Willkommen, Gast
Benutzername: Passwort: Angemeldet bleiben:
  • Seite:
  • 1

THEMA: Entfernungsmessung

Entfernungsmessung 17 12. 2019 17:37 #62453

  • Rhea
  • Rheas Avatar Autor
  • Offline
  • Forum Neuling
  • Forum Neuling
  • Beiträge: 44
  • Dank erhalten: 15
Liebe Moderatoren,

ich hätte da mal wieder ein paar (für euch) einfache Fragen zum Thema Veränderliche/Entfernungsmessung:

1. Kannte Henrietta Leavitt denn da schon die Entfernung zur SMC, denn die braucht sie ja für ihre Berechnungen?
2. Und wenn ja, wie wurde die Entfernung zur SMC ermittelt?
3. Warum unterliegen nicht alle Sterne dem Kappa-Mechanismus? Wovon ist das abhängig? Hab ich im Video was überhört??

Liebe Grüße
Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 17 12. 2019 19:06 #62455

Hier ist das wohl ganz gut zusammengefasst
www.leifiphysik.de/astronomie/kosmologie...immung-mit-cepheiden
1912 untersuchte Henrietta Swan LEAVITT (1868 - 1921) am Harvard College Observatorium Fotoplatten mit Aufnahmen der sehr hellen pulsierenden Sterne in der kleinen Magellanschen Wolke (Abb. 1). Sie fand dabei heraus, dass die Helligkeiten einer Gruppe von 25 Sternen in der kleinen Magellanschen Wolke, die dem Stern δ Cephei gleichen, mit ihrer Periode in Zusammenhang stehen.
wiki: Alpha Cephei, der hellste Stern im Kepheus, ist etwa 49 Lichtjahre entfernt.
Allerdings:
δ Cephei Entfernung zur Erde: 887,1 Lichtjahre

1) Zu ihrer Zeit ging es wohl nur um relative Entfernungen. Wenn ich nicht irre, wurde die LMC zur Referenzentfernung.

wiki:
Vor diesen Entdeckungen konnte man nur mit Entfernungen bis zu 100 Lichtjahren rechnen, danach stellten Distanzen bis zu 10 Millionen Lichtjahren kein Problem mehr dar.
dSMC = 199.000 Lichtjahre
dLMC = 163.000 Lichtjahre

2) 1913 konnte Ejnar Hertzsprung dann die Entfernung einiger näherer Cepheiden bestimmen und so die Beziehung zwischen Periode und scheinbarer Helligkeit zu einer zwischen Periode und Leuchtkraft machen.

3) wiki:
Im Allgemeinen herrscht in einem Stern ein Kräftegleichgewicht. Das heißt, die Gravitationskraft, die den Stern zu kontrahieren versucht, wird ausgeglichen durch den Strahlungsdruck, der durch die Kernfusion im Inneren entsteht.
Abweichungen von diesem Gleichgewicht können dazu führen, dass der Stern pulsiert. Ist zum Beispiel der Radius des Sterns kleiner, als es dem Gleichgewichtszustand entsprechen würde, überwiegt der Strahlungsdruck und der Stern expandiert. Wegen der Massenträgheit führt diese rücktreibende Kraft dazu, dass der Stern sich dabei über den Gleichgewichtspunkt hinaus ausdehnt; nun dominiert die Gravitation und der Stern schrumpft wieder. Es entsteht also eine Oszillation, der Stern pulsiert. Bei den meisten Sternen (wie z. B. auch der Sonne) sind diese Pulsationen allerdings sehr klein. Die Stärke der Pulsation hängt daher von der Art der rücktreibenden Kraft ab.
wiki:
Die Helligkeitsänderungen, die bei Cepheiden durch den Kappa-Mechanismus ausgelöst werden, sind in erster Linie nicht auf eine Radiusänderung des Sterns zurückzuführen, sondern, wie oben beschrieben, auf eine Änderung des Drucks und der Temperatur im Inneren des Sterns.
Folgende Benutzer bedankten sich: Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 17 12. 2019 22:22 #62459

  • Rhea
  • Rheas Avatar Autor
  • Offline
  • Forum Neuling
  • Forum Neuling
  • Beiträge: 44
  • Dank erhalten: 15
Lieber ra-raisch,

vielen Dank für die große Mühe und ausführliche Antwort!
Frage 3 ist damit geklärt, es geht wohl um Wahrscheinlichkeiten/Zufälle (Kräftegleichgewicht vorhanden oder nicht).
Darf ich bei Frage 1 und 2 nochmal nachhaken?

Im Video von J.M.G. zum Thema (Pulsationsveränderliche Sterne) geht es um Henrietta Swan Leawitt und ihre Formel zur Magnitudenberechnung Veränderlicher Sterne:
M = a + b log (P/Tage)
im Video 7.30 erklärt Herr Gaßner, dass Leawitt wusste, dass delta Cephei in der Kleinen Mag. Wolke ca. 887 Lichtjahre entfernt ist und damit ihre Berechnungen durchführen konnte. Das hört sich jetzt nicht nach relativer Entfernung an... Woher kannte sie diesen Abstand? Bisher gab es doch nur die Parallaxenmethode...

LG Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 17 12. 2019 23:37 #62463

Ein Cepheide ist ein pulsierender Stern, der im Hertzsprung - Russel - Diagramm eine begrenzte Lebensphase durchmacht. Nur in dieser Phase pulsiert er.
Er ändert dabei ständig seinen Radius und damit seinen Strahlungsdruck von innen und seinen Gravitationsdruck von außen.
Die Henrietta hat herausgefunden, dass die Helligkeit des Sterns unmittelbar mit dessen Pulsationsfrequenz zusammen hängt.

Also je schneller er schwingt, umso heller ist er und umgekehrt.
Und wenn man diesen Zusammenhang kennt, dient ein solcher Stern als Standardkerze,
da man weiß, welche Strahlungsleistung er vor Ort hat.
Die Schwingungsfrequenz ist unmittelbar korreliert zu Strahlungsleistung.

Dies ist nur ein kleiner Einwurf, um die Diskussion in der richtigen Richtung zu halten.

Thomas
Folgende Benutzer bedankten sich: Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 18 12. 2019 00:47 #62466

  • Rhea
  • Rheas Avatar Autor
  • Offline
  • Forum Neuling
  • Forum Neuling
  • Beiträge: 44
  • Dank erhalten: 15
Oh, Fehler meinerseits:
Delta Cephei ist natürlich nur 887 LJ entfernt und n i c h t in der SMC!! Ich hätte besser lesen sollen: "Sie fand dabei heraus, dass die Helligkeiten einer Gruppe von 25 Sternen in der kleinen Magellanschen Wolke, die dem Stern δ Cephei gleichen, mit ihrer Periode in Zusammenhang stehen" (Zitat ra-raisch, siehe oben!)
Ich hab das Video nochmal angeschaut, es hört sich echt so an (bei ca. 7 Min 40 sec), als wäre Henrietta der Abstand zur SMC bekannt gewesen... hab ich wohl falsch verstanden, kann gar nicht sein! 199.000 Lichtjahre!! Sorry, es geht wohl doch "nur" um relative Entfernungsabschätzung, im Verhältnis von Helligkeit zur Periode. Puh, jetzt hab ich euch eine Menge Arbeit gemacht ;) Danke und Gruß Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 18 12. 2019 02:14 #62468

Was ist "SMC" ?
Es wäre gut solche Abkürzungen wenigstens einmal auszuschreiben damit jeder weis was gemeint ist.

assume good faith

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

assume good faith

Entfernungsmessung 18 12. 2019 02:35 #62469

  • Rhea
  • Rheas Avatar Autor
  • Offline
  • Forum Neuling
  • Forum Neuling
  • Beiträge: 44
  • Dank erhalten: 15
Small magellanic cloud = SMC
Large magellanic cloud = LMC
Sorry, stimmt, hätte ich einmal ausschreiben können!

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 19 12. 2019 17:04 #62498

  • Rhea
  • Rheas Avatar Autor
  • Offline
  • Forum Neuling
  • Forum Neuling
  • Beiträge: 44
  • Dank erhalten: 15
Jetzt habe ich in der Wissensbox die Antwort auf alle meine Fragen gefunden:
H. Leavitt hat nicht nur die Cepheiden auf den Fotoplatten entdeckt, sondern (wie ihr oben erklärt habt) den Zusammenhang zwischen Periode und absoluter Helligkeit hergestellt u n d deren Leuchtkraft an delta Cephei, dessen Entfernung durch Parallaxenmethode bekannt war, geeicht. D.h. sie kam tatsächlich auf einen absoluten Entfernungswert, wenn sie einen Cepheiden in der SMC auswählte, dann seine scheinbare Helligkeit (m) und die Dauer der Helligkeitsänderung bestimmt hat. Aus ihrer Tabelle (von den Fotoplatten) konnte sie dann die absolute Helligkeit (M) ablesen. Mit der Gleichung
m - M = - 5 + 5 log d kommt sie dann auf die Entfernung des Sterns (d).

Sind noch Fehler drin??
Gruß Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 19 12. 2019 19:46 #62504

Rhea schrieb: m - M = - 5 + 5 log d kommt sie dann auf die Entfernung des Sterns (d).

Sind noch Fehler drin??

Im Prinzip richtig:

m - M = - 5 + 5 lg (d/pc) = 5 lg (d/10pc) = 5 lg (d/Mpc) +25

Dimensionslose Gleichungen mit privatgenormten Größen sind mir ein Greuel, auch wenn sie früher und sogar heute noch üblich sind.

Mit "log" sollte man vorsichtig sein, das wird sowohl allgemein als auch für lg als auch für ln (zB Boltzmann) benützt.

Rhea schrieb: deren Leuchtkraft an delta Cephei, dessen Entfernung durch Parallaxenmethode bekannt war, geeicht.

Ich denke, dass die Entfernung zwar nicht bekannt war, aber dass sie doch einigermaßen abgeschätzt werden konnte. Wichtig war bereits die relative Entfernungsmessung über weit größere Distanzen.
Folgende Benutzer bedankten sich: Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 05 01. 2020 23:59 #63370

  • Rhea
  • Rheas Avatar Autor
  • Offline
  • Forum Neuling
  • Forum Neuling
  • Beiträge: 44
  • Dank erhalten: 15
Die (dimensionlose) Gleichung stammt von Jörn Müller!!! Aber danke fürs Umstellen!
Gruß Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

Entfernungsmessung 06 01. 2020 00:41 #63373

Rhea schrieb: Die (dimensionlose) Gleichung stammt von Jörn Müller!!! Aber danke fürs Umstellen!
Gruß Rhea

Naja die Gleichung ist vollkommen üblich, aber wenn man es nicht kennt, kann man wenig damit anfangen.
Ich benütze nur vollständige Gleichungen, dann kann ich sie blind in den Rechner einsetzen.
Die SI-Konventionen drängen auch zu einer klaren eindeutigen Schreibweise. Aber solange die Größensymbole frei verwendet werden dürfen, kann sich ja niemand beschweren, wenn d=D/pc gemeint ist.... und die freie Benennung der Größen wird sich so schnell kein Physiker nehmen lassen.
Folgende Benutzer bedankten sich: Rhea

Bitte Anmelden oder Registrieren um der Konversation beizutreten.

  • Seite:
  • 1
Powered by Kunena Forum