Willkommen!

Es ist schön, dass so viele die ZAG-Prüfungen bestanden haben. In diesem Jahr wollen wir uns als erstes mit den Schwarzen Löchern und ihrer Entdeckung und Entstehung beschäftigen.

Wer kam überhaupt als erster auf die Idee, dass es diese Löcher geben muss? Das ist nicht so leicht zu sagen. 1783 äußerte der Brite John Michell die Vermutung, dass die Gravitation Einfluss auf das Licht nehmen könne. Der französische Mathematiker Pierre Simon Laplace griff den Gedanken auf und entwickelte als erster die Idee von schweren Sternen, die Licht einfingen und von ihm „Dunkle Körper“ genannt wurden. Er gilt als Begründer der Theorie von der Existenz der Schwarzen Löcher. Mit Albert Einsteins Relativitätstheorie von 1915 bekam diese Theorie neuen Zuspruch. Der deutsche Astronom Karl Schwarzschild konnte schließlich aufgrund seiner Berechnungen eine Art schwarzes Loch beschreiben. Der Astronom Fritz Zwicky beschäftigte sich mit der Implosion von Sternen. Er erkannte die Existenz von Dunkler Materie und gab den schwarzen Löchern ihren Namen.

Schwarze Löcher sind sogenannte Neutronensterne. Sie haben eine so hohe Dichte, dass ihnen nicht mal Licht entkommen kann. Sie entstehen bei der Supernova von sehr massehaltigen Sternen. Die Sterne implodieren. Je größer so ein sterbender Stern ist, umso mehr Energie wird freigesetzt. Ist ein Stern dreimal so schwer in der Masse wie unsere Sonne, wird soviel Energie freigesetzt, dass schwarze Löcher entstehen. Hierbei werden Elektronen freigesetzt, die durch die freigesetzte Energie so schnell rotieren, dass sie den Kern schmelzen und verformen. Die Stoffe, die für die Stabilität des Kerns zuständig sind, halten dem enormen Druck (Gravitationsdruck) nicht mehr stand. Eine Supernova bildet sich. Wenn alle Strukturen des Kerns zerstört sind, hat sich ein Schwarzes Loch gebildet. Wie genau diese Schwarzen Löcher aufgebaut sind, ist noch nicht bekannt. Es gibt nur Theorien. Sie werden wohl eine extrem hohe und unendliche Dichte haben. Man munkelt, dass kleinste Teilchen, wie physikalische Quarks, Anti-Quarks und Neutrinos am Aufbau beteiligt sind. Aber das führt in die höhere Physik. Wichtig ist es zu wissen, dass Schwarze Löcher neutral gepolt sind und dadurch keine elektrische Spannung haben. Aber nun schauen wir uns diese Löcher einmal an, was witzig ist, wenn man bedenkt, dass man sie gar nicht sehen kann. Ich habe euch nämlich einen Film mitgebracht:

In der Muggelfilmindustrie werden Schwarze Löcher in Weltraumabenteuern häufig zu Energiequellen oder sie werden als Sprungpunkt in andere Galaxien inszeniert. Manchmal werden sie auch als alles verschlingendes Monster bezeichnet, die eine Gefahr für die Erdbewohner darstellen. Natürlich darf man diese Muggelfilme alle nicht so ernst nehmen.

Hach, die Zeit ist schon wieder rum. Schreibt euch eure Hausaufgaben ab und dann raus mit euch!

Prof. Shaunee Cole

1. Finde heraus was Galaxien mit schwarzen Löchern zu tun haben!

2. Sind schwarze Löcher für die Erde eine unmittelbare Gefahr? Informiere Dich!

3. Finde einen Muggelfilm in dem ein Schwarzes Loch vorkommt und beschreibe kurz worum es darin geht und welche Rolle das schwarze Loch in dem Film spielt.

Freiwillig: Male ein Bild oder erstelle eine Graphik zu einem Schwarzen Loch!

Schicke deine Hausaufgaben an astronomie@meinhpw.de

Willkommen zurück auf meinem Turm!

Wenn ich mal rekapitulieren soll, was wir in den vergangenen Jahren so alles geleistet haben, komme ich nicht umhin zu sagen: Ihr wart wahrlich fleißig! Wir haben uns ausführlich mit fast allen Himmelskörper in unserem Sonnensystem beschäftigt. Zwei allerdings gibt es noch, die ich euch gerne kurz vorstellen möchte, ehe ich euch in die siebte und letzte Klasse schicke. Die Kometen und die Meteoriten. Also passt gut auf!

Der Begriff Komet leitet sich aus dem Griechischen ab und bedeutet so viel wie ‚Schopfstern‘. Der Name beschreibt also schon ein wenig das Aussehen des Himmelskörpers. Eine andere Bezeichnung ist dementsprechend auch ‚Schweifstern‘, aber lasst uns besser bei dem Fachbegriff bleiben – wir sind schließlich hier in einem UTZ-Kurs. Ein Komet besteht im Großen und Ganzen aus drei Teilen. Da wäre zunächst der Kern des Himmelskörpers, der sich hauptsächlich aus Wasser, Trockeneis, Methan und Ammoniak zusammensetzt. Interessant hierbei ist, dass Kometen, wenn sie sich in weiter Entfernung zur Sonne befinden, tatsächlich nur aus einem solchen Kern bestehen. Erst in Sonnennähe ändert sich das, denn nur dort entsteht durch die Wechselwirkung von Sonnenwind und Komet eine Koma. Koma bezeichnet hier aber nicht einen bewusstlosen Zustand, wie ihr ihn etwa durch den Trank der lebenden Toten kennt, sondern eine diffuse, nebelige Hülle um den Kern. Der dritte und bekannteste Bestandteil ist der Schweif. Dieser besteht aus Teilen der Koma, die durch Sonnenwind und Strahlungsdruck geradezu weggeblasen werden, sich dabei über tausende Kilometer ausbreiten und deshalb von der Erde aus manchmal mit bloßem Auge zu erkennen sind.

Der bekannteste Komet des 20. Jahrhunderts war ganze 18 Monate mit bloßem Auge erkennbar. Ich habe euch zwei Fotografien davon mitgebracht. [schwingt den Zauberstab]

  Picture released by E. Kolmhofer, H. Raab; CC BY-SA 3.0 on: Wiki Commons     Philipp Salzgeber released this picture under CC-BY-SA-2.0-AT, Taken from: Wiki Commons

Faszinierend, oder? Dieser Komet wird Hale-Bopp genannt, weil er im Juli 1995 von den Muggeln Alan Hale und Thomas Bopp entdeckt wurde. In der Zaubererwelt ist der Name noch immer umstritten, da unsere alte Kollegin Prof. Sinistra ebenfalls bei der Entdeckung ihre Finger im Spiel hatte. Aber sie legt zum Glück keinen Wert auf diesen Namen. [schmunzelt sachte]

[Sieht auf die Uhr] Ach du Schande! Die Stunde ist ja schon fast vorbei. Aber auf die Meteoriten sollten wir doch noch zu sprechen kommen. Meteoriten sind Himmelsgesteine und zu großen Teilen Bruchstücke von Asteroiden, die aufgrund irgendwelcher Zusammenstöße abgespalten wurden. Meteoriten können sehr unterschiedlich aussehen und aus unterschiedlichen Stoffen bestehen. Hier zwei Beispiele: a) Steinmeteorit b) Eisenmeteorit

• Picture 1: Meteorite Recon  released under the GNU Free Documentation License 1.2. and (CC BY-SA 3.0), Taken from: Wiki Commons
• Picture 2: Dr. Svend Buhl released under the GNU Free Documentation License 1.2. and (CC BY-SA 3.0), Taken from: Wiki Commons

Meteoriten treten in die Erdatmosphäre ein und erreichen dort den Boden. Diese Reise kann eine Dauer von einigen Millionen Jahren haben, ja manchmal sogar noch länger. Der Fall, nach dem Eintritt in die Erdatmosphäre, dauert dagegen nur wenige Sekunden! Aber – das solltet ihr euch vielleicht noch merken – nicht alle, nein eigentlich sogar wenige abgespaltene, kosmische Festkörper landen als Meteoriten auf der Erde. Manche verglühen bereits in der Atmosphäre – ein Phänomen, das euch wahrscheinlich besser als Sternschnuppe bekannt ist.

Es gibt sicherlich noch einiges, das ihr über Meteoriten lernen könntet – schon alleine die Einteilung in einzelne Fälle und multiple Fälle! – aber lassen wir das. Ich denke, ich habe eure Köpfe für heute genug in Anspruch genommen. Schreibt bitte noch schnell eure Hausaufgaben ab und dann los, los in eure Gemeinschaftsräume! Viel Glück bei den Prüfungen!

Prof. Shaunee Cole

1. Welchen Namen haben Kometen-Kerne aufgrund ihrer Zusammensetzung noch? Versucht eine Antwort auf diese Frage im Internet zu finden.

2. Findet 5 weitere bekannte Kometen und schreibt jeweils einen Satz mit den wichtigsten Informationen zu diesen!

3. Was genau ist ein Meteor? Ergänzt euer Wissen über Meteoriten und erklärt mir kurz diesen Begriff!

Schicke deine Hausaufgaben an astronomie@meinhpw.de