Der Südliche Fisch, Piscis Austrinus, ist ein Sternbild des
Herbsts und von Mittelleuropa aus schwer zu sehen. Als wäre das nicht genug,
ist es so, dass es nur einen hellen Stern in diesem Sternbild gibt, und zwar
ist es Fomalhaut. Das Sternbild liegt am Anfang des Herbsts tief im Süden.
Mythologie
Nach der griechischen Mythologie wird dieser „große Fisch“
vom Wassermann „Aquarius“ getränkt. Die zwei Fische aus dem Sternbild „Fische“
sollen die die Quelle für den „großen Fisch“ sein.
Ctesius schrieb, dass der Fisch in einem See nahe „Manbij/Bambyce“ in der
Region des heutigen Syriens lebte und rettete die Tochter von Aphrodite,
Derceto, und wurde wegen dieser Handlung an den Nachthimmel versetzt. Aus
diesem Grund ist Fisch in Syrien heilig und deswegen essen viele gläubige
Syrier kein Fisch.
In der ägyptischen Mythologie rettete dieser Fisch das Leben
der Göttin Isis und sie versetzte später den Fisch an den Sternhimmel.
Geschichte
Dieses Sternbild war bereits im antiken Griechenland
bekannt. Es wurde im zweiten Jahrhundert von dem griechischem Astronom
Ptolemäus mit 47 anderen Sternbildern eingeführt. Es zeigt in bildlichen
Darstellungen meist ein Fisch, dem der Wassermann Wasser ins Maul schüttet.
Dabei soll Fomalhaut das Maul markieren.
Ptolemäus nannte das Sternbild in seinem Almagest
„Ichthus Notios“ also südlicher Fisch. Das wurde später latinisiert in „Piscis
Notius“ und von deutschen Himmelskartografen dann verschieden interpretiert.
Objekte
Der Südliche Fisch ist ziemlich arm an interessanten
Objekten.
Sterne
Es gibt nur einen Stern in PsA der heller als 3,0 mag ist – Formalhaut.
Relevant zu nennen ist nur NGC 7314. Es ist eine Spiralgalaxie (Sc) und hat eine Entfernung von 66 Millionen Lichtjahre. Sie hat eine Helligkeit von 10,8 mag.
PsA ist umgeben von Grus (Kranich) im Süden, Sculptor (Bildhauer) im Osten, Aquarius (Wassermann) im Norden, Capricornus (Steinhauer) im Nordwesten und Microscopium (Mikroskop) im Südwesten. PsA ist nur wegen dem hellen Stern Fomalhaut auffällig, sonst wäre es weitgehendst unauffällig.
Sternkarte von PsA aus Stellarium
Auswahl: Fomalhaut
Fomalhaut ist mit 1,16 mag nicht nur der hellste Stern im
Sternbild Piscis Austrinus, sondern auch einer der hellsten Sterne am
Nachthimmel. Seit 1943 dient er in der frühen Spektralastronomie als ein
Bezugsstern zur Klassifizierung von Temperatur, Masse und Helligkeit. Er selbst
ist ein A-Klasse Stern der Hauptreihe und nur knapp 25 Lichtjahre weit weg.
Fomalhaut war einer der ersten Exoplanet-Kandidaten bis sich
herausstellte, dass um Fomalhaut nur eine Staubschicht existiert. Die
Staubschicht gleicht eine Art Torus und er ist etwa 10 bis 40 AE von dem
Zentralstern entfernt. Auch hat er zwei locker gebundene Sterne um sich herum.
Einmal TW PsA, wie der Name schon sagt ist es ein variabler M-Klasse Stern, er
liegt nur 0,91 LJ von Fomalhaut entfernt und auch die Radialgeschwindigkeit
passt etwa zu einer Gebundenheit zu Fomalhaut. Ein zweiter Geselle ist LP
876-10, er ist ein Stern der Klasse M4V, ein Roter Zwerg, und er ist allerdings
3,22 Lichtjahre von Fomalhaut entfernt, aber seine Bewegungsmuster passen sehr
gut in das Muster eines Doppelsterns.
Galileo Galilei in 5 Aufzügen – Der Beginn der Karriere eines der ersten Naturwissenschaftler der Welt
Im Jahr 1581, Galileo war bereits 17, zwei Wochen bevor
„Peter und Paul“ ein vornehmer Patrizier gestorben, der ursprünglich aus Pisa
stammte, wurde in der höchst ehrwürdigen Kirche beigesetzt. Der Legende zufolge
soll dort, wo heute Florenz liegt, der Jünger Petrus gelandet sein, nachdem er
eine lange Überfahrt von Judäa aus getan hatte, um ursprünglich Babylon, also
Rom, zu besuchen und auf seinen Wegen Menschen zum neuen Glauben bekehren. Ein
Morgen später trafen Mönche sich die Mönche zu Andacht am neuen Grab in der
Kirche. Geistliche aus Pisa in trafen ebenso ein und wollten die „Totenmesse“
zelebrieren. Die Mönche aus Florenz widersetzten sich dem und wollten die
Totenruhe weiterhin aufrechterhalten. Die Priester aus Pisa drängelten sich
dennoch vorbei und die aufgebrachten Mönche der anderen Seite hießen das
Vorgehen überhaupt nicht gut. Der Streit eskalierte, ein Priester gab dem
anderen eine Ohrfeige und immer mehr Gewalt prasselten sie gegenseitig auf sich
ein. Sie benutzten nun Kerzenständer, Stäbe, Wachsstöcke, alle Hebel, die sie
finden konnten und dreschen auf sich ein. Die legendären Blutstropfen des heiligen
Clemens, der angeblich der Nachfahre des Petrus sein soll, verteilte auf einer
Marmorplatte in dieser Kirche, die wegen der Landungsstelle von Petrus dort
errichtet wurde, drei Tropfen Blut. Aber die sich zankenden Mönche verteilten
noch mehr, wahrscheinlich „unedleres“ Blut auf der Marmorplatte. Dieser Vorfall
amüsierte Montaigne, ein Zeitzeuge, der zu der Zeit in Florenz verweilte, sehr,
sodass wir durch ihn heute vom dem Kampf erfahren. Sein Wissen über die
Hintergründe des Kampfes erfuhr er durch Augenzeugen, welche sich nach einer
Zeit zu dem Ort des Verbrechens sammelten.
Im Spätsommer desselben Jahres noch immatrikulierte Galileo
an der Universität von Pisa ein und entschied sich zuerst für das Studienfach
Medizin. Zu dieser Zeit galt Medizin als eine Fakultät der freien Künste. Das
mag erstmal irritierend wirken, lässt sich aber dadurch belegen, dass zu der
Zeit der Arztberuf noch mit Aberglauben und Quacksalberei beschäftigte. So etwa
war Bettnässen angeblich nach einem Buch von 1544 zu lösen, in dem man kein
fettes Fleisch isst, Medizin aus pulverisierten Igeln und Hühnertracheen und
gemahlenen Geißklauen als Getränk zu sich nimmt!
Im ersten Studienjahr lag der Schwerpunkt in der Theorie. Er
vertiefte seine Kenntnisse in Griechisch, Latein und Hebräisch. Er beschäftigte
sich mit Naturphilosophie von Aristoteles, Physiologie Galens, Heilkunde des
Avicenna. Mathematik war damals noch eine abstrakte, aber intellektuelle
Spielerei. Botanik stand erst an, wenn man sich vertiefen wollte in z.B.
Chemie, Anatomie oder Chirurgie. Welche Studienfächer Galileo lagen, stellte
sich recht schnell raus. Er kritisierte die Lehre mancher klassischen Autoren
und ihn ermüdeten die meisten Pflichtlektüren. Die Studenten mussten zur Kenntnis
nehmen, dass wenn z.B. Hagelkörner fielen, dass kleinere Hagelkörner weniger Beschleunigung
erfuhren. Deswegen müsste der Theorie nach, die kleineren Hagelkörner sich in
niedrigeren Höhen bilden. Wegen dieser Theorie und deren Konsequenzen
konfrontierte er mehrmals seine Professoren.
Er interessiere sich während seines Studiums viel lieber die
Mathematik. Er schwänzte extra Pflichtvorlesungen in Medizin, um sich auf das eigentlich
nebensächliche Themen zu konzentrieren. Als das toskanische Herrscherhaus über
Winter über bis Ostern von Florenz nach Pisa zog, hat er irgendwie Wind davon
bekommen, dass der Hofmathematiker Ostilio Ricci in dieser Zeit dort Vorlesungen
hält. Allerdings war das Publikum beschränkt. Jedoch konnte sich Galileo in die
Vorlesungen schmuggeln. Er schmuggelte sich so oft, wie es ihm möglich war in
seine Vorlesungen. Galileos große Neugierde weckte Riccis Aufmerksamkeit. Ricci
war selbst ein fortschrittlicher, wissenschaftlich orientierter Mathematiker,
der sich mit den mathematischen Problemen von Wasserbau, militärische Befestigungen,
kosmologische Theorie und vieles mehr interessierte. Er betrachtete die Mathematik
nicht als Nebensächlichkeit, sondern als Möglichkeit. Er war der Meinung, dass
die Anwendung der Mathematik bei der Erklärung von z.B. den Planetenbahnen
nicht nur eine bedeutendere Rolle spielen sollte, sondern dass die Mathematik hiermit
neue Sichtweisen ermöglichen könnte. Er war der Meinung Mathematik nicht nur
theoretisch zu behandeln, sondern auch praktisch anzuwenden. Galileo hörte
fasziniert zu.
Die Universität schätzte hingegen Galileos Abneigung zu
seinem Medizinstudium nicht sehr. Seine Widersprüche zu seinen Professoren
fassten sie als Respektlosigkeit auf. Galileo bekam den Spitznamen/Beinamen „der
Zänker“. Eigentlich war die Lage wirklich ernst. Seine Eltern bekamen die Nachricht,
dass Galileo dabei wäre, ausgeschlossen zu werden. Durch die Bereitwilligkeit
des Hofmathematikers Ostilio Ricci traf er sich im Sommer 1583 in Florenz mit
Vincenzo, Galileis Vater und stimmten beide überein, Galileo weiterhin
Mathematik zu lehren. Doch Vincenzo war zwiegespalten. Er dachte, dass Galileo
als Arzt bessere Zukunftschancen hätte und als Mathematiker zu dieser Zeit eher
nicht sehr. Die Aussicht für eine mathematische Beschäftigung war bestenfalls
vage.
Es wird jetzt im Schnelldurchlauf, so schnell schnell eben
geht, Galileo durchgenommen.
Estas ne nur komplika vorto, sed ankaŭ temo de observado de astronomio.
Neniu malkvieto, estas facile kompreni. Kaj mi jam elperfidis ĝin: Estas
ne nur temo de observado de astronomio, sed ankaŭ por nun. Tion jam sugestas la titolo.
Gnomonoj
estas esence nenio pli ol sunhorloĝoj. La plej simplaj estas
iloj kiel stabo, kiu estas enpuŝi vertikale en la teron. La vorto
origenas, kiel oni jam preskaŭ
pensita, de la greka (ὁγνώμων) kaj signifi ion similan al inspektisto,
observanto, taksisto kaj ĉi-kaze ilo, tio indikas la pozicion de la suno. Aliavorte gnomono
kutime signifas la tutan sunhorloĝon per ciferplato.
En la antikveco oni konstruis la gnomonoj grandegan! La
grekuloj adoptis la teknikon de gnomonon de la babilonuloj. (Sed ĉar ni ja ĉefe
koncentras la egiptulojn, ni pli interesiĝas pri tio.) En egiptio
grandegaj obeliskoj estis hakita el nuda ŝtono, kun kiu oni studis la
poziciojn kaj la kurson de la suno. Ili devis esti konstruita tiel granda, kiel
eble plej precize. Sed ĉar la suno ne estas punktforma, sed sfero kun la meza ŝajnebla
diametro de 32 arkminutoj, oni devas provi mezi la mezuritan ombron. Ĉiuokaze,
la plej granda pluviva obelisko estas en Luxor kun alto de 28 metroj, kiu estis
konstruita dum la regado de Haĉepsut. Bedaŭrinde, iuj de la obeliskojn
ŝtelita de la romianuloj kaj portita al Romo. Tiel ankaŭ la obelisko, kiu estis
konstruita sub la regado de Ramses, la dua.
De la alto de la gnomono (H) kaj le ombrolongo (s) oni
povas determini la ŝajneblan alton de la suno: h = tan-1 (H/s). Dum
unu jaro la delkvo de la akso de rotacio de la Tero ŝanĝas la pozicion de la
suno, vintre la suno trairas malalte la ĉielo kaj somere estas la malo okazas,
ŝi trairas la ĉielo zenitproksime. Tio ankaŭ
signifikas, ke la ombroj estas pli longaj vintere kaj pli mallongaj somere. Sed
ne nur tio oni povas ellegi de la ombromovado, sed kompreneble ankaŭ la
aktualan altangulon kaj kun asociita tio la vera suntempo.
EL tiaj
gnomonobservoj, la deklinacio de la ekliptiko al la ĉielekvatoro kaj tiel oni povas
determini la deklivon de la akso de rotacio de la Tero. Tion oni povas fari de
la plej alta altangulo (tagmeze) de la somersolstico kaj la vintrosolstico. La
meza valoro formita el tio estas la deklivo de la ekliptiko kaj malgranda malĝusto, ĉar la ĝusta tempopunkto ne devas esti
precize tagmeze. Plue, oni eĉ povas konkludi el ĉi tiuj observoj, ke la orbita tero devas esti elipsa, ĉar la somerduonjaro de la norda
hemisfero daŭras cirkaŭ unu semajno pli longe ol la vintroduonjaro de la sama. Sekvo de la dua
leĝo de Kepler:
Kiam la Tero estas proksima en la afelio (sunomalproksimo), ĝi movas pli malrapide ol kiam ĝi estas proksima al la perihelio
(sunproksimo). La Tero trairas la afelion komenco de julio kaj la perihelion
komenco de januaro.
Por igi gnomono en sunhorloĝo, sunhorloĝo estas essence jam gnomon, sed la surface sur kiu la ombro povas trakuri ankoraŭ mankas. Sur la surfaco vi povas eniri la ombro-nivelojn rilate al la dato kaj horo, t.e. la ciferplato. Oni diferencigas sunhorloĝon laŭ ilia direkto de ciferplato. La unua divido estas en horizontal-, vertikal-, aŭ ekvatorsunhorloĝoj. Kun Horizontalsunhorloĝo, la ciferplato estas logike sur la horizontalo de la instalaĵo. Ĉi tiu speco de sunhorloĝo taŭgas precipe por tre grandaj sunhorloĝoj. Sur la vertikala sunhorloĝo, la ciferplato estas orientita perpendikle al la horizontalo kaj ofte troviĝas ekz. Turoj de malnova urbo aŭ domoj. La plej facila estus alĝustigi la ciferplato aŭ la konstrumuro en la orient-okcidenta direkto, alie oni devus akiri nesimetrian, t.e. nelinian ciferplaton. Parenteze, tio estus la nesimetriaj vertikalsunhorloĝoj. La tria varianto ofte troviĝas en iom pli malgrandaj eldonoj, nome la ekvatorsunhorloĝo. Exzistas ankaŭ du malsamaj versioj. Unue la tipo, kiu havas la ciferplato paralela al la ĉielekvatoro, kaj la dua, kiu havas la ciferplato paralela al la akso de la Tero. En ambaŭ kazoj oni devas konsideri la onian propran latitudon, kun la dua tipo la ciferplato estas deklinacii ĉe gradoj de la propan latitudon kontraŭ la ebeno de horizonto kaj la unua tipo kontraŭ la reciprokangulo, do la reciproko de la latitudo.
Mia propra improvita ekvatorparalela sunhorloĝo, farita el ligno.
Kiel jam indikte
supre, sunhorloĝoj, se la ciferplato kaj la ombro lanĉilo estas ĝuste
instalitaj aŭ orientitaj norde, indikas la WOZ, la vera tempo. Krom se ĝi jam
estas normigita sur CET por certa latitudo. Por akiri CET aŭ CEST el ĝi, oni
devas konsideri la longitudon. Do la CET ekz. Por tiel diri normigita laŭ la
WOZ por 15° O. kaj CEST por 30° O. 15° longitudodiferneco estas unu horo ekde
(360° (plenrondo) / 24 h = 15 °). Unua minuto estus (360° / 1440 min =
0,25° = 15′ ) kaj unua sekundo (360° /
86 400 s = 0,25′ = 15″). Ekzemplo: Vi
vivas sur la longitudo de 8°37′ kaj oni havas somertempo (CEST, Mez-eŭropa
somertempo) kaj via sunhorloĝo montras WOZ de 12:40. Do vi
estas (30° – 8°37′ = 21°23′) malproksime de ĉi tiu normigita longitudon. Tio
kompensas de la jura CEST de (21°23′ / 360° = 0,059 398… → 0,059 398 × 24 h = 1h25min32sec)
kio signifas, ke estas 12:40 WOZ, sed post CEST ni jam havas (12:40 + 1:25:32 =
14:05:32) ĝin post la 14:00.
Ĉi tiu kontribuaĵo estas specialedono kaj malofte reokazos en la estonteco. Eblaj tradukeraroj ne povas esti ekskluditaj. (Dieser Beitrag ist eine Sonderausgabe und wird in der Zukunft nur selten wieder vorkommen. Mögliche Übersetzungsfehler sind nicht auszuschließen.)
Es ist nicht nur ein kompliziertes Wort, sondern auch ein
Thema der beobachtenden Astronomie. Keine Sorge, es ist wirklich leicht zu
verstehen. Und damit habe ich es auch schon verraten: Es ist nicht nur ein
Thema der beobachtenden Astronomie, sondern auch ein Thema für jetzt.
Suggeriert ja auch schon der Titel.
Gnomone sind im Grunde nichts anderes als Sonnenuhren. Am
einfachsten sind Werkzeuge wie ein Stab oder ein Mast, welcher senkrecht in den
Boden gerammt wird. Das Wort kommt, wie schon fast gedacht, aus dem
Griechischen (ὁγνώμων) und bedeutet so viel wie Aufseher, Beobachter,
Begutachter und in dem Fall ein Instrument, welches den Sonnenstand aufzeigt.
Mit einem Gnomon meint man meist die gesamte Sonnenuhr mit Ziffernblatt.
Im Altertum baute man die Gnomone riesig! Die Griechen übernahmen
die Technik des Gnomons von den Babyloniern. (Aber da wir ja hauptsächlich den
Fokus auf die Ägypter haben, interessieren wir uns mal eher dafür.) In Ägypten
baute man riesige Obelisken, welche aus dem nackten Stein gehauen waren, mit
welchen man die Sonnenstände und Sonnenläufe studierte. Sie mussten so groß
gebaut sein, um präzise wie möglich zu sein. Da aber die Sonne nicht
punktförmig ist, sondern eine Kugel mit dem mittleren scheinbaren Durchmesser
von 32 Bogenminuten, muss man versuchen den Schatten zu mitteln. Jedenfalls
steht der größte noch erhaltene Obelisk in Luxor, der während der Herrschaft
von Hatschepsut errichtet wurde. Leider wurden einige der Obelisken von den
Römern entwendet und nach Rom geschafft. So auch der Obelisk, der unter der
Herrschaft von Ramses II. errichtet wurde.
Aus der Höhe des Gnomons (H) und der Schattenlänge (s), die
dieser wirft, kann man die Höhe der Sonne (h) ermitteln: h = tan-1
(H/s). Im Laufe eines Jahres verändert sich durch die Neigung der
Rotationsachse der Erde der Sonnenstand, im Winter nimmt die Sonne einen
niedrigen Lauf am Himmel ein und im Sommer einen zenitnahen Lauf. Was auch
gleichzeitig bedeutet, dass die Schatten länger oder kürzer sind. Aber nicht
nur das kann man aus den Schattenläufen herauslesen, sondern natürlich auch der
aktuelle Höhenwinkel und die damit verknüpfte Wahre Sonnenzeit.
Aus solchen Gnomonbeobachtungen lässt sich auch die Neigung
der Ekliptik gegen den Himmelsäquator und somit die Neigung der Rotationsachse
bestimmen. Das kann man aus dem Höhenwinkel des höchsten Stands (am Mittag) der
Sommersonnenwende und der Wintersonnenwende. Der daraus gebildete Mittelwert
ist die Neigung der Ekliptik und eine kleine Ungenauigkeit, weil die genaue
Sonnenwende nicht genau mittags standfinden muss. Ferner kann man sogar aus
diesen Beobachtungen ziehen, dass die Erdbahn eine Ellipse sein muss, weil das
Sommerhalbjahr der Nordhalbkugel länger dauert, als das Winterhalbjahr auf
derselbigen. Eine Folge des 2. Keplerschen Gesetzes: Wenn die Erde im Aphel
(Sonnenferne) ist, läuft sie langsamer, als wenn sie nahe dem Perihel
(Sonnennähe) ist. Die Erde durchläuft den Aphel Anfang Juli und den Perihel
Anfang Januar.
Um aus einem Gnomon eine Sonnenuhr werden zu lassen, eine Sonnenuhr ist im Grunde ein erweiterter Gnomon, fehlt noch die Fläche, wo der Schatten entlanglaufen kann. Auf der Fläche kann man die Schattenstände in Bezug auf Datum und Zeit eintragen, also das Zifferblatt. Man unterscheidet Sonnenuhren nach ihrer Ausrichtung des Ziffernblatts. Die erste Unterteilung ist in Horizontal-, Vertikal-, oder Äquatorialsonnenuhren. Bei einer Horizontalsonnenuhr liegt das Ziffernblatt logischerweise auf der Horizontalen des Aufstellungsort. Besonders bei sehr großen Uhren wählt man diese Art der Sonnenuhr. Bei der Vertikalsonnenuhr ist das Ziffernblatt senkrecht zur Horizontalen gerichtet und findet man oft an z.B. alte Stadttürme oder Hauswände. Am einfachsten wäre es das Ziffernblatt oder die Gebäudewand in die Ost-West-Richtung auszurichten, da man sonst ein asymmetrisches, also nicht-lineares Ziffernblatt besorgen müsste. Das wären übrigens dann die Asymmetrischen Vertikalsonnenuhren. Die dritte Variante findet man häufig in eher kleineren Ausgaben, nämlich die Äquatorialsonnenuhr. Hier gibt es auch zwei verschiedene Ausführungen. Einmal der Typ, der äquatorparallel das Ziffernblatt hat und der zweite Typ, der erdachsenparallel das Zifferblatt hat. Dabei ist die äquatorparallele Sonnenuhr parallel zum Himmelsäquator und der zweite Typ parallel mit dem Himmelsnord, bzw. -südpol. Bei beiden Fällen muss man die eigene geografische Breite berücksichtigen, beim zweiten Typ ist das Ziffernblatt um den Winkel der geogr. Breite gegen der Horizontebene geneigt und beim ersten Typ um den Komplementärwinkel, also der Kehrwert des Winkels der geogr. Breite.
Meine eigene improvisierte äquatorialparallele Sonnenuhr aus Holz.
Sonnenuhren zeigen wie oben bereits angedeutet, wenn man das Zifferblatt und der Schattenwerfer richtig anbringt, bzw. nach Norden ausrichtet, die WOZ an, die Wahre Ortssonnenzeit an. Außer sie ist extra schon auf MEZ für eine bestimmte geografische Länge genormt. Um daraus z.B. MEZ oder MESZ zu erhalten, muss man die geografische Länge berücksichtigen. So ist die MEZ z.B. sozusagen genormt nach der WOZ für 15° Ost und die MESZ nach 30° Ost. 15° Langendifferenz ist eine Stunde, da (360° (Vollkreis) / 24 h = 15°). Eine Minute wäre (360° / 1 440 min = 0,25° = 15′) und eine Sekunde (360° / 86 400 s = 0,25′ = 15″). Beispiel: Du lebst auf einer geogr. Länge von 8°37′ und wir haben aktuell Sommerzeit (MESZ, Mitteleuropäische Sommerzeit) und deine Sonnenuhr zeigt eine WOZ von 12:40 an. Dann bist du (30° – 8°37′ = 21°23′) von dieser genormten geogr. Länge entfernt. Das macht einen Zeitversatz zur gesetzlichen MESZ von (21°23′ / 360° = 0,059 398… → 0,059 398 × 24 h = 1h25min32sec) was bedeutet, dass es zwar 12:40 WOZ ist, aber nach MESZ haben wir (12:40 + 1:25:32 = 14:05:32) schon nach 14:00.
Heute wollen wir mal über ein vermutlich sehr entspannendes Thema reden. (D.h. in Rahmen der Webseite: Ich schreibe darüber einen Artikel und ihr könnt darüber nachgrübeln) Deswegen bringe ich am besten so viele wie möglich Bilder mit. Polarlichter, das sind die nur schwer abzugrenzenden, von der Farbe her sehr intensiven, Leuchten am Himmel. Dabei tritt es am meisten in einem Ring um einen der magnetischen Pole auf. Es heißt zwar, dass wenn man ein Phänomen erklärt, dass seine magische Wirkung verloren geht, aber ich schätze, dass das erstens ein Aberglaube ist, zweitens haben Auroren genug Magie auch nach einer Erklärung. Wie viele von euch wissen um was es sich handelt. Dann hoffe ich, dass die hübschen Bildchen wenigstens super einladend aussehen.
Kurz gesagt entstehen Polarlichter wenn Teilchen des
Sonnenwinds durch das Erdmagnetfeld in die obere Erdatmosphäre eindringt und
dort mit den Teilchen der Luft wechselwirkt. Es sind im Prinzip hauptsächlich
zwei verschiedene geladene Teilchen, die dafür verantwortlich sind.
Beim Sonnenwind handelt es sich um energetische Teilchen,
darunter Alphateilchen (Heliumkerne), freie Elektronen und Protonen und
seltener auch schwerere Atomkerne von z.B. Natriumisotopen oder
Stickstoffisotopen. Dieser Teilchenstrom also wird in der Korona beschleunigt
und ist auf Erdhöhe um die 450 km/s schnell. Beim Aktivitätsmaximum oder bei
CMEs (Koronale Massenauswürfe) kann sich die Geschwindigkeit maximal auf bis zu
1 950 km/s steigern. Der Sonnenwind ist durch diese energetischen und geladenen
Teilchen für Lebensformen nicht gut. Ein Glück, dass wir unser Erdmagnetfeld
haben, aber Moment mal, was war das nochmal?
Das Erdmagnetfeld ist idealisiert ein globales Dipolfeld und man kann es somit mit anderen Dauermagneten vergleichen. Es selbst entsteht durch Konvektionsströmungen im äußeren Erdkern welcher wie ein Dynamo mit dem festen inneren Erdkern funktioniert. Das EMF reicht an der Tagseite bis zu 60 Tausend Kilometer in den Raum rein, während es bei starkem Sonnenwind bis auf 36 Tsd. Kilometer heruntergebrochen wird. An der Nachseite ragt das EMF, welches mit dem Sonnenwind etwas mitgezogen wird. Es gibt 3 „quasineutrale Taschen“, an denen das Magnetfeld sehr schwach ist, (d.h. die Flussdichte ist sehr niedrig) die eine ist im Zentrum des langen Schweifs auf der Nachtseite und die anderen zwei befinden sich viele Tausend Kilometer über den geomagnetischen Polen. Theoretisch können Sonnenwindpartikel in den Taschen verweilen und von dort aus in das Innere der Magnetosphäre gelangen.
Auf der Nachseite sind es (überwiegend) Elektronen und werden vom Magnetfeld mit bis zu 200 keV in Richtung Ionosphäre entlang den gedachten Magnetfeldlinien beschleunigt und rasen mit der Energie in die Ionosphäre. Wegen der Feldlinienkonfiguration dringen die Elektronen nur in die Zone, wie sie weiter unten beschrieben wird. In Zeiten, in denen es viel Sonnenwind, hohe Geschwindigkeit des Sw. und hohe Flussdichte gibt und er auch energiereich ist, verbreitert sich das Fenster, wo mögliche Polarlichtsichtungen gemacht werden können. Wenn die Teilchen auf die Teilchen der Luft treffen, dann werden die Luftteilchen auf höhere Energiezustände gebracht (angeregt). Weil der Zustand instabil ist, geht das Teilchen in einen niederenergetischeren Zustand über und dann auf den Ausgangszustand. Bei diesen zwei Vorgängen wird die Energie in Form von EM-Strahlung abgegeben. Dazu unten ebenso mehr.
An der Tagseite eher als auf der Nachtseite gehen über
denselben Mechanismus Protonen in die Ionosphäre und reagieren mit dem gleichen
Prinzip mit den Luftteilchen. Sie erzeugen auf der Tagseite vom „auroral oval“
ein ziemlich homogenes, aber schwaches rotes Leuchten.
Die Polarlichter mit den Elektronen treten in einer
ringförmigen Zone um die geomagnetischen Pole auf. Der Ring ist etwa 10 bis 20
Grad vom Pol entfernt und ungefähr 3 bis 6 Grad breit.
Eine Region, in der derzeit Polarlichter zu sehen sind, wird
„auroral oval“ genannt. Denn statistisch betrachtet, tauchen die meisten von
ihnen in den Ovalen auf, welche sich über Stunden hinweg verformen, vergrößern
und später wieder schrumpfen. Bei öfters auftretenden geomagnetischen Stürmen,
das sind Störungen des Erdmagnetfelds hervorgerufen durch eine Schockfront von
Sonnenwindteilchen, vergrößern sich die Ovale und dringen meist in niedrigere
Breiten vor.
Die beste Zeit Polarlichter zu beobachten ist bei der
magnetischen Mitternacht, wenn also die Achse der Magnetpole zur Sonne auf der
Nachtseite zeigt. Da die Achse mit der Rotationsachse um 11° geneigt ist,
sollte dieser Zeitpunkt irgendwann zwischen 23 und 1 Uhr WOZ (wahre Ortszeit)
liegen. Auch ist es gut für Polarlichter, wenn wir März, bzw. April, oder
September, bzw. Oktober haben, vermutlich weil wir dann etwas mehr Sonnenwind
von den Polen der Sonne bekommen und wohl auch wegen der dort besonders
günstigen Ausrichtung des Erdmagnetfelds zum interplanetaren Magnetfeld. Auch
wäre es gut, 3 bis 5 Jahre nach dem Sonnenaktivitätsmaximum, denn dann sind die
CMEs und die Sonnenflecken und Instabilitäten des Sonnenmagnetfelds wieder auf
etwa ekliptikale Höhe, Höhe der Ekliptik (Bahn der Erde) und in der Zeit wird
wohl mehr Sonnenwind frei. Am ungünstigsten ist es im Jahr des
Sonnenaktivitätsminimum sowie das Jahr danach, dort ist die geomagnetische
Aktivität um etwa 30 % geringer.
Rote Polarlichter: Wenn atomarer Sauerstoff in großen Höhen von 200 bis 320 km vom ersten angeregten Zustand in den Ausgangszustand übergeht, dann wird rotes Licht bei einer Wellenlänge von etwa 630,0 nm ausgesandt. Das emittierte Licht braucht jeweils 107 Sekunden bis es kommt und wieder geht. Da das Auge in dem Bereich weniger empfindlich ist, sieht man das Licht eigentlich nur bei wirklich guten Bedingungen.
Grüne Polarlichter: Wenn atomarer Sauerstoff in weniger großen Höhen von 120 bis 140 km vom zweiten angeregten Zustand in den ersten wechseln, entsteht gelbgrünes Licht von 557,7 nm. Deshalb kann das gelbgrüne Polarlicht nach etwas weniger als einer Sekunde wieder verschwinden.
Blaues/Violettes Polarlicht: Hier kommt das Licht von molekularem Stickstoff an, welches Licht von einem Rekombinationsleuchten stammt. Es kommt rotes Licht, wenn sich das Stickstoffmolekül vom angeregten Zustand in den Grundzustand wieder zurückkehrt. Die Wellenlängen, die hier vorherrschen sind 391,4 nm und 427,8 nm. Das Licht ist in den tiefsten Lagen zu sehen. Wie es mit dem Stickstoff-Rot aussieht, weiß ich nicht genau, bzw. konnte es nicht näher herausfinden. Wird vielleicht noch ergänzt.
Dadurch können auch Rot, Grün oder Blau/Violett gemischt werden und es kommen gelbe, türkise/aquafarbige, oder purpurne Mischungen zustande kommen.
Auch infrarote und ultraviolette Polarlichter kommen vor, allerdings nicht auf der Erde, sondern nur auf z.B. Jupiter und Saturn.
Vom Weltraum aus sehen die Polarlichter wie ein riesiges,
hohes und langes Band aus, die sich oft mehrere Hundert Kilometer lang am
Nachthimmel in dieser Polarlichtzone ein wenig gekrümmt sind und das
ringförmige Band andeuten. Von der Seite betrachtet sehen sie wie Fahnen aus,
die bei verschiedenen Höhen verschiedene dominierende Farben haben.
Von einem Beobachter, der auf der Erdoberfläche steht, haben Polarlichter verschiedene Formen. In Horizontnähe sehen Polarlichter meist wie diffuse Vorhänge aus. Sie haben im Gegensatz zu Wolken von der Oberfläche meistens nur sehr unscharfe Begrenzungen und sind mit dem bloßen Auge lang nicht so kräftig wie auf den Bildern. Die Polarlichter sind meist eher wie Nachtwolken, die der Mond anstrahlt, es sind größere Gefilde am Himmel als hellere Fläche zu sehen. Es gibt aber auch hellere Polarlichter, welche deutlich sichtbarer sind, farbenintensiver. Aber die ganze Pracht können bloß
Es können bei Kernwaffentests in hohen Atmosphärenschichten
Polarlichter entstehen, weil innerhalb einer Zündung der Kernwaffe, werden die
Temperaturen dermaßen hoch und das radioaktive Material, welches auch noch
Minuten danach sicher heiß ist, verursacht Ionisationen und Rekombinationen,
bzw. das Rekombinationsleuchten.
In Deutschland
Besonders während dem Maximum des elfjährigen
Sonnenaktivitätszyklus und einige Monate, möglicherweise sogar wenige Jahre,
ist es bei starken CMEs (Koronale Massenauswürfe) öfters der Fall, dass eher in
Norddeutschland ebenso Polarlichter zu sehen sind. Norddeutschland eher, da
Norddeutschland zum magnetischen Südpol näher liegt, als Süddeutschland.
Traurig, aber wahr.
Der Kp-Index, das ist eine Skala, um die Interaktion vom Sonnenwind und das Erdmagnetfeld zu charakterisieren, zeigt an, wie weit in den Süden bei nördlichen Polarlichtern, und umgekehrt, reichen können. Er wird über ein standardisiertes Verfahren von 13 Observatorien aus ermittelt. Der Index muss groß sein, um bei uns Polarlichter zu sehen. Außerdem haben wir im Moment ein Aktivitätsminimum.
Polarlichter vorhersagen ist wie das Wetter zu bestimmen, es
geht nur sehr begrenzt. Im Falle der Polarlichter noch schwieriger, denn man
kann eigentlich nur sagen, in welchem Bereich über der Erdoberfläche
Polarlichter stattfinden könnten. Man kennt die Mechanismen einfach noch nicht gut
genug, wo und wie man sowas gewiss vorhersagen kann. Aber da die Teilchen, die
die Polarlichter auslösen, von der Sonne kommen, müssen wir uns die Sonne etwas
näher anschauen. Ständig und fortlaufend entfernt sich von der Sonne mit hoher Geschwindigkeit
der Sonnenwind, aber die Teilchen des Sonnenwinds werden erst in der Korona
beschleunigt. Sie lösen, wie oben beschrieben, die Polarlichter aus, aber ich
habe noch nicht so ganz erzählt, wie mehr Sonnenwind entstehen kann.
Mehr Sonnenwind kann durch mehr Sonnenflecken auf der Sonne
in Verbindung stehen: Zwischen Sonnenflecken können Magnetfeldlinien entstehen,
zwischen den beiden entstehen Ladungsdifferenziale, und Plasma aus der Sonne
kann dort in Schwebe gehalten werden. Nicht selten passiert es, dass diese
Magnetfeldlinien expandieren und „kurzschließen“. Dabei wird Plasma
freigesetzt, was im Grunde nichts anderes als ist, als haufenweise Sonnenwind.
Das nennt man auch eine Protuberanz. Sie entstehen im Stundentakt und erzeugen
etwas mehr Energie als üblich. Jedoch kommt es selten vor, vielleicht fünf bis
achtmal im Jahrzehnt, dass ein CME entsteht. Es ist nichts anderes, als eine
riesige Protuberanz.
Protuberanzen kann man im Moment nicht vorhersagen, aber deren Röntgenblitze und Licht, welches sie erzeugen, kommt bei uns nach etwa 8 Minuten und 20 Sekunden an. Die Teilchen des Sonnenwindes selbst kommen allerdings erst nach einem Tag bei hochenergetischem Sonnenwind und nach maximal vier Tagen mit niederenergetischem Sonnenwind an. So könnte man eine Vorwarnung ein bis zwei Tage früher herausgeben, bevor möglicherweise sämtliche elektrische Systeme der Tagseite kaputt gehen. Schlimmer sind aber die Satelliten, sie könnten im Notfall viel schwieriger zu reparieren sein.
Ja, ich habe mal Lust gehabt, so einen lustigen Titel zu nehmen. Vielleicht lesen dann ein paar mehr diesen Artikel. Heute soll es darum gehen, wie das Coronavirus die Raumfahrt und Astronomie stark einschränkt. Es ist tatsächlich so, dass es weltweit starke Einschränkungen zur aktuellen Forschungsarbeit gibt, da sämtliche Abläufe trotzdem immer noch menschliches zutun benötigen, selbst wenn mittlerweile viel von zu Hause aus möglich ist. Also wollen wir heute mal auflisten was alles eingeschränkt wird/ist.
Der ExoMars Rover Rosalind Franklin dessen Start zum Mars
während dem Startfenster von Sommer 2020 in gemeinsamer Sache von ESA und
Roskosmos wird zum nächsten Zeitfenster, alle 26 Monate gibt es ein günstiges
Zeitfenster, im Jahr 2022 verlegt. Schuld daran sind eher weniger die
einschränkenden Maßnahmen zur Eindämmung des Coronavirus, sondern kleinere
Schwierigkeiten: Wegen diversen Problemen mit den Verpackungssäcken der
Fallschirme für den ExoMars Rover sind einige umfangreichere Tests notwendig.
In den USA sollten zwar die finalen Fallversuche durchgeführt werden, mussten
aber von der Seite der USA geringer priorisiert werden, so wurden diese Tests
verschoben werden. Auch von der elektronischen Seite gibt es noch kleinere
Probleme, welche Softwarestests notwendig machen. Und nun kommt das Coronavirus
ins Spiel: Wenn diese verschiedenen Arbeiten und Arbeitsteams aus den
verschiedenen Ländern der ESA bzw. Russland kommen, was jetzt nicht mehr
möglich ist, verzögert sich die Arbeit rund um den Rover sehr.
Vom aktuellen Marsrover der NASA, Perseverance, habe ich keine gemeldeten Verzögerungen gesehen und es sieht auch im Moment so aus, als ob der Starttermin im Sommer 2020 stehen würde.
In China sieht es dabei ganz anders aus. Trotz der massiven
Reiseeinschränkungen auch innerhalb des Landes, geht der Raumfahrtbetrieb dort
unbeeindruckt weiter: Am 16. März startete eine Langer Marsch 7A Rakete, am 09.
März eine Langer Marsch 3B/E und für die Zukunft ist für den 24. März eine
Langer Marsch 2C-Rakete angesetzt. Und zwei weitere sollen noch diesen Monat von
der chinesischen Seite aus starten.
Das europäische Kontrollzentrum in Darmstadt läuft seit dem
16. März mit einer Mindestbesatzung. Trotzdem werden die Aufgaben nicht
weniger: Sie müssen ihre millionenschweren Satelliten in einer Woche mehrmals in
eine andere Bahn bringen, weil sie sonst möglicherweise mit Trümmerstücken
kollidieren können.
Die NASA läuft ebenfalls auf stand-by. Einige wenige Mitarbeiter in vereinzelten Instituten sind an dem Coronavirus erkrankt und so mussten die Institute die allermeisten Mitarbeiter nach Hause schicken. Unklar ist es, wie es dieses Jahr scheinbar weitergeht. Aktuelle Tests um das Orion-Raumschiff laufen gerade und „das Orion-Raumschiff könne man schlecht mit nach Hause nehmen“, heißt es.
In Kourou, in Französisch-Guayana, dort wo die Raketen für die ESA abheben, stehen ebenso mehrere Raketenstarts in den kommenden Wochen an, die verschoben werden müssten. Der Start der Vega-Rakete mit 44 Kleinsatelliten an Bord, die heute am 23. März starten sollte, die zwei nächsten Starts der europäischen Soyuz-2-Raketen. Anfang Juni soll die Ariane 5 zum nächsten Mal starten und die Ariane 6, der Nachfolger von der Ariane 5, soll noch dieses Jahr starten. Diese Starts wurden bisher noch nicht verschoben oder abgesagt.
OneWeb mit seinen Internetsatelliten, die vergeblich mit
SpaceX konkurrieren, startete am 21. März 34 neue Internetsatelliten mit einer
Soyuz 2.1b/Fregat von Baikonur trotzdem. Außerdem steht dieses in London
ansässiges Unternehmen kurz vor der Insolvenz.
Die ESO, Europäische Südsternwarte, betreibt an drei
Standorten in der Atacama-Wüste in Chile Observatorien und will den Betrieb ebenso
herunterregulieren. Die Grenzen wurden am 18. März geschlossen und alle Arbeitsreisen
der Techniker und Forscher zu den Observatorien wurden abgesagt, welche nicht
notwendig sind. Alle Veranstaltungen bei den Observatorien sind schon länger
abgesagt. Die meisten Teleskope vor Ort laufen derzeit im eingeschränktem
Betriebszustand.
Genauso wie mit dem Event Horizon Telescope (EHT): Die
Beobachtungskampagne vom 26. März bis zum 06. April wurde abgesagt. Sie wollten
ursprünglich in dem Zeitraum weiter mit ihrem weltumspannenden Netz aus Radioteleskopen
die Supermassiven Schwarzen Löcher von M87 und der Milchstraße beobachten.
Auch AURA reduziert ihre Forschungsbemühungen. Sämtliche
amerikanische Teleskope sowie das Gemini South Telescope fährt ihren Betrieb
drastisch herunter. Der für dieses Jahr angesetzte Release 3 der neuen Daten
vom Himmelskartografierungssatellit Gaia, der Daten von rund eine Milliarde
neuer Sterne und sehr viele Sterne davon mit Angaben von Spektren, Entfernungen,
etc. enthält, muss leider verschoben werden. Diese Kataloge stellen wichtige
Arbeitsgrundlagen dar. Die bisherigen Kataloge stehen natürlich nach wie vor
zur Verfügung.
Kilonovae zählen zu den Mergerbursts und entstehen bei einer Fusion von zwei Neutronensternen oder einem Neutronenstern und einem Schwarzen Loch. Das was man als Kilonova sieht ist ein Helligkeitsausbruch durch elektromagnetische Strahlung, die teilweise durch radioaktive Prozesse, den r-Prozess, auch Licht abstrahlt. Ebenso wird viel Materie frei, die durch den r-Prozess in sehr schweren Elementen umgewandelt werden. Mehr dazu weiter unten. Kilonova kommt daher, dass sie etwa tausendmal leuchtstärker als klassische Novae, und lichtschwächer als eine Supernova sind. Außerdem könnten sie die Ursache von GRBs, „Gamma Ray Bursts“, das sind ultrahochenergetische Explosionen, sowie von Gravitationswellen sein.
Nachdem ein Sternenpaar, ein Doppelstern, beide mit großen
Massen, gealtert sind, kann so ein Neutronensternpaar oder sogar ein
Neutronenstern mit einem Schwarzen Loch entstehen. Sie werden sich in einer
Zeitspanne von Millionen Jahren nähern, da sie Bahnenergie in Gravitationswellen
umwandeln. Das passiert auch bei der Erde mit der Sonne, allerdings sehr
langsam, so dass dieser Effekt irrelevant für Bahnberechnungen ist. Wenn sie
sich so nahekommen, rotieren sie sehr schnell sich gegeneinander. Danach und
auch schon davor wird ihre Form stark verzerrt und ihre Atmosphären werden sich
berühren. Ab dem Moment setzen Reibungskräfte ein und innerhalb von Stunden
werden sie verschmelzen. Es kommt zum Höhepunkt von den Gravitationswellen, bis
die Verschmelzung um ist, und die sehr starke energetische Lichtexplosion
startet.
Wie sieht der Prozess der Kilonova selbst aus?
Die Neutronensterne stürzen in sich zusammen und wegen der hohen Dichte von Neutronensternen und der ultrahohen Temperatur bei der Kollision ist es im Rahmen des r-Prozess (r von rapide, schnell) möglich, dass sich einige Neutronen sich verbinden. Wir sprechen hier von Konzentrationen von 1024 (1 Trilliarde) Neutronen pro Kubikzentimeter und mehr. Durch diesen Prozess können besonders schwere Atome entstehen. Vorstellbar wären Elemente jenseits des Elements Niob. Besonders ab der sechsten Periode sollen die Atome ausschließlich durch diese Weise entstehen.
Also die Neutronen würden sich verbinden und wenn die
Temperaturen sich soweit abgekühlt haben, können Beta-Minus-Zerfälle entstehen.
Immer dann, wenn sich mehr Neutronen anreichern, werden Gammaquanten als
Energie abgegeben. Aus den Neutronen werden innerhalb von Minuten Protonen,
Elektronen und Elektron-Antineutrinos frei. Deshalb kann sich der Neutronenkern
langsam in ein Atom umwandeln. Die Protonen binden die Elektronen. Weil die
Atomkerne eine große Masse aufweisen, sind sie mit sehr hoher
Wahrscheinlichkeit instabil und zerfallen in verschiedenen Zerfallsketten zu
stabileren Elementen. Am Ende so einer Zerfallskette steht meistens Blei.
Der r-Prozess wird durch drei Faktoren verlangsamt und/oder
gestoppt. Einmal haben wir die geschlossenen Neutronenschalen bei Isotopen mit
Neutronenzahlen von 50, 82 und 126. Über diese Hürde zu kommen, braucht es mehr
Zeit und mehr Energie. Die Häufigkeit solcher Isotope sind leicht erhöht, was
als Beleg für diese Theorie genommen wird. Zweitens wenn die Bindungsenergie es
nicht weiter zu lässt, oder wenn der Kern durch viele Neutronen bereits
instabil ist.
Der r-Prozess findet in Kilonovae, Typ-II Supernovae, oder
„low-mass“-Supernovae statt. Wir können den Prozess auch künstlich herstellen. r-Prozesse
begrenzter Größe können direkt unmittelbar in Ereignissen wie in dem
GAU-Atomreaktor von Tschernobyl oder Atomwaffentests für einen winzigen Bruchteil
einer Sekunde stattfinden. Auf diese Weise wurde Einsteinium (Es, 99) und
Fermium (Fm, 100) entdeckt.
Was passiert danach?
Die riesigen Massen an Materie, bei so einer Kilonova kann
gut 10 % einer Sonnenmasse ejakuliert werden, werden wegen den sehr hohen
Impulsen und auch noch vom Umlauf, oder wenn einer der Neutronensterne
bedeutend kleiner sind, einiges an Material akkretiert werden, werden
freigegeben und werden mit hohen Geschwindigkeiten, vielleicht 20, 30 % der
Lichtgeschwindigkeit, weggeschleudert. Die superschweren Elemente sind
allerdings nicht so stark in dem Gesamt-Material enthalten. Tatsächlich
scheinen Supernovae die ineffizienteren Erzeuger superschwerer Elemente zu
sein. Es kann entweder sein, dass nur bestimmte Kilonovae, oder bzw.
Supernovae, den r-Prozess auslösen, oder nur in sehr geringen Mengen. Ein noch
kleinerer Teil davon kommt tatsächlich raus aus der weiteren Umgebung (im
Maßstab hier: Die Nachbarsterne, also einige Lichtjahre) und sammeln sich
innerhalb von Tausenden Jahren eher bevorzugt dort, wo viel Masse ist. Ein
kleinerer Teil dieser Teilchen, die dann per definitionem zur Kosmischen
Strahlung gehören, kommt dann tatsächlich als Kosmische Strahlung an. Besonders
die schweren Kerne werden als Luftschauer in unserer Atmosphäre, wird es in
einem extremen Umfang zerstrahlt.
Die superschweren Elemente, die wahrscheinlich fast
ausschließlich nur so entstehen, sind zwar für die Bildungen von
Planetensystemen, oder irdische Lebensformen, eher unwichtig, jedoch können sie
sich z.B. in Kernen von Planeten anreichern und somit den Planetenkern durch
spontane Kernzerfälle anheizen und mit ein wenig Glück ein planetares
Magnetfeld erzeugen. Magnetfelder sind wichtig für uns, denn der Sonnenwind
würde über Jahrmillionen langsam den Druck der Atmosphäre abbauen, Strahlung
allgemein könnte leichter zur Oberfläche gelangen und so komplexe organische
Moleküle zerstören. Ein Glück für uns, dass wir vielleicht doch superschwere
Elemente haben.
Was passiert aber aus den zwei Neutronensternen? Nun, es ist
nicht so, dass automatisch dann z.B. ein Schwarzes Loch entsteht, aber sehr
wahrscheinlich ist das Ausgangsobjekt wieder ein Neutronenstern. Ein stellares
Schwarze Loch und ein Neutronenstern ergibt logischerweise trotzdem ein stellares
Schwarze Loch. Ein Beispiel: Wir haben ein 2,2 MS schwerer
Neutronenstern, der von einem 1,7 MS-Neutronenstern umkreist wird.
Wenn man die Massen nur summieren würde, kämen 3,9 MS heraus, aber
bei einer solchen Kollision werden vielleicht 0,15 MS abgestrahlt
oder ejakuliert. Bleiben 3,75 MS übrig. Weil wir kaum schwere
Neutronensterne kennen, wird entweder vielleicht doch mehr abgestrahlt, oder
eine Kilonova passiert ausgesprochen selten. Aber selbst bei sehr leichten
Neutronensterne von z.B. beide 1,45 MS und einer abgestrahlt bzw.
ejakulierten Masse von 0,1 MS haben wir immer noch eine Masse von
2,8 MS. D.h. das daraus ein schwerer Neutronenstern entsteht, bis auf
wenn ein Schwarzes Loch im Spiel ist, kann als ziemlich sicher gelten.
Der Kilonovae folgt ein GRB, ein gamma ray bust, welcher vermutlich durch die Gammaquanten im r-Prozess entsteht, dieser blitzartige Effekt hält für wenige Millisekunden an. Kilonovae haben einzigartige Spektren, welche keine Spektrallinien aufweisen sollte und als Schwarzstrahler etwa 10 Tausend Kelvin haben. Sie glühen sozusagen für mehrere Tage nach und verdunkeln sich allmählich. Mit dem bloßen Auge und im visuellen Licht werden Kilonovae nicht sichtbar sein. Wenn sie in unserer Galaxie stattfinden werden, können sie gewiss mit bloßem Auge ausfindig gemacht werden. Wie hell man sie dann sehen kann, weiß ich nicht.
Galileo Galilei gilt als der Wegbereiter der modernen
Naturwissenschaften. So revolutionierte er die naturwissenschaftliche Methodik
und machte hinzukommend wichtige Entdeckungen. Allerdings sahen manche in ihm
ein Feindbild. Galilei verbreitete heliozentrisches Gedankengut! Besonders die
bis dato mächtige Kirche versuchte mit ihrer großen Macht Galilei mundtot zu
machen und seine Erkenntnisse zu verbieten. Doch heute zählt man ihn zu den
wichtigsten Köpfen der frühen Neuzeit und der frühen Wissenschaft der Neuzeit.
Seine Leistungen in den astronomischen Themenbereichen sind wichtig genug, um
ihn für 5 Beiträge lang angesehen zu werden.
Doch fangen wir mal von vorne an und zwar bei seiner
Kindheit und Jugend. Er wurde am 15. Februar 1564, vier Tage bevor Michelangelo
verstarb, in Pisa geboren und entstammte ursprünglich eine armen
Patrizierfamilie aus Florenz. Sein Vater Vincenzo Galilei soll Musiker gewesen
sein, der die Musik mit der Physik und Mathematik verband. Sein Vater suchte
nach einer Relation zwischen der Tonhöhe und der Saitenspannung. Zwar ließ er
1570 eine musiktheoretische Schrift veröffentlichen, aber er hatte nie wirklich
Erfolg und konnte mit seiner Arbeit kaum Geld zum Erhalt der Familie
einsammeln, aber er hatte einige Freunde. Galileos Mutter, Giulia Ammannati,
war eine sehr unzufriedene Dame und eigentlich aus einer höheren Schicht und
stritt sich öfters mit Vincenzo darüber, wie wenig Geld sie doch haben und er
als Musiker im Armenviertel kaum Geld einwerfen und der Handel mit Stoffen sie
auch nicht viel reicher gemacht haben, kurzgesagt war sie also eine chronisch
mies gelaunte Frau. Dabei hatte Vincenzo viel Zeit gebracht, Giulia zu
besänftigen und nebenher trotzdem irgendwie Geld einzuwerben. Außerdem muss
Giulias Wohlstand nach ihrer Ansicht durch ihren gehobenen Stand eigentlich
gesichert sein. 1572 zog Vincenzo ohne seine Familie zu Giovanni di Bardi einem
Fürsten nach Florenz. Gleichzeitig unterhielt er eine Brief-Korrespondenz mit
dem Humanisten Girolamo Mei der zu der Zeit in Rom sesshaft war.
1574, als Galileo 10 Jahre alt war, zog seine Familie zu
Vincenzo auf dem Hof des besagten Fürsten. Zu dieser Zeit lehrte sein Vater ihm
den Umgang mit der Laute und der Orgel. Die außerordentliche Begabung des
Galileo war zu dieser Zeit zum Ausdruck gekommen. Sein Grammatiklehrer für
Latein, leider besaß er nicht nur einen schlechten Ruf, sondern auch eine sehr
vulgäre Ausdrucksweise, weswegen Vincenzo seinen eigentlichen Job verärgert
aufnahm. Für Vincenzo war nun die Musik das Wichtigste für ihn, er zählte nicht
nur zu einem Kreis beim Hof des Fürsten, sondern viel mehr zu einem echten
Künstler mit revolutionären Gedanken, wie die meisten anderen aus seinem
musikalischen Umfelds. Jedoch brachte das trotzdem nicht viel mehr Geld ein und
Giulia war immer noch beschäftigt Vincenzo mit Vorwürfen zu traktieren. Er
kümmere sich zu wenig um seine Familie.
In der Tat war die Zeit für Galileo schwierig. Er muss als ältester Sohn von
Sechsen so einige Aufgaben übernehmen, er merkte, dass sie nicht viel Luxus
sich gönnen konnten, dass seine Mutter für Vincenzo eine schwierige Person war.
Er selbst wollte auf keinen Fall so leben und sich mit einer solchen Situation
abfinden.
Trotzdem war für Galileo scheinbar sein Vater Vincenzo eine
Art Vorbild. In der Zeit, in der sie in der Verbindung mit dem Hof lebten,
tatsächlich hausten sie etwas außerhalb von Florenz, wurde Vincenzo von seinen
Überzeugungen und Handeln immer frei und ihm widerte die strikte
Musiktradition, die scheinbar wie aufgezwungen war, ebenso immer mehr an.
Vincenzo war ein ungewöhnlich skeptischer Geist für diese Zeit geworden. Es lag
und zog sich auch durch seine Familie. Sein Tonfall wurde mit der Zeit auch
immer unbeherrschter und autoritätslos.
Frei von Autoritäten zu sein, das war auch Galileos Traum.
Die Mönche von der Abtei vom Vallombrosa genossen wegen
ihrer Strenge und Genügsamkeit einen einmaligen Ruf. Der Elfjährige Galileo
empfand die Atmosphäre von Vallombrosa als bedrohlich, er war an ein
turbulentes Familienleben gewöhnt und die luxuriöse Ausstattung von der Abtei
war ihm nicht geheuer. Inzwischen war Galileo ein meisterhafter Spieler der
Lauter. Vincenzo sah ihn als ebenbürtig an. Er genoss von ihm bis hier her etwa
ein Jahr intensiven Privatunterricht. Mit der Zeit gewöhnte er sich an das
Kloster und verblieb vier Jahre lang. Seine Kollegen dort waren zu ihm alle
locker und offen, jedoch wurde Galileo dennoch von den Mönchen stark gefördert
und viel Zeit ging für Studien und Lernen drauf. So war Galileo sehr bestürzt
darauf, dass sein Vater ihn von dort wegschaffte, als er hörte, dass Galileo
ein Mönch werden wolle. Die Mönche von Vallombrosa waren sehr verärgert
darüber. Da das Haus der Galileis aus allen Nähten platzte, mit sechs Kindern
und Giulia mit Vincenzo, wurde Galileo zu einem Cousin nach Pisa geschickt. Er
war sehr hilfsbereit und zog ihn als Tuchhändler auf. Kein sehr attraktiver
Job, jedoch mit hohen Chancen gewinnbringend.
Beim nächsten Mal geht es weiter mit seiner beginnenden Karriere und Studium an der Universität von Pisa.
Quellen: https://de.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei Galileo Galilei – Eine Biographie, Autor: James Reston, Wilhelm Goldmann Verlag, ISBN 978-3-442-12744-0, erstmals erschienen 1994 in englischer Sprache.
