Entfernungsberechnung

Moin moin liebe (Hobby)Astronomen,

ich habe da mal eine Frage und zwar wie berechnet man genau
die Entfernung einer anderen Galaxie? Bzw woher weiss man, das diese etwa 7 Mio Lichtjahre, 9 Mrd Lichtjahre etc entfernt ist?
Ich weiss, das es irgendwas mit der Rotverschiebung des Lichtes auf sich ha,t aber wie funktioniert es genau?

Und dann würde mich noch interessieren, wie man die Masse einer Galaxie, eines Sternes, eines Galaxien-Haufens berechnet.

Ausserdem wollte ich wissen, woher man weiss, aus welchen Stoffen sich Objekte zusammensetzen?
Ich glaube das funktioniert, indem man das Licht in einem (Prisma??) bricht und je nach Farben die rauskommen, weiss man wie es zusammengesetzt ist.
Ist das in etwa richtig?

MfG
Matthias

Hallo,

ich habe da mal eine Frage und zwar wie berechnet man genau
die Entfernung einer anderen Galaxie? Bzw woher weiss man,
das diese etwa 7 Mio Lichtjahre, 9 Mrd Lichtjahre etc entfernt ist?

Zur Entfernungsbestimmung schaue dir mal die Beiträge von Prof. Lesch
zum Thema an (Videothek 2000 und 2001):
http://www.br-online.de/br-alpha/alpha-centauri/alph…

Ich weiss, das es irgendwas mit der Rotverschiebung des
Lichtes auf sich ha,t aber wie funktioniert es genau?

Da gibt es je nach Entfernung unterschiedliche Methoden.

Und dann würde mich noch interessieren, wie man die Masse
einer Galaxie, eines Sternes, eines Galaxien-Haufens berechnet.

Auch unterschiedliche Methoden, die da bei alpha Centauri
erläutert werden.

Ausserdem wollte ich wissen, woher man weiss, aus welchen
Stoffen sich Objekte zusammensetzen?

Das ist meist einfache Spektralanalyse, aber auch technisch sehr
hohem Nivieau.

Ich glaube das funktioniert, indem man das Licht in einem
(Prisma??) bricht und je nach Farben die rauskommen, weiss man
wie es zusammengesetzt ist.
Ist das in etwa richtig?

Ja, wobei man die Zerlegung der Lichtspektren nicht mehr nur mit
Prismen macht, sondern z.B. mit holografischen Gittern
http://de.wikipedia.org/wiki/Optisches_Gitter

und außerdem nicht nur Licht, sondern weite Teile des
elektromagnetischen Spektrums nutzt.
Gruß Uwi

Moin moin liebe (Hobby)Astronomen,

Moin Moin auch

ich habe da mal eine Frage und zwar wie berechnet man genau
die Entfernung einer anderen Galaxie? Bzw woher weiss man,
das diese etwa 7 Mio Lichtjahre, 9 Mrd Lichtjahre etc entfernt
ist?

Ich weiss, das es irgendwas mit der Rotverschiebung des
Lichtes auf sich ha,t aber wie funktioniert es genau?

Im Grunde ganz einfach: Man weiß, daß die Rotverschiebung umso größer ist, je weiter die Galaxie entfert ist. Dieser Zusammenhang ist bekannt, und es ist auch genau bekannt, wie stark die Rotverschiebung pro Entfernungseinheit zunimmt. Also braucht man nur die Rotverschiebung zu messen, und kann daraus direkt die Entfernung berechnen.

Eine andere Methode ist zB die Messung des Winkelverschiebung. Da unsere Erde im Laufe des Jahres um die Sonne wandert, und dabei einiges an Entfernung zurücklegt, sind die Positionen der Sterne im Sommer und im Winter minimal gegeneinander verschoben. Diese Verschiebung kann man messen, und daraus die Entfernung bestimmen. Das klappt aber nur bei Sternen, die sich relativ nahe bei uns befinden, weil bei Entfernteren Objekten die Verschiebung zu klein ist.

Außerdem kann man sie Helligkeit von sogenannten „Standartkerzen“ Messen. Das sind Objekte im All deren tatsächliche (absolute) helligkeit man kennt. Da ein Objekt mit steigender Entfernung immer Lichtschwächer wird, kann man aus dem unterschied zwischen bekannter absoluter Helligkeit und gemessener Helligkeit hier auf die Entfernung schließen.

Ausserdem wollte ich wissen, woher man weiss, aus welchen
Stoffen sich Objekte zusammensetzen?

Ich glaube das funktioniert, indem man das Licht in einem
(Prisma??) bricht und je nach Farben die rauskommen, weiss man
wie es zusammengesetzt ist.

Wie schon erwähnt wird das Licht nicht mit Prismen, sondern etwas eleganter zerlegt, aber das Prinzip ist das Gleiche.
Bei der Spektralmessung kommt es übrigens nicht auf die Lichtanteile an die man sieht, sondern auf die die man nicht sieht :smile:
Chemische Elemente im Stern schlucken einen kleinen Teil des Lichtes, so daß im aufgefächerten Spektrum an der Stelle ein kleiner schwarzer Strich entsteht, da diese Wellenlänge fehlt. Zu jedem Element ist eine genau bekannte Gruppe von solchen Linien zugeordnet. Die Linien fallen übrigens umso kräftiger aus, je häufiger das entsprechende Element vorhanden ist.
Jetzt braucht man im Spektrum nur noch nach diesen Linien zu suchen, und schon weiß man was Sache ist.

Soviel dazu.

Grüße

Danke für die Antworten Brainstorm und Uwi,

eine Frage hab ich da allerdings noch,
Ich zitiere mal Brainstorm:

"Außerdem kann man sie Helligkeit von sogenannten „Standartkerzen“ Messen. Das sind Objekte im All deren tatsächliche (absolute) helligkeit man kennt. Da ein Objekt mit steigender Entfernung immer Lichtschwächer wird, kann man aus dem unterschied zwischen bekannter absoluter Helligkeit und gemessener Helligkeit hier auf die Entfernung schließen."

Woher weiss man denn, wie weit der Stern weg ist? Denn es ist mir schon klar, das des Licht immer schwächer wird, je entfernter es weg is, aber die ganzen Sterne haben doch eine unterschiedliche Helligkeit, muss man für so eine Bestimmung nicht die genaue Helligkeit des zu messenden Sternes erstmal wissen? Oder hab ich da ein Denkfehler drinne?

Danke übrigens für den Tipp Uwi, ich werde mir die DVD-Reihe mal besorgen. Ich habe nur die DVD-Reihe „Geheimnisse des Universums“ hier, allerdings ist es dort sehr oberflächlich erklärt.

MfG
Matthias

Standardkerzen sind z.b. spezielle Veränderliche Sterne, die Cepheiden-Veränderlichen.

Weitere Standardkerze gibt es bei Wikipedia :smile:

LG
Mike

1 Like

Danke Mike,

ich werde es mal recherchieren bei Wikipedia.

MfG
Matthias

Hi,

da es im Artikel zu den Standart-Kerzen bei Wiki nicht erwähnt ist, aber von Interesse sein könnte, will ich noch erwähnen, dass man auch vom Supernova-Typ 1a vermutet, dass es sich um eine Standartkerze handelt. Diese würden somit eine gute Möglichkeit bieten auf sehr große Entfernungen zu eichen, weil sie sehr hell (und somit auch aus großer Entfernung noch zu sehen) sind.

Viele Grüße,
Schigum