Einführung in die Astronomie Teil 1 - Der Sternenhimmel
1.1 Welche Himmelsobjekte gibt es?
Es folgt eine kleine Aufzählung der Arten von Himmelsobjekten, die von
Hobbyastronomen mit bloßem Auge, Fernglas und Teleskop beobachtet werden
können. Aus gutem Grund habe ich in dieser Seite keine Fotos von
Himmelsobjekten eingebaut, sondern Zeichnungen. In Amateurteleskopen sehen die
Himmelsobjekte lange nicht so eindrucksvoll aus, wie auf schönen, bunten Bildern in
Astronomiebüchern.
Nebel und Galaxien erscheinen nur als matte, graue Flecken und Planeten haben
beim Blick durch ein kleines Teleskop nur die Größe eines
Stecknadelkopfes.
Die meisten Zeichnungen stammen von
Detlev Niechoy (vielen Dank dafür, Detlev!). Er ist ein
Meister auf diesem Gebiet. Solche Zeichnungen verlangen jahrelange Erfahrung.
Seien Sie daher bitte nicht enttäuscht, wenn Sie beim ersten Blick
durch ein Teleskop weniger sehen.
- Sonne:
- Die Sonne ist mit 1.392.000km Durchmesser das größte Objekt unseres
Sonnensystems. Sie ist so groß, daß die Erde in ihr 1294000 mal
Platz hätte. Ihre Oberflächentemperatur beträgt 6000°C. Die
Sonne bezieht ihre Energie durch Umwandlung von Wasserstoff zu
Helium.
Im Teleskop sieht man gelegentlich dunkle Sonnenflecken (ca. 1500°C
kühlere Stellen auf der Sonnenoberfläche). Mit speziellem Teleskopzubehör
(teuer!) wie z.B. Protuberanzenansatz oder H-alpha-Filter kann man noch weitere
Einzelheiten auf der Sonne erkennen.
Aber Achtung: niemals mit bloßem Auge, Fernglas oder Fernrohr
direkt in die Sonne schauen. Schwere Augenschäden bis hin zur Erblindung
können die Folge sein!
Mond:
- Der Mond (Durchmesser: 3476km) umkreist die Erde in einem Abstand von 384.400km.
Schon mit einem kleinen Fernrohr erkennt man zahlreiche Gebirge und Krater.
Die beste Zeit für die Mondbeobachtung bieten die Tage um das 1. bzw. letzte
Viertel. Der Mond kehrt der Erde stets die selbe Seite zu, so daß die
Mondrückseite erst mit Hilfe von Raumsonden erforscht werden konnte.
Merkur:
Merkur ist mit einer mittleren Entfernung von 57.9Mill km von der
Sonne der sonnennächste (d.h. innerste) Planet. Seine Oberflächentemperatur
schwankt zwischen +400° und -100°C. Merkur steht recht Nahe
bei der Sonne am Himmel. Daher ist er auch nur für kurze Zeit vor
Sonnenaufgang am Morgenhimmel bzw. nach Sonnenuntergang am Abendhimmel
sichtbar. Die besten Zeiten für die Merkurbeobachtung von Europa aus
ergeben sich im Frühling kurz nach Sonnenuntergang und im Herbst
kurz vor Sonnenaufgang.
Venus:
Die Venus ist mit einer Entfernung von 108.2Mill km von der Sonne der
zweitinnerste Planet. Sie kann als sehr heller Abend- oder Morgenstern
gesehen werden. Venus ist nach Sonne und Mond das hellste Gestirn am
Himmel. Ihre Oberfäche ist von einer undurchsichtigen Atmosphäre
aus Kohlendioxid umgeben. Wegen des damit verbundenen Treibhauseffekts
ist es auf der Venus so heiß, daß selbst Blei schmelzen würde
(+400°C). Im Fernrohr zeigt die Venus ähnliche Lichtphasen wie
unser Mond.
Erde:
- Sie ist mit einer Entfernung von 150Mill km von der Sonne der
drittinnerste Planet. Die Erde ist der einzige bekannte Platz im Universum
auf dem menschliches Leben möglich ist.
Mars:
Mars ist der 4. Planet im Sonnensystem (Entfernung von der Sonne:
228Mill km). Von der Erde aus gesehen sieht Mars aus wie ein sehr heller
rötlicher Stern. Im Fernrohr erkennt man bei starker Vergrößerung
mehrere Oberflächendetails sowie seine Polkappen aus gefrorenem
Kohlendioxid. Gelegentlich kommt es vor, daß Sandstürme den Planeten
einhüllen und die Sicht auf seine Oberfläche versperren. Mars besitzt
zwei kleine Monde, die jedoch zu klein sind um sie in Amatuerfernrohren zu
sehen.
Kleinplaneten:
- Zwischen Mars und Jupiter erstreckt sich eine Zone, in der sich tausende
kleiner Himmelskörper, die sog. Kleinplaneten (manchmal auch Asteroiden
bzw. Planetoiden genannt), befinden. Der größte von ihnen, Ceres ist
nur 914km groß. Um sie zu sehen, benötigt man ein Fernglas und eine gute
Sternkarte, denn man muß sehr genau wissen, wo man sie am Himmel zu suchen hat.
Denn sonst hat man keine Chance sie zu finden.
Kleinplaneten sehen im Fernglas oder Teleskop nur punktförmig aus - genau wie
Sterne auch. Man erkennt sie nur daran, daß sie sich innerhalb
von mehreren Nächten relativ zu den Sternen bewegen.
Jupiter:
Jupiter ist der 5. (Entfernung von der Sonne: 778Mill km) und größte
Planet im Sonnensytem. Sein Äquatordurchmesser beträgt 143.000km.
Mit bloßem Auge betrachtet ist Jupiter eines der auffälligsten Gestirne
am Nachthimmel. Schon mit einem Fernglas sieht man die 4 größten der
16 Jupitermonde. Im Teleskop erkennt man auf Jupiter mehrere
Bänder und Flecken, bei denen es sich um Strukturen in seiner
Atmosphäre (Hoch- und Tiefdruckgebiete, Wirbelstürme) handelt.
Außerdem sieht man, daß Jupiter stark abgeplattet ist - eine Folge seiner
schnellen Rotation. Jupiter dreht sich in weniger als 10 Stunden einmal
um seine Achse. Auch Jupiter besizt ein Ringsystem. Jedoch sind seine
Ringe so schmal, daß man sie in Amateurteleskopen nicht sehen kann.
Saturn:
Der 6. Planet (Entfernung von der Sonne: 1.4Mrd km).
Wird oft wegen seines Ringes als "der schönste" Planet im
Sonnensystem" bezeichnet. Um den Ring zu sehen, genügt schon ein
Fernrohr mit 50mm Objektivöffnung und 50-fache Vergrößerung.
Mit bloßem Auge sieht Saturn wie ein heller Stern aus. Der Planet wird
von mindestens 18 Monden begleitet. Die größten kann man schon in
Amateurfernrohen sehen.
Uranus:
- Der 7. Planet (Entfernung von der Sonne: 2.87Mrd km).
Uranus ist der erste Planet, der mit Hilfe des Teleskops entdeckt
wurde (1781). Um ihn zu sehen, braucht man mindestens ein Fernglas und eine
gute Sternkarte. Im Fernrohr erscheint er als ein winziges, blau-grünes
Scheibchen ohne irgendwelche Oberflächendetails. Uranus besitzt 17 Monde und
9 schmale, dunkle Ringe, die jedoch nicht in Amateurteleskopen gesehen
werden können.
Neptun:
- Der 8. Planet (Entfernung von der Sonne: 4.5Mrd km).
Neptuns Existenz wurde 1846 aufgrund von Störungen in der Uranusbahn
theoretisch vorhergesagt. Um Neptun sehen zu können genügt ein
Fernglas und eine sehr gute Sternkarte. Im Fernrohr erscheint er als
ein winziges Scheibchen ohne erkennbare Details. Die 8 Neptunmonde
und die 4 Neptunringe sind in Amateurteleskopen unsichtbar.
Pluto:
- Pluto ist mit einer mittleren Entfernung von 5.9Mrd km von der Sonne
der äußerste Planet. Seine Umlaufbahn ist sehr exzentrisch
(ellipsenförmig),
so daß sie zum Teil innerhalb der Neptunbahn verläuft (von 1979 bis 1999
ist Pluto der Sonne näher als Neptun). Um Pluto zu sehen braucht man
schon ein großes Amateurfernrohr (ca. 40cm Öffnung), einen sehr dunklen
Himmel und eine sehr gute Sternkarte (man muß schon ganz genau wissen,
wo man ihn suchen muß). Obwohl Pluto der kleinste Planet im Sonnensystem
ist (Duchmesser: 2340km, d.h. er ist kleiner als unser Mond!), besitzt er
einen 1200km großen Mond.
Sternschnuppen:
- Bei Sternschnuppen (auch Meteore genannt) handelt es sich um
Kleinkörper (z.B. Staub) aus dem Sonnensystem, die in die Erdatmosphäre
eintreten und dort verglühen. Manchmal gelangen unverglühte Reste davon
auf die Erdoberfläche. Diese Reste bezeichnet man als dann Meteoriten.
Zodikallicht:
- Beim Zodikallicht (auch Tierkreislicht) handelt es sich um eine
pyramidenförmige Erhellung des Himmels über der Sonnenauf- bzw.
Untergansstelle (nicht zu verwechseln mit der Dämmerung!). Das
Zodikallicht entsteht durch Reflexion des Sonnenlichts an
Staubwolken in der Ekliptik.
Kometen:
Bei Kometen handelt es sich um einige km große Körper aus
Eis und Staub, die die Sonne auf extrem langgestreckten,
ellipsenförmigen Bahnen umkreisen. Kommt ein Komet in
Sonnennähe, so beginnt er zu verdampfen und bildet dabei einen
mehr oder weniger auffälligen Schweif. Die Zeichnug zeigt den
Kopf des Kometen Hale-Bopp im Frühjahr 1997.
Sterne:
- Bei Sternen handelt es sich um selbstleuchtende Himmelskörper, die
ihre Energie durch Prozesse aus ihrem Inneren beziehen. Die kleinsten
Sterne (weiße Zwerge) sind nicht viel größer als ein Planet,
während die größten (Überriesen) bis zu 1000 mal
größer als unsere Sonne sind.
Alle Sterne, außer unserer Sonne, sind so weit weg (viele Billionen km),
daß sie im Teleskop auch bei stärkster Vergrößerung nur
punktförmig erscheinen.
Doppelsterne:
Als Doppelsterne bezeichnet man Sternpaare, die nahe am Himmel beieinander
stehen. Wenn die Sterne nur zufällig von der Erde aus gesehen nebeneinander
stehen und in Wirklichkeit nichts miteinander zu tun haben, spricht man von
"optischen Doppelsternen". Falls die Sterne wirklich räumlich eng
beieinander stehen und sich gegenseitig umkreisen, dann bezeichnet man sie als
"physische Doppelsterne".
Das nebenstehende Bild zeigt den Doppelsten Beta Cygni im Sternbild Schwan (die beiden
bunten Sterne), gezeichnet von Uwe Helten.
Veränderliche Sterne:
Als Veränderliche Sterne bezeichnet man Sterne, deren Helligkeit
variiert. Der Grund dafür können Bedeckungen eines Sterns durch einen
anderen (Bedeckungsveränderliche) oder physische Veränderungen im Stern
selber (z.B. Pulsation der Sternatmosphäre) sein. Die Zeichnung zeigt
den Veränderlichen R Leonis und einige Vergleichssterne.
Typische Objekte: Algol im Perseus (Bedeckumgsveränderlicher),
Delta Cephei (Pulsationsveränderlicher)
Novae:
- Novae sind eine Form der Veränderlichen Sterne. Sie zeigen einen
plötzlichen
Helligkeitsanstieg (innerhalb von Stunden bis Monaten) um einen Faktor
1000 bis 100.000.000, um dann innerhalb mehrerer Jahren wieder zu ihrer
Normalhelligkeit zurüchzukehren. Bei Novae handelt es sich um enge
Doppelsterne aus einem weißen Zwerg und einem kühlen roten Stern.
Der rote Stern gibt Masse an den weißen Zwerg ab. Bei einer bestimmten
Temperatur kommt es dann auf dem weißen Zwerg zu einer Expolsion.
Supernovae:
- Supernovae zeigen einen ähnlichen Helligkeitsverlauf wie Novae, aber mit
einem wesentlich stärkerem Helligkeitsausbruch (um einen Faktor von
100.000.000
und mehr). Eine Supernova entsteht z.B. durch den Zusammenbruch eines
massereichen Sterns am Ende seines Lebens.
Supernovae sind so hell, daß man sogar mit Amateurteleskopen noch
Supernovaeausbrüche beobachten kann, die in weit entfernten Galaxien stattfinden.
Aber leider (Gott sei Dank?) sind Supernovae recht selten.
Offene Sternhaufen:
Als offene Sternhaufen bezeichnet man lockere Gruppen von etwa 20 bis
300 Sternen. Da man offene Sternhaufen hauptsächlich Nahe der
Milchstraßenebene
findet, nennt man sie auch galaktische Sternhaufen.
Offene Sternhaufen sind sehr schöne Objekte im Feldstecher oder kleinem
Fernrohr. Die Zeichnung zeigt den offenen Sternhaufen M35 im Sternbild
Zwillinge.
Typisches Objekt:
Plejaden (M45)
Kugelsternhaufen:
Dichte Ansammlungen von Sternen mit zwischen 10.000 und 10.000.000
Mitgliedern.
Kugelsternhaufen erscheinen im Fernglas oder kleinem Fernrohr nur
als blaße Nebelflecken. In größeren Amateurteleskopen
(ab 15 bis 20cm Objektivöffnung) werden sie zu einem Diadem am Himmel!
Typisches Objekt:
M13 im Herkules.
Gasnebel:
Bei Gasnebeln handelt es sich um eine wolkenartige Verdichtung interstellarer
Materie, die durch nahe Sterne beleuchtet (Reflexionsnebel) oder zum
Leuchten angeregt wird (Emissionsnebel). Steht kein Stern in der Nähe,
so bleiben sie dunkel (Dunkelwolken).
Um Gasnebel zu beobachten braucht man in der Regel einen sehr
dunklen Himmel, eine lichtstarke Optik und eventuell einen
sog. Nebelfilter. Sie erscheinen in kleinen Teleskopen nur als
blaße, graue Objekte. Die Farben der Nebel kommen erst auf
langbelichteten Fotos zum Vorschein. Also: Nicht enttäuscht sein,
wenn die Nebel nicht so bunt aussehen wie auf Fotos in
Astronomiebüchern!
Typisches Objekt:
der
große Orionnebel (M42)
Planetarische Nebel:
Bei Planetarischen Nebeln handelt es sich um mehr oder weniger
regelmäßige ring-, oder kreisförmige Nebelflecken um einen Zentralstern
(weißer Zwerg). Der Name stammt daher, daß diese Nebel bei der Beobachtung
im Fernrohr aussehen wie ein kleines, blaß leuchtendes Planetenscheibchen.
Typisches Objekt:
der
Ringnebel in der Leier (M57)
Milchstraße:
- Alle mit bloßem Auge sichtbaren Sterne (auch unsere Sonne),
Sternhaufen sind Mitglieder eines ca. 100.000 Lichtjahre großen
Sternsystems, der Milchstraße. Sie enthält ca. 200Mrd Sterne.
Die Sterne in Sonnennähe sehen wir als einzelne Sterne über den ganzen
Himmel verteilt, die entfernteren verschwimmen zu einem hellen
Band (Michstraße). Die Milchstraße hat etwa die Form einer flachen
Scheibe mit einer Verdickung in der Mitte. Unsere Sonne befindet sich
in etwa 25.000 Lichtjahre Entfernung vom Zentrum.
Die Milchstraße erscheint am schönsten in den Sommermonaten. Um
sie zu beobachten sollte man sich unbedingt einen dunklen Beobachtungsplatz
suchen. Denn es macht riesigen Spaß von einem dunklen Platz aus
mit einem Fernglas in der Milchstraße herumzustöbern!
Galaxien:
Galaxien sind Sternsysteme wie unsere Milchstraße.
Sie erscheinen in Teleskop in der Regel nur als blaße, graue, verwaschene
Objekte. Das Bild links zeigt das Zentrum des Andromeda-Nebels.
Die oft typischen Spiralarme kommen erst auf langbelichteten
Fotos zum Vorschein. Also nicht enttäuscht sein, wenn eine Galaxie
im Teleskop nicht so schön aussieht wie auf einem Foto, das mit einem
großen Teleskop gemacht wurde! Als Amateur mit kleinem Fernrohr können
Sie froh sein, wenn Sie eine Galaxie überhaupt zu Gesicht bekommen.
Typisches Objekt:
der
Andromedanebel (M31)
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letzte Änderung: 08.04.2000