Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

30 KAPITEL 1. GEOMETRIE
Zwei Ebenen schneiden sich jeweils in einer Geraden. Diese wird benutzt um den Nullpunkt der Rektaszension
zu definieren. Die Bahn der Sonne, projeziert auf die Erdäquator Ebene, heißt Ekliptik,
die beiden Schnittpunkte sind der Frühlingspunkt (oder Widderpunkt genannt) und der Herbstpunkt
(Löwe). Die Rektaszension wird vom Frühlingspunkt aus gezählt, für den galaktischen Nordpol beträgt
sie αp = 192.5 ◦ . Die Deklination δ wird vom Himmelsäquator aus gemessen.
Da sich der Frühlingspunkt aufgrund der Präzession der Erde im Feld des Mondes und der Sonne
retrograd um 50·(360/26000) = 40 ′ pro 50 Jahre verschiebt, muß das Referenzjahr angegeben werden.
Diese Anpaßung wird alle 50 Jahre vorgenommen. Ältere Kataloge haben als Referenz das Jahr 1900,
die meisten Angaben beziehen sich auf 1950, neuerdings ist es der Beginn des Jahres 2000 (zum
Zeitpunkt 1. Jan. um 0 h .00). In 1950-er Koordinaten gilt für den galaktischen Nordpol (Index gp)
αgp = 12 h 49 m ; δgp = 27 ◦ 24 ′
(1.36)
Der Winkel zwischen Himmelsnordpol (Polaris) und galaktischem Nordpol beträgt demnach γp =
90 − δp = 62.6 ◦ . Für den Nullpunkt der galaktischen Länge gilt (Index gl)
αgl = 17 h 42 m 26.603 ′′
; δgl = −28 ◦ 55 ′ 0.45 ′′
(1.37)
Zur Umrechnung von Stundenwikel t in Rektaszension α wird die Sternzeit Θ = Θ(t) benötigt, d. h.
der Stundenwinkel des Frühlingspunktes. Die Rektaszension α ist wie folgt definiert:
t = Θ − α
• DEFINITION (ASTRONOMISCHE KOORDINATENSYSTEME)
Die hier vorgestellten Koordinatensysteme stellen wir mit ihren Eigenschaften und Bezeichnungen tabellarisch zusammen.
Koordinatensysteme
System Grundkreis Nullpunkt Koordinaten
Horizontal Horizont Meridian Azimut A, Höhe h
Äquatorial fix Äquator Meridian Stunde t, Dekl. δ
Äquatorial var Äquator Frühlingspunkt Rektas. α, Dekl. δ
Ekliptikal Ekliptik Frühlingspunkt Länge λ, Breite β
Galaktisch gal. Äquator gal. Zentrum Länge l, Breite β
Erst mit der Bestimmung der Entfernungen der Sterne erhalten wir ihre wahre räumliche Verteilung in
unsere Galaxis. Wie wir sehen werden, sind die Sterne, abgesehen von dem optischen Phänomen der
Spiralarme, nicht gleichmäßig verteilt. Man unterscheidet zwischen echten gravischen Verdichtungen,
Haufen genannt und Ansammlungen seltener Sterne, den sog. Assoziationen (wo die Sterne zusammen
sind, da sie gemeinsam geboren wurden, die aber langsam auseinander laufen):
1. OB, W-R und T Tauri Assoziationen (sehr jung, etwa 100 Objekte bekannt)
2. offene Sternhaufen (etwa 100 Mitglieder bekannt, bis 2 Myr alt)
3. Kugelsternhaufen (sehr alt, etwa 200 Mitglieder bekannt)
Dieser Anordnung entsprechen in etwa Alter und Anzahl der Sterne. Die Kugelsternhaufen sind die
ältesten bisher gefundenen Objekte im Kosmos, daher das grosse Interesse an ihnen. Im Gegensatz
dazu gehören OB und T Tauri Assoziationen (neben planetaren Nebeln und Supernova Überresten)
zu den jüngsten Objekten. Eine OB Assoziation noch ohne Wolf Rayet Sterne ist etwa 1 bis 2 Myr
alt, mit W-R Sternen ist sie etwa 3 bis 4 Myr alt. Als extremes Gegenbeispiel sind RR Lyrae Sterne
in Kugelsternhaufen bis zu 12 Gyr alt, bestimmt aus dem Abknickpunkt auf dem Hauptast des
Hertzsprung-Russel-Diagramms.