Ihre Beiträge sind uns willkommen! Schreiben Sie uns Ihre Fragen und Anregungen, Ihre Kritik oder Zustimmung. Wir veröffentlichen hier laufend Ihre aktuellen Zuschriften.
Braune Zwerge sind ja sozusagen Beinahe-Sterne. Dieser hier hat wohl ein Beinahe-Planetensystem, also eine Staubscheibe wie ein Proto-Planetensystem. Vielleicht haben das viele Braune Zwerge, man kann es nur normalerweise nicht beobachten, weil ja die Braunen Zwerge selbst schon schwierig genug zu finden sind. Mit PDS 110 haben wir jetzt ein Zentralgestirn dazu, um das dieses Beinahe-System kreist, und aufgrund der Durchleuchtung kann man es beobachten. Tolle Sache.
Ihr Objektiv hat sich deshalb so gemüht, weil die Lichtstärke mit f/4 zu gering bemessen war. So war dann nur der allerhellste Meteor am Foto drauf.
Besseren Erfolg versprechen Objektive mit Lichtstärke f/1.8 oder f/1.4: Mit einem 20mm f/1.8 habe ich in 3 Stunden ca. 12 Perseiden aufnehmen können (auch wetterbedingt von 13. auf den 14.08.).
Trotz der mageren Ausbeute haben Sie ein sehr schönes Stimmungsbild erhalten, Gratulation!
Wie man ja weiß, entstehen alle Elemente durch Kernfusion. Dies passiert im Inneren von Sternen, bei Novae, Super- und Hyper-Novae. Dabei gilt: desto höher der Druck/die Dichte und die Temperatur, desto schwerere Elemente können entstehen. Und desto länger diese Bedingungen existieren, desto größere Mengen können fusionieren.
Aber sollten nicht sämtliche extremen Druck- und Temperatur-Verhältnisse auch in der ersten Zeit nach dem Urknall existiert haben? Wieso ging es nach der Fusion zu Helium nicht weiter? Ist das Weltall wirklich schneller "abgekühlt" als den Fusionsprozessen bei einer Super-Novae an Zeit zur Verfügung stehen?
Ich meine, so ein Stern explodiert! Das klingt nach einem gewaltigen, kurzen Prozess ;)
Ich hoffe, ich habe nicht etwas ganz simples beim Grübeln übersehen und würde mich über eine Antwort freuen.
Stellungnahme der Redaktion
Nein, Herr Nürnberg hat nichts ganz simples beim Grübeln übersehen. Er hat sogar den entscheidenden Punkt selbst herausgearbeitet. Es ist die kurze Zeit! Dass Supernovae viele ganz schwere Elemente in kurzer Zeit kochen können liegt daran, dass sie vorher als Stern sehr viel Zeit hatten, die mittelschweren Elemente (C, N, O, Ne, Na usw.) aus H und He zu erbrüten. Die hatte das frühe Universum nicht. Die Bildung von Deuterium und Helium aus H und Neutronen lief im frühen Universum auch völlig anders ab als in Sternen, siehe die "Expertenantwort" in SuW 02/2012, und vergleiche mit der pp- oder CNO-Kette in Sternen (dafür siehe Wikipedia oder ein beliebiges Astronomie-Lehrbuch).
Diese Unterschiede sind allerdings in keinerlei Hinsicht simpel, sondern nur durch detaillierte physikalische Modellierung zu erschließen.
Ist nicht ebenso anzunehmen, dass der Zwergstern, sobald die Atmosphäre des Nachbarsterns nahe genug ist, von dort Gas aufsammelt und damit größer wird, während der Nachbar dieses bis auf den Kern verliert - und damit soviel Masse verliert, dass er ausgeht? Bei einer Umlaufzeit von 7,8 Tagen ist wohl anzunehmen, dass er schneller umläuft als sich der Hauptstern dreht, also müsste er durch die Gezeitenreibung gebremst werden und sich dem größeren Stern annähern. Ob das nun schneller geht, als dieser sich aufbläht? Wenn nun etwas vom Hauptstern in seine Nähe kommt, dann müsste das auf eine Hyperbelbahn und den Zwergstern gelangen und fortgeschleudert werden. Der Zwergstern würde dabei gebremst. Demzufolge würde er den Hauptstern zerlegen, aber dessen Gas nicht selber aufsammeln. Oder?
Stellungnahme der Redaktion
Gute Frage. Ein solcher Ablauf wäre ganz klar denkbar - so lange man nicht quantitative physikalische Modellrechungen für die Entwicklung solcher Systeme an der Hand hat. Die gibt es seit ca. 30 Jahren, in immer zunehmender Qualität und Realistik. Und die sagen ganz klar, dass stets der Kleine in den Großen "hineingerieben" und dann von ihm geschluckt wird. Den von Herrn Schade ins Spiel gebrachten Mechanismus von Materialtransfer aus den sich aufblähenden äußeren Schichten des Großen gibt es selbstverständlich (sowohl auf den Kleinen als auch aus dem System heraus), aber die Rechnungen zeigen, dass bei solchen Systemen die Verschmelzung einfach viel, viel schneller vonstatten geht als der Massentransfer.
Bei anderen Arten von Doppelsternsystemen kann er dagegen sehr wichtig werden: Wenn z.B. einer der Partner schon ein Weißer Zwerg ist (und weit genug weg ist), wenn der andere sich aufbläht, dann kann der Weiße Zwerg tatsächlich große Materiemengen aufnehmen. Auf diese Weise entstehen die verschiedenen Klassen von kataklysmischen Veränderlichen, die Nova-Explosionen und eventuell auch die Supernovae vom Typ Ia.
in letzter Zeit gibt es des öfteren Artikel zu dem Fakt, daß die Sonne derzeit wenig aktiv ist. Ich meine, man sollte dazu mal im Archiv suchen und den Artikel "Der Sonnenfleckenzyklus im Präkambrium" S. 138 in "Spektrum der Wissenschaft" vom Oktober 1986 lesen. Damals ist das alles herausgefunden und erklärt worden.
In der Kosmologie wird die räumliche Form und Ausdehnung gemeinhin mit drei Zuständen von Energie beschrieben: Materie, Strahlung und Vakuumenergie (letzteres je nach Quelle anders benannt). Es wird argumentiert, dass Materie durch ihre Masse großräumig gravitativ anziehend wirkt und die Beschleunigung der Expansion dadurch verlangsamt. Bei der Vakuumenergie hingegen wird die Expansion durch negativen Druck beschleunigt (und sie dominiert wohl heute unser Universum in From der Dunklen Energie). So weit, so gut. Nun aber wird argumentiert, dass Energie in Form von Strahlung entgegen der intuitiven Meinung nicht ausdehnend wirkt und die Expansion beschleunigt, sondern dass sie im Hinblick auf Äquivalenz von Energie und Masse ebenfalls als Masse beschrieben werden kann und somit der Strahlungsdruck dazu beiträgt, dass der Raum gravitativ kontrahiert und die Expansion verlangsamt.
Nun frage ich mich schon, wie das mit der stellaren Astrophysik in Einklang zu bringen ist. Hier argumentieren wir stets, dass der Strahlungsdruck der Eigengravitation entgegenwirkt. Wieso wird in der Kosmologie aber plötzlich der Strahlungsdruck sehr wohl und völlig gegensätzlich als gravitativ anziehend beschrieben - das würde übertragen auf Sterne bedeuten, dass diese gar nicht existieren dürften sondern sofort und noch schneller unter ihrem Druck kollabieren müssten.
Stellungnahme der Redaktion
Lieber Herr Janjic,
das ist wirklich eine sehr gute Frage. Es ist einerseits vollkommen richtig, dass jeglicher Druck an sich gravitativ wirkt. Positiver Druck erzeugt nach der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) eine gravitative Anziehung. Strahlung wirkt in diesem Sinne in der ART sogar doppelt anziehend: Durch ihre Energiedichte, und zusätzlich durch ihren Druck. Sie sehen vollkommen richtig, dass dies - wenn die ART wirklich die Natur allgemein beschreiben soll - nicht nur in den großen, weitgehend leeren Räumen der Kosmologie gelten kann, sondern auch innerhalb von Sterrnen oder hier auf der Erde gelten muss.
Also: Auch in Sternen wirkt die Strahlung gravitativ anziehend! Genau wie die Atome.
Und jetzt kommt die Lösung Ihres Rätsels: Beim Strahlungsdruck in Sternen geht es nicht um die gravitative Wirkung der Strahlung, sondern um die hydrodynamische. Die Photonen stoßen permanent mit Atomen zusammen und werden reflektiert oder absorbiert und re-emittiert. Dabei übertragen sie jedes Mal ihren Impuls auf die getroffenen Atome. In diesem Sinne wirken sie auf die Atome genau wie die Stöße der Atome untereinander: Sie erzeugen einen mechanischen Druck. Dieser ist es, der die Sterne am Kollabieren hindert. Bei den meisten Sternen ist der Druck durch die Stöße der Atome untereinander der bei weitem wichtigere Teil, aber der (meist winzige) mechanische Druck durch die Strahlung ist immer auch da. Nur bei sehr heißen Sternen, und nur in gewissen Zonen dieser Sterne, kann der Strahlungsdruck sogar der wichtigere Anteil werden.
Nun wurde also ein drittes Ereignis mit den LIGO - Instrumenten aufgezeichnet. Die Registrierung von GWs wird also zur Routine und die letzten Zweifler sollten nach Meinung der Autorin damit überzeugt sein.
Sicher, GW150914 war somit kein Einzelfall, nur dass damit immer noch nicht klarer wird, ob diese Messungen wirklich astronomische Ereignisse sind. Ein wichtiger Schritt nach vorne wäre gegeben, wenn endlich ein drittes Instrument zur Verfügung stände. Von einer Bestätigung der Messungen durch Beobachtungen im elektromagnetischem Spektrum kann weiterhin nur geträumt werden. Es wäre auch Vertrauen bildend, wenn mehr über die Statistik der Fehlsignale bekannt würde. Damit meine ich Ereignisse, die nur mit einem der Detektoren erkannt werden oder solche, die aus relativistischen Gründen nicht geltend gemacht werden können. Fragen zur Datenverarbeitung, insbesondere der Filterung und Signalaufarbeitung, bleiben genauso unbeantwortet. Damit nicht genug werden durch die Anzahl der Beobachtungen auch neue Fragen aufgeworfen: Warum haben alle gemessenen Signale annähernd eine gleiche Entfernung und ähnliche Massenverhältnisse? Und nach der im Artikel abgebildeten Himmelskarte, könnte man zur Auffassung gelangen, dass die wahrscheinlichen Orte der Ereignisse auf merkwürdige Weise mit der Milchstraße korrelieren.
Unbenommen, LIGO ist ein weiterer Schritt zur Gravitationswellen Astronomie, aber es bedarf noch vieler Anstrengungen bis sie wirklich etabliert ist. Mindestens bis dahin darf gezweifelt werden. Zweifel gehören zum Leben mit der Wissenschaft und es sollte tunlichst vermieden werden, Diskussionen und kritisches Hinterfragen mit ‚zweifelhaften‘ Argumenten zu unterbinden.
Stellungnahme der Redaktion
Komplexe Informationen zu der Fehlerstatistik gibt es in den Originalveröffentlichtungen.
Im übrigen darf in der Wissenschaft selbstverständlich gezweifelt werden!
Da stellen sich mir einige Fragen. Warum wurde die Sonde nicht sterilisiert? Es war ja von Anfang an klar, dass sie das Saturnsystem nach Missionsende nicht verlassen wird. Nun wird zwar nicht einer der Monde, aber dafür der Ringplanet mit irdischen Mikroben "verseucht". Raumsonden verglühen niemals vollständig beim Eintritt in eine Atmosphäre. Die größeren Teile bleiben i.R. ganz und fallen in das Planeteninnere. In jedem Fall gelangen so irdische Mikroben nun in die Saturnatmosphäre.
Als ich die neuesten Bilder des Großen Roten Flecks von der Sonde Juno gesehen habe, habe ich sofort an unsere Galaxie Milchstraße gedacht. Das ausgeprägte Zentrum und die Spiralarme sind deutlich erkennbar. Ist das Zufall ?
Stellungnahme der Redaktion
Ja und nein. Spiralige Strukturen treten stets auf, wenn ein dynamisches System differentiell rotiert, d.h. wenn die Umlaufperiode außenliegender Teile eines turbulenten Systems größer ist als die innenliegender Teile. Das ist sowohl bei Wirbelstürmen als auch bei den Scheiben von Galaxien der Fall.
Von dieser Gemeinsamkeit abgesehen ist jegliche Ähnlichkeit gewissermaßen Zufall, denn die wirkenden Kräfte und Mechanismen sind grundverschieden: Hier gasdynamische Reibung, atmosphärischer Auftrieb und Corioliskräfte, dort reine Schwerkraft und reibungsfreie Sternbewegungen.
Ich habe leise Zweifel an der Aussage: "Der Rote Zwerg geht dabei so sparsam mit seinen Brennstoffvorräten um, dass er für mehrere hundert Milliarden Jahre leuchten wird – viel länger als die Lebenserwartung unserer Sonne von rund zehn Milliarden Jahren." Diese Aussage gilt wohl nur für für einen Roten Zwerg der sich nicht in nächster Nähe eines sonnenähnlichen Sterns befindet. J0555-57Ab dürfte die Ausdehnung seines Partners (J0555-57A) zum Roten Riesen und die turbulente Phase beim Übergang zum Stadium des Weißen Zwerges wohl kaum überstehen.
Stellungnahme der Redaktion
Lieber Herr Funk,
vielen Dank für Ihre Zuschrift. Ich habe den Text noch um einen Satz ergänzt:
"Allerdings könnte die Nähe zu seinem sonnenähnlichen Nachbarstern sein Schicksal viel früher besiegeln, wenn sich dieser am Ende seiner Existenz zu einem Roten Riesen aufbläht und je nach Entwicklungspfad den Zwergstern möglicherweise verschluckt."
Das hat für mich, gelinde gesagt, ein Geschmäckle! Wenn ich sehe, wie viele Daten im Zuge der Klimawandel-Diskussion (siehe z.B. die E-Mail-Leaks beim IPCC, die Hockeystick-Kurve etc. p.p.) schon "in Einklang gebracht wurden" oder teilweise noch unverblümter ausgedrückt "bereinigt" wurden, und dazu Argumente wie schwindendes Augenlicht der Beobachter ins Feld geführt wird (subjektiver geht es ja wohl gar nicht mehr!), dann kann ich leider nichts Wissenschaftliches mehr daran entdecken! Schlimm, auf welchen Abwegen sich Wissenschaftler mittlerweile bewegen, nur um die Daten so hinzubekommen, dass es irgendwie in die Klimareligion passt und Subventionen fließen. Mir fehlen mittlerweile die Worte!
Mich als an der Astronomie-Interessierten erfreuen immer wieder diese aussagestarken und auch besonders für Laien informativen Fotos vom Universum. Dieses zeichnet sich aus durch die hervorgehobenen Ausschnitte, die auch zur Orientierung in der Sternwolke dienen. Vielen Dank!
Im sehr interessanten Artikel von A. Pohl in SuW 7/2017 wird die maximale Größe mit 0,15 mm angegeben. Dies ergibt sich aus dem Polarisationsgrad der Strahlung des Scheibenstaubes bei der Beobachtungs-Wellenlänge von 0,87 mm mit ALMA. Dabei ist der Polarisationsgrad am höchsten, wenn der Durchmesser der Streuteilchen etwas kleiner als die Wellenlänge ist.
Wenn man nur bei 0,87 mm beobachtet, wie kann man dann die frühere Annahme von etwa 1,5 mm großen Partikeln ausschließen? Geht das evtl. davon aus, dass das gemessene Maximum von 0,15 mm in Richtung 0,87 mm abnimmt und die Häufigkeit noch größerer Partikel bei 1,5 mm extrapoliert bedeutungslos wird? Könnte nicht auch eine bimodale Korngrößenverteilung vorliegen? Könnte man das mit ALMA z.B. bei 9 mm testen?
Stellungnahme der Redaktion
Herr Oczlon sieht den Sachverhalt vollkommen richtig. Die zentrale Aussage des Artikels ist in der Tat so zu verstehen, dass es eine maximale Teilchengröße gibt, für die die Millimeter-Polarisation am effektivsten ist (proportional zur Wellenlänge/(2Pi)). In unserem Fall, bei einer Beobachtungswellenlänge von 870 Mikrometer, tragen Teilchen mit einer Maximalgröße von ca. 150 Mikrometer am meisten zur polarisierten Intensität bei. Ist die Teilchengröße deutlich kleiner, so ist deren Streuopazität zu gering, um die thermische Staubemission zu streuen. Ist die Teilchengröße viel größer, so ist die Streuung nach vorne ausgerichtet und daher wird keine Polarisation in der Sichtlinie des Beobachters erwartet. Man beachte hierbei, dass sich unsere Abschätzungen auf die Annahme von kompakten, sphärischen Staubteilchen stützt. Es ist also nicht auszuschließen, dass es fraktale Staubteilchen in der Scheibe gibt, die eine hohe Porosität aufweisen. Da die Streu- und Polarisationseigenschaften von solch porösen Staubteilchen von den winzigen Fraktalbestandteilen bestimmt werden, könnte die totale Staubaggregatgröße trotzdem im Zentimeterbereich liegen. Des Weiteren stimme ich zu, dass eine bimodale Teilchengrößenverteilung nicht auszuschließen ist. Dies bedeutet, dass es zwei Staubpopulationen in der Scheibe geben könnte: Eine mit kleineren Teilchen (bis ~150 micron), die die Polarisation in der Scheibe dominiert und eine mit großen Teilchen (>>150 micron), die nicht zum polarisierten Streulicht beiträgt. Wie groß deren Anteil ist, könnte in der Tat durch ALMA Beobachtungen des polarisierten Lichts der Scheibe bei größeren Wellenlängen (z.B. bei 3 mm) getestet werden.
Schon der Name verrät, dass eine Prognose keine zwingende Vorhersage der Zukunft ist, stattdessen hat jemand aus unvollständigen Daten eine Schätzung (hoffentlich nach bestem Wissen und Stand der Wissenschaft) abgegeben, die dann mit mehr oder weniger hoher Wahrscheinlichkeit eintritt.
Dazu ein paar Beispiele: Stein rollt über Klippenrand, Prognose aus Gewicht des Steins, Entfernung zum Wasser, Windverhältnissen etc: "in 3 Sek wird es Platsch machen". Eine valide und mit hoher Wahrscheinlichkeit eintretende Vorhersage. Falls nicht ein Pelikan den Stein noch auffängt etc, aber die Eintreffenswahrscheinlichkeit liegt nahezu bei 100%
Ich gehe im Dunkeln durch den Frankfurter Stadtwald und höre Hufgetrappel auf mich zukommen. Prognose: "Ein Reiter oder ein entlaufendes Pferd wird gleich um die Ecke biegen". Kann sein, dass aus dem Zoo ein Zebra entlaufen ist, das würde ähnlich klingen, aber wahrscheinlich ist das nicht...
Ich gucke zum Himmel, sehe Blau über mir und denke "heute abend grillen". Das ist schon weniger sicher. Vielleicht ist eine Gewitterfront im Anmarsch und bevor ich Leute einlade, sollte ich nochmal den Wetterbericht checken (etc.). Kann selbst dann sein, dass ein Platzregen das Grillen beendet, aber die Wahrscheinlichkeit ist schon geringer, als beim bloßen Blick auf den Himmel.
Zurück zu den Sonnenflecken: es gab Gründe, zu vermuten, dass der Rhythmus ansteigt, so gesehen war das eine valide Prognose. Aber es war auch allen Beteiligten klar, dass der Wissensstand nicht erlaubt, das mit einer gewissen Zuversicht zu prognostizieren.
Sollte man dann auf Prognosen verzichten?
Wenn ich Krebs hätte und mein Arzt sagte: "Garantien kann ich keine geben", würde ich ihn trotzdem bitten, eine Abschätzung abzugeben, ob es 3 Wochen, 3 Monate oder 3 Jahre sind. Oder ob es vielleicht sogar heilbar ist. Je nach dem würde ich meine nächsten Tage/Wochen/Monate unterschiedlich ausrichten, immer wissend, dass es vielleicht auch anders kommt. Und trotzdem wäre ich für die Prognose dankbar.
Florence in Bewegung
09.09.2017, Alexander Reinders, RavensburgBeinahe-System
25.08.2017, Kaeru Gaman, GilserbergBraune Zwerge sind ja sozusagen Beinahe-Sterne. Dieser hier hat wohl ein Beinahe-Planetensystem, also eine Staubscheibe wie ein Proto-Planetensystem. Vielleicht haben das viele Braune Zwerge, man kann es nur normalerweise nicht beobachten, weil ja die Braunen Zwerge selbst schon schwierig genug zu finden sind. Mit PDS 110 haben wir jetzt ein Zentralgestirn dazu, um das dieses Beinahe-System kreist, und aufgrund der Durchleuchtung kann man es beobachten. Tolle Sache.
Objektiv zu wenig lichtstark
17.08.2017, Christian KollIhr Objektiv hat sich deshalb so gemüht, weil die Lichtstärke mit f/4 zu gering bemessen war. So war dann nur der allerhellste Meteor am Foto drauf.
Besseren Erfolg versprechen Objektive mit Lichtstärke f/1.8 oder f/1.4:
Mit einem 20mm f/1.8 habe ich in 3 Stunden ca. 12 Perseiden aufnehmen können (auch wetterbedingt von 13. auf den 14.08.).
Trotz der mageren Ausbeute haben Sie ein sehr schönes Stimmungsbild erhalten, Gratulation!
MfG
Christian Koll
Wieso gab es vor den ersten Sternen nur Wasserstoff und Helium?
16.08.2017, Reinhard Nürnberg, HamburgWie man ja weiß, entstehen alle Elemente durch Kernfusion. Dies passiert im Inneren von Sternen, bei Novae, Super- und Hyper-Novae. Dabei gilt: desto höher der Druck/die Dichte und die Temperatur, desto schwerere Elemente können entstehen. Und desto länger diese Bedingungen existieren, desto größere Mengen können fusionieren.
Aber sollten nicht sämtliche extremen Druck- und Temperatur-Verhältnisse auch in der ersten Zeit nach dem Urknall existiert haben? Wieso ging es nach der Fusion zu Helium nicht weiter? Ist das Weltall wirklich schneller "abgekühlt" als den Fusionsprozessen bei einer Super-Novae an Zeit zur Verfügung stehen?
Ich meine, so ein Stern explodiert! Das klingt nach einem gewaltigen, kurzen Prozess ;)
Ich hoffe, ich habe nicht etwas ganz simples beim Grübeln übersehen und würde mich über eine Antwort freuen.
Nein, Herr Nürnberg hat nichts ganz simples beim Grübeln übersehen. Er hat sogar den entscheidenden Punkt selbst herausgearbeitet. Es ist die kurze Zeit! Dass Supernovae viele ganz schwere Elemente in kurzer Zeit kochen können liegt daran, dass sie vorher als Stern sehr viel Zeit hatten, die mittelschweren Elemente (C, N, O, Ne, Na usw.) aus H und He zu erbrüten. Die hatte das frühe Universum nicht. Die Bildung von Deuterium und Helium aus H und Neutronen lief im frühen Universum auch völlig anders ab als in Sternen, siehe die "Expertenantwort" in SuW 02/2012, und vergleiche mit der pp- oder CNO-Kette in Sternen (dafür siehe Wikipedia oder ein beliebiges Astronomie-Lehrbuch).
Diese Unterschiede sind allerdings in keinerlei Hinsicht simpel, sondern nur durch detaillierte physikalische Modellierung zu erschließen.
U.B.
Lebenserwartung von J0555-57Ab (Heft 9/2017, S. 10)
12.08.2017, Martin Schade, BützowIst nicht ebenso anzunehmen, dass der Zwergstern, sobald die Atmosphäre des Nachbarsterns nahe genug ist, von dort Gas aufsammelt und damit größer wird, während der Nachbar dieses bis auf den Kern verliert - und damit soviel Masse verliert, dass er ausgeht?
Bei einer Umlaufzeit von 7,8 Tagen ist wohl anzunehmen, dass er schneller umläuft als sich der Hauptstern dreht, also müsste er durch die Gezeitenreibung gebremst werden und sich dem größeren Stern annähern. Ob das nun schneller geht, als dieser sich aufbläht?
Wenn nun etwas vom Hauptstern in seine Nähe kommt, dann müsste das auf eine Hyperbelbahn und den Zwergstern gelangen und fortgeschleudert werden. Der Zwergstern würde dabei gebremst. Demzufolge würde er den Hauptstern zerlegen, aber dessen Gas nicht selber aufsammeln.
Oder?
Gute Frage. Ein solcher Ablauf wäre ganz klar denkbar - so lange man nicht quantitative physikalische Modellrechungen für die Entwicklung solcher Systeme an der Hand hat. Die gibt es seit ca. 30 Jahren, in immer zunehmender Qualität und Realistik. Und die sagen ganz klar, dass stets der Kleine in den Großen "hineingerieben" und dann von ihm geschluckt wird. Den von Herrn Schade ins Spiel gebrachten Mechanismus von Materialtransfer aus den sich aufblähenden äußeren Schichten des Großen gibt es selbstverständlich (sowohl auf den Kleinen als auch aus dem System heraus), aber die Rechnungen zeigen, dass bei solchen Systemen die Verschmelzung einfach viel, viel schneller vonstatten geht als der Massentransfer.
Bei anderen Arten von Doppelsternsystemen kann er dagegen sehr wichtig werden: Wenn z.B. einer der Partner schon ein Weißer Zwerg ist (und weit genug weg ist), wenn der andere sich aufbläht, dann kann der Weiße Zwerg tatsächlich große Materiemengen aufnehmen. Auf diese Weise entstehen die verschiedenen Klassen von kataklysmischen Veränderlichen, die Nova-Explosionen und eventuell auch die Supernovae vom Typ Ia.
Ulrich Bastian
Sonnenfleckenzyklus (Heft 9 2017 S. 54)
12.08.2017, Martin Schade, Bützowin letzter Zeit gibt es des öfteren Artikel zu dem Fakt, daß die Sonne derzeit wenig aktiv ist. Ich meine, man sollte dazu mal im Archiv suchen und den Artikel "Der Sonnenfleckenzyklus im Präkambrium" S. 138 in "Spektrum der Wissenschaft" vom Oktober 1986 lesen. Damals ist das alles herausgefunden und erklärt worden.
Mit freundlichen Grüßen
Martin Schade
Warum wird der Strahlungsdruck je nach Maßstab unterschiedlich ausgelegt?
11.08.2017, Aleksandar Janjic, FreisingNun frage ich mich schon, wie das mit der stellaren Astrophysik in Einklang zu bringen ist. Hier argumentieren wir stets, dass der Strahlungsdruck der Eigengravitation entgegenwirkt. Wieso wird in der Kosmologie aber plötzlich der Strahlungsdruck sehr wohl und völlig gegensätzlich als gravitativ anziehend beschrieben - das würde übertragen auf Sterne bedeuten, dass diese gar nicht existieren dürften sondern sofort und noch schneller unter ihrem Druck kollabieren müssten.
Lieber Herr Janjic,
das ist wirklich eine sehr gute Frage. Es ist einerseits vollkommen richtig, dass jeglicher Druck an sich gravitativ wirkt. Positiver Druck erzeugt nach der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) eine gravitative Anziehung. Strahlung wirkt in diesem Sinne in der ART sogar doppelt anziehend: Durch ihre Energiedichte, und zusätzlich durch ihren Druck. Sie sehen vollkommen richtig, dass dies - wenn die ART wirklich die Natur allgemein beschreiben soll - nicht nur in den großen, weitgehend leeren Räumen der Kosmologie gelten kann, sondern auch innerhalb von Sterrnen oder hier auf der Erde gelten muss.
Also: Auch in Sternen wirkt die Strahlung gravitativ anziehend! Genau wie die Atome.
Und jetzt kommt die Lösung Ihres Rätsels: Beim Strahlungsdruck in Sternen geht es nicht um die gravitative Wirkung der Strahlung, sondern um die hydrodynamische. Die Photonen stoßen permanent mit Atomen zusammen und werden reflektiert oder absorbiert und re-emittiert. Dabei übertragen sie jedes Mal ihren Impuls auf die getroffenen Atome. In diesem Sinne wirken sie auf die Atome genau wie die Stöße der Atome untereinander: Sie erzeugen einen mechanischen Druck. Dieser ist es, der die Sterne am Kollabieren hindert. Bei den meisten Sternen ist der Druck durch die Stöße der Atome untereinander der bei weitem wichtigere Teil, aber der (meist winzige) mechanische Druck durch die Strahlung ist immer auch da. Nur bei sehr heißen Sternen, und nur in gewissen Zonen dieser Sterne, kann der Strahlungsdruck sogar der wichtigere Anteil werden.
Ulrich Bastian
Und wenn ich der Letzte bin: Mut zum Zweifeln. Kommentar zu "Gravitationswellen - die Dritte" in SuW 8/2017
04.08.2017, Hermann Fenger-Vegeler, BielefeldSicher, GW150914 war somit kein Einzelfall, nur dass damit immer noch nicht klarer wird, ob diese Messungen wirklich astronomische Ereignisse sind. Ein wichtiger Schritt nach vorne wäre gegeben, wenn endlich ein drittes Instrument zur Verfügung stände. Von einer Bestätigung der Messungen durch Beobachtungen im elektromagnetischem Spektrum kann weiterhin nur geträumt werden. Es wäre auch Vertrauen bildend, wenn mehr über die Statistik der Fehlsignale bekannt würde. Damit meine ich Ereignisse, die nur mit einem der Detektoren erkannt werden oder solche, die aus relativistischen Gründen nicht geltend gemacht werden können. Fragen zur Datenverarbeitung, insbesondere der Filterung und Signalaufarbeitung, bleiben genauso unbeantwortet. Damit nicht genug werden durch die Anzahl der Beobachtungen auch neue Fragen aufgeworfen: Warum haben alle gemessenen Signale annähernd eine gleiche Entfernung und ähnliche Massenverhältnisse? Und nach der im Artikel abgebildeten Himmelskarte, könnte man zur Auffassung gelangen, dass die wahrscheinlichen Orte der Ereignisse auf merkwürdige Weise mit der Milchstraße korrelieren.
Unbenommen, LIGO ist ein weiterer Schritt zur Gravitationswellen Astronomie, aber es bedarf noch vieler Anstrengungen bis sie wirklich etabliert ist. Mindestens bis dahin darf gezweifelt werden. Zweifel gehören zum Leben mit der Wissenschaft und es sollte tunlichst vermieden werden, Diskussionen und kritisches Hinterfragen mit ‚zweifelhaften‘ Argumenten zu unterbinden.
Komplexe Informationen zu der Fehlerstatistik gibt es in den Originalveröffentlichtungen.
Im übrigen darf in der Wissenschaft selbstverständlich gezweifelt werden!
U.B.
Umweltschutz?
25.07.2017, HobbyastronomRoter Fleck in der Jupiteratmosphäre
14.07.2017, Klaus Kreemer, MünchenDas ausgeprägte Zentrum und die Spiralarme sind deutlich erkennbar.
Ist das Zufall ?
Ja und nein. Spiralige Strukturen treten stets auf, wenn ein dynamisches System differentiell rotiert, d.h. wenn die Umlaufperiode außenliegender Teile eines turbulenten Systems größer ist als die innenliegender Teile. Das ist sowohl bei Wirbelstürmen als auch bei den Scheiben von Galaxien der Fall.
Von dieser Gemeinsamkeit abgesehen ist jegliche Ähnlichkeit gewissermaßen Zufall, denn die wirkenden Kräfte und Mechanismen sind grundverschieden: Hier gasdynamische Reibung, atmosphärischer Auftrieb und Corioliskräfte, dort reine Schwerkraft und reibungsfreie Sternbewegungen.
U.B.
Lebenserwartung von J0555-57Ab
13.07.2017, Reinhard FunkLieber Herr Funk,
vielen Dank für Ihre Zuschrift. Ich habe den Text noch um einen Satz ergänzt:
"Allerdings könnte die Nähe zu seinem sonnenähnlichen Nachbarstern sein
Schicksal viel früher besiegeln, wenn sich dieser am Ende seiner Existenz zu
einem Roten Riesen aufbläht und je nach Entwicklungspfad den Zwergstern
möglicherweise verschluckt."
Viele Grüße aus Heidelberg,
Dr. Tilmann Althaus
"Daten in Einklang bringen"...
30.06.2017, Damian Vollmert, SchmallenbergDie Große Sagittarius-Sternwolke
28.06.2017, Hans KrommGröße der Staubpartikel in zirkumstellarer Scheibe
17.06.2017, Dr. Martin Oczlon, WieslochIm sehr interessanten Artikel von A. Pohl in SuW 7/2017 wird die maximale Größe mit 0,15 mm angegeben. Dies ergibt sich aus dem Polarisationsgrad der Strahlung des Scheibenstaubes bei der Beobachtungs-Wellenlänge von 0,87 mm mit ALMA. Dabei ist der Polarisationsgrad am höchsten, wenn der Durchmesser der Streuteilchen etwas kleiner als die Wellenlänge ist.
Wenn man nur bei 0,87 mm beobachtet, wie kann man dann die frühere Annahme von etwa 1,5 mm großen Partikeln ausschließen? Geht das evtl. davon aus, dass das gemessene Maximum von 0,15 mm in Richtung 0,87 mm abnimmt und die Häufigkeit noch größerer Partikel bei 1,5 mm extrapoliert bedeutungslos wird? Könnte nicht auch eine bimodale Korngrößenverteilung vorliegen? Könnte man das mit ALMA z.B. bei 9 mm testen?
Herr Oczlon sieht den Sachverhalt vollkommen richtig. Die zentrale Aussage des Artikels ist in der Tat so zu verstehen, dass es eine maximale Teilchengröße gibt, für die die Millimeter-Polarisation am effektivsten ist (proportional zur Wellenlänge/(2Pi)). In unserem Fall, bei einer Beobachtungswellenlänge von 870 Mikrometer, tragen Teilchen mit einer Maximalgröße von ca. 150 Mikrometer am meisten zur polarisierten Intensität bei. Ist die Teilchengröße deutlich kleiner, so ist deren Streuopazität zu gering, um die thermische Staubemission zu streuen. Ist die Teilchengröße viel größer, so ist die Streuung nach vorne ausgerichtet und daher wird keine Polarisation in der Sichtlinie des Beobachters erwartet. Man beachte hierbei, dass sich unsere Abschätzungen auf die Annahme von kompakten, sphärischen Staubteilchen stützt. Es ist also nicht auszuschließen, dass es fraktale Staubteilchen in der Scheibe gibt, die eine hohe Porosität aufweisen. Da die Streu- und Polarisationseigenschaften von solch porösen Staubteilchen von den winzigen Fraktalbestandteilen bestimmt werden, könnte die totale Staubaggregatgröße trotzdem im Zentimeterbereich liegen. Des Weiteren stimme ich zu, dass eine bimodale Teilchengrößenverteilung nicht auszuschließen ist. Dies bedeutet, dass es zwei Staubpopulationen in der Scheibe geben könnte: Eine mit kleineren Teilchen (bis ~150 micron), die die Polarisation in der Scheibe dominiert und eine mit großen Teilchen (>>150 micron), die nicht zum polarisierten Streulicht beiträgt. Wie groß deren Anteil ist, könnte in der Tat durch ALMA Beobachtungen des polarisierten Lichts der Scheibe bei größeren Wellenlängen (z.B. bei 3 mm) getestet werden.
Adriana Pohl
Prognosen und die Wirklichkeit
15.06.2017, Torsten Irion, FrankfurtDazu ein paar Beispiele:
Stein rollt über Klippenrand, Prognose aus Gewicht des Steins, Entfernung zum Wasser, Windverhältnissen etc: "in 3 Sek wird es Platsch machen". Eine valide und mit hoher Wahrscheinlichkeit eintretende Vorhersage. Falls nicht ein Pelikan den Stein noch auffängt etc, aber die Eintreffenswahrscheinlichkeit liegt nahezu bei 100%
Ich gehe im Dunkeln durch den Frankfurter Stadtwald und höre Hufgetrappel auf mich zukommen. Prognose: "Ein Reiter oder ein entlaufendes Pferd wird gleich um die Ecke biegen". Kann sein, dass aus dem Zoo ein Zebra entlaufen ist, das würde ähnlich klingen, aber wahrscheinlich ist das nicht...
Ich gucke zum Himmel, sehe Blau über mir und denke "heute abend grillen". Das ist schon weniger sicher. Vielleicht ist eine Gewitterfront im Anmarsch und bevor ich Leute einlade, sollte ich nochmal den Wetterbericht checken (etc.). Kann selbst dann sein, dass ein Platzregen das Grillen beendet, aber die Wahrscheinlichkeit ist schon geringer, als beim bloßen Blick auf den Himmel.
Zurück zu den Sonnenflecken: es gab Gründe, zu vermuten, dass der Rhythmus ansteigt, so gesehen war das eine valide Prognose. Aber es war auch allen Beteiligten klar, dass der Wissensstand nicht erlaubt, das mit einer gewissen Zuversicht zu prognostizieren.
Sollte man dann auf Prognosen verzichten?
Wenn ich Krebs hätte und mein Arzt sagte: "Garantien kann ich keine geben", würde ich ihn trotzdem bitten, eine Abschätzung abzugeben, ob es 3 Wochen, 3 Monate oder 3 Jahre sind. Oder ob es vielleicht sogar heilbar ist. Je nach dem würde ich meine nächsten Tage/Wochen/Monate unterschiedlich ausrichten, immer wissend, dass es vielleicht auch anders kommt. Und trotzdem wäre ich für die Prognose dankbar.