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Einführung in die Astronomie Do 16:00 – 17:30 Uhr, Hörsaal III Dr. Martin Miller [email protected] I. Physikalisches Institut Raum 109 PD Dr. Volker Ossenkopf [email protected] I. Physikalisches Institut Raum 110

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Einführung in die AstronomieDo 16:00 – 17:30 Uhr, Hörsaal III

Dr. Martin Miller

[email protected]

I. Physikalisches Institut

Raum 109

PD Dr. Volker Ossenkopf

[email protected]

I. Physikalisches Institut

Raum 110

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Themen• Überblick• Teleskope• Der Sternenhimmel• Positions- und Entfernungsbestimmungen• Unsere Sonne• Das Sonnensystem mit Planeten und Kleinkörpern• Sternentstehung • Sternentwicklung für verschiedene Massen• Spätstadien: Neutronensterne und schwarze Löcher• Extrasolare Planeten• Die Milchstraße• Galaxien• Kosmologie

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Literatur• Hanslmeier: Einführung in Astronomie und

Astrophysik• Unsöld, Baschek: Der neue Kosmos• Freedman, Kaufmann: Universe• Weigert, Wendker: Astronomie und Astrophysik• Comins, & Kaufmann, Discovering the Universe• Shu, The Physical Universe - An Introduction to

Astronomy

http://www.ph1.uni-koeln.de/~ossk/Myself/einfuehrung.html

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DanksagungDie Vorlesung wurde ursprünglich erarbeitet von:

Dr. Achim Tieftrunk (nun bei DFG)

aktualisiert von:

P.D. Carsten Kramer (nun IRAM 30m, Granada)

Dr. Martina C. Wiedner (nun Observatoire de Paris)

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Übersicht

I. Kurzer Ausflug durch das Universum

II. Astronomie in der KOSMA-Gruppe

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Die Sonne • Energieerzeugung

durch Kernfusion• Nicht gleichförmig

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Die Sonne (in He+)

Unsere Erde

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Die Sonne• Korona• Sonnenwind

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Die Erdbahn

Kepler-Bahn - Jahreszeiten

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Der Erdmond• Stabilisierend• Aus der Erde

herausgeschlagen

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Die inneren - terrestrischen Planeten

Merkur Venus Erde Mars

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Die äußeren - die Gasplaneten

Jupiter Saturn Uranus Neptun

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Click to add titlePluto ist kein Planet (mehr)

Planet:• Kreisnahe Umlaufbahn um die Sonne• Annähernd kugelförmig (durch eigene Gravitation)• Nachbarschaft von kosmischen Material frei geräumt

Erde

Pluto und Charon

Pluto Zwergplanet

Mond (der Erde)

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Click to add titleIm Vergleich

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Kometen und der Kuiper-Gürtel

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Sterne

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Sterne

• Verschiedene

Farben• Verschiedene

Entwicklungs-

stufen

Hertzsprung-Russel-Diagramm

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Sterne

• Endstadien

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Supernovae

• Explosion + Kollaps• > 1.4 M⊙

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Supernovae

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Die Supernova 1987A in der LMC

170.000 LJ

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Sternentstehung

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Dunkelwolken, Geburtsstätten der Sterne

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Sternentstehung

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Sternentstehung

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Sternentstehung

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Die Pliaden, junge Sterne

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Sternentstehung in Haufen

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Sternenhaufen

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Galaxien

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Unsere Milchstrasse200 Milliarden Stern (2x1011)

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Spiralgalaxien

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Spiralgalaxien

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Elliptische Galaxien

Gigantische Elliptische Galaxien (M84 (rechts) und M86 (links)) im Virgo Galaxienhaufen

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Die Whirlpool Galaxie

← 20 kpc →

9 Mpc

NGC 5195

M51

drART

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Dynamics of Interacting Galaxies

Pfalzner, Scharwaechter, Mouawad

Zw 1

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Supermassereiche Schwarze Löcher

● - Konzentration von Materie im Zentrum von Galaxien durch Galaxienstöße

● - Bildung von superschweren schwarzen Löchern

● - Radioausflüsse auf Skalen von >100000 Lichtjahren

● - Hat die Milchstraße auch ein zentrales schwarzer Loch?

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Das Zentrum der Milchstraße

In Koeln: Eckart, Straubmeier, Moultaka, Mouawas

SgrA*

0.05” (2 light days)

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5x105

106

2x106

5x106

107

2x107

0.001 0.01 0.1 1 10

S3 peri passage 1996(46 lh, 6400 R

s)

α=1.8 cusp

S2 peri passage 2002(17 lh, 2100 R

s)

Μ0=2.6x106M

ρcluster

=3.9x106M pc

-3

ρ0=1.0x1017M pc-3

radius from SgrA* (pc)

en

clo

sed

ma

ss (

sola

r m

asse

s) �

5x105

106

2x106

5x106

107

2x107

0.001 0.01 0.1 1 10

S3 peri passage 1996(46 lh, 6400 R

s)

S2 peri passage 2002(17 lh, 2100 R

s)

radius from SgrA* (pc)

enc

lose

d m

ass

(so

lar

ma

sses

)

5x105

106

2x106

5x106

107

2x107

0.001 0.01 0.1 1 10

radius from SgrA* (pc)

enc

lose

d m

ass

(so

lar

ma

sses

)

5x105

106

2x106

5x106

107

2x107

0.001 0.01 0.1 1 10

G

GG

G

radius from SgrA* (pc)

en

clo

sed

ma

ss (

sola

r m

asse

s)

SchSchödel et al., ödel et al., NATURE 419, 694, 2002 NATURE 419, 694, 2002

mass distribution

1986198619961996

20022002

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Ferne Galaxien Hubble Deep Field

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Ferne Galaxien Hubble Deep Field

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Der kosmische Kreislauf

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Übersicht

I. Kurzer Ausflug durch das Universum

II. Astronomie in der KOSMA-Gruppe

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“Unsichtbare” Astronomie

Sichtbares Licht Radio-Wellenlängen

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THz Astronomie

•Viele Molekuellinien liegen im THz-Bereich

•Viele Objekte sind am hellsten im THz-Bereich

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THz Astronomie

Herschel

SOFIA

Herschel

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Herschel-Beobachtungen

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Herschel-Beobachtungen

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Das große Bild