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Kurz vor Weihnachten zeigen Jupiter und Saturn eine spektakulär enge Begegnung in der Abenddämmerung, Mars leuchtet am Abendhimmel, dem Morgenstern Venus leistet Merkur im November Gesellschaft.
Durch die lange Dunkelheit sind am Nachthimmel eine große Zahl von Sommer- und Herbststernbildern am Abend bis zu Frühlingsvorboten am Morgenhimmel zu sehen.
Den südlichsten Punkt ihrer jährlichen Wanderung durch die Sternbilder des Tierkreises erreicht die Sonne am 21. Dezember, dem Tag der Wintersonnenwende. An diesem Tag geht sie für Bonn um 8:31 MEZ auf und 16:28 MEZ unter. Das bedeutet abzüglich der Dämmerung eine Nachtlänge von fast 15 Stunden. Mitte November steht das Zentralgestirn noch von 7:47 MEZ bis 16:44 über dem Bonner Horizont.
Gegen 21:00 Uhr Mitte November bzw. 19:00 MEZ einen Monat später stehen die Herbststernbilder rund um das Herbstviereck des Pegasus hoch im Süden, verstärkt durch den rötlichen Mars, der in den Fischen leuchtet. Im Osten geht der Orion auf, der nachts um 2 Uhr seinen Höchststand im Süden erreichten wird, Mitte Dezember um Mitternacht.
Abb. 1: Blick an den Bonner Himmel am 15.11.2020 um 21:00 MEZ, Grafik erstellt mit Stellarium
In den frühen Abendstunden ist noch das Sommerdreieck der hellen Sterne Atair, Deneb und Wega im Süden zu sehen. Tief im Südwesten stehen der Schütze bzw. der Steinbock über dem Horizont, Schauplatz einer außergewöhnlichen Planetenbegegnung: Jupiter nähert sich von Woche zu Woche deutlich an Saturn an, den er am Abend des 21. Dezember in nur 6 Bogenminuten Entfernung – das entspricht etwa einem Fünftel des Vollmondurchmessers am Himmel – überholen wird. Zwischen dem 17. und 25. Dezember passen die beiden Gestirne in einen Kreis von nur 0,5 Grad am Firmament.
Abb. 2: Anblick des Bonner Abendhimmels am 19.11.2020 um 18:00 MEZ, Blickrichtung Süd-Südwesten. Dort kommt es zu einer schönen Begegnung von Jupiter und Saturn mit der zunehmenden Mondsichel. Grafik erstellt mit Stellarium
In den frühen Morgenstunden nimmt mit dem Löwen ein klassisches Frühlingssternbild den Osten ein. Gegen 5:00 Uhr Mitte November bzw. 6:30 MEZ einen Monat später taucht auch der Morgenstern Venus auf. Zu dieser Zeit ist auch der bekannte Große Wagen wieder hoch am Himmel zu sehen. Zwischen etwa dem 4. und 20. November zeigt sich Merkur rund eine Stunde vor Sonnenaufgang am Morgenhimmel. In den Tagen um den 10. November sollte er bereits mit freiem Auge erkennbar sein, sonst hilft natürlich ein Fernglas.
Abb. 3: Blick nach Osten an den Bonner Morgenhimmel am 13.11.2020 um 6:30 MEZ. Der Mond steht zwischen Venus und Merkur. Grafik erstellt mit Stellarium
Der Mond bleibt am 15. November und 14. Dezember als Neumond im Licht der Sonne verborgen. Als Vollmond strahlt er am 30. November bzw. 30. Dezember hoch und hell vom frühwinterlichen Nachthimmel. Auf seiner Bahn unter den Sternbildern des Tierkreises kommt der Erdtrabant immer wieder an den hellen Planeten vorbei. So begegnet er Jupiter und Saturn am 19. November (s. Abb.2) und erneut tief über dem Südwesthorizont in der Abenddämmerung am 17. Dezember Die Treffen mit Mars am 25. November und 23. Dezember fallen nicht besonders eng aus, ebenso wenig die Begegnung am Morgenhimmel mit Venus am 13. Dezember. Sehenswert ist allerdings genau einen Monat die schöne Konstellation der abnehmenden Sichel mit Venus, Merkur und dem Stern Spica, in der Jungfrau (s. Abb. 3) Am 14. November kann die ultrafeine Sichel bei guter Horizontsicht unterhalb Merkurs gefunden werden.
Viel Spaß beim Beobachten wünschen Paul Hombach und die Volkssternwarte Bonn!
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SternenHimmel Live
»Pauls portables Planetarium«
Livestream aus dem Deutschen Museum Bonn
Schwerpunkt: »Mars, Planetentreffen und Schwarze Löcher«
Dienstag, 10. November Beginn: 19.00 Uhr
Livestream verpasst? Kein Problem, die Veranstaltung kann im Youtube-Kanal des Deutschen Museums Bonn weiterhin abgerufen werden.
Sehr geehrte Damen und Herren,
das zdi-Schülerlabor Physikwerkstatt Rheinland der Universität Bonn lädt für Mittwoch, den 11. November, 19:00 Uhr zu einem Informationsabend ein:
Was hat es mit dem Physik-Nobelpreis 2020 auf sich?
Die Natur der kompakten Masse im Zentrum der Milchstraße
Das kompakte und sehr massive Objekt im Zentrum der Milchstraße (bekannt als Sagitarius A*) ist zur Zeit der beste Kandidat für ein supermassives Schwarzes Loch in unserer direkten Nachbarschaft. Für die Untersuchung dieses Objektes und seiner Umgebung werden in diesem Jahr Reinhard Genzel und Andrea Ghez mit dem Nobelpreis für Physik geehrt. Den Preis teilen sie sich mit Roger Penrose, der für seine Forschung über schwarze Löcher und Allgemeine Relativitätstheorie ausgezeichnet wird.
In einem allgemeinverständlichen Vortrag erläutert Prof. Andreas Eckart, wie die Arbeit der drei Wissenschaftler (und vieler anderer) dazu beigetragen hat, das Objekt im Zentrum unserer Milchstraße besser zu verstehen.
Die Veranstaltung findet online über Zoom statt:Eine Anmeldung ist nicht erforderlich.
Andreas Eckart ist seit 2000 Professor am 1. Physikalischen Institut der Universität zu Köln. Zuvor war er von 1986 bis 1999 wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Reinhard Genzel am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching. Prof. Eckart forscht unter anderem über das Zentrum der Milchstraße und den Einfluss des supermassiven Schwarzen Lochs. Außerdem arbeitet er an der Instrumentierung von Teleskopen wie z.B. dem ESO-Very Large Telescope, dem Large Binocular Telescope und dem James-Webb-Weltraumteleskop.
Liebe Sternfreunde,
die corona-bedingten ungewöhnlichen Zeiten erfordern weiterhin spezielle Veranstaltungen.
Das beliebte Format ‚Sterne und Wein‘ findet nunmehr zum vierten Male statt und wird wieder von unserem Volkssternwarten-Mitglied Paul Hombach (zusammen mit dem Weinenthusiasten Peter Wollmann und der Sommelière Christal Lalla) online und bei Ihnen zuhause durchgeführt.
Weitere Details finden Sie in der folgenden Übersicht:
Anmeldungen für diese Veranstaltung bitte bis zum 9. November 2020 an
contact@vinauthority.de oder info@paulhombach.de
Bereits im vergangenen Frühjahr hatten wir festgestellt, dass es auf dem Kuppeldach der Volkssternwarte eine Undichtigkeit geben musste, denn bei Regen fing es an im Inneren herunter zu tropfen.
Heut haben wir mit professioneller Unterstützung durch die Firma Eichhorn das Dach komplett inspizieren lassen.
Glücklicherweise gab es nur in einem kleinen Bereich drei kleine Undichtigkeiten, die schnell versiegelt werden konnten.
Erfreulicherweise war die Zinkblechverkleidung insgesamt auch nach über 30 Jahren noch in einem recht guten Zustand, so dass wir hoffentlich in absehbarer Zeit nach Corona den Normalbetrieb ohne nass zu werden wieder aufnehmen können.
Nachdem es bereits 2017 (Nachweis von Gravitationswellen) und 2019 (Entdeckung von Exoplaneten und grundlegende Beiträge zur Kosmologie) Nobelpreise für Astrophysiker und Kosmologen gegeben hat, wurde auch der Preis 2020 für Beiträge in einem astrophysikalischen Themenbereich verliehen: der Erforschung Schwarzer Löcher.
Bild eines Schwarzen Lochs, ermittelt aus radioastronomischen Daten des Event Horizon Teleskops (Wikipedia)
Für Bonner besonders interessant: einer der Preisträger – Reinhard Genzel, derzeit Direktor des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching – hat an der Bonner Universität Physik studiert und am Max-Planck-Institut für Radioastronomie, mit dem auch die Volkssternwarte zusammenarbeitet, promoviert.
Genzel teilt sich eine Hälfte des Nobelpreises mit Andrea Ghez, einer amerikanischen Astronomin. Beide hatten fast zeitgleich mit Hilfe jahrelanger infrarot-teleskopischer Messungen zeigen können, dass sich im Zentrum unserer Galaxis ein superschweres Schwarzes Loch befindet. Dazu hatten sie die Bewegung von Sternen in direkter Umgebung des dort vermuteten Schwarzen Lochs analysiert. Infrarot-Messungen waren notwendig, da sichtbares Licht aus dem Zentrum der Milchstraße durch Staub absorbiert bzw. gestreut wird und so unserem Blick entzogen ist.
Die andere Hälfte des Nobelpreises wurde Roger Penrose – einem britischen Physiker, der u.a. mit Stephen Hawking zusammen gearbeitet hat – zugeteilt. Penrose hat sich zahlreiche Verdienste im Bereich der Kosmologie erworben. Der Nobelpreis würdigt dabei insbesondere seinen Beweis, dass Schwarze Löcher eine unabwendbare Konsequenz der Einstein’schen Allgemeinen Relativitätstheorie sind. Dies trug wesentlich dazu bei, die Suche nach Schwarzen Löchern zu intensivieren, die bis dahin nur eine hypothetisch Annahme waren.
Heutzutage wird an der Existenz Schwarzer Löcher nicht mehr gezweifelt. Ein besonderer Höhepunkt war dabei die „Fotographie“ eines Schwarzen Lochs im vergangenen Jahr, über die prominent in der Presse berichtet worden ist. Die Anführungszeichen deshalb, weil das Bild des Schwarzen Lochs aus der Auswertung von radioastronomischen Daten erzeugt wurde, die mit dem „Event Horizon“ Teleskop – einer Zusammenschaltung mehrerer Radioteleskope weltweit – ermittelt wurden.
Der Start in den Herbst wird vom Anblick der Planeten Jupiter und Saturn am Abend, Mars in der Nacht und Venus am Morgen begleitet. Durch die früher einsetzende Dunkelheit bleibt der Anblick des Abendhimmels sommerlich.
Der Rückgang der Tageslänge nimmt in den Monaten September Fahrt auf. Am 1. September geht die Sonne noch um 20:16 MESZ unter, am 1. Oktober bereits um 19:09 MESZ. Bis Ende Oktober taucht unser Zentralgestirn eine weitere Stunde früher unter den Horizont. Da die Uhren am 25. Oktober um eine Stunde auf die „normale“ Mitteleuropäische Zeit (MEZ) zurück gestellt werden, stehen die Zeiger bei Sonnenuntergang am 31. Oktober auf 17:08 MEZ. Auch am Morgen rückt de Dunkelheit voran: Die Sonnenaufgänge verspäten sich von 6:46 MESZ am 1. September auf 7:32 MESZ am 1. Oktober. Am 31. Oktober erscheint die Sonne um 7:22 MEZ. Hier wird ihre Verspätung durch die Zeitumstellung scheinbar ausgeglichen.
Durch die früher einsetzende Dunkelheit am Abend sieht es so aus, als würde sich der Anblick des Himmels kaum ändern. Noch dominieren die Bilder des Sommerhimmels die Szene. Mitte September, wenn das Mondlicht nicht stört, lässt abends sich das schimmernde Band der Sommermilchstraße von dunklen Orten aus beobachten, das sich vom Südhorizont aus, wo das Sternbild Schütze steht, nordwärts durch die Sternbilder Adler, Schwan und Leier zieht. Die hellsten Sterne der drei letztgenannten Sternbilder bilden das sogenannte Sommerdreieck, bestehend aus Atair, Deneb und Wega. Der Schütze wird in diesem Jahr prominent durch zwei helle Gestirne verstärkt, die dort unübersehbar nah beieinander leuchten: Die Gasplaneten Jupiter und Saturn. Mitte September steht das Planetenpaar gegen 21:30 MESZ im Süden, einen Monat später bereits um 19:30 MESZ. Am 25. September und 22. Oktober erhält das Duo Besuch vom zunehmenden Mond. Jupiter nähert sich in den kommenden Wochen seinem Nachbarn Saturn an, kurz vor Weihnachten wird es schließlich zu einer spektakulär engen Begegnung beider Planeten in der Abenddämmerung kommen.
Abb. 1: Anblick des Bonner Abendhimmels am 15.9.2020 um 21:30 MESZ, Blickrichtung Süden. Dort stehen Jupiter und Saturn, höher am Himmel das Sommerdreieck mit Deneb im Schwan, Wega in der Leier und Atair im Adler. Grafik erstellt mit Stellarium
Im Oktober läuft Mars zur Bestform aus, der rötliche Erdnachbar steht am 6. in Erdnähe und am 14. in Opposition. Das bedeutet, dass Mars die ganze Nacht hindurch zu sehen ist. Da ihm die Erde in diesem Jahr beim Überholen auf der Innenbahn besonders nah kommt, erscheint Mars dem bloßen Auge besonders hell. Im Teleskop können Amateurastronomen auf dem Marsglobus schon mit kleineren Teleskopen einige Details entdecken. Am 6. September und 3. Oktober kommt es zu sehenswerten Begegnungen zwischen Mond und Mars.
Der Morgenhimmel hingegen ist der Venus vorbehalten. Der Morgenstern geht Mitte September um 3:09 MESZ, einen Monat später um 4:21 MESZ auf. Ein schönes Bild ergibt sich am Morgen des 14. September, wenn die abnehmende Mondsichel dem Morgenstern ihre Aufwartung macht (s. Abb. 2). Wer die Venus am frühen Morgenhimmel beobachtet, bekommt auch schon einen Vorgeschmack auf den Winterhimmel.
Abb. 2:Blick nach Osten an den Bonner Morgenhimmel am 14.9.2020 um 5:30 MESZ. Der Mond trifft Venus im Sternbild Krebs, im Südosten sind bereits die Wintersternbilder rund um den Orion versammelt. Grafik erstellt mit Stellarium
Auch für die Fans der äußeren Planeten Uranus und Neptun bieten die kommenden Monate Beobachtungschancen. Neptun steht am 11. September im Sternbild Walfisch in Opposition, ist aber nur mit einem guten Fernglas und einer Aufsuchkarte zu erspähen. Uranus hingegen, der am 31. Oktober der Sonne gegenüber steht, ist unter besten Bedingungen im Sternbild Widder mit freiem Auge zu sehen, auch hier helfen aber Fernglas und Aufsuchkarte.
Der Mond startet als Vollmond in den September, am 2. des Monats steht er der Sonne am Himmel gegenüber. Neumond ist am 17. September. Der Oktober kann gleich mit zwei Vollmondterminen aufwarten. Am Monatsersten und -letzten zeigt sich der Erdbegleiter jeweils zu 100% beleuchtet und erhellt die Herbstnächte. Der Neumond fällt auf den 16. Oktober. Zwei Tage zuvor steht die feine abnehmende Sichel des Erdtrabanten gemeinsam mit Venus unterhalb des Bonner Wappentieres Löwe.
Viel Spaß beim Beobachten wünschen Paul Hombach und die Volkssternwarte Bonn!
Denken Sie einmal an ihren digitalen Fotoapparat. Hier projiziert ein Objektiv ein Bild auf den Chip der Kamera. Das empfangene Bild können Sie im elektronischen Sucher durch eine Lupe auf einem Mini-Display beobachten. Und viele Kameras können zusätzlich über ein Smartphone gesteuert werden und zeigen das aktuelle Bild ebenfalls auf ihrem Display.
Genau dieses Prinzip – wenngleich auch wesentlich ausgefeilter – macht sich das Teleskop von Unistellar, das eVScope, zunutze.
Ein Newtonteleskop mit 112mm Spiegel-Durchmesser projiziert sein Bild auf einen der lichtempfindlichsten Chips überhaupt, den Sony IMX224. Die Belichtung geht bis 4 Sekunden, allerdings werden die einzelnen Aufnahmen live gestacked, so dass das Gesamtbild immer besser wird. Dieses Bild lässt sich auch jederzeit abspeichern. Betrachtet wird es durch ein elektronisches Okular oder auf dem Smartphone / Tablet.
Das Teleskop weiß via GPS genau, wo es steht und findet sich völlig alleine am Himmel zurecht (plate solving). Die Stromversorgung – ein Akku für 9 Stunden Betriebsdauer – ist integriert, so dass keinerlei Kabel verlegt werden müssen. Aufbauen (Stativ und Teleskop), Einschalten, GPS-Synchronisation abwarten (<30 Sekunden), Felderkennen starten (< 30 Sekunden) und das erste Zielobjekt anwählen.
Die Zielobjekte werden vom eVScope in einer Qualität und in deutlichen Farben abgebildet, so wie man es auch durch viel größere Teleskope niemals erblicken kann.
Eines meiner ersten Objekte war der Hantelnebel M27:
Rund anderthalb Stunden vor Ende der (astronomischen) Dämmerung konnte ich bereits die Strudelgalaxie M51 bestaunen:
Neues von der Kometen-Beobachtung:
Unser Mitglied Peter Oden hat den klaren Himmel gestern Nacht ausgenutzt, um den Kometen C/2020 F3 Neowise fotographisch festzuhalten.
Der Komet C/2020 F3 Neowise über den Dächern von Bonn (Bild: P. Oden)
Vergößertes Bild des Kometen C/2020 F3 Neowise (Bild: P. Oden)
Es handelt sich um einen Kometen, der am 27. März 2020 erstmals durch das Neowise-Teleskop beobachtet wurde. Neowise ist der neue Name des Wide-field Infrared Survey Explorers (WISE) der NASA: ein Satellit mit einem Infrarot-Telekop, der Ende 2009 in’s All geschossen wurde. Die Namensänderung trägt der Tatsache Rechnung, dass sich die Mission des Satelliten seit 2013 geändert hat und nun die Detektion von erdnahen Objekten – insbesondere Kometen und Asteroiden – im Vordergrund steht.
Der Komet C/2020 F3 ist zurzeit mit bloßem Auge am Himmel zu sehen. Er ist seit Hale-Bobb der leuchtstärkste Komet und zeigt einen Bilderbuch-Schweif, was für Kometen nicht selbstverständlich ist. Am 23. Juli wird er seinen ernächsten Punkt erreichen (0,69 Astronomische Einheiten von der Erde entfernt). Er bewegt sich auf einer extrem langgestreckten, elliptischen Bahn um die Sonne. Seine nächste Annäherung an die Sonne wird laut Wikipedia um das Jahr 8850 erwartet (also jetzt oder niemals versuchen, ihn zu Gesicht zu bekommen!).
Nachtrag vom 21.07.2020
In der Nacht vom 20. auf den 21. Juli ist Peter Oden ein kleines Stück aus Bonn Richtung Bergisches Land herausgefahren, um unter dem spürbar dunkleren Himmel noch einmal den Kometen zu beobachten und zu fotografieren, ehe er auf seiner Reise von der Erde weg immer dunkler wird.
Er war mit bloßem Auge noch zu erkennen, bot im Fernglas einen fantastischen Anblick und auf den Aufnahmen ist sogar der blaue Ionenschweif abgebildet.
Der Mensch kann Infrarotlicht nicht sehen – im Gegensatz zu einigen Schlangenarten und zum Smaragdprachtbarsch, wie Biologen der Universität Bonn 2013 herausgefunden haben. Trotzdem können Menschen Infrarotlicht wahrnehmen, nämlich als Wärmestrahlung. „Rotlichtlampen“ strahlen nicht nur rotes, sondern jede Menge infrarotes Licht aus, das von der Haut gut absorbiert werden kann. Dabei wird die Energie des Infrarotlichts in Wärmeenergie umgewandelt. Die entsprechende Temperaturerhöhung kann die Thermorezeptoren der Haut aktivieren und die Muskeln wieder lockerer machen. Auch Wärmebildkameras, die zur nächtlichen Tierbeobachtung oder zur Suche nach Wärmebrücken in der Hausisolierung eingesetzt werden, registrieren Infrarotstrahlung.
In Astronomie und Astrophysik spielt die Infrarotspektroskopie – also die Intensitätsmessung der Infrarotstrahlung in Abhängigkeit von ihrer Wellenlänge – eine bedeutende Rolle (Wellenlänge: ca. 0,7 bis zu 300 µm und damit zwischen rotem sichtbaren Licht und sog. Mikrowellenstrahlung). Beispiele für astronomische Anwendungen sind:
Infrarotstrahlung kann auf zwei unterschiedliche Weisen entstehen, wobei kontinuierliche oder Linienspektren erzeugt werden.
Um kontinuierliche Infrarotspektren zu verstehen, muss man die Maxwell’sche Theorie des Elektromagnetismus und die – ebenfalls mit Maxwell verbundene – kinetische Gastheorie berücksichtigen.
Bei Stößen, Schwingungen etc. ändern die Elektronen und Atomkerne immer wieder sowohl ihre Lage zueinander als auch ihre Geschwindigkeit; sie werden also beschleunigt und strahlen somit elektromagnetische Strahlung (Licht) aus.
Veranschaulichung des Stoßes zweier Atome: Atomkerne und Elektronen werden beim Stoß der Atome beschleunigt bzw. abgebremst (Änderung des Geschwindigkeitsbetrags und -richtung)
Da die individuellen Geschwindigkeitsänderungen sehr unterschiedlich sein können, besitzt die entstehende Strahlung eine breite Energieverteilung und es resultiert ein kontinuierliches Spektrum (Planck’sches Strahlungsspektrum). Aus der Gestalt des Spektrums – insbesondere aus der Wellenlänge maximaler Intensität – kann auf die Temperatur der Materie zurück geschlossen werden.
Spektrum der Wärmestrahlung: das Maximum der Strahlungsintensität liegt bei umso höheren Wellenlängen je niedriger die Temperatur ist (Temperatur in K an den Kurven angeschrieben; rot: Raumtemperatur, gelb: Temperatur der Sonnenoberfläche) (Quelle: Wikipedia)
Die Entstehung von Linienspektren kann nur mit den Gesetzen der Quantentheorie verstanden werden. Die Atome eines Moleküls führen Schwingungen gegeneinander aus. Dabei wird die Länge von Atombindungen oder der Winkel zwischen zwei Bindungen periodisch verändert. Je größer die Schwingungsamplitude (die Auslenkung der Atome aus ihrer Gleichgewichtslage) desto größer die Energie der Schwingung. Nach den Maxwell’schen Gesetzen müsste auch hier elektromagnetische Strahlung ausgesendet werden, da die Atome innerhalb einer Schwingung beschleunigt und abgebremst werden.
Beispiel von zwei Schwingungsformen (Streck- und Beugeschwingung) von Wasser (H2O; rot: Sauerstoff, blau: Wasserstoff). Je größer die Auslenkung der Atome (Schwingungsamplitude) desto größer die Schwingungsenergie.
In einem isolierten Molekül jedoch herrschen die Gesetze der Quantenmechanik. Diese besagen, dass es bestimmte Schwingungsamplituden gibt, bei denen keine Energie abgestrahlt wird. Energie kann aber beim Übergang von einer größeren in eine kleinere „erlaubte“ Schwingungsamplitude als Infrarotlicht abgegeben werden, wobei die Energie der Strahlung der Energiedifferenz zwischen den Schwingungsamplituden entspricht. In diesem Fall wird nur Infrarotlicht mit bestimmten Wellenlängen ausgesendet, sodass Linienspektren entstehen. Umgekehrt kann Infrarotstrahlung von Molekülen absorbiert werden, wenn sie der Energiedifferenz zweier erlaubter Schwingungsamplituden entspricht.
Erhöhung bzw. Erniedrigung der Schwingungsamplitude eines Wassermoleküls (H2O) durch Absorption bzw. Emission von Infrarotlicht [rot: Sauerstoffatom, blau: Wasserstoffatome]
Infrarotspektren von Ethanol und Aceton im Vergleich: Beispiel für die Identifikation verschiedener Stoffe anhand des Infrarotspektrums (Quelle der Spektren: NIST Webbook)
Man bekommt also über eine genaue Analyse der Infrarotspektren eine Menge Informationen über die physikalischen und chemischen Verhältnisse in ihrem Entstehungsgebiet.
Ähnlich wie bei der Röntgenastronomie schwächt die Erdatmosphäre Infrarotlicht in weiten Wellenlängenbereichen ab. Dies ist zu großen Teilen auf den Wassergehalt der Lufthülle zurückzuführen.
Wellenlängenabhängigkeit der Durchlässigkeit („Transmission“) der Atmosphäre für IR-Strahlung in verschiedenen Höhen über dem Erdboden: Transmission 1: vollständige Durchlässigkeit; Transmission 0: vollständiges Abblocken der Strahlung (Quelle: https://www.dsi.uni-stuttgart.de)
Deshalb muss auf Labore in Flugzeugen bzw. Ballons oder auf Satelliten zurückgegriffen werden. Die Teleskope zur Bildgewinnung bedienen sich spezieller Linsen- bzw. Spiegelmaterialien, die für Infrarotlicht geeignet sind. Als Detektoren werden CCDs (Charge-Coupled Devices, ähnlich denen in digitalen Kameras) oder Fotodioden eingesetzt, wobei spezielle Detektor-Materialien benutzt werden, die im infraroten Wellenlängenbereich hohe Empfindlichkeiten besitzen. Infrarot-Detektoren müssen stark abgekühlt werden (unter -200°C), um nicht durch ihre eigene Wärmestrahlung gestört zu werden.
In den letzten Jahrzehnten hat es eine Reihe von Projekten gegeben, mit denen Infrarotquellen im Universum erforscht worden sind. An dieser Stelle sollen nur die noch laufenden Missionen kurz angesprochen werden.
Jumbo-Jet des SOFIA-Projekts mit Infrarotteleskop in geöffneter Beobachtungsklappe.
Es handelt sich um einen Jumbo-Jet, der zu einem fliegenden Infrarot-Observatorium umgebaut wurde und der in ca. 13 km Höhe seine Messungen durchführt. In dieser Höhe ist die Absorption der Infrarotstrahlung durch den Wasserdampf der Atmosphäre so weit reduziert, dass eine Infrarotbeobachtung astronomischer Objekte mit guter Qualität möglich ist.
Ziele:
Ausrüstung:
Missionsseiten:
https://www.nasa.gov/mission_pages/SOFIA/index.html
https://www.dlr.de/content/en/articles/missions-projects/sofia/sofia-infrared-observatory.html
https://www.dsi.uni-stuttgart.de/oeffentlichkeit/infrarotastronomie/
Illustration des WISE Satelliten (Wide-Field Infrared Survey Explorer)
Weltraumteleskop zur sensitiven Durchmusterung des gesamten Himmels bei vier Wellenlängen im mittleren Infrarot (3,3 – 4,7 – 12 – 23 µm)
Ziele:
Missionsseite:
https://www.nasa.gov/mission_pages/WISE/main/index.html
Illustration des Spitzer Weltraumteleskops
2003 gestartetes Infrarot-Teleskop, das aufgrund von Kühlmittelmangel Anfang 2020 abgeschaltet wurde.
Ziele:
Ausrüstung:
Missionsseite:
http://www.spitzer.caltech.edu/
Weitere Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Infrarotastronomie (Wikipedia-Eintrag über Infrarotspektroskopie)
