11.)

Vollmondnacht

Gegen Mitternacht lichten sich die dichten Wolken und der hoch am Himmel stehende Vollmond (Freitag früh ist Vollmond) scheint hindurch.
Sein Licht wird an den Wassertröpfchen der Wolken gebeugt, das liefert den farbigen Hof um den Mond herum.

Vollmond um 0.10 Uhr

Im Moment des eigentlichen Vollmondes ging dann der Mond im NW von Kassel, hinter dem Habichtswald,  im dichten Morgennebel unter.

Untergang um 6.47 Uhr

Die Himmelsleiter: Eine ketzerische Frage...

Im letzten, 16., Beitrag soll verdeutlicht werden, warum Entfernungsangaben zwischen Galaxien so problematisch sind:

Zwei Läufer machen ein Wettrennen (L1 und L2), beide bewegen sich mit halber Schallgeschwindigkeit, L1 ist weit voraus (5 Schallsekunden). Das Ziel liegt noch in 100 Schallsekunden Entfernung.

Nun ruft L1 zu L2: "Wie weit ist unser Ziel entfernt?"
Wann hört L2 die Frage?
Sobald er die Frage hört, schickt L2 mit Ultraschall ein Messsignal zum Ziel.
Dort wird es reflektiert. Wann trifft das Signal am Ziel ein, wann erreicht das reflektierte Signal L2?
Wie weit ist dann L2 noch vom Ziel entfernt? Was ruft er aber zu L1?
Wann trifft diese Antwort bei L1 an?
Wo sind zu diesem Zeitpunkt L1 und L2?
Welchen Sinn macht die Antwort für L1?

Nun kommt erschwerend hinzu:
- Geschwindigkeiten dürfen nicht einfach addiert werden.
- Die Uhren von L1 und L2 laufen unterschiedlich schnell
- Das Messsignal wird langsamer, wenn es sich dem Ziel nähert.
- Das Messsignal läuft nicht auf einer Geraden zum Ziel.
- Das Ziel entfernt sich mit Überschallgeschwindigkeit....

Bleibt zum Abschluss die ketzerische Frage:

Wieso tun Astronomen so als wüssten sie die Entfernungen im Kosmos.....?

Nach genau 2 Monaten und 16 Beiträgen endet damit unsere kleine Reihe zur Entfernungsmessung in der Astronomie.

ISS am Donnerstag und Freitag

Am Do und Fr könnte es abends leicht aufklaren...deshalb sicherheitshalber die ISS - Sichtbarkeiten:

Do:

20.17 SW bis 20.23 Uhr O, unterhalb von Mars und Mond vorbei

21.52 Uhr W bis 21.59 Uhr O, hoch über das Zenit

Fr:

19.25 Uhr SSW bis 19.30 Uhr O, unterhalb von Mars und Mond entlang

21.00 Uhr WSW bis 21.07 Uhr O, hoch oberhalb von Mars und Mond

22.37 Uhr W bis 22.43 Uhr O, hoch über das Zenit

Film: Die Sternwarten Chiles

Der Dokumentarfilm: "Die Sternwarten Chiles - dem Himmel näher" von KP Haupt läuft mal wieder im Offenen Kanal Kassel:

Heute, Mi, um 20.15 Uhr und 0.15 Uhr
Do um 12.15 und um 16.15 Uhr sowie im Tagesprogramm am Samstag und Sonntag

Der Film zeigt eine Fahrt von Santiago durch die Atacamawüste in den Norden Chiles. Dabei werden die großen Sternwarten der ESO La Silla, Paranal und ALMA besucht und die Arbeit der Astronomen vorgestellt.

Das Very Large Telescope VLT

Auf 5100 m Höhe

Der Himmel in La Silla

Im Interferometertunnel des VLT

Astronomie Kassel: Unsere Angebote

Android - App:

Die App kann über die SFN- oder AAK- Homepage heruntergeladen werden oder direkt bei Google Play oder über starsapp@sfn-kassel.de.

In ihr findet man alle News-Meldungen (die oft etwas ausführlicher als Post im Blog erscheinen) sowie längere bebilderte Artikel (die auch immer als Post im Blog erscheinen).
Ausschließlich in der App sind auch interessante Termine zur Astronomie aufgelistet.
Nur die News-Bilder können angeklickt und vergrößert werden.

Internet-Angebot:

Die Newsmeldungen der App können auch direkt im Internet abgerufen werden:

http://starsapp.sfn-kassel.de/webinterface/

Hier können die Bilder nicht vergrößert werden.

Blog:

In besserer und oft ausführlicherer Darstellung sind alle News-Meldungen der App und alle Artikel der App als Blog verfügbar. Ihn kann man auch über die SFN- und AAK-Homepage direkt anklicken oder über

astronomiekassel.blogspot.com

erreichen.

Alle Bilder können angeklickt und vergrößert werden. Im Blog sind oft auch Videos integriert.

Smartphone und Tablet - Blog:

Sucht man über Goodle auf einem Smartphone astronomiekassel und klickt den Blog an, so wird eine sehr schöne Handy-Version mit übersichtlicher Darstellung von allen Inhalten des Blogs aufgerufen.
Von dort aus kann man auch auf die normale Blog-Darstellung umwechseln (ist aber eher nicht zu empfehlen).

Diese Version wird ausdrücklich empfohlen zur Nutzung unseres Angebotes mit mobilen Geräten.

Rückblick:

In der App sind seit 19.3.2017 über 900 Posts veröffentlicht worden.Für die App gibt es bisher etwa 1200 Downloads, die Bewertung ist mit 4,7/5 sehr hoch.

Den Blog gibt es seit 1.9.2018 mit bisher 124 Posts  (manche App News werden zu einem Post im Blog zusammengefasst). Seit dieser Zeit ist der Blog 2500 mal aufgerufen worden.

Redaktion:

Die Posts/Artikel werden von KP Haupt verfasst, ebenso die meisten selbstgemachten Bilder.
Weitere Bildbeiträge kommen von Mark Woskowski, Bernd Holstein, Jonas Plum und einigen Nutzern.
Die App ist von Felix Nolte im Rahmen eines SFN-Projektes entwickelt worden.

Was kommt demnächst?

Einige Himmelserscheinungen stehen an, eventuell sogar mit freiem Auge sichtbare Kometen. Darüber wird natürlich ausführlich vorher und hinterher berichtet.

Ansonsten wird die Artikelreihe "Die Himmelsleiter" beendet und eine neue Artikelreihe über den Urknall aus Sicht der Quantenmechanik beginnt.

Weiterhin werden natürlich viele alltägliche Himmelserscheinungen erläutert.

Die Himmelsleiter: Oben angekommen

In den letzten Monaten haben wir in einzelnen Beiträgen dargestellt, wie man in der Astronomie Entfernungen misst, angefangen von der Vermessung der Erde bis hin zu Galaxien an der Grenze des sichtbaren Universums.

Im letzten Beitrag wurde deutlich, dass bei großen Abständen die populäre Angabe in Lichtjahren keinen Sinn mehr macht, sie beschreibt lediglich die Laufzeit des Lichtes von der Galaxie zu uns. Welche Entfernung dahinter steht, hängt von der Form der Raum/Zeit und der Art der Expansion ab.

Heute soll die Winkelentfernung noch etwas spezieller besprochen werden:

Je weiter ein Objekt von uns entfernt ist, desto kleiner erscheint es uns.

In einem gekrümmten Raum führt das dazu, dass uns Galaxien bis zu einer bestimmten Entfernung immer kleiner erscheinen, danach dann aber wieder größer!

Das kann man sich auf der gekrümmten Erdoberfläche gut veranschaulichen:

Denken wir uns eine 1 km lange Strecke, die wir auf dem 80. Breitengrad anordnen und vom Nordpol aus beobachten. Wir brauchen dann zwei Längengrade um den Sehwinkel zu bestimmen unter dem wir diese Strecke sehen. Jeder Längengrad geht zu einem Endpunkt der Strecke.
Nun schieben wir die Strecke weiter weg, also zu südlicheren Breitengraden.
Es ist leicht einzusehen, dass jetzt auch die beiden Längengrade unter denen wir die Strecke vom Nordpol aus sehen, zusammenrücken:
Die Winkelgröße der Strecke nimmt ab.
Am kleinsten ist die Winkelgröße, wenn unsere Strecke auf dem Erdäquator liegt.
Schieben wir sie weiter Richtung Südpol, so müssen wir wieder weiter auseinander liegende Längengrade zur Eingrenzung des Sehwinkels nehmen.

Je weiter jetzt die Strecke von uns entfernt ist, desto größer erscheint sie uns wieder....

Würden wir nur über den Winkel die Entfernung der Strecke bestimmen, so hätte sie am Erdäquator die größte "Winkelentfernung", auf dem Weg zum Südpol käme sie uns "winkelmäßig" wieder näher...😃

In unserem gängigen Weltmodell (Einstein-de Sitter Kosmos) liegt die größte Winkelentfernung bei einer Rotverschiebung von z = 1,6.

Es folgt noch ein Beitrag zu diesem Thema

Ein Blick auf den Mond, Mars im Wassermann

Bevor die Schlechtwetterperiode beginnt, zogen sich heute Abend noch einmal die Wolken zurück und man konnte Mond und Mars gut sehen.

 

18.11., 18.02 Uhr

Auffällig ist der Krater Kopernikus. Er hat einen Durchmesser von 93 km und besitzt zwei Zentralberge, die beide über 1 km hoch sind. Der Kraterboden liegt 3800 m tiefer als der Kraterrand.

Sie ragen aber nur 900 m über die Umgebung hinaus.

Das alles kann man auf der Aufnahme, die Mark Woskowski am Samstag in der Sternwarte auf dem SFN gemacht hat, gut erkennen.

Der Schatten des rechten Kraterwalles ragt weit in den Krater hinein, während der Schatten des linken Walles auf die Umgebung kaum auffällt.

Deutlich sieht man auch die terrassenförmige Struktur der Kraterwände.

Kopernikus zeigt bei Vollmond auch ein helles Strahlensystem, ähnlich wie Tycho, bei dem man schon einige der Strahlen erkennen kann. Vermutlich bestehen die Strahlen aus pulverförmigen gut reflektierenden Material, das bei der Kraterentstehung ausgeworfen wurde.

Interessant ist auch die Regenbogenbucht Sinus Iridium. Ihre linken Randgebirge bilden manchmal den Goldenen Henkel. Dazu muss das Innere der Bucht im Schatten liegen und die Bergspitzen voll beleuchtet sein.

Das wäre heute im Laufe des Tages der Fall gewesen.

Gestern Abend um 20.18 Uhr lag noch fast alles im Schatten, gegen 0.54 Uhr heute Nacht kamen die Bergspitzen raus (Bild von Mark Woskowski). Danach ging der Mond unter.
Heute wird dann auch schon der Boden der Bucht beleuchtet.

17.11. , 20.18 Uhr: Sinus Iridium im Schatten

18.11., 0.54 Uhr: einige Bergspitzen im Licht

An den Bildern kann man sehr schön sehen, wie die Schattengrenze auf dem Mond innerhalb von weniger als 24 Stunden wandert.

Werfen wir nun noch einen Blick auf den Mars. Er ist nun im Wassermann angekommen. 

Vergleiche die Posts vom 22.10./3.,5.,7. und 12.11.

 Die Bewegung des Mars ist in das aktuelle Bild eingezeichnet.

Mars im Wassermann, 18.11.,, 18.00 Uhr

Der Morgenstern in der Morgendämmerung

Ein prächtiges Bild gab heute morgen um 7.00 Uhr der Dämmerungshimmel ab: Knallige Farben am Horizont, darüber hell leuchtend die Venus, Spica daneben gerade noch zu erkennen.
Im Vergleich zum gestrigen Bild kann man gut erkennen, dass sich Venus etwas höher bewegt hat und auch etwas weiter von Spica entfernt steht.

Glaubt man dem Wetterbericht, werden Sichtungen der Venus in den kommenden Tagen eher selten sein....

Venus in der Morgendämmerung

Vergleichsbild von gestern:

Um 6.37 Uhr konnte man wieder den Sirius im Südwesten über der Turmspitze der Christuskirche beim Untergang sehen. Aber heute war der Himmel so klar, dass man sogar Mirzam am Horizont und den Orionnebel kurz vor dem Untergang erkennen konnte.