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Fast täglich liefern Astronomen neue Beobachtungen und Theorien. Was gestern noch anerkannt oder für nicht möglich gehalten wurde, kann heute schon wieder entwertet bzw. möglich geworden sein. Für unsere Astrophysik heißt das: Wir haben sie grundlegend überarbeitet. Neu gegenüber der bisherigen Ausgabe ist insbesondere: Kapitel 22 Extrasolare Planeten: Faszinierend ist für Astrophysiker die Frage, ob es im Universum noch andere Konstellationen gibt, bei der – ähnlich Erde und Sonne – Planeten um einen Stern kreisen. Die Antwort: Ja, es gibt sie, und zwar nicht selten. Im vorliegenden Kapitel geht es unter anderem darum, mit welchen Methoden Exoplaneten gefunden werden können (Radialgeschwindigkeitsmethode, Transitmethode). Kapitel 37 Kosmologie. Hier ist vor allem die Gegenüberstellung von Weltmodellen neu: Newton’sches Weltmodell versus relativistisches Weltmodell von Einstein. Neue Werte der Formelsammmlung: Wir verwenden nun ganz konsequent die vom KM vorgeschriebenen Werte für Konstanten (z. B. Wert der Hubble-Konstante, Erdradius, Gravitationskonstante, Sonnenmasse, …). So ist die Konsistenz von Formelsammlung und Schulbuch gewährleistet. Ansonsten vertrauen wir auf die bewährte Konzeption: hohe Systematik, übersichtliches Layout mit vielen farbigen Abbildungen, zahlreiche Musteraufgabe mit Lösungen, viele Übungsaufgaben mit Angabe der Ergebnisse, Begleitmaterial: Lösungsheft mit Musterlösungen, zum Selbststudium für den interessierten Laien geeignet, da der Stoff weder zu populär noch zu universitär dargeboten wird.

 

/ AUS DEM INHALT: / / /

Vorwort 8 Orientierung am Himmel 9 1 Überblick über typische astronomische Objekte . 102 Überblick über astronomische Größenordnungen. 132.1 Entfernungen 132.2 Zeiten 142.3 Massen. 143 Tägliche Rotation der Erde 154 Jährliche Bewegung der Erd e 174.1 Erdbahn 174.2 Jahreszeiten . 194.3 Koordinatensysteme 194.3.1 Horizontsystem 194.3.2 Äquatorialsystem 204.3.3 Zusammenhang zwischen Horizont- und Aquatorialsystem 214.4 Präzession . 224.5 Jahreszeitliche Veränderungen am Himmel 235 Bewegung und Größe der Planeten. 255.1 Aspekte 255.2 Schleifenbahnen. 265.3 Siderische und synodsche Umlaufdauer 275.4 PLanetenphasen 295.5 PLanetendurchmesser. 29 Sonnensystem . 31 6 Überblick 327 Planeten . 337.1 Merkur 33 .? 7.2 Venus 347.3 Erde 367.4 Mars . 417.5 Jupiter . 447.6 Saturn 477.7 Uranus. 497.8 Neptun . 498 ZwergpLaneten und Plutoiden 518.1 Pluto 518.2 Weitere Zwergplaneten 519 Kleinkörper 529.1 Asteroiden . 529.2 Kuipergürtel 529.3 Oort'sche Wolke 539.4 Kometen. 539.5 Meteoroide, Meteore und Meteorite 55 10 Bestimmung von Massen und Bahnparametern. 5710.1 Ellipsengeometrie . 5710.2 Keplergesetze 5710.3 Gravitation 5910.3.1 Bestimmung der Erdmasse. 6010.3.2 Bestimmung von PLanetenmassen 6110.4 Allgemeine Form des 3. Keplergesetzes. 6211 Computersimulation von Keplerbahnen 6412 Bewegungen im Gravitationsfeld. 6612.1 Potenzielle Energie 6612.2 Kreis und Ellipsenbahnen 6612.3 Hohmannbahn. 6813 Entfernungen im Sonnensystem . 70 Sonne 71 14 Vermessung der Sonne 7215 Spektralanalyse. 7315.1 Wellennatur des Lichts 7315.2 Elektromagnetisches Spektrum 7315.3 Kontinuierliches Spektrum und Linienspektren. 7515.4 Emissions- und A bsorptionsspektren. 7615.5 Deutung der Emissions- und A bsorptionsspektren 7715.6 Sonnenspektrum 7916 Energieabstrahlung der Sonne 8116.1 Solarkonstante 8116.2 Leuchtkraft der Sonne . 8216.3 Strahlungsgesetze . 8316.4 Oberflächentemperatur der Sonne. 8717 Energieerzeugung im Inneren der Sonne 8817.1 Die Sonne, ein riesiger Ofen? 8817.2 Gravitationsenergie. 8817.3 Kernenergie . 8817.3.1 Massendefekt und Kernbindungsenergie 8917.3.2 Massebilanz für die Sonne 9017.3.3 Bedingungen für die Kernfusion 9117.3.4 Zentraltemperatur der Sonne . 9117.3.5 Maxwellverteilung. 9217.3.6 Tunneleffekt. 9217.3.7 Fusionsprozesse 9318 Aufbau der Sonne . 9518.1 Die ruhige Sonne 9518.2 Beobachtung der Sonne 9718.3 Die aktíve Sonne 9818.3.1 Sonnenflecken. 9818.3.2 Protuberanzen und Eruptionen 10019 Terrestrische Wirkungen derSonne 101 Sterne. 103 20 Jährliche trigonometrische Parallaxe 10421 Bewegung von Sternen 10621.1 Eigenbewegung . 10621.2 Radialbewegung und Dopplereffekt. 10721.2.1 Einführung . 10721.2.2 Granulation der Sonnenoberfäche. 10921.2.3 Doppelsterne . 10921.2.4 Sonnenrotation . 10922 Extrasolare Planeten . 11122.1 Radialgeschwindigkeitsmethode 11122.2 Transitmethode. 11222.3 Fremde Welten 11322.4 Erste Photos von Exoplaneten. 11323 Leben auf fremden Planeten . 11523.1 Entstehung des Lebens auf der Erde . 11523.2 Entstehung höherer Lebensformen . 11523.3 Kontakt mit ETI. 11624 Sternhelligkeiten. 11724.1 Scheinbare Helligkeit. 11724.2 Absolute Helligkeit. 11925 Spektralklassen 12126 Hertzprung-Russell-Diagramm 12326.1 Einführung 12326.2 Spektroskopische Entfernungsbestimmung . 12426.3 Bestimmung von Sternradien . 12527 Sternmassen. 12627.1 Doppelsterne. 12627.2 Massebestimmung für Doppelsterne 12727.3 Masse-Leuchtkraft-Beziehung 12927.4 Massebestìmmung bei Einzelsternen 13028 Sternentwicklung . 13128.1 Sternentstehung 13128.2 Vom Infrarot-zum Hauptreihenstern 13328.3 Hauptreihenstadium 13428.4 Alter von Sternhaufen 13428.5 Rote Riesen. 13628.6 PulsationsveränderLiche 13728.7 Endzustände von Sternen 13728.7.1 Weiße Zwerge. 13728.7.2 Neutronensterne (Pulsare) 13828.7.3 Stellare Schwarze Locher (Kollapsare). 14029 Masseverlust von Sternen 14229.1 Planetarische Nebel 14229.2 Novae 14329.3 Supernovae 14329.3.1 Supernovae vom Typ II . 14329.3.2 Supernovae vom Typ Ia . 14529.3.3 Beobachtung von Supernovae 14630 Überblick 14730.1 Sternhaufen 007 - ein Sternhaufen aus dem Computer 14730.2 Entwicklung von Sternen 14830.3 Entwicklung der Sonne 149 Großstrukturen im Weltall 151 31 Unser Milchstraßensystem . 15231.1 Milchstraße . 15231.2 Blick auf andere Galaxien 15231.3 Spiralstruktur 15331.4 Kugelsternhaufen 15331.5 Entstehung der Galaxis. 15431.6 Ort der Sonne in der Galaxis 15431.7 Ein supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxis 15531.8 Aufbau des Milchstraßensystems. 15731.9 Rotation und Masse unseres Milchstraßensystems 15732 Galaxien 15832.1 Entfernungsmessung mit Cepheidensternen 15832.2 Entfernungsmessung mit Supernovae 16033 Galaxienflucht 16134 Galaxienhaufen 16435 Quasare . 16536 Entfernungen. 16637 Kosmologie 16837.1 Expansion des Universums . 16937.2 Urknall 17037.3 Alter des Universums. 17237.4 Größe des Universums. 17337.5 Entfernungen im expandierendem Universum 17337.6 Newton'sches WeLtmodell . 17437.7 Relativistische WeLtmodelle . 17537.8 Voids, Filamente, Surveys und Simulationen 17637.9 Dunkle Materie und Dunkle 178 Aufgaben aus einem größeren Zusammenhang 181 1 Aufgaben zu den Kapiteln ,,Orientierung am Himmel" und ,,Sonnensystem " 1811.1 Halley 1811.2 Jupiter . 1821.3 Venus. 1821.4 Saturn 1831.5 Kollisionen im Sonnensystem 1842 Aufgaben zum Kapitel "Sonne". 1852.1 Leuchtkraft der Sonne ( 1 ) . 1852.2 Leuchtkraft der Sonne ( 2 ) . 1852.3 Sonnenwind 1862.4 Sonnenenergie . 1862.5 Spektrum der Sonne 1873 Aufgaben zum Kapitel "Sterne". 1893.1 ExopLanet des Sterns HD 209458 . 1893.2 Regulus 1913.3 ? Tauri 1923.4 Supernova SN 1987A 1933.5 Plejaden 1943.6 Barnards Pfeilstern. 1953.7 Das Firmament 1973.8 Sirius als Doppelstern 1983.9 Beobachtungen im Virgohaufen 1984 Aufgaben zum Kapitel "Großstrukturen im Weltall" . 2004.1 Entfernungsmessungen und Weltalter 2004.2 Andromedagalaxie 2004.3 Kugelsternhaufen. 2014.4 Galaxien im Sternbild Andromeda. 201 Anhang . 203 1 Zeitmessung . 2032 Drehbare Sternkarte 2053 Teleskope 2063.1 Refraktor. 2063.2 Reflektor . 2063.3 Auflösungsvermögen . 2073.4 Fernrohrmontierungen. 2084 Beobachtung von Objekten. 2095 Stichwortverzeichnis. 2116 Abbildungsverzeichnis. 215