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Seite: von 10

DK279
Stellarastronom im Astrotreff

Deutschland
2289 Beiträge

Erstellt  am: 30.12.2019 :  11:35:36 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hi,

ich habe gestern bei einem zugegeben flüchtigen Blick aus dem Fenster immerhin mal wieder den Orion gesehen.

Wie oben schon gesagt, eine Supernova ist etwas das im Kern beginnt. Eine Abnahme der Helligkeit würde ich daher weder in die eine noch in die andere Richtung interpretieren. Wir wissen halt leider auch einfach nicht, wie genau Sterne kurz vor dem Kernkollaps aussehen. Es kann daher leider niemand sagen, wie die "Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung" aussieht. Es kann in 2 Stunden sein, es kann in 200 000 Jahren sein. Beides würde mich und die allermeisten Kollegen glaube ich nicht überraschen. Ich meine, wir alle träumen ja davon, endlich eine galaktische SN zu bekommen. Wenn ich ehrlich bin, dann stelle ich mir den Progenitor aber eher wie eta Car vor (-> in anderen Galaxien gab es Fälle, wo Jahre nach einem Supernova-Impostor Ereignis wie bei eta Car vor 1 70 Jahren tatsächlich der Kernkollaps kam), oder wie rho Cas vor. Ist aber sehr viel Rätselraten. Wenn heute Nacht die Beteigeuze-Neutrinos ankommen sagt natürlich jeder "Genau wie erwartet!" ;-)

Zu dem Material aus einer Supernova: erstens, die Angst vor radioaktivem Material ist unbegründet. Das interstellare Medium ist ein quasi perfektes Vakuum. Dennoch bremst es SN-Überreste über Jahrtausende effektiv ab. Die Dichten über die wir hier reden sind kleiner als die eines mit extremem technischen Aufwandes erzeugen Laborvakuums!

Man kann aber tatsächlich berechnen, wie die Stoßwelle einer SN in ca. 200pc Entfernung mit dem Sonnensystem interagiert. Das haben Kollegen z.B. hier:

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/0004-637X/819/1/7/meta

getan.

Der Artikel ist auch ansonsten lesenswert was die vermutliche Zukunft des Sterns angeht.

Die Stoßwelle der Supernova käme in ca. 6 Millionen Jahren an und hätte dann noch eine Geschwindigkeit von 13km/s. Das Material wäre nur 4 fach dichter als die interstellare Materie. Deposition von Material auf der Erde wird wohl nicht vorkommen, die Stoßwelle stoppt nach diesem einfachen Modell bei ca. 2,5 AE. Aber selbst wenn sie bis zur Erde durchkäme, wie gesagt, im Endeffekt Vakuum!

Bearbeitet von: am:
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DK279
Stellarastronom im Astrotreff

Deutschland
2289 Beiträge

Erstellt  am: 30.12.2019 :  11:59:19 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Kleiner Zusatz noch: Bei einer Hand voll SN weiss man immerhin etwas über die Variabilität der Progenitoren. Mit Ausnahme eines Falles (SN 2011dh, der wurde tatsächlich langsam schwächer, war aber ein gelber Überriese) eher sehr klein. Sagt natürlich statistisch auch sehr sehr wenig...

https://academic.oup.com/mnras/article/467/3/3347/3052706

Bearbeitet von: am:
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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10417 Beiträge

Erstellt  am: 30.12.2019 :  15:49:05 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Ein paar Fakten frei übersetzt aus dem Artikel "EVOLUTIONARY TRACKS FOR BETELGEUSE", den Dominik verlinkt hat (doi.org/10.3847/0004-637X/819/1/7)

2.1 Entfernung:
Jüngere Messungen mit VLA-Hipparcos bestimmen die Entfernung auf 197 +/- 45 parsec.

2.2 Helligkeit/Leuchtkraft und Temperatur
Tabelle 2 zeigt eine Übersicht basierend auf der Entfernung nach 2.1

2.3 scheinbarer Durchmesser /Tabelle 3)
Rote Überriesen wie Alpha Orionis haben eine Oberflächengravitation, die kleiner ist als z.B. auf der Oberfläche unserer Sonne. Deshalb gibt es dort große atmosphärische Bewegungen die asymmetrisch und variabel sind.

R = Radius
R-Kreis-mit Punkt; = Sonnenradius (unserer Sonne)
R/R-Kreis-mit-Punkt = Verhältniszahl zu unserer Sonne
mas = Milliarcseconds (Winkelsekunden)

Die Messwerte müssen um verschiedene Faktoren korrigiert werden (corr).

2.4 Zusammensetzung der Oberfläche
Tabelle 4 zeigt Ergebnisse diverser Häufigkeiten
Eisen (Fe)
Wasserstoff (H)
Sauerstoff (O)
Kohlenstoff (C)
Stickstoff (N)

2.5 Massenverlust und Variabilität
Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse verschiedener Autoren über die Massenverluste
(in Sonnenmassen pro Jahr)
M#8857; = Sonnenmasse
M-Punkt = Massenschwund Beteigeuze (Delta M)

Der Artikel beschreibt eine Besonderheit, dass der Sternenwind aufgrund der Eigenbewegung von Beteigeuze durch das interstellare Medium eine bogenförmige Schockwelle aufweist. (Anm. Kalle: Das kennen wir auch bei Kometenschweifen)


3 Modelle:
Über Simulationen versuchen die Autoren die ursprüngliche Masse zu bestimmen. Sie kommen zu dem Schluss, dass die Modelle mit ~ 20 Sonnenmasse am besten passen. Es verbleiben aber große Unsicherheiten.

3.1
Convective Overshoot (Innere Bewegungen im Aufbau des Sterns)
Die Simulationen kämpfen mit Unsicherheiten im Schalenaufbau (Heliumbrennen im Kern, Wasserstoff-Schalenbrenn etc.). Je nachdem man hydrodynmische Modelle variiert ergeben sich abweichende Abläufe für Beteigeuze.

3.2
Massenverluste
Die Simulationen ergeben eine Spanne von 30.000 - 70.000 Jahre für das Stadium als übergroßen roten Riesen

3.3 HR-Diagram (Hertzsprung-Russel-Daigram)
Es werden verschiedene Plausibilitäten abgefragt, in welcher Phase sich der Stern befinden kann.
...

3.6 Hot Spots und Konvektion
Das Vorhandensein von hellen Flecken auf der Oberfläche könnte an Konvektionszellen liegen, die bis zu Oberfläche durchbrechen. Andere Autoren vermuten, dass dahinter Schockwellen stehen, die bis zur Oberfläche reichen.

3.7 Periodische Veränderungen
Beteigeuze gilt als semi-veränderlich. Es scheint eine Überlagerung mehrerer Schwingungsmoden zu geben (harmonische Oberwellen).

4 Herkunft
Man vermutet den Sternhaufen Orion OB 1a als Ursprungsort. Der Haufen ist etwa 10 Mio Jahre alt. Aber sicher ist man sich da nicht.

****

5 Zukunft als Supernova

Beteigeuze wird die Phase des Heliumbrennens zunächst fortführen. Im Kern wird es dann zum Kohlenstoffbrennen kommen, gefolgt von Sauerstoff- und Siliziiumfusionsbrennen. Die Autoren schätzen, dass innerhalb der nächsten 100.000 Jahren der Stern in einer Supernova Typ IIp endet. Dabei dürften eine Ernergie von 2,0 E+53 erg in Neutrinos und weitere 2,0 E+51 erg in explosiver kinetischer Energie freigesetzt werden. Übrig bleibt dann ein Neutronenstern mit ~1,5 Sonnenmassen.

Wir dürften die SN hier mit eine Helligkeit von -12,4 mag sehen (heller als ein Halbmond).
Gamma- und Röntgenstrahlen werden allerdings nicht die Erdatmosphäre penetrieren.

Der Teilchenwind der SN wird zwar das Sonnensystem in ~ 6 Mio Jahren erreichen, aber nicht bis zur Erde durchdringen. Unser Sonnenwind wird sich dem in 2,5 AU entgegenstellen (irgendwo zwischen Mars und Jupiterbahn).


6 Schlussfolgerungen
Etwa 20 Sonnenmassen ist der Vorläuferstern schwer gewesen.
Vielleicht hat der Stern in der Vergangenheit aber schon ordentlich Masse verloren, was Auswirkungen auf die Simulationen hat.
Die bisherige Lebensdauer dürfte etwa 8,5 Mio Jahre betragen und binnen 100.000 Jahre knallts bzw. beginnt das Kohlenstoffbrennen im Kern. (Anm. das ist die Lunte zum Knall, da kann man dann Jahre einzeln zählen)

Sie wünschen sich Modelle, mit welchen man besser 3D-Turbulenzen im Aufbau des Sterns sowie das nicht-lineare Pulsieren simulieren kann.

Kalle - Alles wird gut !
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Bearbeitet von: Kalle66 am: 30.12.2019 16:01:42 Uhr
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stardust3
Altmeister im Astrotreff


3369 Beiträge

Erstellt  am: 03.01.2020 :  15:04:51 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hi,

ich hab überlegt, wo ich dsas plaziere, aber der andere Alfa ORI Thread soll ja der Beobachtung dienen denke ich. Also hier.

Ich wollte auf einen Artikel des MIT verlinken, ist von gestern:
https://www.technologyreview.com/s/615001/a-star-called-betelgeuse-might-be-ready-to-explode-into-a-giant-supernova/

Bisschen was zum Hintergrund von einem Astronomen der Betelgeuze schon länger professionell beobachtet und auch die Nachricht, daß die Großen möglichst bald ein Beobachtungsfenster freiräumen. ESO VLT und Hubble Telescope z.B.…

Grüße,
Walter

LLAP

Bearbeitet von: stardust3 am: 03.01.2020 15:05:30 Uhr
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Okke Dillen
Mitglied im Astrotreff


44 Beiträge

Erstellt  am: 03.01.2020 :  16:15:50 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Jetzt hats die Boulevardpresse entdeckt: https://www.gmx.net/magazine/wissen/weltraum/beteigeuze-stern-supernova-kurz-bevor-34312052

Meine kleine Galerie auf Astrobin: https://www.astrobin.com/users/Okke_Dillen/

Bearbeitet von: Okke Dillen am: 03.01.2020 16:25:02 Uhr
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HWS
Meister im Astrotreff

United Kingdom
531 Beiträge

Erstellt  am: 05.01.2020 :  12:33:27 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Auch noch mal im Spiegel:

https://www.spiegel.de/plus/steht-der-superstern-beteigeuze-vor-der-explosion-a-00000000-0002-0001-0000-000168764010

"Eine Art Supernova-Frühwarnsystem könnte der Detektor "Hyper-Kamiokande" ermöglichen, der bis 2026 in einer japanischen Bergwerkshöhle errichtet wird. In einem riesigen Wassertank sollen dort jene Neutrinos genannten Geisterteilchen aufgefangen werden, die permanent im Zentrum von Sternen entstehen. Das Besondere daran: Bereits mehrere Tage bevor ein altersschwacher Stern explodiert, steigt dessen Neutrinostrahlung stark an."

PS. Man kann übrigens Abonnenten Artikel probeweise aufmachen mit Hilfe eines Gratisabonnemang für einen Monat.

HWS

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Grodahn
Mitglied im Astrotreff


80 Beiträge

Erstellt  am: 06.01.2020 :  20:07:44 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Welches Auflösungsvermögen benötigt eigentlich ein Teleskop um ein Objekt als Fläche darzustellen? Wikipedia sagt dass Betelgeuse einer von drei als Fläche wahrnehmbaren Sterne ist, mit "aktueller Teleskoptechnik".

Naiv würde ich jetzt einfach sagen da Alpha Ori eine Winkelausdehnung von 0.05 Bogensekunden hat bräuchte ich mindestens ein Auflösungsvermögen von 0.05". Das wäre dann ja z.B. Hubble.
Jetzt habe ich keine Ahnung von Optiken, höchsten ein bisschen Nachrichtentechnik und würde spontan vermuten: um etwas mit 0.05" Ausdehnung auflösen zu können brauche ich 0.025" Auflösungsvermögen oder feiner.

Oder ist das Äpfel mit Birnen verglichen? Weil beim Auflösungsvermögen von Teleskopen ja "immer" von der Separation von Punkten und nicht dem Auflösen von Flächen geredet wird.

Viel Unwissen, bitte Verzeiht mir!

Viele Grüße,

Andre

TAL1, Seben 3"

Bearbeitet von: am:
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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10417 Beiträge

Erstellt  am: 06.01.2020 :  21:12:05 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Andre,
etwas Dreiecksgeometrie kriegst du sicher selbst hin. Größe und Entfernung ist doch bekannt.
Und das Auflösungsvermögen wird gemeinhin per Rayleigh-Kriterium bestimmt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Aufl%C3%B6sungsverm%C3%B6gen
https://de.wikipedia.org/wiki/Rayleigh-Kriterium

Ach ja, die Wellenlänge spielt auch ne Rolle (in der Formel das griechischem Lamda, was wie ein umgedrehtes y aussieht). Und denk daran, alles in Meter einzutippen - sprich gleichen Einheiten.
Ein LJ in Kilometer = 60 (Sekunden) * 60 (Minuten) * 24 (Stunden) * 365,25 (Tage) * 300.000 km/s

Kalle - Alles wird gut !
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Bikeman
Meister im Astrotreff

Deutschland
613 Beiträge

Erstellt  am: 06.01.2020 :  21:29:32 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Wobei man jetzt nicht unbedingt ein großes Teleskop mit dem errechneten Durchmesser benötigt, es reichen Teleskope mit dem entsprechenden Abstand die geschickt zusammengeschaltet sind, Stichwort Interferometrie. Die ersten brauchbaren Versuche den Durchmesser von Beteigeuze zu messen wurden bereits um 1920 hiermit gemacht:

https://de.wikipedia.org/wiki/Michelson-Sterninterferometer


Um "Bilder" der Sternoberflächen zu erzeugen benutzt man heute Instumente wie CHARA :

https://en.wikipedia.org/wiki/CHARA_array

Das sind mehrere "kleine" 1m Teleskope die durch Vakuum-Röhren verbunden sind und zusammen (im IR Bereich) das Auflösungsvermögen eines 330 m Spiegels haben. Auch einige der Großteleskope wie die am Keck Observatorium lassen sich so zusammenschalten.

CS
HBE

6" f/5 GSO Newton, 8" f/5 Omegon Newton, GP2+SBS, HEQ5Pro SynScan, Canon EOS 1100D, ZWO ASI 178mm, StarAnalyser 100, vintage smc Pentax Objektive (50mm 1:1.4, 85mm 1:2, 135mm 1:2.5, 300 mm 1:4)

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Grodahn
Mitglied im Astrotreff


80 Beiträge

Erstellt  am: 06.01.2020 :  21:29:43 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Kalle,
ja vielleicht, aber ich gehöre zu der Generation die internetsüchtig ist und sich germe alles vorkauen lässt!

Nein, im Ernst. Ich les mich mal tiefer ein und rechne herum! Danke dir!

Andre

TAL1, Seben 3"

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mag16
Meister im Astrotreff

Deutschland
425 Beiträge

Erstellt  am: 06.01.2020 :  21:55:35 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Andre,

kennst Du dieses Bild?
https://www.eso.org/public/germany/images/potw1726a/

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) scheint hier momentan die besten technischen Möglichkeiten zu haben.
https://www.eso.org/public/teles-instr/alma/

Viele Grüße,
Marco

Bearbeitet von: mag16 am: 13.01.2020 12:41:35 Uhr
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mag16
Meister im Astrotreff

Deutschland
425 Beiträge

Erstellt  am: 08.01.2020 :  09:17:51 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Zusammen,

anbei noch ein ergänzender Artikel zur aktuellen Entwicklung von Beteigeuze:

https://www.space.com/dimming-star-betelgeuse-red-giant-could-explode-supernova.html?fbclid=IwAR2EcsxB843hZCvja65i3Q_ggtMR1n5x3HkhLHyV7pPz_lwqWER_5axT26Y

Viele Grüße,
Marco


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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10417 Beiträge

Erstellt  am: 08.01.2020 :  13:29:34 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Marco,
es sind typische "Medienberichte". Mich nervt es inzwischen, wenn sie formal zwar richtig von "... es ist möglich ..." schreiben, aber keine Aussage zur Wahrscheinlichkeit angeben. Ich denke dann immer, dass es auch möglich ist, dass ich einen 6er im Lotto haben könnte. Trotzdem spiele ich nicht regelmäßig Lotto, weil es viel wahrscheinlicher ist, dass ich dabei nur Geld verliere. Es wird unterm Strich nur die Hälfte der Einsätze ausgeschüttet.
Sicher ist nur, dass er binnen 100.000 Jahren als Supernova enden wird. Ansonsten wissen wir zu wenig darüber. Die Stellarphysik ist in diesem Stadium viel zu chaotisch. Wir können auf der Erde noch nicht mal Erdbeben vorhersagen.

Kalle - Alles wird gut !
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mag16
Meister im Astrotreff

Deutschland
425 Beiträge

Erstellt  am: 08.01.2020 :  14:32:38 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Na ja, etwas differenzierter ist der Artikel ja schon, zumindest was mögliche Erklärungen der Verdunkelung betrifft. Und bezüglich der "Vorwarnzeit" gehen die Meinungen laut Prof. Guinan ja offenbar auch weit auseinander:

"There really haven't been close observations of them [supernovae] before they go off," Guinan said. He explained that, while some think that there wouldn't be any visible, major changes in the star until just hours before it blows up, others think that it would start to dim about a year before exploding. "There's no true consensus."

Ich finde diese Aussage zumindest ehrlich und sie ergänzt ja auch das, was Du geschrieben hast.

Bearbeitet von: mag16 am: 08.01.2020 14:38:36 Uhr
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Kalle66
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
10417 Beiträge

Erstellt  am: 08.01.2020 :  18:07:10 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Es sind solche spekulativen Statements, die es in die Medien schaffen. Ehrlich wäre die Aussage: Wir haben keine Ahnung und basta. Ich finde nicht, dass da irgendwas "Neues" zu dem Artikel, den Dominik verlinkt hat, dabei ist.

Je nach Charakter des Wissenschaftlers sucht der eine oder andere mit medial "spannenden" aber wissenschaftlich uninteressanten Aussagen die Aufmerksamkeit, andere halten dann einfach die Klappe. Und oft macht der Journalist aus einer Mücke einen Elefant, sprich, er greift sich einen unbedachten Nebensatz aus dem Zusammenhang, setzt ein Fragezeichen dahinter (oder auch nicht) und macht daraus eine Pressemeldung. Und Hollywood macht daraus ein Einfrieren der Erdkern-Schmelze .

Physikalisch sehe ich keinen Zusammenhang zwischen einem Helligkeitsrückgang und einem möglichen Supernovaausbruch. Der wird ja durch einen Kernkollaps eingeleitet. Und schon dieser Kollaps setzt Energie frei (gravitative), sprich es wird dann heller. Alles was es an Schwankungen davor gibt, insbesondere die Abschwächungen haben damit somit nichts zu tun. Und bis die Energien strahlungstechnisch an die Oberfläche gelangen, dauert länger als ein paar Stunden, wenn es nicht der Ausbruch selbst ist. Da ist die Zunahme an Neutrinos, wenn im Kern was "Neues" passiert, schneller. Für mich bedeutet das, dass wir aufgrund von Helligkeitsschwankungen keine Aussage darüber machen können, was im Kern passiert, ob er gerade kollabiert oder nicht. Wenn er kollabiert, dann steigt die Helligkeit Stunden später als Zeichen des Ausbruchs um ganz andere Größenordnungen an und wir sehen die Supernova, egal ob er zuvor in einem Helligkeitsminimum war oder nicht. Äußere Hülle und Kern arbeiten da mehr oder weniger völlig unabhängig und nicht im Takt.

In den Medien kommt das aktuell manchmal so rüber, als ob der Stern ein letztes Mal tief Luft holt, um damit seine Lunge zum Platzen zu bringen. Meines Erachtens eine völlig falsche Vorstellung.

Kalle - Alles wird gut !
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Bearbeitet von: Kalle66 am: 08.01.2020 18:23:02 Uhr
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