Lieber Zuschauer, dieser Untertitel wurde automatisch generiert von Trint und dementsprechend (sehr) fehlerhaft. Wenn du kannst, hilf uns bitte gute Untertitel zu erstellen: https://c3subtitles.de/talk/2010 Danke!
Wir hatten ja jetzt schon einige ziemlich
spannende Talks zum Thema Astrophysik und
wem es jetzt ein bisschen in den Fingern
kribbelt und ich denke, es würde ich auch
immer können, haben wir jetzt einen
richtigen Tag. Und zwar Astrophysik zum
Selbermachen.
Harald Naumann hat 1984
das erste Mal Kontakt mit dem gehabt, war
zum Beispiel in Hamburg und Enzian
kennt sich ziemlich gut aus mit dorthin
Spektroskopie.
Ein Wort, das ich sehr gerne richtig
schlecht sage und ist
so wie er selber sagt, eher als Amateur
unterwegs. Und deswegen glaube ich genau
der richtige Mann und uns allen zu
zeigen, wie man so was vielleicht auch
selber zu Hause machen kann.
Wir sind gespannt.
Okay, danke Kitty.
Also es geht um die Coding Stars.
Das heißt, was können wir über Sterne
lernen? Welche Eigenschaften haben die
Masse?
Woraus bestehen sie?
Temperatur? Ähnliche Dinge?
Und wie macht man das?
Das Werkzeug dafür ist die Spektroskopie.
Und ich habe mich hingesetzt und habe
mir ein entsprechendes Spektrometer
gebaut.
Software dafür entwickelt.
Und ich möchte Ihnen anhand eines
Beispiels zeigen,
dass das gar nicht so schwierig ist.
Starten wir also bei mir im Garten.
So.
Was man hier sieht, ist mein Teleskop.
Das ist natürlich nicht selbst gemacht.
Das Rote ist die Führung.
Damit wird die tägliche Erdrotation
ausgeglichen.
Denn ich muss ja den Stern relativ lange
auf also stillhalten im Teleskop.
Das Teleskop ist ein 25 Zentimeter
Spiegel Teleskop und am unteren
Ende sieht man hier in diesem Fall
eine Kamera angeschlossen, die Kamera
werden wird, wenn ich die Spektroskopie
mache, ersetzt durch einen Anschluss,
wo eine Scheibe angeschlossen werden
kann.
Das kann man hier mal sehen.
Das sind zwar Aluminium
Rohre, die einfach ineinander geschoben
sind mit entsprechenden Vorrichtungen
da drin, die es mir erlauben
das Licht des Sterns,
was auf den Eingang der
Freyberg fokussiert wird
mithilfe einer Observer Kamera, die ich
dort links
markiert habe, einzufädeln.
Dabei muss man sich vorstellen, die
IBA, die hat einen durchschnittlichen
Querschnitt von ungefähr 50.
Das entspricht so ungefähr einen meiner
spärlichen Haare.
Und wenn ich das alle quer schneidet,
dann sind das ungefähr 15
der Stern im Focus und 25.
Es sind also relativ kleine
Größenordnungen und das muss dann
in der Beobachtung für eine halbe Stunde
auseinandergehalten werden, obwohl sich
die ganze Erde ja bewegt.
So, das ist etwas, was
hiermit möglich gemacht wird.
Das ist die einfädelt Einheit.
Ja dann ich
bin ich noch bin ich da noch drauf, ich
höre andere Töne hier.
Okay, jetzt wollen wir uns erst
mal angucken, warum eigentlich dieser
spezielle Stern, dieses allen
eine Aufnahme.
Der Stern der Milchstraße
auch bei uns aus dem Garten raus.
Einfach mit dieser Spiegelreflexkamera,
die wir eben gesehen haben.
Oben in dem gelben Kasten habe ich das
Sternbild der Leier mal
markiert.
Der hellste Stern im Sommer Wega
deutlich zu sehen.
Und da in der Nachbarschaft gibt es einen
Stern, da ist Lyra.
Was ist eigentlich an dem so interessant?
Nun, alle fürs
bloße Auge ist er sehr schwach, es gerade
so in Hamburg bei dem Ganzen liegt, was
wir haben, man geradezu mit bloßem Auge
zu sehen.
Aber schon seit 42 Jahren
weiß man, dass der alle 13 Tage
seine Helligkeit verändert.
Wir haben also eine periodische
Helligkeit Schwankung und das sagt
uns, dass wir ein Doppelstern System
haben, was wo ein Stern
um den anderen herum kreist
und wir gucken genau auf die Kante
und gelegentlich
verdeckt der eine den anderen und
dann ist insgesamt weniger Helligkeit da.
Das kann man nun in dieser Lichtquelle
sehen.
Ja, immer dann, wenn die Ausschläge nach
unten gehen, ist das Gesamtsystem etwas
dunkler.
Und wenn die Ausschläge oben sind,
dann sieht man beide Komponenten.
Es ist etwas heller.
Nun kann man sagen Na ja, dann gucken wir
einfach mal beim großen Teleskop dahin.
Gehen wir nach Chile oder nach Hawaii,
10 Meter und gucken mal drauf.
Und ja, es ist immer noch ein Stern.
Also was geht da eigentlich vor?
Und jetzt gucken wir mal, was kann
man eigentlich aus dem Garten raus
machen?
Dazu muss ich ein klein bisschen
Theorie machen, aber nur ganz wenig
ein Stern. Was ist das eigentlich?
Ein Stern ist erst mal ein Gaspar.
Im Wesentlichen besteht er aus dem
Bestandteil seiner Wolke, aus der
ursprünglich mal entstanden ist.
Und die besteht hauptsächlich aus
Wasserstoff und Helium und einer
Reihe von zusätzlichen Elementen.
Aber dies sind nur kleine Beimischung.
Der Stern kontrahiert
und fusioniert dann Wasser
Wasserstoff zu Helium
und produziert so Wärme.
Insofern ist der Stern erst mal ein Ofen.
Das habe ich hier mal links
mit der Halogenlampen dargestellt,
die einfach ein kontinuierliches
Licht aussendet
über alle Wellenlängen Bereiche.
Aber der Stern hat nicht und ist nicht
nur der Ofen, sondern er hat auch eine
Atmosphäre drumrum aus Rom.
Und das habe ich hier mal als Gasflamme
dargestellt mit einer einfachen Lüth
Gasflamme und bin in die Küche gegangen.
Habe mir ein bisschen Kochsalz genommen.
Wenn ich das da rein tue, dann wird diese
Flamme knallig gelb.
Dieses Gelb ist sehr genau bestimmt.
Das ist also eine ganz genaue
Wellenlänge, also Farbe.
Tatsächlich sind es sogar zwei eng
benachbarte Wellenlängen Gelb.
Warum sind die so scharf?
Ich habe rechts mein kleines Atommodell
sozusagen.
Das liegt daran, dass die
Quantenmechanik, die
Elektronen Energieniveaus genau
bestimmt sind in so einem Atom.
Und wenn ich jetzt durch Temperatur oder
Stöße ein Elektron aus einer
Ursprungsfrage etwas angebe,
dann geht das nur um einen ganz
bestimmten Betrag.
Und wenn das Elektron wieder in seinen
Ruhestand zurückfällt, dann sendet
es die gleiche Wellenlänge immer wieder
aus, immer an der gleichen Stelle.
Und so entsteht eine genau bekannte
Farbe.
Aber jetzt noch mal kurz einen Blick nach
links unten werfen haben wir den
Doppler Verschiebung.
Wir kennen das. Der Krankenwagen kommt
an. Der Ton ist hoch.
Wenn der uns passiert, wird der Ton
tief aus dieser Differenz kann
man direkt auf die Geschwindigkeit des
Krankenwagen schließen.
Und genauso ist es beim Stern auch
wenn wir nämlich jetzt also unser Natrium
zum Beispiel nehmen wir mal an, das wäre
jetzt in so einer Stern Atmosphäre drin
und der Stern bewegt sich auf uns
zu, dann ist das Licht etwas
blauer verschoben. Das heißt, die Linien
sind nicht da, wo ich sie im Labor
erwarte.
Wenn der sich von uns wegbewegt,
sind die Wellenlängen Wellenlänge
etwas in Richtung Rot verschoben.
Insgesamt
reden wir hier über sehr kleine
Größenordnungen.
Ja, ich habe die Zahlen hier extra mal
ausgeschrieben auch, also so ein Atom
hat ungefähr ein Engström Durchmesser
sind 10 hoch minus 10 Meter
und die Wellenlängen sind normal
100 hundertmal genauer
bekannt.
Und so genau möchte ich eigentlich auch
fast messen können.
Und so ein Gerät wollen wir dann auch uns
gleich mal angucken.
Eine Sache noch Was brauchen wir dafür,
um überhaupt so ein Gerät zu bauen?
Wir müssen ja das weiße Licht, das
ja, wenn wir per Auge draufgucken, erst
mal immer weiter aussieht,
in seine Bestandteile zerlegen und zwar
eben auf so eine Genauigkeit.
Die Natur liefert uns dafür den
Regenbogen.
Das entspricht ungefähr einem Prisma, was
auch jeder ungefähr kennt.
Und ich habe rechts mal einfach eine alte
DVD bei mir die Deckenbeleuchtung
gehalten und man sieht auch
ein Gitter.
Eine DVD kann man als ein Gitter
auffassen, spaltet das Licht
in seine Farben auf.
Ja, und so sieht dann auch so ein
Spektrometer aus und
man sieht, das ist wirklich nicht sehr
kompliziert.
Es braucht ein bisschen Aluminium
und das sollte auch ein bisschen robust
sein.
Und ansonsten haben wir noch sechs
Bauteile drauf, die eigentlich für
die Funktion der Spektrometer
wichtig sind.
Das fängt an mit dem
rechts unten, dem Pfosten, wo die
Glasfaser angeschlossen werden kann.
In der Arin befindet sich dann noch ein
Spalt, der diese 50 müder
Glasfaser noch mal runter auf 30 min
bringt, um die etwas höhere Auflösung
zu erreichen.
Das Licht, was aus einer Glasfaser
herauskommt, läuft nicht
wie bei einem Laser gerade raus, sondern
wie bei einer Taschenlampe auseinander.
Deswegen brauchen wir das, was mit
Klimatologe bezeichnet ist.
Das sammelt das Licht wieder ein und
parallelisiert das so, dass es dahinten
auf das Gitter fällt.
Das Gitter entspricht der DVD, die wir
eben gesehen haben.
Dort passiert die eigentliche Farb
Zerlegung.
Aber das Gitter so konstruiert, dass die
Farben trotzdem noch ein Stück weit
verschmutzt sind, übereinander liegen
und das wird dann durch ein Prisma, was
wir da sehen, doch mal wieder entfernt.
Das läuft dann durch das Objektiv
in die Kamera.
Die Kamera könnte auch eine ganz normale
Spiegelreflexkamera sein,
aber es ist einfacher für die Auswertung
in einer Schwarzweiß Kamera zu arbeiten.
Wenn man dann die ganzen
Bewertungs Kurven und so weiter, die eine
Spiegelreflexkamera mit sich bringt,
nicht beachten muss.
Um eine einfache schwarz weiß Kamera Der
Chip hat ungefähr ist etwas kleiner
als ein solche.
So die Geschwindigkeiten, die man damit
ungefähr messen kann, daher werden wir
jetzt Dopplereffekt damit messen
wollen auf einen Stern.
Mit so einer einfachen Anordnung sind
ungefähr plusminus zwei Kilometer pro
Sekunde in der Geschwindigkeit Komponente
entweder auf uns zu oder von uns weg.
So und.
So sieht das Ganze aus, wenn man den
Deckel drauf machen.
Dann habe ich das noch geschwärzt.
Das ist jetzt das Bild
habe ich jetzt weggelassen.
Links sieht man noch ein altes
Spektrometer.
Oben gibt es einmal
eine Silber Box, wo Halogen drauf
steht. Da ist die Halogenlampen drin, die
wir eben gesehen haben.
Daneben gibt es eine Lampe für
Thorium Argon.
Das dient der Liberation
Liberation. Heißt ich
muss ja jedem Pixel in der Kamera
genau eine Wellenlänge zuordnen, damit
ich hinterher sagen kann wenn da Licht
erscheint, ist das die und die Farbe
bzw. Wellenlänge.
An dem Prozess gucken
wir uns gleich noch mal ein bisschen an.
Da sieht man doch etwas abenteuerlich
aussehendes Holzbrett.
Da sind zwei Stempel drauf und unten an
diesem Faden hängt noch ein kleines
Gewicht.
Das dient dazu, das Modell Rauschenbach
Glasfasern manchmal mitbringen zu
reduzieren. Moden Rauschen entsteht.
Wenn ruhende Glasfaser, die sich nicht
bewegt, dann
entstehen bei bestimmten Wellenlängen
gewisse Intensität, maximal minimal,
was das Rauschen letztendlich beeinflusst
und das Bild etwas verschlechtert.
Und wenn man die Iber in Bewegung hält
während einer Aufnahme, dann verschwindet
dieses Rauschen.
Ja, jetzt gehen wir mal auf die
Libération. Das sind jetzt direkt
die Bilder, die die Kamera macht.
Einmal das Halogen Bild.
Und da sieht man
so ja, wir nennen das Ordnung
so übereinander.
Und wir nennen es auch Ordnung.
Es ist ein
französisches Wort und steht für Leiter.
Und jetzt erkennt man warum.
Das heißt, weil es so leider
förmig übereinander diese Ordnung
gibt.
Ich habe hier mal farblich in den Balken
markiert, dass das nicht,
dass es tatsächlich Farben sind.
Das ist also nicht schwarz weiß
das wahre Bild, sondern nur die Kamera
macht das Schwarz-Weiß.
Und zwar oben ist es rot gibt es in
Infrarot Bereich, unten ist das UV
bis in den Bereich und
die linke Seite ist immer etwas blauer
als die rechte.
So, damit habe ich jetzt die Position
wo überhaupt Licht hinfällt.
Wenn ich jetzt mit der Thorium Argon
Lampe kommt, das ist so ähnlich wie mit
dem Natrium ja, wenn ich das Natrium
nehme, das Natrium haben wir gesehen habe
zwei Linien.
Das Thorium Argon Gemisch hat
ungefähr tausend Linien und das
erlaubt es mir und die sind alle bekannt
im Labor ganz genau bekannt.
Das heißt, ich kann, wenn ich diese
Pattern mir jetzt angucke, hier genau
sagen, wo welche Wellenlänge
hier liegt und kann damit eine direkte
Kaliber von Pixel auf Wellenlänge machen.
So, damit haben wir eigentlich alles das
schon mal fertig, was wir brauchen, um
einen Stern aufzunehmen.
Der Stern ist hier eben Beta Myra.
Und auf den ersten Blick sieht
das Bild genauso aus wie von dem Halogen
Licht. Wenn wir genauer drauf gucken,
sehen wir darin aber bestimmte Muster,
also dunkle Linien und im oberen roten
Rechteck zum Beispiel dann
da drunter das etwas hellere rote
Rechteck. Da ist so ein bisschen nach.
Es ist die das ein bisschen heller aus da
drin im Gelben.
Habe so eine doppel dunkle
Linie, die sich sogar wiederholt.
Tatsächlich überlappen sich diese
Ordnungen alle und
man muss, wenn man eine Auswertung macht,
die richtigen Ausschnitte bilden.
Das macht die Software, um dann
ein durchgehendes aus diesem
zweidimensionalen Spektrum ein
eindimensionales durchgehendes Spektrum
zu machen.
Dafür habe ich eine.
Ich habe das ganze in Excel VBA gemacht.
Ist etwas länglich geworden,
weil da doch relativ viel
Bildverarbeitung drin ist und
auch die Analyse mache ich
mit Excel VBA.
Das ist nicht unbedingt notwendig.
Tatsächlich kann man fertige
Software kaufen, aber selber schreiben
bringt halt Spaß und man lernt jede
Menge.
Diese Aufnahme hier von Lyra sind
zwei tatsächlich zwei übereinander
kopierte Aufnahmen mit jeweils einer
halben Stunde Belichtungszeit.
So, wenn ich jetzt diesen Auswärts
Prozess mit der Exe
Software mache, dann entsteht
ein eindimensionales Spektrum.
Das ist jetzt die, die die durchgehende
Linie, die man so ahnen kann, habe ich
willkürlich mal auf eins gelegt und dann
sieht man Ausreißer des Lichts
nach oben und Ausreißer
nach unten. Also Absorption nach unten
und Emission nach oben.
Das ist unser Sterben.
Da steckt jede Menge an Informationen
drin.
Und darum geht es jetzt, das sozusagen
herauszukitzeln.
Ich habe oben noch mal ein synthetisches
Farbspektrum dazu gepackt, damit man
sieht, wie diese Linien, welcher
Farbe die jeweils auch entsprechen.
Ganz auf der rechten Seite haben
wir zum Beispiel Sauerstoff und
Wasser.
Das kommt aus der Atmosphäre
natürlich der Erde, nicht vom Stern.
Denn wenn ich jetzt hier auf der Erde bin
und das Licht von Lyra angucke, dann
muss ja das ganze Licht alles passieren,
was auf diesem Weg zu uns
dazwischen kommt, ganz egal was das ist.
Und auf alle Fälle kommt unsere
Atmosphäre dazwischen.
So, die bildet sich also hier sehr schön
auch ab.
Dann haben wir nach oben
zur Emission hin zeigend Helium
und H Alpha und Beta
zum Beispiel das den Wasserstoff Linien.
Der intensive Linien offensichtlich
und dann habe ich noch
Eisen, das berühmte Natrium
von Kochsalz und
Silizium markiert.
Die roten Balken
geben die Bereiche an, die wir uns gleich
genauer angucken wollen.
Dieses Spektrum hat eine Länge von
100000 Pixeln ungefähr.
Das können wir jetzt hier auf diesem
Bild kann man also die Informationsfülle,
die da drinsteckt, nicht sehen.
Ich muss also Ausschnitte bilden
und da habe ich jetzt mal 4 rausgenommen
und an denen wollen wir die Dekodierung
machen, die Entschlüsselung und wollen
mal sehen, was wir daraus lernen können.
So, das sind die vier Ausschnitte, die
sind jeweils für sich 6 Nanometer
oder umgerechnet 60 extrem
breit. Alle gleich.
In Rot.
Die Pfeile markieren die Labor
Werte für die jeweiligen Elemente,
also da, wo man die Wellenlänge erwarten
würde.
Und wenn wir links mal anfangen,
dann sehen wir da Eisen
und Silizium, Silizium, sogar zwei
Linien und die sind
moderat breite Linien und sie
sind
blau verschoben. Also linke Seite ist
immer blau nach rechts, es rot.
Das heißt, da bewegt sich was
auf uns zu.
Wenn wir uns die rechte Seite angucken,
dann habe ich da Wasserstoff oben gezeigt
und Helium.
Das sind sehr breite Linien.
Mit einer markanten Einbuchtung noch in
der Mitte.
Und die sind nicht so extrem verschoben
oder so deutlich verschoben wie die
Eisen oder auch die Dilithium Linien.
Aber wir sind auch nicht genau
symmetrisch, das Gucken müssen wir uns
noch mal genauer angucken.
Und dann habe ich hier das Kochsalz
auch noch mal diese beiden Linien vor dem
Kochsalz, also in diesem Fall, dass der
Natrium nur und die
sieht man auch fast genau an der Stelle,
wo sie sein sollen, auch nicht ganz
genau.
Und wenn man sich die Linien breiten
anguckt, stellt man fest die sehr schmal
beim Natrium.
Bei dem Silizium ist das sehr
viel breiter schon.
Und das Helium
und der Wasserstoff, das sind extrem
breite Linien, was bedeutet, dass auch
die Geschwindigkeit Verteilung
innerhalb der Linie, was jetzt die
jeweiligen Atome angeht, sehr groß
ist.
Nun ist dies eine Aufnahme von ziemlich
genau zwei Monaten her, nämlich vom
28. Oktober.
Und das ist nun einmal Aufnahme.
Und bei so einer einmal Aufnahme weiß man
nie so ganz genau, was man sieht.
Deswegen habe ich diesen Stern nun schon
über längere Zeit einige Jahre
beobachtet.
Und wer muss das jetzt
angucken?
Dann haben wir
ja muss man sich für ein bisschen
einsetzen oben so Schattenbilder
da drunter.
Das ist eigentlich nur noch mal genau das
gleiche wie die Schattenbilder links
und rechts. Nur eine andere Darstellung.
Wenn man jetzt Details in Linien
untersuchen möchte diese Angaben hier
sind alle in km pro
Sekunde schon umgerechnet.
Das heißt nicht mehr auf die Wellenlänge,
sondern die Wellenlänge ist umgerechnet
eine Geschwindigkeit Verteilung.
Wir sehen in den Schatten Bildern
von der rechts oben beim Silizium an.
Da habe ich nur eine der Linien genommen.
Die Periode
von diesen 13 Tagen,
die wir ja schon seit 42 Jahren kennen.
Von Lyra.
Aber jetzt sehen wir auch, dass das
Silizium Ausschläge macht von ungefähr
plus minus 200 Kilometern
pro Sekunde.
Die Skalen, die kann man direkt
übereinander legen her.
Da unten kann man das sehen, also in dem
etwas detailliertere Bild.
Wenn wir dann uns das Natrium
ansehen, dann sieht man über
alle diese 13 Tage
wie wirkt sich das überhaupt gar
nicht.
Das hat offensichtlich mit unserem Stern
nichts zu tun.
Aber es hat auch nichts mit unserer
Atmosphäre zu tun.
Da kommen wir gleich noch drauf und
dann auf der linken Seite habe ich jetzt
eine Helium Linie genommen.
Und da sieht man, da ist periodische
Bewegung über die 13 Tage.
Allerdings sind die Ausschläge nicht so
markant und deutlich wie in der Silizium
Linie.
Na ja, wir wissen ja auch wir haben zwei
Komponenten in unserem System ist ja
ein Doppelstern System was umeinander
kreist.
Und da gibt es eine schnellere Komponente
die offensichtlich das Silizium Signal
liefert und eine langsamere
Komponente, die dann vermutlich auch die
schwerere ist.
Die drehen sich ja um einen gemeinsamen
Schwerpunkt die beiden Sterne
und die jede Menge Helium
ausspuckt.
Ja, und
wenn wir uns das, was
wir jetzt hier sehen, mal die
Geschwindigkeiten, da muss man ein
bisschen genauer die unteren
Bildchen auswerten, auch
wenn man die quantitativ rausnimmt.
Wenn sieht man die Geschwindigkeit
einmal von der schnellen Komponente,
dass der große Ausschlag, wo wir hier die
Sinuskurve sehen und
von der schwereren Komponente
ist die flachere Kurve.
Die blauen Punkte sind meine Messwerte.
Die roten Punkte sind
jetzt bei der schnellen Komponente sind
ein ein Sinuskurve, die ich
angepasst habe daran.
Und zwar unter der Annahme, dass wir
wirklich genau auf die Kante gucken.
Von diesem System, dass die sich also
genau in unserer Ebene direkt
umeinander laufen und
dass es sich um kreisförmige Bewegungen
handelt. Man sieht, dass die Kurve
systematisch etwas daneben liegt von
unseren Messwerten.
Und das liegt daran, dass die Annahmen
natürlich nicht ganz richtig sind.
Das will ich aber jetzt.
Daraus kann man jetzt die Winkel noch der
Bahn Lage und so weiter.
Das will ich aber nicht im Detail hier
durchführen.
Ich möchte.
Nur mal auf die Geschwindigkeit nie
eingehen.
Man sieht hier einen maximalen
Geschwindigkeits Ausschlag von 188
Kilometern pro Sekunde bei einer
schnellen Komponente und
die langsame Kunden Komponente
macht 42 Kilometer pro Sekunde,
wobei da der Fehler größer ist, weil
diese schlecht zu bestimmen ist.
Insgesamt ist die sind diese
beiden Kurven nach unten verschoben.
Die Null-Linie liegt ein Stück weit
drüber und die grüne Linie hier,
die zeigt
bei minus 19 Kilometern pro Sekunde
sozusagen
die Null-Linie an.
Das bedeutet, dass das gesamte System
genau mit minus 19 Kilometern, sprich
auf uns zu kommt.
Mit 19 Kilometern pro Sekunde
so.. Wenn ich jetzt diese
Geschwindigkeiten alle kenne,
die Periode auch kenne von den 13
Tagen, dann kann ich
ausrechnen, wie groß
der Abstand oder wie groß der Radius
ist. Dieser Bahn von der einen Komponente
und auch von der zweiten Komponente.
Die schnelle Komponente läuft
mit 41 Millionen Kilometern
um den Schwerpunkt,
um die zweite mit sieben Millionen.
Das heißt, sie haben einen Abstand, die
beiden Komponenten von ungefähr
50 Millionen Kilometer.
Dann müssen wir uns gleich noch mal klar
machen, was das eigentlich bedeutet.
Was ist das eigentlich? Viel oder wenig,
dass wir gleich mal an?
Wenn ich jetzt noch Kepler Gesetze
da will ich jetzt nicht drauf eingehen
anwende, dann kann ich sogar die Massen
bestimmen.
Das heißt, ich weiß, dass die Schwere des
die schnelle Komponente
3 Sonnenmassen schwer ist.
Hmmm, das ist schon gar nicht so wenig.
Und die zweite
Komponente, die schwere 13
Sonnenmassen, das heißt, wir haben hier
insgesamt 16 Sonnenmassen in einem,
die alle 13 Tage umeinander
drehen.
So, und wie muss ich mir das Ganze jetzt
vorstellen?
Das ist letztendlich das Ergebnis
der Untersuchung.
So wie sie mit diesem Equipment,
was wir gerade vorgestellt haben, auch
gemacht wurden, was man
daraus lernen kann.
Gucken wir erst mal rechts auf der Erde
Sonnensystem.
Da sieht man, dass der Abstand der Erde
Sonne 150 Millionen Kilometer
ist.
Wenn ich das zu den 50 Millionen
Kilometer von Müller jetzt
vergleiche, wo die beiden Komponenten
nur 50 Millionen Kilometer auseinander
sind, sehe ich, dass dort 16
Sonnenmassen auf einen sehr engem Raum
zusammen liegen.
Da ist also quasi die Hölle los.
Ähm, wenn ich jetzt
auf der Erde bin und jetzt dieses
System beobachte, dann
sehe ich einmal natürlich den Sauerstoff
und das Wasser habe ich vorhin schon mal
erwähnt, weil das schon in unserer
Atmosphäre ist.
Ich sehe auch, dass sich die Erde um die
Sonne dreht und ich je nachdem
an welchem Tag ich beobachte, kriege,
ich würde hier andere Geschwindigkeiten
messen, weil die Erde sich ja selbst mit
ungefähr 30 Kilometern pro Sekunde
bewegt. Und die Sonne?
Das muss ich
immer korrigieren. Das heißt, alle Werte,
die ich immer eingegeben habe und auch
angebe, beziehen sich auf den Mittelpunkt
unserer Sonne.
So, und jetzt sehen wir auch, wo das
Natrium herkommt, das ist eine
interstellare Wolke, die
sich mit 21 Kilometern pro Sekunde auf
uns zubewegt.
Aber mit dem Sternensystem hat nichts zu
tun hat.
So oder Sternensystem, was wissen
wir jetzt darüber eigentlich gelernt?
Wir sehen, dass wir solche großen Massen
da haben, wir konnten
den
aus der aus den Linien, die wir gesehen
haben.
Ich habe jetzt nur Silizium und Eisen
gezeigt, aber man kann daraus den
spektrale Typ, wie man das nennt,
bestimmen. Es ist aber nichts anderes
als die Temperatur dieses Sterns,
dieses Ofens und
das sind 13000 Grad.
Und wir wissen, dass so ein Stern,
wenn er seinen Wasserstoff verbrennt,
Helium in der Mitte sammelt, dann wandert
die Zone des Wasserstoff brennend
nach außen.
Damit dehnt sich der Stern aus und
kommt in den Einflussbereich der
Gravitation der schweren Komponente
und der verhält sich wie ein Kannibale.
Der nimmt ihm das Gas weg aus
dieser Atmosphäre und zieht das ab
und sammelt das, bevor es auf
ihn einstürzt, in einer
dicken Scheibe.
Diese Scheibe ist tatsächlich so dick,
dass wir diese schwere Komponente gar
nicht sehen, denn wir haben
ja schon vorhin in den Spektren gesehen.
Wir haben da nur Wasserstoff und Helium
gesehen, aber keine
weiteren Element Linien, die ja dann
mit dieser Geschwindigkeit in der zweiten
Komponente hätten auffallen müssen.
Die, die sieht man nicht, weil der Stern
komplett verdeckt ist.
Diese Scheibe ist also nicht eine
schmale Scheibe, sondern die so dick,
mindestens widerständiges und groß ist.
Das nennt man Aggression oder Erkennendes
oder Aggression Scheibe
und das ist der Gegner.
Das ist der Stern, der also gewinnt, und
über den wissen wir eigentlich nicht sehr
viel. Wir wissen nur, dass er 13
Sonnenmassen hat.
Und das der andere,
das hatten wir ja vorhin auch
herausgefunden, schon drei Sonnenmassen
hat, wir kennen die Geschwindigkeits
Komponenten.
Wenn man sich jetzt da bin ich vorher
nicht genau darauf eingegangen.
Die.
Die Wasserstoff oder auch Helium
Verteilung genau anguckt, die
Emissions Linien dort, dann sieht man,
dass egal in welcher Konstellation
das heißt. Ob der Loser jetzt auf
der Position 0,5 steht, wo
er ja eigentlich dann Teil dieser
Wolke verdecken müsste oder
ob er dahinter steht.
Auf der Position 1
ist kein großer Unterschied
im Gesamtenergie Auswurf.
Das bedeutet, dass die das
meiste Wasserstoff oberhalb unterhalb
dieser schweren Komponente und dieser
Scheibe ausgegeben wird.
Und das nennt man jetzt
nenne ich jetzt mal Jets.
Das nennt man Jets.
Es könnten auch
andere Strukturen sein, die aber eine
relativ große Geschwindigkeit Verteilung
auch haben. Wir haben ja gesehen die
Geschwindigkeit Verteilung, wenn er
vorher nicht genau drauf eingehen geht,
bis zu plus minus 400 Kilometer pro
Sekunde.
Das heißt, da sind sehr hohe
Geschwindigkeiten involviert.
Wir wissen, das gesamte System bewegt
sich mit 19 Kilometern auf uns zu.
Wir kennen die Periode von ungefähr 13
Tagen.
Und tatsächlich ist es so.
Alle hundert Jahre verliert das System
neun und zehn Sekunden davon.
Das liegt daran, dass die leichte
Komponente, was er abgibt,
an die Schwere und damit die wir,
sag ich mal die Verhältnisse,
die mechanischen Verhältnisse in so einem
System etwas verändert werden.
Der Abstand.
Von Lyra zur Sonne
beträgt 960 Lichtjahre.
Das können wir nicht in meinen Daten
sehen. Dafür habe ich die Gaia Daten
herangezogen.
Die sind also relativ frisch.
Tatsächlich wird dieses System auch
weiterhin nicht nur von mir als Amateur
und alle haben das schon 100 mal
untersucht oder so, sondern tatsächlich
ist das Gegenstand der Forschung auch
heute noch.
Denn die genauen Details,
wie der Massen Transfer stattfindet,
welche genauen Feinstruktur
die Scheibe hat, wie
die Jets genau sind, das ist bis heute
noch Gegenstand der Forschung.
Ja, was ich zeigen wollte, war also, wie
man mit relativ einfachen Mitteln,
also 6 Bauteile und ein bisschen
Aluminium.
Natürlich braucht man auch ein Teleskop.
Doch relativ detaillierte Angaben
zu einem Stern, der tausend Lichtjahre
weg ist, machen kann.
Und die übersteigen das, was man mit
einem Foto zum Beispiel von einem 10
Meter Spiegel oder so
keck oder was auch immer
kann man das alles überhaupt nicht sehen.
Aber in meinem Garten, da kann ich sehen
Ja, vielen Dank.
Damit bin ich durch ein Mail an
alle, die zugehört haben.
Vielen Dank!
Vielen Dank auch an den Chaos
Computer Club, dass ich das überhaupt
hier machen darf.
Ganz besonderer Dank geht einem an die
Sternwarte Lübeck und Knud Henke,
der an mich gedacht hat, dass ich hier
mitmachen kann.
Ulrich Walter Schläger für
Design, Hinweise für ein Spektrum für
dieses Spektrometer und natürlich jede
Menge mehr Leute.
Ja, damit bin ich durch.
Danke schön!
Vielen, vielen lieben Dank auch für
unsere Seite. Ich denke nicht nur Chad
und mir ist aufgefallen, dass das ein
Basic Tag ist. Leute mit Interesse, die
aber vielleicht das Physikstudium nicht
gemacht haben oder es schon eine Weile
her ist. Also danke auch, dass du am
Anfang so wunderbar erklärt hast, um was
es geht und wieso es funktioniert.
Wir haben einige Fragen aus dem Publikum.
Wir haben uns aus dem Chat.
Ich denke da kommt auch noch ein paar
mehr
gehabt. Ich habe einen 50 Teleskop
und anhand Spektrometer geht so alles
damit auch.
Ja, man kann das auch machen.
Also tatsächlich ist das Schöne
bei der Spektroskopie, dass man
eigentlich schon mit relativ einfachen
Mitteln sehr gute Ergebnisse erzielen
kann.
Man muss die Sachen aber natürlich
geschickt miteinander verbinden.
Das heißt also, ich muss ja das
Spektrometer irgendwie an mein
Teleskop bringen und
das kann ich machen, wie ich das gemacht
habe mit einer Glasfaser.
Aber ich könnte auch wenn der normale
Spalt Spektrometer ist und
gar keine Glasfaser hat, dann kann ich
das natürlich auch.
Wie auch immer, jetzt direkt montieren
und an die an meinem Teleskop
und 5 Zöller ist durchaus
ein sehr leistungsfähiges Gerät.
Und wenn man die Auflösung nicht so hoch
treibt, wie ich das jetzt hier gemacht
habe, dann kann man damit
also auch sogar Objekte am Himmel
spektroskopischen, die sogar noch licht
schwächer sind als dieser Stern.
Ich denke, allgemein gibt es viele
Fragen, aber ich habe hier eine Frage,
ob es mehr Informationen sind optischen
Komponenten, also Auslegung, Beschaffung
gibt, wie auch zu der Kamera, Rauschen,
Lichtempfindlichkeit usw.
Da kann man ja, das gibt es natürlich.
Ist vielleicht jetzt hier
ein bisschen weit, also können
wir mal zurückgehen auf die Folie, wo ich
die Elemente aufgeführt hat,
also der der Kolyma.
Da ist eine einzelne Linse mit 125
Millimeter. Das ist ein einfache Akrobat.
Das Gitter ist in 79
Linien pro Millimeter
360 Grad
Gitter. Das sind vier Gitter, was man
als solches auch kaufen kann.
Das kostet so um die 200 Euro.
Ähm.
Das Prisma ist in zwei Prisma 60
mal 60, kostet auch so um die
200 Euro.
Die Kamera ist eine Adjektiv, wird
gekühlt, also das Rauschen erhalten ist
deshalb auch relativ gut, weil
ich die minus 25
oder sogar minus 30 Grad
gegenüber Umgebungstemperatur runter
kühlen kann.
Und darauf bin ich jetzt nicht im
Einzelnen eingegangen, aber ich mache
natürlich dann entsprechende Dunkelfeld
Aufnahmen, die ich dann abziehe, um das
Rauschen rauszufinden.
So, das heißt, die Aufnahmen, die wir
dann hier sehen, die sind alle
sehr rauchfrei.
Da steckt schon Verarbeitung drin,
um das so hinzubekommen.
Aber es würde wie gesagt auch durchaus
mit einer Spiegelreflexkamera
funktionieren, die Linse, die die also,
die das Objektiv
des fertigen Zusammenhanges mit F
2.
Also man könnte ja auch ganz normale
Einzel Kamera nehmen auf einer 35
Millimeter Lichtstärke ist wünschenswert,
aber.
Also man kommt mit relativ simplen
Komponenten eigentlich längs.
Was würdest du sagen, wie viel Geld muss
man für so ein Grundsatz investieren?
Das ganze PI mal Daumen, das habe
ich sogar mal genauer
gemacht. Das sind ziemlich genau 1700
Euro ohne Kamera, aber inklusive
das Objektiv.
Okay, das ist tatsächlich Schlechtes.
Kann man sich sogar fast überlegen.
Ja, genau. Wer Lust hat und ich habe
andere Hobbys, sind auch teuer.
Deutlich teurer, teilweise.
Zum Teil sehr teuer.
Okay, ich habe mal eine Frage über die
Kalibrierung des Spektrometer.
Wie gut muss man das kalkulieren und wie
macht man das? Und wie oft?
Ja, also die Kalibrierung.
Da können wir vielleicht noch mal kurz
hier drauf eingehen. Mache ich ja
mithilfe der Halogenlampen um die
Position, die sich durchaus auch
verschieben.
Also das Ganze ist Temperatur und
Luftfeuchtigkeit abhängig oder
auch Luftdruck abhängig.
Das heißt, ich muss durchaus gelegentlich
eine Kalibrierung machen, aber eine
Kalibrierung ist eigentlich nicht so
häufig notwendig. Da reicht alle paar
Monate die genau
die feine Kalibrierung.
Allerdings mache ich praktisch jedes Mal
bei jeder Beobachtung jeden Tag
und die Genauigkeit,
die man hier erzielen kann, um das
war hatte ich hier auf dem Bild ist
auf ist ungefähr 400
Zahlungsströme.
Wir haben vorhin gesehen, also ein Atom
ist extrem groß.
Und die Kalibrierung hier ist ein 400
Engström.
Und das funktioniert mit solchen
einfachen Mitteln.
Gibt es dazu auch Veröffentlichungen?
Der Kommentar hat jetzt hier nicht auf
der Homepage, sondern wirklich ein
Journal. Was würde ja zeigen, dass solche
Forschungen auch mit relativ günstigen
Mitteln zu machen sind?
Ja, es gibt darüber natürlich
jede Menge Veröffentlichungen.
Es gibt auch gute Bücher dazu.
Ich selbst habe natürlich mir das.
Es ist ja nicht alles auf meinem Mist
jetzt hier gewachsen, sondern ich habe
natürlich von anderen, die das schon
lange machen, profitiert.
Es gibt Bücher.
Augenblick mal.
Also alles was ich hier empfehlen kann,
was hier unbekannte,
also beim Spektroskopie
Kreis geschrieben haben, gibt es
ein Buch, das vielleicht mal ein
Reinhalten.
Ja, das heißt
Astro physikalische Instrumentierung und
Messtechnik für Spektroskopie,
Theorie, Praxis, Technik und Beobachtung
von Daniel Schabowski und Lothar
schAne.
Das benutzt habe ich sehr stark
frequentiert, aber es gibt auch andere
Dinge.
Also da gibt es jede Menge
Veröffentlichungen zu, weil dieses
Werkzeug Spektroskopie ist natürlich,
was die Profis auch machen, alles,
was wir über unser Universum wissen, was
wir jetzt über Exoplaneten machen,
alles basiert auf Spektroskopie.
Das wäre tatsächlich meine nächste Frage,
ob auch Exoplaneten damit sehen kann
ja sehen.
Also wir haben, ich weiß nicht, der Cloud
hat er das glaube ich in seinem Vortrag.
Der hatte dort auch das Sagen
des Planeten am Stern
und dadurch macht er ist das ist
eigentlich genau das gleiche wie dieses
Doppelstern System.
Was wir.
Was ich jetzt vorgestellt hab.
Und in diesem Doppelstern System waren
die Geschwindigkeiten so um die 200
Kilometer pro Sekunde.
Bei einem Planeten.
Selbst ein schwerer Planet.
Der hat ungefähr 50 Meter
pro Sekunde Veränderung.
Das heißt, ich muss also deutlich
höhere Auflösung noch erzielen
und das gelingt ihm dann doch
nur mit größeren Teleskopen
und auch größeren Spektrometer.
Also das könnte ich zum Beispiel hiermit
nicht machen.
Da müsste ich noch
ein Faktor 100 ungefähr besser werden.
Aber verstanden?
Ja, also 100.
Doch Umweltfaktoren würde das damit
einem sehr gut gehen.
Nein, das geht nicht, weil das
diese hohe Genauigkeit bekomme ich
so nicht hin.
Ja, ich müsste das alles ein bisschen
größer bauen, wenn ich das machen würde.
Das ginge schon.
Also es gibt sicherlich Amateure, die so
was machen könnten, denke ich.
Allerdings kommt dann noch hinzu, dass
geeignete Sternheim gefunden werden
müssen. Die Licht Helligkeit muss auch
stimmen. Denn je feiner ich das Licht
verteile, je länger ich das auf
einen Faden ziehe, desto weniger
Licht bleibt pro Pixel.
Ich habe also
irgendwann mal brauche ich auch ein
großes Teleskop, um das machen zu können.
Wobei es muss nicht besonders groß sein,
aber 25 Zentimeter ist ein bisschen
knapp. Also doppelt so groß.
Dreimal so groß würde es schon gehen.
Und es gibt viele Amateure, die haben so
was.
Tatsächlich wäre es auch die nächste Frage
gewesen, wie groß die Öffnung des
Teleskops war. Ich war mir nicht ganz
sicher, ob es schon beantwortet wurde.
Ja, ich hatte das glaube ich erwähnt,
dass ist ein 10 Zöller mit 25
Zentimeter Öffnung, ein Spiel mit
Teleskop.
Tatsächlich gibt die Brennweite habe ich
etwas verkürzt, weil es geht ja nur
darum. Der Stern ist immer Punkt förmig.
Egal was ich mache selbst ja, bei Keck
ist er ja noch, oder?
Oder? Aber in Chile, bei den großen
Teleskopen ist der Stern immer ein
Punkt, der wird schlicht nicht aufgelöst.
Und insofern kann ich dann
auch. Geht es also nur darum, dass ich
kein Licht verliere von dem Stern und
alles möglichst in die Scheibe rein
kriege.
Und deswegen habe ich die Brennweite
auf einen Meter dreißig ungefähr
verkürzt.
Und du hast ja auch einigermaßen viel
selber gebaut. Was war das Schwierigste
zum selber nachbauen, das du selber
bauen?
Also das Schwierigste an dieser ganzen
Geschichte ist tatsächlich
die Justiz. Narayen.
Das sieht man jetzt hier nicht so, aber
tatsächlich.
Man kann vielleicht
mal sehen.
Man sieht ja, wenn man sich die Linien
jetzt anguckt, die sind also nicht
wirklich grade.
Das Ganze ist so ein bisschen schief
und das ist eigentlich nicht
optimal. Es wäre besser, wenn man das
also noch, wenn man die Linien alle
wirklich parallel alle kriegen würde,
also nicht diese Krümmung da noch drin
hätte.
Und
das ist etwas, was ich mit der Justiz
Narayen noch nicht ganz hingekriegt habe.
Also die Justierung ist das,
was am meisten Zeit wirklich braucht.
Wenn das aber erst mal steht und dann
man das nicht mehr anfasst, ist das
eigentlich kein Problem.
Wo ich am meisten Zeit tatsächlich
gebraucht habe, ist die Software.
Ich habe also wirklich
etliche Stunden.
Kann man nicht sehen.
Aber das lag auch daran, dass ich lernen
musste. Ich würde sagen, es ist
immer so mit guten Hobbys, oder?
Ja, ich habe jetzt hier, glaube ich, ich
nehme an, das ist so ein bisschen Spaß.
Frage Kann man damit auch Horoskope
berechnen?
Ja, vielleicht nicht, aber,
aber ich habe zum Beispiel Narayen,
aber man kann mit dem Spektrometer
natürlich alles Mögliche machen.
Ich habe zum Beispiel einen Laser,
der für die Entfernung
benutzt wird.
Also soll so ein Nanosekunden Laser.
Wenn ich den zum Beispiel auf eine Münze
schieße und das reflektierte
Licht mir hier angucke,
dann kann ich die Zusammensetzung der
Münze messen mit meinem Spektrum.
So was geht, aber ein Horoskop kriege ich
damit nicht hin.
Ist vielleicht auch nicht ganz so
wichtig. Was ist denn als allerletzte
Frage dein nächstes großes Projekt, das
zu machen? Welcher Stern wird das nichts
angeschaut? Was hast du vor?
Also tatsächlich ist dieses nur ein
Beispiel. Ich habe
zum Beispiel letztes Jahr auch Neo Weiß
den Kometen Spektroskopie.
Er sieht völlig anders aus im Spektrum.
Ja, da kann ich dann zum Beispiel die
Kohlenstoff Banden drin sehen.
Da sehe ich zwei Bands drin.
Ich kann da jetzt nicht drauf eingehen,
was das jetzt alles physikalisch
bedeutet.
Aber das heißt, da ist eine ganz
andere Chemie und Physik in so einem
Kometen in Kometen
Koma. Das lässt sich hiermit angucken
und auch analysieren.
Oder eben auch andere Sterne.
Denn der Vorteil eines Amateurs
ist eigentlich, dass man sich
auch tatsächlich, so wie ich das jetzt
hier bei der Lyra auch gezeigt habe,
auf einen bestimmten Stern konzentrieren
kann.
Und den immer wieder angucken kann, das
können Profis nicht unbedingt,
weil sie die Beobachtungszeit lange im
Voraus beantragen müssen.
Es ist immer ein großer Wettbewerb und
insofern können Amateure
mit diesem dieser Art von Equipment
durchaus bei Langzeit Beobachtung
wertvolle Hinweise auch für immer, immer
noch für Profis liefern.
Ja, das wäre schön.
Das geht in keinem anderen Feld so gut,
würde ich sagen.
Ja, das geht ja, vielen,
vielen Dank noch mal!
Wirklich ein toller Vortrag.