Bei Vorträgen, Lesungen, Gesprächen, per Email oder auf sonstigen Wegen stellen mir die Menschen immer wieder Fragen zur Astronomie. Das ist auch gut so, denn Fragen zu beantworten gehört ja auch zu meinem Job. Einige Fragen sind dabei aber deutlich beliebter als andere und ich dachte mir es wäre eine gute Idee, diese “Standardfragen” auch mal in eigenen Blog-Artikeln zu beantworten. Also werde ich das ab jetzt in unregelmäßigen Abständen tun. Auf dieser Seite gibt es einen Überblick über alle bisher beantworteten Fragen. Und wenn ihr selbst eine Frage stellen wollt, könnt ihr das im Kommentarbereich tun. Wichtig: Stellt hier wirklich nur Fragen! Darüber diskutieren können wir auch anderswo im Blog; wenn das hier passiert, wird alles unübersichtlich (und wenn doch andere Antworten auftauchen, dann übernehme ich keine Garantie für deren Richtigkeit!). Ich kann nicht versprechen, dass ich alle Fragen beantworten werde und wie lange es bis zu einer Antwort dauert. Aber ich werde mein bestes tun!

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Kommentare (757)

  1. #1 Markus
    21. Juli 2014

    Ich hätte eine Frage zu schwarzen Löchern und Gravitonen.

    In einem schwarzen Loch der Raum so gekrümmt ist, dass nach dem Schwarzschildradius kein Teilchen mehr selbst mit Lichteschwindigkeit entkommen kann.
    Außerdem wird vermutet, dass die Gravitation durch ein Austauschteilchen, dem Graviton vermittelt wird – welches sich widerum nur mit Lichtgeschwindikeit fortbewegen kann.

    Warum hat ein schwarzes Loch eine von außen sichtbare Masse, wenn das Graviton, welches die Masse vermittelt, den Ereignisshorizont gar nicht verlassen können sollte?

  2. #2 Nick
    Alsdorf
    21. Juli 2014

    Was macht die Wissenschaft so sicher dass es nichts schnelleres als die Lichtgeschwindigkeit gibt? Könnte es sein dass Licht z.B. in weiter Entfernung anders unterwegs ist als in unserer Galaxie?

  3. #3 Florian Freistetter
    22. Juli 2014

    BITTE beachtet meinen Hinweis im Text. Dieser Ort ist dazu da, UM FRAGEN ZU STELLEN. Nicht, um darüber zu diskutieren. Das macht alles nur unübersichtlich. Zum Diskutieren könnt ihr gerne anderswo im Blog kommentieren. Danke.

  4. #4 Martin
    Münster
    24. Juli 2014

    Eine Frage zur Forschung über die Dunkle Materie: Eines der wichtigsten Indizien, das als Bestätigung der Theorie der Dunklen Materie gilt, betrifft ja die Rotationsgeschwindigkeit der Galaxien, die sich als “zu hoch” herausgestellt hat. Dann kann man auf Bildern von Galaxienclustern die farblich erkennbar gemachte mutmaßliche Verteilung der Dunklen Materie sehen, wie man sie aus Gravitationslinseneffekten heraus berechnet hat. Kann man diese beiden Wege der Schätzung von DM bereits zusammenbringen, also bspw. bei starken lokalen Gravitationslinseneffekten genau dort entsprechend besonders hohe galaktische Rotationsgeschwindigkeiten messen? Ist dies bereits versucht worden, oder ist dies ggf. beim derzeitigen Stand der Beobachtungstechnik noch unmöglich? Ist es absehbar, dass die Beobachtungstechnik dies in einigen Jahren oder Jahrzehnten ermöglichen könnte?

  5. #5 Higgs-Teilchen
    24. Juli 2014

    @Florian
    Wollte auch schon länger mal fragen, wie denn der momentane Erkenntnisstand bezüglich der Dunklen Materie ist. Gibst da schon irgendeine/n mögliche/n Erklärung/Hinweis ect…..?

    Lg H.

  6. #6 Florian Freistetter
    24. Juli 2014
  7. #7 Daniel Schmid
    Schweiz
    28. Juli 2014

    Wie ist der momentane Wissensstand was Elementarteilchen angeht?
    Woraus bestehen Quarks und andere Elementarteilchen?
    Gibt es sowas wie eine kleinste Einheit der Materie?
    und wenn ja, könnte es sein, dass sie sich binär verhaltet?

  8. #8 eh i
    29. Juli 2014

    wieso fliegt ein lichtteilchen immer mit der selben geschwindichkeit ?
    egal von welcher quelle, kerze, lampen, leuchtkäfer, sonne ?
    wie kann man sich den “abschuss” der lichtteilchen bzw. welle vorstell ?

  9. […] war vor dem Urknall? Und auch wenn die Antwort darauf schwierig ist, möchte ich sie trotzdem in meine Serie zu den grundlegenden Fragen in der Astrononomie […]

  10. #10 Michael
    4. August 2014

    Wie ermittelt man die Distanz in Lichtjahren?

    Wenn man weit entfernte Objekte analysiert, kann es dann nicht zu vielen Abweichungen z.b. durch unterschiedlich starke Ausdehnungen des Raums kommen?

  11. #11 Eberhard Bauer
    4. August 2014

    Eine Frage zum Sonnensystem: Kann sich im Asteroidengürtel wieder ein größeres Objekt bilden, in dem z. B. Ceres die kleineren Objekte “einsammelt”?

  12. #12 SonnenKlar
    5. August 2014

    Ich träume gern ein bisschen herum. Daher ein paar was wäre wenn Fragen :)

    Hypothetisch betrachtet: Wie würde das Weltall von der “Oberfläche” eines schwarzen Lochs aus aussehen?
    Extrem beschleunigt?

    Noch eine Frage:
    Was würde man sehen, wenn man von einem Raumschiff, das mit exakt Lichtgeschwindigkeit (hypotethisch!) fliegt nach hinten schaut, von wo man herkommt?
    Schwärze?

  13. #13 Hans-Walter Bronder
    Schiffweiler
    7. August 2014

    Der Raum hat sich nach dem Urknall mit Überlichtgeschwindigkeit ausgedehnt. Könnte es daher nicht sein, dass wir heute theoretisch Bilder unserer eigenen Galaxie in ihrer Anfangszeit sehen könnten, da das Licht aus dieser Zeit uns jetzt erst erreicht ? Es stellt sich somit auch die Frage, ob wir dann nicht auch andere Galaxien “doppelt” sehen, also aus der Anfangszeit des Universums und der Zeit nach dem Abklingen der starken Anfangsexpansion und dass die Anzahl der Galaxien im Universum dadurch weitaus geringer ist, als bisher angenommen, was auch Auswirkung auf die Theorie von der dunklen Energie hätte ?

  14. […] meiner Serie “Fragen zur Astronomie” geht es heute um die Lichtgeschwindigkeit. Denn dieses Thema ist auch ein Dauerbrenner bei den […]

  15. #15 andy
    12. August 2014

    auch ich hätte mal eine frage,es heist doch je weiter entfernt die galaxien sind desto schneller entfernen sie sich.aber es heist doch auch je weiter eine galaxie weg ist desto mehr blicken wir in die vergangenheit.das müsste doch auch heissen das weit entfernte galaxien sich in der vergangenheit schneller entfernt haben als heute, oder? danke schon mal im vorraus für die antwort.

  16. #16 T2
    13. August 2014

    Wieso treffen Photonen eines Sterns, hundert Lichtjahre weit weg, immer genau in mein Auge? Und in das meines Freundes, der neben mir steht, gleichermaßen? (Und das ganze auch noch kontinuierlich…. )

  17. #17 T
    13. August 2014

    Hallo Namensvetter, ich benutze diesen (zugegebenermaßen nicht sehr originellen) nickname hier seit einigen Jahren und wäre Ihnen dankbar, wenn Sie sich einen anderen Buchstaben aussuchen würden. Danke. Offenbar lässt SB doppelte nicks zu und ich gehe davon aus, dass es sich um einen Zufall handelt.
    Ihre Frage habe ich übrigens nicht verstanden. Sterne strahlen in alle Richtungen, warum also sollten Photonen eines von der Erde aus sichtbaren Sternes nicht sichtbar sein? Oder ist das eine Scherzfrage?

  18. #18 Florian Freistetter
    13. August 2014

    Der Kommentarbereich hier ist eigentlich nur für Fragen. Nicht für Diskussionen.

  19. #19 T2
    14. August 2014

    Meine (durchaus ernstgemeinte) Frage zielt darauf wie es eigentlich sein kann, dass ein so winziges Teilchen immer genau dort ankommt, wo es ankommen muss: es legt tausende von Lichtjahren zurück und landet dann genau in meinem Teleskop. Und dasselbe gilt bei dem Alien, der den Stern von der anderen Seite des Universums aus beobachtet. Hat das mit der Wellenfunktion des Lichts zu tun?
    (Das “T” war ein bloßer Zufall und wurde wunschgemäß geändert.)

  20. #20 Florian Freistetter
    14. August 2014

    Ok. Da anscheinend niemand auf mich hören will, muss das hier jetzt doch wieder ein unübersichtliches Diskussionsforum werden anstatt ein Ort, um Fragen zu stellen. Es wird mir dann aber DEUTLICH schwerer fallen, aus den Diskussionen Fragen zu extrahieren, die noch nicht beantwortet worden sind, um darüber einen eigenen Beitrag zu schreiben. Und ich übernehme auch absolut keine Verantwortung für die Korrektheit der Antworten, die hier die diversen anderen Leute geben!

    (P.S. Deine Frage ist vergleichbar mit: Woher weiß der Regentropfen, dass er genau auf meinen Kopf fallen und mich nass machen soll? Darauf ist die Antwort doch klar, oder?)

  21. #21 Desolace
    14. August 2014

    Ich hatte diese Frage schon anderswo gestellt, allerdings finde ich das grad nicht mehr (weiß also auch nicht,obs da “”damals”” ne Antwort gab…):
    Wie ist der neuste Stand zum Aussehen unserer Galaxie (also, wieviele Arme hat sie)? Und, wahrscheinlich spannender: wie kann man sowas “messen”, bzw. herausfinden?

  22. #22 T2
    14. August 2014

    Hallo Florian, hui, jetzt weiss ich gar nicht mehr, ob ich noch antworten darf, denn ich verstehe deine Bitte, hier kein Diskussionsforum aufzumachen; aber offensichtlich versteht meine Frage keiner 😉
    Deine Analogie geht an meiner Frage vorbei, denn der Regentropfen kommt da runter, wo sich die Wolke nunmal befindet. Ein Stern strahlt aber überall hin. EIne Analogie wäre: Es regnet in Thüringen und in Hamburg werden davon die Kinder nass. Und da würde sich doch offensichtlich auch jeder drüber wundern, oder?
    Ich habe es wahrscheinlich falsch angestellt mit meinem Beispiel des Beobachters. Ich hätte einfach nur formulieren sollen: Wie breitet sich das Licht im Universum aus?
    Das ist meine Frage. (Und mit diesem 3. Post ist’s nun gut, keine Angst…)

  23. #23 Higgs-Teilchen
    14. August 2014

    Hi Florian

    Das Alpha Magnetic Spectrometer hat 2013 Positronen entdeckt. Meine Frage: Woher kommen die denn? Ich dachte jegliche Antimaterie sei beim Urknall vernichtet worden…..

    Lg Higgs

  24. #24 Chris
    17. August 2014

    Der Raum hat sich ja nach dem Urknall sehr schnell ausgedehnt. Wie schnell hat er sich denn ausgedehnt?

    Danke

  25. #25 Terraner
    24. August 2014

    Dunkle Materie hat ja Gravitation, könnte es Schwarze Löcher aus Dunkler Materie geben(theoretisch/mathematisch)?

  26. #26 Gerard
    Nürnberg
    28. August 2014

    Hallo Florian,

    mich würde interessieren, wie es mit Außerirdischen auf der Erde aussieht, wenn man dies aus biologischer Sicht sieht (Viren, Sauerstoff etc.).

    Darüber hab ich mal vor Jahren was gesehen/gehört/gelesen – würde jedoch gern mehr Informationen für die Unwahrscheinlichkeit aus biologischer Sicht erhalten.

  27. #27 Gerard
    28. August 2014

    Nachtrag: ich meine damit keine Verschwörungtheorien etc. sondern eher das Gegenteil:
    Aus welchen biologischen Gründen ist es äußerst unwahrscheinlich das außerirdische “einfach so” bei uns auftauchen – bsp. Virenbefall der Außerirdischen, Sauerstoff ist giftig etc.

  28. […] meiner Serie “Fragen zur Astronomie” ist heute eine besonders beliebte Frage an der Reihe: Was ist Antimaterie?. […]

  29. #29 Oliver O'Donnay
    Düsseldorf
    1. September 2014

    Mich würde interessieren, wie real schwarze Löcher sind?
    Diese Frage ist m.E. in so fern berechtigt, als diese kompakten Gebilde allesamt an der pathologischen Struktur der intrinsischen Singularitäten kranken.
    Weil unsere momentanen Theorien an den Singularitäten schwarzer Löcher wie ein Kartenhaus zusammen fallen, besteht doch zwangsläufige Notwendigkeit, über Alternativen nachzudenken und damit die Realität schwarzer Löcher in Frage zu stellen.

    Grüße aus Düsseldorf
    Oliver O’Donnay

  30. #30 Eberhard
    Berlin
    2. September 2014

    Sehr geehrter Herr Freistetter,

    wären Sie so nett eine Podcastfolge über den Mond zu machen? Gerade war doch der berühmte Supermond… und warum ist der Mond beim Aufgehen größer als ein paar Stunden später?
    Ich würde mich sehr freuen!
    Grüße aus Berlin!

  31. #31 Florian Freistetter
    3. September 2014

    @Eberhard: “wären Sie so nett eine Podcastfolge über den Mond zu machen? Gerade war doch der berühmte Supermond… und warum ist der Mond beim Aufgehen größer als ein paar Stunden später?”

    Siehe hier: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/06/16/grosser-mond-kleiner-mond-die-mondtauschung/
    Und die Folgen 15 und 16 der Sternengeschichten.

  32. #32 R. Rose
    Bochum
    4. September 2014

    Nach der neuen Karte von Lanaikea liegt die Milchstrasse am Rand eines ‘Local Voids’. Mir kamen da gleich wieder die “Dark Energy vs Local Void” Diskussionen in den Sinn… würde mich freuen, wenn Sie zu diesen neuen Ergebnissen etwas schreiben könnten.

  33. #33 Florian Freistetter
    8. September 2014

    Über Laniakea habe ich hier was geschrieben: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/?p=16172

  34. […] wie das auf der Erde? Kann es nicht auch ganz anders sein?”. Grund genug, sie in meine Serie “Fragen zur Astronomie” aufzunehmen und einmal ausführlicher zu […]

  35. #35 Doris
    8. September 2014

    Mich würde interessieren, wie die vielen Monde in unserem Sonnensystem entstanden sind – waren es tlw. planeten, die von einem größeren planeten als mond eingefangen wurden (hier sind die großen monde von jupiter und saturn interessant). ich weiß, dass einige eingefangen sind, aber wo und wie entstanden io, europa, titan, … Danke!

  36. #36 Detlef
    8. September 2014

    Wie alt ist die Erde und wie kann man das wirklich korrekt ermitteln?
    Soweit ich weiß, hat man zur Feststellung des Alters der Erde die Zerfallsreihe des Uran bis hin zum Blei genutzt. Damit kann aber nach meinem Verständnis nur das Alter der “Baustoffe” unseres Planeten bestimmt werden, da der Uran-Zerfall ja unmittelbar nach dessen Entstehung in einer Supernova einsetzte. Daraus würde ich schließen, dass unser Planet jünger als die derzeit angegebenen 4,5 Milliarden Jahre ist, da der Zeitraum bis zur Entstehung unseres Sonnensystems von den 4,5 Milliarden Jahren abgezogen werden müsste.

  37. #37 Florian Freistetter
    8. September 2014

    @Detlef: ” Daraus würde ich schließen, dass unser Planet jünger als die derzeit angegebenen 4,5 Milliarden Jahre ist, da der Zeitraum bis zur Entstehung unseres Sonnensystems von den 4,5 Milliarden Jahren abgezogen werden müsste.”

    Da das aber nur ein paar Dutzend Millionen Jahre sind, fällt das kaum ins Gewicht.

  38. #38 ZufallsGast
    11. September 2014

    Was würden Sie als Antwort auf das Fermi-Paradox geben?
    Sind wir eine der ersten (Intelligenten) in unserer Galaxie oder gar in unserem Universum – und nur deshalb allein?

    Und die Frage ist ja noch beliebig erweiterbar:

    Falls Zeitreisen in die Vergangenheit möglich sind, wo sind die Zeitreisenden?

    Falls unser Universum Teil eines Multiversums ist – beweist die Abwesenheit anderer Intelligenzen, dass ein interdimensionaler Transfer von Information ummöglich ist?

    Falls unser Universum Teil eines Multiversums ist, das schon immer existiert hat, dann haben schon unendlich viele Intelligenzen existiert. Wenn wir von unendlich vielen Universen sprechen, dann haben auch wir schon exakt so wie wir sind unendlich oft existiert. Und in keiner “Runde” (BigBang, Expansion, Entstehung der Naturkontanten, Raum, Zeit, Galaxien, Planeten, Leben, Intelligenzen) ist eine Intelligenz entstanden, die es geschafft hat, die Endlichkeit zu überlisten und auszubüxen? Wenn es nur eine Intelligenz mal geschafft hätte, müssten es dann nicht auch unendlich viele andere geschafft haben?

    Macht die Antwort “Multiversum” nur Sinn, wenn man annimmt, dass es unendlich viele Universen gab, gibt und geben wird? (Weil man nur so die Fragen “Was war vor dem Nullpunkt” und “Was ist außerhalb des Universums” umgehen kann?)

    Und die Bonus-Frage: was würden Sie machen, wenn Sie zu einem Gott würden? (Forum-Gott zählt nicht :P)
    Ich verrat Ihnen schon mal, was ich machen würde: ich würde Gnade walten lassen und das Ganze abschalten. Denn ständig zuzusehen, wie Intelligenzen entstehen, die ihre eigene Endlichkeit vor Augen haben, ist ziemlich sadistisch.

  39. #39 Alex Gerstl
    Regensburg
    28. September 2014

    Hallo Florian!
    Toller Blog, Fan seit 2012…
    Meine Frage:
    Eigentlich WAR ich ein Fan des Zyklischen Universums, also Big Bang, dann Big Crunch, neuer Big Bang, weil damit (soweit ICH das verstehe die Frage, wieso ausegerechnet WIR hier so viel “Glück” haben mit Naturkonstanten etc., dass wir hier Leben haben ausgeschaltet ist, weil, NUR WIR uns Geadnken darüber machen können, EBEN WEIL hier Leben möglich ist und ALLES passt.
    Meine Frage nun: Nach der Entdeckung der dunklen Energie, die ja einen BIG CRUNCH unmöglich (?) macht: Ist es möglich, dass eben diese dunkle Energie dazu führt, dass wir nach 10 hoch 100 (?) Jahren ein quasi leeres Universum hätten, dass dann zu einem neuen BIG BANG führen könnte, also dann doch wieder zu einem zyklischen Universum? Vielen dank von einem naiven Bewunderer Alex

  40. #40 Alex Gerstl
    28. September 2014

    das ausgedünnte Universum sozusagen als Neubeginn eines VÖLLIG leeren Universums, das durch einen Quantenfluktuation zu einem Big Bang führt?

  41. #41 Danie
    Zwickau
    29. September 2014

    Hallo! Ich habe eine Frage, die die Astronomie aber auch ein wenig die Esoterik betrifft. Ich habe ein Buch gelesen, da lautete eine These”All das was ist, ist Gleichzeitig”. D.h die Zukunft aber auch die Vergangenheit. Dann habe ich eine Erklärung dazu gelesen, die besagte. Das Licht, was wir von den Sternen sehen, wurde vor vielen Jahren “gesendet”. Also ist die Vergangenheit noch irgendwie da. Könntest Du das noch ein bisschen greifbarer für mich machen, mit dem Licht was bei uns ankommt? Bitte :-) LG

  42. […] wird wieder Zeit, ein paar Fragen zur Astronomie zu beantworten und neben den diversen kosmologischen Fragen zum Anfang von Allem ist natürlich […]

  43. #43 Florian Freistetter
    6. Oktober 2014

    @Alex Gerstl: Hab gerade einen Artikel zur Zukunft des Universums geschrieben: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2014/10/06/big-rip-big-bounce-und-waermetod-wie-endet-das-universum/

  44. #44 Alex Gerstl
    Regensburg
    8. Oktober 2014

    @Florian Freistetter, Vielen Dank für die ausführliche Antwort!!! Jetzt muss ich nur noch alles verstehen 😉

  45. #45 Hans-Walter Bronder
    Schiffweiler
    8. Oktober 2014

    Hallo Florian Freistetter,
    ich bitte herzlich um Deinen Kommentar zu meiner Frage vom 07. August 2014 : nachstehend nochmals der Text:
    Der Raum hat sich nach dem Urknall mit Überlichtgeschwindigkeit ausgedehnt. Könnte es daher nicht sein, dass wir heute theoretisch Bilder unserer eigenen Galaxie in ihrer Anfangszeit sehen könnten, da das Licht aus dieser Zeit uns jetzt erst erreicht ? Es stellt sich somit auch die Frage, ob wir dann nicht auch andere Galaxien “doppelt” sehen, also aus der Anfangszeit des Universums und der Zeit nach dem Abklingen der starken Anfangsexpansion und dass die Anzahl der Galaxien im Universum dadurch weitaus geringer ist, als bisher angenommen, was auch Auswirkung auf die Theorie von der dunklen Energie hätte ?

  46. #46 Florian Freistetter
    8. Oktober 2014

    @Hans-Walter: “ich bitte herzlich um Deinen Kommentar zu meiner Frage vom 07. August 2014”

    Wie im Text oben steht: Ich kann nicht versprechen, ob und wann ich auf Fragen antworten kann. Abgesehen davon, dass ich nicht auf jede Frage eine Antwort habe, möchte ich die Fragen ja auch in einem entsprechenden Artikel beantworten und das kann oft dauern. Aber wenn man irgendwelche “Spiegelbilder” von Galaxien sehen würde, dann hätte man das sicher schon gemerkt. (Nach sowas sucht man im Rahmen von Gravitationslinsen ja regelmäßig)

  47. #47 Hans-Walter Bronder
    Schiffweiler
    8. Oktober 2014

    @Florian:
    Vielen Dank für die Antwort !

  48. #48 Mirko
    HH
    8. Oktober 2014

    Frage: die Expansion des Jungen Universums wird der Ausdehnung des Raumes zugeschrieben. Die jetzige Ausdehnung der dunklen Energie. Meint man jetzt, dass die dunkle Energie heute auch den Raum dehnt oder nur die Materie auseinander treibt?

    Danke!

  49. #49 Florian Freistetter
    12. Oktober 2014
  50. […] den Fragen zur Astronomie, die mir bei diversen Anlässen gestellt werden, sind schwarze Löcher immer weit vorne mit dabei. […]

  51. #51 Thomas Freund
    Fürstenzell
    13. Oktober 2014

    Wie sehen Meteoriten von innen und ausen aus?
    und wie fiel würde ein 100 Gramm schwerer an Geld bringen?

  52. #52 SSRMKK
    Hanau/MKK
    14. Oktober 2014

    Mich würde interessieren, wovon es abhängt, ob ein Planet bzw. Mond eine Atmosphäre halten kann. Nur von der Masse? Wäre es insbesondere physikalisch möglich, den Mars mit einer Atmosphäre auszustatten?

  53. #53 Florian Freistetter
    14. Oktober 2014

    @SSRMKK: Gute Frage! Werde ich beantworten – aber wohl erst in ein bis vier Wochen (viel zu tun und viele Fragen…). Jeden Montag gibts im Blog eine neue Antwort!

  54. #54 Higgs-Teilchen
    15. Oktober 2014

    @Florian

    Lese gerade dein Buch “Der Astronomieverführer”.
    Kompliment! Abwechslungsreich und verständlich geschrieben. Dazu evt. eine Frage: Seite 75.
    Das Mondgestein sei dem Erdgestein “viel zu ähnlich”…..
    Wie genau ist das gemeint? Gibt es denn Zweifel an der Theia-Impakt-Theorie? Gibt es eine Aternative?

    Lg Higgs

  55. #55 Florian Freistetter
    15. Oktober 2014
  56. #56 Mirko
    HH
    15. Oktober 2014

    Eine Frage dazu, dass die Rotverschiebung als Beweis für die Ausdehnung der Raumzeit, sprich des Universums verwendet wird:
    Diese Ausdehnung soll die Ursache dafür sein, dass sich andere Galaxien und Sterne/Supernovas von uns entfernen und das Entfernen zu einem ‘Auseinanderziehen’ der elektromagnetischen Strahlung, also einer längeren Wellenlänge = Rotverschiebung führt. Mich wundert das insofern, dass Raumdehnung doch auch heißt, dass die Vergleichseinheit (für Wellenlänge das Meter) quasi gedehnt wird und die Wellenlänge vom Zahlenwert her gleich bleiben müsste? Das Meter seinerseits wird abgelitten von Sekunden, die durch einem bestimmten atomaren Zerfallsprozess definiert sind. Dieser Zerfall dauert bei einer Dehnung/Stauchung der Zeit auch länger/kürzer, ist aber in Sekunden ausgedrückt immer gleich lang.
    Wo steckt der Fehler?

    Danke, Gruß Mirko.

  57. #57 Peter
    D
    18. Oktober 2014

    Danke für Ihre Sternengeschichten!
    Hätten Sie nicht Lust mal eine über Astronomie und Gottesvorstellungen zu machen? Oder wie denken moderne Astronomen über Gott. Liegt es nicht nahe sich solche Fragen zu stellen, wenn man beim Urknall angelangt ist? Sowas in der Art. Auch ein Buchtip für einen interessieren Laien, wäre schön.
    In jedem Fall nochmals herzlichen Dank für die Sternengeschichten, die mir sehr viel Freude bereiten!

  58. […] den meisten Fragen aus meiner Serie “Fragen zur Astronomie” geht es um die eher “spektakuläreren” Themen wie schwarze Löcher oder den Urknall. […]

  59. #59 Wasserhund
    Chemnitz
    20. Oktober 2014

    Hallo!
    Meine Frage ist: Wieso ist es in unserer Galaxie so heiß? Die Materie der Lokalen Flocke hat eine Temperatur von ca. 6000 Kelvin, in der Lokalen Blase sind es sogar ca. 1,4 Millionen Kelvin. Woher kommen diese enormen Temperaturen und sollte diese Materie in der Kälte des Universums nicht längst abgekühlt sein?
    Danke und LG, Ronny

  60. #60 Roman Himmes
    21. Oktober 2014

    Sind die Bezeichnungen dunkle Materie und dunkle Energie nicht eigentlich nur Hilfskonstrukte um die Ahnungslosigkeit der aktuellen Physik zu verbergen? Können die Existenz dieser Hilfskonstrukte nicht aufzeigen, dass ein genereller Gedankenfehler im aktuellen Modell ist?

    Ein Beispiel war ja der sogenannte Äther, der mal als Hilfskonstrukt herhalten musste.

  61. #61 AmbiValent
    22. Oktober 2014

    @Roman Himmes

    Die Frage ist falsch gestellt. Es sind erst einmal Hilfskonstrukte, um bestimmte Beobachtungen zu beschreiben, die von den Erwartungen abweichen. Das dient aber nicht zum Verbergen einer Ahnungslosigkeit, sondern als Grundlage verschiedener Modelle, die zur Erklärung der Beobachtungen aufgestellt werden. Die Prognosen aufgrund dieser Modelle können dann mit neuen Beobachtungen verglichen werden, wodurch man schrittweise zu besseren Modellen kommt.

  62. #62 Florian Freistetter
    22. Oktober 2014

    @Roman: “Sind die Bezeichnungen dunkle Materie und dunkle Energie nicht eigentlich nur Hilfskonstrukte um die Ahnungslosigkeit der aktuellen Physik zu verbergen? Können die Existenz dieser Hilfskonstrukte nicht aufzeigen, dass ein genereller Gedankenfehler im aktuellen Modell ist?”

    Nein, sind sie nicht. Darüber habe ich schon sehr oft gebloggt:

    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/?p=10955
    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/12/01/dunkle-energie-ist-keine-erfindung/
    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2012/02/07/die-dunkle-materie-ist-keine-erfindung/

  63. #63 Cakir
    22. Oktober 2014

    Sorry, wusste nicht wo hin damit, aber bitte Florian, schau dir diesen Schwachsinn mal an. Schlechte Schlagzeilen!!

    http://www.focus.de/wissen/videos/ampeln-kanonen-krokodile-nasa-bilder-zeigen-spuren-mysterioeser-marskulturen_id_4215826.html

  64. […] ab? Und könnten wir das vielleicht irgendwann ändern? Die Frage, die ich heute in der Serie “Fragen zur Astronomie” beantworten will, lautet daher: Wovon hängt es ab, ob ein Himmelskörper eine Atmosphäre halten […]

  65. #65 Florian Freistetter
    27. Oktober 2014
  66. #66 Stephan
    27. Oktober 2014

    Terraforming: Können wir dem Mars eine neue Atmosphäre geben?
    Wäre es nicht möglich, einfach die Masse des Mars zu erhöhen? [das fliegen doch genug Asteroiden rum 😉

  67. #67 David
    28. Oktober 2014

    Was hältst du von Mars One?

  68. #68 Florian Freistetter
    28. Oktober 2014

    @David: Nix. Ist eine PR-Aktion. Da wird niemand je den Mars erreichen. Nichtmal den Weltraum.

  69. #69 Captain E.
    28. Oktober 2014

    @Stephan:

    Vertu dich mal nicht! Nehmen wir einmal den berühmten Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Neben den relativ großen Brocken wie Ceres, Pallas, Juno und Vesta gibt es zwar noch unzählige weitere Brocken, aber zusammen machen die gerade einmal 5% der Masse unseres Mondes aus. Der Kuipergürtel hinter Neptun mag mehr Masse enthalten, die dafür aber sehr weit entfernt und weit verstreut ihre Bahnen zieht. Wie willst du damit die Masse des Mars erhöhen?

  70. […] der heutigen Frage zur Astronomie geht es um Sterne. Und um eine eigentlich sehr simple Frage: Wie groß ist ein Stern?. Und: Wie […]

  71. #71 Terraner
    6. November 2014

    hallo florian freistetter

    hat die wissenschaft schon eine ahnung wie dunkle materie beschaffen sein könnte, also zb gasförmig, kompakt, staubförmig etc, oder ist da etwas ganz neues?

  72. #72 Captain E.
    6. November 2014

    Klein, sehr klein. Die bereits bekannten Neutrinos, die durch die gesamte Erde fliegen können, ohne mit einem einzigen subatomaren Teilchen wechselzuwirken, aus denen die Erde, ihre Lufthülle und all ihre Lebewesen bestehen, dürften ein Teil dieser dunklen Materie sein. Es gibt aber nach aktuellen Abschätzungen nicht genug von ihnen, um die Beobachtungen zu erklären. Daher gibt es vermutlich weitere Teilchen mit ähnlichen Eigenschaften. Da ballt sich aber nichts zusammen, weder zu festen Körpern noch zu Flüssigkeiten, auch nicht zu Gas oder Plasma. Es gibt einfach nur diese winzigen Teilchen.

  73. #73 Florian Freistetter
    6. November 2014

    @Terraner: Ich habe (wie auch schon weiter oben gesagt) hier sehr ausführlich über die dunkle Materie geschrieben: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/06/26/dunkle-welten-alles-uber-dunkle-materie-die-komplette-serie/

  74. #74 Erwin Anton
    6. November 2014

    Eine – vielleicht dumme – Frage zur Fluchtgeschwindigkeit.
    Die Fluchtgeschwindigkeit zum Verlassen der Erde beträgt 11,2 km/s; die nötige Geschwindigkeit um das Sonnensystem verlassen zu können beträgt ca 16,7 km/s;
    Voyager 1 ist zurzeit mit 17,037 km/s (lt Wikipedia) unterwegs. – kein Problem.
    Voyager 2 ist zurzeit mit 15,413 km/s unterwegs. Da Voyager 2 vorher nicht schneller war, sollte es ihr nicht möglich sein, das Sonnensystem zu verlassen. Andererseits ist sie jetzt schon so weit, dass die Gravitation der Sonne bereits soviel abgenommen hat, dass auch eine geringere Geschwindigkeit reichen müsste.

    Wann muss die Fluchtgeschwindigkeit erreicht werden?
    Würde ein Projektil, dass von der Erdoberfläche mit 11,2 km/s abgeschossen wird, trotz bremsender Atmosphäre die Erdanziehung überwinden können?
    Wo liegt mein Verständnisfehler?
    (obwohl ich in Mathematik maturiert habe, würde ich doch um sparsamen Einsatz von Formeln ersuchen.)

  75. #75 Alderamin
    7. November 2014

    @Erwin Anton

    Die Fluchtgeschwindigkeit zum Verlassen der Erde beträgt 11,2 km/s;

    Korrekt. Aus niedriger Höhe. Es gibt nicht die Fluchtgeschwindigkeit, diese hängt vom Abstand ab, da ja die Gravitation mit zunehmender Entfernung abnimmt. Die Fluchtgeschwindigkeit ist stets √2 mal die Kreisbahngeschwindigkeit. In niedriger Umlaufbahn ist die Kreisbahngeschwindigkeit der Erde 7,9 km/s, also die Fluchtgeschwindigkeit 1,414 * 7,9 km/s = 11,2 km/s. In Mondentfernung beträgt die Kreisbahngeschwindigkeit noch ca. 1,02 km/s, die Fluchtgeschwindigkeit 1,44 km/s. Das ist Dein Denkfehler.

    die nötige Geschwindigkeit um das Sonnensystem verlassen zu können beträgt ca 16,7 km/s;

    Nicht korrekt, aus der Erdbahn sind es 42,1 km/s. Da aber die Erde selbst schon mit 29,8 km/s unterwegs ist, braucht man nur die Differenz aufzubringen, man kann den Schwung der Erdbewegung um die Sonne nutzen, wenn man in die richtige Richtung startet. Das wären dann 42,1 – 29,8 km/s =12,3 km/s. Aber man muss zusätzlich die Gravitation der Erde überwinden, wenn man von ihr aus startet.

    Die Geschwindigkeiten addieren sich nicht linear, sondern die Energien tun das. Und zwar muss die Startgeschwindigkeit die Gesamtenergie für das Verlassen der Erde und der Sonne aufbringen. Die kinetische Energie zum Verlassen der Erde ist 1/2 m v(E)² (v(E) sei die Fluchtgeschwindigkeit der Erde aus niedriger Höhe). Die Energie zum Verlassen der Sonne ist 1/2 m v(S)² (v(S) ist die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne aus Höhe der Erdbahn), wobei wir bereits durch die Erdbewegung mit der Kreisbahngeschwindigkeit der Erde v(e) unterwegs sind, es ist also nur 1/2 m (v(S)-v(e))² = 1/2 m Δv² aufzubringen. Dann ist die Gesamtenergie 1/2 m v(G)² = 1/2 m Δv² + 1/2 m v(E)². Wir kürzen 1/2 m heraus (die Hälfte der Masse der Rakete) und es bleibt v(G)² = Δv² + v(E)². Wurzel ziehen ergibt v(G) = √( Δv² + v(E)²) = √[(12,3 km/s)² + (11,2 km/s)²] = 16,6 km/s. Wenn man mit dieser Geschwindigkeit in Richtung der Erdbewegung um die Sonne diese verlässt, verlässt man auch das Sonnensystem.

    Voyager 1 ist zurzeit mit 17,037 km/s (lt Wikipedia) unterwegs. – kein Problem.
    Voyager 2 ist zurzeit mit 15,413 km/s unterwegs. Da Voyager 2 vorher nicht schneller war, sollte es ihr nicht möglich sein, das Sonnensystem zu verlassen. Andererseits ist sie jetzt schon so weit, dass die Gravitation der Sonne bereits soviel abgenommen hat, dass auch eine geringere Geschwindigkeit reichen müsste.

    Diese Geschwindigkeiten gelten relativ zur Sonne und richtig, weiter weg von der Sonne ist die Fluchtgeschwindigkeit viel kleiner. Als die Sonden starteten, waren sie 15 bzw. 14,5 km/s relativ zur Erde unterwegs (dazu kommen die 29,8 km/s der Erdbewegung). Das war weniger als die Fluchtgeschwindigkeit, aber die beiden Sonden haben sich an den großen Planeten zusätzlich Schwung durch Gravity-Assist-Manöver geholt. Da, wo sie jetzt sind, weit draußen in rund vierfacher Neptun-Entfernung von der Sonne, haben sie bei weitem genug Geschwindigkeit, um das Sonnensystem zu verlassen.

    Würde ein Projektil, dass von der Erdoberfläche mit 11,2 km/s abgeschossen wird, trotz bremsender Atmosphäre die Erdanziehung überwinden können?

    Nein, die Geschwindigkeit muss natürlich außerhalb der Atmosphäre erreicht werden, sie muss da erreicht sein, von wo aus das Raumschiff im freien Fall ungebremst den Keplerschen Gesetzen folgen kann. Die Atmosphäre ist dünn, in 36 km Höhe ist der Druck nur noch 1% des Drucks an der Erdoberfläche, in 100 km Höhe nur noch 0,00027%. In dieser Höhe würde die Fluchtgeschwindigkeit wohl schon reichen. Meist steigt man zuerst auf eine niedrige Erdumlaufbahn in 300-400 km Höhe, checkt die Raumsonde dort durch, und startet dann mit einer zweiten Brennphase um richtigen Zeitpunkt durch bis auf Fluchtgeschwindigkeit.

    So weit, so klar?

  76. #76 Erwin Anton
    7. November 2014

    recht herzichen Dank.
    die dritte kosmische Geschwindigkeit hatte ich aus wikipedia. dort steht nach “… für die notwendige Geschwindigkeit ergibt sich damit insgesamt 16,5 km/s” (die 16,7 muss ich woanders abgeschrieben haben). dann wird noch die Rotationsgeschwindigkeit berücksichtigt (ca 460m/s).
    Voyager 2 ist mit 14,5 km/s gestartet und hat durch ein “swing by Manöver” auf 15 km/s erhöht.
    Jetzt nur für mich zum Verständnis: Dieses Manöver wurde durchgeführt um schneller zum Saturn zu kommen (und für die weitere Mission). Für das erreichen der 3. kosmischen Geschwindigkeit war es nicht mehr notwendig, da diese auf Höhe des Jupiter bereits geringer als 14,5 gewesen wäre?

  77. #77 Alderamin
    7. November 2014

    @Erwin Anton

    Voyager 2 ist mit 14,5 km/s gestartet und hat durch ein “swing by Manöver” auf 15 km/s erhöht.

    Nein, Du vergleichst hier Geschwindigkeiten verschiedener Bezugssysteme. Voyager 2 ist mit 14,5 km/s relativ zur Erde gestartet (das ist die Geschwindigkeit, die die Rakete aufgebracht hat, deswegen ist diese Zahl wichtig). Relativ zur Sonne war die Sonde da mit ca. 44,3 km/s unterwegs. Diese (als “heliozentrisch” bezeichnete) Geschwindigkeit nahm dann bis zur Jupiterbahn auf nur ca. 10 km/s ab und hätte die Sonde nur noch bis zur Hälfte zwischen Jupiter und Saturn gebracht, dann wäre die Sonde zurück zur Erdbahn gefallen. Durch den Gravity Assist am Jupiter wurde die Geschwindigkeit auf über 20 km/s (heliozentrisch) erhöht und erst von da an war sie höher als die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne. Danach folgten weiter Assists an Saturn und Uranus, die allesamt die Geschwindigkeit weiter erhöhten und die Flugzeiten zu den folgenden Zielen verkürzten. Am letzten Wegpunkt Neptun gab es noch einen Assist, der die Geschwindigkeit wieder etwas verringerte, aber die Richtung der Sonde aus der Ebene der Planetenbahnen heraus änderte (das Manöver diente, wenn ich mich recht entsinne, hautpsächlich zum Überflug einer der Pole des Neptunmondes Triton).

    Das kann man alles aus einem wunderbaren Diagramm in der englischen Wikipedia ablesen. Man sieht in dem Diagramm bei den Vorbeiflügen an den Planeten scharfe Spitzen, weil die Sonde natürlich im Anflug von den Planeten angezogen und beschleunigt wird, aber der größte Teil der Geschwindigkeitsänderung wird nach dem Passieren des Planeten wieder “aufgefressen”, weil die Schwerkraft des Planeten nach dem Passieren in Gegenrichtung zur Bewegung der Sonde wirkt und diese verlangsamt. Man sieht jedoch, dass die Kurve bei allen Assists außer Neptun danach höher verläuft als vorher, d.h. man hat Netto Geschwindigkeit gewonnen, indem man sich von der Bahngeschwindigkeit des Planeten ein Stück mitziehen ließ. Da, wo die rote Kurve oberhalb der blauen verläuft, wird die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne übertroffen, die nach außen hin stetig abnimmt. Die Skala geht bis 40 AU, das ist etwa die mittlere Entfernung Plutos von der Sonne; da ist die Fluchtgeschwindigkeit nur noch ca. 5 km/s. Mittlerweile sind die Sonden schon bei ca. 107 und 129 AU und haben einen sehr hohen Geschwindigkeitsüberschuss gegenüber der Fluchtgeschwindigkeit.

    Wo sie sind und wie irre schnell sie unterwegs sind, zeigt diese schöne Seite. Die letzten Stellen bei den KM-Angaben sind volle km, das Komma dient im Englischen zum Trennen der Tausender-Stellen. Die stetigen Änderungen in diesen Stellen muss man sich mal plastisch auf der Erde vorstellen, und wie die kleinen Sonden sie im Tiefflug zurücklegen würden. Immer weiter so, dann erreicht sie in einigen zehntausend Jahren nahe Sterne (die Sonden sind nicht geradewegs zu irgendwelchen Fixsternen unterwegs, sondern passieren einige in großem Abstand).

  78. #78 Erwin Anton
    7. November 2014

    recht herzlichen Dank für diese ausführliche Erklärung (und Geduld) Durch den Hinweis auf das Diagramm hat sich die restliche Unsicherheit geklärt.

  79. […] zur bevorstehenden Kometenlandung der Rosetta-Mission gibt es heute in meiner Serie mit Fragen zur Astronomie eine typische Kometenfrage. Wenn ich in meinen Vorträgen über Asteroide, Kometen und andere […]

  80. #80 bruno
    10. November 2014

    was ist davon zu halten? 50% der Sterne ausserhalb ihrer Galaxien?
    http://www.bbc.com/news/science-environment-29917082

    Rein intuitiv kann ich mir schwer vorstellen, dass so viele Sterne durch was auch immer ihrer Galaxie entfliehen.
    Und gibt es grobe Schätzungen, wiewiele Planeten aus ihren Sonnensystemen geworfen wurden – und wieviele davon galaktische Fluchtgeschwindigkeit erreichten?

  81. #81 Florian Freistetter
    10. November 2014

    Naja, wenn man sich den Artikel durchliest, wird das Ende ja schon wieder deutlich relativiert. Ich kann dazu allerdings nicht viel sagen, da der Fachartikel in Science nicht frei zugänglich ist.

  82. #82 bruno
    10. November 2014

    …das alte Publikationsproblem…danke dir!

  83. #83 Stefan
    12. November 2014

    Ich habe eine recht simple Frage, ich hoffe nicht zu simpel:
    Was versteht der Astronom unter “Staub”?
    In einer der letzten Folgen die ich gehört habe hieß es, Sternschnuppen sind “Staub” der in der Atmosphäre verglüht.
    Staub ist für mich Zeug bei dem ich die einzelnen Körner mit bloßem Auge nicht identifizieren kann, also feiner als Sand.
    Es fällt mir etwas schwer mir vorzustellen das diese so hell verglühen dass man das auf der Erdoberfläche beobachten kann.
    Wenn man aber nun täglich mit Objekten wie Planeten und Sternen zu tun hat, nennt man aber ja vielleicht auch Objekte von der Größe eines Kleinwagen “Staub”, ok, Kleinwagen ist vermutlich übertrieben, aber Wassermelone? Tennisball? Erbse?

    Danke,
    Stefan

  84. #84 Alderamin
    12. November 2014

    @Stefan

    Staub im Weltall ist normalerweise ungefähr so fein wie die Partikel des Zigarettenrauchs. Es gibt sogenannte “Dunkelwolken”, die bestehen aus solchem Material. Aus ihnen können Sterne und Planeten entstehen.

    Die Teilchen, die sichtbare Meteore verursachen, stammen hingegen aus unserem Sonnensystem, zumeist von Kometen (oder evtl. Asteroiden), die sind größer, aber immer noch in der Größenordnung von Sandkörnern und kleinen Kieselsteinen. Kirschkerngroße Teilchen machen schon sehr helle Feuerkugeln, und alles, was deutlich größer ist, einen Boliden, der lange nachleuchtet. Von letzteren fallen dann auch manchmal Teile auf den Erdboden, ihre Meteore sind sogar am Tage zu sehen und verursachen gelegentlich einen hörbaren Donner (Überschallknall aus großer Höhe).

    Die Leuchterscheinung, die man am Himmel sieht (Meteor), ist nicht das glühende Teilchen selbst (“Meteoroid” genannt), sondern die davon ionisierte Luft, die das Teilchen umgibt und hinter ihm zurück bleibt. Diese wird wie in einer Leuchtstoffröhre zum Leuchten angeregt. Falls etwas von dem Meteoroiden auf den Boden fällt, nennt man dieses einen Meteoriten.

    Meteoroiden von mehr als 1 m Größe werden schon als Asteroiden bezeichnet. Mit (interplanetarem) Staub meint man Partikel kleiner als Sand. Davon fallen tausende Tonnen täglich auf die Erde (“Mikrometeroiden”), ohne dass man dies mit bloßem Auge sehen könnte.

  85. #85 Higgs-Teilchen
    12. November 2014

    @Florian

    Ich “meditiere” gerade über folgender Frage:
    Entfernen sich die Ringe der Planeten wie z.B. Saturn durch die Gezeitenkräfte von ihren Planeten? Wenn ja, wie viel pro Jahr? Oder ist das nicht messbar?

    Lg H.

  86. #86 Karin Triebscher
    12. November 2014

    Hallo,

    wenn man eine heutige Rakete (z.B. Ariane 5) nimmt und sie in Richtung Alpha Centauri schickte — wie lange wäre die unterwegs? (Swing-Bys sind erlaubt)?

  87. #87 Karin Triebscher
    13. November 2014

    Darf ich bitte noch was fragen?
    Eine Rakete (Masse = m) startet und schwenkt in eine Umlaufbahn ein, dann erst bricht sie aus und verlässt das Schwerefeld der Erde.
    Um wieviel mehr Treibstoff würde sie benötigen, wenn sie kerzengerade nach oben fliegen und straight on das Schwerefeld der Erde verlassen würde? Wie ist der Faktor?

    Danke für die Antwort im Voraus, falls Sie die Zeit finden!

  88. #88 PDP10
    13. November 2014

    @Karin Triebscher:

    “Hallo,

    wenn man eine heutige Rakete (z.B. Ariane 5) nimmt und sie in Richtung Alpha Centauri schickte — wie lange wäre die unterwegs? “

    Du kannst das pi-mal-daumen recht schnell selbst ausrechnen.

    Die “Fluchtgeschwindigkeit”, die eine Rakete braucht um das Gravitationsfeld der Sonne – also unser Sonnensystem – zu verlassen, ist ungefähr 17 km / s.
    Also auf diese Geschwindigkeit müsste man die Rakete mindestens beschleunigen um aus dem Sonnensystem raus und zum Alpha Centauri zu kommen.

    Jetzt rechne der Einfachheit halber mit einer Entfernung zum Alpha Centauri mit 4 Lichtjahren.

    Ein Lichtjahr sind ungefähr 9,8 Billionen Kilometer. Und das mal 4.

    Jetzt musst du nur noch die Entfernung durch die Geschwindigkeit teilen (kleine Hausaufgabe :-) ) und weisst, wie lange das dauert in Sekunden … das kannst du dann in Tage / Wochen / Jahre umrechnen …

    Also so ungefähr. Grössenordnungsmässig.

    PS: Ja ich weiss Florian … aber mein Rechenfinger juckt gerade …

  89. #89 PDP10
    13. November 2014

    @Karin Triebscher:

    Sag mal, du schreibst nicht zufällig morgen eine Physik Klausur?

  90. #90 krypto
    13. November 2014

    @PDP10#88:
    …Wobei die übrigbleibende Reisegeschwindigkeit äußerst gering ausfällt…

  91. […] den “Fragen zur Astronomie” geht es heute um ein Phänomen, das man in so gut wie jeder klaren Nacht beobachten kann: […]

  92. #92 Gerhard
    München
    18. November 2014

    Kann es erd-ähnlichen Planeten mit einem flüssig-wasser-Klima überhaupt in einem Doppelsternsystem geben?

    Meine Basisgedanken:
    1. Der Planet sollte natürlich auch ein ähnliches Alter haben, wie die Erde, dann müßte eine der Sonnen auch unserer Sonne ähneln?
    2. Die Zweite Sonne dann auch? (sehr mutige These)
    3. Im Orbit um eine Sonne wirds dann sehr heiß?
    4. Im Orbit um beide Sonnen wirds dann sehr kalt?

  93. #93 Anderland
    20. November 2014

    Bzgl. der Beschaffenheit von Kometen möchte ich gerne folgend Frage stellen.

    Was ist im o.g. Zusammenhang eigentlich an so ‘nem Artikel dran?

    http://farsight3.wordpress.com/2014/11/12/esa-kometen-mission-rosetta-basiert-auf-falschem-glauben/

    Genauer gesagt, wie gut oder schlecht sind die dort aufgeführten Argumente bzgl. Elektrizität und Plasma (unabhängig davon, daß die Site nicht besonders wissenschaftlich ausschaut)?

  94. #94 Alderamin
    20. November 2014

    @Anderland

    Das ist völliger Unsinn. Z.B. dass Kometen aus Gestein bestünden und das Wasser erst außerhalb des Kometen vom Sonnenwind “erzeugt” werde.

    Man weiß sehr genau, woraus Kometen bestehen, man hat bei mehreren das Verhältnis von schwerem Wasser zu normalem Wasser bei ihnen gemessen, und die Werte sind individuell verschieden, der Wasserstoff kommt also sicher nicht alle von der Sonne. Das Wasser, das der Komet Shoemaker-Levy 9 1994 in der Jupiteratmosphäre deponiert hat, ließ sich noch 2013 nachweisen (unmittelbar nach dem Einschlag sowieso).

    Man wusste aber bisher nicht, in welcher Form das Eis auf der Oberfläche des Kometen vorliegt, ob locker geschichtet oder dicht gepackt, und dieser Komet ist nun auch schon ein paarmal im inneren Sonnensystem gekreist und von der Sonne erwärmt worden, man weiß also immer noch nicht, ob ein frischer Komet aus der Oortschen Wolke genau so beschaffen ist oder nicht. Aber nun hat man etwas gelernt, und das ist doch der Sinn der Wissenschaft. Wenn man alles schon vorher wüsste, bräuchte man sie doch gar nicht.

    Außerdem besteht der Mond auch aus Gestein und ist dem Sonnenwind ausgesetzt, warum hat der dann keine Koma und keinen Schweif?

    Diese Webseite braucht niemand ernst zu nehmen.

  95. #95 Anderland
    20. November 2014

    @Alderamin: vielen lieben Dank für die prompte Antwort

  96. #96 PDP10
    20. November 2014

    @Alderamin:

    Langsam nervt der Schwachsinn mit dem elektrischen Universum echt!

    Ich frage mich so langsm wo der Unsinn überhaupt herkommt.
    Das erste mal, das ich davon gehört habe war hier im Blog und ich habe mich sofort gefragt, ob die Komiker, die das propagieren eigentlich die Maxwellschen Gleichungen hinschreiben können.
    Wenn sie das könnten müssten sie eigentlich gemerkt haben, dass das nicht funktioniert.

    Seltsame Sache das.

    Schwachsinn kann man offensichtlich nicht ausrotten und das Internet ist daran ganz gewiss nicht schuld.
    Die ganzen Deppen waren vorher schon da.
    Die konnten nur nicht irgendwo was hinschreiben, wo’s jeder lesen kann …

  97. #97 Mirko
    HH
    21. November 2014

    Hallo,

    Eine Frage in Sachen Gravitation: Ein wesentliches Ziel aktueller Physikforschung ist (zB laut Wikipedia), die Gravitation mit den übrigen Wechselwirkungen zu einer „Großen Vereinheitlichten Theorie“ (GUT) zu vereinen, um somit eine Theorie zu formulieren, die alle Naturkräfte auf einmal beschreiben kann. Laut ART ist die Gravitation doch aber nur eine Scheinkraft. Wie passt das zusammen?

    Danke!

  98. #98 Matthias
    Fellbach
    21. November 2014

    Hallo,
    ich habe zwei Fragen zur Raumfahrttechnologie, die wahrscheinlich total trivial sind.

    (1) Alufolienknüddl. Mir ist aufgefallen, dass Satelliten und Sonden häufig mit goldfarbener Folie umwickelt sind. Warum macht man das, und vor allem, warum sieht das so aus, als wenn ich zu Hause einen Schokokuchen mit Alufolie als Reiseproviant einpacke. Das ganze wirkt auf mich irgendwie lieblos und improvisiert. Aber darfür gibt es bestimmt einen guten Grund, warum auf viel Falten und Knicke Wert gelegt wird. Wäre ein passend geformtes Compartment nicht besser und robuster?

    (2) Außerdem ist mir aufgefallen, dass beim Start einer Rakete immer irgendwelches weißes Zeug von der Raketen-Außenhat abfällt. Das ist sowohl in Raketenstarts der letzten Jahre, als auch in historischen Aufnahmen erkennbar. Auch beim Film Apollo13 wurde das wohl aus dramaturgischen Gründen gezeigt. Warum und vorallem was fällt denn da runter?

  99. #99 Alderamin
    21. November 2014

    @Matthias

    zu (1): die Folie reflektiert Sonennlicht und hält die Sonnenwärme draußen, die innere Wärme drinnen. Kennt man auch als Rettungsdecke im Auto-Verbandkasten, die Verletze warm (oder kühl) hält und ungemein platzsparend unter zu bringen ist. Der Vorteil der Folie ist, dass sie praktisch nichts wiegt (im Gegensatz zu einem “Compartment”). Wenn man bedenkt, dass ein Kilogramm Masse zum niedrigen Erdorbit heute noch $10000 – $20000 kostet (tiefer in den Weltraum noch deutlich mehr), ist das eine Menge gespartes Geld.

    zu (2): Was da herunter fällt sind Eisplatten. In einem der Tanks befindet sich flüssiger Sauerstoff, in dem anderen (meistens, wenn’s kein Kerosin ist) flüssiger Wasserstoff. Diese lassen sich nur bei ca. -250°C lagern (wenn man keinen Hochdrucktank verwendet, der natürlich in dieser Größe viel zu schwer wäre). Man kann sich vorstellen, dass trotz Isolation die Rakete außen ziemlich abkühlt und da im feuchten Florida durch Kondensation Eisplatten entstehen, die bei den Vibrationen des Starts abplatzen. Auch sieht man häufig Dämpfe austreten, das ist verdampftes Gas, das aus den Tanks zum Druckausgleich abgelassen wird und die umgebende Luft durch Abkühlung zur Nebelbildung bringt.

  100. […] Das sind alles gute Fragen und ein paar davon will ich im heutigen Artikel aus der Serie “Fragen zur Astronomie” […]

  101. #101 ImNetz
    Zimba
    25. November 2014

    @Florian
    Bitte um Antwort auf meine Frage zur Verteilung der Materie im Universum soweit momentan bekannt/vermutet:
    In Plasmaphase (> 90% … ?)
    feste Phase
    flüssige Phase (“exotisch” wie flüssiges Methan?)
    gasförmig …
    ????

    Merci

  102. #102 Florian Freistetter
    25. November 2014

    @ImNetz: Ich denke nicht, dass sich diese Frage sinnvoll beantworten lässt. Wenn du dunkle Materie ignorierst, dann ist die überwiegende Mehrheit der Materie in Form von Sternen (also Plasma) organisiert. Das bisschen, was Planeten ausmachen fällt da nicht ins Gewicht…

  103. #103 mundes
    hagen
    26. November 2014

    die peitsche gottes
    wenn mich jemand nach dem zustand vor dem urknall fragt, sage ich ihm immer “nimm eine peitsche und lass sie knallen. welches geräusch gab es davor ? keins.
    erst das zusammentreffen von verschiedenen zuständen und parametern hat den knall ermöglicht.
    nun aber zu meiner frage.
    könnte es auch jetzt zu einem “urknall kommen, wo das universum schon existiert, oder muss dafür alle masse oder energie auf einem punkt konzentriert sein.

  104. #104 Alderamin
    26. November 2014

    @mundes

    könnte es auch jetzt zu einem “urknall kommen, wo das universum schon existiert

    Grundsätzlich ja. Nach Alan Guth würde ein hinreichend dichtes Planckvolumen von selbst eine kosmische Inflation auslösen und wohlmöglich sogar ein ganzes Multiversum erzeugen. Laut Guth würde solchermaßen entstehender Raum sich von unserem Raum abschnüren und hätte dann keinen Kontakt mehr mit unserem Universum. Es könnte sogar sein, dass innerhalb schwarzer Löcher genau ein solcher Prozess abläuft und neue Universen entstehen, was allerdings hochspekulativ ist.

  105. #105 Ferrer
    30. November 2014

    Wunschgemäß hier on-topic (danke für den Hinweis auf diese Sektion) und hoffentlich genauer formuliert: Auf der Erde sieht man regelmäßig Meteorschauer, manche, die jährlich an bestimmten Tagen vorkommen, haben eigene Namen (Leoniden, Perseiden…). Ich habe gelesen, dass an diesen Tagen die Erde die Reste eines Kometenschweifs durchkreuzt; da die Erde sich um die Sonne dreht, passiert das immer zur selben Jahreszeit. Und nun meine Frage: Wie kommt es, dass sich die Kometenschweifreste auf der Bahn, die der Komet durchflog, nicht ebenfalls um die Sonne drehen? Denn wenn sie sich drehen, dann kreuzt die Erde den Schweifrest auf der alten Bahn nicht am selben Datum, da müssten sie woanders sein (so definiert man landläufig Bewegung, nicht wahr?) Wenn sich die Partikel nicht um die Sonne drehen, müssten sie gravitationsbedingt in die Sonne fallen, aber wenn sie sich doch um die Sonne drehen, würde die Erde sie nicht immer am selben Datum durchkreuzen. Hast Du eine Erklärung für diesen sicher nur scheinbaren Widerspruch?
    Anders gefragt: Wie bewegt sich der Schweif eines Kometen um die Sonne verglichen mit der Bahn eines Planeten? Gelten für winzige Partikel die Keplerschen Gesetze nicht (z.B. weil der Sonnenwind die Gravitation überlagert)?

  106. #106 Florian Freistetter
    30. November 2014

    @Ferrer: Ok, ich hatte gehofft, meine Erklärung nebenan hätte schon gereicht. Eine andere kann ich dir auch nicht geben. Ich weiß auch nicht, was du mit “drehen” meinst. Staub bewegt sich um die Sonne, wie auch die Erde. Der Komet verliert auf seine Bahn ständig Staub und deswegen ist die ganze Bahn voll mit Staub der sich entlang der Kometenbahn um die Sonne bewegt. Wenn die Erde diese staubige Kometenbahn kreuzt, gbt es Meteorschauer. Und das tut sie jedes Jahr zur gleichen Zeit.

  107. #107 Alderamin
    30. November 2014

    @Florian

    Nebenan schriebst Du:

    Der Komet verliert ja nicht nur einmal einen Haufen Staub, der dann als “Klumpen” um die Sonne kreist, sondern verliert konstant Staub.

    Ein Komet verliert aber vor allem in Sonnennähe besonders viel Staub, der ihn dann zunächst als “Klumpen” begleitet. Deswegen sind die Leoniden alle 33 Jahre besonders intensiv, wenn die Erde mit dem Staub eines der vergangenen Perihelia des Kometen Tempel-Tuttle zusammentrifft. In anderen Jahren sind die Leoniden eher enttäuschend.

    Es dauert eine Weile, bis sich die Teilchen, die vom Kometen mit einer Anfangsgeschwindigkeit ausgestoßen wurden und auch vom Sonnenwind beeinflusst werden, über die ganze Kometenbahn verteilt haben, so dass es bei jedem Durchlauf der Erde durch den Kreuzungspunkt mit der Kometenbahn einen verlässlichen Meteorschwarm gibt. Ich denke, diese Info fehlt Ferrer noch zum Verständnis der Meteorschwärme.

  108. #108 Florian Freistetter
    30. November 2014

    @Alderamin: ” so dass es bei jedem Durchlauf der Erde durch den Kreuzungspunkt mit der Kometenbahn einen verlässlichen Meteorschwarm gibt. Ich denke, diese Info fehlt Ferrer noch zum Verständnis der Meteorschwärme.”

    Dass sich der Staub über die KOmetenbahn verteilt, habe ich ja erwähnt. Ich wollte das nur nicht so kompliziert machen, mit Strahlungsdruck und Perihel und so weil ich das Gefühl hatte, dass die Verständnisprobleme hier wesentlich grundlegender angesiedelt waren.

  109. […] Beispiel den Voyager-Sonden – benutzt wird? Eine gute Frage und daher gibt es in meiner Serie “Fragen zur Astronomie” diese Woche darauf eine […]

  110. #110 Higgs-Teilchen
    4. Dezember 2014

    Weiß man eigentlich was von Planeten auf denen es schneit, bzw. schneien kann? Außer der Erde natürlich 😉

  111. #111 Florian Freistetter
    4. Dezember 2014

    @Higgs-Teilchen: Schöne Frage! Die werde ich am Montag vor Weihnachten in der Artikelserie beantworten – da passt sie schön 😉

  112. #112 Gerhard
    4. Dezember 2014

    Weiß man eigentlich was von Planeten auf denen es schneit, bzw. schneien kann?

    Wie sieht das in systemem mit mehreren Sonne aus? Heist Schneien = habitable Zone ? Besteht Schnee immer aus Wasser?

    Ich freu mich auf Weihnachten!

  113. […] geht es in der Serie “Fragen zur Astronomie” um den Mond. Das ist der einzige Himmelskörper, den wohl jeder sofort und ohne Probleme am Himmel […]

  114. #114 ulfi
    8. Dezember 2014

    Ich hab eine kleine Frage:

    Als ich heute späten nachmittag/abend (17:10 ca) abhob konnte ich durch die Flughöhe den Mond, bzw den Mondaufgang sehen. Allerdings hat mich die Mondfarbe etwas irritiert: sie war eher gelblich/orange. Der Effekt verschwand innerhalb weniger Minuten als der Mond etwas höher stieg. Kann das sowas wie eine Mondfinsterniss gewesen sein?

  115. #115 Alderamin
    9. Dezember 2014

    @ulfi

    Nein, das ist nur der längere Lichtweg durch die Atmosphäre, der auch die Sonne rot auf- und untergehen lässt. Die Lufthülle ist ja recht dünn, die Dichte nimmt mit der Höhe schnell ab, und so blickt man effketiv nur durch ein paar Kilometer Luft, wenn man schräg oder senkrecht nach oben in den Weltraum schaut. In Richtung des Horizonts ist der Lichtweg durch die Lufthülle jedoch hunderte Kilometer lang, und weil die Luft das kurzwellige blaue Licht stärker streut als das langwellige rote, wird rötliches Licht besser durchgelassen. Staub und Dunst tragen ebenfalls zur Färbung von Sonne und Mond bei, deswegen sehen Sonnen- und Mondaufgänge immer wieder verschieden aus.

  116. #116 Florian Freistetter
    9. Dezember 2014

    @ulfi: “Kann das sowas wie eine Mondfinsterniss gewesen sein?”

    Ne – das liegt daran, dass das Licht mehr Atmosphäre durchqueren muss, wenn der Mond tief steht und deswegen rötlicher erscheint. Siehe hier: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/12/18/was-ist-besser-vollmond-im-winter-oder-im-sommer/

  117. #117 Lothar
    Ludwigshafen
    10. Dezember 2014

    Meine Fragen gehen zu optischen Großteleskopen.

    In der Radioastronomie kann man entfernt voneinander liegende Teleskope zu einem großen Verbund zusammenschließen und erzielt dadurch eine viel größere Auflösung. Geht so was auch bei opt. Großteleskopen, die weiter auseinander liegen?
    Im Bau sind Teleskope mit 20, 30 und 40 Meter Spiegeldurchmesser. Wird es da in der Zukunft Grenzen der Größe und Machbarkeit geben, wo liegen hier die techn. Grenzen? Wäre ein Spiegeldurchmesser von 100 oder mehr Metern machbar und auch sinnvoll. Weiterer mmöglicher Erkenntnisgewinn wäre dann von techn. Realisierbarkeit abhängig. Wäre das das Ende der Astronomie, wenn größer nicht mehr ginge? Vielleicht vergleichbar mit an die Grenzen stoßen bei der Teilchenphysik in Cern, wo ein noch deutlich größerer Beschleuniger auch schon fast nicht mehr denkbar und finanzierbar ist.
    1o. Dez. 2014

  118. #118 Mark S
    10. Dezember 2014

    Bahnmechanik (Vereinfacht zum Mitrechnen). “Früher” brauchte es drei Tage um zur ISS zu kommen, nun fliegt Orion binnen Stunden in 5800km Höhe und fällt “genauso schnell” wieder zurück(!!). Wie “weit” wäre Orion mit einer sinnvollen Flugbahn gekommen?

  119. #119 Gerhard
    10. Dezember 2014

    Bei Erinnerung an den Pysikuntericht ist mir mal wieder eingefallen, dass sich geworfene Objejte auf der Erde auf einer Parabelbahn bewegen, laut Newton’s Gravitationsgesetz.
    Wenn ich aber einen Planeten ins Sonnesystem werfe ist es eine Elliptische Bahn.
    Da beides auf Newtons Gesetzen beruht – mßten dann nicht auch die Objekte auf der Erde in elliptischen Bahnen fliegen ?

  120. #120 Alderamin
    10. Dezember 2014

    @Mark S

    Die Flugzeit hat weniger mit der erreichten Höhe zu tun (die niedrige Erdumlaufbahn von ca. 400 km erreicht eine Rakete in guten 10 Minuten) als vielmehr damit, dass man die ISS einholen muss und zwar auf der gleichen Bahn. Wenn man aber auf der gleichen Bahn unterwegs ist, ist man auch ziemlich genau so schnell unterwegs, also dauert es lange, die Entfernung zu überbrücken. Da man möglichst wenig Treibstoff mitnehmen will (jedes Kilo in den Orbit kostet $10000 bis $20000), beschränkt man sich auf kleinste Korrekturen der Bahn, man kann nicht einfach Gas geben, die ISS einholen und dann wieder abbremsen, sondern wählt eine Bahn, die der ISS irgendwann mit geringem Geschwindigkeitsunterschied begegnet und dockt dann nur noch mit Hilfe der kleinen Steuerdüsen an.

    Mittlerweile können die Russen ihre Soyuz genauer steuern, treffen die ISS-Bahn auf Anhieb besser und schaffen das Andocken schon nach ca. 6 Stunden (was für die Insassen der engen Soyuz ein Segen ist).

    Die Orion hat man einfach auf eine möglichst große Höhe geschossen und hat dabei noch eine Extra-Umkreisung um die Erde eingelegt, zum Durchchecken und weil man das Wiederstarten der Antriebsstufe auch mit testen wollte. Die Orion-Kapsel war dabei mit rund 9 km/s unterwegs, während man im niedrigen Orbit mit 7,8 km/s kreist. So dramatisch viel schneller war die Orion also nicht unterwegs. Mehr war nicht möglich, weil derzeit keine stärkere Rakete verfügbar ist (und dabei war die Orion ziemlich leer, keine Sitze, keine Bedienkonsole, keine Fracht, nichts). Die zugehörige SLS-Rakete startet erst 2018.

  121. #121 Alderamin
    10. Dezember 2014

    @Gerhard

    Das täten sie, wenn der Erdboden nicht im Weg wäre. Die Parabelbahn gilt näherungsweise für ein konstantes Schwerefeld mit parallelen Feldlinien, als das, was man auf kleinem Raum näherungsweise hat. Wenn die Erde auf einen winzigen Punkt geschrumpt würde, aber ihre Masse beibehalten, dann würde ein geworfener Gegenstand auf diesen Punkte zu fallen und dabei immer schneller werden. Hat er dann eine Seitwärtskomponente, würde er den Punkt verfehlen, um ihn herum fallen (wobei ihn die Fliehkraft bei der hohen Geschwindigkeit nach außen drückt) und dann mit dem Schwung des Absturzes wieder zurück zum Ausgangspunkt zurück steigen. Das wäre dann die Ellipse.

    Das gleiche gilt für einen Satelliten, da ist die Seitwärtskomponente der Bewegung lediglich so groß, dass er immer an der Erde vorbeifällt. Natürlich will man meistens eine Kreisbahn erreichen, das ist aber einfach nur eine spezielle Form der Ellipse.

    Auch im Weltraum gibt es Parabelbahnen, und zwar, wenn ein Objekt mit Anfangsgeschwindigkeit 0 aus dem Unendlichen kommt, dann wird die Ellipse beliebig lang und verwandelt sich in eine Parabel.

  122. #122 Alderamin
    10. Dezember 2014

    @Lothar

    In der Radioastronomie kann man entfernt voneinander liegende Teleskope zu einem großen Verbund zusammenschließen und erzielt dadurch eine viel größere Auflösung. Geht so was auch bei opt. Großteleskopen, die weiter auseinander liegen?

    Bis jetzt noch nicht, da müssen die Lichtwege analog zusammengebracht werden. Bei der Radioastronomie kann man die Signale hinreichend genau mit Zeitmarken abtasten und aufzeichnen und die Interferenz dann im Rechner simulieren. Optisch geht das wegen der kurzen Wellenlänge nicht – man müsste die Zeit auf einen Bruchteil einer Wellenlänge genau aufzeichnen und die Wellen mit mindestens ihrer doppelten Frequenz abtasten, und dann auch noch die entsprechenden Datenmengen speichern. So weit sind wir noch nicht. Aber die Lichtwege benachbarter Teleskope können über Spiegelsysteme an einem Ort zusammengebracht werden, das geschieht z.B. schon beim Very Large Telescope auf dem Cerro Paranal in Chile. Bei Keck 1 und 2 auf Hawaii ebenso.

    Im Bau sind Teleskope mit 20, 30 und 40 Meter Spiegeldurchmesser. Wird es da in der Zukunft Grenzen der Größe und Machbarkeit geben, wo liegen hier die techn. Grenzen? Wäre ein Spiegeldurchmesser von 100 oder mehr Metern machbar und auch sinnvoll.

    Es gab mal eine Studie für ein Overwhelmingly Large Telescope das genau so groß hätte werden sollen. Klar träumen die Astronomen davon, mehr Öffnung ist immer sinnvoll, aber die technischen Probleme bei so einem Projekt würden es wohl extrem teuer machen. So werden nun immerhin das E-ELT mit 39 m Öffnung und das GMT (25 m) und TMT (30 m) gebaut. Wenn man mit denen Erfahrung und Daten gesammelt hat, vielleicht werden dann zukünftig auch einmal noch größere Teleskope gebaut werden.

    Wäre das das Ende der Astronomie, wenn größer nicht mehr ginge?

    Sicher nicht. Erstens wird auch heute noch mit sehr viel kleineren Teleskopen beobachtet, es tut sich ja auch immer mal wieder was neues am Himmel, und mit der heutigen Digitaltechnik hat man viel bessere Möglichkeiten als früher. Zweitens entwickeln sich die Sensoren weiter, gerade neulich las ich von einem Sensor, der neben dem Bild auch gleich ein Spektrum aufnimmt, da jedes Photon mit seiner individuellen Energie registriert wird. Oder bei der Messung von Planeten durch den Dopplereffekt, da wird die Genauigkeit der Spektrometer immer besser, die entdeckbaren Planeten immer kleiner. Drittens eröffnet der Weltraum noch Möglichkeiten, in Frequenzen zu beobachten, die die Atmosphäre nicht durchdringen (Röntgen- und Gamma-Teleskope “sehen” z.B. noch recht unscharf), oder dort Interferometer zu stationieren (wie den früher geplanten Terrestrial Planet Finder). Man könnte viertens sogar eines Tages die Sonne als Linse eines Gravitationsteleskops nutzen. Da ist noch viel Luft.

  123. #123 Crazee
    12. Dezember 2014

    Ich bastele gerade an einem Quartettspiel mit Himmelskörpern und da habe ich mal eine seltsame Frage, die dabei auftauchte:

    Wie groß ist die scheinbare Helligkeit eines schwarzen Lochs? Unendlich? Oder gibt es durch die abgegebene Strahlung da doch einen Wert? Durch googeln bin ich irgendwie nicht auf ein Ergebnis gestoßen.

  124. #124 A-P-O
    15. Dezember 2014

    Warum ist der Betrag der Lichtgeschwindigkeit 299 792 458 m/s?
    Warum nicht 400 000 000 m/s oder nur 30 000 m/s?
    Anders gefragt: Was bestimmte beim Big Bang diesen Betrag?

  125. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” geht es heute um ein Thema, das viele Menschen zu beschäftigen scheint. Es ist jedenfalls eine […]

  126. #126 Lothar
    Ludwigshafen
    15. Dezember 2014

    Ich habe Fragen zu Exoplaneten und dem Nachweis von Leben auf diesen bis zu “Außerirdischen Zivilisationen”.

    Wenn es uns schon wegen der großen Entfernungen nicht gelingen wird auch in Zukunft dorthin zu fliegen, ob bemannt oder unbemannt, so frage ich mich, was können wir durch unsere immer bessere Technik von der Erde oder vom Erdorbit aus entdecken und nachweisen. Wo werden in Zukunft da unsere Erkenntnisgrenzen liegen. Sollten wir anhand von z.b. Atmosphärenanalysen incl. “Biomarkern” sagen können (Planetengröße, habitable Zone usw…schon mitberücksichtigt) auf diesem Planeten könnte Leben existieren ? Werden wir je sagen können, wenn dort Leben existiert, so ähnlich wie wir es von unserer Erde kennen, welche Organisationsstufe das Leben dort erreicht haben könnte, incl. der Entwicklung einer techn. Zivilisation? Wir würden gerne wissen, gibt es sowas wie unseren schönen blauen Planeten mit seiner Flora und Fauna, nochmals in unserer Heimatgalaxie. Ich bin mir bewußt, daß die Exoplanetenforschung noch nicht lange betrieben wird und neue sehr leistungsstarke Teleskope bald zum Einsatz kommen. Wird es je möglich sein ferne Exoplaneten wenigstens annäherungsweise so zur opt. Darstellung zu bringen, wie die Planeten in unserem Sonnensystem oder werden das immer nur ganz winzige Lichtpunkte bleiben, egal wie groß unser Teleskop in Zukunft sein wird ?
    15.Dez.2014

  127. #127 Diana
    26. Dezember 2014

    Ich habe gerade ein Bild gesehen, in dem eingetragen wurde wie weit hinaus ins Weltall (in Lichtjahre) die Radioübertragungen von Christmassongs der letzen Jahrzenten übertragen wurden – also was die Aliens von uns hören.

    So und nun Frage ich mich umgekehrt, würden wir überhaupt ein Radioprogramm von Aliens bemerken? Ich meine natürlich nicht, dass ich das in mein heimischen Radio empfangen kann, sondern ehr ob wissenschaftliche Gerätschaften dies könnten und wenn ja ob uns das überhaupt auffallen würde?

    Umgekehrt müssten ja fortgeschrittene Aliens eine ähnliche Entwicklung hinlegen wie wir und eine Art Kultur haben. Und irgendwann ähnlich Unterhaltungsgeräte/Kommunikationsgeräte entwickeln wie wir. Also könnten da draußen die “Radioprogramme” von Aliens rumschwirren und wir diese, wenn deren Planeten nahe genug ist, auch empfangen?

  128. #128 Florian Freistetter
    26. Dezember 2014

    @Diana: Eine gute Frage! Die werde ich im nächsten Artikel aus der Serie ausführlich beantworten; Mitte Januar, wenn ich vom Urlaub wieder zurück bin!

  129. #129 Alderamin
    26. Dezember 2014

    @Lothar#117, @myself #122

    Aber die Lichtwege benachbarter Teleskope können über Spiegelsysteme an einem Ort zusammengebracht werden, das geschieht z.B. schon beim Very Large Telescope auf dem Cerro Paranal in Chile. Bei Keck 1 und 2 auf Hawaii ebenso.

    Wie ich in der Januar-Sky&Telescope gelesen habe, hat man 2012 das Keck-Interferometer nach 10 Jahren Verzögerung stillschweigend eingestampft. Es gab Probleme mit der Baugenehmigung (heiliger Berg der Hawaiianer, Widerspruch von Umweltschützern) und der Finanzierung (konkurrierende Projekte) der Zusatz (“Outrigger-“) Teleskope sowie mit der Technik.

  130. #130 Alderamin
    26. Dezember 2014

    @Lothar

    Wird es je möglich sein ferne Exoplaneten wenigstens annäherungsweise so zur opt. Darstellung zu bringen, wie die Planeten in unserem Sonnensystem oder werden das immer nur ganz winzige Lichtpunkte bleiben, egal wie groß unser Teleskop in Zukunft sein wird ?

    Die Planeten im Sonnensystem sind ein paar AU entfernt, die nächsten Sterne ein paar hunderttausend bis Millionen AU. Um auf diese Entfernung Planeten auflösen zu können, müssten unsere Teleskope also hunderttausende bis millionen Mal bessere Auflösung haben und entsprechend größer sein. Theoretisch wäre dies möglich, wenn man mehrere optische Teleskope an gegenüber liegenden Orten der Welt zur Interferenz bringen könnte. Dazu müsste man ihr Licht mit doppelter Frequenz aufzeichnen (also mit ca 10^15 Hz, eine Million Samples pro Nanosekunde) und im Rechner interferieren lassen. Ich sehe im Moment nicht, wie das technisch möglich sein soll (Speicherzugriffe werden immer noch in Nanosekunden gemessen), aber vielleicht ist die Technik in ein paar hundert Jahren so weit.

    Vielleicht findet man auch einen anderen Weg, etwas das Signal per Laser über Satelliten an einem Ort zusammen zu bringen, was bei Weltraumteleskopen vielleicht am ehesten machbar wäre (deren Position zueinander dann auf 250 Nanometer genau bekannt sein müsste). Sehe ich aber auch nicht für die absehbare Zukunft.

    Also wird man weiter auf Spektroskopie und Biomarker setzen müssen. Alleine dies muss erst einmal verwirklicht werden. Die neuen im Bau befindlichen Großteleskope sollten dazu in der Lage sein.

  131. […] Antworten findet ihr auf der Übersichtsseite zu den Fragen, wo ihr selbst auch Fragen stellen […]

  132. #132 Bernd Heilmann
    50259 Pulheim Wupperstr.92
    29. Dezember 2014

    Frage: Wie entsteht Licht oder wie enstehen die Bereiche des elektromagnetischen Spektrums?

  133. #133 Gegenschein (Sabine)
    Hofbieber, Deutschland
    30. Dezember 2014

    Hallo Florian. Meine Frage lautet: wohin geht das (künstliche) Licht, wenn ich meine Taschenlampe wieder aus mache? Saust es für immer durch das Universum, wenn es nicht auf einen Gegenstand trifft, der das Licht aufnimmt???
    sternreiche Grüße aus dem Sternenpark Rhön
    http://www.sternenpark-Rhön.de

  134. #134 Alderamin
    31. Dezember 2014

    @Gegenschein

    Klar, das Licht verlässt die Lampe (nicht erst, wenn Du sie ausschaltest, sondern die ganze Zeit, während sie leuchtet) und wird dann entweder von einem Hindernis absorbiert (oder reflektiert) oder es bewegt sich ewig weiter im All, wobei es sich über eine immer größere Fläche verteilt, bis es nicht mehr nachweisbar ist. Die Photonen verteilen sich auf der Fläche und es wird immer unwahrscheinlicher, eines davon an einem bestimmten Ort innerhalb des Lichtkegels aufzufangen. Sie bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit von der Quelle fort und werden in ferner Zukunft durch die kosmologische Expansion zu immer längeren Wellenlängen auseinander gezogen, und sich vermischen sich mit der übrigen Strahlung, die das All ausfüllt.

  135. #135 Alderamin
    31. Dezember 2014

    @Bernd Heilmann

    Elektromagnetische Strahlung entsteht immer dann, wenn Ladung beschleunigt wird. In einer Radioantenne liegt ein wechselndes elektrisches Feld an, das die im Metall frei beweglichen Elektronen hin- und herschwingen lässt. Eine Schwingung bedeutet eine Beschleunigung der Elektronen, also entsteht eine elektromagnetische Welle. Nach den Gleichungen von James Clerk Maxwell erzeugt ein sich änderndes elektrisches Feld ein sich ebenfalls änderndes magnetisches Feld, das wieder ein elektrisches Feld hervorbringt, und so pflanzt sich die Welle elektromagnetisch fort.

    Nichts anderes tut Licht. Nur ist die Wellenlänge hier viel kürzer, die Schwingung viel schneller. Licht entsteht zum Beispiel, wenn ein Elektron in einem Atom von einer höheren Schale auf eine niedrigere springt, auch das ist eine Art von Beschleunigung. Diese Art von Licht entsteht zum Beispiel in Leuchtstoffröhren oder Laserpointern. Sie hat nur ganz bestimmte Frequenzen (bzw. Farben bzw. Wellenlängen).

    Das meiste Licht entsteht jedoch durch thermische Strahlung. Bekanntlich beginnt ein erhitztes Stück Eisen mit zunehmender Temperatur irgendwann rötlich (“rotglühend”), dann gelblich bis zum Weißen (“Weißglut”) hin zu leuchten. Wärme ist nichts anderes als das Zittern von Atomen oder Molekülen um ihren Ruheort. Wenn sie das heftig genug tun, dann wirken sie wie kleine Antennen und senden elektromagnetische Strahlung aus, denn auch hier sind in den Atomen geladene Teilchen, die durch die thermische Bewegung Wellen aussenden können. So leuchtet z.B. die Sonne, oder aber auch eine Glühlampe, in der ein Faden aus Wolfram vom ihn durchfließenden Strom bis zur Weißglut erhitzt wird. Schon bei Zimmertemperatur, ja sogar weit darunter strahlen Moleküle elektromagnetische Wellen aus, nur bei längeren Wellenlängen im Mikrowellenbereich (Millimeter und kleiner) und Infrarot (Mikrometer, das sind tausendstel Millimeter). Bei zunehmender Temperatur schwingen sie schneller, die Frequenz wird höher, die Wellenlänge entsprechend kürzer (Licht hat ein paar zehntel Mikrometer Wellenlänge).

    Noch kürzere Wellenlängen erreicht man, wenn man Ladung schnell genug im Kreis herum jagt (Synchrotronstrahlung; ein Synchrotron ist ein kreisförmiger Teilchenbeschleuniger, in dem zum Beispiel Elektronen durch ein Magnetfeld beschleunigt und auf eine Kreisbahn gezwungen werden), denn auch eine Kreisbewegung ist eine Beschleunigung; oder wenn man sie abrupt abbremst (etwa Elektronen beschleunigt und dann auf eine Metallplatte schießt: dabei ensteht sogenannte Bremsstrahlung, die liegt normalerweise im Röntgenbereich, zehntausendstel Mikrometer).

    Licht ist nur ein kleiner Bereich der elektromagnetischen Strahlung, die das Auge wahrnehmen kann. Langwellige Strahlung fühlen wir als Wärme auf der Haut, weil sie ihrerseits Moleküle in der Haut zum Schwingen bringt, und Wärme ist ja das Schwingen von Molekülen. Radiowellen und Röntgenstrahlung sind von exakt der gleichen Natur wie Licht, nur dass wir für diese Wellenlängen keine Sinne haben.

  136. #136 Gerhard
    Warum sind Exoplaneten so nah an Ihren Sternen?
    7. Januar 2015

    Wenn es um Exoplaneten geht habe ich das Gefühl, dass die Aussage: Der Planet ist seinem Stern sehr nah überdurchschnittlich oft fällt. Die Fragen die sich für mich daraus ergeben:
    – Finden wir tatsächlich vorwiegend sternennahe Planeten (oder sind die sternennahen die interessanteren und werden daher öfters erwähnt) ?
    – Ist die “Methode des Planeten findens” die wir z.Z, nutzen einfach erfolgreicher bei Planeten mit kurzen Umlaufzeiten?

  137. #137 Spritkopf
    7. Januar 2015

    – Finden wir tatsächlich vorwiegend sternennahe Planeten (oder sind die sternennahen die interessanteren und werden daher öfters erwähnt) ?

    Ersteres.

    – Ist die “Methode des Planeten findens” die wir z.Z, nutzen einfach erfolgreicher bei Planeten mit kurzen Umlaufzeiten?

    Ja, aus zwei Gründen. Erstens ist bei sternennahen Planeten der Einfluss der Gravitation auf den Stern höher, d. h., der Stern wackelt mehr, als wenn der Planet weit entfernt wäre. Zweitens muss man mehrere Umläufe des Planeten um den Stern beobachten, um aus der Periodizität des Ereignisses schließen zu können, dass das Wackeln von einem Planeten verursacht wurde. Was bei Umlaufzeiten von mehreren Jahren natürlich eine langwierige Angelegenheit wird.

  138. #138 Jens
    10. Januar 2015

    Warum ist im Zentrum fast aller Galaxien ein supermassives schwarzes Loch?

  139. #139 Florian Freistetter
    11. Januar 2015

    @Jens: Sehr gute Frage! Die ist als nächstes an der Reihe und ich werde sie in einem eigenen Artikel ausführlich beantworten.

  140. #140 Jens
    Langen
    11. Januar 2015

    Warum ist die Lichtgeschwindigkeit konstant und hat so einen großen Wert?

  141. #141 peer
    15. Januar 2015

    Ist vielleicht nicht ganz “Astronomisch”, aber: Angenommen die ISS wird durch ein Schrotteil (oder Sattelit oder Meteor) schwer beschädigt – wie holt man die Astronauten oben schnellstmöglich runter? Was für Sicherheitsmöglichkeiten haben die?

    (Full Disclosure: Ich frage auch, weil ich gerade überlege, ob das nicht auch ein spannendes, kooperatives Brettspiel mit dem Thema ergeben würde und ich nicht völlig falsche Dinge da einbauen wollen würde…)

  142. #142 Zoost
    köln
    16. Januar 2015

    Hallo,
    ich habe keinen Kommentar sonder eher eine Frage, die mich beschäftigt:

    Wie lange strahlt Licht oder welche Distanz kann es zurück legen. Ist Licht unendlich ? Oder wie kann/ soll man es deuten ?

    Danke

  143. #143 Alderamin
    16. Januar 2015

    @peer

    Angenommen die ISS wird durch ein Schrotteil (oder Sattelit oder Meteor) schwer beschädigt – wie holt man die Astronauten oben schnellstmöglich runter? Was für Sicherheitsmöglichkeiten haben die?

    Für solche Fälle sind immer hinreichend viele Sojus-Kapseln angedockt. Es sind nie mehr Leute gleichzeitig in der ISS, als in den angedockten Kapsel Platz finden (normalerweise 3 und eine Kapsel, beim Mannschaftswechsel 6 und zwei Kapseln).

    Da die ISS jeden Tag (nicht immer zur gleichen Uhrzeit) jeden Ort der Erde, der zwischen 51,6° nördlicher und südlicher Breite liegt, überfliegt, kann man auch täglich im üblichen Landegebiet in Kasachstan herunter kommen.

    Die einzelnen Sektionen der ISS können außerdem durch Luken voneinander getrennt werden, falls eine mal undicht werden sollte (oder wie neulich, wenn irgendwo Gas austreten sollte).

  144. #144 Cliff
    16. Januar 2015

    @Zoost: Bin zwar kein gelernter Physiker, aber ich versuche es mal.

    So lange Licht nicht auf Materie trifft, breitet es sich unendlich aus. Sobald es auf Materie trifft gibt es unterschiedliche Möglichkeiten (Absorption, Brechung, Streuung etc.)

  145. #145 Hicks
    München
    16. Januar 2015

    Spontaner Zerfall von Licht?

    Besteht nicht für jedes Elementarteilchen eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass es spontan zerfällt?

    Aber wenn ein Photon zerfällt und Energie entsteht, entsteht dann wieder ein Photon ?

    Dann noch die Sache mit der geringen Wahrscheinlichkeit: Solange ein Photon sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, steht die Zeit still, und dann ist die Zerfallswahrscheinlichkeit sowieso Null?

    Ist unser Universum überhaupt groß genug, so das sich der Zerfall von Licht überhaupt auswirken würde?

  146. #146 Alderamin
    16. Januar 2015

    @Jens

    Die Physik kann “warum”-Fragen eigentlich nicht beantworten, nur Fragen nach dem “wie”: wie verhält sich die Natur, wie bewegen sich Objekte oder Licht, wie kann man diese mathematisch beschreiben. Oft lassen sich Eigenschaften auf andere, grundlegendere Gesetzmäßigkeiten zurückführen, aber manchmal nicht.

    Man kann die Lichtgeschwindigkeit auf zwei andere Größen zurückführen, die elektrische Permittivität und die magnetische Permeabilität, die im wesentlichen beschreiben, wie sich elektrische und magnetische Felder in verschiedenen Stoffen ausbreiten (die elektrische Permittivität gibt beispielsweise an, welche elektrische Feldstärke herrscht, wenn eine bestimmte Ladung pro Flächeneinheit auf die Platten eines Kondensators aufgebracht wird; je nach dem verwendeten Material zwischen den Kondensatorplatten ergibt sich mehr oder weniger Feldstärke (die Feldstärke bestimmt, welche Kraft etwa ein geladenes Teilchen durch das Feld erfährt); die magnetische Permeabilität gibt an, wie ein Magnetfeld in einem Material verstärkt oder geschwächt wird). Auch das Vakuum hat eine Permittivität ε0 (sprich “Epsilon-Null”) und eine Permeabilität µ0 (sprich “Mü-Null”), die sich auf elektrische und magnetische Felder im Vakuum auswirken, und Licht ist ja nichts anderes als ein elektrisches Wechselfeld, das ein magnetisches Wechselfeld mit sich zieht (und umgekehrt). Es gilt das interessante Gesetz

    c= 1/√(ε0*µ0)

    für die Geschwindigkeit c des Lichts (und elektromagnetischer Wellen überhaupt, z.B. auch Radiowellen und Röntgenstrahlung). In Stoffen mit anderen Permeabilitäten ε und Permittivitäten µ (Glas, Wasser, bei Radiowellen auch Stein) gilt tatsächlich eine andere Lichtgeschwindigkeit

    c’=1/√(ε*µ)

    (die stets geringer als die im Vakuum ist) in Abhängigkeit von den jeweiligen Materialkonstanten ε und µ.

    Insofern hat die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ihren Wert, weil die Konstanten ε0 und µ0 ihre jeweiligen Werte haben. Warum dies der Fall ist, kann niemand beantworten. Niemand weiß, ob es einen tieferen Grund für die Größe dieser Konstanten ist, der ihren Wert unvermeidlich macht, oder ob sie Zufall sind.

    Aus den Beobachtungen der Lichtausbreitung ergab sich jedoch auch, dass die Lichtgeschwindigkeit eine fundamentale Eigenschaft der Raumzeit ist: Licht erscheint immer mit dieser Geschwindigkeit, egal wie schnell man sich relativ zu ihm bewegt. Das Licht einer Taschenlampe kommt genau so schnell auf mich zu, wenn ich ihr entgegenrenne, oder wenn ich stillstehe, stets misst man exakt den selben Wert. Das ist die (aus Beobachtungen folgende) Kernaussage der Relativitätstheorie von Albert Einstein, aus der alle weitergehenden Gesetze der Relativitätstheorie automatisch folgen (dass die Zeit eines bewegten Beobachters langsamer zu scheinen läuft, dass Strecken verkürzt erscheinen etc.). Die Werte der Vakuum-Permeabilität und -Permissivität stecken also irgendwie mit in den Grundeigenschaften von Raum und Zeit, denn Licht bewegt sich genau so schnell, wie es nach der Relativität maximal möglich ist (und wie sich kein Objekt mit einer Masse bewegen kann, das kann die Lichtgeschwindigkeit nie ganz erreichen).

    Man kann, glaube ich, zeigen, dass unsere Welt so nicht funktionieren würde, wenn die Lichtgeschwindigkeit unendlich wäre oder sehr gering, aber warum sie genau diesen bestimmten Wert hat, kann niemand beantworten. Nur, wie es sich mit dieser Geschwindigkeit ausbreitet und was daraus folgt.

  147. #147 krypto
    16. Januar 2015

    @Hicks: So einfach ist es auch nicht.
    Aber der Chef hat ja darum gebeten, hier nur Fragen zu stellen und nicht zu diskutieren 😉
    Ich meine, mich aber dunkel erinnern zu können, dass das schon mal thematisiert wurde:
    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/07/29/instabiles-licht-konnen-photonen-zerfallen/

  148. #149 Florian Freistetter
    16. Januar 2015

    @krypto: Ach, wenn ihr wollt, könnt ihr diskutieren. Das lässt sich effektiv ja eh nicht verhindern. Mir ging es nur darum, dass ich für die Antworten keine Garantie übernehmen kann, solange sie nicht von mir selbst kommen.

  149. #150 Gerhard
    16. Januar 2015

    @krypto und @adlerarmin
    Danke der Artikel und die Kommentare sind genau das richtige zum Lichtzerfall.

    Die Frage die bleibt: Warum können masselose Teilchen nicht (spontan) zerfallen?

    Die populistische Antwort wäre wohl: “Weil für ein Photon die Zeit still steht, hat es keine Zeit zum zerfallen”

    Niels schieb aber:
    ” Tatsächlich kann man für masselose Teilchen nämlich gar keine Eigenzeit definieren. Das ist eine ganz andere Aussage als die “Eigenzeit ist Null”. Für ein (masseloses) Photon gibt es aber schlicht kein Inertialsystem.”

    Könnt ihr mir das erklären (oder erlinken), und dürfen masselose Teilchen jetzt doch zerfallen?

    P.S. Im verlinkten Artikel wird erwähnt, dass selbst wenn Licht zerfällt, es dies leider extrem unspekuakurär langsam tut.

  150. #151 Jens
    Langen
    16. Januar 2015

    @Alderamin
    Vielen Dank für die interessanten Anmerkungen zur Lichtgeschwindigkeit. Ich hatte vermutet dass man ihre Größe irgendwie aus der Geometrie des Raumes (drei Raumdimensionen, eine Zeitdimension) ableiten kann. Würde die Lichtgeschwindigkeit vielleicht in einer anders dimensionierten Raumzeit (z.B. vier Raumdimensionen oder zwei Zeitdimensionen) einen anderen Wert annehmen?

  151. #152 Jens
    Langen
    16. Januar 2015

    Wie groß war die Geschwindigkeit ( in km/s) mit der sich das Universum während der inflationären Phase ausgedehnt hat?

  152. #153 Alderamin
    17. Januar 2015

    @Jens

    Würde die Lichtgeschwindigkeit vielleicht in einer anders dimensionierten Raumzeit (z.B. vier Raumdimensionen oder zwei Zeitdimensionen) einen anderen Wert annehmen?

    Puh, keine Ahnung. Vielleicht wissen Martin Bäker oder Niels das (falls sie mitlesen; ansonsten bei “Hier wohnen Drachen” nachfragen).

    Wie groß war die Geschwindigkeit ( in km/s) mit der sich das Universum während der inflationären Phase ausgedehnt hat?

    Man kann der Expansion keine bestimmte Geschwindigkeit zuordnen, da diese vom Abstand der betrachteten Endpunkte einer Strecke abhängt. Das ist auch heute bei der kosmologischen Expansion so. Der Hubble-Parameter beträgt ca. 70 km/s / Mpc, also dehnt sich eine Strecke von 1 Mpc (ca. 32,6 Millionen Lichtjahre) pro Sekunde um 70 km aus. Eine Strecke von 2 Mpc entsprechend um 140 km, usw.

    Während der Inflation verdoppelte sich jedenfalls jede Strecke in 10^-35 s einmal. Da das Licht in 10^-35 s eine Strecke von 3*10^8 m/s * 10^-35 s = 3*10^-27 m zurücklegt, wuchs eine solche Strecke während der Inflation also mit Lichtgeschwindigkeit. Das ist eine Billion mal kleiner als ein Proton (10^-15 m).

  153. #154 Alderamin
    17. Januar 2015

    @Jens

    Würde die Lichtgeschwindigkeit vielleicht in einer anders dimensionierten Raumzeit (z.B. vier Raumdimensionen oder zwei Zeitdimensionen) einen anderen Wert annehmen?

    Puh, keine Ahnung. Vielleicht können Martin Bäker oder Niels dazu was sagen (falls sie mitlesen; ansonsten bei “Hier wohnen Drachen” nachfragen).

    Wie groß war die Geschwindigkeit ( in km/s) mit der sich das Universum während der inflationären Phase ausgedehnt hat?

    Man kann der Expansion keine bestimmte Geschwindigkeit zuordnen, da diese vom Abstand der betrachteten Endpunkte einer Strecke abhängt. Das ist auch heute bei der kosmologischen Expansion so. Der Hubble-Parameter beträgt ca. 70 km/s / Mpc, also dehnt sich eine Strecke von 1 Mpc (ca. 32,6 Millionen Lichtjahre) pro Sekunde um 70 km aus. Eine Strecke von 2 Mpc entsprechend um 140 km, usw. Für eine hinreichend große Strecke von 4300 Mpc = 13,9 Milliarden Lichtjahre wächst auch das heutige Weltall mit Lichtgeschwindigkeit (das ist auch ungefähr die Lichtlaufzeitentfernung vom Beginn des Universums bis zu uns).

    Während der Inflation verdoppelte sich jede Strecke in 10^-35 s einmal. Da das Licht in 10^-35 s eine Strecke von 3*10^8 m/s * 10^-35 s = 3*10^-27 m zurücklegt, wuchs eine solche Strecke während der Inflation also mit Lichtgeschwindigkeit. Das ist eine Billion mal kleiner als ein Proton (10^-15 m). Das war wirklich eine heftige Expansion.

  154. #155 Alderamin
    17. Januar 2015

    Ups, sorry für den Doppelpost, bin auf die falsche Taste geraten.

    @Gerhard

    Könnt ihr mir das erklären (oder erlinken), und dürfen masselose Teilchen jetzt doch zerfallen?

    Erklären kann ich’s nicht, aber Ich hab’ dazu das hier gefunden. Ansonsten: Niels oder Martin fragen.

  155. #156 Krypto
    17. Januar 2015

    @Gerhard: Ich denke, dass ein masseloses Teilchen eigentlich gar nicht mehr “Teilchen” genannt werden dürfte, sondern bestenfalls noch “Energieform” Ist ja eh äquivalent.
    Ich will nur verdeutlichen, dass “masselos” schon das geringste Energieniveau darstellt und dem armen Teilchen eigentlich nur noch ein Impuls bleibt, um es von nichts zu unterscheiden.

  156. #157 Alderamin
    19. Januar 2015

    @Krypto

    Ich will nur verdeutlichen, dass “masselos” schon das geringste Energieniveau darstellt und dem armen Teilchen eigentlich nur noch ein Impuls bleibt, um es von nichts zu unterscheiden.

    Das erzähl’ mal einem Gammaquant… in einem von 511 keV steckt z.B. die komplette Masseenergie eines Elektrons oder Positrons… das ist die Energie der Annihilationsstrahlung von Elektronen und Positronen.

  157. […] einer etwas längeren Weihnachtspause geht es mit der montäglichen “Fragen zur Astronomie”-Serie weiter. Und heute geht es wieder einmal um die Objekte, über die es die meisten Fragen zu […]

  158. #159 Jens
    20. Januar 2015

    @Florian
    Kannst du mal einen Beitrag bzw. Sternengeschichte zur Supernova SN1987a machen? Mich interessiert hier besonders was sie für neue Erkenntnisse sie für die Supernovaforschung gebracht hat. Danke schon mal im Voraus.

  159. #160 Jens
    25. Januar 2015

    Wie kann man sich automatisierte Überwachungsprogramme für Supernovaereignisse vorstellen und warum wurde die sehr helle SN2014J im letzten Jahr fast übersehen?

  160. #161 Hans-Walter Bronder
    Schiffweiler
    25. Januar 2015

    @Florian
    Könnte man durch die Zusammenschaltung von weit entfernten Radioteleskopen eine so hohe Auflösung erreichen, dass man extrasolare Planeten direkt erkennen kann, bzw. ist die Radiostrahlung von Planeten überhaupt stark und unterschiedlich genug um sich selbst bei hoher Teleskop-Auflösung von ihrem Mutterstern abzuheben ?

  161. #162 Alderamin
    25. Januar 2015

    @Hans-Walter Bronder

    Theoretisch ja, wenn die Planeten im Radiobereich hell sind (Jupiter ist das, d.h. eigentlich sein starkes Magnetfeld, das mit dem Sonnenwind wechselwirkt; das dürfte von seinem Kern aus metallischem Wasserstoff verursacht sein, der exzellent den Strom leitet). So ein schlappes Feld wie das der Erde wohl eher nicht. Das Feld des Sterns mag vorhanden und stark sein, aber die lange Basislinie sorgt ja für eine exzellente Auflösung, d.h. Trennung beider Quellen.

  162. #163 Alderamin
    25. Januar 2015

    @Jens

    Wie kann man sich automatisierte Überwachungsprogramme für Supernovaereignisse vorstellen

    Z.B. so oder so. Die Teleskope haben eine feste Zahl von Galaxien im Auge und nehmen diese immer wieder auf, wobei die Bilder dann mit Referenzaufnahmen verglichen werden (automatisch oder von menschlichen Auswertern). Wenn im Differenzbild ein heller Stern übrig bleibt, hat man eine potenzielle Supernova (vermutlich wird man von der gleichen Galaxie mehrere Bilder pro Nacht machen, um nicht auf Pixelfehler, Satelliten oder dergleichen herein zu fallen).

    und warum wurde die sehr helle SN2014J im letzten Jahr fast übersehen?

    Meinst Du das? http://astro.berkeley.edu/bait/public_html/2014/sn2014J.html

    Zu wenig Sterne zum automatischen Überlagern der Bilder und die studentischen Freiwilligen haben sie auch übersehen, weil die Galaxie so komplex geformt ist, steht da.

  163. […] viele populärwissenschaftliche Überlegungen. Und daher auch eine beliebte Kategorie in der Serie “Fragen zur Astronomie”. Dabei geht es aber nicht immer nur um die absichtliche Kontaktaufnahme mit eventuell vorhandenen […]

  164. #165 Hans-Walter Bronder
    Schiffweiler
    26. Januar 2015

    @Florian und @Alderamin
    Frage: Wenn sich das Universum für eine Strecke von 13,9 Mrd. Lichtjahren mittlerweile gemäß der Hubble-Konstanten mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnt, müssten dann die vom kurz nach dem Urknall ausgesandten Lichtwellen, wenn ich sie als Vektor betrachte, jetzt nicht so stark in die entgegengesetzte Richtung “gedehnt” werden, dass die Photonen quasi “auf der Stelle stehen” und uns gar nicht mehr erreichen ?
    Wo liegt mein Denkfehler ?

  165. #166 Hans-Walter Bronder
    Schiffweiler
    26. Januar 2015

    Nachtrag: @Florian u. @Alderamin
    Zu meiner Frage von vorhin: Oder gilt hier das relativistische Gesetz, dass die Lichtgeschwindigkeit unabhängig vom Bezugssystems immer gleich bleibt (und demnach auch nicht durch Dehnung der Raumzeit “verlangsamt” wird) ?

  166. #167 Florian Freistetter
    26. Januar 2015
  167. #168 Alderamin
    26. Januar 2015

    @Hans-Walter Bronder

    Da der Urknall überall statt fand, gibt es für jede Zeit eine geeignete Entfernung, aus der uns die Photonen der Hintergrundstrahlung jeweils gerade erreichen. Für größere Entfernungen als die aktuellen 13,9 Milliarden Jahre Lichtlaufzeit gilt, dass die Photonen uns entweder erst zukünftig erreichen werden, oder (noch weiter entfernt) niemals, weil die Entfernung von dort zu uns schneller wächst, als sich die Photonen in der gleichen Zeit in unsere Richtung fortbewegen. Z.B. werden uns Photonen, die gerade jetzt in der Lichtlaufzeitentfernung von 13,9 Milliarden Jahren in unsere Richtung ausgesendet werden, uns niemals erreichen. Diejenigen, die uns in 1 Milliarde Jahren erreichen, sind schon lange unterwegs und beinahe schon hier, und diejenigen, die uns in 13,9 Milliarden Jahren erreichen werden, sind auch schon lange auf dem Flug und über die Hälfte der Strecke. Bis sie hier ankommen, wird sich die Strecke jedoch noch mehr als verdoppeln (beschleunigte Expansion!) deswegen brauchen sie viel länger, als die Photonen, die uns heute erreichen.

    Bis in alle Ewigkeit werden Photonen der Hintergrundstrahlung bei uns ankommen. In der Zukunft wird die Rotverschiebung (d.h. Temperatur) der Hintergrundstrahlung jedoch immer mehr zu- und ihre Intensität immer mehr abnehmen, bis sie in einer fernen Zukunft nicht mehr nachweisbar sein wird, weil sie im Quantenrauschen untergeht.

  168. #169 Hans-Walter Bronder
    26. Januar 2015

    @Florian u. @Alderamin:
    Vielen Dank, hatte dann doch keinen Denkfehler in meiner Überlegung :-)

  169. #170 Alderamin
    26. Januar 2015

    @myself

    n der Zukunft wird die Rotverschiebung (d.h. Temperatur) der Hintergrundstrahlung jedoch immer mehr zu-

    Ist so nicht ganz korrekt formuliert, die Rotverschiebung wird zunehmen und die Temperatur wird damit abnehmen, denn die Temperatur ist umgekehrt proportional zur Wellenlänge (Wiensches Verschiebungsgesetz). Die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung ist nämlich Schwarzkörperstrahlung. Sie hat eine Rotverschiebung von ca. 1100 und war somit bei ihrer Aussendung 1100-mal heißer als die heutigen 2,8 K, macht gute 3000 K Temperatur des Feuerballs, als dieser erstmals durchsichtig wurde und die Photonen freie Bahn bekamen.

  170. #171 Stefan
    26. Januar 2015

    Folgende Frage treibt mich schon länger um:

    In Diagrammen, die die Entwicklung des Universums nach dem Urknall visualisieren, sind i.d.R. auf der x-Achse die Zeit und auf der y-Achse die Größe dargestellt.
    Auch liest man oft Erklärungen dazu wie z.B. 10 hoch -xy Sekunden nach dem Urknall war das Universum so und so groß.

    Welche Basis wird denn eigentlich dieser Zeit- und Größenmessung zugrunde gelegt?

    Denn nach der ART kommt es ja in der Nähe von großen Massen (ist ja beim Urknall der Fall) bei Zeit- und Distanzmessungen auf den Beobachter an.
    Wo befindet sich beim Urknall dieser (fiktive) Beobachter mit seiner Uhr und seinem Zollstock?
    Beim Rückwärtsgehen in der Zeit in Richtung Urknall sollte doch die Zeit irgendwann nicht mehr linear verlaufen, oder doch?
    Oder habe ich hier einen Denkfehler?

  171. #172 Hans-Walter Bronder
    26. Januar 2015

    @Florian
    Noch eine Frage zur Interferometrie bei Radioteleskopen: Mir ist bekannt, dass durch die Zusammenschaltung von voneinander weit entfernten Radioteleskopen sehr große Auflösung erreicht werden kann, die einem imaginären Radioteleskop von der Größe des Abstandes der einzelnen in die Interferometrie eingebundenen Teleskope entspricht. Leider ist es mir trotz intensiver Suche im Internet nicht gelungen, die für diesen Sachverhalt physikalisch/mathematische Grundlage bzw. Erklärung zu finden. Wo muss ich suchen ?

  172. #173 PDP10
    26. Januar 2015

    @Hans-Walter Bronder:

    Ich bin zwar nicht Florian, fand die Erklärung hier:

    http://de.wikipedia.org/wiki/Interferometer_%28Radioastronomie%29

    aber recht verständlich.

    Wenn du auch noch dem einen oder anderen Link folgst (dem zu Auflösungsvermögen zB oder unter “Siehe auch”) solltest du eigentlich alles dazu finden, was du wissen willst …

  173. #174 Hans-Walter Bronder
    26. Januar 2015

    @PDP10
    Danke für den Tipp: Ist wirklich echt gut erklärt !

  174. #175 AmbiValent
    26. Januar 2015

    Zum Thema Gasriesen: Ich meine gelesen zu haben, dass bei den kleineren Riesenplaneten Uranus und Neptun auch im Kern noch im Wesentlichen “normaler” (thermischer) Druck herrscht, bei Jupiter und Saturn dagegen die Verhältnisse so extrem wären, dass der Entartungsdruck (Pauli-Prinzip) in den Vordergrund rückt. Habe ich das richtig verstanden? Und wenn, weiß man schon, bei welcher Masse die Grenze zwischen den beiden Formen liegt?

  175. #177 krypto
    27. Januar 2015

    Oha…das ist auch nicht Curiosity, sondern Nr. 5:
    http://www.kino.de/kinofilm/nummer-5-lebt/fotoshow/9361/651631
    😉

  176. #178 Hans-Walter Bronder
    Schiffweiler
    28. Januar 2015

    @Florian:
    Danke für den Hinweis auf deinen Artikel
    “Die Rotverschiebung …”
    Toller Artikel, sehr gut verständlich !

  177. #179 Jens
    28. Januar 2015

    Kann man den Schwarzschildradius des sichtbaren Universums berechnen? Wenn ja war das Universum in der Vergangenheit mal kleiner als sein Schwarzschildradius?

  178. #180 krypto
    29. Januar 2015

    @Jens: Meiner Meinung nach sind Deine sehr interessanten Fragen eigentlich nur so zu beantworten:
    Ein Radius ist eine Strecke, die sich in einer der 3 Raumdimensionen erstreckt. Da mit dem Universum auch die Raumzeit entstanden ist, beißt sich die Katze da ein wenig in den Schwanz 😉

  179. #181 Tina
    3. Februar 2015

    Ich hätte da mal eine Frage: Ich habe gehört, dass Wissenschaftler kürzlich festgestellt haben, dass die Gravitationswellen, die sie angeblich beobachten konnten (veröffentlicht im März 2014), sich nun doch als Verwirbelungen im Kosmischen Staub rausgestellt haben.
    Man möge mir meine laienhafte Ausdrucksweise verzeihen, aber genau das bringt mich zu der Frage:
    Was genau ist da jetzt rausgefunden worden? Und was bedeutet das? Florian, kannst du das in einfach verständlichen Worten erklären?
    (Hier ein Link zur Quelle: http://www.ardmediathek.de/radio/Forschung-Aktuell-Deutschlandfunk/Doch-keine-Gravitationswellen-Urknall-F/Deutschlandfunk/Audio-Podcast?documentId=26240668&bcastId=21676038)

  180. #182 Florian Freistetter
    3. Februar 2015

    @Tina: Hier hab ich früher schon mal was geschrieben: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2014/07/11/anhoeren-bicep2-die-entdeckung-der-kosmologischen-inflation-und-staubige-zweifel-an-den-daten/ Irgendwann kommt dazu aber auch sicher noch mal mehr.

  181. #183 Alderamin
    3. Februar 2015

    @Tina

    Hier gibt’s was auf Englisch dazu. Das BICEP2-Team hatte gemeint, eine Stelle des Himmels angepeilt zu haben, die frei von Staub sei (aufgrund von Karten des PLANCK-Weltraumteleskops), was jedoch nicht der Fall war. Staubteilchen, die teilweise länglich sind und auch Eisen enthalten, können sich entlang von Magnetfeldern in der Milchstraße ausrichten (man denke an Eisenfeilspäne) und diese wirken dann als schwache Polarisationsfilter, für normales Licht und erst recht für Mikrowellen. Nach Polarisationsmustern hatte BICEP2 gesucht und war dann auf das falsche Signal hereingefallen. Das gefundene Signal war auch viel stärker, als man es eigentlich erwartet hätte. Zukünftige Experimente werden empfindlicher sein und vielleicht die echten B-Moden aus der Hintergrundstrahlung herauskitzeln.

    Einerseits sehr schade (und einige “Wissenschaftskritiker” werden sicher darüber herziehen), aber es zeigt mal wieder, dass die Wissenschaft sich selbst korrigiert. Wer Unsinn behauptet, wird irgendwann von einem anderen Team widerlegt. Und gibt dann (anders als die unzähligen Cranks) auch seinen Irrtum zu.

  182. #184 Tina
    3. Februar 2015

    Ah ja, danke!!

  183. #185 Lutz Komischke
    3. Februar 2015

    Hallo Herr Freistetter,
    ich habe eine Frage zur beschleunigten Ausdehnung des
    Raumes bzw. der grösseren Fluchtgeschwindigkeit der
    Galaxien je weiter sie von uns entfernt sind.

    Wenn jetzt anerkannt ist, das der Raum nicht mit “Nichts”
    sondern mit “Dunkler Energie” erfüllt ist, würde das für mich
    bedeuten, das auch die Lichtgeschwindigkeit relativ ist und
    zwar zu dieser Energie.
    Deshalb stellt sich die Frage warum man davon ausgeht
    das sich das Licht ohne Energieverlust Milliarden Jahre
    durch den Raum bewegt.
    Ich würde meinen, das ein Grossteil der Rotverschiebung
    des Lichtes anderer Galaxien durch Energieverlust zustande kommt und deshalb die Entfernungs- und
    Altersbestimmungen des Universums korrigiert werden
    müssten.

    m.f.G. Lutz Komischke

  184. #186 Alderamin
    3. Februar 2015

    @Lutz Komischke

    Wenn jetzt anerkannt ist, das der Raum nicht mit “Nichts”
    sondern mit “Dunkler Energie” erfüllt ist

    Es war auch schon vor der Entdeckung der Dunklen Energie klar, dass das Vakuum nicht einfach “Nichts” ist, sondern dass darinständig virtuelle Teilchen entstehen und wieder verschwinden, dass es eine Vakuumenergie gibt. Nur nicht, dass diese den Raum zusätzlich aufbläht.

    würde das für mich
    bedeuten, das auch die Lichtgeschwindigkeit relativ ist

    Das war sie schon seit Einstein, daher “Relativitätstheorie”.

    und
    zwar zu dieser Energie.

    Die Lichtgeschwindigkeit ist gleich groß für jeden unbeschleunigten Beobachter, egal wie dieser sich bewegt (abgesehen davon, dass man der Dunklen Energie keine Geschwindigkeit zuschreiben kann, sie ist ja an kein konkretes Objekt gebunden). Vielleicht meinen Sie die kosmische Hintergrundstrahlung, relativ zu der wir einigermaßen in Ruhe sind (bis auf die Eigenbewegung der Erde, Sonne und Milchstraße von insgesamt ca. 400 km/s, was klein gegen die Lichtgeschwindigkeit ist). Im Prinzip ist alles in relativer Ruhe zu dieser Strahlung, überall im Weltall. Jeder sieht sie mit der gleichen Rotverschiebung in jeder Richtung, bis auf eine kleine Eigenbewegung, die aus dem gravitativen Kollaps der nach dem Urknall entstandenen, ursprünglich gleichmäßig verteilten Materie zu Galaxien und Sternen resultiert.

    Deshalb stellt sich die Frage warum man davon ausgeht
    das sich das Licht ohne Energieverlust Milliarden Jahre
    durch den Raum bewegt.
    Ich würde meinen, das ein Grossteil der Rotverschiebung
    des Lichtes anderer Galaxien durch Energieverlust zustande kommt

    Das ist im Prinzip völlig korrekt. Durch die Expansion des Raums werden die Wellenlängen der Photonen größer und damit nimmt ihre Energie ab, denn die ist h*f mit der Frequenz f des Lichts (und Wellenlänge λ = c/f). Das Licht wird aber nicht “von selbst müde”, ein solcher Effekt wurde nie beobachtet und könnte mit unserer Physik auch nicht erklärt werden; er stünde aber vor allem im Widerspruch zu den Beobachtungen (dass nämlich nicht nur Lichtwellen gestreckt werden, sondern überhaupt jeder zeitliche Prozess, z.B. eine Supernova-Lichtkurve oder ein Gamma-Burst; durch die Raumexpansion werden zwei beliebige Pulse, die mit einem Zeitversatz losgesendet werden, immer weiter zeitlich auseinandergezogen, egal, ob es sich um zwei Wellenberge des Lichts oder Punkte auf der Lichtkurve einer Supernova handelt).

    und deshalb die Entfernungs- und
    Altersbestimmungen des Universums korrigiert werden
    müssten.

    Der Effekt der Dunklen Energie wird in der Altersbestimmung des Universums berücksichtigt. Ohne diese wäre das Weltall nur ca. 10 Milliarden Jahre alt und damit jünger als die ältesten bekannten Sterne. Auch das müsste mit “müdem Licht” zuerst einmal erklärt werden.

  185. #187 Nemesis
    3. Februar 2015

    Kleine Frage eines unbedarften Laien:

    Ich sehe desöfteren (und gerade auch wieder) am nichtmal völlig dunklen Abend ein sehr helles, grosses Objekt am Himmel, ziemlich genau im Süden, ist das die Venus?

  186. #188 luca2004
    3. Februar 2015

    ich habe eine frage zu schwarzen löchern : wo ist das ende von schwarzen löchern

  187. #189 luca2004
    3. Februar 2015

    naja eigentlich habe ich sehr viele fragen aber dass ist eine davon

  188. #190 Krypto
    3. Februar 2015

    @Nemesis:
    Soweit ich weiß, können Venus (und erst recht Merkur) gar nicht genau im Süden(und erst recht nicht im Norden) am Nachthimmel stehen, weil sie zu nahe an der Sonne sind.
    Daher kann man sie wenn überhaupt entweder morgens im Osten oder abends im Westen sehen.
    Die Planeten, welche weiter von der Sonne entfernt sind als die Erde, lassen sich auch im Süden beobachten. Und da ist Jupiter mit Abstand am hellsten.

  189. #191 Krypto
    3. Februar 2015

    @myself: Bei extrem klarer Sicht und wenn man weiß, wo man an der Sonne vorbeischauen muss, kann man Venus auch tagsüber sehen.

  190. #192 Florian Freistetter
    3. Februar 2015

    @Luca: Schwarze Löcher saugen nicht: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/01/12/schwarze-locher-sind-keine-staubsauger/

    @Nemesis: Besorg dir Stellarium. Da kannst du sowas nachschlagen.

  191. #193 Alderamin
    3. Februar 2015

    @Nemesis

    Die Venus steht abends tief im Südosten und ist der hellste “Stern” am Himmel, der schon in der Dämmerung zu sehen ist, geht aber bald nach Sonnenuntergang ebenfalls unter. Genau im Osten steht abends halb hoch Jupiter (im Augeblick rechts schön flankiert vom Vollmond), der ist nicht ganz so hell und hat einen gelblichen Farbton. Im Süden findet man (je nach Uhrzeit, eher gegen 22:00 Uhr) das Sternbild Orion und links unterhalb davon den hellen Stern Sirius, den hellsten Fixstern am Himmel. Sirius leuchtet bläulich-weiß und flackert meistens deutlich, was die Planeten nicht tun.

  192. #194 Alderamin
    3. Februar 2015

    @luca2004

    Schwarze Löcher haben kein “Ende”. Das sind einfach Sterne, die so weit in sich zusammenstürzen, dass nichts mehr ihrer Schwerkraft (die an der Oberfläche des Sterns immer größer wird, je kleiner er schrumpft) entkommen kann, nicht einmal Licht. Wie es genau hinter jenem “Horizont” aussieht, den das Licht nicht mehr verlassen kann, weiß niemand genau. Vielleicht ist da drinnen nur ein unendlich dichter Punkt als Sternenrest übrig.

  193. #195 Nemesis
    4. Februar 2015

    @Alderamin

    Dankeschön für Deine fachliche Auskunft. Dann muss es Sirius sein, denn das Objekt befindet sich im Süden und flackert eindeutig, die Uhrzeit kommt auch etwa hin. Cool, wieder was dazugelernt.

    @Krypto

    Auch Dir besten Dank!

  194. #196 luca 2004
    5. Februar 2015

    Vielen Dank an Alderamin und F.F

  195. #197 Nemesis
    5. Februar 2015

    @FF

    Ooops, ich hatte Deinen Hinweis auf Stellarium gestern übersehen! Hey, das ist richtig cool, 1000 Dank für den Hinweis!

  196. #198 Lutz Komischke
    6. Februar 2015

    Ich habe eine Frage zur Expansion des Univerums.

    Wenn sich das Universum seit 13,7 Milliarden Jahren
    ausdehnt und sich alle Galaxien voneinader entfernen,
    müsste es nicht einen riesigen Raumbereich geben der
    völlig leer ist ?
    Und wiso ist die Andromeda Galaxie dann auf
    Kollisionskurs mit unserer Milchstrasse ?

  197. #199 Hicks
    6. Februar 2015

    Die Frage geht in die selbe Richtung, wie die von Lutz Komischke.
    Wissen wir wo das Zenturm des Universums ist?
    Oder gibt es überhaupt eine sinnvolle Definition für das Zentrum des Universums?

    P.S. Zur Zeit der Galaxienenstehung, hätten sich Galaxien “entschieden” könne Richtung Zentrum zu fliegen?

    P.S.P.S Haben Galaxien gemessen am absolutem Raum – ups – überhaupt signifikant unterschiedliche Geschwindigkeiten?

  198. #200 Florian Freistetter
    6. Februar 2015

    @Lutz: Schau dir auch mal die schon beantworteten Fragen an. In der Liste oben sind besonders Frage 1 und 2 interessant für dich. (und Frage 8)

    @Hicks: Zentrum gibt es keines… http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2013/03/03/video-wie-gros-ist-das-universum-und-wo-ist-der-mittelpunkt/
    Zur Frage der Galaxiengeschwindigkeit kann ich dir meinen Podcast empfehlen: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2015/01/23/sternengeschichten-folge-113-das-kopernikanische-prinzip-und-der-grosse-attraktor/

  199. #201 Alderamin
    6. Februar 2015

    @Lutz Komischke, Hicks

    Ihr scheint davon auszugehen, dass sich eine Explosion innerhalb eines vorhandenen Raums ereignet hätte. Die Allgemeine Relativitätstheorie besagt aber, dass der Raum nichts festes, unveränderliches ist, sondern dass er sich krümmen und wachsen kann, und das nimmt die Urknalltheorie an.

    Man kann sich das vorstellen wie die Oberfläche eines Ballons (die aber nur zweidimensional ist; sie soll trotzdem für den dreidimensionalen Raum stehen, nur kann man sich keinen dreidimensionalen “Oberraum” eines vierdimensionalen Ballons vorstellen). Wenn der Ballon aufgeblasen wird, wird die Oberfläche gleichmäßig überall vergrößert und der Abstand von auf den Ballon gemalten Punkten vergrößert sich. Jeder Punkt würde alle anderen Punkte von sich fortstreben sehen und sich im Mittelpunkt der Ausdehnung wähnen. So geschieht das auch bei der Expansion des Raums, nur in drei Dimensionen (der Hohlraum des Ballons dient nur der Vorstellung, in Wahrheit gibt’s den wahrscheinlich nicht, am besten gleich wieder vergessen).

    Insofern gibt es keinen Mittelpunkt des Universums. Jeder Punkt ist gleichberechtigt. Deswegen sieht es so aus, als ob wir zufällig genau der Mittelpunkt der Ausdehnung seien. Das denken die anderen aber von sich mit der gleichen Berechtigung.

    Wenn sich das Universum seit 13,7 Milliarden Jahren
    ausdehnt und sich alle Galaxien voneinader entfernen,
    müsste es nicht einen riesigen Raumbereich geben der
    völlig leer ist ?

    Wie gesagt, außen herum ist da keine Leere. Ob das All geschlossen ist wie die Ballonoberfläche oder doch eher unendlich wie ein unendlich großes Gummituch, an dem von allen Seiten gezogen wird, ist dabei nicht klar. Innerhalb des Universums verteilt sich die Materie nur immer weiter, die Dichte nimmt ab. Jedenfalls im Großen.

    Und wiso ist die Andromeda Galaxie dann auf
    Kollisionskurs mit unserer Milchstrasse ?

    Weil sie mit anderen Galaxien zur Lokalen Gruppe gehört, die aneinander gebunden sind. Nach dem Urknall war das Weltall ziemlich gleichmäßig mit Gas ausgefüllt, das lediglich winzige Dichteunterschiede aufwies. Aufgrund der etwas höheren Schwerkraft der dichteren Stellen fing das Gas an, zu diesen hin zu fallen und verdichtete sich dort zu Galaxien aus Sternen und Galaxienhaufen aus vielen Galaxien. Diese Objekte bewegten sich dann auch weiterhin aufeinander zu und umeinander herum und verschmolzen zu immer größeren Objekten. Es wirkt zwar zusätzlich die Raumexpansion aber erst jenseits ca. 60 Millionen Lichtjahren, wo sie eine ähnliche Größenordnung wie die Galaxien-Eigenbewegung erreicht (sie nimmt ja mit der Entfernung immer mehr zu: wenn ein Meter um 1% pro Sekunde wächst, dann sind das 1 cm/s, wenn ein Kilometer um 1% pro Sekunde wächst, sind es 10 m/s), kann sie die Galaxien allmählich voneinander entfernen. Die Andromeda-Galaxie ist nur 2,5 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt und wird in 5 Milliarden Jahren mit ihr verschmelzen. Vielleicht kollidieren noch weitere Galaxien mit der neuen Riesengalaxie. So passiert das überall im All.

    P.S. Zur Zeit der Galaxienenstehung, hätten sich Galaxien “entschieden” könne Richtung Zentrum zu fliegen?

    Nein, das Gas war nach dem Urknall gewissermaßen in Ruhe und fiel dann durch die Eigenschwerkraft auf zufällig dichtere Stellen zu. Die Schwerpunkte dieser Dichtezentren ruhen immer noch gegenüber der kosmischen Hintergrundstrahlung, wenn man diese als Bezugspunkt für die Bewegung nimmt. Die Galaxien bewegen sich um diese Zentren herum.

    P.S.P.S Haben Galaxien gemessen am absolutem Raum – ups – überhaupt signifikant unterschiedliche Geschwindigkeiten?

    Einen absoluten Raum gibt’s nicht, aber mit der Hintergrundstrahlung als Referenz (man ruht genau dann in Bezug zur Hintergrundstrahlung, wenn sie in jeder Richtung die gleiche Rotverschiebung hat) bewegen sich die Galaxien mit den Geschwindigkeiten, die aus dem freien Fall aufeinander zu resultieren und die somit knapp unter der Fluchtgeschwindigkeit der Galaxienhaufen liegen (ein Fall aus dem Unendlichen aus dem Ruhezustand heraus hin zu einem Massezentrum ergibt genau Fluchtgeschwindigkeit dieser Masse). Das sind dann maximal ein paar hundert km/s. Die “Fluchtgeschwindigkeit” (wie das früher mal hieß) der Galaxien aufgrund der Expansion des Raums geht hingegen bis fast Lichtgeschwindigkeit hinauf. Aber, wie gesagt, in Wahrheit flieht da nichts, da bewegt sich nichts, dazwischen kommt nur ständig mehr Raum hinzu, wie beim aufgeblasenen Ballon oder einem aufgehenden Rosinenkuchen im Backofen (wo sich die Rosinen relativ zum Teig auch nicht bewegen).

  200. #202 Jens
    6. Februar 2015

    In wievielten Jahren sehen wir auf Grund der Expansion des Universums nur noch die Galaxien aus der lokalen Gruppe am Nachthimmel?

  201. #203 Alderamin
    7. Februar 2015

    @Jens

    Gerade habe ich nebenan erklärt: eigentlich nie. Eigentlich wird immer noch Licht von weiter her zu uns kommen, es wird nur zunehmend älter und rotverschobener sein, so dass man es nicht mehr mit optischen Teleskopen sehen kann, anfangs noch als Mikrowellen oder Radiowellen, bis diese im Rauschen untergehen.

    Im Buch “Ein Universum aus dem Nichts” erklärt Lawrence Krauss jedoch (gerade nachgeschlagen), dass die Objekte spätestens dann aus dem Bereich von möglichen Messungen verschwinden, wenn die Wellenlänge ihrer Strahlung länger als der überblickbare Bereich des Universums wird. Für die lokale Gruppe gibt Lawrence M. Krauss eine Zeit von 2 Billionen Jahren an, bis dies der Fall ist. Das ist lange, aber zu dieser Zeit wird es noch Sterne geben, die es heute schon gibt (z.B Proxima Centauri, der sonnenächste Stern, wäre ein Kandidat, unsere Sonne wird dann aber längst ein kalter “Schwarzer Zwerg” sein).

    Die lokale Gruppe werden wir im Sichtfeld behalten, sie expandiert nicht mit dem Universum. Wenn es keinen “Big Rip” gibt.

  202. #204 ron
    7. Februar 2015

    Hallo Florian,

    was passiert eigentlich mit dem Licht welches wir täglich mit unseren elektrischen Geräten emittieren? Also wohin geht das Licht aus der Mikrowelle oder dem Kühlschrank oder der Wohnzimmerlampe. Wird es irgendwann von weltlicher Materie geschluckt oder besteht die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Licht als Teilchen weit ins Unsiversum “fliegt”?

    Danke für deine Antwort!

    r

  203. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” geht es heute mal wieder um das Licht. Eine Frage bekomme ich dazu sehr oft zu hören: Was passiert […]

  204. #206 luca2004
    9. Februar 2015

    warum werden objekte immer schneller je weiter sie sich von uns entfernen?

    ich hab mal gehört das es was mit dunkle marterie

  205. #207 luca2004
    9. Februar 2015

    in meinem letzten kommentar hab ich mein satz nicht zu ende geschrieben ich wollte schreiben

    ich mal gehört das es was mit dunkle marterie zu tun hat oder dunkle energie

  206. #209 Hicks
    10. Februar 2015

    @luca (@alle fals ich Unrecht habe)

    Das Universum ist an jeder Stelle mehr oder weniger gleich – folglich:
    Galaxien die sehr weit weg sind, “bewegen” sich nicht wirklich schneller als Galaxien, die nicht ganz so weit weg sind – es gibt schließlich keinen Anhaltspunkt das entfernte Galaxien irgendwie anders sein könnten als nahe.

    Die flapsige Verwendung von “bewegen” wirkt widersprüchlich, da ich keine Inertialsystem nennen kann in dem man diese gleiche Geschwindigkeit messen kann. Aber ich finde die Vorstellung sehr anschaulich.

    Zurück zur Messung der Geschwindigkeit: Der Raum selbst dehnt sich aus, je weiter eine Galaxie entfernt, desto mehr Raum ist zwischen ihr und uns und umso mehr kan sich dieser Raum während der Messung ausdehen (die Dauer der Messung ist nicht die Zeit die der Astronom “vorm Fernrohr sitzt” sonder die Zeit die das Licht von der fernen Galaxie zu uns braucht). Summa sumarum wir messen eine höhere Geschwindigkeit entferntern Galaxie, die Galaxie entfernt sich auch wirklich von uns, aber sie wird dabei nie schneller (nie beschleunigt).

    Ich hoffe das ist verständlich.

  207. #210 Alderamin
    10. Februar 2015

    @Hicks

    Ist so richtig, wie Du das erklärst. Es gibt einen Wert, um den eine bestimmte Strecke pro Sekunde wächst, der nennt sich “Hubble Konstante” (oder neuerdings “Hubble Parameter”, weil der Wert über Jahrmilliarden gar nicht konstant ist). Und zwar wächst eine Entfernung von einem Megaparsec (1 parsec sind 3,26 Lichtjahre, also 1 Megaparsec = 3,26 Millionen Lichtjahre) jede Sekunde um rund 72 km (die Gelehrten streiten noch, ob es eher 70 oder eher 74 sind, wie verschiedene Messungen ergeben). 10 Millionen Lichtjahre wachsen also um ungefähr das dreifache, 220 km/s.

    So schnell scheinen sich Galaxien in dieser Entfernung von uns weg zu bewegen (obwohl sie sich eigentlich gar nicht bewegen, der Raum zwischen ihnen und uns wird einfach größer), 100 Millionen Lichtjahre wachsen um 2200 km pro Sekunde. 1 Milliarde Lichtjahre um 22000 km/s usw. Je weiter, desto schneller.

    Der Raum wächst eigentlich nur um einen winzigen Prozentanteil, etwa 1% Längenzunahme in 135 Millionen Jahren, wenn ich richtig gerechnet habe, ein Meter wächst in 13,5 Millionen Jahren gerade mal um einen Millimeter. Aber 1% ist auf eine große Strecke bezogen halt ein entsprechend großes Stück. Und 3,26 Millionen Lichtjahre sind eine sehr große Strecke, etwa 30.839.600.000.000.000.000 Kilometer (das sind 19 Dezimalstellen hinter der ersten 3). Da macht halt auch das Fünfbillionstel Wachstum pro Tag ein ziemliche Strecke aus.

    Wir alle, die Erde und das Sonnenssystem, die Milchstraße und ihre Nachbargalaxien wachsen jedoch nicht mit, wir rutschen sozusagen über das Wachstum des Raums hinweg, weil die Kräfte, die uns zusammen halten, viel größer sind, als diese winzige Kraft des Vakuums. Erst auf ca. 20 Millionen Lichtjahre wird ihr Einfluss so groß, dass er die Kräfte zwischen Galaxien in dieser Entfernung übertrifft. Das ist etwa die 8-fache Entfernung zu unserer Nachbar-Spiralgalaxie, dem Andromedanebel. Der entfernt sich deswegen auch nicht von uns, sondern kommt uns im Gegenteil immer näher.

  208. #211 Spritkopf
    10. Februar 2015

    @Alderamin

    Wir alle, die Erde und das Sonnenssystem, die Milchstraße und ihre Nachbargalaxien wachsen jedoch nicht mit, wir rutschen sozusagen über das Wachstum des Raums hinweg,

    Ist das so? Dann hatte ich das bisher falsch verstanden. Ich dachte immer, die Expansion des Raumes würde nur dort stattfinden, wo keine oder nur geringe Gravitationskräfte dem Druck der dunklen Energie entgegenwirken, also vor allem in den Voids.

  209. #212 Alderamin
    10. Februar 2015

    @Spritkopf

    Nein, der Raum wächst überall. Aus den neuesten Messungen von Planck wurde erst letzte Woche auf einer Konferenz gefolgert, die Dunkle Energie sei ununterscheidbar von einer kosmologischen Konstanten, d.h. sie ist eine Eigenschaft des Vakuums schlechthin, sie ist überall und auch überall gleich groß.

    Es ist aber so, dass Voids schneller wachsen, weil da ja kaum Materie ist, die mit ihrer Gravitation das Wachstum bremsen kann (das All würde auch ohne Dunkle Energie wachsen, aber das Wachstum würde durch die Gravitation gebremst). Im Gegenteil fällt die Materie in den Voids (ganz leer sind die nämlich nicht, dazu gab’s in der Februar-Sky&Telescope einen Artikel, ihre Dichte ist lediglich rund 1/10 der Dichte außerhalb, da gibt’s auch Galaxien drin) nach außen zu den Rändern hin, deswegen vergrößern sich die Voids noch. Da gibt’s im Moment Untersuchungen, die durch das Ausmessen sehr vieler Voids noch genauere Parameterwerte für das kosmologische Modell ermitteln wollen, als PLANCK und WMAP das aus der Hintergrundstrahlung bestimmen konnten.

  210. #213 Spritkopf
    11. Februar 2015

    @Alderamin: Merci bjeng.

  211. #214 krypto
    11. Februar 2015

    @Hicks:
    Ich verstehe das ein klein wenig anders, aber vielleicht meinst Du das genauso:
    Galaxien, die weit weg sind, sehen schon anders aus und verhalten sich anders, weil wir sie in einer früheren Evolutionsstufe sehen und sich die Expansion des Raums beschleunigt.

  212. #215 Hicks
    11. Februar 2015

    @krypto
    Ich nehme mal das Risiko der unützen Haarspalterei in Kauf …

    Wenn wir in die ferne sehen, sehen wir in die Vergangenheit, und wegen der (logischen) Uniformität des Universums
    a) ist die entfernte Vergangenheit gleich(uniform) der unseren.
    b) die ferne Gegenwart ist auch gleich der unseren, nur das wir Sie nicht beobachten können.

    (bis hierhin macht das auch unabhängig von jeglicher Raumausdehnung perfekt Sinn)

    Wenn wir nun sagen, sie sehen aber doch anders aus, dann ist das eine Aussage darüber wie wir Sehen, bzw das gesehene interpretieren.

  213. #216 krypto
    11. Februar 2015

    @Hicks: Das Haar ist nun so klein, dass ich es nicht weiter spalten mag 😉
    Es ging mir einfach nur darum, dass Luca das nicht falsch versteht. Da kommt nämlich schnell Relativität in´s Spiel.

  214. #217 bikerdet
    14. Februar 2015

    Hallo

    Ich hätte da mal eine Frage zum mittleren Abstand der Asteroiden. Ich erinnere mich an eine Aussage zur Oortschen Wolke, das die Objekte dort im mittel 10 AU von einander entfernt seien. Ist das korrekt ? Und wie sieht das beim Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter aus oder dem Kuipergürtel ?
    Leider ist es kaum möglich im Blog nach solchen Allerweltsbegriffen wie ‘Abstand´’ oder ‘Asteroiden’ zu suchen. Die kommen praktisch in jedem Beitrag vor …

  215. #218 Alderamin
    15. Februar 2015

    @bikerdet

    Vielleicht hast Du diesen Post gelesen?

    Ansonsten habe ich das hier gefunden, das im wesentlichen dasselbe aussagt (“billions of km” für Oort-Wolke, aber auch Kuiper-Gürtel, “millions of km” für Asteroidengürtel). Die Schwierigkeit ist, die untere Größe für die Objekte festzulegen, denn je kleiner, desto mehr Objekte und desto geringer die Abstände. Die Zahlen sind also ein wenig willkürlich, daher wirst Du es genauer als auf die Größenordnung nicht finden.

  216. […] der heutigen Frage aus der Serie “Fragen zur Astronomie” wird es wieder einmal kosmologisch. In der letzten Woche habe ich mich ja mit der Dunkelheit […]

  217. #220 bikerdet
    16. Februar 2015

    @ Alderamin :

    Ja, Danke. Das ist genau genug.
    Klar, dass das nur auf die auch beobachtbaren Objekte angewendet werden kann. Mehr kennen wir ja nicht.
    Solche Grenzen sind immer irgendwie willkürlich, ansonsten müßte man es wohl bis auf die Plancklänge runterbrechen.

  218. #221 Jens
    17. Februar 2015

    Warum sind die Naturgesetzte/Konstanten so auf einander abgestimmt, dass sich Sterne bilden können?

  219. #222 Alderamin
    17. Februar 2015

    @Jens

    Die Kurzform der Antwort auf diese Frage lautet: das weiß kein Mensch.

    Mögliche Lösungen wären:
    – die Naturkonstanten müssen zwangsläufig bestimmte Werte haben, aber bisher gibt es keine Theorie, wie diese Werte zustande kommen
    – ein riesengroßer Zufall
    – es gibt andere Orte (in unserem Universum oder in anderen parallelen / früheren / späteren), in denen zufällig andere Werte angenommen werden, dann kann natürlich nur an Orten, wo sie genau die richtigen Werte zur Entstehung von Sternen, Planeten und Leben haben, jemand wie wir entstehen, der sich die Frage stellt, warum die Konstanten genau diese für das Leben günstigen Werte haben (schwaches anthropisches Prinzip). Genau so, wie höheres Leben nur auf einem der möglicherweise seltenen Planeten entstehen kann, der einen hinreichend langlebigen Stern im richtigen Abstand umkreist, einen großen Mond hat, Plattentektonik etc., und wir uns dann auch genau auf einem solchen Planeten wiederfinden. An einem anderen Ort kann es uns (oder sonst jemanden) schlicht und ergreifend nicht geben, und die Frage von niemandem gestellt werden.

    Was von diesen drei Möglichkeiten zutrifft, oder ob es noch eine ganz anderer Erklärung gibt, kann derzeit aber niemand sagen.

  220. #223 ImNetz
    18. Februar 2015

    Ein Beitrag über die Verdienste der morgenländischen Astronomiegeschichte vielleicht – mit Bezug zur “exotischen Moderne (http://www.spiegel.de/panorama/saudi-arabien-islamgelehrter-sagt-dass-sich-die-erde-nicht-dreht-a-1018916.html) wäre nett 😉

  221. #224 Florian Freistetter
    18. Februar 2015

    @ImNetz: Die Seite hier ist dafür da, um konkrete Fragen zur Astronomie zu stellen; nicht für allgemeine Artikelwünsche (und was sollte ich zu dem Spinner denn noch schreiben, außer “Ist falsch!”).

  222. #225 Hans-Walter Bronder
    Schiffweiler
    20. Februar 2015

    @Florian:
    Da man ständig größere Strukturen wie z.B. Filamente im Universum findet, darüber hinaus über Multiversen nachdenkt und auch im Kleinen unterhalb der Quarks noch Kleineres annimmt, kann es da nicht sein, dass es nie ein Größtes und nie ein Kleinstes gibt ? Wäre sowas mathematisch darstellbar ?

  223. #226 Joseph Quimby
    Wörth
    23. Februar 2015

    Ist für Sie als Wissenschaftler Religion bzw. Gott mit den heutigen astronomischen Erkenntnissen in Einklang zu bringen?

    Toller Blog! Weiter so! :)

  224. #227 Krypto
    23. Februar 2015

    @Joseph:
    Der tolle Blog hat auch eine ebenso tolle Such-Funktion :-)
    Einfach mal die beiden Schlagwörter eingeben!

  225. #228 Florian Freistetter
    23. Februar 2015

    @Joseph Quimby: “Ist für Sie als Wissenschaftler Religion bzw. Gott mit den heutigen astronomischen Erkenntnissen in Einklang zu bringen?”

    Nein. Siehe hier: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2011/10/13/wissenschaft-und-religion-vertragen-sich-einfach-nicht/

  226. #229 Waldi
    24. Februar 2015

    Hallo Florian,
    gestern hieß es auf zdfinfo ( Das Universum – Planeten, ZDFinfo, 23.02.2015 23:15, noch in der zdf mediathek verfügbar), dass der Jupiter die Erde vor dem Einschlag von Asterioden schützt. Ohne Jupiter würden in der Größenordnung 100 mehr Asteroiden auf die Erde kommen. So richtig gut erklärt wurde das aber nicht. Meine Frage: Wie macht das der Jupiter? Wie schafft er es, immer an der richtigen Stelle zu sein, um 99% aller Asterioden einzufangen? Schöne Grüße, W.

  227. #230 Dietmar
    24. Februar 2015

    @Waldi: Die Gravitation des Gasriesen lässt viele Asteroiden auf ihm niedergehen.

  228. #231 Mirko
    24. Februar 2015

    Ich denke mal, so schlau war der Waldi auch. Die Frage ist doch wohl anders gemeint: betrachten wir das Sonnensystem von oben, Jupiter befindet sich am großen Zeiger in 1 Uhr. Man kann annehmen, dass er auf Asteroiden in 1 – und vielleicht auch in 12 und 2 Uhr anziehend wirkt, obwohl diese ja dichter am Mittelpunkt liegen. Wie kann er die Erde aber beschützen, wenn die sich quasi auf dem kleinen Zeiger irgendwo zwischen 3 und 11 Uhr befindet?

  229. #232 Alderamin
    24. Februar 2015

    @Waldi

    Er räumte bei seiner Wanderung durch das Sonnensystem vor 3,8 Milliarden Jahren die meisten Objekte mti seiner Schwerkraft einfach ab. Wenn sie ihm zu nahe kamen, änderte sich ihre Bahn, so dass sie aus dem Sonnensystem heraus oder nach innen abgelenkt wurden (einige sind auch sicher mit Jupiter kollidiert).

    Die nach außen abgelenkten Objekte sammelten sich in der Oortschen Wolke, wo ihre Bahn sich durch die Gravitation der Milchstraße zirkularisierte, so dass sie nicht mehr ins innere Sonnensystem zurück kamen. Die nach innen gelenkten Objekte stürzten in die Sonne oder kollidierten mit den inneren Planeten (und gaben z.B. unserem Mond sein verkratertes Antlitz). Nach diesem “Schweren Bombardement (Heavy Bombardment) war dann deutlich weniger an Kleinkörpern im Sonnensystem unterwegs, so dass es heutzutage unwahrscheinlich ist, dass die Erde noch einmal von einem großen Objekt getroffen wird.

  230. #233 Alderamin
    24. Februar 2015

    @Mirko

    Das war ein langwieriger Prozess, man stelle sich eher vor, der Jupiter saust millionenmal um die Sonne herum und begegnet dabei ständig den Kleinkörpern, die ihm nahe kommen. Durch die ständigen Begegnungen verändert sich seine Bahn, sie ändert ihre elliptische Form und wird auch enger, so dass er einen breiten Streifen leerräumt.

    Objekte, die auf Bahnen unterwegs sind, die kleine Vielfache von Jupiters Umlaufzeit haben, trifft der Planet immer an der selben Stelle ihres Orbits (Orbitalresonanz) und zieht diesen durch seine Anziehungskraft in die Länge, was ihre Bahn chaotisch werden lässt, sie kreuzt die wiederholt die Bahn der inneren Planeten, bis sie mit diesen kollidieren o.ä. Der Jupiter wirkt als eine Art Schneepflug, der das Sonnensystem leergeschaufelt hat.

  231. #234 Hicks
    24. Februar 2015

    @Waldi und @Alle ob das auch stimmt, was ich mir vorstelle

    Die Asteroiden im Asteroidengürtel fliegen alle ungfär in die gleiche Richtung, denn Geisterfahrer habe auch im Weltall eine gesenkte Lebenserwartung. Wenn nun also doch mal wieder welche zusammenstoßen dann fliegen die neuen Splitter tendenziell wieder in die selbe Richtung und wenn wir pech haben eiert so ein “Querulanten” dann so herum, dass sich seine Umlaufbahn langsam der unsrigen annährt. Wie von Alderamin beschrieben wird er dabei aber noch sehr oft in Jupiters Einflußbereich kommen und evtl. ausgesiebt.

    Ein anderer (Vorstellungs-) Aspekt ergibt sich noch wenn man sich vorstellt, es sitzt jemand im Asteroidengürtel und versucht nun ein Steinchen direkt auf die Erde zu werfen. Bei einem so steilen Winkel Richtung inneres Sonnensystem, hat die Erde nicht mehr die Möglichkeit das Steichen gravitativ einzufangen und ein Treffer ist sehr unwahrscheinlich.

  232. #235 Alderamin
    24. Februar 2015

    @Hicks

    Wenn nun also doch mal wieder welche zusammenstoßen dann fliegen die neuen Splitter tendenziell wieder in die selbe Richtung

    Tendenziell schon, je nachdem, wieviel Wumms die Kollision hatte, können einige davon auf anderen Bahnen landen.

    Wie von Alderamin beschrieben wird er dabei aber noch sehr oft in Jupiters Einflußbereich kommen und evtl. ausgesiebt.

    “Ausgesiebt” heißt aber auch, dass Jupiter gelegentlich durch Orbitalresonanz den Vorrat an NEA (near-Earth-Asteroids) auffrischt. Die Objekte haben im inneren Sonnensystem keine so hohe Lebensdauer, irgendwann kommen sie dann doch einmal einem Planeten oder der Sonne in die Quere. Im inneren Sonnensystem ist es eng und die Objekte kreisen schneller als im Asteroidengürtel und außerhalb.

    Bei einem so steilen Winkel Richtung inneres Sonnensystem, hat die Erde nicht mehr die Möglichkeit das Steichen gravitativ einzufangen und ein Treffer ist sehr unwahrscheinlich.

    Wenn die Bahn des Asteroiden die Erdbahn kreuzt, ist eine enge Begegnung nur eine Frage der Zeit. Die Erde kann die Bahn des Asteroiden dann verändern (z.B. dass er gar nicht mehr in den Asteroidengürtel zurückkehrt, Absenkung seines Aphels), was die Begegnungen noch häufiger macht. Oder ihn weiter nach innen lenken. Aber jede solcherart geänderte Bahn kehrt wieder zum Ort der Änderung zurück, wenn es keine weitere Änderung durch einen anderen Planeten gibt.

    Das ist wie bei der Raumfahrt, ich kann den erdfernsten Punkt eines Satelliten anheben, indem ich am erdnächsten Punkt den Antrieb feuere. Der Satellit kehrt dann aber wieder zum ursprünglichen erdnächsten Punkt zurück.

    Umgekehrt kann ich den erdnächsten Punkt anheben, indem ich am erdfernsten Punkt Gas gebe – und der Satellite kehrt dann wieder zum ursprünglichen erdfernsten Punkt zurück. Ändert also die Erde die Bahn des Asteroiden, kommt er trotzdem wieder zur Erdbahn zurück.

    Und irgendwann trifft er dann gerade so mit der Erde zusammen, dass diese frontal getroffen wird. Es sei denn, die Venus oder der Merkur räumen ihn vorher ab.

  233. #236 Dietmar
    24. Februar 2015

    @Mirko: Ich hatte Waldi so verstanden, dass er gedacht hätte, Jupiter würde dann irgendwie schützend vor der Erde stehen. Deshalb wollte ich auf die Gravitation hinweisen. Das war in keiner Weise herabsetzend gemeint.

  234. #237 Noonscoomo
    Berlin
    24. Februar 2015

    David Wiltshire hat eine Theorie entwickelt, welche die beschleunigte Expansion des Universums ohne dunkle Energie erklären kann indem er ein zeitlich inhomogenes Universum annimmt (timescape cosmology). 2011 wurde das heiß diskutiert und es hieß, sein Modell würde sogar in manchen Aspekten besser passen als das Standardmodell. Was ist draus geworden? Ist das verworfen/widerlegt inzwischen? Wenn nicht, warum wird es nicht als Alternative genannt?

  235. #238 Hicks
    25. Februar 2015

    @Alderamin

    [quote]Aber jede solcherart geänderte Bahn kehrt wieder zum Ort der Änderung zurück, wenn es keine weitere Änderung durch einen anderen Planeten gibt. [/quote]

    Ich bin dem Irrglauben aufgesessen, dass die erste Sonnenannäherung eines “neuen” Asteroiden etwas besonders sei und dessen Bahn zwangsläufig ändert – babei fliegt das Ding ja nur einfach “geradeaus”.

  236. #239 monotom
    25. Februar 2015

    Hey Florian!
    Ich hätte mal eine Frage:
    Hintergrund: Ich bin auf der Suche nach einer Übersicht, wie weit alle Planeten des Sonnensystems IN DIESEM MOMENT (also im Idealfall Sekundenaktuell) von der Erde entfernt sind. Natürlich ohne Anspruch auf 100% Genauigkeit!

    Bisher habe ich nur den Mars gefunden, auf einer Seite des Department of Physics Atlanta:

    http://www.physics.emory.edu/astronomy/events/mars/calc.html

    Gibt es eine Formel oder einen Algorithmus, mit dem man die Entfernung aller Planeten berechnen könnte?

    Gruß und Kuss,
    Tom

  237. #240 Spritkopf
    25. Februar 2015

    @monotom

    Ich bin auf der Suche nach einer Übersicht, wie weit alle Planeten des Sonnensystems IN DIESEM MOMENT (also im Idealfall Sekundenaktuell) von der Erde entfernt sind.

    Die Astronomieprogramme Stellarium und Celestia können das. Sind beide kostenlos herunterzuladen. Stellarium ist ein Planetariumsprogramm und mehr für die Himmelsbeobachter gedacht, die gerne wissen möchten, wo ein bestimmter Stern, Planet usw. am Himmel zu finden ist. Celestia legt den Fokus auf die Simulation von Körpern im Sonnensystem und ist vermutlich für deine Zwecke etwas anschaulicher.

    Guck mal bei Wikipedia. Beide Programme haben ihre eigenen Einträge mit Link zur Downloadseite.

  238. #241 Alderamin
    25. Februar 2015

    @monotom

    Die Berechnung der Entfernung der Planeten erfordert die Berechnung ihrer Bahn, darüber sind Bücher geschrieben worden, das ist nicht mit einer einfachen Formel erledigt.

    Die meisten Planetariumsprogramme wie Stellarium oder Cartes du Ciel (googeln) können die Entfernung der Planeten anzeigen, wenn man Datum und Uhrzeit angibt, das Objekt sucht und sich dann dessen Eigenschaften anzeigen lässt.

    Eine tolle Web-Ressource ist der JPL Solar System Simulator, mit dem kann man sich Ansichten im Sonnensystem berechnen lassen und dabei werden auch die Entfernungen mit angegeben. Um etwa die Entfernung zum Mars angezeigt zu bekommen, wählt man “show me <Mars> as seen from <Earth> on <Datum/Uhrzeit>”, die anderen Einstellungen sind beliebig (man kann die angezeigten Orbits weglassen und das Blickfeld ändern, um die Beschriftungen besser lesen zu können). Nach Klicken auf “run simulator” wird Mars mit einer Entfernung von 331,739 Millionen km angezeigt.

  239. #242 Waldi
    26. Februar 2015

    @all: Danke für eure Beiträge zum “Ausputzen” von Asteroiden durch den Jupiter.

    In dem Film sah man zu der Aussage, dass der Jupiter das tun würde, lediglich in einer Sequenz einen Asteroiden auf ihm einschlagen. Ich habe es als Astronomie-Laie mir dann tatsächlich so vorgestellt, dass die meisten Asteroiden, die der Erde gefährlich werden könnten, von “irgendwo” her aus dem dreidimensionalen Raum kommen und die Umlaufbahn des Jupiter in einem zufälligen und damit meist ziemlich steilen Winkel kreuzen würden – wenn sie es denn überhaupt tun und nicht von “oben” kommen. Wie der Jupiter von denen 99% abfangen sollte, war mir völlig unverständlich.

    Wenn sie fast alle aus dem Asteroidengürtel “nahe” beim Jupiter stammen und sich allmählich in einer Eliipsen-förmigen Umlaufbahn dem Jupiter nähern und wenn man außerdem den Einfluss des Planeten von vor Urzeiten mit heranzieht, dann fängt die Aussage an Sinn zu machen. Aber solche Asteroiden müssten ja außerdem noch an Saturn usw. vorbei, der würde dann ja auch noch einen großen Prozentteil ablenken bzw. einfangen. Demzufolge können wir uns nicht nur beim Jupiter sondern auch beim Saturn bedanken, dass uns nicht so oft der Himmerl auf den Kopf fällt?!

    Ein wenig schlauer grüßt -W.

  240. #243 Waldi
    26. Februar 2015

    Das mit Saturn war natürlich Quatsch, merke ich gerade. Wenn dann Mars, aber der ist vermutlich nicht gewichtig genug. – W.

  241. #244 monotom
    26. Februar 2015

    @ Alderamin
    @ Spritkopf

    Super Tipps! Besten Dank! :)

  242. #245 ron
    1. März 2015

    Hallo FF-Community,

    gibt es das hochauflösende Foto vom 14.02.15 von Tschurjumow-Gerassimenko auch mit einem eingefügten “Größenverhältnisbeispiel”? Zum Beispiel ein Fußballfeld… 😉

    Ich kann mir leider gar kein Bild machen welche Größe der Bildausschnitt hat, da ich von jeher eine Entfernungs- und Größenschätzschwäche hab.

    Danke für die Infos!

    ron

  243. […] gibt es in der Serie “Fragen zur Astronomie” eine Frage, die mir oft gestellt wird und die eigentlich ziemlich simpel klingt: Wo beginnt der […]

  244. #247 Jens
    3. März 2015

    Verlieren die Planeten beim Umkreisen der Sonne Bewegungsenergie durch Abstrahlen von Gravitationswellen?
    Wenn ja hat dies Auswirkung auf deren Umlaufbahn?

  245. […] gibt es in der Serie “Fragen zur Astronomie” wieder einmal einen Klassiker. Die Frage “Gibt es andere Universen?” wird mir recht […]

  246. #249 Jabir
    Leipzig
    9. März 2015

    Die Expansion des Universums wird ja schön veranschaulicht durch einen sich ausdehnenden kugelförmigen Luftballon mit Galaxienkreuzen – wobei es einen Mittelpunkt im Zentrum der Kugel.gibt. Das legt die Frage nahe: Was spricht gegen die Annahme, dass unser Universum in ein räumlich vierdimensionales Gebilde eingebettet wäre und dort einen Mittelpunkt hätte?

  247. #250 Ferrer
    9. März 2015

    Guten Tag! Ist es prinzipiell möglich, den Schwerpunkt des Universums zu bestimmen? Wenn nicht, was spricht dagegen?

  248. #251 Mischa Weg
    wald am arlberg
    9. März 2015

    Hallo ich bin erst 16 jahre alt
    Ich kenne mich sehr gut mit dem universum aus
    Ich schätze oder weiß das es vor unseren UNIVERSUM schon ein universum gab
    Es gab ein VORUNIVERSUM es war so groß.
    oder doppelt so groß wie das jetzige ist

    Als es wuchs dehnte es sich aus und immer
    weiter biss es schrumpfte und so dicht und
    heiß wurde heißer als alle Sonnen und
    schwarze löcher und alles zusammen
    Es schrumpfte bis auf die größe eines atoms vileicht auch kleiner
    Und weil es so dicht und heiß war explodierte es wir betzeichnen das als urknall
    Und das widerholte sich unentlich lang
    Wie ein baby das zum kind wird dann zum erwachsenen und bis zum tod

  249. #252 Krypto
    10. März 2015

    @Jabir:
    Abgesehen davon, dass unser Universum bemerkenswert flach ist und der sich füllende Ballon nur die Ausdehnung visualisieren soll, spricht nichts gegen weitere Dimensionen.
    @Ferrer: Nein, weil ein erheblicher Teil des Universums mit anderen Teilen nicht mehr wechselwirken kann.
    @Mischa: Super, dass Du so ein großes Interesse hast!
    Für Deine Idee sieht es leider nicht so gut aus, weil man festgestellt hat, dass sich das Universum immer schneller ausdehnt und keine Kraft entdeckt wurde, die dem effektiv entgegenwirken könnte.

  250. #253 Alderamin
    10. März 2015

    @Krypto, Ferrer

    Und weil es keinen Mittelpunkt hat, jede Galaxie sieht sich im Mittelpunkt. Möglicherweise ist das Weltall unendlich, oder aber auch ein endlich großer Raum mit einer geschlossenen Topologie (z.B. ein 3-Torus). Die Annahme ist jedenfalls, dass es keinen Rand gibt, dass das Universum homogen und isotrop ist, und deswegen taugt jeder Punkt gleich gut als Schwerpunkt oder nicht (bis auf lokale Unebenheiten durch Massekonzentrationen wie Galaxienhaufen).

  251. #254 Ferrer
    10. März 2015

    @Krypto, Alderamin: Vielen Dank, einfach und einleuchtend.

  252. #255 Mischa Weg
    10. März 2015

    Hir schreibt nochmal mischa weg
    Ich meine nicht jetzt unser universum sondern die davor weil vileicht diese gröser aber auch vileicht doppelt so viele galaxyen besitzen
    Meine zweite teorie wäre das das universum eine riesiege galaxy war inmitten war ein schwarzes loch mit der grösse von locker 1000 bis 1000000 galaxyen das war so dicht und stark war das es in sich koliebierte

  253. #256 Hans-Walter
    Schiffweiler
    10. März 2015

    Hallo Mischa,
    bei allem Wohlwollen: Lerne doch lieber erst mal richtig schreiben !

  254. #257 Hans-Walter
    10. März 2015

    @Mischa
    Hallo Mischa,
    war nicht so gemeint, hab’ eben erst gesehen, dass Du erst 16 Jahre alt bist, toll, dass Du Dich schon so intensiv für Astronomie interessierst.
    Ich bitte Dich nochmals um Entschuldigung für meinen Kommentar von vorhin, sorry !!!

  255. #258 Mischa Weg
    10. März 2015

    Passt schon nichts pasiert

  256. #259 Florian Freistetter
    10. März 2015

    Ich weiß, dass sich mittlerweile schon lange niemand mehr an das hält, was ich oben im Text geschrieben habe, aber darf ich trotzdem nochmal darauf hinweisen, dass die Kommentare hier eigentlich nur dazu da sind, um FRAGEN zu stellen, aber nicht für eine allgemeine Diskussion? Wenn, dann beschränkt euch bitte auf konkrete ANTWORTEN – und wenn ihr keine Antwort habt/kennt, dann schreibt bitte auch nichts. Diskutiert werden kann anderswo im Blog ja eh überall – und hier sorgen die vielen (nicht zielführenden) Kommentare (wie zB zur Orthografie) dafür, dass die Seite immer langsamer und langsamer lädt. Und dann wird mir nichts anderes übrig bleiben, als ALLE Kommentare hier zu löschen, weil die Seite dauerhaft als Übersicht über die “Fragen”-Serie dienen soll.

  257. #260 Hans-Walter Bronder
    10. März 2015

    @Florian
    Tut mir Leid, Du hast Recht, war dumm von mir, kommt nicht wieder vor !!

  258. #261 bikerdet
    10. März 2015

    @ Mischa :
    Auch Deine zweite Idee kann nicht funktionieren. Wie soll ein schwarzes Loch kollabieren ? Rein nach unserer Erklärung besteht ein schwarzes Loch aus einer Singularität, sprich einem punktförmigen ‘Irgendwas’. Es ist auch nicht möglich, das sich das noch zusammenzieht. Außerdem würde ein schwarzes Loch die umgebenden Galaxien nicht anziehen.
    Ich möchte Dir aber einen Tipp geben, wie Du Dir das Wissen ganz schnell und toll aneignen kannst. Höre Dir bitte den Podcast von Florian an. Er heißt ‘Sternengeschichten’ und hat aktuell 118 Folgen. Dort erklärt Dir unser Gastgeber hier, der ja einen Doktor in Astronomie hat und sich super gut auskennt, sehr genau und ausführlich die Zusammenhänge im Weltall. Suche Dir zuerst ein paar Folgen aus, die Dich brennend interessieren. Aber es wäre schon super, wenn Du Dir nach und nach alle Folgen anhörst. Ich habe die Folgen (alle) auf meine I-Pod und höre sie beim Joggen. Die Folgen gibt es übrigens auch bei YouTube, falls Dir das lieber ist. Wenn Du Dir alles genau angehört hast, wirst Du SELBER wissen warum Deine Ideen nicht funktionieren.
    Viel Spaß beim hören !

  259. #262 Jens
    10. März 2015

    Leider bleiben viele hier gestellten Fragen unbeantwortet. Wie gehn wir damit um?

  260. #263 Mischa Weg
    10. März 2015

    Hallo hier schreibt mischa weg
    Kann das sein weil es gipt die quards und ich habe mir überlegt ob in den quards ein anderes universum gipt und von diesem univerum die quards vileich unser universum oder ein anderes ist könnt ihr mir die lösung schreiben und auch schreiben ob ich recht habe

  261. #264 Florian Freistetter
    10. März 2015

    @Jens: “Wie gehn wir damit um?”

    Müsst ihr denn damit umgehen? Wie gesagt: Es gibt viele Seiten für allgemeine Diskussionen hier im Blog. Und ich beantworte Fragen ja auch. Und ich kann eh niemanden hindern, hier Fragen zu beantworten und wild zu diskutieren. Ich wollte halt nur anregen, vielleicht wirklich nur dann zu schreiben, wenn man auch eine Antwort HAT und nicht alles mit Meta-Diskussion zuzuschreiben (so wie das jetzt wieder passiert). Aber egal – wenns zu voll wird, dann lösche ich das halt wirklich raus. Und wenn unbedingt Bedarf für NOCH eine Extra-Diskussionsseite besteht (wie gesagt – das gibts schon), dann kann ich sowas auch aufmachen. Ich möchte diese Fragenseite halt nur praktikabel halten.

  262. #265 bikerdet
    11. März 2015

    @ Mischa Weg :
    Höre Dir bitte die Sternengeschichten an, Florian hat dort alle Deine Fragen sehr ausführlich und leicht verständlich beantwortet.
    Solltest Du DANACH noch Fragen haben, so kannst Du sie gerne hier stellen, z.B. so : Ich habe Sternengeschichten-Folge xx gehört und noch Fragen dazu …
    Darauf wirst Du eine korrekte Antwort erhalten. Aus Deinen bisherigen zusammenhanglosen Ideen wird man nicht so richtig schlau, leider.

  263. #266 Mischa Weg
    13. März 2015

    Ich habe schon so viele bücher und dokumentationen angesehen bin schon auf wissenschaftskonkressen gewessen und habe mit meinem teleskop schon bis zur andrommeda galaxy geschaut ich kenne auch einen von meinen alten lehrern der einen doktortitel in astronomie hat
    Der hat mir viel beigebracht

  264. #267 Jens
    15. März 2015

    Ist unser Planetensystem ein typisches Planetensystem?

  265. […] der Frage zu Paralleluniversen sehr philosophisch und abstrakt wurde, geht es heute in der Serie “Fragen zur Astronomie” wieder ganz konkret und bodenständig mit einem Klassiker weiter. Die Frage ist eine, die mir sehr, […]

  266. #269 bikerdet
    16. März 2015

    @ Jens :
    Nein, es gibt kein ‘typisches’ Planetensystem. Die Entstehung von Planeten ist von sehr vielen Faktoren abhängig. Z.B. von der Größe und Zusammensetzung der Sonne, wieviele Sonnen und wie nah sie ‘nebenan’ entstehen. Sobald die Planetesimale entstehen, in unserem System soll es rund 100 gegeben haben, geht es ziemlich chaotisch zu. Kollisionen der Planetesimale sind ‘an der Tagesordnung’ , Merkur, Erde und Uranus sollen getroffen worden sein, Venus sogar zwei mal. Die äußeren Gasplaneten haben die Kometen (und übrigen Kleinkörper) ordendlich durchgerührt und im Sonnensystem aufgeräumt. Dabei kam es zu einer planetaren Migration. Juputer rückte näher an die Sonne, Saturn, Neptun und Uranus weiter weg. Uranus und Neptun tauschten dabei sogar ihre Plätze. Bei jeder dieser Aktionen hätte es im schlimmsten Fall auch zu einer Zerstörung einzelner Planeten kommen können. Ob das Planetensystem danach noch stabil gewesen wäre oder sich komplett umgestaltet hätte kann natürlich niemand sicher sagen. Die Simulationen lassen viele Möglichkeiten zu
    Du siehst, ein typisches Sonnensystem gibt es nicht und auch unseres ist weit davon entfernt.

  267. #270 Dietmar
    16. März 2015

    @Jens: Was man aber meines Wissens sagen kann, ist, dass Planetensysteme an sich häufig, also insofern typisch, sind und die Zahl der Planeten die der Sonnen wohl übersteigt.

  268. #271 robsn
    16. März 2015

    Wie kann man Licht bremsen? Wie weit wurde Licht bereits gebremst? Und wenn Licht tatsächlich gebremst werden kann, weshalb hört man immer von der konstanten Lichtgeschwindigkeit?

  269. #272 bikerdet
    16. März 2015

    @ robsn :
    Die Lichtgeschwindigkeit ist nur im Vakuum konstant. Sobald sich Licht durch ein Medium ( Luft, Wasser, usw) bewegt, wird es abgebremst. Wie weit das Licht abgebremst wird, hängt vom durchquerten Medium ab.

  270. #273 robsn
    16. März 2015

    Danke, bikerdet. So halbwegs ist mir das auch alles klar. Ein ausführlicher Artikel von Florian darüber, wäre sicher lesenswert. Mir schwirren da etliche weiterführende Fragen durch den Kopf. Zum Beispiel ob das Licht nach dem Durchqueren des bremsenden Mediums, beim Widereintritt ins das Vakuum wieder beschleunigt (was für ein Wahnsinn =D) und so weiter und so weiter.

  271. #274 robsn
    16. März 2015

    Das Licht, das uns von fernen Sternen aus erreicht, hat ja sicher auch nicht nur Vakuum hinter sich. Erreicht uns also aus allen erdenklichen Richtungen verschieden schnelles Licht? Das könnte doch sicher nen Artikel füllen.

  272. #275 bikerdet
    16. März 2015

    @ robsn :
    Hat Florian doch schon. Schaue mal ganz an den Anfang des Artikels, ein Link zu Frage 5. Da wirst Du fündig.

  273. #276 Alderamin
    16. März 2015

    @robsn

    Das Licht ist im Vakuum immer gleich schnell, das besagt die spezielle Relativitätstheorie. Sogar, wenn sich die Erde einer Lichtquelle entgegenbewegt oder von ihr weg, misst man stets genau c (nur die Frequenz ändert sich).

    Wenn Licht durch ein Medium läuft, wird es nicht wirklich abgebremst, sondern von den Elektronen absorbiert und wieder emmitiert, es wird also immer wieder kurz aufgehalten. Zwischen diesen Vorgängen breitet es sich mit c aus. Wenn es ein Medium verlässt, wird es nicht mehr aufgehalten und deswegen braucht es auch nicht zu beschleunigen.

    So ähnlich funktionierte auch dieses Experiment. Das Licht bleibt nicht wirklich stehen, es überträgt sich nur auf Elektronen, die einen Lichtpuls aufnehmen, verzögern und wieder abgeben können.

  274. #277 Mischa Weg
    16. März 2015

    Gibt es eine unentlichkeit des raumes der zeit und der geschwindichkeit im universum ?

  275. #278 bikerdet
    16. März 2015

    @ Mischa :
    Toll, ich hätte auch gerne Astronomie in der Schule gehabt. Allerdings kann man die Andromedagalaxie bereits mit bloßem Auge sehen, unter halbwegs dunklem Himmel gelingt das problemlos.
    Zu Deinem letzten Beitrag : Wir wissen es nicht. Hättest Du allerdings meinen Tipp beherzigt und die Sternengeschichten gehört, wüßtest Du das bereits. Deine ‘Ausbildung’, die Du uns in #266 geschildert hast, hat Dir nicht geholfen. Schade um die vertane Zeit.

  276. #279 Mischa Weg
    18. März 2015

    Ich habe keine ausbildung
    Das habe ich in der hauptschule gelernt
    Der lehrer hat nur mich unterrichtet weil ich mich dafür interessire.

    Die andern schüler haben sich nicht interresiert.
    Und glaubt ihr jeder für sich auch ohne forschungen
    Gipt es parraleluniversen. Also 2 dimension, 3 dimension 4,5,6…

  277. #280 Florian Freistetter
    18. März 2015

    @Mischa: Lieber Mischa: Schau dir doch mal die ganzen schon beantworteten Fragen an, die oben auf der Seite verlinkt sind. Klick die Links an und lies dir die Artikel durch. Da sind viele deiner Fragen schon ausführlich beantwortet worden. Zum Beispiel die zu den Paralleluniversen: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2015/03/09/gibt-es-andere-universen/

  278. […] heutigen Artikel der Serie “Fragen zur Astronomie” geht es zur Abwechslung mal wieder um Physik. Und um eine Frage, die die Wissenschaftler schon seit […]

  279. #282 B. Lothar
    Ludwigshafen am Rhein
    24. März 2015

    Das Hubble-Teleskop war ja nun schon eine teure Angelegenheit. Aber man konnte bei einem Fehler immerhin mit dem Space-Shuttle hinfliegen, um die Angelegenheit wieder in Ordnung zu bringen. Das geht bei dem JWST (dem Hubble Nachfolger) nicht, da es zu weit von der Erde aus positioniert wird. Warum geht man, bei einem solchen extrem anspruchsvollen techn. und finanziellen Unternehmen (die Rede ist von derzeit 8 Milliarden Euro?), so ein hohes Risiko ein ?
    Fehler können immer auftreten, da können die Ingenieure
    vorher noch so viel prüfen und testen. Das muss man sich mal vorstellen: das JWST ist noch teuerer als der riesige LHC bei Genf.

    Lothar

  280. #283 Krypto
    24. März 2015

    @B.Lothar:
    Ich bin überzeugt davon, dass sich die Planer und Finanzierer über dieses Thema intensiv ausgetauscht haben.
    Wahrscheinlich wirst Du bei ESA,NASA & Co. entsprechende Informationen finden.

  281. #284 Alderamin
    24. März 2015

    @B. Lothar

    Eigentlich sollte das JWST ja nur 1,5 Milliarden kosten…

    Der Grund für den Lagarange-2-Punkt ist, dass es sich um ein Infrarot-Teleskop handelt, und das ist im Erdschatten leichter zu kühlen (als etwa LEO-Infrarot-Teleskope, die z.B. mit Helium gekühlt werden; JWST guckt allerdings nicht im fernen Infrarot, wie diese, und kommt ganz ohne Helium aus).

    Das Shuttle gibt’s mittlerweile ohnehin nicht mehr, und mit der Orion-Kapsel wird man problemlos auch bis zum JWST kommen. Das war zwar ursprünglich nicht geplant, aber ich las mal von Vorschlägen, solche Wartungsmissionen doch durchzuführen. Man weiß ja gar nicht, wo man mit der Orion hin soll, solange der Mars noch zu ambitioniert ist.

  282. #285 Alderamin
    24. März 2015

    @B. Lothar

    Noch ein Grund für L2 ist, dass man ohne Unterbrechung fast in jeder Richtung lange belichten kann. Beim HST-Orbit kam nach 45 Minuten meistens die Erde ins Bild. Manchmal störte der Mond. Im L2 hat man alles Störende (Sonne, Erde, Mond) in der gleichen Richtung und sieht von Erde und Mond auch nur die dunklen Seiten.

  283. #286 Jens
    28. März 2015

    Gibt es Kugelsternhaufen auch um Zwerggalaxien?

  284. #287 Alderamin
    28. März 2015

    @Jens

    Sieht so aus.

    Nochmal @B. Lothar:

    Das JWST hat einen Docking-Mechanismus für Orion-Kapseln mitbekommen.

  285. […] die Sonne herum ändern? Das sind interessante Fragen, die ich deswegen auch heute für die Serie “Fragen zur Astronomie” ausgewählt […]

  286. #289 Hans-Walter
    8. April 2015

    @Florian
    Hab’ vor kurzem gelesen, dass man plant, Interferometrie mit optischen Teleskopen zu betreiben. Wie realistisch ist das, wegen des dazu benötigten “Supercomputers” ?

  287. #290 Hans-Walter
    8. April 2015

    @Florian
    Nachtrag: Ich meine natürlich Interferometrie mit sehr weit voneinander entfernt stehenden optischen Teleskopen, z.B. Basislängen von mehreren hundert-, vielleicht mehreren 1000 Kilometern.

  288. #291 Jens
    18. April 2015

    Wie werden Gravitationlinsen für die astronomische Forschung genutzt?

  289. #292 bikerdet
    24. April 2015

    Hallo Florian

    Ich habe am Mittwoch einen Vortrag an der Sternwarte gehört. Das Thema war die Entstehung des Sonnensystems. Dort wurde erklärt, das die Supernovaexplosion, die zur Entstehung des Sonnensystems führte, nur max. 1 Lichtjahr entfernt stattgefunden hat. Die Planetenentstehung sei durch einen Vorbeizug einer Sonne in ähnlicher Entferung initiert woren. Dabei sei alle Materie außerhalb des (heutigen) Kuipergürtels weggerissen worden. Hierbei sei die Ursprungswolke so verformt worden, das innerhalb des Kuipergürtels die Planeten entstanden sind.

    In wieweit ist diese Entstehungsgeschichte wahrscheinlich und wie passt die Oortsche Wolke dazu. Könnte es sie nach diesem Szenario überhaupt geben ?

    Leider konnte ich von dem Vortragenden keine Info’s zur Quelle erhalten.

  290. #293 Florian Freistetter
    24. April 2015

    @bikerdet: “In wieweit ist diese Entstehungsgeschichte wahrscheinlich und wie passt die Oortsche Wolke dazu.”

    Unwahrscheinlich ist es nicht; ob es aber so exakt gesagt werden kann, kann ich nur beurteilen, wenn ich dazugehörige wissenschaftliche Arbeit lesen könnte. Und die Oortsche Wolke entstand erst nach/während der Planetenentstehung. Da hat sich das ganze Zeug angesammelt, das während der Entstehung durch nahe Begegnungen zwischen den Objekten aus dem inneren Sonnensystem rausgeschleudert worden ist.

  291. #294 bikerdet
    24. April 2015

    @ Florian :
    Vielen Dank für die Info. Ich hatte mal gelesen, das das Sonnensystem etwa 750.000 bis 800.000 Jahre nach der SN-Explosion entstanden sei und war davon ausgegangen das sie weiter weg gewesen wäre. Müßte so ein Überrest (z.B. Neutronenstern) nicht die nahe Entstehung einer Sonne be- oder sogar verhindern.

    Leider konnte ich über die wissenschaftliche Arbeit nichts herausfinden, da der Vortragende sehr schnell gegangen ist. Ich erinnere mich nur daran, das auf der Folie auch ein paar Bilder waren, die den Vorgang schematisch darstellten. Leider war die Beschriftung so klein, das ich sie nicht entziffern konnte. Ich habe aber eine Mailadresse und werde mal sehen, ob ich eine Kopie des Vortrages bekommen …

  292. #295 bikerdet
    24. April 2015

    @ Florian :
    Leider ist meine Antwort im Nirgendwo verschwunden. Da ich den Text auch nicht nochmal verschicken kann, möchte ich Dich bitten mal nachzusehen ob er noch zu finden ist. Er ist jedenfalls nicht in der Moderation …

  293. #296 Mark S
    26. April 2015

    Warum gibt es keine Pläne für ein Weltraumteleskop mit Interferometrie im optischen oder IR Bereich?

    Gibt es technische Probleme, bzw. macht es keinen Sinn,
    ein Weltraumteleskop aus 2-3 “kleinen” Spiegeln auf einer langen “Stange” (Grundlinie) aufzubauen?

    Natürlich ist die Lichsammellleistung “gering” aber die Winkelauflösung müsste doch bombastisch sein!(?)

  294. #297 Jens
    26. April 2015

    Wie groß ist die größte Galaxis im Universum?

  295. […] der Serie Fragen zur Astronomie geht es heute wieder Mal um schwarze Löcher. Und diesmal um die interessante aber auch […]

  296. #299 Karsten
    27. April 2015

    Welcher Stern (außer der Sonne selbst) stellt eine Gefahr für das Leben auf der Erde dar? Ich denke da an solche Sachen wie Gammablitze bei Supernova-Explosionen (einer davon hat die Erde ja wohl schon mal getroffen, vor ca 450 Mio Jahren, und soll für das erste Massenaussterben verantwortlich gewesen sein) oder braune Zwerge, die möglicherweise am Sonnensystem vorbeiziehen und dabei mit Kuipergürtel und/oder Oortscher Wolke gravitativ interagieren

  297. #300 Alderamin
    27. April 2015

    @Karsten

    Möglicherweise dieser hier, der vor 70000 Jahren wahrscheinlich durch die Oortsche Wolke geflogen ist. Was immer er dort durcheinander gebracht haben sollte, braucht allerdings rund 2 Millionen Jahre bis ins innere Sonnensystem, das ist also nichts, was uns jetzt Kopfzerbrechen machen müsste.

    Eta Carinae könnte einen Gamma-Burst verusachen, ist aber wahrscheinlich weit genug weg, dass dieser keinen großen Schaden verursachen würde, und da die Bursts hauptsächlich entlang der Drehachse des Sterns abgefeuert werden und diese anscheinend bei Eta Carinae nicht in unsere Richtung weist (im Abstract steht 60°Abweichung von der Sichtlinie), auch hier Entwarnung.

  298. #301 Alderamin
    27. April 2015

    @Jens

    Wie groß ist die größte Galaxis im Universum?

    Niemand kann alle Galaxien des Universums überblicken, aber die größte bekannte Galaxie ist vermutlich IC 1101 mit 212000 +/- 39000 Lichtjahren Radius und einem umgebenden schwach, leuchtenden Halo von sogar bis zu 2 Millionen LJ Radius. Es ist laut Artikel unklar, ob es sich eher um eine flache Scheibe, die wir von oben sehen, oder um ein in der Tiefe ausgedehnteres Objekt handelt. Die Galaxie wird auf 100 Billionen Sterne geschätzt (das wäre etwa ein Faktor 30 zu Milchstraße).

    Übrigens sagt man “Galaxis” (= die Galaxie) nur zur Milchstraße, bei allen anderen sagt man “Galaxie” mit “ie” am Ende).

  299. #302 Alderamin
    27. April 2015

    @Jens

    Sorry, Link auf den oben zitierten Artikel vergessen:

    http://en.wikipedia.org/wiki/IC_1101

  300. #303 Chytharo
    NRW
    29. April 2015

    Könnte man Objekte zwischen dem Mond und der Erde mit bloßem Auge bei vollem oder zumindest fast vollem Zustand sehen?
    Also wenn zum Beispiel Raumstationen, Satelliten, Asteroiden ect. genau in der Blicklinie von der Erde auf dem Mond durchfliegen.
    Würde man dann so etwas wie einen kleinen dunklen Fleck sehen können, der “über” den Mond fliegt, wenn man genau zu dem Zeitpunkt nachts von der Erde aus auf den Mond schauen würde?

  301. #304 Florian Freistetter
    29. April 2015

    @Chytharo: Gute Frage! Werd ich mir Gedanken drüber machen und sie in einem meiner nächsten Artikel zum Thema beantworten.

  302. #305 Kyllyeti
    29. April 2015

    @Chytharo

    Hier gibt’s übrigens ein schönes Bild der ISS vor der dunklen Hälfte des Mondes.

  303. […] Weiter ging es auch bei den Fragen zur Astronomie: […]

  304. […] der heutigen Ausgabe von “Fragen zur Astronomie” geht es nicht um das ferne Universum, Galaxien oder schwarze Löcher. Heute wird es wieder einmal […]

  305. #308 Ridi
    4. Mai 2015

    1- Gibt es Planeten und/oder Sonnen, die sich nicht drehen und/oder nicht bewegen?

    2- Weshalb müssen sich Himmelskörper auf Bahnen umkreisen, anstatt direkt aufeinander zu fallen? z.B. weshalb haben sich die Planeten so in Bewegung gesetzt, dass diese sich um die Sonne kreisen?

  306. #309 Alderamin
    4. Mai 2015

    @Ridi

    zu 1: wir kennen keine. Alle Himmelskörper drehen sich. Es gibt lediglich einige, die für einen Umlauf um einen anderen, größeren Körper genau so lange brauchen, wie sie für eine Umdrehung brauchen, und dem größeren Körper somit stets die gleiche Seite zuwenden, so wie das der Mond zur Erde tut (oder der Pluto und sein Mond Charon jeweils beide zueinander). Das nennt man gebundene Rotation.
    Dass sich ein Körper gar nicht dreht, ist einfach extrem unwahrscheinlich, rein statistisch gesehen. Jede noch so kleine Abweichung vom Stillstand wäre eine langsame Rotation. Der Planet mit der langsamsten Rotation im Sonnensystem ist übrigens die Venus, sie braucht ca. 243 Tage für eine Umdrehung. Das ist länger als ihre Umlaufzeit um die Sonne von 224,7 Tagen.

    zu 2: Die Himmelskörper fallen nicht direkt aufeinander zu, weil der sogenannte Drehimpuls eine Erhaltungsgröße ist, er kann sich nicht ändern. Vereinfacht gesagt ist der Drehimpuls eines Planeten seine Masse mal Abstand zum Stern mal Umlaufgeschwindigkeit (der Anteil der Geschwindigkeit, der nicht senkrecht auf den Stern weist). Eine Umlaufgeschwindigkeit > 0 ergibt sich schon dann, wenn der Planet nur ein wenig am Stern vorbeizielen würde; nur bei einem frontalen Flug direkt auf den Stern zu wäre die Umlaufgeschwindigkeit und der Drehimpuls beide genau 0.

    Wenn nun aber der Drehimpuls nicht 0 ist, dann bedeutet dies, dass die Umlaufgeschwindigkeit größer werden muss, wenn der Abstand kleiner wird (die Masse ändert sich ja nicht, also muss die Vergrößerung der Geschwindigkeit die abnehmende Entfernung ausgleichen, damit der Gesamtbetrag gleich bleibt). Eine höhere Umlaufgeschwindigkeit heißt aber auch, dass die Fliehkraft beim Umlauf zunimmt, die den Planeten nach außen drückt, während ihn die Anziehungskraft nach innen zieht. Deswegen wird er um den Stern herum gelenkt und saust mit dem Schwung der gewonnen Geschwindigkeit wieder weg vom Stern, wobei er (Abstand nimmt zu!) wieder langsamer wird, bis er wieder zurück fällt. So ergibt sich eine mehr oder weniger elliptische Bahn.

    Die Planeten und die Sonne haben sich urpsrünglich aus einer Gaswolke gebildet, die unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabierte. Auch hier galt die Erhaltung des Drehimpulses: eine (stets vorhandene, siehe Punkt 1) zufällige turbulente Drehung der Wolke führte dazu, dass sie sich zu eine Scheibe abflachen musste, die wegen der Erhaltung des Drehimpulses nicht komplett in die Sonne stürzen konnte. Alle Bahnen von Teilchen, die nicht in der Scheibenebene lagen, oder deren Bahnen zu elliptisch waren, waren auf Kollisionskurs mit der Scheibe, und solange diese noch aus Staub und Gas bestand, war die Chance groß, dass solche Teilchen dann auch wirklich mit anderen zusammenstießen. Durch Zusammenstöße und Reibung blieb nur eine flache Scheibe übrig, in der sich die Teilchen auf annähernden Kreisbahnen um die Sonne drehten. In der Scheibe enstanden aus diesem Material dann die Planeten, die heute noch alle in der gleichen Ebene der ursprünglichen Scheibe um die Sonne kreisen, und deren Bahnen immer noch sehr nahe an Kreisen sind (bis auf die von Mars und Merkur, die merklich elliptisch sind, was auf die wechselseitige Anziehung zwischen den Planeten zurückzuführen ist). Die Planeten waren somit ein Mittel der Sonne, um den überflüssigen Drehimpuls der ursprünglichen Gaswolke loszuwerden.

  307. #310 B. Lothar
    Ludwigshafen am Rhein
    7. Mai 2015

    Hallo,
    meine Frage zielt ab, auf die Leistungsfähigkeit der Großteleskope.
    In einem Vortrag auf You Tube/MPI HD) hörte ich, daß das LBT von der räumlichen Auflösung her gesehen, derzeit das stärkste auf der Welt ist. Wenn beide 8,4m Spiegel zusammengeschaltet werden, dann hat es die räumliche Auflösung eines 23m Spiegels.
    Über das VLT in Chile habe ich gelesen, dass alle vier Spiegel kombiniert werden können, sodaß sie wirken, wie ein Teleskop mit einem Durchmesser von 200m. Die beiden Keck-Teleskope lassen sich sicher auch zusammenschalten und erzielen dann auch eine deutlich größere Auflösung als ein Spiegel alleine.
    Ich frage mich dann, wozu muss man dann noch für sehr viel Geld, in den nächsten Jahren 30 bzw. 40m Spiegel bauen, wenn das VLT heute schon die Auflösung eines 200m Spiegels bringt?
    Können Sie mir bitte die Dinge hier mal erklären, sodass ich es verstehen kann. Welche Teleskope bringen was genau und worin liegen die Unterschiede, ob das Teleskop alleine oder mit anderen Teleskopen zusammengeschaltet betrieben wird.
    Viele Grüße
    Lothar

  308. @Lothar: Das VLT ist ein Radioteleskop. Da kannst du die Signale der einzelnen Teleskope aufzeichnen und sie nachträglich am Computer interferieren und so ein entsprechend großes Teleskop simulieren. Bei optischen Teleskopen geht das aber nicht. Da müsstest du die Daten der einzelnen Teleskope in Echtzeit austauschen und entsprechend schnelle Leitungen durch die ganze Welt legen. Abgesehen davon funktioniert Interferometrie bei den viel kleineren optischen Wellenlängen auch nicht so gut wie bei den größeren Radiowellenlängen.

  309. #312 Lutz Komischke
    8. Mai 2015

    Hallo zusammen,

    ich habe gestern den Podcast über die Missverständnisse
    zu Schwarzen Löchern gesehen.

    Dort hieß es das die Materie zu etwas zusammengepresst wird,
    wovon unbekannt ist zu was.

    Zu reiner Energie kann es ja nicht sein, sonst wäre ja auch
    keine Gravitation mehr vorhanden.

    Wäre es nicht naheliegend anzunehmen, das es zu
    “Dunkler Materie” zusammengepresst wird.

    Die Gravitation ist noch vorhanden und keine
    Elektromagnetische Strahlung mehr da.

    Und wenn die Supermassiven Schwarzen Löcher in den
    Galaxien “verdunsten” weis man ja wohin die Dunkle Materie
    sich unsichtbar hin verteilt. hat oder nicht ?

  310. #313 Alderamin
    8. Mai 2015

    @Florian

    Das VLT ist ein Radiotelekop.

    Ich glaube Du verwechselst das VLT mit dem VLA..

  311. @Alderamin: Da hast du vollkommen Recht. Aber im Prinzip bleibt mein Argument bestehen. Die VLTs stehen alle direkt nebeneinander, da kriegt man die Daten leicht synchronisiert. Wenn die eine größere Distanz überspannen sollen, wirds kompliziert.

  312. #315 Jens
    8. Mai 2015

    Sind die Kugelsternhaufen im Halo der Milchstraße älter als die Milchstraße selbst?

  313. #316 Alderamin
    8. Mai 2015

    @Lutz Komischke

    Zu reiner Energie kann es ja nicht sein, sonst wäre ja auch keine Gravitation mehr vorhanden.

    Selbstverständlich erzeugt Energie Gravitation. Im sogen. Energie-Impuls-Tensor , der die Raumkrümmung in der allgemeinen Relativitätstheorie bestimmt, gehen Masse, Energie und andere Größen mit ein. Da 95% der Nukleonenmasse in der Bindungsenergie der Quarks steckt, aus der sie bestehen, muss diese Energie ja offenbar auch Gravitation verursachen.

    Kein Mensch weiß bisher, was Dunkle Materie genau ist, aber vermutlich besteht sie einfach aus bisher unentdeckten Teilchen, die nicht elektromagnetisch wechselwirken. Dass schwarze Löcher dunkel sind, rührt aber daher, dass ihre Schwerkraft kein Licht entweichen lässt, das hat nichts mit dem Dunkelsein der dunklen Materie zu tun.

    Was genau in der Singularität eines Schwarzen Lochs passiert, weiß man nicht, nicht einmal, ob es diese überhaupt gibt, vielleicht ist das ein Zustand extremer Energiedichte wie beim Urknall, in dem es keine unterscheidbaren Teilchen mehr gibt, wer weiß. Wenn Schwarze Löcher durch Hawking-Strahlung zerfallen, erzeugen sie auch nicht (nur?) dunkle Materie (wenn überhaupt), sondern alle möglichen Teilchen.

  314. #317 Lutz Komischke
    9. Mai 2015

    @Alderamin

    Wenn Du von Nukleonenmasse und Bindungsenergie
    sprichst ist ja wieder “normale Materie” im Spiel
    die in Schwarzen Löchern ja nicht mehr
    vorhanden zu sein scheint und nicht “reine Energie” .
    (Wozu sucht man sonst nach Gravitronen und Higgs Teilchen um die
    Gravitation und die Masse zu erklären ?).

    Ausserdem meine ich in den “Missverständnissen zu
    Schwarzen Löchern” gelernt zu haben, das es dort keine Singularität gibt.
    (Das ist eine rein mathematische Betrachtungsweise und hat mit
    der physikalischen Realität nichts zu tun).

    Ich hoffe Du verstehst was ich meine.

    Ich denke einfach das die “Dunkle Materie” einfach der Zwischenschritt
    zwischen “Energie” und der “normalen Materie” die mit der elektromagnetischen
    Strahlung interagiert ist, und in Schwarzen Löchern wieder zu diesem Zustand
    “zerfällt” .

  315. #318 B. Lothar
    Ludwigshafen am Rhein
    9. Mai 2015

    Hallo
    Meine Herren “Aldemarin” und Florian Freistetter!
    Das Very Large Teleskop in Chile besteht aus vier 8,2m Spiegeln, welche zusammengeschaltet werden können.
    Das VLT ist definitiv kein Radioteleskop. Zu lesen eigentlich überall, auch in der Wikipedia. Ich verwechsle hier mal gar nichts, wie mir unterstellt wird.
    Meine Fragen vom 7. Mai sind nach wie vor unbeantwortet.
    Gruß
    Lothar

  316. #319 Alderamin
    9. Mai 2015

    @B. Lothar

    Ich habe nicht Dir, sondern Florian unterstellt, das VLT mit dem VLA verwechselt zu haben, was er dann bestätigt hat.

    Die optische Interferometrie ist äußerst komplex und benötigt viel Rechenaufwand, es kommt dabei kein Bild heraus, sondern ein Muster aus Interferenzstreifen, aus dem man erst ein Bild synthetisieren muss. Das Blickfeld dabei ist winzig klein, flächige Objekte wie Nebel oder Galaxien kann man nicht abbilden. Meist reichen den Beobachtern die Streifen aus, um z.B. den Durchmesser eines Sterns daran zu bestimmen (wenn die Streifen verschwinden, ist das Objekt aufgelöst). Das Keck-Interferometer wurde daher nie fertig gestellt und eingestampft, und die Beobachtungen mit dem VLTI kann man fast schon an den Fingern abzählen.

    Ein Großteleskop wie das EELT oder TMT werden auf einen Schlag riesige Blickfelder als Klarbilder liefern, ohne Extraaufwand. interferometrie wird diese nie ersetzen können.

  317. @B.Lothar: “Ich verwechsle hier mal gar nichts, wie mir unterstellt wird.”

    Niemand unterstellt etwas. ICH habe das VLT mit dem Radioteleskop VLA verwechselt und darauf hat sich Alderamin bezogen.

    “Meine Fragen vom 7. Mai sind nach wie vor unbeantwortet.”

    Also meine Antwort, dass es nicht so einfach ist, optische Teleskope zwecks Interferometrie weltweit zu synchronisieren, reicht nicht?

  318. #321 bikerdet
    9. Mai 2015

    In der letzten Zeit sieht man immer öfter Tabellen um Sonnenfinsternisse auf den Jupitermonden beobachten / fotografieren zu können. Also keine Bedeckungen, sondern Sonnenfinsternisse durch andere Jupitermonde. So wird z.B. am 16.5. um 00:38 Uhr der Mond IO für 4 Min. den Mond Europa verfinstern.

    Meine Frage ist jetzt : Ist es damit vorbei wenn Jupiter seine Achsstellung ändert und wir nicht mehr genau auf die Äquatorebene Jupiters schauen ? Es kommt doch eigendlich nur darauf an, ob die Monde in der Ebene bleiben. Oder übersehe ich da was ?

  319. #322 B. Lothar
    Ludwigshafen am Rhein
    9. Mai 2015

    Hallo,

    die Mißverständnisse sind beseitigt und die neue Antwort von “Aldemarin” hilft mir weiter.
    Vielen Dank
    Lothar

  320. #323 Alderamin
    9. Mai 2015

    @bikerdet

    Ja, damit ist es jetzt vorbei, Jupiter bewegt sich weiter und die Knotenlinie der Jupitermondbahnen zeigt nicht mehr in Richtung Erde/Sonne. Wechselseitige Ereignisse der Monde gibt es erst wieder in 6 Jahren, wenn die “andere Seite” der Knotenlinie in unsere Richtung zeigt. Ist genau wie bei den Saturnringen, die sich alle 15 Jahre schließen und dann “verschwinden”, nur ist die Achsneigung von Jupiter und seinen Monden nicht so groß wie beim Saturn.

  321. #324 bikerdet
    11. Mai 2015

    @ Alderamin :
    Vielen Dank, an die auf- und absteigenden Knoten habe ich nicht gedacht ….

  322. #325 Cakir
    13. Mai 2015

    Ich habe einige Fragen bezüglich die Rotations Zeit der Planeten.
    Der Mars braucht ja für die Rotation 24 h 37 min, also knapp 40 Minuten mehr als die Erde.
    Wenn wir aber die anderen Planten im Sonnensystem beachten, brauchen z.B Gasriesen weniger Zeit für die Rotation.
    Jupiter und Saturn haben ja auch fast ne identische Rotationsperiode. Jupiter braucht 9 h 55 min und Saturn braucht 10 h 33 min, also braucht der Saturn auch knapp 40 Minuten mehr als Jupiter.
    Gasriesen Rotieren also schneller, aber wieso? Welche Faktoren spielen da eine Rolle? Masse? Dichte? usw.
    Wieso braucht aber die Venus so verdammt lange für ne Rotation? (243 Tage 27 min)
    Der Merkur z.B braucht 58 d 15 h 36 min, also desto kleiner der Planet, desto länger die Rotation? Ergibt aber auch irgendwie kein Sinn, da der Pluto deutlich kleiner ist und deutlich weniger Zeit braucht, als der Merkur. (6 d 9 h 17 min)

  323. #326 Torq Serpilian
    Hannover
    15. Mai 2015

    Per Swing-by zu Proxima Centauri?

    Wäre es zumindest theoretisch möglich, eine Raumsonde mit einer von Vielzahl von Swing-Bys so zu beschleunigen, dass sie innerhalb einer halbwegs sinnvollen Zeit Proxima Centauri erreichen kann? Wäre die denkbare Geschwindkeit, die eine Raumsonde durch Swing-Bys erreichen kann, durch die Gegebenheiten der Himmelskörper in unserem Sonnensystem begrenzt? Und wenn ja, wie hoch wäre diese Geschwindigkeit?

    Ich würde mich auch sehr über eine Sternengeschichte zum Thema Gravity-Assist/Swing-By freuen!

    um innerhalb einer halbwebs sinnvollen Zeit

  324. #327 Spritkopf
    15. Mai 2015

    @Torq Serpilian

    Wäre es zumindest theoretisch möglich, eine Raumsonde mit einer von Vielzahl von Swing-Bys so zu beschleunigen, dass sie innerhalb einer halbwegs sinnvollen Zeit Proxima Centauri erreichen kann?

    Die Endgeschwindigkeit, die du erreichen kannst, ist tatsächlich auch dann begrenzt, wenn du mehrere Swing-Bys hintereinander nutzt.

    Bei jedem Swing-By-Manöver kann deine Raumsonde nicht mehr als um das Doppelte der Bahngeschwindigkeit des Planeten schneller werden, den sie für das Manöver benutzt. Und spätestens dann, wenn du die Fluchtgeschwindigkeit für das Sonnensystem überschritten hast, geht es unweigerlich nach draußen. Das heißt, du könntest dann höchstens noch einmalig die Planeten zum Swing-by nutzen, deren Bahnen sich außerhalb deiner gegenwärtigen Position zur Sonne befinden (und das auch nur, wenn sie halbwegs auf deiner Flugbahn liegen).

    Hier ist eine Grafik, die die Swing-by-Manöver von Voyager 2 an Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun zeigt. Manöver, die aber nur deswegen geflogen werden konnten, weil zu dem Zeitpunkt die Planetenkonstellation äußerst günstig dafür war:

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/Voyager_2_velocity_vs_distance_from_sun.svg

    Das nächste Mal gibt es eine Konstellation, in der diese vier Swing-bys möglich sind, erst wieder im 22. Jahrhundert.

  325. #328 Krypto
    15. Mai 2015

    @Cakir: Soweit ich weiß, kann man da keine generellen Regeln aufstellen, wenn man mal von gebundenen Rotationen/Resonanzen und Obergrenzen absieht. So kann z.B. ein ordentlicher Impakt in der Vergangenheit eine größere Rolle spielen als die ursprüngliche Rotation bei Planetenbildung.

  326. #329 Cakir
    15. Mai 2015

    @Krypto

    Nope, es gibt generelle Regeln, wie ich grad nun gefunden habe.

    “Dennoch rotiert zum Beispiel Jupiter aufgrund seiner geringen mittleren Dichte viel schneller als zum Beispiel die Erde.”

    Ich war irgendwie sicher, dass die Dichte eine Rolle spielt. 😉

    Quelle: http://www.sterngucker.de/artikel/allgemeines/jupiter-der-gasriese-im-sonnensystem/

    Bezüglich Venus, hast kannst du aber recht haben.
    Habe folgendes gefunden:

    “man vermutet aber, dass es etwa mit einem gewaltigen Ereignis in der Frühgeschichte der Venus zu tun hat. Ursprünglich wird der Planet ein ganz “normale” erdähnliche Rotation gezeigt haben. Eine Kollision mit einem großen Objekt könnte das dann aber geändert haben. Solche Kollisionen mit Überbleibseln aus der Entstehungsphase des Sonnensystems waren in der Frühphase unseres Sonnensystems noch deutlich häufiger.”

    Quelle: http://www.astronews.com/frag/antworten/1/frage1137.html

  327. #330 Spritkopf
    15. Mai 2015

    @Myself

    Hier ist eine Grafik, die die Swing-by-Manöver von Voyager 2 an Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun zeigt. Manöver, die aber nur deswegen geflogen werden konnten, weil zu dem Zeitpunkt die Planetenkonstellation äußerst günstig dafür war:

    Wobei ich bei nochmaligem Blick auf die Grafik feststelle, dass der letzte Swing-By kein beschleunigendes, sondern ein abbremsendes Manöver für Voyager 2 war, weil es nicht um den Swing-By an sich ging, sondern darum, Neptun so nahe zu kommen, um ihn besser studieren und Bilder von ihm machen zu können.

  328. #331 Torq Serpilian
    Hannover
    15. Mai 2015

    @Spritkopf:

    Herzlichen Dank für Dein Feedback! Und ich bitte für meine “unordentliche” Eingangsfrage um Entschuldigung:(

  329. #332 Jens
    16. Mai 2015

    Es wird vermutet, dass jenseits des Kuipergürtels noch ein etwa erdgrosser Planet um die Sonne kreist. Wie kommt man darauf und könnte man ihn in absehbarer Zeit entdecken? Z.B. New Horizon?

  330. #333 Florian Freistetter
    16. Mai 2015

    @Jens: Such mal in meinem Blog nach “PLanet X” – da findest du jede Menge Artikel zu diesem Thema. Hier ist ein Einstieg: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/10/11/nicht-jeder-planet-x-ist-gefahrlich/

  331. #334 bikerdet
    16. Mai 2015

    @ Cakir in #329 :
    Mich wundert es etwas, das Dir niemand widersprochen hat.
    Aber unser Erde dreht sich nicht wegen der größeren Dichte so langsam, sondern weil sie vom Mond abgebremst wird. Im Gegenzug entfernt sich der Mond von der Erde. Aktuell bremst der Mond die Erde um 1sek / 100.000 Jahren, er entfernt sich dabei um 4 cm / Jahr. In seiner Anfangszeit war der Mond der Erde viel näher, die Gezeitenkräfte deshalb sehr viel stärker und ebenso die Abbremsung. Vor etwa 100 Mio. Jahren betrug die Jahreslänge noch 400 Tage. Die Erde drehte sich also in weniger als 22 Std. um sich selbst. Als der Mond entstand, drehte sich die Erde sogar in nur 8 Std. um sich selbst. Und damit schneller als es aktuell der Jupiter tut. Da Jupiter immer kleiner wird, die Schwerkraft komprimiert die Gase, könnte er sich früher langsamer gedreht haben.
    Leider habe ich dazu keine Info’s finden können, evtl. weis aber jemand anders hier mehr….

  332. #335 Alderamin
    16. Mai 2015

    @bikerdet

    Doch, es gibt offenbar einen Zusammenhang, allerdings zwischen der Masse und der Rotationsrate:

    http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/exoplanets/first-exoplanet-quick-spin/

    Dass die Venus durch einen Impact so langsam rotiert, habe ich auch mal gelesen (Merkur möglicherweise auch).

  333. #336 Cakir
    16. Mai 2015

    @bikerdet

    Das der Mond die Erde ausbremst, war mir schon klar. 😉
    Mich würde auch interessieren, ob die zahlreichen Monde von Saturn, Jupiter etc. den Planeten auch ebenfalls ausbremsen?
    Würde z.B der Saturn ohne die ganzen Monde schneller rotieren? Oder sind die Monde im Vergleich einfach zu klein? Der Saturn ist ja riesig, daneben sind die Monde praktisch Staubkörner. :)

  334. #337 Krypto
    17. Mai 2015

    @Cakir: Du kennst doch bestimmt, wie Eiskunstläufer Pirouetten machen? So verhalten sich auch Planeten. Stichwort wäre Impulserhaltung. Dementsprechend wird durch Radiusverkleinerung die Rotation beschleunigt. Bei Gasriesen gibt es noch Bremsvorgänge durch Reibungs- und Zentrifugaleffekte, welche bei erdähnlichen Planeten nicht so stark ausfallen. Irgendwo habe ich einmal aufgeschnappt, dass die Übergangsschichten oberhalb des metallischen Wasserstoffs auch eine Rolle im Rotationsverhalten spielen sollen. Was die Monde betrifft, kann ich mir nicht vorstellen, dass sie einen unserer Gasriesen nennenswert abbremsen könnten. Im Wesentlichen behalten die Planeten jedoch den bei ihrer Entstehung bzw. schweren Impakten erhaltenen Drehimpuls. Wie Alderamin geschrieben hat, könnten wir bald grobe Regeln ermitteln, was einen Zusammenhang zwischen Masse und Tageslänge betrifft, aber dazu reicht die momentan vorhandene Datenbasis noch nicht aus.

  335. #338 bikerdet
    17. Mai 2015

    Der Zusammenhang müßte Masse vs Durchmesser sein, also die von Cakir angeführte Dichte. Durch den Massezuwachs erhöht sich auch der ‘eingefangene’ Drehimpuls. Somit müssten Körper, die viel Masse auf kleinem Volumen haben auch schneller rotieren. Leider ist es mir nicht möglich auszurechnen, ab welchem Verhältnis die Größe den Drehimpuls dominiert. So dreht sich die Sonne, trotz größerer Masse bei ähnlicher Dichte wie Jupiter, am Äquator in etwa 25 Tagen um sich selbst. Sie müßte sich aber nach der in #329 angegebenen Definition viel schneller drehen. Hier spielt also der Durchmesser eine Rolle. So gibt es ja Neutronensterne, die im Millisekundentakt rotieren. Allerdings ist das Verhältniss Masse/Durchmesser dort sehr extrem. Ich habe von SL gelesen, die mit fast Lichtgeschwindigkeit rotieren. Umgekehrt ist bekannt, das die Wolkenbänke, die im Winterhalbjahr die Nordhalbkugel der Erde bedecken, ebenfalls eine Verlangsamung (im gerade noch messbaren Bereich..) erzeugen.

    Ob die Monde der Gasplaneten messbaren Einfluss auf diese haben ist mWn unbekannt. Wir sehen ja nur die äußerste Atmosphäre. Selbst wenn die Kerne der Gasplaneten verlangsamt würden, messen können wir es nicht.

    Evtl. üben auch die Planeten einen Gezeiteneffekt auf die Sonne aus. Die Erde entfernt sich mit etwa 15cm/Jahr von der Sonne. Als einziger Grund ist noch die Übernahme des Drehimpulses von der Sonne im Rennen. Die Abbremsung der Eigendrehung der Sonne läge dabei rechnerisch nur im Millisekundenbereich je Jahrhundert und ist für uns nicht messbar.

    btw : Venus soll in ihrer Frühphase zweimal von Protoplaneten getrofen worden sein. Der erste Impakt bremste sie ab, der zweite soll die Achsdrehung verursacht haben. Der zweite Impakt soll auch den beim ersten Einschlag entstandenen Mond zerstört / aus der Bahn geworfen haben. Merkur hingegen konnte durch seine Sonnennähe keinen Mond bilden. Seine beim Impakt ausgeschleuderte Masse wurde von der Sonne angezogen.

  336. #339 A-P-O
    19. Mai 2015

    Stichwort Eismonde.
    Könnte man die kilometerdicken Eispanzer von Enceladus und Europa entfernen, würde dann das darunter liegende Wasser schlagartig in den Raum vaporisieren und von den Monden buchstäblich nichts mehr übrig bleiben (abgesehen vom Gesteinskern)?
    Wenn Ja, wie konnten dann solche Eis-und-Wasser-Monde überhaupt entstehen?

  337. #340 Captain E.
    19. Mai 2015

    @A-P-O:

    Nur zum Teil, würde ich annehmen. Der Rest würde gefrieren. Kalt genug sollte es ja sein.

  338. #341 Crazee
    19. Mai 2015

    Das ist eine schöne Frage für What-if von XKCD. Darf ich die da einreichen?

  339. #342 Alderamin
    19. Mai 2015

    @A-P-O

    Der Tripelpunkt des Wassers liegt bei 0°C (das ist ja gerade der Nullpunkt der Skala). Bei geringeren Temperaturen gibt’s nur noch Eis oder Dampf. Da die Eismonde außerhalb der Schneegrenze im Sonnensystem liegen, würde freigelegtes flüssiges Wasser durch Kochen schnell oberflächlich abkühlen (Verdunstungskälte) und zufrieren und danach nur noch langsam zu Wasserdampf (besser: -gas) sublimieren. Unter dem Eis bliebe das (dichtere, schwerere) Wasser unter Druck und könnte flüssig bleiben, solange es eine innere Wärmequelle gibt, die es über dem Schmelzpunkt hält (radioaktiver Zerfall, Gezeitenreibung).

  340. #343 A-P-O
    19. Mai 2015

    @Alderamin: soweit verständich. Die Monde würden also “nur” kleiner werden. Wie steht es aber mit der ursprünglichen Entstehung? Lagerten sich hier Eiscluster an einem Gesteinskern, der ja auch erst entstanden sein musste (Planetesimal)? Was sollte das Wasser dazu bringen? Viel wahrscheinlich wäre da schon, dass das Wasser sich als Ringe um den Mutterplanten anordnet. Die Kometen-Kompakt-Theorie dürfte hier wohl nicht greifen, da ja kaum ein genügend groß Kern vorhanden war, auf den ein Einschlag stattfinden hätte können?

    @Crazee: Ich kenne Randall Munroes Blog und What-If-Buch? Nimmt er noch Fragen an? Dann mach ich das gleich mal selber. Danke für den Tipp?

  341. #344 Alderamin
    19. Mai 2015

    @A-P-O

    Nein, Eis und Staub waren gut gemischt, und Eis haftet gut an einander, so werden sich die befrorenen Staubteilchen aneinandergeheftet haben und zu größeren Strukturen gewachsen sein. Ein Gesteinskern kann sich erst ausbilden, wenn das Wasser im Inneren eines größeren Objekts aufschmilzt (Differentiation; das Gestein enthielt ja auch radioaktive Bestandteile) und das schwere Material nach unten sinkt. Im Prinzip passiert das gleiche bei noch größeren Objekten mit dem Gestein und Eisen.

    Falls durch den Einfall von größeren Objekten und die damit einhergehende Erhitzung ein Teil des Wasser verloren ging, dann konnte danach immer noch wasserreicher Staub dieses ersetzen (und das verlorene Waser fror ja auch in der Umlaufbahn wieder, also könnte das Objekt das Eis teilweise wieder aufgesammelt haben).

    Es ist einfach sehr viel Wasser in der protoplanetaren Scheibe gewesen (jenseits der Schneegrenze), irgendwo muss es am Ende geblieben sein. Nur auf den inneren Planeten, in deren Umlaufbahn es zu warm für Wasser war, musste es duch Asteroiden und Kometen nachgeliefert werden.

  342. […] Diese Frage wurde mir in letzter Zeit häufig gestellt und ich möchte sie daher in meiner Serie “Fragen zur Astronomie” […]

  343. #346 willi1
    22. Mai 2015

    hier finde ich euch also wieder!

    habt ihr die frage nach urknall zurück gestellt auf später? in dem blog ist ja tote hose. ziemlich abrupt.
    ich habe allerdings auch keine neuen erkenntnisse.

  344. […] wird es in der Serie “Fragen zur Astronomie” wieder einmal ganz grundlegend. Jeder kennt Sternbilder und von Sternzeichen hat sicher auch jeder […]

  345. #348 Janico
    25. Mai 2015

    Könnte man mit einem Lichtsegel oder Sonnensegel auch wie mit einem normalen Segel aufkreuzen, um so im Zickzackkurs näher zur Sonne zu fliegen? Bei Segeln im Wind funktioniert das über den Tragflächeneffekt, gibt es diesen Effekt auch mit elektromagnetischer Strahlung?

  346. #349 Simon Deutschl
    26. Mai 2015

    Am Ende des Lebens einer entsprechend großen Sonne wird diese zum schwarzen Loch. Sobald das schwarze Loch da ist, “frisst” dieses gnadenlos alles an Materie, die den Ereignishorizont überschreitet.

    Gibt es eigentlich einen Zustand, in dem das schwarze Loch wieder zu etwas anderem werden könnte? Oder wächst es einfach immer weiter, je mehr Materie es verschlingt? Und könnte so ein schwarzes Loch theoretisch groß genug werden, um das Universum zu vernichten (vorausgesetzt, es gibt genügend Materie im Universum, um das schwarze Loch so groß werden zu lassen)? Und was passiert eigentlich, wenn zwei schwarze Löcher aufeinander treffen?

    Ich weiß, das ist jetzt mehr als eine Frage, aber diese Reihe an Fragen schwirrt schon länger in meinem Kopf herum.

  347. #350 Jens
    26. Mai 2015

    In welcher Entfernung kann man die Erde mit heutiger Beobachtungstechnik grad noch nachweisen?

  348. #351 T
    26. Mai 2015
  349. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” geht es heute zur Abwechslung mal um die Planeten. In unserem Sonnensystem unterscheiden wir da ja […]

  350. #353 Karsten
    1. Juni 2015

    Gibt es eigentlich irgendetwas neues bezüglich der Nemesis-Theorie? Das wir also in einem Doppelsternsystem leben, dessen 2. Komponente ein sehr dunkler roter Zwergstern (eben besagter Nemesis) sein soll, der etwa alle 26 Mio Jahre der Sonne und damit der Erde so nahekommt, dass er Einfluss auf das innere Sonnensystem nehmen kann? Indem er zum Beispiel die Bahnen der Kometen in der Oortschen Wolke stört? Und damit zusammenhängend: kann man inzwischen (ohne Nemesis zu Hilfe nehmen zu müssen) die Umlaufbahn des Zwergplaneten Sedna befriedigend erklären? Der ja wohl in einem Orbit um die Sonne kreist, in dem man normalerweise keinen Himmelskörper vermuten würde?

    Und was ist mit dem vermuteteten Gasriesen, der ebenfalls irgendwo zwischen Kuiper-Gürtel und Oortscher Wolke “herumgeistern” soll – weiß man da inzwischen Genaueres?

  351. #354 Alderamin
    1. Juni 2015

    @Jens

    In welcher Entfernung kann man die Erde mit heutiger Beobachtungstechnik grad noch nachweisen?

    Das Designziel des Weltraumteleskops Kepler (das ich mal als das weitreichendste Gerät zur Entdeckung erdähnlicher Planeten deklariere) war, bei einem Stern 12. Größe Helligkeitsänderungen von 20 Teilen pro Million zu entdecken; ein erdähnlicher Planet würde etwa 80 Teile pro Million an Verdunklung (vor einem sonnengroßen Stern) verursachen. Andere Sterne erwiesen sich als etwas variabler als die Sonne, aber mal ausgehend davon würde man die Erde noch im Transit vor der Sonne aus einer Entfernung entdecken, aus der sie 12. Größe hätte. Dazu wären (nach Designziel) mindestens drei Transits, also mindestens etwas mehr als zwei Jahre Beobachtung, nötig.

    Die absolute Helligkeit der Sonne beträgt 4,83 Größenklassen, das ist die Helligkeit bezogen auf 10 pc (32,6 Lichtjahre) Entfernung. 12. Größe ist 7,17 Größenklassen oder den Faktor 10^(7,17*0,4) = 738 mal dunkler als 4,83 Größenklassen. Da die Helligkeit mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt, hat man diesen Faktor bei Wurzel aus 738 = 27,16-facher Entfernung, das sind rund 270 pc oder knapp 900 Lichtjahre.

    So weit entfernt könnte Kepler die Erde vor der Sonne gerade noch nachweisen, vorausgesetzt, sie würde aus dieser Richtung auch Transits vor der Sonne durchführen.

    Falls nicht, käme noch die Dopplermethode in Frage, mit der gemessen wird, wie stark die Gravitation des Planeten seinen Mutterstern beim Umlauf zum Wackeln bringt. Diese Methode ist derzeit in der Lage, Geschwindigkeitsänderungen von ca 1 m/s nachzuweisen. Die Erde veranlasst mit 1/333000 der Sonnenmasse und 150 Millionen km mittlerem Abstand zur Sonne diese dazu, pro Jahr einen (Beinahe-)Kreis von 450 km um das gemeinsame Baryzentrum zu drehen. Damit komme ich auf eine maximale Geschwindigkeit von 0,09 m/s, ein Faktor 10 zu wenig. Daher kann der verlinkte HARPS (Stand der Technik) bisher nur Supererden (ca. 10 Sonnemassen) um kleine Sterne nachweisen, die Erde bliebe unentdeckt.

  352. #355 bruno
    Könnten (Terroristen) Asteroiden als Waffe missbrauchen?
    3. Juni 2015

    YEAH. Geile Frage!
    …die Idee kam mir gerade erst…

    Was wäre wenn…
    Terroristen … Raketen… entwickelten/ einsetzten … um… dann… spontan … einen Asteroiden von seiner Bahn (zB Apophis) auf die Erde zu lenken … um.. die (kapitalistische/ korrupte/ ungläubige) Menschheit alternativ zu erpressen oder auszulöschen…

    worst case scenario…. die “jungs” haben irgendwas (massereiches), um Apophis die letzten nullkommagrad … in Richtung Erde umzuleiten… wie realistisch wäre eine Konterraktion und wie lange würde das im besten Falle dauern … den “Counter-strike” loszuschicken???
    (anbetracht dessen was “die jungs” realistischerweise ins All schicken könnten?)

  353. #356 Krypto
    3. Juni 2015

    @Bruno:
    Wer solche Raketen ungestört bauen kann, braucht keine Asteroiden, um ultimative Zerstörungen anzurichten.

  354. #357 Jens
    3. Juni 2015

    @Alderamin: Danke für diese ausführliche Erläuterung.

  355. #358 Jens
    4. Juni 2015

    Warum sind die Einschlagkrater auf der Vorderseite des Mondes größer als auf der Rückseite?

  356. #359 Florian Freistetter
    4. Juni 2015

    @Jens: Auf der Rückseite des Mondes findest du den größten Krater des ganzen Sonnensystems!

  357. #360 bikerdet
    4. Juni 2015

    @ Jens :
    Das liegt an der Dicke der Mondkruste. Auf der Rückseite des Mondes ist sie bis zu 150 Km dick, auf der Vorderseite im Mittel nur 1/2 so dick. Teilweise ist die Kruste dort aber nur wenige Km dick. Einschlagende Meteoriten durchschlugen die Kruste und Lava lief hinein -> Bildung der Mare. Die wärmere und dünnere Kruste führte auch dazu, das das Material beim Einschlag vorrangig nach außen geschleudert wurde, auf der dickeren und härteren Kruste der Rückseite aber vorrangig in den Krater zurück fiel. Rechnet man diese rein optische Veränderung raus, sind die Krater auf Vorder- und Rückseite statistisch gleich groß.

  358. #361 Kyllyeti
    4. Juni 2015

    @ Jens

    … und warum die Kruste auf der Rückseite des Mondes so deutlich dicker ist, wurde übrigens hier erklärt.

  359. #362 Jens
    5. Juni 2015

    @Kyllyeti
    leider funktioniert dein Link nicht. Wäre aber schon ineressant zu wissen warum die Kruste auf der Rückseite des Mondes deutlich dicker ist.

  360. #363 Kyllyeti
    5. Juni 2015

    @Jens

    Oh, tut mir leid – also noch mal:

    die Beschreibung der derzeit plausibelsten Theorie findest du hier.

  361. #364 Jens
    7. Juni 2015

    Der Mond zeigt der Erde immer die gleiche Seite weil er eine gebundene Rotation um sie ausführt. Welche Monde in unserem Sonnensystem tun das auch?

  362. #365 Alderamin
    7. Juni 2015

    @Jens

    Charon, Phobos, Deimos… es gibt ein paar Hundert Monde im Sonnensystem, niemand wird im Kopf haben, welche davon alle gebunden rotieren (sofern Rotationraten überhaupt bekannt sind). Es ist eine Fleißarbeit, diese alle im Web zu suchen, das kannst Du z.B. auch selbst versuchen. In Wikipedia steht ja eigentlich alles drin, was man über die Körper des Sonnensystems weiß.

  363. #366 AmbiValent
    7. Juni 2015

    @Jens

    Florian hat auch gerade etwas über die Plutomonde Nix und Hydra geschrieben, die eben nicht gebunden rotieren. Damit sind sie die große Ausnahme – mir fällt sonst nur der Saturnmond Hyperion ein.

  364. #367 Alderamin
    7. Juni 2015

    @Ambivalent

    Phoebe (Saturn) und Nereide (Neptrun) rotieren z.B. auch nicht gebunden, und viele der kleinen Monde mit großen Bahnneigungen und großen Entfernungen von ihren Mutterplaneten vielleicht auch nicht (aber die Rotationsperioden sind da meist unbekannt).

    Die großen Jupiter-, Saturn- und Uranusmonde schon, und (für mich) überraschenderweise auch Triton, obwohl er den Neptun retrograd umläuft.

  365. […] denn normalerweise verhalten sich Monde ganz anders. Es lohnt sich also, in der Serie “Fragen zur Astronomie” einmal genauer darüber nachzudenken. Also: Wie rotieren die Monde in unserem […]

  366. #369 f.sonnleitner
    wien
    11. Juni 2015

    Tritt im Zentrum einer Spiralgalaxie Materie ein oder aus? Funktioniert sie also wie ein Feuerwerksrad oder wie ein Badewannenauslauf??

  367. #370 klauszwingenberger
    11. Juni 2015

    @ f.sonnleiter:

    “Wie ein…” ist ein gefährlicher Ansatz, weil kosmische Vorgänge mit Alltagsphänomenen nur sehr schwer vergleichbar sind. Auch wenn sich die Naturgesetze nicht unterscheiden: man betrachtet ganz andere Skalen.

    Die in den Zentren von Spiralgalaxien befindlichen extremen Masseansammlungen bis zum supermassiven SL akkretieren in der Regel etwas Materie. Die Mengen sind aber gemessen an der Gesamtmasse der Galaxie nicht der Rede wert.

    Das, was in angesammelt wird, landet wegen des Grundsatzes der Drehimpulserhaltung erst einmal in einer rotierenden Scheibe. Durch die Abbremsung in der Scheibe geht ein Teil des Impulses verloren (und wird als elektromagnetische Strahlung abgegeben). Das, was vom Innenrand der Scheibe auf ein SL heruntergezogen wird, verschwindet auch nicht sämtlich hinter dem Horizont, sondern kann zu einem beträchtlichen Teil durch die enorme erfahrene Beschleunigung die Oberhand über die Schwerkraft behalten und verlässt den Galaxienkern, hauptsächlich entlang der Rotationsachse, mit relativistischen Geschwindigkeiten. So entstehen die “Jets” aktiver Galaxienkerne.

    Es ist, wenn Du so willst, eine Kombination aus Feuerwerksrad und Badewannenauslauf unter besonderer Berücksichtigung der Allgemeinen Relativitätstheorie – und damit unter extremen Bedingungen.

    Aber um das ganze in die richtigen Verhältnisse zu rücken: das betrifft nur ganz kleine Teile der Masse einer Spiralgalaxie. Der allergrößte Teil dreht im gravitativen Gleichgewicht bedächtig seine Runden.

  368. #371 Alderamin
    11. Juni 2015

    @klauszwingenberger

    Ich glaube, es ging f.sonnleitner eher um die Spiralarme, nicht das zentrale Schwarze Loch.

    @f.sonnleitner

    Tatsächlich sind zwischen den Spiralarmen auch Sterne und zwar nicht weniger als in den Spiralarmen. Nur sind in den Spiralarmen die Sternentstehungsgebiete, und die hellsten Sterne, die dort ebenfalls entstehen, leben nicht sehr lange (ein paar Millionen Jahre; Sterne wie die Sonne leben tausendmal länger, noch kleinere sogar bis zu millionenmal), man sieht sie nur dort, wo gerade Sterne entstehen. Da die hellsten Sterne so leuchtstark sind, markieren sie deutlich die Orte der Sternentstehung, die Spiralarme.

    Die Sternentstehungszone in einem Spiralnebel bewegt sich nun langsam um die Spiralgalaxie herum, warum ist noch nicht so genau verstanden. In einer Sternentstehungszone muss das (überall in der Milchstraße vorhandene) Gas jedenfalls ein wenig komprimiert werden, damit es unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenfällt und Sterne bildet. Das könnte z.B. durch Stoßwellen von Supernova-Explosionen geschehen, die von den hellen, kurzlebigen Sternen am Ende ihres Lebens erzeugt werden, und deren ausgestoßenes Material das umliegende Gas komprimiert. So könnte eine Kette von Supernovae das Gas vor sich weiter verdichten, dort Sternentstehung auslösen, die wieder zu Supernovae führt, welche wiederum das voranliegende Gas komprimieren. Weil der Umlauf der Stoßwelle außen einen längeren Weg hat, dauert er dort länger, daher bleiben die Außenbereiche gegenüber den inneren Bereichen zurück – eine Spiralform entsteht.

    Eine andere Theorie, die Dichtewellentheorie, besagt, dass in den Spiralarmen aufgrund der gegenseitigen Anziehung der Sterne (und gewisser Resonanzen) die Dichte ein wenig höher ist (was den Kollaps des Gases mit auslöst) und die Sterne dort hindurch wandern wie Autos durch einen Stau. Die Verdichtungszone (Dichtewelle) umkreist die Galaxie dann mit einer eigenen Geschwindigkeit (so wie sich auch ein Stau typischerweise unabhängig von der Fortbewegung der Fahrzeuge, typischerweise sogar in Gegenrichtung der Fahrbahnrichtung, fortbewegt). Auch hier ergibt sich eine Spiralform, weil der Umlauf der Dichtewelle außen länger dauert.

    Wie gesagt, die wirkliche Ursache ist noch nicht geklärt, aber sicher ist, dass die Sterne die Galaxie umkreisen und nicht rasensprengerartig aus dem Zentrum heraus fliegen, und dass die Struktur der Spiralarme lediglich zeigt, wo sich junge, helle, heiße (und damit blau-weiß leuchtende) Sterne befinden (Spiralarme erscheinen auf Farbfotos deswegen immer blau-weiß).

  369. #372 klauszwingenberger
    11. Juni 2015

    @ Alderamin:

    So oder so, jetzt ist es jedenfalls komplett 😉

  370. #373 primus
    12. Juni 2015

    Gibt es Exoplaneten in Regionen mit erhöhter Sterndichte (z.B. Kugelsternhaufen wie M80)?

  371. […] sich durchaus lohnt. Und darum habe ich diese Frage auch für den heutigen Eintrag in meiner Serie “Fragen zur Astronomie” […]

  372. #375 Michael Jachan
    15. Juni 2015

    Hallo! Bei einer Typ 1a- Supernova sind 2 Sterne beteiligt: Der große gibt dem kleinen stetig Materie, bis der eine gewisse (einheitliche) Größe erreicht und zur Nova wird. Was passiert dann, bei der Nova, mit dem großen Stern?

    Thx:)

  373. #376 Thorsten
    16. Juni 2015

    Woher weiss man, dass es zig Milliarden Sterne gibt? Wie zählt man die?

  374. #377 Jens
    16. Juni 2015

    Schwarze Löcher scheint es jede Menge im Universum zu geben und bald werden wir sie sogar mit Teleskopen direkt beobachten können. Aber wie sieht es mit weißen Löchern aus? Kann es die auch geben und wie lassen sie sich beobachten?

  375. #378 Alderamin
    17. Juni 2015

    @Thorsten

    Woher weiss man, dass es zig Milliarden Sterne gibt? Wie zählt man die?

    Man zählt sie nicht, man wiegt sie… und misst ihre Helligkeit.

    Aus der Umlaufzeit der Sonne um die Milchstraße kann man mit Hilfe des Gravitationsgesetzes die Masse berechnen, die innerhalb der Sonnenbahn vorhanden ist. Sternmassen wiederum kennt man aus Doppelsternsystemen und von der Sonne, so kann man die Zahl der Sterne abschätzen, die dort vorhanden sein müssten.

    Man kann außerdem die Helligkeit von Sternhaufen und Galaxien messen. Wenn man weiß, wie diese sich auf Sterne verschiedener Massen verteilt, kann man abschätzen, wie viele Sterne da leuchten.

    Und stellt dann fest, dass in der Milchstraße 5mal so viel Masse steckt, wie an leuchtenden Sternen vorhanden ist. So kommt man auf die Dunkle Materie. Dazu hat Florian schon einige Artikel geschrieben.

  376. #379 Thorsten
    18. Juni 2015

    @ Alderamin
    Vielleicht erkennt Florian an deiner Antwort, dass die Frage auch für weitergehende Ausführungen geeignet ist – denn ehrlich gesagt hätte ich so zu jedem deiner Absätze gleich drei neue Fragen… (die ich aber hier nicht stelle, weil das ganze ja kein Diskussionsforum sein soll).
    Dir, Alderaim, aber trotzdem erstmal Danke für diese Ausführungen!

  377. #380 Alderamin
    18. Juni 2015

    @Thorsten

    Hier kann man über alles diskutieren. Aber das Thema wäre sicherlich auch einen Artikel wert, wenn Cheffe Zeit hat.

  378. #381 Hanne
    22. Juni 2015

    Hallo Florian, ich möchte Dir meinen Dank aussprechen. Dein Blog hier ist super und hat meinen Horizont und mein Verständnis für Astronomie schon vielfach erweitert. Danke noch mal. :)

  379. […] sehr beliebte Frage zur Astronomie” beschäftigt sich mit der Rotation der Planeten: Warum rotieren die Planeten um ihre Achse? Gerne […]

  380. #383 Rother Uhu
    Karlsruhe
    24. Juni 2015

    Mein naturwissenschaftlicher Ohrwurm!

    Mir gehen Fragen durch den Kopf, die so hartnäckig sind wie ein Ohrwurm oder schlimmer. Sie haben mit dem zu tun, was ich über die Planetenentstehung gelesen habe. Da gibt es eine Lücke in Staubkoagulation bei der Planetenentstehung wegen der Fragmentation beim Zusammenstoß der Staub- klumpen, der im Bereich vom 10 cm bis 10 m liegt und die durch die derzeitigen Modelle der Planetenentstehung nicht erklärt werden können.

    Nun gibt es eine Eis- oder Schneegrenze in Sternen- systemen!

    Gibt es zum Stern hin auch eine Silizumgrenze?

    Sublimiert festes Silizium oberhalb einer bestimmten Temperatur im interplanetaren Raum ebenso zu Dampf wie Wassereis? (Eher nicht. Silizium für die Chipfertigung wird zur Reinigung z.B. im Hochvakuum aufgeschmolzen.)

    Oder gibt es um einen Stern, wegen der relativ großen Differenz von 1850 C° zwischen Schmelzpunkt und Siedepunkt, eine Zone in der Silizium in halbfester bis flüssiger Form (wie Magma?) vorkommen kann?

    Warum ich das Frage!
    Ehem – Weil ich kein Fachmann für das Verhalten von Silizium im Hochvakuum bin, vielleicht?
    Weil Magmen in der Regel silikatische Gesteinsschmelzen sind.
    Weil Magma „klebrig“ ist.
    Und dadurch die oben erwähnte Lücke in Akkretionsrate überbrückt werden könnte.

    Ach ja, und ich durch keinerlei Ahnung diesbezüglich vorbelastet bin.
    (Selig sind die Ahnungslosen) :-)

  381. #384 Higgs-Teilchen
    Im Standardmodell oben rechts
    26. Juni 2015

    Meine Frage hat nicht direkt was mit Astronomie zu tun, aber ich stelle sie trotzdem:
    Woher weiß man, welches Element welche Halbwertszeit hat? Thorium z.B. 14.050.000.000 Jahre. Woher weiß man das?

    Lg Higgs

  382. #385 PDP10
    26. Juni 2015

    @Higgs-Teilchen:

    Die Halbwertzeit kann man messen.

    Man misst dazu im Prinzip die Aktivität – aus der sich die “Zerfallsrate” ergibt, die im wesentlichen umgekehrt proportional zur Halbwertzeit ist.

    Kurze Halbwertzeiten kann man auch einfach durch “wiegen” bestimmen …

    Guck mal hier:

    https://de.wikipedia.org/wiki/Halbwertszeit#Messung_radioaktiver_Halbwertszeiten

  383. #386 Simon Deutschl
    1. Juli 2015

    Im Universum gib es viel Staub. Doch ab wann spricht man im Weltall eigentlich von Staub? Wie groß sind diese Staubteilchen und ab wann ist es nicht mehr Staub sondern ein Stein oder Felsbrocken oder doch etwas kleineres, unterhalb von Staub?

  384. #387 Stefan
    1. Juli 2015

    Frage:
    Ist Licht von Sternen polarisiert?

  385. #388 Alderamin
    1. Juli 2015

    @Simon Deutschl

    Die Teilchen sind typischerweise etwa so groß wie die Partikel des Zigarettenrauchs, im Schnitt 0,3 µm, siehe hier. Eine klare Grenze zu Mikrometeoroiden und Meteoroiden wüsste ich nicht; Mikrometeoroiden sind aber typischerweise so groß wie ein Sandkorn, 1/10 mm = 100 µm und Meteoroiden so groß wie Kieselsteine oder größer. Und ab 1 m kann man schon von Asteroiden sprechen, aber auch diese Grenze ist nirgends eindeutig definiert.

    @Stefan

    Nein, warum sollte es? Sterne sind Temperaturstrahler und die senden erst mal kein polarisiertes Licht aus. Dazu bedarf es einer Streuung im 90°-Winkel (das kann z.B. insterstellarer Staub leisten, etwa die Reflexionsnebel in den Plejaden) oder Durchgang durch magnetisch ausgerichteten Staub (schwach polarisierend).

  386. #389 Stefan
    1. Juli 2015

    @Alderamin
    Ich hatte gehofft, der Sternenrand würde derartiges leisten, ohne allerdings länger darüber nachgedacht zu haben.

    Die Frage hinter der Frage war: Zerfällt Polarisation?
    Wir kennen unpolarisiertes Licht und können dies polarisieren.
    Die Frage war nun: Zerfällt diese Polarisation wieder?
    – nicht in der Theorie, aber gibt es Messungen?

    Sie sagen, es gibt polarisierenden Staub. Wie weit ist dieser etwa von uns entfernt?

  387. #390 Alderamin
    2. Juli 2015

    @Stefan

    Ich hatte gehofft, der Sternenrand würde derartiges leisten

    Nö, jeder einzelene Punkt auf der Oberfläche des Sterns strahlt unpolarisiertes Licht in alle Richtungen aus.

    Die Frage hinter der Frage war: Zerfällt Polarisation?

    Nein. Habe ich noch nie von gehört. Es braucht stets eine Art von “Filter”, der eine bestimmte Schwingungsrichtung bevorzugt durchlässt (oder ein “Verzögerungsglied” für eine Richtung, dann gibt es zirkulare Polarisation). Eine streifende Reflexion an einer glatten Fläche (z.B. Wasseroberfläche) polarisiert das Licht z.B., weil die Elektronen in der Ebene der Fläche der durch die Lichtwelle angeregten Schwingung leichter folgen können, als senkrecht dazu, in den reflektierenden Stoff hinein. Mit einer Polfilter-Brille kann man deshalb besser ins Wasser oder auch durch Glasflächen schauen.

    Sie sagen, es gibt polarisierenden Staub. Wie weit ist dieser etwa von uns entfernt?

    In den Plejaden gibt es Reflexionsnebel, die das Licht zur Seite streuen, da passiert dasselbe wie bei der Streuung von Sonnenlicht in der Erdatmosphäre, die den Himmel blau färbt (weil blaues Licht stärker gestreut wird als längere Wellelängen). Die Plejaden sind ca. 400 Lichtjahre entfernt.

    Ansonsten durchziehen Gas und Staub die gesamte Milchstraße, die selbst ein Magnetfeld hat. Da der Staub auch Eisen enthält und die Staubpartikel meist nicht rund, sondern länglich sind, können sie sich wie kleine Kompassnadeln ausrichten und eine Art Polfilter-Gitter bilden, das durchlaufendes Licht schwach polarisiert. Da kann ich keine Entfernung angeben, die gibt’s an allen möglichen Stellen, von ein paar hundert bis zu zehntausenden Lichtjahren entfernt (ich hab’ jetzt auch kein konkretes Beispiel parat).

  388. #391 Stefan
    2. Juli 2015

    @Alderamin: Danke für die ausführliche Antwort. Sie haben mir sehr geholfen.

  389. #392 stefan
    2. Juli 2015

    Hi,
    folgende Frage beschäftigt mich schon seit längerem.

    Wenn in einem schwarzen Loch keine Zeit existiert, bzw. keine Zeit vergeht, wie ist es dann möglich, dass sich schwarze Löcher bewegen. Dass schwarze Löcher statisch sind und sich der Raum um sie herum ausdehnt und sich nicht die schwarzen Löcher sondern der Raum selbst bewegt war meine erste Idee, jedoch dürften sich dann schwarze Löcher nicht aufeinander zu bewegen. Und wenn sie sich doch selbst bewegen, dann müsste es doch auch Zeit in einem schwarzen Loch geben, da es sich ohne jeglichen Ablauf von Prozessen im Innersten ja nicht bewegen könnte, da es nun mal Zeit braucht, um von einem Ort zum anderen zu gelangen. Über eine Beantwortung meiner Frage würde ich mich sehr freuen.

  390. #393 Captain E.
    3. Juli 2015

    Das dürfte vom jeweiligen Beobachter abhängen. Wir mögen bemerken, dass ein Schwarzes Loch in einer Zeit t1 eine Strecke s1 zurück legt. Ein Beobachter am Ereignishorizont nimmt unter Einfluss des Schwarzen Lochs zwei völlig andere Werte wahr, einer im Schwarzen Loch selbst theoretisch auch, abgesehen davon, dass der vielleicht gar nichts mehr von außen wahrnehmen kann. Laut Einstein sind Zeiten und Strecken eben nichts absolutes, sondern werden von Schwerkraft und Geschwindigkeit bestimmt.

  391. #394 stefan
    3. Juli 2015

    Mir ist schon klar, dass die ganze Sache relativ ist. Bei einem Stillstand der Zeit im Inneren des schwarzen loches, der ja gegeben sein muss wenn das Licht unendlich lange braucht um die Raumkrümmung zu überwinden, da die Lichtgeschwindigkeit ja nun nicht relativ ist, ist mir dennoch nicht klar wie es sich bewegen kann. Weil eine Bewegung von 0 nunmal auch relativistisch eine Bewegung von 0 bleiben sollte oder?

  392. #395 Jens
    4. Juli 2015

    Am 19.01.2006 startete die NASA-Sonde New Horizons zum Plutosystem. Am 24.08.2006 bekommt Pluto von der IAU den Planetenstatus aberkannt. Ist das Zufall oder wollte die IAU mit der Aberkennung bewusst warten bis die Sonde gestartet ist? Wäre die Mission auch durchgeführt wurden wenn Pluto damals schon als Zwergplanet eingestuft gewesen wäre?

  393. #396 Florian Freistetter
    4. Juli 2015

    @Jens: ” Wäre die Mission auch durchgeführt wurden wenn Pluto damals schon als Zwergplanet eingestuft gewesen wäre?”

    Natürlich. Das Problem mit der Aberkennung hat fast ausschließlich die Öffentlichkeit. Die Astronomen sind mit großer Mehrheit schon lange vor 2006 der Meinung gewesen, das Pluto nie Planet genannt werden hätte dürfen. Es war die IAU die sich immer geweigert hat, das anzuerkennen und es waren die Astronomen bei der IAU-Versammlung, die das mit der Aberkennung beschlossen haben. Ob das Ding jetzt “Planet” heißt oder nicht, ist ja auch völlig schnurz, was die wissenschaftlichen Erkenntnisse angeht! Pluto ist um nichts weniger interessant, nur weil er seit 2006 anders klassifiziert wird als vorher! Der Termin 2006 war Zufall – eine Generalversammlung wie die damals in Prag findet nur alle 3 Jahre statt.

  394. #397 Jens
    4. Juli 2015

    @FLorian
    Ja aus wissenschaftlicher Sicht ist klar, dass das Plutosystem hochinteressant ist. Doch so eine Mission ist vermutlich ziemlich teuer und da entscheiden sicher nicht nur reine wissenschaftliche Aspekte ob sie durchgeführt wird oder nicht.
    Ich vermute mal da haben auch einige Politiker ein Wort mit zu reden und ob die von einer Mission zu einem “Zwergplaneten” angetan gewesen wären? Wer weis?

  395. #398 Alderamin
    4. Juli 2015

    @Jens

    Dawn war ja auch eine Mission zu zwei Asteroiden (Vesta, Ceres), von denen einer kurz vor dem Start zum Zwergplaneten befördert wurde.

    Die Auswahl der Roboter-Missionen der NASA ist eher wissenschaftsgetrieben (die der humanen Missionen eher politisch). Es werden regelmäßig die Missionen der kommenden 10-Jahre aus zahlreichen Vorschlägen vorausgewählt, wobei die Vorschläge mit dem besten Wissensgewinn für’s Geld die besten Chancen haben.

  396. #399 Florian Freistetter
    5. Juli 2015

    @jens: “Ich vermute mal da haben auch einige Politiker ein Wort mit zu reden und ob die von einer Mission zu einem “Zwergplaneten” angetan gewesen wären? Wer weis?”

    Missionen werden meist schon Jahrzehnte geplant, bevor sie starten. Die Planung von New Horizons ging schon in den 1990ern los. Was ein paar Monate vor dem Start über den Status von Pluto entschieden wird, ist da völlig egal.

  397. #400 Jens
    5. Juli 2015

    Okay eure Argumente leuchten mir ein. Danke für die Erläuterungen.

  398. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” wird es heute mal ein klein wenig wissenschaftstheoretisch. Es geht um die Frage, wie […]

  399. #402 Pedro
    6. Juli 2015

    Das Hubble Gesetz – ein Irrtum?

    Soweit mir bekannt, schlußfolgert Hubble aus der gemessenen Rotverschiebung, dass sich Objekte, die weiter entfernt von der Erde sind, schneller von uns wegbewegen als Objekte, die näher bei uns sind. Dieser Schluss ist aus meiner Sicht unzulässig, weil hier Beobachtungen bzw. Zustände zu verschiedenen Zeiten miteinander verglichen werden. Wenn wir zwei Objekte, eine Galaxie, die 1 Million Lichtjahre entfernt ist und eine weitere, die 10 Millionen Lichtjahre von uns entfernt ist, betrachten, dann betrachten wir Zustände von vor einer Million Jahren und vor 10 Millionen Jahren. Daraus lässt sich leider nichts ableiten.

    Ähnlich wäre es, wenn wir eine Studie zum Kraftstoffverbrauch machen sollten und hätten Daten aus Frankreich und Italien von 2012, von Marokko von 2000 und von Brasilien und Argentinien von 1985. Diese Daten würden wir in Beziehung setzen und bekämen – voilá – je weiter entfernt ein Land ist, umso höher der Verbrauch. Möglicherweise stimmt das sogar, der Schluss aus den vorliegenden Daten ist jedoch nicht zulässig.

    Mit dem Hubble Gesetz ist es ähnlich: Wir können sagen, dass sich Objekte (einmal angenommen, unsere Methoden zur Entfernungsbestimmung sind tatsächlich richtig), die weiter entfernt sind, in weiter zurück liegender Zeit schneller bewegt haben. Das lässt die Vermutung zu, dass sich früher alle Objekte schneller bewegt haben – Sicherheit haben wir nicht, da wir keine gleichzeitigen, direkten Beobachtungen machen können.

    Sind meine Gedankengänge richtig?

  400. #403 Alderamin
    6. Juli 2015

    @Pedro

    Dieser Schluss ist aus meiner Sicht unzulässig, weil hier Beobachtungen bzw. Zustände zu verschiedenen Zeiten miteinander verglichen werden.

    Doch, ist zulässig, denn wenn man die zurückgelegte Strecke bei der beobachteten Geschwindigkeit und der wechselseitigen Gravitation zurückrechnet, kommt man (jedenfalls für die näheren Galaxien, wo die Dunkle Energie noch keine Rolle spielt) auf einen gemeinsamen Ursprung. Das wäre nicht der Fall, wenn sich die Geschwindigkeiten willkürlich oder systematisch geändert hätten. Ganz abgesehen davon, dass es dafür keinen bekannten Mechanismus gibt (bis auf, wieder, die Dunkle Energie, die allerdings selbst durch eine einfache Konstante mit in die Gleichung eingebracht werden kann).

    Die Messungen z.B. von Supernovae ergeben Graphen wie diesen, wo dann die entsprechende Bewegungsgleichung (Friedmann-Gleichung, eine Lösung der Einsteinschen Feldgleichung, die aus der Allgemeinen Relativitätstheorie folgt) druntergelegt wird und man anhand der gewählten Parameter (hier: Dichte der Materie ΩM und Dichte der Dunklen Energie, ΩΛ) den besten Fit sucht (derzeit bei ΩM = ca. 0,32, ΩΛ=0,68).

    Wir können sagen, dass sich Objekte (einmal angenommen, unsere Methoden zur Entfernungsbestimmung sind tatsächlich richtig), die weiter entfernt sind, in weiter zurück liegender Zeit schneller bewegt haben

    Tatsächlich ist die Annahme, dass sich die Galaxien gar nicht bewegen (bis auf ein wenig Herumeiern um lokale Schwerpunkte von Galaxienhaufen), sondern dass sich der Raum zwischen ihnen und uns ausdehnt, und folglich ein weiter entferntes Objekt mehr absolute Entfernungszunahme pro Zeiteinheit erfährt als ein näheres. Daher erscheint die Expansion auch so, als ob wir im exakten Mittelpunkt lägen. Darüber hinaus gibt’s aber auch etliche andere Belege für die Korrektheit der Urknalltheorie, wie etwa die Hintergrundstrahlung (Existenz, Korrelation von Temperaturvariationen über den Winkelabstand), das Verhältnis der Elemente im ursprünglichen Gas, die Entwicklung der Galaxien über ihr Alter, das Alter der ältesten Sterne usw. Die Rotverschiebung ist nur eines von vielen Puzzlestückchen, und wenn man das in Frage stellt, muss man die ganzen anderen Teile des Puzzles, das doch ein eindeutiges Bild ergibt, anders erklären können.

    Sicherheit haben wir nicht, da wir keine gleichzeitigen, direkten Beobachtungen machen können.

    Sicherheiten gibt’s in der Naturwissenschaften nicht, nur bestmögliche Beschreibungen der Beobachtungen durch entsprechende Theorien. Florian schrieb heute darüber.

  401. #404 Thomas
    8. Juli 2015

    Die Urkallttheorie geht ja davon aus, dass sich das gesamte Universum so verhält wie das beobachtbare Universum, oder? Wäre es aber nicht vorstellbar, dass sich Teile des Universum gegensätzlich zum beobachtbaren Universum verhalten? Während sich der eine Teil ausdehnt, könnte sich ja ein anderer, benachbarter Teil zusammenziehen. So ähnlich wie bei einer Wasseroberfläche sich abswechselnde Wellenberge und Wellentäler entstehen.
    Zur Verdeutlichung: Wenn man sich das “gesamte” Universum als eine Art unendliches Gummituch vorstellt, dann ziehen sich Bereiche des Tuches zusammen während benachbarte Bereiche sich ausdehnen. Die Ausdehnungen und Zusemmenziehungen würden dann in einer Wechselwirkung stehen. Könnte man damit nicht erklären, wieso sich das beobachtbare Univerum mit zunehmender Geschwindigkeit Ausdehnt, weil darauf Kräfte wirken von angrenzenden Bereichen die sich zusammenziehen?
    Damit wäre natürlich nicht beantwortet warum sich überhaupt etwas ausdehnt oder zusammenzieht.
    Ist diese Idee kompett auszuschließen? Wenn ja, warum?

  402. #405 Captain E.
    8. Juli 2015

    Das Universum ist groß, größer als unser theoretisch möglicher Beobachtungshorizont. Also ja, denkbar wäre so etwas. Beobachtungsdaten dazu existieren aber wohl bislang nicht.

  403. #406 Captain E.
    8. Juli 2015

    @stefan

    Mir ist schon klar, dass die ganze Sache relativ ist. Bei einem Stillstand der Zeit im Inneren des schwarzen loches, der ja gegeben sein muss wenn das Licht unendlich lange braucht um die Raumkrümmung zu überwinden, da die Lichtgeschwindigkeit ja nun nicht relativ ist, ist mir dennoch nicht klar wie es sich bewegen kann. Weil eine Bewegung von 0 nunmal auch relativistisch eine Bewegung von 0 bleiben sollte oder?

    Zu einer Bewegung gehört eine Geschwindigkeit (und gemäß Einstein ein Bezugssystem). Wenn sich die zurückgelegte Strecke der 0 annähert, konvergiert die Geschwindigkeit gegen 0. Wenn sich andererseits die vergangene Zeit der 0 annähert, divergiert die Geschwindigkeit gegen unendlich. Teilen wir also eine Strecke fast 0 durch eine Zeit fast 0, kann somit praktisch alles herauskommen zwischen 0 und unendlich. Schneller als Lichtgeschwindigkeit wird es schon rein physikalisch gesehen allerdings nicht werden.

  404. #407 Cakir
    10. Juli 2015

    @FF

    Es kommt wieder ein “guter” Wissenschaftsfilm
    Kannst ja, wenn du willst, ein Review darüber machen, wie bei “Interstellar” 😉

    Der Film heißt: “Der Marsianer”. Kinostart: 26 Nov 2015

    Hier ein Trailer:

  405. #408 bikerdet
    10. Juli 2015

    @ Cakir :

    Nachdem Florian eine Resension des Buches gemacht hat, haben es sich vele hier gekauft und verschlungen. Wir warten alle sehnsüchtig auf den Filmstart…

  406. #409 bikerdet
    10. Juli 2015

    @ Thomas in #404 :

    Das Universum ist sicherlich größer als der für uns sichtbare Bereich. Allerdings verhält sich der für uns sichtbare Bereich sehr gleichmäßig. Sowohl was die Verteilung der Materie als auch deren Bewegungsrichtung beträgt.

    Es wäre nicht nur sehr schwer zu erklären, warum sich das Universum überhaupt anders verhalten soll. Es würde sich zudem die Frage stellen, warum dieses andere Verhalten NUR außerhalb unseres Gesichtsfeldes stattfindet.

    Achtung, wir reden hier von sehr großen Maßstäben, größer als Galaxienhaufen !

    Nur weil wir es nicht direkt beobachten können, heißt das ja nicht, das dort alles möglich ist. Zumindest in den ‘Randbereichen’ unseres Gesichtfeldes müßte es dann zu Anomalien kommen. Aber, wie Captain E. bereits schrieb, Beobachtungsdaten liegen uns dazu nicht vor.

  407. #410 Alderamin
    10. Juli 2015

    @bikerdet

    Zumindest in den ‘Randbereichen’ unseres Gesichtfeldes müßte es dann zu Anomalien kommen.

    Nicht notwendigerweise; wir sind in der Situation eines Schiffes im weiten Ozean, das um sich herum überall nur Wasser sieht. Ob hinter dem Horizont Land ist, kann man von dort nicht sehen.

    Allerdings werden wir nie herausfinden können was hinter dem kosmischen Horizont passiert, unsere Lebenszeit ist viel zu kurz. Nichts von jenseits des Horizonts werden wir je zu sehen bekommen oder kann uns irgendwie zukünftig beeinflussen. Deswegen kann man sich auf den Standpunkt stellen: braucht uns auch nicht zu interessieren.

  408. #411 UMa
    10. Juli 2015

    @Pedro
    Allein aus den Messungen der Rotverschiebung und der Entfernung allein kann man, ohne Kenntnis der Bewegungsgleichungen, in der Tat nicht unterscheiden, ob die Zunahme der Geschwindigkeit daran liegt, dass die Galaxie weiter weg ist oder wir sie in weiter Vergangenheit beobachten.

    Nimmt man allerdings das Trägheitsgesetz hinzu, kann man folgern, dass sich die Geschwindigkeiten der Galaxien in wenigen Millionen Jahren gleich bleiben.
    Die zusätzlichen Beschleunigungen, die man z.B. aus der gegenseitigen Anziehung berechnen kann sind sehr klein. Daher stellt für kurze Zeiträume bis wenige hundert Millionen Jahre und kleine Entfernungen bis wenige hundert Millionen Lichtjahre, die Annahme der konstanten Geschwindigkeit ohne äußere Kräfte eine gute Näherung dar.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Newtonsche_Gesetze#Erstes_newtonsches_Gesetz

  409. #412 Thomas
    10. Juli 2015

    @bikerdet
    Theoretisch müsste man die Auswirkungen, sich anders verhaltender Bereiche des Universums, auch von unserem Standpunkt aus nachmessen können. Aber da man nicht wissen kann, wie weit diese Bereiche von uns entfernt sind, könnte man auch davon ausgehen, dass deren Auswirkungen mit unseren momentanen Mitteln garnicht messbar sind.
    Ich frage mich nur, ob die ganze Idee überhaupt physikalisch möglich ist. Bei einem schwabbelnden Gummituch ist recht klar, wieso es dort Stellen gibt die sich ausdehnen während die Stelle daneben sich zusammenzieht. Aber ich gehe davon aus, dass sich der Weltraum nicht mit einem Gummituch vergleichen lässt, weil das einfach zwei verschiedene Dinge mit unterschiedlichen Eigenschaften sind.
    Allerdings sehe ich auch ein Fehlerpotential darin, sich auf die Vorgänge innerhalb des beobachtbaren Universums zu beschränken, um diese Vorgänge zu erklären. Die Idee von der dunklen Energie könnte vollkommen unnötig sein, wenn die Ursache für die beschneunigte Ausdehnung des sichtbaren Universums außerhalb davon liegt.
    Es ist ein bischen so als würde man von der Erde aus die Bewegung der Sonne beobachten, um dann zu dem Schluß zu kommen, dass sich die Sonne um die Erde bewegt. (Natürlich kann man auch von der Erde aus beobachten, dass das nicht der Fall ist, wenn man nur die Bewegungen der anderen Himmelskörper berücksichtigt. Aber darauf musste man ja auch ersteinmal kommen.)

  410. #413 bikerdet
    10. Juli 2015

    @ Alderamin in #410 :
    Okay, aber die Inseln hinterm Horizont verlangen keine andere Gesetzmäßigkeit. Sollte sich aber das Universum NUR außerhalb unseres Gesichtsfeldes zusammenziehen, müßte man dafür aber erst einmal einen Grund haben. Ich kann natürlich einfach erklären, das das ganze unbeobachtbare Universum aus Antimaterie besteht und dort die Zeit rückwärts läuft. ABER an den Grenzen muss das Auswirkungen haben. Und dann bleibe noch die große Frage, warum das nur außerhalb unseres Gesichtsfeldes passiert. Dies würde die Annahme der Gleichförmigkeit durchbrechen und uns wieder an einen ‘besonderen Platz’ stellen.

    @ Thomas :
    Ein Gummituch läßt sich einfach verformen. Ein Maß dafür ist das ‘E-modul’ das die Verformbarkeit in Zahlen presst :
    Gummi : 0,01GPa
    Stahl : 210GPa
    Diamant : 1000Gpa
    Raumzeit : 10^24 GPa

    Wenn sich also, in Analogie zum Gummituch, der Raum in Nord-Süd – Richtung ausdeht und dafür in Ost-West – Richtung zusammenzieht, so geht das ja nur, wenn der Raum sich zuerst auch in Ost-West ausgedeht hat und sich nun die Ausdehnung umkehren würde. Dabei müßte die Kontraktion auch größer sein als die Ausdehnung, ansonsten würde sich das Universum ja weiter ausdehnen, nur halt langsamer. In den Grenzbereichen würde sich also der Raum extrem stark verformen müssen. Da hierzu gigantische Energiemengen benötigt würden, so müssen diese irgendwo herkommen. Naja, einen physikalischen Grund müßte man auch definieren.

    Das sich die Erde um die Sonne dreht, kann man nur über die Paralaxenverschiebung beweisen. Und das gelang Friedrich Wilhelm Bessel 1838 zum ersten Male. Erst seit diesem Zeitunkt war das heliozentrische Weltbild verifiziert.

    Leider ist das mit der dunklen Energie nicht so einfach. Es reicht nicht sich vorzustellen, das da von ‘Außen’ jemand am Universum zieht. Wir können die Auswirkungen der DE auch im Kleinen messen. Und wie immer bei einem komplexen System : Wenn man eine Komponente entfernt, muss man eine Neue einfügen, die die alte Komponente in ALLEN Auswirkungen mind. genauso gut ersetzt.

  411. #414 UMa
    13. Juli 2015

    @bikerdet

    Das sich die Erde um die Sonne dreht, kann man nur über die Paralaxenverschiebung beweisen. Und das gelang Friedrich Wilhelm Bessel 1838 zum ersten Male. Erst seit diesem Zeitunkt war das heliozentrische Weltbild verifiziert.

    Was ist mit der Aberration?
    https://de.wikipedia.org/wiki/Aberration_%28Astronomie%29

  412. #415 Alderamin
    13. Juli 2015

    @bikerdet

    Eigentlich soll hier ja nicht diskutiert werden, aber eine letzte Anmerkung von mir:

    Sollte sich aber das Universum NUR außerhalb unseres Gesichtsfeldes zusammenziehen, müßte man dafür aber erst einmal einen Grund haben.

    Wir wissen bisher nicht einmal den Grund für die Dunkle Energie. Es gibt zwar eine Erklärung über eine Vakuumenergie und inneren negativen Druck, aber wir wissen nicht wirklich, was die Ursache dafür ist, und die Inflation zeigt, dass sich die Vakuumenergie auch ändern kann. Möglicherweise kann das Vakuum auch noch weiter auf niedrigere Stufen fallen, vielleicht auch so weit, dass es woanders nicht mehr expandiert. Wir wissen nicht einmal, ob die Naturkonstanten in einer sehr großen Entfernung noch dieselben sind.

    Es gibt zwar keinen Grund, anzunehmen, dass es hinter dem Horizont anders aussieht als hier, aber es gibt auch keinen, das nicht zu tun. Wir wissen schlicht und einfach nichts darüber. Und deswegen kann man weder ausschließen, dass die Expansion dort anders verläuft als hier, noch gibt es einen Grund, dies anzunehmen. Und daher ist die Antwort auf Thomas’ Frage: ja, es ist vorstellbar, dass sich das Universum jenseits des Horizonts anders benimmt als hier. Auch wenn wir darauf keinen Hinweis haben.

    Ich kann natürlich einfach erklären, das das ganze unbeobachtbare Universum aus Antimaterie besteht und dort die Zeit rückwärts läuft. ABER an den Grenzen muss das Auswirkungen haben.

    Wenn sich die Grenze erst weit hinter dem kosmologischen Horizont befindet (oder zu weit in der Vergangenheit liegt). Tatsächlich würde etwa ein Vakuumzerfall, der irgendwo in der Nähe (kosmologisch gesehen, sagen wir, etwa in der Andromedagalaxie) ein so abrupter Übergang sein, der sich mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzt, dass wir ihn erst bemerken würde, wenn er hier einträfe (bzw. hätten wir dann keine Gelegenheit mehr, es zu bemerken, weil die Materie instantan aufhören würde, zu existieren).

    Und dann bleibe noch die große Frage, warum das nur außerhalb unseres Gesichtsfeldes passiert.

    Anthropisches Prinzip? Nur in gewissen, seltenen Bereichen sind die Bedingungen so, dass Sterne, Planeten, Materie, Leben möglich sind, deswegen befinden wir uns notwendigerweise in einem solchen Gebiet. Das muss nicht notwendig überall so sein. Wäre zumindest eine Möglichkeit. Wir können als lebende Wesen nicht davon ausgehen, dass unsere Gegend hier typisch sein muss, solange wir nicht erklären können, warum die Naturkonstanten genau die passenden, scheinbar zufälligen Werte haben, die unsere Existenz überhaupt erst ermöglichen. Wir können niemals völlig neutrale Beobachter sein. Deswegen sollten wir einfach keine Aussagen über Orte machen, die außerhalb unserer Beobachtungs-Reichweite liegen.

  413. #416 SMario
    Villach
    15. Juli 2015

    Hallo Zusammen,

    eine Frage interessiert mich schon seit langem.

    Beim Eintritt von Materie in ein schwarzes Loch sammelt sich diese in einer Akkretionsscheibe am Ereignishorizont und heizt sich extrem auf.Wie heiß kann die Materie dabei werden und ist es möglich, dass dabei Fusionsprozesse zünden?

  414. #417 klauszwingenbeger
    15. Juli 2015

    @ SMario

    Fusionsprozesse setzen nicht nur hohe Temperaturen, sondern gleichzeitig hohe Drücke, also hohe Teilchendichten voraus. Die trifft man dort nicht an.

  415. #418 RootingBill
    Köln
    21. Juli 2015

    Hallo zusammen,

    ich habe die letzten Tage das Buch “Paradoxo: Am Abrund der Ewigkeit” verschlungen und habe mich gefragt, was an der Theorie des Vakuumzerfalls dran ist. Worum geht es dabei eigentlich konkret, wo liegen die tatsächlichen Gefahren?

  416. #419 Jens
    21. Juli 2015

    Warum ist das Prinzip des zureichenden Grundes so fundamental für die moderne Naturwissenschaft?

  417. #420 PDP10
    22. Juli 2015

    @Jens:

    Warum ist Gschwafel heutzutage eine notwendige aber offenbar keine hinreichende Bedingung für hermeneutisch-synkretische und ontologische Betrachtungen in der Philosophie?

    Will meinen: Was willst du uns mit deiner Frage sagen?

    Fragen über Fragen … tja …

  418. #422 Herbert
    23. Juli 2015

    @#416 Mario: “heiss” musst du dir eher als “schnell” vorstellen. Da Akkretionsscheiben (harte) Röntgenstrahlung aussenden, kann man von bis zu 10 mio. Grad ausgehen. Aber die Dichte…
    …and as always, mal die Wiki befragen: https://de.wikipedia.org/wiki/Akkretionsscheibe
    lg

  419. #423 Braunschweiger
    23. Juli 2015

    @Jens #419: Das ist keine Frage zur Astronomie, sondern eben zur Philosophie.

    “Zureichender Grund” wurde mehr oder weniger durch eine unbedingte Kausalität ersetzt. Jedes Phänomen muss begründbar und auf Anderes zurückzuführen sein; Esoterik, bloßer Glaube, Meinung und Politik reichen nicht aus. Zusammen mit Widerspruchsfreiheit gehört dies zu den Säulen der Wissenschaft, weil diese aus Stabilitätsgründen nur auf Fakten und Logik beruhen soll, unabhängig dagegen von Menschen, Sprachen, Zeiten, Weltsystemen etc. — In der Mathematik gibt es die vergleichbaren Begriffe der “Vollständigkeit” und der “Korrektheit”.

  420. #425 Patrik L
    26. Juli 2015

    Wie ist das Hexagon am Nordpol des Saturns zu erklären?

  421. #426 PDP10
    29. Juli 2015

    @Patrik L.:

    Dazu hat Florian früher schon mal was geschrieben:

    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/04/10/das-hexagon-am-saturn-im-labor-reproduziert/

    Jetstreams auf der Erde bilden übrigens ganz ähnlich Strukturen:

    http://www.heise.de/newsticker/meldung/NASA-Sonde-Cassini-filmt-Saturn-Sturm-Hexagon-2061747.html

  422. #427 Alex G
    10. August 2015

    Hab ein Vorstellungsproblem bei der Planetenentstehung: Wenn aus der Akkretionsscheibe aus kleinsten Partikeln/Staubkörnchen durch Adhäsion immer größere Staubpartikel entsehen, wachsen sie immer weiter an (laut Literatur) werden zu Steinchen und größeren Steinen bis zu Felsen, bis dann die Graviation alles immer weiter anwächsne lässt bis zu Protoplaneten hin zum GESTEINSplaneten.
    Meine Frage, wie kann man den Übergang von SDtaubpartikel zu Steinchen/Steinen erklären oder sich vorstellen. Sind zB die Asteroiden und kleineren Objekt im Asteroidengürtel noch zum Teil Staubpartikel bzw lockere Ansammlungen davon ?

  423. #428 Alderamin
    10. August 2015

    @Alex G

    Das ist in der Tat ein heiß diskutiertes Thema, wie genau dieser Schritt abläuft.

    Die Teilchen können sich verhaken, aneinander festkleben (“Koagulation”, z.B. durch Eis) und durch elektrostatische Kräfte (Van-der-Waals-Kräfte) aneinander haften bleiben. Wenn eine gewisse Größe erreicht ist, können auch größere neu auftreffende Teilchen inelastisch abgebremst und festgehalten werden, solange die Relativgeschwindigkeit nicht zu groß ist. Das Gas in der Akkretionsscheibe wirkt dabei bremsend auf die enthaltenen Staubteilchen.

    Ab 1 km greift dann irgendwann auch die Schwerkraft. Hier wird behauptet, das Wachstum könne man bis dahin schon simulieren.

    Hier gibt’s Folien aus einer Vorlesung zum Thema Planetenentstehung, sehr schön gemacht, aber auch anspruchsvoll (Vorsicht, 11 MB!)
    http://www.tat.physik.uni-tuebingen.de/~kley/lehre/planeten/folien/kap5x.pdf

    Asteroiden und Kometen sind z.T. noch porös, wie man an ihren geringen Dichten merkt (der Komet Tschurjumov-Gerassimenko, der gerade von der Sonde Rosetta besucht wird, hat z.B. trotz teilweise steinharter Oberfläche nur eine Dichte von 0,4 g/cm³, weniger als die Hälfte von flüssigem Wasser). Jedenfalls solche Objekte, die nicht Teil eines größeren Objekts waren, das schon differenziert war (innen aufgeschmolzen) und dann wieder in kleinere Stücke zertrümmert wurde. Es kann sein, dass Asteroiden teilweise lose “Schotterhaufen” (“rubble piles”) sind. Dafür spricht auch, dass viele von ihnen Monde haben, die z.B. durch die Fliehkraft der Rotation (die etwa vermöge des YORP-Effekts durch Sonnenbestrahlung immer schneller werden kann) losgerissene Bruchstücke sein könnten.

  424. #429 Alex G
    12. August 2015

    @Alderamin
    Vielen Dank für die rasche und gute Antwort. Zusatzfrage, wenn ich den Text richtig verstehe: kleine umhertreibende echte massive Steine sind dann wohl eher das Ergebnis von Stößen und zerfallenen größeren Objekten, als das Resultat immer größer werdender Staubpartikel. Mein größtes Verständnisproblem war die Vorstellung wie Staubballen ohne gravitative Kräfte und ohne Zusammenbacken unter Hitze zu Steinen werden sollten. Vielen Dank nochmals!

  425. #430 Alderamin
    12. August 2015

    @Alex G (echter Kurzname oder eine Hommage an Astro-Alex?)

    kleine umhertreibende echte massive Steine sind dann wohl eher das Ergebnis von Stößen und zerfallenen größeren Objekten, als das Resultat immer größer werdender Staubpartikel.

    Genau. Der Kleinkram aus der Entstehungszeit des Sonnensystems ist lange weg, mit anderen Körpern kollidiert, abgebremst oder weggeblasen vom Sonnenwind.

    Man kann aber einige Meteoriten z.B. dem Asteroiden Vesta zuordnen. Wann immer im Sonnensystem irgendwas kollidiert oder einschlägt, gibt’s kleine Trümmer, so wird das kleine Material immer wieder aufgefrischt. Und Kometen sondern auch Partikel ab, z.B. die Teilchen, die die Sternschnuppen verursachen. Eben las ich auf Twitter, dass Rosetta beobachtet, wie sich 1-40 m große Blöcke von Tschurjumow-Gerassimenko lösen. Wow.

    Cooler Nick übrigens.

  426. #431 Hans-Walter Bronder
    12. August 2015

    @Florian
    Wäre es denkbar, dass die beschleunigte Ausdehnung des Universums die Folge der Gravitation eines unser Universum umhüllendes, größeres Universum ist ?

  427. #432 Maximalgeschwindigkeit von Impaktoren
    SSRMKK
    16. August 2015

    @Florian oder wer sich sonst zu einer Auskunft berufen dünkt.
    In der Wikipedia ist zu lesen:
    “Meteoroiden, die aus dem Sonnensystem stammen, haben im Bereich des Erdorbits eine maximale heliozentrische Geschwindigkeit von etwa 42 km/s (siehe Dritte kosmische Geschwindigkeit). Da die Bahngeschwindigkeit der Erde etwa 30 km/s beträgt, sind Relativgeschwindigkeiten von maximal 72 km/s oder 260.000 km/h möglich.”

    Ich sehe ein, dass Körper mit höherer Geschwindigkeit das Sonnensystem verlassen. Aber könnte ein Meteoroid oder Asteroid durch SwingBy-Effekte nicht auf wesentlich höhere Geschwindigkeiten beschleunigt werden (bevor er auf der Erde einschlägt)?
    Besten Dank.

  428. […] habe ich “Fragen zur Astronomie” […]

  429. #434 Mickey
    5. September 2015

    Als Beweis für die beschleunigte Ausdehnung des Universums nach den Erkenntnissen von Hubble wird immer angeführt, dass sich die am weitest entfernt liegenden Galaxien am schnellsten von allen anderen Objekten wegbewegen .. weil sie die größte Rotverschiebung aufweisen.
    Nun gilt doch aber eigentlich auch .. je weiter die Galaxie entfernt liegt, desto tiefer geht der Blick in die Vergangenheit.
    Nach meinem Verständnis wäre daraus also der umgekehrte Schluss logisch, also dass sich die Beschleunigung des Universums vermindert .. Da ja die am weitesten entfernt liegenden Galaxien (also die ältesten) sich schneller voneinander fortbewegen als sie näheren (jüngeren) Galaxien. Ergo: “je älter die Objekte desto schneller und je jünger dagegen die Objekte sind umso geringer die Fluchtgeschwindigkeit”? Das würde doch für eine Verminderung der Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums sprechen. Nun ist mir klar, dass ich an der Stelle irre, da Hubble für diese Erkenntnis ja wohl den Nobelpreis erhalten hat.
    Als Laie in dem Gebiet verstehe ich die Schlussfolgerung aber trotzdem nicht.

  430. #435 Mickey
    5. September 2015

    Warum ist die Erklärung der dunklen Energie nicht einfach die anhaltende Inflation ?

  431. #436 Alderamin
    6. September 2015

    @Mickey

    Als Beweis für die beschleunigte Ausdehnung des Universums nach den Erkenntnissen von Hubble wird immer angeführt, dass sich die am weitest entfernt liegenden Galaxien am schnellsten von allen anderen Objekten wegbewegen .. weil sie die größte Rotverschiebung aufweisen.

    Das stimmt so nicht ganz, die Urknalltheorie besagt, dass sich die Galaxien nicht bewegen (sie stehen bis auf kleine Bewegungen um nahe andere Galaxien fast still im Raum und sehen z.B. die kosmische Hintergrundstrahlung um sich herum in allen Richtungen mit der gleichen Rotverschiebung und Temperatur, so wie wir auch; die grundlegende Annahme ist, dass das Weltall von überall aus gleich aussieht), sondern dass der Raum zwischen ihnen expandiert.

    Die kosmologische Rotverschiebung entsteht alleine dadurch, dass ein Lichtwellenpaket, das lange Zeit durch den Raum eilt, durch diese Expansion gestreckt wird. Je länger es unterwegs ist, desto mehr. Das bedeutet, dass das Licht fernerer Galaxien, von denen aus es länger unterwegs ist, stärker rotverschoben erscheint, als das von näheren.

    Ergo: “je älter die Objekte desto schneller und je jünger dagegen die Objekte sind umso geringer die Fluchtgeschwindigkeit”?

    Nein, je weiter weg, desto länger war das Licht der Raumexpansion unterworfen und desto stärker ist die Rotverschiebung. Man kann es auch anders ausdrücken: Durch die konstante Raumexpansion wächst eine bestimmte Strecke pro Zeiteinheit um einen bestimmten Faktor (oder Prozentanteil). Der Hubble-Parameter ist derzeit ungefähr 70 km/s/Megaparsec, wobei ein Megaparsec 32,6 Millionen Lichtjahren entspricht. Die doppelte Strecke wächst demnach um den doppelten Wert: 140 km pro Sekunde. Die tausendfache Strecke wächst um das Tausendfache: 140.000 km pro Sekunde, etc. Aber die Expansionsrate ist konstant, eine Strecke wächst pro Zeiteinheit um den gleichen Bruchteil.

    Diese Zahl ist auch nicht durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt, es bewegt sich ja nichts. Aber die Rotverschiebung lässt das Wachstum der Entfernung zu einer fernen Galaxie wie eine Geschwindigkeit im Raum erscheinen. Da eine größere Strecke schneller in absoluten Zahlen wächst, scheinen ferne Galaxien sich schneller zu bewegen als nahe, auch bei konstanter Expansionsrate.

    Tatsächlich nahm die Expansion zu Beginn des Universums noch ab als die Dichte sehr groß war und sich die Materie stärker gegenseitig anzog und abbremste (Materie beeinflusst die Raumkrümmug, daher hat dies auch einen Effekt auf die Raumexpansion). Vor 7 Milliarden Jahren wurde die Dichte dann so gering, dass der Effekt der Dunklen Energie größer wurde als die Abbremsung durch Gravitation, und seit dem expandiert das All zunehmend schneller.

    Ergo: “je älter die Objekte desto schneller und je jünger dagegen die Objekte sind umso geringer die Fluchtgeschwindigkeit”?

    Dass die Dunkle Energie von einer Vakuumenergie verursacht wird, ist eine der plausibelsten Annahmen, aber nicht die einzige Möglichkeit. Zumal der Wert der Vakuumenergie, der sich aus der Quantenphysik ergibt, um den Faktor 10^120 größer ist, als der beobachtete Effekt, da fehlt noch etwas Wichtiges, das diesen Effekt enorm verkleinert.

    Allerdings war die Inflation ungleich heftiger als die heutige Expansion. Bevor sich bei der heutigen Rate eine Entfernung verdoppelt, müssen fast 10 Milliarden Jahre (3,16*10^17 Sekunden) vergehen. Während der Inflation reichten 10^-35 Sekunden. Ein Faktor 3,16*10^52 schneller!

  432. #437 Mickey
    6. September 2015

    @alderadmin
    Danke für die Erklärungen .. jetzt verstehe ich wieder ein bische n mehr von diesem Puzzle. Wobei die Gegensätze jedesmal wieder überwältigend sind .. unsere meist leicht verständlichen Alltagserfahrungen .. die unfassbare Komplexität dessen was wir (oder besser ihr Kosmologen, Astronomen u. Astrophysiker) über den Aufbau des Kosmos schon herausgefunden haben .. aber eben auch den Dingen, wo wir vielleicht nur erahnen wieviel mehr an Komplexität es wohl noch geben muss.

  433. #438 Noonscoomo
    Berlin
    7. September 2015

    @Alderamin
    Mit Aussagen wie “die Galaxien stehen still im Raum” wäre ich etwas vorsichtig, das suggeriert, dass Galaxien sich auch in Bezug auf den Raum bewegen könnten. Das ist aber nicht so. Der Raum ist keine sinnvolle Bezugsgrösse.
    Und wenn ich das richtig sehe ist auch sowohl die beschleunigte Ausdehnung als auch das mit der kosmischen inflation noch heiss umstritten. Für beides gibt es wahlweise andere Erklährungen bzw. keine zweifelsfreien Belege. Wiltshire beispielsweise liefert plausible und bislang meines Wissens unwiederlegte Gründe dafür, warum wir eine beschleunigte Ausdehnung warnehmen, obwohl sie gleichförmig ist. Und der Nachweis der Inflation ist bislang auch meines wissens noch nicht geglückt, Bizep2 musste da ja einen Rückzieher machen.

  434. #439 Spritkopf
    7. September 2015

    @Alderamin

    wobei ein Megaparsec 32,6 Millionen Lichtjahren entspricht.

    Könnte es sein, dass dir da ein Komma verrutscht ist? 😉

  435. #440 Alderamin
    7. September 2015

    @Spritkopf

    Könnte. Und das tausendfache von 70 ist auch nicht 140000…

    @Noonscoomo

    Mit Aussagen wie “die Galaxien stehen still im Raum” wäre ich etwas vorsichtig, das suggeriert, dass Galaxien sich auch in Bezug auf den Raum bewegen könnten. Das ist aber nicht so. Der Raum ist keine sinnvolle Bezugsgrösse.

    Die Hintergrundstrahlung ist aber eine, die im ganzen Weltall zu bestehen scheint. In Bezug auf die Hintergrundstrahlung kann man schon in Ruhe sein (oder eben nicht). Wir bewegen uns mit ca. 600 km/s relativ zur Hintergrundstrahlung, das ist eine typische Geschwindigkeit für eine Galaxie in einem Galaxienhaufen.

    Und wenn ich das richtig sehe ist auch sowohl die beschleunigte Ausdehnung als auch das mit der kosmischen inflation noch heiss umstritten.

    Zur Inflation gibt es Alternativen (wie das Ekpyrotische Universum), aber die beschleunigte Ausdehung ist ein Messergebnis, das ist nicht umstritten. Der Mechanismus dahinter, der ist nicht geklärt.

    Wiltshire beispielsweise liefert plausible und bislang meines Wissens unwiederlegte Gründe dafür, warum wir eine beschleunigte Ausdehnung warnehmen, obwohl sie gleichförmig ist.

    Quelle, Link? Am besten im Verschwörungsgeplauder, hier soll nicht diskutiert werden.

  436. #441 Noonscoomo
    Berlin
    7. September 2015

    Ich halte Prof. David Wiltshire nicht für einen Verschwörungstheoretiker: http://www2.phys.canterbury.ac.nz/~dlw24/universe/MU1404.pdf
    Diese Theorie hat auch Martin Bäker hier auf scienceblogs schon mal besprochen: http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2011/03/15/gibt-es-die-dunkle-energie/

    Daraus ergibt sich für mich eine Frage: Was ist von dieser Theorie zu halten? Und sollte man nicht, solange sie nicht fundiert widerlegt ist, von einer “scheinbar beschleunigten Ausdehnung” sprechen?

  437. #442 Alderamin
    7. September 2015

    @Noonsoomo

    Ich halte Prof. David Wiltshire nicht für einen Verschwörungstheoretiker

    Der Verschwörungsplauder-Thread hat nicht wirklich was mit Verschwörung zu tun, sondern da kann man halt über jedes Thema reden. Hier hingegen sollen nur Fragen gestellt und beantwortet werden. Aber wo Du schon einen Artikel von Martin zum Thema verlinkst, machen wir doch da weiter

  438. #443 Theodor
    21. September 2015

    Hallo, bin ich hier richtig, um Fragen zu stellen?

    Ich hätte nämlich eine, für die ich irgendwie noch keine schlüssige Antwort gefunden habe. Oder diese übersehen habe.

    Wie sind die supermassiven schwarzen Löcher in den Zentren der Galaxien entstanden? Wie aus massiven Sternen schwarze Löcher werden, wird ja hinreichend erklärt. Aber dies passt doch nicht auf die schwarzen Löcher in Galaxie-Kernen?

    LG
    Theodor

  439. #444 HF(de)
    21. September 2015

    @Theodor: ich bin nur Laie aber ich vesuch mal, zwei Fragen ein wenig zu beantworten:
    zu a) (“richtig hier?”): in diesem Blog ist man für solche Fragen genau richtig.
    zu b) gebe ich oben rechts in die Suchfunktion “supermassiv” ein, komme ich u.a. auf
    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/11/30/ein-schwarzes-loch-erzeugt-eine-galaxie/
    Ich denke, das ist noch eine Art Henne-Ei-Problem, ich kann aber auch falsch liegen…

  440. #445 Florian Freistetter
    21. September 2015

    @Theodor: “Wie sind die supermassiven schwarzen Löcher in den Zentren der Galaxien entstanden”

    Die Antwort ist einfach: Weiß man noch nicht! 😉

  441. #446 Florian Freistetter
    21. September 2015

    @Theodor: Hier wurde die Frage übrigens beantwortet: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2015/01/19/wieso-befindet-sich-im-zentrum-jeder-galaxie-ein-riesiges-schwarzes-loch/ (steht auch oben in der Liste)

  442. #447 Theodor
    22. September 2015

    Danke und ups, habe ich doch tatsächlich ausgerechnet diese Frage übersehen :)

    Das man es nicht genau weiß, aber daran arbeitet, ist trotzdem einigermaßen befriedigend für mich 😉

    Denn in vielen populär-wissenschaftlichen Berichten und den berühmt-berüchtigten TV-Serien werden solche Sachen immer als gegeben hingenommen, ohne nun zu erklären, was da passiert ist.

  443. #448 Almut
    Fellbach
    29. September 2015

    Hallo Florian!
    Ich habe eine Frage zur Rotation des Erd-Mondes.
    Bei der Beobachtung des roten Mondes bei der Mondfinsternis am 28.09.15 ist mir aufgefallen, dass der Mond um fast 90 Grad nach rechts gedreht war, schön zu erkennen war der Krater Tycho nun fast ganz links.
    So habe ich den Mond noch nie gesehen.
    Ich habe auch entsprechende Bilder dieser Mondfinsternis im Internet gefunden, z. Tl. war der Mond sogar noch extremer gedreht um ca. 100 Grad.
    Von der Libration des Mondes habe ich gelesen, aber die ist ja nur minimal.
    Gestern Abend habe ich den Mond nochmal beobachtet und der Krater Tycho war wieder wie gewohnt unten.

    Danke und liebe Grüße
    Almut

  444. #449 klauszwingenberger
    29. September 2015

    Hallo Almut,

    deine Beobachtung könne darauf beruhen, dass Du den Mond in einer Lage am Westhimmel noch nie so bewusst beobachtet hast. Mit der Mondrotation hat das gar nichts zu tun, der Effekt beruht auf der Rotation des Himmelsanblicks und also auf der Rotation der Erde.

    Bei Sternbildern tritt er genauso auf. Nehmen wir den Löwen: er geht im Osten mit der Schnauze voraus auf, liegt sechs Stunden späte, wenn er durch den Meridian geht, auf dem Bauch, und weitere sechs Stunden später geht er, Schnauze voraus und Schwanz in die Höhe unter.

  445. #450 Kyllyeti
    29. September 2015

    Ganz ähnlich gelagert ist übrigens auch die Sache mit der liegenden Mondsichel – hier erklärt,.

  446. #451 Almut
    1. Oktober 2015

    Danke für die Antworten! :-)
    Ja, das leuchtet ein! Ich habe heute morgen tatsächlich nochmal (trotz Sonnenschein) den Mond beobachten können und den Effekt wieder gesehen.
    Aber dass der Mond dann um ca. 90 Grad “gekippt” sichtbar ist, finde ich sehr erstaunlich!
    Wie weit geht das denn im Laufe einer Nacht bzw. einer sichtbaren Phase (oder was sagt man dazu?)
    Ich habe ja Bilder vom 28.09. um 04:23 im Internet gefunden, wo der Krater Tycho auf “10-Uhr”-Position stand, und die Bilder wurden in Gilching (nahe München) gemacht.
    5. Bild in der Galerie:
    http://www.br.de/themen/wissen/mondfinsternis-mofi-mond-totale-100.html

    1 Stunde später sah ich (in Stuttgart) den Krater Tyche in “9 Uhr”-Position (müsste das nicht eigentlich andersrum sein? Wie rum dreht sich die Sicht denn eigentlich?)
    Ich habe im Internet nur Berichte über den “gekippten” Mond in Bezug auf die Mondsichel gefunden, aber das hat ja eher mit der Bestrahlung durch die Sonne zu tun…

    Liebe Grüße
    Almut

  447. #452 klauszwingenberger
    1. Oktober 2015

    Diese (scheinbare) Drehung geht im Uhrzeigersinn; jedenfalls von der Nordhalbkugel der Erde aus gesehen – unterm Äquator ist es andersrum. Von Mondaufgang bis Monduntergang, also etwas um die 12 Stunden herum, sind es natürlich 180 Grad. Stelle Dir die Mondbahn als Schiene vor, die sich über den Himmel spannt und auf der der Mond einen halben Tag lang läuft. Dann wird es ganz klar.

    Die Lage eines bestimmten Mondkraters auf einem Bild kann von vielen Dingen abhängen: welche Optik wurde bei der Aufnahme verwendet – gerade unterschiedliche Teleskoptypen ergeben unterschiedlich orientierte Bilder; wie ist das Teleskop aufgestellt – ein parallaktisch nachgeführtes behält die einmal eingestellte Bildorientierung bei, bei einem azimutal monintierten wird das Mondbild sich drehen.

  448. #453 Alderamin
    1. Oktober 2015

    @Almut

    Stelle Dir 2 Extrempunkte vor.

    1. Du stehst am Nordpol, die Erde dreht sich. Der Mond kreist dann in konstanter Höher über dem Horizont um Dich herum und verändert seine Neigung nicht. Denke Dir einen Pfeil auf dem Mond, der parallel zur Erdachse ist und nach Norden zeigt. Der Pfeil wird dann immer genau nach oben zeigen, denn Deine Körperachse ist parallel zur Erdachse.

    2. Du stehst am Äquator, der Mond gehe genau im Osten auf. Der gedachte Pfeil zeigt nach Norden, also links. Der Mond steigt höher bis zum Zenit. Der gedachte Pfeil zeigt immer noch nach Norden, entlang des Meridians, die gedachte Linie am Himmel, die vom Südpunkt durch den Zenit zum Nordpunkt geht. Wenn man nach Süden blickt, würde man sagen, der Pfeil steht aufrecht. Der Mond sinkt dann schließlich im Westen gegen den Horizont, der gedachte Pfeil zeigt immer noch nach Norden, welcher aber beim Blick nach Westen rechts liegt. Der Pfeil hat sich also im Laufe der Nacht scheinbar um 180° von links nach rechts gedreht.

    Von unseren mittleren Breiten aus ergibt sich eine Drehung genau dazwischen, etwas weniger als 90°. Was sich dreht, ist die Erde mit der Körperachse des Beobachters, nicht der Mond. Am Nordpol wird man nur um die Längsachse (Füße Richtung Kopf) gedreht, das ändert die scheinbare Ausrichtung des Mondes nicht (wir drehen uns ja genau um diese Achse entgegen der Erddrehung zurück, damit wir den Mond im Blick behalten, obwohl uns die Erde ständig wegdreht).

    Am Äquator hingegen werden wir um eine Achse durch den Bauch umgedreht und auf den Kopf gestellt, die Füße zeigen nach einer halben Erddrehung genau in die Gegenrichtung. Wir müssten einen Handstand machen, um das zu kompensieren. Also dreht sich auch der Mond bei einer halben Erddrehung scheinbar auf den Kopf. Die Situation bei uns setzt sich aus Teildrehungen um beide Achsen zusammen, was nur mit Text schwer zu veranschaulichen ist, aber von der Logik her schon zwischen den beiden Extremen liegen muss, es gibt ja keinen Breitengrad, wo sich die Situation sprunghaft ändert, sondern der Drehwinkel muss sich mit der geografischen Breite stetig ändern.

    Das ganze gilt übrigens für die Lage der Krater genau so, wie für die Beleuchtung, z.B. als Halbmond oder Sichel, denn die ändert sich in einer Nacht kaum. Der Mond bewegt sich nur ein bisschen auf seiner Bahn weiter und ändert minimal die Phase. Man kann näherungsweise zum Verständnis des Problems der Drehung die Phase als fest betrachten, und damit sind stets bestimmte Gebiete auf dem Mond im Licht und andere im Schatten.

  449. #454 Kyllyeti
    1. Oktober 2015

    @Almut

    Ich habe im Internet nur Berichte über den “gekippten” Mond in Bezug auf die Mondsichel gefunden, aber das hat ja eher mit der Bestrahlung durch die Sonne zu tun…

    Nicht nur … der Winkel, in dem die Sonne den Mond beleuchtet, schwankt im Laufe des Jahres höchstens um etwa den halben Wert, den wir hier auf der Erde haben (wenn ich da richtig gerechnet habe). Während einer bestimmten Phase werden deswegen größtenteils immer dieselben Regionen beleuchtet. Ein Gutteil der ‘gekippten Mondsichel’ ist darum auch auf den ‘gekippten Gesamtmond’ zurückzuführen.

  450. […] pünktlich jeden Freitag erscheinen. Ich hoffe, zumindest ab und zu wieder montags ein paar Fragen zur Astronomie beantworten zu können. Darüber hinaus kann ich aber keine Versprechungen machen. Mal sehen […]

  451. […] etwas längerer Pause habe ich endlich wieder Zeit, ein paar Fragen zur Astronomie zu beantworten. Und es geht gleich mit einer sehr interessanten Frage weiter: Wie groß können […]

  452. #457 Andre Wulff
    Hamburg
    12. Oktober 2015

    Eine Anmerkung noch zur Größe von Teleskopen. Refraktoren größer als der Yrekes sind neben der Kostenfrage auch deswegen problematisch, weil die Linsen anfangen würden sich unter ihrem eigenen Gewicht durchzubiegen.

  453. #458 Alderamin
    12. Oktober 2015

    @Andre Wulff

    Es ist auch schwer, einen so großen Glasblock völlig homogen und ohne eingeschlossene Luftblasen und dergleichen zu gießen, und man muss mindestens zwei Oberflächen schleifen (meistens jedoch vier oder sechs, weil Objektive, je nach Bauart, aus zwei bis drei Linsen bestehen), was Aufwand bedeutet. Bei einem Teleskopspiegel muss nur eine einzige Oberfläche perfekt sein und das Innere des Glases ist weitgehend belanglos (es sollte sich nur nicht unter Temperaturschwankungen unterschiedlich ausdehnen).

    Außerdem sind Spiegel absolut farbrein und verursachen keine Brechungsdispersion (chromatische Aberration; weswegen man bei Linsenteleskopen mehrere Linsen aus verschiedenen Glassorten benötigt, deren Fehler sich gegenseitig kompensieren sollen).

  454. #459 R. Steidle
    Schwäbisch Gmünd
    13. Oktober 2015

    Sehr geehrter Herr Freistetter,

    via Kickstarter versucht derzeit ein anonymer Abenteurer, eine Expedition zum Nordpol zu finanzieren, wo er einen Zugang zur “Hohlerde” zu finden hofft, welche freilich als Hirngespinst abgetan werden kann. Mich würde allerdings interessieren, ob überhaupt irgendwelche Himmelskörper bekannt sind, welche dieser Hypothese entsprechend lediglich aus Kruste und eventuell Mantel bestehen, aber keinen Kern aufweisen. Könnte sich ein derartiger Himmelskörper von nennenswertem Umfang überhaupt auf natürlichem Wege bilden? Wäre das nach den gängigen Theorien zur Planetenentstehung nicht zumindest höchst unwahrscheinlich?

    Gruß und danke für Ihre Arbeit!

  455. #460 Jens
    13. Oktober 2015

    Warum hat der Mond keinen Mond? Gibt es im Sonnenensystem überhaupt Monde die ihrerseits von einem Mond umrundet werden oder ist das aus irgendeinem Grund physikalisch ausgeschlossen?

  456. #461 Florian Freistetter
    13. Oktober 2015

    @Jens: Die Frage ist schon beantwortet. Steht oben in der Liste.

  457. #462 Jens
    13. Oktober 2015

    Sorry. Stimmt das hattest du schon unter #19 ausführlich beantwortet.

  458. #463 Polygon
    15. Oktober 2015

    Hallo,
    ich frage mich seit geraumer Zeit, wie Monte-Carlo-Markov-Chain-Techniken eigentlich in der Astrophysik verwendet werden. Was für Daten hat man da, die man auswerten möchte? Wie effizient (sprich: schnell und korrekt) ist es? Welche Alternativen gibt es zu MCMC? Wird eigentlich MultiNest (siehe http://arxiv.org/abs/0809.3437) in der Astrophysik häufig verwendet? Ich kenne es nur aus der Teilchenphysik, wenn Neutrinos detektiert werden sollen, aber von dem, was ich so gelesen habe, scheint es auch für “größere Dimensionen” geeignet sein.
    (Und bitte nicht zu viel Ahnung auf meiner Seite voraussetzen. Meine Kenntnisse in Bayessche Statistik sind doch begrenzt)
    Und vielen Dank für deinen Blog mit den vielen, wertvollen Beiträgen.
    Beste Grüße
    Polygon

  459. #464 Jens
    21. Oktober 2015

    Würden unsere Neutrino- und Gravitationswellendetektoren eine Supernovaexplosion in der Milchstraße nachweisen auch wenn sie optisch nicht sichtbar wäre?

  460. #465 Alderamin
    21. Oktober 2015

    @Jens

    Ja.

    Neutrinos wurden ja schon von der Supernova 1987A nachgewiesen, und die war in der Großen Magellanschen Wolke, die mehr als doppelt so weit entfernt ist, wie der Durchmesser der Milchstraße. Heute gibt’s noch mehr und empfindlichere Detektoren als damals, wir dürften also keine Supernova verpassen.

    Und was Gravitationswellen betrifft: LIGO in den USA bekam kürzlich einen Upgrade und heißt jetzt aLIGO (a wie “advanced”, fortgeschritten). Wie man am Diagramm unten sieht, sind Supernovae jetzt erstmals in Reichweite des Detektors (sogar solche außerhalb der Milchstraße, laut Artikeltext).

  461. #466 imNetz
    22. Oktober 2015

    Sehr geehrter Herr Dr. Freistetter,

    ich hätte eher einen Vorschlag wie folgt:

    Könnten Sie nicht eine gepflegte Liste mit all den vielen Meldungen in den Mainstreammedien über nahende Asteroiden, Kometen und sonstige kosmische Unheilbringer in ihrem geschätzten Blog unterbringen?
    Mein erster Beitrag wäre:

    http://www.vol.at/grosser-kuerbis-im-anflug-asteroid-fliegt-zu-halloween-an-der-erde-vorbei/4495230

    Dem Kürbis da nicht allzu böse sein (-‘

  462. #467 ron
    23. Oktober 2015

    @FF: Ich bin gespannt auf deine Bewertung zu KIC 8462852!

  463. #469 ron
    24. Oktober 2015

    Paul, der Link funktioniert leider nicht…

  464. #470 ron
    24. Oktober 2015

    edit: Da war ein Zeichen zuviel.Habs jetzt.Danke!

  465. #471 Paul
    24. Oktober 2015

    @ron:

    Ok, war wohl schon zu spät oder zuviel Rotwein. Aber Du hast den Artikel ja auch so gefunden.

    Trotzdem, hier nochmal der korrigierte Link:

    Der “geheimnisvollste Stern”: KIC 8462852 und die angebliche Alien-Superzivilisation

  466. #472 mpingu
    26. Oktober 2015
  467. #473 Alderamin
    26. Oktober 2015

    @mpingu

    Ist korrekt und habe ich auch schon woanders gehört.

    Wäre auch nicht die erste Raketenstufe, die für einen Asteroiden gehalten wurde.

  468. […] Und trotz Tour-Stress habe ich zumindest kurz Zeit gefunden, eine Frage zur Astronomie zu beantworten. Diesmal geht es um die Beobachtung des Himmels: Wie groß ist die kleinste Struktur […]

  469. #475 Jan
    5. November 2015

    Hallo, hab dann auch mal eine Frage. Soweit ich weiß braucht man eine Geschwindigkeit von ungefähr 11km/s um die Gravitation der Erde zu überwinden. Wenn man aber eine verdammt lange Leiter nach oben, nach “irgendwo ins Nichts” hätte, und auf dieser Leiter mit 1m/s klettern würde, könnte man dann beliebig weit von der Erde “wegklettern”? Wenn nicht, was würde das verhindern?
    Hab die Frage vor einiger Zeit auch schon auf anderen Seiten gestellt, aber bekam keine Antwort. Hoffe die Frage ist nicht zu blöd, ich hab echt keine Ahnung wo das Problem sein sollte, angenommen man könnte 24/7 klettern 😉

  470. #476 Spritkopf
    6. November 2015

    @Jan

    Soweit ich weiß braucht man eine Geschwindigkeit von ungefähr 11km/s um die Gravitation der Erde zu überwinden.

    Die 11 km/s sind die sogenannte Fluchtgeschwindigkeit. Diese bezieht sich nur auf Objekte, die die Erde umkreisen.

    Ich versuchs mal, zu erklären. Jedes Objekt (ein Satellit o. ä.), welches die Erde umkreist, sich also in einem sogenannten Orbit befindet, benötigt eine bestimmte Bahngeschwindigkeit, um die Erdumkreisung aufrecht zu erhalten. Ist ja auch klar – die Gravitation zieht das Objekt in Richtung Erde, die Bahngeschwindigkeit sorgt dafür, dass sich das Objekt parallel zur Erdoberfläche bewegt. Ist die Bahngeschwindigkeit genau angepasst, dann fällt das Objekt quasi um die Erde herum. Es bewegt sich so schnell, dass die Bahngeschwindigkeit parallel zur Erde und die Fallgeschwindigkeit in Richtung Erde in Kombination eine Kreisbahn um die Erde herum ergeben.

    Verringert man nun die Bahngeschwindigkeit, wird auch die Bahnhöhe über der Erdoberfläche kleiner. Je weiter man die Bahngeschwindigkeit verringert, umso tiefer sinkt die Bahn, bis sie irgendwann die Erdoberfläche berührt und das Objekt abstürzt (in der Realität würde schon bei Bahnhöhen von unter 100 km das Objekt durch die Atmosphäre so stark abgebremst, dass es in jedem Fall abstürzen würde).

    Das Ganze geht aber auch in umgekehrte Richtung. Erhöht man die Bahngeschwindigkeit, wird auch der Orbit immer höher. Und bei einer bestimmten Bahngeschwindigkeit ist dann sozusagen die Grenze des Orbits erreicht, sprich, das Objekt wird nicht mehr durch die Erdanziehung in seiner Umlaufbahn gehalten und verschwindet in den Weiten des Weltalls. Und genau diese Bahngeschwindigkeit nennt man die Fluchtgeschwindigkeit.

    Das ist allerdings eine stark vereinfachte Darstellung. Die Umlaufbahnen sind nicht kreisförmig, sondern wie eine Ellipse geformt und wenn man die Bahngeschwindigkeit verringert, dann “springt” das Objekt nicht einfach auf eine niedrigere Kreisbahn, sondern die Ellipse “verzieht” sich so, dass der Bahnpunkt, der der aktuellen Objektposition gegenüberliegt, in Richtung Erdoberfläche wandert. Genauso, wenn man die Bahngeschwindigkeit erhöht: Dann wandert der gegenüberliegende Punkt von der Erdoberfläche weg, wird also höher.

    Wenn man aber eine verdammt lange Leiter nach oben, nach “irgendwo ins Nichts” hätte, und auf dieser Leiter mit 1m/s klettern würde, könnte man dann beliebig weit von der Erde “wegklettern”?

    Ja, könnte man.

  471. #478 Spritkopf
    6. November 2015

    @Jan
    Oops, mein letzter Kommentar ist in der Moderation gelandet und muss erst freigeschaltet werden.

    Aber als Nachtrag dazu: Wenn dich das Thema näher interessiert, dann empfehle ich dir den Orbiter, ein freier Raumfahrtsimulator, bei dem spielerisch lernt, wie Bahngeschwindigkeit und Umlaufbahn zusammenhängen.

  472. #479 Spritkopf
    6. November 2015

    Florian, ich habe noch zwei Kommentare in der Mod. Könntest du die bitte freischalten?

  473. #480 Florian Freistetter
    6. November 2015

    @Spritkopf: Florian, ich habe noch zwei Kommentare in der Mod. Könntest du die bitte freischalten?

    So wie in den bisherigen 7 Jahren in denen mein Blog existiert mache ich das auch heute ganz von selbst und sobald ich die Zeit dazu habe. Auch ohne explizite Aufforderung…

  474. #481 Spritkopf
    6. November 2015

    Ich war der Auffassung, dass du sie übersehen hattest, weil der erste Kommentar ja noch vor deinem geschrieben wurde.

  475. #482 Jan
    6. November 2015

    Danke für die schnellen Antworten und die Links :-)

  476. #483 Alderamin
    6. November 2015

    @Jan

    Wenn man so eine Leiter oder einen Weltraumlift hinaufklettern würde, dann würde man auch seitlich beschleunigt, denn die Erde dreht sich ja und der Umfang eines Kreises nimmt mit dem Abstand zu: doppelter Abstand vom Erdmittelpunkt = doppelter Umfang. Da die Umlaufzeit gleich bleibt, wird man also immer schneller. In 35800 km Höhe hätte man dann Kreisbahngeschwindigkeit und in 50630 km Höhe Fluchtgeschwindigkeit. Wenn man den Lift also lang genug machte, könnte man damit Raumsonden in das Sonnensystem starten. Die nötgie Energie für die Beschleunigung würde man der Erddrehung entnehmen, denn die Erde zieht die Lasten mit sich mit, während sie das Seil hochklettern (vereinfacht gesagt, das Gegengewicht am anderen Ende des Seils spielt auch eine Rolle).

  477. #484 AmbiValent
    9. November 2015

    Zu braunen Zwergen gab es schon mal Artikel, aber ich hätte doch noch ein paar Fragen: Bezeichnet der Name “Brauner Zwerg” wirklich sowohl das Objekt während der Deuteriumfusionsphase als auch das danach? Welcher Anteil der Sternmaterie wird ungewandelt? Weniger als 1 Promille oder doch mehr? Und gibt es irgendwo Temperaturkurven für die Entwicklung sowohl bei leichten und schweren Braunen Zwergen als auch bei minimalen Sternen, Sub-Braunen Zwergen und Jupiter zum Vergleich?

  478. #485 Thomas
    13. November 2015

    Der Artikel zum Objekt “V774104” hat bei mir eine (für mich interessante) Frage aufgeworfen. Dort geht es ja u.a. um die Entfernung des Objektes zur Sonne. Von Sedna wissen wir ja, dass diese Objekte eine ziemlich große Abweichung von Perihel und Aphel haben können. Wäre es theoretisch möglich, dass es “da draußen” Objekte von vielleicht mehreren hundert Kilometer Durchmesser gibt, die im Perihel näher als Pluto oder vielleicht sogar Neptun und im Aphel aber soweit entfernt, dass wir sie noch nicht entdeckt haben (können)?

    Vielen Dank schon mal.

  479. #486 robsn
    23. November 2015

    “Liegt” unser Sonnensystem in der Milchstraße, oder “steht” es? Stellt man sich die Milchstraße als große Scheibe und unser Sonnensystem als kleine Scheibe vor, haben beide die gleiche Ausrichtigung, oder steht unser Sonnensystem quasi hochkant? (Ich hoffe man versteht die Frage) Inspiriert durch diese Darstellung (ab ca 8 sec.): https://www.youtube.com/watch?v=PWxcgJUCDxg

  480. #487 Alderamin
    23. November 2015

    @robsn

    Nach dem hier (Thomas Schmidt) beträgt der Winkelabstand zwischen dem Ekliptik- und dem galaktischen Nordpol 60,2°. Also mehr hochkant als liegend, aber noch nicht ganz hochkant.

  481. #488 Jens
    26. November 2015

    Ich habe gehört, dass man aus sogenannten Lichtechos interpretieren kann wann eine Supernova in der Vergangenheit explodiert ist und von welchem Typ sie war. Wie funktioniert das genau?

  482. #489 Alderamin
    26. November 2015

    @Jens

    Wie funktioniert das genau?

    Die verzögerten Lichtwege, die uns erreichen, verlaufen alle über eine Ellipse, in deren einem Brennpunkt die Erde und in deren anderem Brennpunkt die Supernova liegt. Eine Ellipse ist nämlich eine Menge von Punkten, deren Summe der Abstände von zwei festen Punkten (= Lichtlaufstrecke von der Quelle [Punkt 1] über die reflektierende Wolke [Ellipsenumfang] zur Erde [Punkt 2]!) gleich groß ist – deswegen kann man sie zeichnen, indem man eine geschlossene Schnurschleife um die Brennpunkte (z.B. zwei Reißzwecken) legt, mit einem Stift die Schleife stramm zieht und eine Linie um die Brennpunkte malt. Die Schleife ist immer gleich lang, der Abstand zwischen den Brennpunkten ist fest, also muss die Summe der Strecken von den Reisszwecken zum Stift konstant sein.

    Aus dieser Geometrie kann man bei bekannter Entfernung und der scheinbaren Bewegung des Lichtechos (man sieht nur die nach außen laufende Bewegung) bestimmen, wo genau die Linie von der Supernova den Ellipsenrand berührt und wie lang diese Strecke ist. Daraus kann man dann die Laufzeit des Lichts bis zu diesem Punkt und damit das Alter der Supernova berechnen.

    Man kann auch die Entfernung berechnen; ich habe dazu keine Anleitung gefunden, denke aber, dass es funktioniert, wenn man zwei verschiedene Lichtechos hat (wie in der verlinkten Grafik) und auf eine gemeinsame Laufzeit kommen will, dann wird es für die Entfernung eine eindeutig Lösung geben, vermute ich.

  483. #490 Jens
    26. November 2015

    super. Vielen Dank für die detaillierte Erläuterung der Lichtecho-Interpretation zur Bestimmung des Alters/Entfernung. Wird aus dem Spektrum des
    Lichtechos dann auch auf den Typ der Supernova geschlossen?

  484. #491 ina
    Stuttgart
    28. November 2015

    Hallo,

    deine/Ihre Erklärungen sind sehr interessant.
    Ich hätte auch noch zwei Fragen:
    1.) Wie kam die Neigung der Erdbahn zustande? Was sind also die Ursachen? War sie also zu Anfang bereits geneigt oder entstand es durch z.B. Masseverlagerung im Innern oder äußere Anziehungskräfte?
    2.) Sind auch die anderen Planeten unseres Sonnensystems geneigt?
    3) Monde sind wohl nie gegenüber ihren Planeten geneigt, oder?

    Antwort bitte an:
    aschenblume@arcor.de

    Vielen Dank,

    Ina

  485. #492 PDP10
    28. November 2015

    @Ina:

    Zu 1.) Das weiss niemand. Ist halt so. Es gibt Modelle, die die Achsneigung erklären können. Aber sicher weiss man das nicht.

    Zu 2.) Ja. Der Uranus zB um mehr als 90° zur Ebene seiner Umlaufbahn.

    Zu 3.) Doch. Der Mond der Erde ist zB ca. 6° zu seiner Umlaufbahn um die erde “geneigt”. Und die Ebene seiner Bahn ist um mehr als 5° relativ zur Ebene der Erdbahn geneigt.

    Das hättest du aber alles einfach in der Wikipedia nachlesen können … Ihr jungen Leute seid doch angeblich alle “Digital Natives”. Wieso fällt es euch immer so schwer, mal einfach ein paar Fakten selber nach zu schlagen?
    Kommt das daher, dass da bei Facebook nix drüber steht?

    BTW: Schreibst du Montag zufällig eine Klassenarbeit in Erdkunde?

  486. #493 JaJoHa
    29. November 2015

    @Ina
    Zu den Bahnebenen, die werden meines Wissens meistens auf die Erdbahn bezogen. Im Zweikörperproblem ist dann die Bahnebene fest, das ist eine direkte Folge davon, das man eine Zentralkraft (Kraft entlang Verbindungslinie) und Drehimpulserhaltung hat.
    Im Sonnensystem hast du aber mehr als zwei Körper, und in der Frühphase zusätzlich noch Gas und viel mehr Kleinkram. Die Wechselwirkungen damit können dann die Bahnen verändern. Da gibt es hier einige Artikel zu, wahrscheinlich mit Himmelsmechanik als tag.
    Oder meinst du die Neigung der Erdachse gegen ihre Bahnebene?
    Dann schau mal hier
    Zu Uranus gibt es hier einen Artikel

  487. #494 AmbiValent
    29. November 2015

    @Ina
    Zu deinen Fragen 1 und 2:
    Bei der Bildung des Sonnensystems komprimierte sich die Urwolke zur präsolaren Scheibe. In dieser Scheibe rotierte noch alles in derselben Richtung.

    Erst als das regelmäßige Wachstum kleiner Körper in die Zusammenstöße größerer Körper überging, konnten sich durch diese Kollisionen andere Drehachsen entwickeln.

    Aber auch nachdem sich das Sonnensystem entwickelt hatte, konnten sich die Achsen der Planeten durch Übertragung von Drehimpuls (durch die Gravitation der anderen Planeten) weiterhin ändern.

    Zur Frage 3:
    Um die entstehenden Gasriesen bildeten sich ebenfalls Scheiben aus Gas und Staub, aus denen sich dann Monde bildeten. Wahrscheinlich entstanden die weiter innen kreisenden sogenannten regulären Monde mit den Planeten, während die weiter außen kreisenden irregulären erst später eingefangen wurden.

    Die Orbits der regulären Monde sind meist sehr wenig gegen den Äquator des Planeten geneigt (oft weniger als 1 Grad), während die Orbits der irregulären Monde oft sehr stark geneigt sind.

    Der Erdmond ist wieder ein anderer Typ, weil er sich nicht aus einer Staubscheibe entwickelt hatte, sondern aus einer Trümmerscheibe nach der Kollision des marsgroßen Protoplaneten Theia mit der jungen Proto-Erde.

    Die Mondbahn um die Erde ist zwar nur wenige Grad gegen die Bahn der Erde um die Sonne geneigt, aber kann von 18 bis zu 28 Grad gegen den Äquator geneigt sein (abhängig davon, ob die Neigung der Erdachse und die der Mondbahn zusammenfallen oder gegenläufig sind).

  488. […] ob es vielleicht irgendwo auch noch andere, größere Objekte geben kann. Die heutige Ausgabe von “Fragen zur Astronomie” möchte ich daher für eine Antwort nutzen. Also: Kann es noch unentdeckte Planeten im Sonnensystem […]

  489. […] gibt es in der Serie “Fragen zur Astronomie” wieder mal einen Klassiker: Können Pluto und Neptun miteinander zusammenstoßen? Eine gute und […]

  490. #497 Higgs-Teilchen
    Im Standardmodell oben rechts
    1. Dezember 2015

    Hi zusammen.

    Habe gerade in den Einsichten der LMU München Sonderausgabe von 2013 auf Seite 89, folgendes gelesen:

    “So wie bei der Gaswolke im Zentrum der Galaxis: 2011 haben Stefan Gillessen und Reinhard Genzel vom Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching überraschend einen Lichtfleck
    erspäht, der auf das Schwarze Loch im Herzen der Milchstraße zurast.
    Offensichtlich handelt es sich um einen kleinen Tropfen aus Gas.
    Eigentlich passt er nicht in die heiße unwirtliche Umgebung, weshalb er schon in wenigen Jahren vom Schwarzen Loch verschluckt
    werden könnte. Astronomen bietet sich damit die einmalige Gelegenheit zu beobachten, wie Materie hinter dem sogenannten Ereignishorizont eines Schwarzen Loches verschwindet – ein direkter Test
    für die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie.”

    Ist das jetzt schon ppassiert und beobachtet worden oder nicht?

    Lg H.

    http://www.uni-muenchen.de/aktuelles/medien/einsichten/archiv/sonderheft_2013/einsichten_2013_sonderheft.pdf

  491. #498 Alderamin
    2. Dezember 2015

    @Higgs-Teilchen

    G2 schwang um das Schwarze Loch herum und nichts auffälliges passierte.

    http://www.spektrum.de/news/gaswolke-gewinnt-gegen-schwarzes-loch/1319848
    https://www.mpg.de/8775605/gasfluss_galaktisches_zentrum

  492. #499 AmbiValent
    2. Dezember 2015

    Man weiß ja, dass größere Sterne nicht nur Wasserstoff zu Helium fusionieren, sondern auch schwerere Elemente. Sie tun dies allerdings erst, wenn sie schon relativ alt sind (verglichen mit ihrer Gesamtlebenszeit).

    Gibt es nun bekannte Sterne, von denen man weiß, dass sie schon Helium zu Kohlenstoff fusionieren oder gar schwerere Elemente?

  493. #500 Christian
    7. Dezember 2015

    Hallo Florian,

    das Universum ist ja eher ein sehr kalter Ort. Die Sonne hingegen ist an und für sich ein eher heißer Ort. Beide möchte man ja eher meiden, was die Temperaturen betrifft.

    Meine Frage: Wie weit muss man sich der Sonne nähern, als hypothetischer Weltraumreisender, um an einem Ort in unserem Sonnensystem zu sein, der angenehme Raumtemperatur hat? Sagen wir mal: 25°C.

  494. #501 klauszwingenberger
    7. Dezember 2015

    @ AmbiValent:

    Rote Riesen fusionieren Helium zu Sauerstoff und Kohlenstoff. Aldebaran und Arktur zum Beispiel. Überriesen fusionieren bis hinauf zum Eisen, dann ist schlagartig Schluss. Antares und Beteigeuze zum Beispiel.

    @ Christian:

    Das kann man so nicht angeben, weil die 25° Celsius, die Du meinst, ein atmosphärisches Phänomen sind. Sie setzen eine Atmosphäre voraus, in der “Wärme” in dem Sinne vorhanden ist, dass viele Teilchen pro Raumvolumen mehr oder weniger schnell in ungeordneter Bewegung sind – und sich dadurch ständig anrempeln. Im Weltraum gibt es so etwas nicht – es gibt hier nur Teilchenenergien, denen man wohl ein Temperaturäquivalent zurechnen kann, die aber etwas ganz anderes sind als Behaglichkeitsgrade. Wohl gibt es im interstellaren Raum Gegenden, in denen infrarote Strahlung von 25° C (oder genauer: etwa 298 K) vorhanden ist. Die Teilchendichten dort sind aber so niedrig, dass das bißchen Strahlung, das sie freisetzen, Dich nicht wirklich “wärmen” kann. Du würdest dort gleichzeitig erfrieren und von hochenergetischer Strahlung gegrillt.

  495. #502 Alderamin
    7. Dezember 2015

    @Christian, klauszwingenberger

    Man kann zumindest ausrechnen, welche Temperatur ein Körper annehmen würde, der dem Sonnenlicht ausgesetzt ist und hinreichend schnell rotiert (so dass er auf der Schattenseite gegenüber der mittleren Temperatur nicht zu sehr abkühlt und auf der Sonnenseite nicht zu warm wird). Die Temperatur hängt aber davon ab, welche Albedo (Rückstrahlvermögen) das Objekt hat. Ich setz’ mal einfach 0,37 an, das ist ungefähr auch der Wert der Erde (beim Mond sind’s 0,12). Außerdem spielt die Form eine Rolle. Ich nehme mal einen Zylinder mit einer Achse senkrecht zur Sonnenrichtung an, um die der Körper rotieren soll, weil ich dann nicht viel nachdenken muss. 😉 Der Zylinder wird dann bei schneller Rotation überall gleichmäßig warm.

    In Erdentfernung von der Sonne beträgt die Solarkonstante ca. 1380 W/m². Bei einer Albedo von 0,37 werden davon 37% reflektiert, der Rest absorbiert, macht 63% * 1380 W/m² = 869,4 W/m² Absorption.

    Die absorbierende Oberfläche entspricht dem Querschnitt des Zylinders. Die abstrahlende entspricht seiner Mantelfläche. Der Querschnitt ist Q = 2 * Radius * Höhe, die Mantelfläche A = Umfang * Höhe = 2 * Radius * π * Höhe = π * Q. Folglich strahlt das Objekt über die Oberfläche π-mal soviel ab, wie es über den Querschnitt absorbiert (hier wird offensichtlich, dass die Berechnung für komplexe Formen aufwendig werden würde).

    Nun gilt:
    Absorption [W] = Q [m²] * 869,4 W/m² (hier steckt die Albedo schon drin!)
    Emission[W] = σ * A * T^4 (Stefan-Boltzmann-Gesetz)
    = σ * π * Q * T^4 ( σ=5,67*10^-8 W / (m²K^4), Stefan-Boltzmann-Konstante)

    Eine Gleichgewichtstemperatur stellt sich ein, wenn Emission und Absorption gleich groß sind:

    869,4 W/m² * Q = σ * π * Q * T^4, also 869,4 W/m² = σ * π * T^4, mithin
    T = (869,4 W/m² / (σ * π) )^¼ = 264,31 K = -8,84 °C

    Wir hätten gerne 25°C, das sind 298,15 K, das ist das 298,15/264,31 = 1,128-fache der Temperatur, also müsste man etwas näher an die Sonne heran. Wir hätten gerne die 1,128^4=1,619-fache Strahlungsleistung = 869,4*1,619 = 1407 W/m² oben in der Temperaturformel, denn
    T’=(1407 W/m² / (σ * π) )^¼ = 298,15 K = 25 °C

    Da die Strahlungsleistung mit 1/r² abnimmt, hätte man bei der, √(1/1,619) = 0,786-fachen Entfernung von der Sonne genau die gewünschte Strahlungsleistung pro Quadratmeter, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Dann wäre nämlich die Solarkonstante = (1/0,786)² * 1380 W/m² = 2233 W/m², mit der Albedo von 0,37 (63% Absorption) würden davon 1407 W/m² vom Zylinder aufgenommen (siehe oben, Formel für T’). Der “Sweet Spot” läge also bei 0,786 AE (zum Vergleich: die Venus befindet sich bei 0,723 AE).

    Wie gesehen hängt das Ganze jedoch von Albedo und Form des Objekts ab. Eine Kugel würde sich oben um die Pole herum weniger stark erwärmen als ein Zylinder, ein Mensch im Raumanzug würde mehr Licht reflektieren etc. Es gibt also keine feste Entfernung, bei der alles so wäre wie auf der Erde, weil, wie klauszwingenberger schon bemerkte, im Weltraum eben keine Luft ist, die eine Temperatur annehmen könnte (und die dann alles auf die gleiche Temperatur brächte).

    Die Abweichung zwischen Zylinder und Kugel macht aus, dass die Temperatur der Erde bei -18°C liegen würde (statt der oben berechneten -8,8°C für den Zylinder gleicher Albedo) – wenn es den Treibhauseffekt nicht gäbe.

  496. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” geht es heute wieder einmal um die Grundlagen. Eine Frage, die mir vergleichsweise oft gestellt […]

  497. #504 ImNetz
    18. Dezember 2015

    Frage an Hrn. Freistetter und die Fachleute hier im Blog:
    Falls der rote Zwergstern Wolf 1061 drei Gesteinsplaneten in habitabler Zone hat – wie kann ein Laie sich dies vorstellen? Gibt es dazu gesicherte Erkenntnisse z. B. über Tag / Nacht Rhythmus; Helligkeit, Atmosphäre, Wasser, evt. Klima, Tektonik (Gesteinsbeben ….)?

  498. #505 Florian Freistetter
    18. Dezember 2015

    @ImNetz: “Gibt es dazu gesicherte Erkenntnisse z. B. über Tag / Nacht Rhythmus; Helligkeit, Atmosphäre, Wasser, evt. Klima, Tektonik (Gesteinsbeben ….)?”

    Nein. Die kann es auch nicht geben, weil dazu noch die Instrumente fehlen. Was man momentan messen kann, sagt uns nur den Abstand des Planeten vom Stern, seine Größe und seine Masse.

  499. #506 Alderamin
    18. Dezember 2015

    @ImNetz

    Nein, von den Planeten weiß man nicht mehr als ihre Umlaufbahnen und grob Masse, Größe und Dichte. Die habitable Zone ist einfache der Entfernungsbereich, in dem der Planet gerade so viel Licht von seinem Stern erhält, dass theoretisch dort Wasser flüssig sein kann. Praktisch hängt das aber von der Atmosphäre ab, die ein höllisches Treibhaus wie die Venus sein könnte, oder so arm an Kohlendioxid, dass der ganze Planet gefroren ist. Und selbst wenn flüssiges Wasser vorhanden wäre, muss daraus nicht folgen, dass es dort wirklich Leben gibt, dafür wissen wir noch zu wenig darüber, wie und unter welchen Bedingungen es entstehen kann.

    Theoretisch könnte es jedoch sogar einfaches Leben in den Ozeanen unter den Eispanzern der Monde Europa (Jupiter) und Enceladus (Saturn) geben, die weit außerhalb der habitablen Zone der Sonne liegen. Auch das wissen wir noch nicht, aber die NASA grübelt gerade über einen Lander für Europa nach, der irgendwann in den 2030ern dort im Eis scharren soll (und hoffentlich Bakterienspuren erkennen kann). Wir werden sehen.

  500. #507 AmbiValent
    21. Dezember 2015

    @ImNetz

    Aus den bekannten Daten (Entfernung vom Stern, Leuchtkraft des Sterns), die man auf Wikipedia findet, kann man die Helligkeit auf den Planeten berechnen. Fürs gesamte Spektrum ergäbe sich da für den mittleren Planeten Wolf 1061c 111% der Sonnenhelligkeit auf der Erde. Das meiste davon ist aber Infrarot, im sichtbaren Spektrum hat man noch 20%. (Wie warm der Planet davon wird, hängt von seiner Atmosphäre ab)

    Außerdem könnte man annehmen, dass die inneren beiden Planeten durch Gezeitenwirkung dem Stern immer die selbe Seite zuwenden. Das ist allerdings nicht gesichert (und der Merkur im Sonnensystem tut das auch nicht).

  501. #508 Jens
    22. Dezember 2015

    Gibt es für schwarze Löcher eine Massenober- bzw. Untergrenze?

  502. #509 Alderamin
    22. Dezember 2015

    @Jens

    Nein. Zwar können nur Sterne von mindestens 10 Sonnenmassen zu einem Schwarzen Loch kollabieren, das dann mindestens 3,x Sonnenmassen hat (die exakte Grenzmasse zu den Neutronensternen ist nicht bekannt), aber theoretisch könnten beim Urknall auch viel kleinere Schwarze Löcher entstanden sein. Schwarze Löcher werden irgendwann durch Hawking-Strahlung zerfallen und dabei immer kleiner werden. Am Ende sind sie mikroskopisch klein. In den letzten Sekunden ist der Zerfall geradezu explosiv mit der Gewalt von Milliarden Atombomben.

    Nach oben gibt’s eigentlich auch keine Grenze, aber beim Einfall von Materie entsteht Strahlung, die den Einfall bremst, insbesondere bei Supermassiven Schwarzen Löchern. Es ist dann eine Frage der verfügbaren Menge an Material, wie groß das Schwarze Loch werden kann; man nimmt an, dass die Entstehung Supermassiver Schwarzer Löcher auf das Wachstum der umgebenden Galaxie zurück wirkt, denn es gibt einen linearen Zusammenhang zwischen der Masse der Galaxie (bei Spiralgalaxien nur die Masse der zentralen Verdickung) und der Masse des enthaltenen Schwarzen Lochs. Das in M87 hat über 3 Milliarden Sonnenmassen, die Galaxie ungefähr 2,7 Billionen Sonnenmassen, das ist eine der größten, die wir kennen. Aber theoretisch könnten Schwarze Löcher noch größer werden. Sie können sich ja auch vereinigen, wenn Galaxien kollidieren.

  503. #510 Paul
    22. Dezember 2015

    @Jens

    Hier steht etwas zu Obergrenzen:

    Spektrum.de: Wie groß können Schwarze Löcher werden?

  504. #511 Noonscoomo
    Berlin
    29. Dezember 2015

    Ich hab da mal ne Frage:
    Wenn Arthur in ein schwarzes Loch fällt und Beate das von weit weg beobachtet, dann sieht Beate doch, dass Arthur immer langsamer und immer roter wird und dann am Ereignishorizont steckenbleibt, oder? So steht das zumindes überall. Müsste dann aber Arthur nicht umgekehrt sehen, dass die Galaxie um das Schwarze Loch herumm immer Blauer wird und immer schneller dreht und schliesslich alle Sterne ausgehen und dann das ganze Universum zum Teufel geht? Und was heisst das eigentlich für die Hawking Strahlung? Die entsteht ja genau am Ereignishorizont. Müsste die aus Beates Sicht nicht extremst langwellig sein, also fast unendlich langwellig, weil die Zeit dort von Beate aus gesehen so irre langsam vergeht?

  505. #512 Noonscoomo
    Berlin
    30. Dezember 2015

    Ah, und gleich noch ne Frage: Ein Gravitationswellen-Messgerät funktioniert doch in etwa wie ein interferrometer, bei dem also Ständig die Entfernungen verschiedener Massen gemessen werden und wenn jetzt eine Gravitationswelle vorbeikommt ändert sich diese Entfernung ein ganz klein wenig. Aber ist es nicht so, dass die Gravitationswelle die Raumzeit verbiegt und damit auch ein klein wenig die Zeit und das gilt dann natürlich auch für das Licht, sodass sich dann doch keine interferenz zeigt? Ist das verständlich, was ich meine?

  506. #513 Alderamin
    30. Dezember 2015

    @Noonscoomo

    Müsste dann aber Arthur nicht umgekehrt sehen, dass die Galaxie um das Schwarze Loch herumm immer Blauer wird und immer schneller dreht und schliesslich alle Sterne ausgehen und dann das ganze Universum zum Teufel geht?

    Sieh’ selbst. Erläuterungen weiter unten.

    Müsste die aus Beates Sicht nicht extremst langwellig sein, also fast unendlich langwellig, weil die Zeit dort von Beate aus gesehen so irre langsam vergeht?

    Sie ist stark rotverschoben, und das ist bei ihrer Angabe (Hawking-Temperatur) schon berücksichtigt. Sie entsteht aber knapp außerhalb des Ereignishorizonts, daher ist sie nicht unendlich rotverschoben.

  507. #514 Noonscoomo
    Berlin
    31. Dezember 2015

    @Alderamin
    Vielen Dank. Irgendwie drückt sich aber auch diese Beschreibung um die Beantwortung der Frage, oder ich verstehs einfach nur nicht. Ich probier noch mal darzustellen, was ich meine. Beate sieht, dass Arthur immer langsamer wird, wenn er sich dem Schwarzschild Radius nähert, richtig? Denn aus Sicht von Beate geht Arthurs Uhr immer langsamer bis sie schliesslich stehen bleibt. Richtig? Mal ganz davon abgesehen, dass Arthur sich aus Beates Sicht auch noch erheblich verzerren und verschmieren wird und so, aber das kann uns kurz mal egal sein. Ausserdem wird Arthur immer roter. Umgekehrt müsste das doch aber bedeuten, dass aus Arthurs Sicht Beates Uhr immer schneller geht bis sie schliesslich unendlich schnell geht und währenddessen wird Beate und der Rest des Universums immer blauer. Wenn die Uhr von Beate jetzt aber so rassant schnell geht, von Arthur aus gesehen, dann müsste doch Arthur, mal davon ab, dass sich das aus seiner Sicht auch alles verzerrt, sehen, wie das Universum immer schneller altert und, wenn er schliesslich fast am Ereignishorizont angekommen ist, ist das Universum schon so alt, dass alles schon auseinander geflogen ist und alle Sterne schon dunkel und ausgebrannt sind.
    Oder zusammengefasst, wenn Arthur durch den Ereignishorizont durch ist, muss aus seiner Sicht Beates Universum unendlich alt sein. D.h. Aber doch, dass ein schwarzes Loch niemals wachsen kann, denn weder aus Beates, noch aus Arthurs sicht kommt zu “Lebzeiten” des Universums irgendwas duch den Ereignishorizont. Und das kann doch jetzt irgendwie nicht sein, oder?

  508. […] bei den Fragen zur Astronomie ging es nach einer kleinen Pause wieder […]

  509. #516 Noonscoomo
    Berlin
    1. Januar 2016

    …oh, und würde das nicht bedeuten, dass, wenn ein Stern zum schwarzen Loch wird er so lange komprimiert, bis ein schwarzes Loch entstanden ist und dann alles was an Masse/Energie noch nicht durch den Ereignishorizont durch ist von aussen gesehen da auch nie mehr durch kommt sondern alle Energie auf der “Oberfläche” des Ereignishorizonts stecken bleibt?
    Das würde dann ja aber trotzdem dazu führen, dass der Schwarzschildradius grösser wird… Hm, ich bin verwirrt. Dass hiesse doch, dass der Schwarzschildradius vom Betrachter abhängt.
    Auwei, ich hab nen Knoten im Hirn.

  510. #517 Alderamin
    1. Januar 2016

    @Noonscoomo

    So wie ich das verstanden habe (und ich hoffe, ich schreibe da jetzt keinen Quatsch), gibt es da zweierlei Effekte: Zum einen wird der Dopplereffekt am Ereignishorizont unendlich, d.h. jegliche Schwingung von Lichtwellen und damit überhaupt jegliche zeitliche Periode, die man visuell oder per elektromagnetischer Strahlung beobachtet, erscheint von außen gesehen unendlich lang zu werden, weil das Licht gegen die Schwerkraft nach oben klettern muss, was ihm Energie raubt. Zum anderen geht die Zeit im Schwerefeld tatsächlich langsamer. Der zweite Effekt äußert sich so, dass ein entfernter Beobachter (Beate) z.B. die berühmte Lichtuhr eines Arturs auf einem Planeten mit hoher Schwerkraft langsamer laufen sähe, während Artur eine entsprechende Uhr bei Beate schneller laufen sähe.

    Beim ersten Effekte sollte es meiner Ansicht nach eine Rolle spielen, ob Artur sich bewegt, oder nicht. Wenn er auf der Planetenoberfläche ruht, fällt ihm das Licht von Beate entgegen und wird damit blauverschoben, was jegliche Schwingungsperiode verkürzt (also sieht er Beates Uhr schneller laufen). Fällt er jedoch selbst z.B. in ein schwarzes Loch, dann ist er immer näher dran an diesem, als Licht, das ihn von hinten einholt, und er erfährt mehr Schwerebeschleunigung als dieses, das müsste dann eigentlich auch wieder rotverschoben sein. Aber da bin ich echt überfragt, deswegen habe ich auch noch nicht geantwortet.

    Jedenfalls heißt es immer, aus Sicht des Hereinfallenden dauert es nicht sehr lange bis zur Singularität (siehe auch meinen Link), während aus der Sicht eines entfernten Beobachters alles am Ereignishorizont in die Dunkelheit verblasst und ihn scheinbar nie überschreitet.

    Frag’ doch mal bei Martin Bäker, er oder Niels kennen sich da viel besser aus als ich.

  511. #518 Krypto
    2. Januar 2016

    @Noonscoomo:
    Das ist ein schwieriges Thema.
    Der absolute Fachmann dafür ist Andreas Müller:
    http://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt_s03.html#sing
    Er hat, soweit ich weiß, auch mal nachgewiesen, dass ein einfallendes Objekt die Singularität in endlicher Zeit erreicht.

  512. #519 Anne M.
    Leipzig
    3. Januar 2016

    Hallo Herr Freistetter,

    ich schaue mir gerade eine Sendung über unseren Planeten Sonne an. Dort beschreibt ein Astrophysiker gleich zu beginn folgendes:
    “Ein Planet ist ein Körper, der selber keine Energieproduktion im innern hat.
    Die Sonne produziert ja, setzt Energie frei, ein Planet tut das im allgemeinen nicht. Es gibt Planeten, die sind an der Zwischengrenze eines Planeten und einem Stern, wie zB. Jupiter”…
    Meine Frage:
    Aber was ist mit unserer Erde, sie ist und wird immer heißer, umso tiefer wir ins innere der Erde gelangen. Was ist das für eine Energie und ist das keine Energieproduktion? Ich bedanke mich schonmal im voraus.

  513. #520 Florian Freistetter
    3. Januar 2016

    @anne: die Energie der erde ist quasi “alte” Energie. Die ist noch übrig aus der zeit ihrer Entstehung. Damals war sie heiß und kühlt seitdem ab bzw. hatte sie anfangs viele radioaktive Elemente, die seitdem zerfallen und Energien abgeben. Aber da wird keine neue Energie produziert. Im Gegensatz zur Sonne, wo das der Fall ist durch die ständige Kernfusion.

  514. #521 Andreas
    7. Januar 2016

    Dazu habe ich nichts gefunden:

    ist es eig. ausgeschlossen, dass innerhalb eines bestehenden Universums ein (weiterer) Urknall stattfinden könnte? Andersrum: ist für den Urknall ein absolutes Raum-Zeit-Nichts – um die Singularität herum – ein grundlegende Voraussetzung? Oder beißt sich hier einfach die Katze…

  515. #522 Andreas
    7. Januar 2016

    ach ja, es gibt ja kein “um die Singularität herum”…glaub ich. hm… Ich lass die Frage trotzdem mal stehen.

  516. #523 bikerdet
    7. Januar 2016

    Hallo andreas

    Zumindest ist es pysikalisch und mathematisch möglich, das es zu einem neuen Urknall käme. Es gibt innerhalb der Voids (= extrem leere Gebiete zwischen Galaxienhaufen mit bis zu 500 Mio. LJ Durchmesser) schon ein (fast) absolutes Vakuum.
    Ob dabei ein Universum im Universum entsteht, unser ‘altes’ Universum zerstört oder einfach beide freidlich nebeneinander her existieren ist spekulativ. Gesicherte Aussagen dazu wie es sich ausprägen würde können wir ebensowenig machen wie über die Zeit vor ‘unserem’ Urknall.

    Wenn Du Dich näher in das Thema einlesen möchtest, würde ich Dir :

    Brian Greene : Das elegante Universum
    Lawrence M. Krauss : Ein Universum aus Nichts

    empfehlen.

  517. #524 Andreas
    7. Januar 2016

    @bikerdet
    schon mal interessant, dass es nicht grundsätzlich ausgeschlossen ist. Danke – auch für die Buchtipps.

  518. #525 Alderamin
    7. Januar 2016

    @Andreas

    Es fallen mir 3 Möglichkeiten (theoretische, je nach Korrektheit der Inflationstheorie) für einen “Urknall” innerhalb unseres Universums ein:

    1) Falls unser Vakuum hat nicht den niedrigst möglichen Energiegehalt hätte, und es irgendwo und irgendwann spontan auf eine niedrigere Energiestufe fallen würde. Wenn dies irgendwo passieren würde (und es wurde letztes Jahr ein Papier veröffentlicht, dass ein zerfallendes winziges Schwarzes Loch so einen Zustand herbeiführen könnte), dann würde sich von dort aus eine Art Feuerball mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, der die überschüssige Vakuumenergie als Strahlung frei setzen würde. Das wäre dann nicht schön für jemanden, dem diese Feuerwand über den Weg läuft (aber sie käme mit Lichtgeschwindigkeit ohne Vorwarnung und man wäre nicht mehr existent, bevor man es merken könnte). Wir brauchen uns darüber allerdings (siehe Link) derzeit keine Sorgen zu machen, da Schwarze Löcher erst in fernster Zukunft (in ca. 10^67 Jahren) zur relevanten Größe zerfallen sein werden und der LHC erzeugt offenbar auch keine Mini-Black-Holes, wie manche für möglich hielten, oder das betreffende Paper hat einfach Unrecht; der LHC tut nämlich nichts, was die Natur nicht schon seit Milliarden Jahren mit kosmischen Partikeln noch viel höherer Energie “ausprobiert” hätte, und da ist ja auch nichts passiert. Also stimmt entweder das Paper nicht, oder solche Prozesse erzeugen einfach keine Mini-Black-Holes. Das war auch nur eine Hypothese unter gewissen Annahmen innerhalb der String-Theorie; man hat im LHC noch keine zerfallenden Mini-Black-Holes gesehen, und er arbeitet mittlerweile mit der vollen Kollisionsenergie.

    2) Nach Alan Guth, dem Vater der kosmischen Inflationstheorie, braucht es möglicherweise nur eine genügend hohe Materie-/Energiedichte von so um die 10^85 g/cm³, um ein Vakuum mit sehr hoher Energie zu erzeugen, das spontan inflationär zu wachsen beginnt (kosmische Inflation). Wir wissen heute noch zu wenig über das Innere von Schwarzen Löchern, und die Inflation als Ursprung des Universums ist bisher noch nicht belegt, aber es wäre zumindest theoretisch denkbar, dass die Materie innerhalb eines Schwarzen Lochs zu so einer Dichte komprimiert wird, dass dies innerhalb des Schwarzen Lochs einen Urknall auslöst, der jedoch von außen unbeobachtbar bliebe, weil kein Licht und keine Information das Schwarze Loch je verlassen kann. Das neue Universum würde sich dann von unserem Universum abnabeln (irgendwann zerfällt das Schwarze Loch in unserem Universum durch Hawking-Strahlung, aber das dauert sehr lange).

    3) Nach der Heisenbergschen Unschärferelation kann ein kleines Volumenelement des Vakuums für kurze Zeiten keine scharfen Energiegehalt haben, sondern der Energiegehalt schwankt zufällig um einen Mittelwert. Für beliebig kurze Intervalle kann die Abweichung sehr groß werden. Wenn dabei zufällig irgendwo eine so hohe Abweichung entstünde, dass dabei die oben genannte Dichte eines inflationären falschen Vakuums erreicht würde, wäre, falls Alan Guth recht hat, ein spontane Entstehung eines Universums aus dem Vakuum möglich (@bikerdet: dazu bedürfte es keines kosmischen Voids, im Gegenteil; das Innere eines Protons hat ohnehin schon eine hohe Energiedichte, das wäre doch ein guter Ausgangsort). Dieses würde sich dann (wenn ich das richtig verstanden habe) seinen eigenen Raum erzeugen und sich somit auch von unserem Universum abnabeln, wir würden davon nichts mitbekommen. Während der Recherche für meinen Artikel über die Zukunft des Universums im Blog-Schreibwettbewerb 2015 fand ich einen Zeitraum von 10^10^56 Jahren, den ein so seltenes Ereignis in unserem Universum statistisch im Mittel benötigen würde. Das ist eine Zahl mit so vielen Nullen, dass man sie im beobachtbaren Universum nicht hintereinander schreiben könnte, aber unser Universum wird ja voraussichtlich ewig expandieren und hat sehr viel Zeit.

    Wie angedeutet ist das jedoch alles höchst spekulativ und hängt an einigen unbelegten Annahmen, aber Deine Frage lautete ja, ob es “denkbar” sei. Ja, ist es.

  519. #526 bruno
    ok -> ot
    8. Januar 2016

    Käptn – es nähert sich uns ein Raumschiff mit Warp-Geschwindigkeit

    Zitat aus einem Star-Treck-Film. Ich bin in der SF-Terminologie nicht bewandert.
    Also gut … Warp. Raumzeit aufraffen, Alcubierre-Zeugs.
    .
    Aber wie kann ich ein mit Warp-v auf mich zu fliegendes Schiff detektieren?

  520. #527 bruno
    ok, wieder on topic
    8. Januar 2016

    (Ex)Methan-Flüsse auf Pluto?

  521. #528 ron
    11. Januar 2016

    Hallo FF,

    ich hab seit einiger Zeit einen dystopischen Gedanken der mich nicht los lässt:

    Angenommen ein massiver Asteroid trifft die Erde und sie bricht anschliessend auseinander in ziemlich große Teile. (Kontinentgröße)
    Wie lange wäre ein Überleben auf einem dieser Teile möglich, wenn man den direkten Impact und die Folgen (Erdbeben, Vulkanausbrüche etc.) übersteht? Auch in Hinsicht auf die veränderte Umlaufbahn…

    Danke für die Beantwortung dieses Gedankenspiels.

    LG

    Ron

  522. #529 Bullet
    11. Januar 2016

    das sind dann wohl nur Minuten … das wäre etwa so, als ob man fragt, wie lange eine Mücke einen Hieb mit einem Vorschlaghammer überlebt, wenn man die direkten Folgen (Lärm, Wärmeentwicklung an der Trefferstelle) vernachlässigt. Immerhin wird, wenn der Planet zerbricht, auch die Atmosphäre a) glühend, und währenddessen b) entfernt.
    Du solltest ein raumflugtaugliches Gefährt haben, wenn das passiert. Und dieses eine Woche vorher sinnentsprechendd verwenden.

  523. #530 PDP10
    11. Januar 2016

    @bruno (#526):

    “Aber wie kann ich ein mit Warp-v auf mich zu fliegendes Schiff detektieren?”

    Das ist recht leicht zu erklären:

    Wer die Technologie hat mit Warp-Geschwindigkeit zu fliegen, kann auch ein Schiff detektieren, dass mit Warp-X auf ihn zu fliegt – sonst gäbs nämlich ein böses Logik-Loch im Drehbuch 😉

  524. #531 Mario
    Wien
    12. Januar 2016

    “.. wir stellen uns das Universum, das Weltall immer als etwas vor, das ganz weit weg ist, irgendwo da draußen. Aber das ist ja nicht der Fall, wir sind ja mittendrin.” (Zitat Radio Ö1, vor wenigen Tagen)

    Gibt es eine Möglichkeit, genau das besser wahrnehmbar zu machen?

    Wenn ich nachts auf der Wiese liege fängt das Weltall ja sofort bei meiner Nasenspitze an, aber die dreidimensionale Wahrnehmung des Raumes funktioniert nicht recht. Ist es nur die Gravitation, die den Unterschied macht zur Wahrnehmung eines Astronauten, wenn der sich mit dem Rücken an einem großen runden Satelliten festschnallen würde?

    Danke!

  525. #532 Florian Freistetter
    12. Januar 2016

    @Mario: “Gibt es eine Möglichkeit, genau das besser wahrnehmbar zu machen?”

    Naja, nicht einfach so per Fingerschnippen… Aber wenn man halt ein bisschen drüber nachdenkt, merkt man schnell, wie nah uns das Universum ist (ich hab ein ganzes Buch darüber geschrieben – “Der Komet im Cocktailglas”).

  526. #533 klauszwingenberger
    12. Januar 2016

    @ Mario:

    Mit etwas Vorstellungsvermögen geht das sogar in ziemlich großem Maßstab. Mache Deine Liegekur im Hochsommer an einem richtig dunklen Ort, und schau in Richtung Süden. Nach einer Weile wrst Du das Band der Milchstraße aus dem Zenit herunter verfolgen können, bis es sich knapp über dem Horizont zu einem dicken Wulst verbreitert – dort ist das Zentrum, um das sich alle ihre Sterne und Materiewolken drehen. Stelle Dir vor, zu diesem riesigen rotierenden System zu gehören.

    Ich habe schon durch manches Teleskop geschaut, aber kaum ein Beobachtungsmoment war so bewegend wie dieser.

  527. #534 Helena
    14. Januar 2016

    Hallo, danke für diese tolle Seite und die vielen anschaulichen Antworten! :)
    Nun habe ich auch eine Frage: Man geht ja heute davon aus, dass das Universum vermutlich eukldisch, flach und unendlich ist.
    Wie passt ein solches unendliches Universum in einen räumlich begrenzten Urknall, wenn der Raum nicht irgendwie aufgewickelt – und damit gekrümmt – ist? (Die gesamte Raumzeit muss ja dort drin gewesen sein und nicht irgendwie “außerhalb”.)
    Oder war der Urknall gar nicht auf ein abgeschlossenes Volumen begrenzt, sondern einfach nur ein Zustand maximaler Dichte an jedem Punkt in einem unendlichen Raum?
    Falls ja, würde das Horizontproblem da nicht schon innerhalb des Urknalls auftreten – dass einzelne Bereiche des Universums schon beim Urknall (vor der Inflation) so weit von einander entfernt sind, dass sich sich gar nicht homogen entwickeln können, weil Information nicht rechtzeitig übertragen werden kann?
    Und es würde auch bedeuten, dass das Universum unendlich viel Masse hat. Ist das so/ kann das sein?
    Danke schon mal für die Antwort! =)

  528. #535 Captain E.
    14. Januar 2016

    Mal eine ganz andere Frage: Ist der theoretischer Physiker John W. Moffat vielleicht auf der richtigen Spur? Seine “Modified Gravity”, kurz MOG, scheint wissenschaftlich durchdacht zu sein, auch wenn sie mangels Belegen bislang reine Hypothese ist. Zumindest versucht sie das, was eine Nachfolgetheorie zu Einsteins Relativitätstheorien leisten muss: Sie erklärt sie zu einem Spezialfall. Wenn es hinhaut, war das Universum immer genau so flach, wie es nach heutiger Beobachtung ist, und Dunkle Materie und Energie würden wohl überflüssig.

    https://de.wikipedia.org/wiki/John_Moffat

  529. #536 Helena
    16. Januar 2016

    Ich habe noch zwei Ergänzungen zu meiner Frage oben.
    1) Der Urknall war ein Zustand sehr hoher Massendichte – kann es da sein dass der Raum, auch wenn er *im Prinzip* flach ist, im Urknall durch die hohe Masse stark gekrümmt war (und deswegen hineinpasst), so wie er sich um ein schwarzes Loch krümmt? Und sich dann im Laufe der Expansion geebnet hat?
    2) Ein Teil meiner Frage war, ob der Urknall auf ein abgeschlossenes Volumen beschränkt war. Macht die Frage überhaupt Sinn? Wenn der komplette (unendliche) Raum sich im Urknall befindet, ließe sich die Größe des Volumens nicht bestimmen, und damit auch nicht, ob es beschränkt ist. Außerdem müsste ein abgeschlossenes Volumen einen Rand haben, aber wie geht das wenn es “außen” nichts gibt? (Oder wäre eine topologische Struktur denkbar, die überall an sich selber grenzt?)

  530. #537 Krypto
    16. Januar 2016

    @Helena:
    Die Flachheit wird aktuell erklärt über die Inflation.
    Die Frage 2 macht wohl schon Sinn, aber nicht so wie Du wahrscheinlich meinst:
    Mit dem Urknall ist der Weltraum entstanden und seitdem dehnt er sich aus. Der Urknall fand also überall statt.

  531. #538 Johann
    Amsterdam
    17. Januar 2016

    Hallo Florian,

    es gibt abscheinend eine neue Theorie zum wow Signal.
    http://www.welt.de/wissenschaft/article151076922/Neue-Theorie-zum-mysterioesen-Wow-Signal-aus-dem-All.html

    Ich finde dieses Thema sehr interessant (und bestimmt auch viele weitere Leser) und würde mich total freuen, wenn Du mal einen Artikel oder Statement dazu veröffentlichen würdest.

    Danke für Deinen tollen Blog! :)

  532. #539 Florian Freistetter
    17. Januar 2016

    @Johann: “Ich finde dieses Thema sehr interessant (und bestimmt auch viele weitere Leser) und würde mich total freuen, wenn Du mal einen Artikel oder Statement dazu veröffentlichen würdest.”

    Ich finde das auch interessant. Aber mir fehlt leider die Zeit, zu allem etwas zu sagen, was interessant ist… http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2016/01/01/veraenderungen-was-2016-in-meinem-blog-anders-werden-wird/

  533. #540 Helena
    17. Januar 2016

    @krypto, danke für deine Antwort.
    Heißt dass, dass man davon ausgeht, dass die Raumzeit erst mit der Inflation flach geworden ist und im Urknall gekrümmt war?
    Dass der Urknall überall war (im heutigen Raum) ist schon klar. Die Frage war, ob der Urknall (trotzdem) in einem begrenzten Volumen stattfand, in dem die gesamte unendliche Raumzeit drin war (und darin Platz hatte, weil sie gekrümmt/ aufgewickelt war).
    (Analogie: Eine unendliche Summe kann gegen einen endlichen Betrag konvergieren und somit in ein endliches Intervall passen, obwohl sie unendlich viele Glieder hat.)

  534. #541 Helena
    17. Januar 2016

    Ich habe gleich noch eine weitere Frage, die mit dem Problem oben zu tun hat:
    Oben habe ich ja gefragt, ob das Horizontproblem dann nicht schon im Urknall besteht – dass einzelne Bereiche des Universums schon beim Urknall (vor der Inflation) so weit von einander entfernt wären, dass sich sich gar nicht homogen entwickeln können, weil Information nicht rechtzeitig übertragen werden kann. Mir ist nun aufgefallen, dass dieses Problem durch einen im Urknall gekrümmten Raum evtl. nicht gelöst wird, weil Licht/Information ja den gekrümmten Raumlinien folgt. Zumindest tut es das bei Gravitationslinsen. Dh., selbst wenn das Urknall-Universum in einem kompakten Volumen untergebracht wäre, das in einer höheren Dimension endlich ist, wäre das Licht dann trotzdem nicht gezwungen, denn gekrümmten 4D-Raumlinien zu folgen und könnte somit das Volumen niemals ganz durchqueren?

    Kurz gefasst lautet meine Frage:
    Wie breitet Licht sich im gekrümmten Raum aus?
    Muss es der Krümmung folgen oder kann es eine Abkürzung durch eine höhere Dimension nehmen?

    Florian, ich habe jetzt erst gelesen dass du 2016 weniger Zeit zum bloggen haben wirst. Schade, aber ich freue mich darauf, dich in den Science Busters zu sehen! Ich poste meine Frage trotzdem mal, für den Fall dass du Zeit findest zu antworten.

  535. #542 Alderamin
    17. Januar 2016

    @Helena

    Die Inflation löst das Horizontproblem, d.h. dass Regionen der Hintergundstrahlung, die ohne Inflation niemals in kausalem Kontakt gestanden haben können (weil ihre Entfernung zu groß war, als dass Licht sie zum damaligen Weltalter hätte zurücklegen können), die gleiche Temperatur haben, z.B. gegenüberliegende Seiten des Himmels (aber mehr als zwei scheinbare Vollmonddurchmeser reichen auch schon). Vor der Inflation war demgemäß dieser Raum so klein, dass die Materie darin einen Temperaturauschgleich erreichen konnte. Sollte das ursprüngliche Universum so groß gewesen sein, dass da dennoch kein vollständiger Temperaturausgleich möglich war, dann wären diese Zonen heute so weit weg, dass wir sie nicht sehen können und insofern machen sie uns kein Kopfzerbrechen, sie sind für uns nicht nachweisbar und damit nicht existent. Die Inflationstheorie löst das Horizontproblem im beobachtbaren Universum.

    Zu der anderen Frage: Licht kann keine Abkürzung nehmen, sondern folgt dem Raum, und wenn dieser gekrümmt ist (z.B. um eine große Masse herum), dann krümmt sich auch der Weg des Lichts entsprechend, das ist das, was wir Gravitation nennen. Das Weltall ist im großen Maßstab flach, nur um Massen herum ist es lokal “hügelig”, wie ein Weg mit Kieselsteinen oder das Meer mit seinen Wellen (Erdkrümmung mal vernachlässigt).

    So ganz verstehe ich Deine Folgerungen aber auch nicht. Der Artikel hier soll aber nicht zum Diskutieren verwendet werden, ich schlage vor, Du suchst mit der obigen Suchfunktion nach dem Schlagwort “Inflation” und fragst in einem der gefundenen Artikel weiter, dann versuchen wir, das zu klären. Aber jetzt gehe ich erst mal joggen…. 😉

  536. #543 Krypto
    17. Januar 2016

    @Helena:
    Die Anfangsbedingungen sind ein ziemlich heißes Thema; die Lösung wäre z.B. eine Theorie der Quantengravitation.

    Dass der Urknall überall war (im heutigen Raum) ist schon klar. Die Frage war, ob der Urknall (trotzdem) in einem begrenzten Volumen stattfand, in dem die gesamte unendliche Raumzeit drin war (und darin Platz hatte, weil sie gekrümmt/ aufgewickelt war).

    Wenn Dir das wirklich klar wäre, würde sich damit Deine Frage erübrigen, denke ich.

  537. […] heutige Frage aus der Serie “Fragen zur Astronomie” wird mir oft gestellt. Es geht um die tollen Bilder, die Teleskope und Raumsonden vom Universum […]

  538. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” gibt es heute wieder einen Klassiker. Oft werde ich gefragt: “Sind die Sterne die wir sehen […]

  539. #546 Valentin
    Köln
    20. Januar 2016

    Hallo Florian,

    ich habe eine Frage zum möglichen neunten Planeten in unserem Sonnensystem, dessen mögliche Entdeckung gerade diskutiert wird.

    Auf der Seite des New Scientist heißt es in einem Artikel:

    “Two astronomers say they have found evidence that a planet around 10 times the mass of Earth is lurking in the outer reaches of the solar system, on an orbit that comes no closer than 200 times the distance between the sun and Earth.”

    Gleichzeitig schreibst du in deinem Artikel über “Planet X und Co.”:

    “Ein Planet mit der Masse der Erde müsste mindestens 750 Astronomische Einheiten (AE) weit weg sein. Er muss also 750 Mal weiter von der Sonne entfernt sein, als unser Planet.”

    Mich interessiert wie es zu dieser Diskrepanz kommt, dass jetzt die Annahme eines so gewichtigen Planeten so “nah” an der Sonne getroffen wird?

  540. #547 vortex
    20. Januar 2016

    Hallo Florian,

    Vermutlich hast du es schon mitbekommen: Neuer Planet im Sonnensystem berechnet (?), Beobachtung steht noch aus?

    Mein Englisch ist leider zu schlecht. Eventuell kannst du dich dieser aktuellen Veröffentlichung annehmen?

    https://www.caltech.edu/news/caltech-researchers-find-evidence-real-ninth-planet-49523

    https://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-6256/151/2/22

  541. #548 Captain E.
    26. Januar 2016

    Durch die Medien geistert gerade ein Bericht über eine Vorlesung von Stephen Hawking. Er hat da doziert, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Erde in ein Schwarzes Loch fällt, für jedes einzelne Jahr extrem gering sei. Über die nächsten fünf -bis zehntausend Jahre sei es dennoch unausweichlich. Es sei ein Naturgesetz, dass Planeten unter ihre eigenen Masse zusammenfallen und in einem Schwarzen Loch verschwinden würden. Trotzdem sollten wir angesichts der steigenden Anzahl an Bedrohungen auf der Erde zusehen, dass wir uns nicht vorher selbst auslöschen würden.

    Selbsttätig in sich zusammen fallende Planeten? Ein Schwarzes Loch mitten in unserem schönen Sonnensystem in allerspätestens zehntausend Jahren? Was hat den Mann denn da geritten bzw. was hat er eigentlich sagen wollen?

  542. #549 Krypto
    26. Januar 2016

    Ich frage mich eher, was die Medien geritten hat oder an welcher Stelle da “stille Post” gespielt wurde.

  543. #550 Theodor
    26. Januar 2016

    Ich mich auch.

    Sogar im relativ seriösen RBB Inforadio wurde der Quatsch 1:1 übernommen. Mit O-Ton Ausschnitten von Hawking.

    Scheint, das da jeder die selbe dumme Pressemitteilung übernommen hat, ohne überhaupt zu prüfen, was denn im O-Ton gesagt wurde.

  544. #551 Theodor
    26. Januar 2016

    Da frage ich mich übrigens, wenn man schon bei solch leicht überprüfbaren Meldungen solchen Blödsinn übernimmt, welchen Blödsinn man dann bei etwas komplexeren Sachverhalten wie Wirtschaft und Politik übernimmt?

  545. #552 Higgs-Teilchen
    Im Standardmodell oben rechts
    30. Januar 2016

    Hi.

    Habe gerade in einem Buch gelesen, dass Saturn fast doppelt so viel Energie abgibt, wie er von der Sonne bekommt. Eine mögliche Erklärung ist der sogenannte „Heliumregen“.
    Das Buch ist von 2008. Gibt es dazu mittlerweile ein bessere/andere Erklärung.

    Lg H.

  546. #553 Alderamin
    30. Januar 2016

    @Higgs-Teilchen

    Nein. 2008 ist doch relativ frisch, oder nicht?

  547. #554 bruno
    2. Februar 2016
  548. #555 Claudia
    Tamm
    3. Februar 2016

    Hallo Florian, tolles Blog, bin durch Deinen Podcast zur Wissenschaft mit Holgi darauf gekommen. Da Du ja ein Experte bist, hätte ich eine eher triviale Frage. Ich hoffe, die ganzen Leute (und Du auch), die hier posten werden mir das verzeihen: Es gibt eine Liste aller Sterne auf Wikipedia mit den entsprechenden HIP Nummern aufhttp://starnames.wikia.com/wiki/Stars_Beginning_with_B
    Zu jedem Stern müsste es doch auch eine Konstellation geben, in der er erscheint, beispielsweise “Alula Borealis” etc.
    Wie kann ich die herausfinden?
    Hintergrund: wir möchten die Hunde aus unserer Zucht nach Sternnamen benennen, jetzt ist B dran. Wir hatten uns die Namen Balik 102506, Balzac 3532 und Banaak 59831 herausgesucht. Über Balik konnte ich nur herausfinden dass das wohl das Sternzeichen Fisch auf türkisch ist. Mehr konnte ich über Google leider nicht ermitteln. Vielen herzlichen Dank für einen Tipp wo wir weitere Informationen finden!
    Claudia
    k9scout.blogspot.com

  549. #556 Florian Freistetter
    3. Februar 2016

    @Claudia: Sternnamen sind knifflig; die haben alle oft gleichzeitig verschiedene Namen, je nachdem in welchem Katalog sie auftauchen. Du könntest es mal mit Stellarium probieren: http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/03/16/der-ganze-himmel-am-computer-stellarium/ Mit dem Programm kann man auch nach Sternen suchen und dann solltest du auch sehen, wo in welchem Sternbild sie liegen. Ansonsten gibts auch noch speziellere Kataloge (http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-fbasic) – die sind aber für Laien kaum zu durchblicken. Wenn du da zB “HIP 59831” eingibst, kriegst du jede Menge Infos zurück: http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-basic?Ident=HIP+59831&submit=SIMBAD+search Unter anderem 30 verschiedene Namen/Katalognummern; in dem Fall auch gleich groß zu Beginn die Bezeichnung “*2 CVn” und das “CVn” ist das Kürzel für das Sternbild Jagdhunde (https://de.wikipedia.org/wiki/Jagdhunde_%28Sternbild%29). Alle Sternbildkürzel findest du in dieser Liste: https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_Sternbilder

  550. #557 Wolle
    Barcelona
    11. Februar 2016

    Lieber Florian,

    bin vor einigen Tagen auf Deinen Blog gestoßen und kann gar nicht aufhören zu lesen. Eine fantastische Arbeit machst Du da, vielen Dank dafür. Ich will mich mit einer Frage beteiligen, die vor kurzem im Gespräch mit einem Freund (wir sind beide blutige aber interessierte Laien) aufkam, als er erzählte, er hätte irgendwo gelesen (Spektrum der Wissenschaft?!), dass die Milchstraße nicht quasi “flach” sei, sondern die Arme in der Vertikalen eine Wellenform aufwiesen. Kannst Du das bestätigen? Und wenn ja: Woher kommt das? Eigentlich müssten die Kräfte die Milchstraße doch ausschließlich in der Horizontalen auseinandertreiben?

  551. #558 Damian
    Berlin
    13. Februar 2016

    Hey Florian,

    auch ich bin ein riesen Fan von deinem Blog und hätte auch eine Frage:
    Was sind die Auswirkungen von starken Gravitationswellen? (So stark, das sie sich makroskopisch bemerkbar machen)

    Angenommen, ich hätte eine Gravitationsbombe (also ein Gerät, das Gravitationswellen erzeugt welche den Raum im makroskopisch sichtbare Größenordnung strecken und stauchen). Was würde dann passieren? Sind die Auswirkungen ähnlich der Druckwelle einer normalen Bombe? Was würde mit einem Lineal passieren, durch das eine Gravitationswelle hindurch läuft? Wären die Zentimeter auf dem Lineal ( für mich als Beobachter den die Gravitationswelle noch nicht erreicht hat) unterschiedlich lang? Und wäre das Lineal danach kaputt?

    Vielen Dank für deine sehr spannende Arbeit!

  552. #559 Chytharo
    15. Februar 2016

    Mal von den erheblichen Risiken beim Start und den finanziellen Kosten abgesehen: Wenn man Atommüll in den Weltraum schießen würde, wie würde sich die Gravitation der Planeten unseres Sonnensystems auf eine Rakete voll mit Tonnen von Atommüll auswirken? Und wie sähe es mit dem Antrieb aus? Würde ein Sonnensegel und ein Schub in eine leere Gegend ausreichen oder müsste man die Rakete Jahrzehnte lang antreiben, um sie aus unserem Sonnensystem zu werfen?

  553. #560 Krypto
    15. Februar 2016

    @Chytharo:
    Ohne das grob durchzurechnen:
    Sonnensegel reichen definitiv nicht, um aus dem SS zu gelangen.
    Was die Gravitationswirkung durch Planeten betrifft:
    Auch das SS besteht vor allem aus ganz viel leerem Raum. Irgendwann in vielen, vielen Jahren(durchaus Millionen oder Milliarden möglich) würde das Raumschiff evt. von der Sonne oder einem Planeten eingefangen werden. Ist aber reine Wahrscheinlichkeitsrechnung, wenn das Raumschiff einfach irgendwo herumfliegt.

  554. #561 Noonscoomo
    Berlin
    15. Februar 2016

    @Cytharo
    Es wäre viel einfacher, den Müll in die Sonne zu schiessen. Da braucht man bloss grob die richtige Richtung einstellen, nen kleinen Schubs geben und der Rest passiert von alleine.

  555. #562 Alderamin
    15. Februar 2016

    @Damian

    Gerade hat Martin Bäker nebenan einen Artikel darüber geschrieben, was Gravitationswellen mit einer Eisenstange anstellen könnten (und was nicht).

    http://scienceblogs.de/hier-wohnen-drachen/2016/02/14/was-bedeutet-es-wenn-sich-der-raum-verzerrt/

  556. #563 Alderamin
    15. Februar 2016

    @Noonscoomo

    Es wäre viel einfacher, den Müll in die Sonne zu schiessen. Da braucht man bloss grob die richtige Richtung einstellen, nen kleinen Schubs geben und der Rest passiert von alleine.

    Das ist falsch. Um das Sonnensystem zu verlassen, muss man einer Rakete 16,6 km/s in Richtung der Erbewegung um die Sonne mitgeben (3. kosmische Geschwindigkeit), dann verlässt sie sowohl das Schwerefeld der Erde wie auch das der Sonne.

    Um etwas in die Sonne zu schießen, muss man es gegen die Erdbewegung um die Sonne aus dem Schwerefeld der Erde schießen, und ihm dann noch die Umlaufgeschwindigkeit der Erde um die Sonne (29,8 km/s) nehmen. Das braucht 31,8 km/s (nach den Formeln im Link oben), fast die doppelte Geschwindigkeitsänderung und die vierfache Energie = Treibstoffmenge. Wenn man weniger Geschwindigkeitsänderung erreicht, fällt unser Atommüll auf einer elliptischen Bahn an der Sonne vorbei, um sie herum, und kommt dann wieder genau zum Ausgangspunkt auf der Erdbahn zurück, wo irgendwann mal mit der Erde wieder zusammentrifft. Will man nicht haben.

  557. #564 noonscoomo
    Berlin
    15. Februar 2016

    @Alderamin
    Huch, du hast recht. Ich hatte erwartet es sei einfach, in die Sonne zu fliegen…

  558. #565 Chytharo
    16. Februar 2016

    Vielen Dank für eure Antworten, das ist sehr interessant!

  559. #566 Dirk
    17. Februar 2016

    bewegen sich Gravitationswellen schneller als Lichtgeschwindigkeit? Wenn ja,könnte man dies nutzen z.B. für intertellare Reisen?

  560. #567 Captain E.
    17. Februar 2016

    Laut Albert Einstein und seiner Allgemeinen Relativitätstheorie bewegen sich Gravitationswellen genau mit Lichtgeschwindigkeit. Damit dürfte sich der zweite Teil der Frage erübrigen, oder?

  561. #568 Florian Freistetter
    17. Februar 2016

    @Dirk: Gravitationswellen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit.

  562. #569 Theodor
    17. Februar 2016

    Ich dachte, man ist noch beim Forschen, ob Gravitonen Träger dieser Wellen sind und ob sie masselos wie Photonen sind? Dies müsste man messen können, wenn Gravitationswellen eben nicht genau Lichtgeschwindigkeit sind. Sie wären dann etwas langsamer?

  563. #570 bikerdet
    19. Februar 2016

    Hallo Florian

    Ich habe ja auch Dein E-Book zur Rosettamission, welches mir gerade wieder mal ‘auf den Schirm’ gekommen ist. Ist dazu eigendlich mal eine Fortsetzung geplant ? Das Buch endet ja vor der Landung von Philae, da gibt es doch bestimmt noch eine spannende Anschlussgeschichte ….

  564. #571 Florian Freistetter
    19. Februar 2016

    @bikerdet: “st dazu eigendlich mal eine Fortsetzung geplant ?”

    MWn nicht…

  565. #572 Alderamin
    19. Februar 2016

    @Theodor

    Gravitation reicht unendlich weit. Das kann sie nur sein, wenn ihre Trägerteilchen masselos sind. Wie die Photonen bei der elektromagnetischen Kraft, die auch unendlich weit reicht. Die Eichbosonen der starken und schwachen Kernkraft haben hingegen eine Ruhmasse und damit nur eine sehr kleine Reichweite.

  566. #573 Theodor
    19. Februar 2016

    Ok, danke.

    Hatte meine Frage aus folgenden Kurzartikel aus Spektrum entnommen:

    Bewegen sich Gravitationswellen mit Lichtgeschwindigkeit fort?
    […]
    Aber einmal angenommen, LIGO und Virgo würden Gravitationswellen einer Verschmelzung zweier Neutronensterne auffangen und ein klassisches Teleskop den damit einhergehenden Gammastrahlenausbruch, und es ergäbe sich eine minimale zeitliche Diskrepanz zwischen beiden – dann hätte dies enorme Konsequenzen für die Grundlagenphysik. Man nimmt an, dass die Schwerkraft durch ein Teilchen vermittelt wird, das man als Graviton bezeichnet – analog zum Photon der elektromagnetischen Wechselwirkung. Wenn dieses Teilchen genau wie das Photon keine Masse hat, sollten sich Gravitationswellen mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Nichts anderes erwarten die allermeisten Physiker. Aber möglich wäre es dennoch, dass Gravitonen eine winzige Masse haben – in diesem Fall sollte LIGO “langsame” Gravitationswellen sehen.

    http://www.spektrum.de/news/6-fragen-die-uns-gravitationswellen-beantworten-koennten/1398802?utm_source=sdw-nl&utm_medium=newsletter&utm_campaign=sdw-nl-daily&utm_content=heute

  567. #574 Alderamin
    19. Februar 2016

    @Theodor

    Ja, das stimmt. Theoretisch könnten aber auch Photonen eine winzige Ruhemasse haben und etwas langsamer als “Lichtgeschwindigkeit” sein (also als c aus den Maxwellschen Gleichungen und der Relativitätsheorie). Allerdings müsste diese Masse wirklich sehr, sehr klein sein, bisher wurde derartiges nicht beobachtet.

    In zeitlicher Nähe zum LIGO-Event gab es möglicherweise tatsächlich einen Gammaburst mit 0,4 s Zeitdifferenz, aber er kam später als die Gravitationswellen an. Dazu gibt’s hier eine kuriose Theorie, aber es kann auch sein, dass der Burst eine Fehldetektion war oder gar keine Beziehung zum LIGO-Event hatte.

  568. #575 Captain E.
    19. Februar 2016

    Ist das nicht sogar sehr wahrscheinlich, dass die Gammastrahlung etwas verzögert ankommt? Die Neutrino einer Supernova sind auch meistens etwas früher da als die Gammastrahlung, und die fliegen nur fast Lichtgeschwindigkeit, einfach weil die EM-Strahlung von der Materie ein klein wenig verzögert wird. Oder sehe ich das falsch?

  569. #576 Alderamin
    19. Februar 2016

    @Captain E.

    Bei der Supernova 1987 kamen die Neutrinos sofort aus dem kollabierenden Kern heraus, da breitete sich die Explosion erst von innen her nach außen aus. Erst als die Fusionsfront an die Oberfläche kam, konnte das Licht entkommen und sich auf den Weg zur Erde machen. Das war aber keine Gammastrahlung, die man nachwies, weil es damals noch kein Compton-Teleskop gab.

    Bei fusionierenden Schwarzen Löchern spielt sich alles am Ereignishorizont ab, und der ist winzig gegenüber einem normalen Stern (in den 0,4 Sekunden Zeitunterschied legt das Licht 120.000 km zurück, während die Schwarzen Löcher nur um die hundert Kilometer durchmessen). Außerdem sollte eigentlich gar kein Material mehr um die Schwarzen Löcher kreisen, das beim Absturz noch Gammastrahlen verursachen könnte, siehe den Link unter “kuriose Theorie”. Insofern ist es nicht klar, warum der Gammaburst so viel später kam, und warum er überhaupt kam.

  570. […] doch nur aus ungeladenen Neutronen?. Eine gute Frage und eine, über die ich im Rahmen meiner Serie “Fragen zur Astronomie” ein wenig mehr sagen […]

  571. #578 Dortel von Döns
    25. Februar 2016

    Meldung auf gmx.net: “Alien-Rätsel ist gelöst: Wow!-Signal kam von Kometen” (http://www.gmx.net/magazine/wissen/alien-raetsel-geloest-wow-signal-kometen-31373550) – also, Komenten sollen das Wow!-Signal verursacht haben. Klingt vernünftig, aber ist es zutreffend? Da Meldungen&Artikel auf solchen Seiten immer mit äußerster Vorsicht zu genießen sind, frage ich lieber nach!

  572. #579 Alderamin
    25. Februar 2016

    @Dortel von Döns

    Ja, ist zutreffend, habe ich auch gehört. Ist zumindest eine Erklärungsmöglichkeit, die noch umstritten ist.

    https://www.newscientist.com/article/dn28747-famous-wow-signal-might-have-been-from-comets-not-aliens/

    http://planetary-science.org/wp-content/uploads/2016/01/Paris_Davies-H-I-Line-Signal.pdf

  573. #580 Jens
    28. Februar 2016

    Würde es die Sonne auch geben wenn die Lichtgeschwindigkeit einen viel kleineren Wert hätte ( z.B. nur ein Tausendstel des heutigen Wertes)?

  574. #581 Krypto
    28. Februar 2016

    @Jens:
    Abgesehen davon, dass unser Universum mit seiner Feinabstimmung ein Problem hätte, wäre es auch ziemlich dunkel:
    Die Fluchtgeschwindigkeit unserer Sonne, einem relativ kleinen Stern, beträgt gut 600km/s, also doppelt soviel wie die von Dir als Beispiel genannte LG.
    Damit wären die Sonne und auch noch viel kleinere Sterne Schwarze Löcher 😉

  575. #582 kleiner grüner
    1. März 2016

    Da das Universum sich ausdehnt könnte es irgendwann so groß sein das es keine Anreihung von Molekülen mehr gibt so das zB. einen Menschen oder so zweimal gibt. Ich hoffe die Frage basiert nicht auf einer Fehlannahme.

  576. #583 Captain E.
    1. März 2016

    Vermutlich wird eher das Problem sein, dass selbst Protonen letzten Endes instabil sind und zerfallen. Aber deine Aussage ist nicht so recht klar geworden. Kannst du das noch einmal neu formulieren?

  577. #584 Alderamin
    2. März 2016

    @kleiner grüner, Captain E.

    Ich hab’s so verstanden, dass er folgendes meint, und da hat er möglicherweise Recht:

    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2011/07/22/unendlich-viele-doppelganger-aus-der-parallelwelt/?all=1

    Allerdings gilt das nicht für eine fortgesetzte Expansion (die das All immer weiter “verdünnt”), sondern für den Fall, dass es bereits jetzt sehr, sehr groß und homogen (überall gleich dicht) ist. Wir überblicken ja auf jeden Fall nur einen kleinen Teil des Universums, begrenzt durch die Lichtlaufzeit seit dem Urknall. Hinter dem kosmologischen Horizont geht es jedoch weiter, möglicherweise sogar unendlich weit, und in diesem Fall wären Wiederholungen der Anordnung von Atomen und Molekülen unvermeidlich. Auch die Wiederholung des gesamten beobachtbaren Universums. Inklusive aller möglichen kleinen Variationen davon. Z.B. dass ich jetzt schon im Bett liege.

  578. #585 Daniela
    Heroldsbach
    8. März 2016

    Hallo Herr Freistetter,

    im Falle man weiss im voraus, dass ein Asteroid mit der Erde kollidieren wird, inwieweit kann man anhand von Berechnungen den Einschlagsort und den betroffenen Zerstörungsradius bestimmen. Wie genau wären diese Berechnungen? So wie ich das verstanden habe gibt es verschiedene Unbekannte die in solch eine Berechnung einfließen würden – z.B. die Zusammensetzung des Asteroiden.

    Mich würde außerdem interessieren, was für Möglichkeiten es für mich als Nicht-Astronom es gibt Asteroidensuchprogramme bzw. Asteroidenabwehrprogramme zu unterstützen? Ich bin im Internet bereits auf einige Seiten gestoßen bei denen man Geld spenden könnte, kann diese aber leider nicht auf ihre Seriosität hin beurteilen.

    Gibt es für mich eine Möglichkeit das Interesse der Regierung an solchen Projekten in irgendeiner Weise zu beeinflussen? Die einzige Möglichkeit die ich im Moment sehe wäre ein Brief – aber wohin sollte ich den schicken und irgendwie bezweifle ich, dass so etwas überhaupt beachtet wird.

    Dankeschön.

  579. #586 Crazee
    8. März 2016

    @Daniela:

    Ein Brief an den Bundestagsabgeordneten des eigenen Wahlkreises bzw. ein persönliches Gespräch bei einem seiner “Meet-and-greets” ist mEn tatsächlich das dichteste, wie man an die Bundespolitik drankommt.

  580. #587 Claudia
    8. März 2016

    @Florian Noch herzlichen Dank für Deine Tipps bezüglich der Sternbilder. Das hat mir sehr weitergeholfen da ich ein bisschen (ganz ganz wenig) verstanden habe, dass sie auf verschiedene Arten klassifiziert werden und ich so im Internet weiter suchen konnte bezüglich unserer Sternennamen.

  581. #588 BöHsling
    14. März 2016

    Hi Florian,
    ich verfolge deinen Blog seit einigen jahren hab in letzter Zeit einigen Populärwisschenaftlichen Quatsch zu “weißen Löchern” gelesen, vielleicht könntest du mal was darüber schreiben?

  582. #589 Florian Freistetter
    14. März 2016

    @BöHsling: Ist notiert!

  583. #590 BöHsling
    14. März 2016

    klasse, danke :)

  584. #591 Hans-Walter
    Schiffweiler
    14. März 2016

    @Florian
    Ich habe gelesen, dass wenn ein Raumschiff in der Lage wäre, in ein schwarzes Loch zu fliegen, man von der Erde aus das Raumschiff am Ereignishorizont unendlich lange sehen würde, da für das Raumschiff ab dort wegen der unendlich hohen Gravitation keine Zeit mehr vergeht. Liegt hier denn nicht ein Gedankenfehler vor, da der Zeitstillstand am oder auch im schwarzen Loch doch nur für das Raumschiff gilt, nicht aber für den Beobachter auf der Erde ? Nach obiger Theorie dürfte man dann von der Erde ja auch nie z.B. eine Gaswolke oder einen Stern in ein schwarzes Loch verschwinden sehen, sondern von der Erde aus wäre eine mit der Zeit stets größer werdende “Anhäufung” von Objekten am Ereignishorizont zu sehen (die in Wahrheit schon längst im schwarzen Loch verschwunden sind), oder ?

  585. #592 Krypto
    14. März 2016

    @Hans-Walter:
    Soweit ich weiß, “entschwindet” das gedachte Raumschiff in einer extremen Rotverschiebung. Da sammelt sich nichts am EH.

  586. #593 Hans-Walter
    15. März 2016

    @Krypto
    Das sehe ich genauso !! Deswegen kam mir auch das mit dem “unendlich lange sichtbaren Raumschiff” so dubios vor.
    Danke für Deine Antwort !

  587. #594 Marco
    19. März 2016

    Hallo
    ich habe mal folgende Frage:
    Wenn die Zeit an einem Ort der sich relativ zu mir schneller bewegt langsamer vergeht, wie schnell vergeht dann die Zeit für ein Elektron?
    Wenn ich das richtig verstanden habe soll sich ein Elektron doch mit fast Lichtgeschwindigkeit bewegen … aber wie kann das sein wenn seine Zeit fast still steht?

  588. #595 Alderamin
    19. März 2016

    @Marco

    Elektronen bewegen sich nicht immer mit hoher Geschwindigkeit, Du meinst vermutlich Neutrinos.

    Die Relativitätstheorie baut darauf auf, dass die Lichtgeschwinddigkeit immer gleich schnell erscheint. Egal, ob Du mit halber oder 99,9% Lichtgeschwindigkeit unterwegs bist, erscheint Dir ein Lichtstrahl immer gleich schnell. Nimm’ mal an, das Neutrino fliegt neben einem Lichtstrahl her, dann sähen wir es (wenn wir es sehen könnten) fast gleichauf mit dem Lichtstrahl und würden naiverweise annehmen, das Neutrino sähe den Lichtstrahl nur langsam Vorsprung gewinnen. Aus Sicht des Neutrinos würde der selbe Lichtstrahl aber mit voller Lichtgeschwindigkeit davon rasen. Wir können das damit erklären, dass beim Neutrino die Zeit langsamer läuft, so dass ihm der kleine Geschwindigkeitsunterschied viel größer erscheint, eben genau wie Lichtgeschwindigkeit.

    Damit muss dem Neutrino aber auch eine bestimmte Strecke viel kürzer erscheinen. Wenn es sich von A nach B bewegt und es nach unserer Zeitmessung dafür eine bestimmte Dauer braucht, dann braucht es nach seiner Eigenzeit eine kürzere Zeit (z.B. könnte in dieser Zeit der gleichzeitig gestartete Lichtstrahl die doppelte Strecke zurückgelegt haben, was für uns ruhende Beobachter wegen des uns kleiner erscheinenden Geschwindigkeitsunterschieds viel länger dauert als aus Sicht des Neutrinos, das den Lichtstrahl schneller davonjagen sieht). Dies erklärt die Relativitätstheorie damit, dass dem Neutrino Strecken in seiner Bewegungsrichtung verkürzt erscheinen. Die Strecke A-B erscheint ihm um den gleichen Faktor gestaucht, wie uns seine Eigenzeit verlangsamt erscheint.

    So, und nun kommen wir dazu, warum die Relativitätstheorie so heißt, wie sie heißt. Was sieht das Neutrino, wenn es uns betrachtet? Die oben genannten Argumente gelten dann ganz genau so. Aus Sicht des Neutrinos bewegen wir uns schnell relativ zu ihm. Wenn es uns nach dem Vorbeiflug einen Lichtstrahl hinterher schickt, eilen wir fast mit dem selben Tempo davon, wie der Lichtstrahl, und es dauert aus Sicht des Neutrinos lange, bis er uns erreicht. Aus unserer Sicht ist der Strahl aber sehr schnell im Vergleich zu uns, er bewegt sich mit fast doppelter Lichtgeschwindigkeit vom Neutrino weg, das ja mit fast Lichtgeschwindigkeit in die Gegenrichtung fliegt. Deswegen erscheint des dem Neutrino so, als ob unsere Zeit verlangsamt läuft.

    Solange sich die Geschwindigkeiten und ihre Richtungen nicht ändern, beobachtet also jeder gleichförmig bewegte Beobachter, dass die Zeit anderer Beobachter, die sich relativ zum ihm bewegen, langsamer läuft. Er selbst kann sich in Ruhe betrachten und jeder Lichtstrahl (ob von ihm oder anderen ausgesendet) erscheint ihm immer genau gleich schnell. Erst wenn einer die Richtung umkehrt und sich mit einem anderen Beobachter bei dessen Geschwindigkeit trifft, würde man durch Uhrenvergleich feststellen, dass die Zeit bei demjenigen weniger vorangeschritten ist, der die Richtung geändert hat (was dann zum Zwillingsparadoxon führt), aber ich will das jetzt nicht ausführen, sonst wird’s zu verwirrend.

    Das ist, wenn man tiefer drüber nachdenkt, ziemlich starker Tobak, aber genau so wurde es zigfach nachgemessen, genau so funktioniert die Welt, und deswegen ist die Lichtgeschwindigkeit nicht nur irgendeine Geschwindigkeit wie die des Schalls, die man mit ein bisschen Aufwand auch überwinden kann, sondern eine grundlegende Konstante der Raumzeit (wohingegen das, was wir als Stillstand betrachten, genau das nicht ist, sondern jeder kann sich im Prinzip als ruhend betrachten und die ganze Physik funktioniert dann bei ihm genau so, wie man sie kennt).

    Wie sieht das Neutrino also das Universum? Es würde ihm mit fast Lichtgeschwindigkeit bewegt und in der Bewegungsrichtung zusammengedrückt erscheinen, so dass ihm beispielsweise die Milchstraße als breite Ellipse erschiene, wenn es sie in deren Ebene durchqueren würde. Es wäre deshalb aus seiner Sicht in ein paar Stunden oder Minuten schon am gegenüberliegenden Ende, während es aus unserer Sicht 100.000 Jahre bräuchte.

    Ich hoffe, das beantwortet Deine Frage.

  589. #596 Marco
    19. März 2016

    @Alderamin

    Danke Dir für die Erklärung. Ehrlich gesagt muss ich darüber nachdenken. Ich bin froh das Forum gefunden zu haben und habe so viele Fragen das es mir schwer fällt es in Worte zu fassen. Das mit der Zeit ist sehr komisch … aber jetzt sind ja Ferien … da hab ich Zeit darüber nachzudenken. Ich melde mich bald wieder.

  590. #597 MArco
    20. März 2016

    Mal angenommen (ich weiß es nicht) Neutrinos bewegen sich mit 80% der Lichtgeschwindigkeit.
    Das Neutrino und das Licht starten vom gleichen Punkt in die gleiche Richtung.
    Ich stehe still und warte 10 Sekunden ab.

    Dann hat das Licht eine Strecke von 3.000.000 KM und das Neutrino hat für uns dann eine Strecke von 2.400.000 KM zurückgelegt. Der Abstand zwischen Licht und Neutrino beträgt also „nur“ 600.000 KM.
    Für das Neutrino sind also nur zwei Sekunden vergangen (da sich ja auch für das Neutrino das Licht mit 300.000 KM/s entfernt).

    Sind meine Überlegungen richtig gedacht?

    Andererseits hat das Neutrino ja in dieser Zeit (2 Sekunden) für mich eine Entfernung von 2.4000.000 KM zurückgelegt. Also z.B. von Planet A zu Planet B.
    Sooo schnell kann es ja gar nicht sein.
    Und wie wurde nun die Strecke für das Neutrino verkürzt, wie muss ich mir eine Stauchung vorstellen? Wird der Raum kleiner?
    Wird das Neutrino selbst auch gestaucht und was ist dann die echte Entfernung?
    Sind diese beiden Planeten für das Neutrino dann näher aneinander?
    Wird das Universum für schnelle Objekte immer kleiner?
    Wenn ich dann noch weiter denke … ist das Universum für das Licht dann nur noch 2 Dimensional?
    Oder nein … das Licht braucht ja auch Zeit um eine Strecke zurück zu legen.

    Würdest Du sagen die wahre Entfernung zwischen zwei Punkten ist die „maximale gestauchte“ Entfernung bei Lichtgeschwindigkeit (weil die einzige Konstante)?

  591. #598 Marco
    20. März 2016

    Ach und noch eine Frage:
    Wie schnell entfernt sich eigentlich für einen Lichtstrahl ein anderer Lichtstrahl in die gleiche Richtung?
    Steht die Zeit für ein Photon still?

  592. #599 Marco
    20. März 2016

    Oh … ich meinte Meter … nicht KM in meinem vorletzten Eintrag …. sorry.

  593. […] Als ich letzte Woche in meinem Podcast über Berge auf dem Mars gesprochen habe, wurde mir dabei auch eine Frage gestellt, die mir in diesem Zusammenhang oft gestellt wird: Wie misst man eigentlich die Höhe eines Bergs auf dem Mars? Dort gibt es ja keinen “Meeresspiegel” auf den man die Höhe beziehen kann? Eine gute Frage und deswegen ist sie heute auch das Thema in meiner Serie “Fragen zur Astronomie”. […]

  594. #601 Captain E.
    21. März 2016

    Auch wenn der Hausherr es nicht so gerne sieht, hier mal meine Antwort dazu:

    Ja, für ein lichtschnelles Photon vergeht keinerlei Zeit. Die Rechnung mit dem Abstand zwischen Photon und Neutrino und der aus Sicht des Neutrinos vergangenen Zeit ist vermutlich so nicht ganz korrekt – relativistische Effekte sind etwas schwerer zu berechnen. So wäre auch zu betrachten, wie weit das Neutrino das vorausgeeilte Photon von sich entfernt sieht. In die ungefähr richtige Richtung hast du aber schon gedacht. Aufgrund der Geschwindigkeit ist für das Neutrino die Zeit anders vergangen als für den Beobachter – und das Photon war für beide exakt lichtschnell. Die Höchstgeschwindigkeit von Neutrinos ist übrigens sogar noch größer und dermaßen nahe an c, so dass man lange Zeit nicht ausschließen konnte, dass sie keine Ruhemasse haben können. Mittlerweile ist man sich aber ziemlich sicher, dass Neutrinos eine Ruhemasse haben und sich etwas langsam als das Licht bewegen. Trotzdem kann es passieren, dass sich eine Milliarden von Lichtjahren entfernte Supernova durch ihren Neutrinoausstoß ankündigt, bevor das erste Photon eintrifft. Grund: Neutrinos verlassen den Ort der Supernova augenblicklich, Photonen werden durch die Materie verschluckt und wieder abgegeben und müssen sich erst durch diese “Suppe” wühlen, bevor sie endgültig frei abgestrahlt werden können.

    Was soll übrigens eine “wahre Entfernung zwischen zwei Punkten” sein? Strecken sind relativ, und bei Lichtgeschwindigkeit ist das gesamte Universum nur ein Punkt.

  595. #602 Alderamin
    21. März 2016

    @Marco

    Mal angenommen (ich weiß es nicht) Neutrinos bewegen sich mit 80% der Lichtgeschwindigkeit.
    Das Neutrino und das Licht starten vom gleichen Punkt in die gleiche Richtung.
    Ich stehe still und warte 10 Sekunden ab.

    Dann hat das Licht eine Strecke von 3.000.000 KM und das Neutrino hat für uns dann eine Strecke von 2.400.000 KM zurückgelegt. Der Abstand zwischen Licht und Neutrino beträgt also „nur“ 600.000 KM.
    Für das Neutrino sind also nur zwei Sekunden vergangen (da sich ja auch für das Neutrino das Licht mit 300.000 KM/s entfernt).

    Sind meine Überlegungen richtig gedacht?

    Im Prinzip ja, aber wie der Captain schon sagte, nicht exakt. Nehmen wir ruhig mal die 80% c, auch wenn Neutrinos noch viel schneller sind.

    Aus Sicht eines ruhenden Beobachters eilt der Lichtstrahl in 10 Sekunden 3.000.000 km weit. Aus seiner Sicht vergehen beim Neutrino in dieser Zeit 10s * √(1-v²/c²) = 10s * √(1-0,8²) = 10s * 0,6 = 6s. Die 3.000.000 km erscheinen dem Neutrino längenverkürzt um den Faktor 0,6: 3.000.000 * 0,6 = 1.800.000 km. Für das Neutrino hat sich das Licht also in 6 seiner Sekunden 1.800.000 km aus seiner Sicht weit bewegt, das macht eine Lichtgeschwindigkeit von 1.800.000km / 6s = 300.000 km/s aus. Genau die gleiche Lichtgeschwindigkeit, die der ruhende Beobachter für den selben Lichtstrahl misst.

    Andererseits hat das Neutrino ja in dieser Zeit (2 Sekunden) für mich eine Entfernung von 2.4000.000 KM zurückgelegt. Also z.B. von Planet A zu Planet B.
    Sooo schnell kann es ja gar nicht sein.

    Aus Sicht des ruhenden Beobachters hat sich das Neutrino in 10 Sekunden 10s*0,8c = 2.400.000 km weit bewegt. Aus seiner eigenen hat es sich aber nur 6s*0,8c = 1.440.000 km weit bewegt. Seine eigene zurückgelegte Strecke erscheint ihm auch verkürzt.

    Und wie wurde nun die Strecke für das Neutrino verkürzt, wie muss ich mir eine Stauchung vorstellen? Wird der Raum kleiner?
    Wird das Neutrino selbst auch gestaucht und was ist dann die echte Entfernung?
    Sind diese beiden Planeten für das Neutrino dann näher aneinander?

    Der Raum wird in Bewegungsrichtung gestaucht (wie gesagt, aus der scheibenförmigen Milchstraße würde z.B. eine Ellipse werden). Auch für uns erschiene das Neutrino (bzw. ein größeres Objekt, Neutrinos sind ja im Bereich der Messgenauigkeit Punkte) in Bewegungsrichtung verkürzt. Eine “echte Entfernung” gibt’s nicht, wie der Captain schon sagte, echt ist immer, was man misst, und wer sich sehr schnell relativ zu einer Strecke bewegt, misst die selbe Strecke kürzer, als wenn er in Bezug zu ihr ruht.

    Man könnte auch die Strecke zwischen zwei sich mit konstantem Abstand folgenden Neutrinos betrachten. Diese erschiene uns verkürzt (wie die Länge des Neutrinos), aber dem Neutrino nicht. Es würde diese Strecke länger wahrnehmen, als wir das tun. Ihm erscheinen “unsere” Strecken verkürzt, relativ zu denen wir ruhen (also das nahe Weltall) und damit auch der Abstand zwischen zwei Planeten.

    Wird das Universum für schnelle Objekte immer kleiner?
    Wenn ich dann noch weiter denke … ist das Universum für das Licht dann nur noch 2 Dimensional?

    Im Prinzip ja. Kein Objekt und auch kein denkendes Wesen kann allerdings lichtschnell sein, man ist immer einen Tick langsamer, und das Weltall wird einem daher nie völlig platt erscheinen. Und ein Lichtstrahl wird einem immer sehr schnell erscheinen.

    Oder nein … das Licht braucht ja auch Zeit um eine Strecke zurück zu legen

    Nein, Licht hat keine Eigenzeit. Aus seiner Sicht gibt es keine Zeit. Es ist sofort bei der Aussendung auch schon am Ziel.

    Würdest Du sagen die wahre Entfernung zwischen zwei Punkten ist die „maximale gestauchte“ Entfernung bei Lichtgeschwindigkeit (weil die einzige Konstante)?

    Na, da ist die Entfernung ja gerade Null. Die wahre Entfernung ist die, die man misst, und was man misst, hängt von der eigenen Bewegung ab. Allenfalls könnte man die Strecke, relativ zu der man ruht, als “die wahrste” bezeichnen. Wenn ich also die Strecke zwischen zwei Planeten betrachten wollte, würde ich diese bei relativem Stillstand zu den Planeten messen wollen. Wenn ich die Länge eines sehr schnellen Raumschiffs messen wollte, müsste ich hingegen bei der Messung parallel zum Raumschiff fliegen (oder eben die Formeln der Relativitätstheorie verwenden, um die gemessene Länge entsprechend zu korrigieren).

    Wenn ich aber im Raumschiff zu einem fernen Stern unterwegs bin und wissen will, wann ich mein Ziel nach Bordzeit erreiche, dann ist die mir verkürzt erscheinende Strecke zu diesem Stern schon genau die richtige, die multipliziert mit meiner Geschwindigkeit die verbleibende Flugzeit ergibt.

  596. #603 Marco
    21. März 2016

    @Captain und Alderamin
    Vielen Dank für die Antworten

    Wow …
    “Nein, Licht hat keine Eigenzeit. Aus seiner Sicht gibt es keine Zeit. Es ist sofort bei der Aussendung auch schon am Ziel.”
    Das hab ich gedacht aber es erschien mir irgendwie falsch. Das es überhaupt “etwas” gibt das die Zeit still steht ist echt krznumpf(:-)?!

  597. #604 Captain E.
    22. März 2016

    Tja, Marco, das Universum ist nun einmal ein völlig durchgeknallter Ort. Wenn das wirklich von irgendeinem Schöpfer so ersonnen worden ist, will man gar nicht so genau wissen, was der sich vorher alles eingeworfen hat. 😉

  598. #605 H.B.
    30. März 2016

    Meine Fragen:
    Welche Rolle spielen hypothetische “magnetische Monopole” bei der Entstehung:
    – des Universums
    – der Gravitation ?

    Wie erhielt ein Atom seine Elektronenschalen ?
    Gibt es wirklich nur sieben Elektronenschalen ?

    Könnten hyp. “magnetische Monopole” bei der Entstehung von Elektronenschalen eine Rolle gespielt haben ?

    Wie entstand das Elektron und was veranlasst ein Elektron dazu eine bestimmte Schale zu besetzen ?

    Spielen beim Aufbau von Elektronenschalen Fermionen oder Bosonen eine tragende Rolle ?

    Warum kann eine Schale nur eine bestimmte max Anzahl von Elektronen aufnehmen ?
    Die Formel dazu lautet: 2*n^2.

    Was versteht man eigentlich unter einem “Teilchen” in der Physik ?
    Wie beschreibt der Physiker eigentlich ein “Teilchen” bzw. “Anti-” Teilchen ?

  599. #606 Bea
    Südliche Weinstraße
    30. März 2016

    Hallo Herr Freistetter!

    Ich habe eine Frage zum Frühlingsbeginn.
    Bisher dachte ich, dass Frühlingsbeginn und Tagundnachtgleiche zusammenfallen, aber wenn diese Sonnenaufs- und -untergangstabelle stimmt, war die TNG bereits am 15. März.
    http://www.sonnenaufgang-sonnenuntergang.de/?resulting=1&e=1&location=Berlin&longitude=13.404953999999975&latitude=52.52000659999999#.VvvZGr-0dBg
    Habe ich etwas Falsches geglaubt oder ist die Tabelle nicht korrekt?

    MfG, Bea

  600. #607 Bea
    30. März 2016

    Sorry, am 16. – vertippt.

  601. #608 H.R.
    30. März 2016

    Was sind Eich-Symmetrien ?

  602. #609 Micha
    unterwegs
    30. März 2016

    @Bea
    Schau dir einfach den dazugehörigen Wikipedia-Artikel an: https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quinoktium

    Hier genauer den Unterpunkt “Equilux”:
    Mit „Equilux“ wird ein Kalendertag bezeichnet, an dem auf der Erdoberfläche bei idealem (mathematischen) Horizont die Belichtungsdauer, gemessen zwischen dem ersten Sonnenstrahl morgens und dem letzten Sonnenstrahl abends, genau zwölf Stunden betragen würde; diese Definition bezieht sich also auf den Rand der Sonnenscheibe, nicht deren Mitte. Das Datum des Equilux fällt daher nicht auf das Datum eines Äquinoktiums („Equinox“), sondern findet im Jahreslauf einige Tage vor dem Primar- bzw. nach dem Sekundaräquinoktium statt. Im Gegensatz zu den erdmittelpunktbezogenen und so weltweit gleichen Äquinoktien hängt das Equilux-Datum darüber hinaus jeweils vom Breitengrad des Standortes ab. Für den 40. Breitengrad liegt es um den 17. März bzw. den 26. September, für den 5. Breitengrad um den 25. Februar bzw. den 15. Oktober.[5]

    Die Sonne geht auf, wenn ihr oberer Rand über der Horizontlinie sichtbar wird, bevor also ihr Mittelpunkt erscheint. Der Sonnenuntergang ereignet sich, nachdem der Sonnenscheibenmittelpunkt scheinbar unter den Horizont gesunken ist, wenn der letzte Sonnenstrahl des oberen Sonnenrandes erlischt. Gegenüber einer punktförmigen Betrachtung der Sonnenmitte kommt damit je ein halber Durchmesserbogen der Sonne (etwa 0,25° bzw. 16′ Bogenminuten) hinzu. Außerdem bewirkt die Lichtbrechung durch die Erdatmosphäre jeweils eine scheinbare Anhebung der Sonnenscheibe (um etwa 0,6° bzw. 34′). Diese Verlängerung des lichten Tages auf Kosten der Nacht um knapp 7 Minuten (1,7 Winkelgrad × 4 Minuten/Winkelgrad) am Äquator (in Mitteleuropa um knapp 11 Minuten) wird bei der Bestimmung des Equilux berücksichtigt.

  603. #610 Alderamin
    30. März 2016

    @Bea

    Dafür gibt es zwei Gründe.

    Zur Tag- und Nachtgleiche steht die Sonne genau über dem Äquator und es liegen 12 Stunden zwischen den Zeitpunkten, zu denen der Mittelpunkt der Sonne auf dem geometrischen (Erde als perfekte Kugel, ohne Atrmosphäre gedacht) Horizont liegt. Sonnenauf- und untergangszeiten beziehen sich jedoch darauf, wann der erste bzw. letzte Lichtstrahl über den Horizont scheinen, also auf den oberen Rand der Sonne. Und der berührt den Horizont morgens früher und abends später als der Mittelpunkt der Sonne, der Tag ist also zur Tag- und Nachtgleiche schon mehr als 12 h lang.

    Und dann gibt es die Refraktion der Atmosphäre. Die Lufthülle der Erde wirkt ein wenig wie ein Prisma, das Lichtstrahlen umlenkt. Wenn die Sonne sehr tief steht, fällt ihr Licht streifend durch die Atmosphäre, die oben dünner als unten ist. Das lenkt die Lichtstrahlen ein wenig nach unten ab. Der Effekt ist, dass das Licht einen krummen Weg durch die Atmosphäre zurück legt und die Sonne höher zu stehen scheint, als sie es eigentlich tut (siehe auch diese Seite). Das geht so weit, dass die Sonne, wenn sie den Horizont unten berührt, geometrisch eigentlich schon komplett unterhalb des Horizonts stehen müsste (ein anderer Effekt ist, dass die Sonne abgeflacht erscheint, denn ihr unterer Rand wird stärker angehoben als ihr oberer). Somit tritt der Sonnenaufgang schon mehrere Minuten früher ein, als er rein nach der Geometrie stattfinden sollte, und der Untergang mehrere Minuten später.

    In Summe beider Effekte tritt der 12h-Tag schon mehrere Tage vor Frühlingsanfang ein und dann wieder erst mehrere Tage nach Herbstanfang. Die beiden Daten, an denen zwischen Auf- und Untergang genau 12 h liegen, nennen sich Equilux (“gleiches Licht”).

    Die Tabelle dürfte also korrekt sein. Passt auch ungefähr zu den Daten des Equilux im Wikipedia-Artikel (wobei sich Berlin ein gutes Stück nördlicher als die im Artikel angegebenen 40° befindet, das macht den Sonnenbogen flacher und verschiebt die Equilux-Daten noch ein wenig weiter von den Tag- und Nachtgleichen weg).

  604. #611 Bea
    30. März 2016

    Hallo Micha und Alderamin!

    Dh dann wohl, dass man mit Fug und Recht sagen kann, dass der Frühlingsbeginn NICHT mit der “wahren” TNG zusammenfällt, bzw, dass das Datum der TNG wohl mehr aus Gewohnheit, als aus astronomischer Exaktheit auf den Frühlingsbeginn datiert wird – oder?

  605. #612 Alderamin
    31. März 2016

    @Bea

    Vielleicht ist der Name “Tag- und Nachtgleiche” etwas unglücklich gewählt (zumal es ja bereits ca. 1h vor Sonnenaufgang bzw. nach Sonnenuntergang schon/noch hell ist), aber astronomisch gesehen ist die Tag- und Nachtgleiche (Äquinoktium) eben genau dann definiert, wenn die Sonne den Äquator überschreitet. Bei einer perfekt glatten Erdkugel ohne Atmosphäre und einer punktförmigen Sonne ginge der Erdschatten dann durch beide Pole entlang eines Längengrads um die Erde, d.h. für jeden Breitengrad wäre genau die Hälfte des Breitengrads beleuchtet und die andere Hälfte im Schatten der Nacht.

    Das ist genau die Mittelstellung zwischen den Positionen zu Sommeranfang (Erdachse zur Sonne hin geneigt) und Winteranfang (Erdachse von der Sonne weg geneigt), und es ging den Astronomen darum, für diese Position der Erdachse einen Namen zu vergeben. Ungefähr stimmt es ja auch. Als der Name geprägt wurde, gab es noch keine sekundengenauen Uhren und niemand hätte auf die Minute genau die Tageslänge messen können, sonst hätte man sich vielleicht etwas anderes als Namen einfallen lassen.

    Für 12 h zwischen Sonnenauf- und Untergang gibt’s ja mit “Equilux” schon eine eigene Bezeichnung.

  606. #613 Bea
    31. März 2016

    Dankesehr, Alderamin! :)

  607. #614 Higgs-Teilchen
    Im Standardmodell oben rechts
    7. April 2016

    Hi.

    Eine Verständnisfrage:
    Sind Elektronen nicht eigentlich Singularitäten?
    Sie haben eine Masse die sich auf einem Punkt konzentriert…..
    Was verhindert die Singularität?
    Oder verstehe ich da was ganz gewaltig falsch?

    Lg H.

  608. #615 H.A.B
    7. April 2016

    Kann mir vorstellen, dass im Zuge der weltbewegenden Ereignisse auch immer öfters kritischere Fragen gegen Astrophysik gestellt werden.

    Und zwar bezüglich der Kosten, Nutzen und Sinn der Astrophysik für die Wirtschaft, Politik und Jugend.

    * Hat Astrophysik in der heutigen Zeit eigentlich so noch eine Bedeutung, wenn diese der Jugend in direkter Folge keinen Arbeitsplatz bieten kann ?

    * Oder anders rum gefragt:
    Hat die Astronomie eigentlich jemals jungen Menschen eine Arbeit bieten können ?
    Sie hat ja bis zum heutigen Tag als Wissenschaft den Bereich der Akademien nicht verlassen und ist und bleibt seit eh und je ausschliesslich eine sehr teure elitäre Wissenschaft.

    * Warum soll z.b. Astronomie in den Grundschulen gelernt werden ?
    Heutzutage weiss jeder warum eine Sonnenfinsternis entsteht. Und jene Menschen die es nicht wissen, können sich sehr kostengünstig Videomaterial aus dem Internet besorgen. Die Kosten Astronomie zu Unterrichten überschreitet definitiv den Nutzen – (aus meiner Sicht heraus zumindest)

    * Die Grundschulen mit nicht praktisch verwertbarem Wissen zu belasten halte ich für nicht wirklich sinnvoll.
    Vor allem auch deshalb weil es an Fördergeldern (für wichtigere Dinge) fehlt um den normalen Schulbetrieb weiter zu führen.
    Ich kriege auch hier irgendwie das Gefühl nicht los, dass der Astronom versucht in den Grundschulen zu unterrichten umso (im Falle einer Wirtschaftskrise) selbst besser vor ihr geschützt zu sein.

    * Geht durch den massiven wissenschaftlichen Fortschritt und der zunehmenden weltpolitischen Problemen die Sinnhaftigkeit für Astronomie nicht selbst verloren ?

    * Wer profitiert eigentlich heute noch von wissenschaftlichem Fortschritt: Beispiel: Gravitationswellen-Astrophysik

    * Unter welchen wirtschaftlichen, politischen Umständen würde ein Astrophysiker selbst zur Erkenntnis kommen, dass es keinen weiteren Sinn mehr macht eine derartig teure Wissenschaft weiter zu führen ?
    Gibt es hier einen Break-Point der Einsicht ?

    Fragen solcher Art würde ich in Zukunft vermehrt stellen bzw. erwarten.

  609. #616 Spritkopf
    7. April 2016

    @H.A.B.

    * Wer profitiert eigentlich heute noch von wissenschaftlichem Fortschritt: Beispiel: Gravitationswellen-Astrophysik

    Vermute ich recht, dass Sie Anhänger der These sind, dass nur Forschung, die sich unmittelbar in klingender Münze auszahlt, ihre Berechtigung hat? Was, wenn Wissenschaftler vor 200 Jahren ihre Forschungen zur Elektrizität eingestellt hätten, bloß weil ihre Zeitgenossen nach der Sinnhaftigkeit, an Metallstifte angeschlossene Froschschenkel zucken zu lassen, gefragt haben? Dann würden Sie Ihre Fragen nicht einem Blog und damit im übertragenen Sinne der ganzen Welt stellen, sondern allerhöchstens mit Stift und Papier und Ihrem besten Freund.

    * Unter welchen wirtschaftlichen, politischen Umständen würde ein Astrophysiker selbst zur Erkenntnis kommen, dass es keinen weiteren Sinn mehr macht eine derartig teure Wissenschaft weiter zu führen ?
    Gibt es hier einen Break-Point der Einsicht ?

    Sie schreiben etwas von “Einsicht”, eine Wortwahl, die suggeriert, dass Sie uns – die wir Grundlagenforschung befürworten, weil man eben nur mit vielen Jahrzehnten Verzögerung erfährt, was bei Grundlagenforschung an Zählbarem herauskommt – gegenüber einen Erkenntnisvorsprung haben, der die Sinnlosigkeit eben dieser Grundlagenforschung einwandfrei belegt hätte. Darf ich fragen, wie Sie zu diesem Erkenntnisvorsprung gelangt sind?

  610. #617 PDP10
    7. April 2016

    @H.A.B:

    Ich nehme an. Sie stehen auch im Louvre vor der Mona Lisa und fragen sich, wofür das gut ist und wieso darum soviel Gewese gemacht wird?

    Wissenschaft? Kunst? Musik? Wieso sollten Schüler so etwas heute lernen?

    Es kommt schließlich auf Kompetenzen an, nicht wahr?

    Wer braucht schon Bildung …

    Ein braver Bürger, der stets nach der ökonomischen Verwertbarkeit von Allem – und selbstverständlich auch nach der seiner Selbst – fragt, sicher nicht.

    Viel Spass mit dem Rest Ihres Lebens.

  611. #618 Higgs-Teilchen
    Im Standardmodell oben rechts
    7. April 2016

    @H.A.B

    “Heutzutage weiss jeder warum eine Sonnenfinsternis entsteht”

    Naja, da wäre ich mir bei solchen Kandidaten hier nicht so sicher:
    http://de.webfail.com/689d57c6e24?tag=ffdt
    http://de.webfail.com/0561a130823?tag=ffdt
    http://de.webfail.com/bb793882705?tag=ffdt

    Lg H.

  612. #619 Captain E.
    8. April 2016

    Mir fällt da gerade die Postkarte ein, die ich vor etwa15-16 Jahren in einem Geschäft gesehen habe. Darauf gedruckt waren ein paar Sätze, die sich mit dem Mon beschäftigten. Unter anderem fand sich die Aussage, dass bei Neumond der Mond nicht zu sehen ist, weil er sich in diesem Zeitraum im Erdschatten befände. Noch Fragen?

  613. #620 Alderamin
    8. April 2016

    @Higgs-Teilchen #614

    Da sonst keiner was schreibt und obwohl Teilchenphysik nicht so mein Bereich ist: Welche Abmessungen das Elektron wirklich hat, kann man nicht genau genug messen, es erscheint halt in allen Messungen mit der erreichbaren Auflösung als Punkt. Das heißt aber nicht, dass es wirklich ein Punkt sein muss. Es könnte ja auch ein String sein. Oder so was. Uns fehlt dazu einfach noch die Theorie, und vor allem die Theorie der Quantengravitation, die die Wirkung der Schwerkraft auf kleinstem Raum beschreibt.

  614. #621 Theodor
    8. April 2016

    Hatte in diesem Blog bei einem andern Verfasser mal aufgeschnappt, das solche Teilchen wegen der Unschärferelation eher als Feld, ähnlich einer Temperaturkarte, anzusehen sind. Diese punktförmigen Darstellungen sollen nur dem Verständnis Ungeübter dienen.

    Muss aber leider gestehen, ob ich dies in diesem Zusammenhang richtig deute.

  615. #622 Theodor
    8. April 2016

    Und @ H.A.B

    Den Wert von Wissenschaft, Kunst, überhaupt Kultur kann man nicht an der Fingerbreite Wurst auf dem Brot messen.

  616. #623 PDP10
    8. April 2016

    @Theodor:

    Muss aber leider gestehen, ob ich dies in diesem Zusammenhang richtig deute.

    Nee, da liegst du schon richtig. Vor allem mit dem Wort “deute”. Alles was wir bis jetzt über die Dinger wissen sind eben nur “Deutungen” wie @Alderamin sinngemäss schon geschrieben hat.

    Der Theoretische Physiker Chris Quigg hat mal gesagt, er stelle sich Elektronen weder als Teilchen noch als Feld vor, sondern als kleine gelbe Kugeln. :-).

    Weiter sind wir halt noch nicht ….

  617. #624 Chemiker i.R,
    9. April 2016

    Frage: Wieso gibt es trotz Sublimation noch Eis (egal wovon) in unserem Sonnensystem? Fast jeder kennt den den Effekt der Gefriertrocknung – löslicher Kaffee, Gefrierbrand, Astronautennahrung…Zumal die Gasphase ja ständig durch den Sonnenwind “weggeschossen” wird (s. Marsatmosphäre), ein Gleichgewicht also auf die Gasphase verschoben wird?
    Anm. zu #615
    Endlich ein Beweis für Zeitreisen! Ein Urahn hat sich gemeldet!

  618. #625 Chemiker i.R,
    9. April 2016

    Ergänzung: Wenn ich mich nicht total verrechnet habe (Bezug SG Folge 166) hat Pluto seit seiner Entstehung rund 5% seiner Masse durch diesen Prozess verloren. Kein Problem für seine Umlaufbahn im PlanetenSystem.(s.Dreikörperproblem, Folge 175 SG). Problem aber für seine Begleiter (Monde?)?

  619. #626 Alderamin
    9. April 2016

    @Chemiker i.R,

    Frage: Wieso gibt es trotz Sublimation noch Eis (egal wovon) in unserem Sonnensystem?

    Weil’s weit genug weg von der Sonne so kalt ist, dass die Sublimation sehr langsam abläuft und die Objekte im äußeren Sonnensystem verdammt viel Eis haben. Noch viel flüchtiger als Wasser ist ja Stickstoff. Und für Pluto gilt beispielsweise folgendes (Wikipedia):

    Weakness of Pluto’s gravitation and high temperature of upper layers of its atmosphere causes quick atmospheric escape into outer space. The escape rate is estimated to be 1027–1028 molecules (50–500 kg) of nitrogen per second. It corresponds to loss of surface layer several hundred meters or several kilometers thick during lifetime of solar system

    Mehrere Kilometer Verlust ist bei einem Objekt von 2400 km Durchmesser nicht sehr viel. Enstprechendes gilt dann für Wasser auch näher an der Sonne, z.B. für den Eismond Europa.

  620. #627 Jens
    Langen
    19. April 2016

    Gibt es einen Zusammenhang zw.
    dem ersten Nachweis von Gravitationswellen und dem fast gleichzeitig registrierten Gammastrahlenausbruch?

    http://www.astronews.com/news/artikel/2016/04/1604-025.shtml

  621. #628 Alderamin
    20. April 2016

    @Jens

    Nichts genaues weiß man nicht (nicht einmal, ob der Gamma-Burst wirklich echt war, nur ein Instrument hat ihn gesehen), aber möglicherweise ja, z.B. so:

    https://www.cfa.harvard.edu/news/2016-05

  622. #629 Alderamin
    20. April 2016

    @Jens

    Mehr: http://cosmos4u.blogspot.de/2016/04/fermi-vs-wave-battle-of-press-releases.html

    Also ist weiterhin unklar, ob es den Burst überhaupt gab.

  623. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” ist heute ein großer Klassiker an der Reihe. Eine Frage, die mir immer wieder gestellt wird: Wozu […]

  624. #631 Wolle
    Ratingen
    13. Mai 2016

    Hallo,
    ich habe mal eine vielleicht peinliche Anfängerfrage und hoffe auf eine aufklärende Antwort.

    Unsere Erde soll sich mit ca. 108.000 km/h durchs Weltall bewegen.
    Angenommen eine Rakete startet von der Erde mit ca. 28.000 km/h entgegengesetzt zur Flugbahn der Erde, so müsste sich die Rakete doch mit insgesamt 136.000 km pro Stunde von der Erde wegbewegen.
    Nun wird immer wieder von unseren bisher schnellsten Raketen mit ca. 50.000 km/h gesprochen.
    Würde ich z.B. mit einem Auto 100 km/h fahren, entfernt sich das entgegenkommende Fahrzeug mit ebenfalls 100 km/h von mir 200 km in der Stunde.
    Wo ist hier mein Denkfehler ?

    Wo ist hier mein Denkfehler ?

  625. #632 Alderamin
    13. Mai 2016

    @Wolle

    Unsere Erde soll sich mit ca. 108.000 km/h durchs Weltall bewegen.
    Angenommen eine Rakete startet von der Erde mit ca. 28.000 km/h entgegengesetzt zur Flugbahn der Erde, so müsste sich die Rakete doch mit insgesamt 136.000 km pro Stunde von der Erde wegbewegen.

    Du meinst in Richtung der Flugbahn der Erde. Ja, theoretisch hätte die Rakete dann eine auf die Sonne bezogene (“heliozentrische”) Geschwindigkeit von 136000 km/h. Wobei sie die Anziehungskraft der Erde wieder verlangsamen würde. Um die Erde dauerhaft zu verlassen, muss sie mit 11,2 km/s = 40300 km/h von der Erde gestartet werden. Dann würde sie auf einer Bahn ähnlich derjenigen der Erde mit rund 108000 km/h um die Sonne kreisen – falls man sie in Richtung der Erdbahn abschießt.

    Nun wird immer wieder von unseren bisher schnellsten Raketen mit ca. 50.000 km/h gesprochen.

    Diese Geschwindigkeit wird dann halt auf die Erde bezogen sein (“geozentrische Geschwindigkeit”), denn dies ist die Geschwindigkeit, die die Rakete selbst aufbringt. Tatsächlich wurden New Horizons mit 16,2 km/s = 58320 km/h von der Erde weggeschossen, schneller als jede Sonde zuvor. Heliozentrisch war sie aber nicht die schnellste, sondern das waren die Helios-Sonden, die 70,2 km/s = 252720 km/h relativ zur Sonne hatten, weil sie der Sonne nahe kamen und dabei durch die Schwerkraft der Sonne immer schneller wurden. New Horizons kam nur auf 23,2 km/s und wurde mit zunehmender Entfernung von der Sonne immer langsamer, bis sie sich im Vorbeiflug am Jupiter neuen Schwung von diesem holte (“Gravity Assist”).

    Ein paar weitere Zahlen finden sich hier.

    WIr halten also fest:
    – Die Geschwindigkeit kann sich auf die Erde beziehen, was sinnvoll zur Bestimmung der Leistung der Rakete ist, oder auf die Sonne, was mehr Sinn macht, wenn die Raumsonde weit weg von der Erde ist.
    – Die Geschwindigkeit hängt nicht nur von der Startrichtung ab, in der man die Raumsonde schießt, sondern auch von ihrer Sonnenentfernung; was sich der Sonne nähert, wird schneller, was sich von ihr entfernt, wird langsamer.
    – Die Geschwindigkeit kann durch Vorbeiflüge an Planeten geändert werden (erhöht, aber auch verringert).

  626. #633 Wolle
    Ratingen
    15. Mai 2016

    @ Alderamin #632

    dankeschön für die verständliche Antwort, welche mir sehr geholfen hat.

  627. #634 Wolle
    Ratingen
    15. Mai 2016

    @ Alderamin #632

    dankeschön für die verständliche Antwort, welche mir schon ein wenig geholfen hat, aber nun spinne ich meine Theorie mal weiter.
    Würde die Rakete in die entgegengesetzte Richtung starten und irgendwann aus dem Anziehungsfeld der Erde sein, entfernt sie sich doch auch mit 108.000 km/h plus ihrer eigenen Geschwindigkeit.

    Bei gleicher Flugrichtung zur Erde ergibt sich dann nicht auch das gleiche Ergebnis?
    Erdgeschwindigkeit plus Raketenspeed.

    LG, Wolle

  628. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” geht es heute wieder mal um Teilchenphysik. An hypothetischen Partikeln herrscht in der […]

  629. #636 Wolle
    Ratingen
    16. Mai 2016

    @ Alderamin #632

    sorry, hab da noch was übersehen und war etwas zu schnell mit meiner Frage .

    Du hattest geschrieben:

    – Die Geschwindigkeit hängt nicht nur von der Startrichtung ab, in der man die Raumsonde schießt, sondern auch von ihrer Sonnenentfernung; was sich der Sonne nähert, wird schneller, was sich von ihr entfernt, wird langsame

  630. #637 Alderamin
    16. Mai 2016

    @Wolle

    Bin ganz Ohr Auge…

  631. #639 Hendrik
    Innsbruck
    14. Juni 2016

    Hi alle!
    Ich habe noch ein kleines Problem mit dem Verständnis des Higgs-Bosons bzw des Higgs-Feldes. Interesssanter Weise hat das Higgs-Teilchen ja eine Eigenmasse von 125 GeV. Wie ist das nun zu interpretieren? Warum und woher bekommt das Teilchen, welches für den Austausch der Masse zuständig ist, eine Eigemasse? Steht die Antwort im Zusammenhang damit, dass das Higgs-Feld das einzige Kraftfeld ist, welches Energie benötigt um zur Ruhe zu kommen?
    Lg
    Hendrik

  632. #640 Krypto
    14. Juni 2016

    @Hendrik:
    Das ist im Grunde die etwas schludrige Ausdrucksweise, die sich eingebürgert hat.
    Eigentlich geht es um Energien bzw. Massenäquivalenzen; ganz nach Einsteins berühmter Formel E=mc^2.
    Und die Energie des Higgs-Bosons beträgt 125 GeV/c^2. Weil der Nenner “c^2” eine Konstante ist, lässt man ihn meistens unter´m Tisch bzw. die Bruchkante fallen 😉

  633. #641 Krypto
    14. Juni 2016

    @myself: Ooops:
    Korrekt ist natürlich:
    Und die Energie des Higgsbosons entspricht einer Masse von 125 GeV/c^2

  634. #642 Braunschweiger
    18. Juni 2016

    Es gibt den Erdbegleiter 2016 HO3, der auch als Quasi-Mond bezeichnet wird. — Warum ist er kein richtiger Mond der Erde, sondern eigentlich ein Sonnensatellit?

    Ist das Argument lediglich, dass sein Durchschittsabstand zur Erde zu groß ist und seine zu erwartende Masse zu klein? Bedeutet dies, dass Masse, Abstand und Umlaufgeschwindigkeit nicht zu einem Erdtrabanten passen?

    Oder ist es sogar so, dass die Ebene seiner Umlaufbahn um die Erde nicht den Erdmittelpunkt enthält (und er also von der Sonne als anderer Masse abhängen muss), oder ergibt seine Erdumrundung noch nicht einmal eine eindeutige Ebene?

    Gehört er eigentlich zu den Erdtrojanern oder ist ein Lagrangepunkt-Begleiter? Und definieren derartige Objekte nicht eine ganz eigene Klasse von Satelliten (und damit Umlaufbahnen), die regelmäßig von zwei Meistern (d.h. Massen) bestimmt werden?

  635. #643 Alderamin
    18. Juni 2016

    @Braunschweiger

    Schau’ Dir mal den Artikel von Phil Plait an, da hat er auch eine Orbitsimulation verlinkt. Da sieht man, wie das Objekt die Sonne umkreist. Es bewegt sich anders als unser Mond außerhalb der Hill-Sphäre der Erde, innerhalb derer Objekte permanent von ihr festgehalten bleiben. Es ist aber auch kein Trojaner, die befinden sich bei +/- 60°auf der Umlaufbahn der Erde, was hier nicht der Fall ist. Ist irgendwie so ein Zwischending, scheint mir, eine Resonanz zwischen der Bahn des Objekts und der Erde. Und die ist wohl auch nicht von ewiger Dauer, wie man es für einen Satelliten der Erde erwarten würde.

  636. #644 AmbiValent
    20. Juni 2016

    @Braunschweiger

    Gäbe es keine störenden Einflüsse (zB von der Sonne), hätte ein Objekt, das die Erde in genau einem Jahr umkreist, etwa eine große Halbachse von 2,2 Mio km. Bei einer sehr exzentrischen Bahn mit Perigäum nahe an der Erde wäre noch ein Apogäum von fast 4,4 Mio km möglich. Alles, was noch weiter von der Erde weg ist, würde für eine Umrundung mehr als ein Jahr brauchen.

    2016 HO3 mit seiner scheinbaren Umlaufzeit von einem Jahr kommt aber nie so nah an die Erde heran, ist also ganz klar kein echter Mond.

  637. #645 Stefan
    26. Juni 2016

    Frage: Oortsche Wolke und unsere Nachbarsterne

    Hallo Florian,

    beim “Stöbern in der Oortschen Wolke” ist bei mir die Frage aufgekommen, ob es eigentlich um andere Sterne eine vergleichbare Wolke gibt.

    Insbesondere finde ich die Frage vor dem Hintergrund spannend, dass die Region der Oortschen Wolke mit zw. 0.8 und 3.2 Lichtjahren angegeben wird und der nächste Stern ja schon bei etwas über 4 Lichtjahren auf uns wartet. Hätte dieser eine ähnliche Wolke, wäre es ja nicht unwahrscheinlich, dass die Oortschen Wolken der beiden sich überschneiden. Ob es tatsächlich zu Interaktionen kommt, hängt sicherlich von vielen Parametern ab (Dichte, durchschnittlicher Abstand zweier Objekte etc. pp.), aber ähnlich wie beim Kolliedieren zweier Galaxien – könnte man hier ähnliche Gezeiteneffekte erwarten?

    Beste Grüße!

  638. #646 vortex
    7. Juli 2016

    Hallo Florian,

    Finde leider nur sehr wenig Informationen über primordial black holes und wollte fragen ob du dazu vllt etwas mehr weißt.

    Laut den LIGO Ergebnissen wäre es denkbar, dass die beobachteten Daten aus der Kollision zweier primordial black holes resultiert, deren Massen angeblich zwischen 20 und 100 Sonnenmassen liegen sollen.

    Der Nachweis von primordial black holes soll theoretisch via Hawking Strahlung möglich sein. Gleichzeitig wird aber argumentiert, dass (falls Hawking radiation doch nicht existiert) es sehr schwierig bis unmöglich wäre, die primordial black holes zu finden, da sie ziemlich klein wären und kaum gravitativ wechselwirken. Ich beziehe mich dabei auf diesen Wiki-Artikel, der momentan die einzige Quelle zu sein scheint die irgendwie irgendwas zu dem Thema erläutert:

    https://en.wikipedia.org/wiki/Primordial_black_hole#Possible_detection

    Ich stehe nun etwas auf dem Schlauch, denn wenn ich mich nicht irre kennen wir doch bereits SL die unterhalb 20 Sonnenmassen liegen, dh diese haben wir doch schon beobachten können.

    Und die gravitativen WW dieser SL mit ihrer Umgebung findet ja durchaus statt, dh primordial black holes die größer sein sollen müssten doch auffindbar sein bzw mit ihrer Umgebung wechselwirken – wenn ich das richtig verstehe, dann kann das also nicht der einzige Grund sein. Wo also liegt das Problem?

    Würde mich sehr über eine Antwort freuen.

    Liebe Grüße!

  639. #647 Alderamin
    8. Juli 2016

    @vortex

    Die primordial black holes, die man durch Hawking Strahlung heute finden könnte, müssten Massen von ursprünglich Asteroidenmasse (um 10^11 kg; die Sonne hat etwa 2*10^30 kg, die Erde rund 6*10^24 kg) haben, weil der Zerfall ansonsten im heutigen Alter des Universums noch nicht erfolgen könnte (stellare Schwarze Löcher legen derzeit schon durch die kosmische Hintergrundstrahlung mehr an Masse zu, als sie durch Hawking-Strahlung verlieren, denn die nimmt mit ihrer Masse ab). Solche Objekte können nicht aus Sternen entstanden sein, sondern müssten Relikte des Urknalls sein.

    Die Möglichkeit, dass dabei auch sehr massive Schwarze Löcher entstanden, ist auch gegeben, aber die würden wir nicht durch Hawking-Strahlung entdecken können, sondern nur durch die bei Kollisionen entstehenden Gravitationswellen, die Strahlung von Materie, die in sie hinein fällt, die Schwerkraftwirkung auf nahe Sterne, oder das Umlenken von Licht dahinter liegender Sterne (gravitational microlensing event).

  640. #648 Sophie
    Düsseldorf
    8. Juli 2016

    Warum vergeht die Zeit, wenn man sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt, langsamer?

  641. #649 AmbiValent
    9. Juli 2016

    Warum-Fragen sind bei solchen Themen schwierig zu beantworten – ich könnte sagen “weil es keinen absoluten Raum und keine absolute Zeit gibt, sondern nur die Raumzeit”, aber das ist wohl auch nicht besonders hilfreich.

    Wie-Fragen sind da leichter. Angenommen, ein Raumschiff fliegt von der Erde los, beschleunigt auf 99% Licht, fliegt nach Alpha Centauri und bremst dort wieder ab und landet auf einem Planeten.

    Dann sieht es für einen Beobachter auf der Erde so aus, als stände die Erde still, das Raumschiff bewegt sich mit 99% Licht, und die Zeit an Bord des Raumschiffs scheint langsamer zu vergehen. Man kann sogar exakt berechnen, wieviel langsamer, weil eine 100%ige Bewegung durch die Raumzeit herauskommen muss.

    Aus der Formel Raumbewegung^2 + Zeitbewegung^2 = 1 (entsprechend der Formel eines rechtwinkligen Dreiecks) erhält man 0,99^2 + x^2 = 1, daraus ergibt sich x ~ 0,14, also etwa 1/7, so dass die Zeit scheinbar 7mal langsamer vergeht. Nach etwas über 4 Jahren ist das Raumschiff am Ziel angekommen, und von den Signalen, die das Raumschiff von sich gibt, kann man annehmen, dass an Bord etwas über 7 Monate vergangen sind.

    Da alles relativ ist, sieht es für einen Beobachter an Bord des Raumschiffs anders aus. Auch der misst Bewegungen und Entfernungen, aber aus einer Perspektive, in der das Schiff stillsteht und sich die Erde mit 99% Licht entfernt… aber erstmal sollte ich fragen, ob das vorige verstanden wurde (ich hatte nur geantwortet, weil Florian und Alderamin sich noch nicht gemeldet hatten).

  642. #650 Alderamin
    11. Juli 2016

    @Sophie

    Wie Ambivalent schon sagte, Physik beantwortet keine “warum”-Fragen, die Antwort wäre: ist halt so. Man kann aber meistens physikalische Gesetze auf grundlegendere Sätze zurück führen. So auch hier.

    Der grundlegendste Satz der speziellen Relativitätstheorie lautet: Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant. Sie erscheint jedem Beobachter immer gleich groß. Das weiß man, weil man es nachgemessen hat (Michelson-Morley-Experiment).

    Wenn etwa ein Beobachter in einem Raumschiff mit halber Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist und er einen Lichtstrahl in Richtung seiner Bewegung aussendet, erscheint ihm dieser nicht etwa nur halb so schnell, wie die Lichtgeschwindigkeit c, sondern genau so schnell (bei Schallwellen vor einem Auto/Linienflugzeug oder Wasserwellen vor einem langsamen Ruderboot wäre das anders!). Und ein ruhender Beobachter, der den Lichtstrahl messen würde, würde ihn nicht mit 1,5 c messen, sondern auch mit c.

    Jetzt denke Dir mal eine Uhr, die darauf beruht, dass ein Lichtstrahl zwischen zwei Spiegeln auf und ab läuft. Immer, wenn der Strahl beim oberen Spiegel ankommt, ist ein Takt der Uhr vorbei. Ein Beobachter in einem schnellen Raumschiff würde den Strahl nur senkrecht auf- und ablaufen sehen (wenn man das könnte…), während sich das Raumschiff vorwärts bewegt. Ein Außenstehender würde hingegen sehen, wie sich das Raumschiff mit der Uhr fortbewegt und der Lichtstrahl eine Zickzack-Linie nehmen muss, um die sich fortbewegenden Spiegel zu treffen. Diese Linie ist länger, als die Senkrechte zwischen den Linien. Da dem Außenstehenden das Licht genau so schnell erscheint wie dem bewegten Beobachter, wird der Außenstehende sagen, die Uhr ticke langsamer, denn der Weg, den das Licht zwischen den Spiegeln zurücklegen muss, erscheint dem Außenstehenden länger, das Licht beiden aber gleich schnell. Längerer Weg mal gleiche Geschwindigkeit bedeutet längere Zeit.

    Wenn man sich jetzt noch beim Außenstehenden eine zweite solche Lichtuhr denkt, und sich überlegt, dass der bewegte Beobachter im Raumschiff auch für diese Uhr eine Zickzacklinie wahrnehmen würde, dann kommt man auf die merkwürdige Folgerung, dass dem bewegten Beobachter auch die Uhr des Außenstehenden verlangsamt erscheint, d.h. jeder von beiden sieht die Uhr des anderen langsamer vergehen! Das erscheint komplett widersinnig zu sein, ist aber unvermeidliche Schlussfolgerung aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.

    Solange die beiden ihre Uhren nicht nebeneinander stellen und die vergangene Zeit im gleichen Bezugssystem (gleiche Geschwindigkeit) vergleichen können, gibt es dadurch allerdings kein Problem. Für solch einen Vergleich müsste aber der bewegte Beobachter umkehren oder der Außenstehende ihm hinterher fliegen, dann würde sich ein Bewegungszustand ändern, und man hätte eine neue Situation, einen Wechsel des Bezugssystems, die auf das berühmte “Zwillingsparadoxon” führt.:

    Damit etwa der Außenstehende den Raumschiffinsassen einholt, muss er beschleunigen und schneller als dieser unterwegs sein, seine Uhr wird also aus Sicht eines dritten Außenstehenden eine Zeit lang noch langsamer vergehen, und wenn er das Raumschiff eingeholt hat, wird seine Uhr insgesamt weniger weit gelaufen sein. Aus Sicht des Raumschiffs (wenn sich dieses als stillstehend betrachtet, was in der Relativitätstheorie stets erlaubt ist, solange man seine Geschwindigkeit und Richtung nicht ändert) hätte sich der Außenstehende zunächst entfernt, dann die Richtung geändert und wäre zum Raumschiff zurück gekommen, und seine Uhr würde weniger Zeit zeigen.

    Letzteres wäre die symmetrische Situation dazu, dass der Außenstehende gewartet hätte, bis das Raumschiff zurück kehrt; in diesem Fall wäre dann die Raumschiffuhr insgesamt langsamer gegangen. Beim Zwillingsparadoxon zeigt also am Ende immer diejenige Uhr weniger Zeit an, die die Geschwindigkeit bzw. Richtung auf dem Weg zum Treffpunkt geändert hat.

    Aus der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit kann man die ganze spezielle Relativitätstheorie ableiten: die Zeitverlangsamung, die Längenverkürzung, die Massenzunahme und die Äquivalenz von Masse und Energie (E=mc²). Die Antwort auf die Frage “warum vergeht die Zeit eines bewegten Beobachters langsamer” wäre also: “weil die Lichtgeschwindigkeit konstant ist.” Und warum ist die Lichtgeschwindigkeit konstant? Ist halt so. Darauf hat die Physik keine tiefer gehende Antwort.

  643. […] längerer Pause gibt es heute wieder einmal eine “Frage zur Astronomie”. Diesmal wird es apokalyptisch: Kann man den Mond auf die Erde fallen lassen? Und wie viel Energie […]

  644. #652 Multi
    5. August 2016
  645. #654 Multi
    10. August 2016

    Was versteht man eigentlich genau unter Quanten-Gravitation ? bzw. wieso braucht man überhaupt eine Quantisierte Gravitation ?

    Eigentlich müsste ja die normale Newtonsche Anschauung
    F = G * (m1 *m2)/r^2
    auch zw. 2 Atome gelten. Wenn ich als Masse die Atommasse einsetze, so müsste auch hier die entsprechende Gravitationskraft (als analoge Kraft) wirken, nur dass diese halt vernachlässigbar klein gegenüber der EMK wäre und somit nicht auffällt. Aber “da” müsste diese trotzdem sein.

  646. #655 Bullet
    10. August 2016

    @Multi:

    bzw. wieso braucht man überhaupt eine Quantisierte Gravitation ?

    Na ja, jetzt wird sowas ja nicht “erfunden”, weil man es “braucht”…die Quantisierung der elektromagnetischen Wellen war auch keine Frage des “Brauchens”… aber wenn man so tut, als sei elektromagnetische Energie kontinunierlich, stolpert man sofort über die Ultraviolettkatastrophe. Mithin ist die Welt eben nicht so simpel (= kontinuierlich). Und wenn das so für den Elektromagnetismus gilt, dann liegt der Verdacht nahe, daß auch die Gravitation von Quantisierung betroffen ist. Dann gibt es auch Effekte. Man muß sie nur erkennen. Einer davon ist, daß eine kontinuierliche Gravitation unendliche Werte zuläßt (wie eben bei genau der UV-Katastrophe in der Elektrodynamik). Ich glaube, das hätten wir bemerkt. :)

  647. #656 Multi
    10. August 2016

    Sagt die String-Theorie eigentlich eine quantisierte Gravitation vorraus ?

  648. #657 Alderamin
    10. August 2016

    @Multi

    Es ist wohl auch so, dass eine nicht-quantisierte Gravitation in Schwierigkeiten mit der Quantentheorie gerät und für allerkleinste Abstände unsinnige Ergebnisse liefert. Ich kenne da aber auch keine Details.

    Die String-Theorie sagt ein Teilchen voraus, das genau die Eigenschaften des Gravitons hätte, eines Teilchens, das in einer Quantengravitation die Schwerkraft vermitteln würde (so wie das Photon die elektromagnetische Kraft vermittelt).

  649. #658 guest
    12. August 2016

    Was ist der Unterschied zw.
    Warmer dunkler Materie und kalter dunkler Materie ?

  650. #659 Captain E.
    12. August 2016

    Vermutlich die Zusammensetzung, generell aber die Temperatur – und damit auch die Geschwindigkeit.

  651. #660 Alderamin
    12. August 2016

    Genau, die Geschwindigkeit. Denn ist die zu hoch (wie die von Neutrinos, die normalerweise mit fast Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind), dann kann sie sich nicht zu Filamenten und Galaxienhaufen verdichten, weil die Teilchen schneller als die Fluchtgeschwindigkeit solcher Strukturen unterwegs sind. Teilchen, die sich nur langsam bewegen, können das hingegen. Da in einem (normalen, baryonischen) Gas die Teilchenbewegung direkt mit der Temperatur zusammenhängt, spricht man von “warmer” bzw. “heißer” und “kalter” Dunklen Materie – obwohl das eigentlich Unsinn ist, denn die DM kann keine Wärmestrahlung (elektromagnetisch!) abstrahlen und auch keine Wärme durch Stöße an normale Materie übertragen. Ist halt Astrophysiker-Jargon.

  652. #661 Alexander
    12. August 2016

    Was verrät uns der Umstand, dass SPON die Meldung “Wissenschaftliche Sensation: Mögliche zweite Erde in unserer Nachbarschaft entdeckt” unter der Rubrik “Astrologie” einordnet? 😉

    http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/astrologie-erdaehnlicher-planet-beim-nachbarstern-entdeckt-a-1107405.html

  653. #662 PDP10
    12. August 2016

    @Alexander:

    Was verrät uns der Umstand, dass SPON die Meldung “Wissenschaftliche Sensation: Mögliche zweite Erde in unserer Nachbarschaft entdeckt” unter der Rubrik “Astrologie” einordnet?

    Dasselbe wie immer: Dass man Praktikanten, die mal irgendwas-mit-medien machen wollen, nicht für 3eurofuffzich-die-Stunde das Content-Management machen lassen sollte …

  654. #663 Alexander
    12. August 2016

    Die Panne wurde mittlerweile behoben. Ich hätte aber noch einen Screenshot!

  655. #664 PDP10
    12. August 2016

    @Alexander:

    Nich ganz. Guck mal auf den Titel ganz oben im Browser :-).

  656. #665 Alexander
    12. August 2016

    Bitte sehr: http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/sponastrologievs9bcxu18p.jpg

    Das erinnert mich an einen Besuch an einem Standort eines sehr bekannten Herstellers optischer Instrumente. Der Herr, der uns durch den Betrieb führte, wusste zu berichten, dass vor Ort auch “astrologische Geräte” gefertigt würden …

  657. #666 PDP10
    12. August 2016

    Der Herr, der uns durch den Betrieb führte, wusste zu berichten, dass vor Ort auch “astrologische Geräte” gefertigt würden …

    Oh! Fertigen die etwa so was wie ein Astrolaberum? Oder gar Spiegelhoroskope? :-).

  658. #667 Wälchli Jürg
    CH-3033 Wohlen
    21. August 2016

    Frage: gibt es zwischen den Wendekreisen zwei Sonnenstände im Zenith und somit zwei längste Tage? Berechnung am Beispiel von Recife PE Brasilien? Vielen Dank.

  659. #668 Alderamin
    22. August 2016

    @Wälchli Jürg

    Nein, es gibt zwei Zenitstellungen, aber nur einen längsten Tag (um den 21. Dezember). Berechnung hier (einfach mal die Monate durchprobieren und auf die Tageslänge achten).

    Für die Tageslänge entscheidend ist nicht die Höhe des Sonnenstandes (am Äquator steht die Sonne im Sommer höher und die Tageslänge ist trotzdem kürzer als bei uns), sondern die Länge des Bogens, den die Sonne zieht. Und der ist dann am längsten, wenn die jeweilige Erdhalbkugel sich maximal der Sonne zuwendet. Recife liegt südlich des Äquators, also ist das zur Wintersonnenwende (auf Europa bezogen) der Fall.

    Wenn nicht klar ist, warum der Bogen dann länger ist, denke Dich an die Stelle der Sonne und schaue auf das gedachte Gradnetz der Erde, wenn sich einer ihrer Pole Dir zuwendet. Die Erdhälfte, die sich Dir zuneigt, zeigt mehr von ihren Breitenkreisen als die Hälfte auf der anderen Seite des Äquators. Um den Pol sieht man sogar komplette Breitenkreise, zum Äquator hin werden die Bögen kürzer, vom Äquator sieht man genau die Hälfte.

    Am Äquator sind die Tage deshalbe das ganze Jahr hindurch gleich lang. Siehe etwa Quito in Ecuador. Die Tageslänge schwankt nur um ein paar Minuten.

  660. #669 Wälchli Jürg
    28. August 2016

    Vielen Dank. Noch eine Frage eines Unwissenden: Warum wird für Recife die längste Sonnenscheindauer im November angegeben (anscheinend Monatsmittel)?

  661. #670 Alderamin
    28. August 2016

    @Wälchli Jürg

    Könnte an der Bewegung der Erde um die Sonne liegen. Im (Nord-) Winter ist die Erde der Sonne näher und bewegt sich auf ihrer Bahn wegen des zweiten Keplerschen Gesetzes in 24h weiter als im (Nord-) Sommer, d.h. die Sonne bewegt sich scheinbar am Sternenhimmel schneller nach Osten, und die Erde muss sich deswegen etwas weiter um sich selbst drehen als im Sommer, um die Sonne einzuholen (damit sie z.B. mittags auf dem Meridian steht). Außerdem wandert die Sonne im Frühjahr und Herbst relativ zum Sternhimmel etwas schräg, nach Norden bzw. Süden, während sie im Sommer und Winter parallel zu den Breitenkreisen wandert und sich somit schneller nach Osten verschiebt. Beides führt in Kombination dazu, dass die Tageslänge von Mittag zu Mittag nicht immer genau 24h beträgt, die Sonnenuhr kann bis zu 15 Minuten falsch gehen. Vermutlich verschiebt dies den längsten Tag gegenüber dem Datum des Solstitium (Sonnenwende am 21.12.).

    Siehe auch https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitgleichung

  662. #671 Jens
    31. August 2016

    Bisher wurden von Ligo zwei Gravitationswellenereignisse gemessen die durch die Verschmelzung von jeweils zwei stellaren Schwarzen Löchern hervor gerufen wurden, die über 1 Mrd Lichtjahre entfernt waren. Kann Ligo auch Gravitationswellen messen die bei der Verschmelzung von supermassiven Schwarzen Löchern entstehen?

  663. #672 AmbiValent
    31. August 2016

    @Jens

    Diese Gravitationswellen wären viel stärker und entsprechend leichter zu messen – aber supermassive Schwarze Löcher sind schon um viele Größenordnungen seltener als stellare, und eine Verschmelzung wäre noch viel seltener – nicht im Sinne von “Es passiert nicht”, sondern im Sinne von “Es passiert irgendwann in etlichen Millionen bis Milliarden Jahren”.

  664. […] der Serie “Fragen zur Astronomie” geht es heute mal nicht um eine konkrete Frage zu einem astronomischen Thema. Sondern um ein etwas […]

  665. #674 Jens
    10. September 2016

    Noch eine Frage zu Gravitationswellen:
    Erfahren Gravitationswellen so etwas wie eine Rotverschiebung? Oder anders formuliert hat die kosmische Expansion Einfluss auf die Wellenlänge der Gravitationswellen?

  666. #675 Alderamin
    10. September 2016

    @Jens

    Selbstverständlich. Die Raumexpansion dehnt den Raum und alles, was durch Kräfte nicht aneinander gebunden ist. Licht genauso wie Gravitationswellen. Deswegen ist man bei der Suche nach Gravitationswellen des Urknalls auf der Suche nach sehr langwelliger Strahlung, für die es ein Weltraumteleskop wie eLisa braucht.

  667. #676 Rai
    14. September 2016

    *Ausdehnung des Raums vs. Annäherung durch Gravitation*

    das wurde ja am Beispiel der Andromeda Galaxie recht gut erklärt (Gravitation gewinnt, wird aber aufgrund der Expansion nicht voll wirksam).

    Etwas ähnliches müsste doch auch in anderen Zusammenhängen passieren: Wenn ein sich ein Himmelskörper um eine eine Sonne bewegt, dann müsste der Bahnabstand von der Sonne aufgrund der Raumexpansion etwas größer sein, als wenn die Bahn nur durch die Gravitation allein bestimmt wäre.

    Falls das der Fall ist, wie große ist dieser Effekt z. B. bei der Erdbahn und wie wird er berechnet?
    Oder gibt es hier einen Denkfehler?

    Vielen Dank und Grüße

    Rai

  668. #677 Andreas Gerber
    Winterthur
    18. Oktober 2016

    Guten Abend Herr Freistätter

    Wie kann ich’s mir vorstellen, dass mehrere Millionen Kelvin heisses Gas in Galaxien oder Galaxienhaufen nicht sofort abfliesst oder durch Abstrahlung von irgendwas in kürzester Zeit abkühlt? Und wie wird dessen Existenz nachgewiesen?

    Freundliche Grüsse und herzlichen Dank!

  669. #678 AmbiValent
    19. Oktober 2016

    Eine Frage zur Allgemeinen Relativitätstheorie:

    Angenommen, ein Lichtstrahl/Lichtsignal geht knapp an einem kompakten Objekt vorbei (trifft es also nicht).
    Wäre der Weg dieses Lichtsignals durch die Raumzeit exakt symmetrisch zum Punkt der größten Annäherung an das Objekt?

    Wer könnte diese Frage sicher beantworten?

  670. #679 AmbiValent
    19. Oktober 2016

    Ich habe in einem Fachbuch sogar eine Formel gefunden, aus der meines Erachtens diese Symmetrie folgt. (Wen es interessiert – Thorsten Fließbach, Allgemeine Relativitätstheorie, Kapitel 26 “Lichtablenkung”, Formel 26.5) Es ist eine exakte Formel, und die Terme sind abstandsabhängig, was schon eine solche Symmetrie suggeriert.

  671. #680 Alderamin
    20. Oktober 2016

    @Andreas Gerber

    [1] Wie kann ich’s mir vorstellen, dass mehrere Millionen Kelvin heisses Gas in Galaxien oder Galaxienhaufen nicht sofort abfliesst oder [2] durch Abstrahlung von irgendwas in kürzester Zeit abkühlt? [3] Und wie wird dessen Existenz nachgewiesen?

    ad 1): es fließt ja ab: Supernovae erzeugen solches Gas und es breitet sich aus, wird aus der Galaxie herausgeblasen, aber das dauert Millionen Jahre für eine bestimmte Supernova, und die explodieren andauernd irgendwo in der Galaxie. Oft rammt das heiße Gas aber auch in kühleres umgebendes und wird dort gebremst und abgekühlt.

    ad 2): Abstrahlung gibt’s nur, wenn die Teilchen des Gases mit anderen Teilchen wechselwirken. So lange sie einfach geradeaus mit hoher Geschwindigkeit durch den Raum rasen (hohe Geschwindigkeit = hohe Temperatur) ohne mit anderen Teilchen zu kollidieren, ändert sich ihre Geschwindigkeit nicht, und dann strahlen sie nicht (nur beschleunigte Ladung strahlt). Erst durch Stöße oder Ablenkung durch andere Teilchen kann es zur Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen kommen. Ist das Gas dünn genug, passiert das hinreichend selten und das Gas kühlt kaum ab.

    ad 3): Natürlich stoßen einige wenige Teilchen dann doch zusammen und dies führt zur Aussendung von Röntgenstrahlung, die man messen kann. Anhand der Wellenlänge dieser Strahlung kann man die Temperatur ermittlen. Ist übrigens genau so bei der Sonnenkorona, auch die hat Millionen K. und strahlt im Röntgenbereich.

  672. #681 Bernhard
    Harz
    21. Oktober 2016

    Es geht um dunkle Materie. In diesem Zusammenhang wurden Neutrinos erwähnt. Soweit sogut. Aus einem unbekannten Grund formte sich mir folgender Gedanke:

    – Alles im (bekannten) Universum ist in Bewegung. Kein Objekt ist statisch bzw. stationär.
    – Bewegung hat eine enge Beziehung zu dem Phänomen Zeit.
    – Zeit wiederum ist unabdingbare Voraussetzung jeglicher Existenz.

    Fest steht, das Neutrinos alles durchdringen, und nur in den allerseltensten Fällen mit der “Normalmaterie” reagieren. Nun meine Frage: Könnte es sein, das die Neutrinos stationär sind und lediglich die sichtbare Materie da quasi hindurchfliegt? Mir ist zwar klar, das Neutrinos in Sonnen u.a. entstehen, welche sich ja bewegen – aber könnte es nicht sein, das diese Erzeugung dazu führt, das diese Neutrinos einfach so da liegenbleiben, während die Sonne sich ja weiterbewegt?
    Ich frage deswegen, weil dies ja ein Ansatz sein könnte, die ganze Sache (dunkle Materie u.a.) mal grundsätzlich anders zu denken – und das es ja vielleicht möglich wäre, eine Art Gegenstück zu der Schlüsselformel E=Mc² sich vorstellen zu können.

    Und da wäre der Grundgedanke: Existenz gibt es nur durch Reaktionen der Materie untereinander – mithilfe des Mediums Zeit. Zeit wäre meinen Vorstellungen nach das Bindeglied der “Welt der sichtbaren” zur “Welt der nicht sichtbaren” Materie.

    Sichtbar=dynamisch=positiv; Nicht sichtbar=statisch=negativ; Zeit= Neutrum, Katalysator.
    Hier wäre ja dann die Reaktion positiv zu negativ dann etwas, was etwas anstösst/bewirkt. Das also zwei “Systeme” sich untereinander bedingen und untrennbar verbunden sind.
    Ob dieser Ansatz gegen irgendwelche Grundsätzlichkeiten oder Axiome verstösst, müsste dann geklärt werden, weil der “perpetuum mobile” ja geradezu ketzerich wäre, oder?!
    Jedenfalls ist es ein gedanklicher Ansatz, der ungewöhnlich, abseits von Mainstream ist.

  673. #682 AmbiValent
    21. Oktober 2016

    @Bernhard
    Nein, es kann nicht sein, dass Neutrinos einfach an Ort und Stelle bleiben, während die Sonne, in der sie entstanden ist, sich weiterbewegt. Zum einen werden Neutrinos von der Sonne ständig gemessen, unabhängig davon, wo die Erde in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Sonne steht. Zum anderen wäre die Geschwindigkeit von Neutrinos relativ zum Stern sehr langsam, während man tatsächlich fast Lichtgeschwindigkeit misst.

  674. #683 Alderamin
    21. Oktober 2016

    @Ambivalent

    Was die Ablenkung des Lichts angeht, das folgt doch einer Geodäte, und eine Geodäte ist stets der kürzeste Weg durch die Raumzeit, egal in welcher Richtung. Wenn Du es genauer wissen willst, frag’ Martin Bäker.

  675. #684 Theodor
    23. Oktober 2016

    Hallo, welche Farbe hat ein Neutronenstern?

    Abgenommen, man würde ein Teleskop in die Nähe eines Neutronenstern schicken. Was würde man dort sehen? Oder ist es aufgrund der dortigen Energien gar nicht möglich, ein für Menschen erkennbares Bild zu liefern?

  676. #685 Alderamin
    23. Oktober 2016

    @Theodor

    Neutronensterne sind üblicherweise extrem heiß, das heißt, sie leuchten bläulich weiß. Auf der Oberfläche würde man nichts erkennen, da sie rasend schnell rotieren. Eventuell würde man nur zwei helle Streifen sehen, wo die magnetischen Pole liegen, die einen Pulsar pulsieren lassen. Durch die schnelle Rotation und die meist nicht mit der Rotationsachse zusammen fallende Ausrichtung der Magnetachse würden diese hellen Punkte für das Auge zu Bändern verschmiert.

  677. #686 Captain E.
    24. Oktober 2016

    @AmbiValent:

    Nein, es kann nicht sein, dass Neutrinos einfach an Ort und Stelle bleiben, während die Sonne, in der sie entstanden ist, sich weiterbewegt. Zum einen werden Neutrinos von der Sonne ständig gemessen, unabhängig davon, wo die Erde in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Sonne steht. Zum anderen wäre die Geschwindigkeit von Neutrinos relativ zum Stern sehr langsam, während man tatsächlich fast Lichtgeschwindigkeit misst.

    Tja, wahrscheinlich ist das so, aber faszinierend ist die Vorstellung schon. Und dann käme die Expansion des Raumes hinzu….

    Aber da die Erde ja um die Sonne kreist, müsste man vermutlich periodische Schwankungen im Neutrinofluss messen, oder? Wenn die Sonne auf ihrer Bahn um das Zentrum der Milchstraße (und mit der zusammen in Richtung Virgo) die Neutrinos einfach zurück ließe, dann dürfte es “vor” der Sonne (in Bahnrichtung gesehen) keine solaren Neutrinos geben. Mit ähnlichen Überlegungen und Messungen hat man doch den Äther ausgeschlossen, oder?

  678. #687 Noonscoomo
    Berlin
    24. Oktober 2016

    @CaptainE
    Richtig. Z.B das Michelson-Morley-Experiment
    https://de.m.wikipedia.org/wiki/Michelson-Morley-Experiment

  679. #688 Loffti
    Oberhausen
    24. Oktober 2016

    Ich habe heute in der “Sterne und Weltraum”, Ausgabe 11/2016, auf Seite 14, einen Bericht über den galaktischen Halo gelesen, der unsere Milchstraße umgibt. Er besteht, nach heutiger Meinung, aus einem 2 Millionen Grad Celsius heißem Gas und rotiert in die selbe Richtung wie die Milchstraße. Zur Frage: Wie kann ein Gas mit einem derart großen Umfang dauerhaft so viel Energie erzeugen?

  680. #689 Alderamin
    24. Oktober 2016

    @Loffti

    Das Gas ezeugt die Energie nicht, es kühlt nur (sehr langsam) ab. Es stammt aus Supernovae in der Milchstraße und hat diese durch seine hohe Teilchengeschwindigkeit Richtung Halo verlassen, wo es dann langsam abkühlt, bis es zurückfällt.

    Siehe oben #680 und https://astro.uni-bonn.de/~deboer/astraum/mwh.html, letzter Abschnitt.

  681. #690 imNetz
    2. November 2016

    Eine Frage zu diesem Artikel:

    http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/parkhaus-struktur-in-zellen-und-neutronensternen-verblueffende-aehnlichkeit-a-1119384.html

    Ist dies da oben geschildertefür Astronomen eines Kommentars würdig oder nur “Schmirgel”?

    Merci

  682. #691 Bernhard
    Harz
    3. November 2016

    Eigentlich schon. Spontan fällt mir da ein das es schon seit langer Zeit solche Vorstellungen gibt, wo es ähnliche Strukturen gibt im Mikro, Normal und Makro Bereich (oder Universum).
    Ausserdem ist es ein postives Zeichen, was da gesetzt wird, nämlich fachübergreifende Verständigung/Anregung. Das ist deshalb wichtig, weil fachspezifisches bzw. Spezialisten-Denken (und zwar in allen Bereichen des Lebens) stark zu sog. “Betriebsblindheit” neigen.
    Man muss nicht zwingend etwas “verwertbares” oder “brauchbares” voraussetzen, um Erkenntnisprozesse zu beleben bzw. anzustossen. Manches “Heureka!” Ereignis fußt des öfteren auf Zusammenhänge ausserhalb einer Fachdisziplin.

    Insoweit ist dieser Artikel positiv, auch wenn er nicht zielführend oder ergebnisorientiert zu sein scheint.

  683. #692 Sven
    Hamburg
    19. November 2016

    Hallo,

    ich frage mich gerade, ob es so etwas wie die Monddämmerung gibt. Sprich: Der Mondhöhenwinkel beläuft sich auf -4,57°. Ist der Nachthimmel bei zunehmend 94,3% wirklich dunkel oder gibt es so etwas wie Streulicht?

    Ich bin gespannt.

  684. #693 gcorp
    Wiesbaden
    19. November 2016

    Stephen Hawking hat vor kurzem gesagt, dass die Menschheit nur noch ungefähr 1000 Jahre auf der Erde überleben kann.

    Ich fände einen Beitrag darüber total spannend. :-)

    (Ist das richtig hier? Ich wusste nicht, wo ich die Idee sonst posten soll.)

  685. #694 AmbiValent
    26. November 2016

    @Sven

    Hallo,
    ich frage mich gerade, ob es so etwas wie die Monddämmerung gibt. Sprich: Der Mondhöhenwinkel beläuft sich auf -4,57°. Ist der Nachthimmel bei zunehmend 94,3% wirklich dunkel oder gibt es so etwas wie Streulicht?
    Ich bin gespannt.

    Da ist es wie bei Radio Eriwan: “Im Prinzip ja, aber…”.

    Bei der Sonne kann man das Licht der Sonne selber sehen, das gestreute Licht am Tageshimmel, und das Rest-Streulicht bei der Dämmerung.

    Beim Vollmond kann man bei einem ausreichend klaren Himmel und bei kaum menschlichem Streulicht noch außer dem Mond selbst noch das Streulicht des Monds in der Atmosphäre sehen – der Himmel erscheint dann nicht ganz schwarz, sondern in einem sehr dunklen Blau, und schwächere Sterne, die man in mondlosen Nächten noch sehen konnte, nimmt man dann nicht mehr wahr.

    Das Rest-Streulicht des Monds, wenn der Mond noch unterhalb des Horizonts steht, ist dagegen im Prinzip noch vorhanden, aber nicht mehr hell genug, um es wahrzunehmen.

  686. #695 Sven
    29. November 2016

    @AmbiValent: Klasse! Vielen Dank für die ausführliche Antwort!

  687. #696 Peter Paul
    Winnenden
    4. Dezember 2016

    Hubbles Messungen waren grandios falsch, sonst hätte er nicht den ca. 8-fachen Wert der Hubble-Konstante herausgekriegt. War es reiner Zufall, dass er bei dieser Fehlergrößenordnung überhaupt eine Proportionalität feststellte, oder was steckt dahinter?

  688. #697 Peter Paul
    Winnenden
    4. Dezember 2016

    Wieso können wir uns nur eine dreidimensionale Welt räumlich vorstellen, obwohl die Raumzeit, also die Welt, wie sie ist, vierdimensional ist?

  689. #698 Captain E.
    4. Dezember 2016

    Vielleicht weil die vierte Dimension die Zeit ist? Die Berechnung ist recht einfach, aber eine Vorstellung erlangt man dadurch nicht.

  690. #699 Peter
    Dresden
    23. Dezember 2016

    Ich habe folgende Frage: Welche Nacht ist die längste im Jahr, und wie kann man das ermitteln/berechnen?
    Es ist ja bekannt, dass der Tag der Wintersonnenwende (dieses Jahr der 21.12.2016) der kürzeste Tag des Jahres ist. Aber welche Nacht ist die längste des Jahres?
    Ist es in jedem Jahr die Nacht vor der Wintersonnenwende (z. B. vom 20. zum 21.12.2016)?
    Oder ist es in jedem Jahr die Nacht nach der Wintersonnenwende (z. B. vom 21. zum 22.12.2016)?
    Oder sind beide Nächte bis auf die Sekunde gleich lang?
    Oder ändert sich der Zeitpunkt der längsten Nacht von Jahr zu Jahr, d. h. ist in manchen Jahren die Nacht vor dem Tag der Wintersonnenwende am längsten, u. in anderen Jahren ist die Nacht nach der Wintersonnenwende am längsten?
    Wie ist es mit der Sommersonnenwende: Ist immer die Nacht vor o. immer die Nacht nach der Sommersonnenwende die kürzeste, o. wechselt dies von Jahr zu Jahr?
    Laut Wikipedia u. anderen Quellen findet die Wintersonnenwende am 21.12.2016 um 11:44 MEZ statt. Da diese Uhrzeit näher an 0:00 Uhr als an 24:00 Uhr liegt, könnte man vermuten, dass die Nacht vom 20. zum 21.12.2016 geringfügig länger ist als die Nacht vom 21. zum 22.12.2016. Allerdings weicht die MEZ ja oft von der wahren Ortszeit ab, z. B. laut http://www.heret.de/funkuhr/ortszeit.htm für Dresden um -05:05 (min/sec.), das heißt 11:44:00 MEZ entspricht 11:39:05 wahrer Ortszeit.
    Gibt es im Internet eine Seite, wo die Nachtlänge (auf die Sekunde) für einen beliebigen Ort genau angezeigt wird?
    Ich habe bisher nur Websites gefunden, auf denen die Zeiten von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang angezeigt werden, allerdings werden diese Zeiten nur auf die Minute und nicht auf die Sekunde genau angegeben.
    Z. B. für Dresden 2016:
    20.12. Sonnenunt. 15:59 Uhr, 21.12. Sonnenauf. 8:05 Uhr, Nachtlänge 16 h 06 min.
    21.12. Sonnenunt. 16:00 Uhr, 22.12. Sonnenauf. 8:06 Uhr, Nachtlänge 16 h 06 min.
    22.12. Sonnenunt. 16:00 Uhr, 23.12. Sonnenauf. 8:06 Uhr, Nachtlänge 16 h 06 min.
    Durch diese nicht auf die Sekunde genauen Zeitangaben kann man nicht berechnen, welche Nacht für einen bestimmten Ort denn nun die längste ist.

  691. #700 David Baum
    31. Dezember 2016

    Ich habe eine Frage zum Dreikörperproblem, das von dir im Blog und im Sternengeschichten-Podcast ja schon mehrfach diskutiert wurde. So wie ich es verstanden habe, kann es per se mathematisch nicht exakt gelöst werden. In der Folge 212 sagst du, dass das verdeutlicht, wie chaotisch die Bewegung von Himmelskörpern erfolgt. Aber “chaotisch” heißt lapidar doch so etwas wie “aus kleinen Abweichungen des Anfangszustandes folgen große Änderungen”, oder? Wenn es aber keine exakte Lösung gibt, dann ist die Bewegung der Körper ja nicht deterministisch. Ist das so? Wenn wir mehrmals die gleiche Konstellation haben (gleiche Massen, Koordinaten, Geschwindigkeiten…) wäre die weitere Bewegung der Körper dann tatsächlich jedes Mal anders? Oder wie löst das Universum das Dreikörperproblem, wenn es doch deterministisch ist?

    Danke und einen guten Rutsch. :-)

  692. #701 schufti
    Wien
    1. Januar 2017

    Hallo!
    Liege ich richtig mit der Aussage:
    Erfolgen die Rotation eines Planeten und der Mondumlauf in entgegengesetzte Richtungen, so werden der Mondumlauf als auch die Planetenrotation abgebremst.
    Wenn das stimmt wo kommt dann der Drehimpuls hin?

  693. #702 Alderamin
    2. Januar 2017

    @Peter

    Ich habe folgende Frage: Welche Nacht ist die längste im Jahr, und wie kann man das ermitteln/berechnen?
    Es ist ja bekannt, dass der Tag der Wintersonnenwende (dieses Jahr der 21.12.2016) der kürzeste Tag des Jahres ist. Aber welche Nacht ist die längste des Jahres?
    Ist es in jedem Jahr die Nacht vor der Wintersonnenwende (z. B. vom 20. zum 21.12.2016)?
    Oder ist es in jedem Jahr die Nacht nach der Wintersonnenwende (z. B. vom 21. zum 22.12.2016)?

    Es ist diejenige Nacht die längste, die am nächsten zum exakten Zeitpunkt der Wintersonnenwende liegt, als die Sonne ihren Tiefststand erreicht hatte. Das war am 21. Dezember um 10:44 UTC, das wäre 11:44 MEZ, ziemlich exakt mittags. Daher war die Nacht davor und die Nacht danach praktisch identisch gleich lang gewesen. Wenn der Zeitpunkt der Sonnenwende deutlich vormittags gelegen hätte, wäre es eher die Nacht davor gewesen, bei einer Sonnenwende deutlich am Nachmittag die Nacht danach. An anderen Orten der Welt gelten andere Uhrzeiten, etwa lag dieser Zeitpunkt in den USA noch am frühen Morgen, und da war dann tatsächlich die Nacht vom 20. auf den 21. Dezember die längste. In China wäre es hingegen die Nacht vom 21. auf den 22. Dezember gewesen.

    Der Zeitpunkt der Wintersonnenwende fällt meistens auf den 21. Dezember, aber nicht immer; das schwankt ein wenig, weil ein Jahr nicht exakt 365 Tage hat, sondern 365,24219… Tage. Deswegen gibt es Schaltjahre, die (normalerweise) alle 4 Jahre das Datum wieder auf die Sonnenwenden synchronisieren. Somit rutscht der Sonnentiefststand von Jahr zu Jahr um ungefähr 6 h nach hinten, bis ein Schaltjahr ihn wieder um 24 h nach vorne holt.

    Wie ist es mit der Sommersonnenwende: Ist immer die Nacht vor o. immer die Nacht nach der Sommersonnenwende die kürzeste, o. wechselt dies von Jahr zu Jahr?

    Genau so. Sommersonnenwende ist genau ein halbes Jahr nach der Wintersonnenwende. Ein halbes Jahr sind 365,24219…/2 Tage = 182,621095 Tage = 182 Tage 14h 54m 23s.

    Allerdings weicht die MEZ ja oft von der wahren Ortszeit ab, z. B. laut http://www.heret.de/funkuhr/ortszeit.htm für Dresden um -05:05 (min/sec.), das heißt 11:44:00 MEZ entspricht 11:39:05 wahrer Ortszeit.
    Gibt es im Internet eine Seite, wo die Nachtlänge (auf die Sekunde) für einen beliebigen Ort genau angezeigt wird?

    Ist korrekt, streng genommen muss man die wahre Ortszeit zugrunde legen, inklusive der Zeitgleichung (die Sonnenuhr geht manchmal vor oder nach, siehe unten). Ja, es gibt eine solche Seite: https://www.timeanddate.com/sun/

    Die Tageslänge dort ist auf die Sekunde genau, die Auf- und Untergangszeiten der Sonne nur auf die Minute. Außerdem bezweifle ich, dass dabei der Einfluss der Atmosphäre oder der Sonnenausdehung berücksichtigt sind; vermutlich rechnen die mit dem Zeitpunkten, wo der Mittelpunkt der Sonne bei nicht vorhandener Atmosphäre (die die Sonne um ca. 0,5° anhebt) auf der Oberfläche einer perfekten Kugel (oder einem der Erdform angenäherten Ellipsoid) von Erdgröße den Horizont schneidet. Das ist dann alles nur auf ca. 1 Minute genau.

    Laut der oben angegebenen Seite war für Dresden die Tageslänge am 20.12. 7h54m19, am 21. 7h54m16 und am 22. 7h54m20. Demnach war die Nacht vom 20. auf den 21.12. 1 s länger als die Nacht von 21. auf den 22.12. Wegen der oben angesprochenen Relevanz der Atmosphäre, ja des Wetters, der Erdform, der Lage des Horizonts usw. ist dieser winzige Unterschied allerdings rein akademisch und für die Praxis vollkommen irrelevant.

  694. #703 Alderamin
    2. Januar 2017

    @schufti

    Liege ich richtig mit der Aussage:
    Erfolgen die Rotation eines Planeten und der Mondumlauf in entgegengesetzte Richtungen, so werden der Mondumlauf als auch die Planetenrotation abgebremst.
    Wenn das stimmt wo kommt dann der Drehimpuls hin?

    Beinahe: auch wenn der Mond den Planeten schneller umrundet, als dieser sich in der gleichen Richtung dreht, wird der Mond verlangsamt. Es ist aber richtig: wenn der Mond in die entgegengesetzte Richtung den Planeten umläuft, in der jener rotiert, dann wird der Mond auf jeden Fall abgebremst.

    Der Drehimpuls beider Bewegungen ist dann entgegengesetzt, d.h. beide können dem Betrage nach abnehmen, und die Summe bleibt trotzdem gleich (Drehimpulserhaltung), weil sie verschiedene Vorzeichen haben (willkürliches Beispiel ohne Einheiten: 60 + (-10) = 59 + (-9) = 50).

  695. #704 Peter
    2. Januar 2017

    @ Alderamin
    Vielen Dank für die ausführliche Antwort!

  696. #705 Alderamin
    2. Januar 2017

    @Peter

    Oben hatte ich mit “siehe unten” auf eine nachfolgende Textpassage verwiesen, die ich dann gar nicht geschrieben hatte… ich wollte mich darauf beziehen, warum der früheste Sonnenuntergang bzw. späteste Sonnenaufgang nicht auch am Tag der Wintersonnenwende statt finden, was an jener “Zeitgleichung” liegt. Das möchte ich noch nachschieben.

    Eine Drehung der Erde bezogen auf den Sternenhimmel (also ein ruhendes Koordinatensystem) beträgt 23h56m04s (86164 s). Warum hat ein Tag dann exakt 24h? Weil er sich nicht auf die Sterne bezieht (das tut der “Sterntag”), sondern auf die Sonne, von Mittagsstellung zur Mittagsstellung gemessen. Denn weil die Erde die Sonne umkreist, scheint sich die Sonne vor dem Sternenhimmel zu verschieben. Einmal um den ganzen Himmel (Tierkreis oder Ekliptik) herum in einem Jahr, 360° in 365 Tagen. Also fast genau 1° jeden Tag. 1° sind immerhin 2 Durchmesser der Sonnenscheibe. Wenn sich die Erde also bezogen auf den Sternenhimmel nach dem letzten Mittagsstand der Sonne genau einmal gedreht hat, steht die Sonne schon zwei Durchmesser weiter östlich. Dieses fehlende Grad muss sich die Erde noch weiter drehen, damit sie wieder im Süden steht, ein knappes 1/360 von einem Sterntag. Und das sind genau die 3m56s, die an 24 h fehlen.

    Nun bewegt sich die Erde aber nicht auf einer perfekten Kreisbahn um die Sonne, sondern gemäß der Keplerschen Gesetze auf einer Ellipse mit der Sonne in einem Brennpunkt (Kepler 1), wobei sie sich in Sonnennähe schneller und in Sonnenferne langsamer bewegt (Kepler 2). Sonnennähe ist just übermorgen, am 4. Januar, d.h. im Moment und auch schon in den vergangenen und kommenden Wochen bewegt sich die Erde schneller um die Sonne, als sie das im Winter tut. Das bedeutet, dass die Sonne sich auch pro Tag weiter vor dem Sternenhimmel verschiebt, als sie das im Sommer tut. Es reicht also nicht für die Erde, sich um die oben erwähnten 3m56 weiter zu drehen, um die Sonne wieder einzuholen, sondern es dauert noch ein paar Sekunden länger. Und das jeden Tag.

    D.h. zwischen zwei Mittagen vergehen derzeit mehr als 24h. Im Sommer entsprechend weniger. Im Mittel sind es zwar genau 24h, aber im Moment ist jeder Tag ein wenig länger als 24h, und die Sonne geht entsprechend ein wenig später auf und ein wenig später unter, als sie das tun würde, wenn der Tag exakt 24h lang wäre, und das summiert sich von Tag zu Tag zu einer immer größer werdenden Abweichung zwischen der “wahren Sonne” und der “mittleren Sonne”, nach der unsere Uhren laufen. Wenn der früheste Sonnenuntergang eigentlich am 21.12. sein sollte, die wahre Sonne aber “nachgeht”, findet der Sonnenuntergang später statt. Und der früheste Sonnenuntergang ist dann ein paar Tage vorher (am 12. Dezember), wenn die Differenz zwischen wahrer und mittlerer Sonne noch kleiner ist, obwohl die Sonne da noch höher steht.

    Entsprechend gilt für den spätesten Sonnenaufgang, dass dieser erst am 30.12. stattfindet. Der Tagesbogen der Sonne nimmt zwar seit dem 21.12. schon wieder zu, aber mit dem stetig später folgenden Höchststand der Sonne verschiebt sich auch ihr Aufgang zu immer späteren Zeiten, bis die damit konkurrierende Zunahme der Tageslänge die Oberhand gewinnt.

    Die Abweichung der wahren von der mittleren Sonne wird als “Zeitgleichung” bezeichnet, und sie kann fast eine Viertelstunde betragen. Neben dem Effekt der elliptischen Erdbahn kommt noch hinzu, dass die Sonne im Frühjahr und Herbst eine zur Erdachse schräge Bahn am Himmel nimmt (sie gewinnt im Frühjahr rasch an Höhe, im Herbst verliert sie diese rasch wieder), während sie im Winter und Sommer parallel zum Äquator nach Osten wandert und somit mehr Strecke nach Osten gut macht, als im Frühjahr und Herbst. Die Überlagerung beider Effekte sorgt für die Wellenlinie der Zeitgleichung.

  697. #706 Peter Paul
    Winnenden
    3. Januar 2017

    Eine Frage zur “Dunklen Materie”: Gibt es eigentlich Licht-Licht-Wechselwirkungen? Wenn nicht: Gehören Photonen dann zur “Dunklen Materie”?

  698. #707 Bullet
    3. Januar 2017

    @Peter Paul: in diesem Wiki-Artikel ist der Satz zu finden:

    Erscheinungen des Elektromagnetismus können auch dann beobachtbar sein, wenn keine elektrische Ladung in greifbarer Entfernung vorhanden ist, beispielsweise bei den elektromagnetischen Wellen oder beim Zerfall π 0 → 2 γ des π 0-Pions in zwei Gamma-Photonen.

    Wenn ich Feynman richtig verstanden habe (was natürlich immer mit einem Fragezeichen versehen ist), ist auch der umgekehrte Vorgang erlaubt, also die Bilung eines π-Pions bei der “Kollision” zweier Photonen mit passender Frequenz. Wäre das sowas, worauf deine Frage abzielt?

  699. #708 Peter Paul
    Winnenden
    3. Januar 2017

    Ja, das wäre sowas, aber gibt´s das denn wirklich? Dann wären Photonen also keine “Dunkle Materie”?

  700. #709 Peter Paul
    Winnenden
    17. Januar 2017

    Bisher wurden meines Wissens nur zwei Gravitationswellenereignisse von LIGO nachgewiesen. Hatte man nicht viel mehr solche Nachweise erwartet? Wieso sind es bisher nur so wenige?

  701. #710 Donkieshot
    Trantor
    31. Januar 2017

    Ich dachte immer es gibt keine Anti-Gravitation. Nun lese ich gerade unter SCINEXX.de:

    Kosmos: “Zentrum der Abstoßung” entdeckt
    Leerer Bereich des Weltalls stößt die Milchstraße und ihre Nachbarn aktiv weg
    (Nature Astronomy, 20ß17; doi: 10.1038/s41550-016-0036)

    Was haltet ihr davon? – Bis zum 1. April ist noch ‘ne Weile hin.

  702. #711 Theodor
    31. Januar 2017

    Eigentlich bin ich eher selbst ein Fragensteller, fühle mich nicht kompetent genug, auch antworten zu können. Aber dort steht kein Wort über “Anti-Gravitation”. Man kann sich diese Beobachtung schlicht noch nicht erklären.

    Zitat: Warum allerdings diese Region im Weltraum abstoßend wirkt und ob sie tatsächlich mit einem “Void”, einer besonders leeren Region im All, übereinstimmt, müssen nun weitere Forschungen zeigen.