Diverse Fragen

moin:
zu 3:
Veränderliche des Cepheiden Typ sind Sterne, bei denen die Dauer des Lichtwechsel mit der absoluten Helligkeit verknüpft sind. (für Details: http://de.wikipedia.org/wiki/Kappa-Mechanismus)
So und nu kann man aus der Lichtkurve die absolute Helligkeit berechnen. Diese wird dann mit der gemessenen verglichen. Daraus ergibt sich die Entfernung.

Zu 4:
nein, eine Druckwelle, die uns in unserer Atmosphäre schaden könnte, dürfte es IMO nicht geben, dazu ist das interstellare zu dünn. Aber der Strahlungsschauer einer Supernova in naher Distanz dürfte die erde sterilisieren.

cs
jonny

Hi Fear,

1.) Ganz grundsätzlich gibt es verschiedene Arten Strahlung zu erzeugen. Im allgemeinen sind aber immer elektromagnetische Kräfte daran beteiligt. Für Sternspektren sind zwei Prozesse besonders wichtig: Die thermische Emission, d.h. ein Körper gibt aufgrund seiner Temperatur Licht ab dessen Spektrum der bekannten Planckkurve folgt. Aus dem Alltag kennt man das als "glühen" heisser Körper. Hier geben sehr sehr vereinfacht gesagt die Teilchen im Körper Licht ab weil sie aufgrund der Temperatur sich bewegen, aneinanderstossen und dabei beschleunigt werden. Und beschleunigte Ladungen strahlen nach den Maxwellgleichungen.
Der zweite Prozess sind atomare Übergänge, d.h. ein Elektron "springt" von einem höheren auf ein niedrigeres Niveau in der Atomhülle. Die dabei freiwerdende Energie strahlt es als Licht mit einer bestimmten Wellenlänge, als sog. Emissionslinie, ab. Der umgedrehte Prozess ist die Absorption, wenn ein Elektron auf ein höheres Niveau angehoben wird.

Es gibt noch wesentlich mehr Prozesse, aber da fragst Du am besten konkret nach was Dich genau interessiert...

2.) Ja, Radioteleskope haben eine Brennweite. Das f/ ist meist nahe bei 1. Längere Ausleger wären bei den grossen Durchmessern auch kaum stabil genug zu bauen. Da die Detektoren aber natürlich recht klein sind ist auch das Gesichtsfeld sehr begrenzt, oft nur Bogenminuten. MAn rastert dann einfach ein Objekt ab um ein ausgedehnteres Bildfeld zu erhalten.

3.) Cepheiden zeigen einen eindeutigen Zusammenhang: Je langsamer der Lichtwechsel erfolgt desto absolut leuchtkräftiger ist der Stern. Diese "Perioden-Leuchtkraft-Beziehung" ist für alle Cepheiden nahezu gleich. Man eicht sie einmal an nahen Cepheiden deren Entfernung man bereits kennt. Dann braucht man nur die Zeit zu messen die der Lichtwechsel bei einem entfernten Cepheiden dessen (bzw. dessen Muttergalaxie) Entfernung man bekommen will -> man weiss wie hell der Cepheid ist, man weiss wie hell er uns *erscheint*, also kann man sofort ausrechnen wie weit er weg ist.

4.) Nein. Supernovae wären selbst in 50 Lj Entfernung völlig harmlos. Spektakulär, heller als der Vollmond, und mit einem Riesendobs würd ich den Lichtpunkt nur mit Schutzfilter anschauen wollen. Aber Druckwellen gibts im Vakuum eh nicht, und die kosmische Strahlung die das Ereignis erzeugen würde wäre zwar deutlich messbar, aber es käme bei dieser Entfernung viel zu wenig zum Erdboden um uns zu Schaden. Bei etwa 5 Lichtjahren, da würde es spannend. So nahe Sterne die eine SN machen könnten gibt es aber nicht. Gamma Ray Bursts sind ein anderes Thema, aber die sind extremst selten.

5.) Das kam vom Staub den die Explosion in der Hochatmosphäre hinterliess. Dieser reflektiert das Sonnenlicht noch lange nach Sonnenuntergang.

6.) So wie Du es beschreibst nein. Das geht nur weil die 3D Bilder speziell aufbereitet sind. Ich hörte aber gerade von einem Trick wie man mit OIII und H-alpha Filter zumindest bei der Sonne einen 3D-ähnlichen Eindruck erzeugen kann. Da schreibt aber sicher jemand der das näher kennt noch was zu

EDIT: http://www.astronomiereisen.as…n.de/Doppelrefraktor.html
Da ist das Biefang-sche Sonnen Bino von dem ich hörte. Durch die beiden Filter sieht ein Auge die Photosphäre und eines die Chromosphäre, man sieht also tatsächlich physikalisch verschieden "tief" in die Sonne und gewinnt so einen 3D Eindruck. Wie gesagt, sehr speziell, aber durch dieses Gerät würd ich auch gern mal schauen

Viele Grüsse,
DK

Und nein, ein Binokular kann bei Himmelsobjekten keinen echten 3D Eindruck erzeugen. Das geht nur bei sehr nahen irdischen Objekten. Für Sterne etc. wäre der Abstand unserer Augen zigtausend-milliardenfach zu klein. Ich will aber nicht absprechen dass das Gehirn beim Binokularen sehen manchmal dennoch einen derartigen Eindruck vorgaukelt...

Hi Fear,
beim Ringnebel hat keinerlei Explosion stattgefunden. Es handelt sich hier um das relativ gemächliche Abwerfen der äusseren Hüllen eines ehemaligen Roten Riesen von etwa Sonnenmasse ganz am Ende seines Lebens.
Im Gegensatz zu diesen Planetarischen Nebeln sind bei wirklichen Supernovaresten wie dem Crab Nebel M1 die Geschwindigkeiten des Materials etwa 100 mal so gross. Jedoch(!) sind in beiden Fällen die Dichten des Materials viel viel zu gering, geringer als im Vakuum im Labor, als dass man irgendeine Art "Druckwelle" spüren könnte. Das ebenfalls sehr dünne interstellare MEdium wird dadurch wie mit einem Schneepflug weggeschoben, aber für die Erde wäre das völlig ungefährlich. Tatsächlich befinden wir uns mit dem Sonnensystem momentan vermutlich sogar innerhalb eines mehrere Millionen Jahre alten Supernovarests bzw. mehrer solcher Überreste...

Viele Grüsse,
DK

Moin Dominik!

> 4.) Nein. Supernovae wären selbst in 50 Lj Entfernung völlig harmlos.

Woher hast Du diesen Wert? Die Wikipedia-Artikel sagen etwas anderes: Der Sicherheitsabstand sollte schon gerne 100 Lj betragen bei SN vom Typ 1a. http://en.wikipedia.org/wiki/Near-Earth_supernova
Das Probem ist dabei die Gammastrahlung, die wohl unsere planetare Ozonschicht zerstören würde. Es deutet einiges darauf hin, daß es in der Vergangenheit schon passiert ist und so auf der Erde (mindestens) ein Artensterben ausgelöst wurde.
Im Prinzip ist die Frage akademisch, denn wie im Wiki-Artikel zu lesen ist, befindet sich der nächste bis jetzt bekannte SN-Kandidat in 150 Lj Entfernung.

Hallo Micha,

nun, es ist ziemlich schwierig sich bei sowas auf einen genauen Wert festzulegen. Meine Einschätzung der Sache basiert grossteils darauf dass vor etwa einer viertel Million Jahren die Supernova die den Geminga-Pulsar hervorbrachte sich in defintiv wesentlich weniger als 200Lj, und sehr wahrscheinlich weniger als 100Lj Entfernung von der Erde ereignet hat. Und es gibt keinerlei Hinweise auf eine damit verbundene Störung der Biosphäre.
Die Zahlen in dem Wikiartikel gehen wild durcheinander. Zwar sind Typ Ia SN etwas heller als Typ II, aber es gibt keinen Grund warum sie krass unproportional mehr Gammastrahlung erzeugen sollten.
Rechnet man mit den Strahlungsflüssen der am besten vermessenen Supernova, SN 1987A, dann kommt man auf einen sicheren Abstand von ~25Lj für "wohlige Gückseligkeit". Dieser ist auch im Wikiartikel zitiert. Wie man dann gleichzeitig sogar 1000Lj für Typ Ia nennen kann erschliesst sich mir nicht. Auch gibt es keinerlei gesicherte Hinweise auf mit SN verknüpfte Artensterben, wohl aber Isotopenanomalien in Tiefseebohrungen welche vermutlich auf solche nahen Ereignisse zurückgehen, die das Leben hier aber nicht schädigten.

Letzten Endes hast Du aber recht, mangels geeignetem Stern wird man den Test während unserer Lebenszeit eh nicht machen...
Viele Grüsse,
DK

Hi,
klar. Das Stichwort ist "Local Bubble". Damit findet man schon sehr viel. Bei Interesse frag gern weiter nach dann verweise ich auf spezielleres.
Viele Grüsse,
DK

Moin Dominik!

> dann kommt man auf einen sicheren Abstand von ~25Lj für "wohlige Gückseligkeit".

Naja, davon bin ich noch nicht so überzeugt, aber egal...
Du kannst ja hierbleiben - ich hau' ab! [:D]

Hi,
die nüchterne Wahrheit ist man weiss das mit dem sicheren Abstand einfach nicht auf einen Faktor 2 genau. Erstens ist zumindest bei den nicht-Typ Ia eh so gut wie jede Supernova etwas anders, zweitens ist es extrem schwierig zu modellieren wie die Erdatmosphäre auf die Gammastrahlung reagieren würde, drittens ist unklar wie gross die Auswirkungen auf die Biosphäre wären. Daher halt mein Rückgriff auf Empirie, man weiss es gab sehr nahe SN in der Vergangenheit, aber krasse Aussterbeereignisse kann man zumindest nicht eindeutig mit ihnen verknüpfen (auch wenn da die Debatte noch nciht abgeschlossen ist).
Im Endeffekt ist es daher vermutlich ganz gut dass man diesen speziellen "Test" zu unserer Zeit nicht machen wird da die nächsten SN - Kandidaten weit genug weg sind. Allerdings, auch das sagte ich ja schon, bei statistisch viel selteneren GRBs sind die Verhältnisse anders, da redet man sofort über problematische Abstände von mehreren tausend Lj...
Viele Grüsse,
DK

Robin,
Zum 3D-sehen braucht der Betrachter 2 von 2 verschiedenen Standpunkten aufgenommene Bilder. 3D sehen wir deshalb aus 2 Gründen: wir sehen mit jedem Auge ein etwas anderes Bild und interpretieren dies im Kopf als 3D. Verstärken können wir das Ganze, indem wir den Kopf etwas hin und her bewegen. Mit einem Bino schaust du nur durch ein Loch ins Fernrohr was für jedes Auge das gleiche Bild ergibt, das 3D sehen ist somit eine Illusion.
Extremes 3D-sehen braucht extrem weit voneinander entfernte Standpunkte. Die weitest entfernten Punkte, die die Menschheit in regelmässigen Abständen erreicht, liegen etwa 300 Mio Km auseinander. Weiteres kannst du unter Parsec nachlesen.
Gruss Hans

Hi DK,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: DK279</i>
<br />Meine Einschätzung der Sache basiert grossteils darauf dass vor etwa einer viertel Million Jahren die Supernova die den Geminga-Pulsar hervorbrachte sich in defintiv wesentlich weniger als 200Lj, und sehr wahrscheinlich weniger als 100Lj Entfernung von der Erde ereignet hat.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

die meisten Quellen geben für Geminga eine Entfernung von rund 500 LJ an.

Z.B.: http://www.mpe.mpg.de/~hcs/Beobachtungsobjekte/Geminga/

CS
Chris

Ja völlig richtig. Nur hat Geminga eine ziemlich hohe Eigengeschwindigkeit, und hatte über eine viertel Million Jahre Zeit sich zu entfernen. Die Supernova hat daher bedeutend näher am Sonnensystem stattgefunden...
Viele Grüsse,
DK

Moin Dominik!

Tschuldige, wenn ich da nochmal einhake - Du schreibst weiter oben:

&gt; Meine Einschätzung der Sache basiert grossteils darauf dass vor etwa einer viertel Million Jahren die Supernova die den Geminga-Pulsar hervorbrachte sich in defintiv wesentlich weniger als 200Lj, und sehr wahrscheinlich weniger als 100Lj Entfernung von der Erde ereignet hat.

...und jetzt:

&gt; Nur hat Geminga eine ziemlich hohe Eigengeschwindigkeit, und hatte über eine viertel Million Jahre Zeit sich zu entfernen. Die Supernova hat daher bedeutend näher am Sonnensystem stattgefunden...

So weit, so gut. Wikipedia gibt die Raumgeschwindigkeit relativ zu uns mit +120 km/s an. Die aktuelle Entfernung soll im besten Fall 500 Lj betragen und - nehmen wir mal an - die dazugehörige SN ging vor 300.000 Jahren hoch. Wie weit ist Geminga in dieser Zeit gekommen? Antwort: Schlappe 120 Lichtjahre...
500 minus 120 ergeben 380 (Lichtjahre) - Wie kommt man also darauf, die Geminga-SN sei in 200 Lj oder gar in weniger als 100 Lj Entfernung explodiert? Falls Du andere Werte hast, immer her damit!

Der Nature-Artikel (Neil Gehrels & Wan Chen, "The Geminga supernova as a possible cause of the local interstellar bubble"), der leider nur auszugsweise erreichbar ist und von 60 pc (~196 Lj) Explosionsentfernung spricht, stammt vom Nov. 1992 - das sind also ziemlich alte Werte.

Hi,
ist doch kein Problem! Die momentane Distanz zu Geminga ist wirklich nicht sehr genau bekannt. Was man kennt ist die Eigenbewegung, 0.17"/Jahr aus HST Messungen des optischen Gegenstücks und Vergleich mit Hipparcos - Daten naher Feldsterne (mit V=25.5 ist der Neutronenstern selbst viel zu schwach für Hipparcos gewesen).
Nun, leider sind die 0.17" aber eigentlich ja gerade nicht die Bewegung von uns weg, sondern diejenige senkrecht zur Sichtlinie. Die gesuchte Bewegung kann deutlich grösser sein wenn man annimmt dass Geminga sich mehr oder weniger direkt von uns wegbewegt. Diese Annahme aber macht man halt vor allem weil man Geminga häufig als (Mit-)Urheber der Local Bubble ansieht, auch aufgrund des Mangels an anderen Kandidaten. Darauf bezog sich meine Aussage.
Viele Grüsse,
DK

Moin Dominik!

Ich schrieb oben was von Raumgeschwindigkeit, nicht vom Wert der Eigenbewegung. Das sind zwei Paar Schuhe. Wie schnell sich ein Pulsar entfernt, ist relativ leicht zu ermitteln, denke ich.
Die 500 Lj Distanz sind IMO ein brauchbarer Schätzwert - die andere Quelle von 2007 geht da eben mal auf &gt;800 Lj. Das deutet alles nicht darauf hin, daß diese SN so nahe zur Erde stattgefunden hat, wie Du oben meintest.

Hi Micha,

keine Sorge, der Unterschied ist verstanden.
Ich möchte eventuell die Diskussion weg vom Wikiartikel und hin zu
http://www.iop.org/EJ/article/…/461/2/L91/5735.text.html
verlagern, der Originalarbeit auf die sich die Wikiautoren vermutlich beziehen sie aber nicht korrekt zitieren.

Dort steht in den Conclusions

"The newly measured value of the distance translates immediately into a tranverse velocity of 122 km s-1".

Das ist der Wert, Transversal-, nicht Radial- und auch nicht Raumgeschwindigkeit.

In dem Paper wird aus statistischen Gründen die Auffasssung vertreten dass die Lambda - Orionis Assoziation ein wahrscheinlicherer Ursprung des Neutronensterns ist als die Umgebung des Sonnensystems. Das ist ein Wahrscheinlichkeitsargument, das kann so sein oder auch nicht, genau weiss das keiner.
Die Autoren diskutieren explizit aber die Frage bedeutend grösserer Radialgeschwindigkeiten, kompatibel mit den Raumgeschwindigkeiten die man bei Neutronensternen garnicht selten findet, welche es Geminga ermöglicht hätten in der Zeit zwischen Explosion und heute sogar 250pc zurückzulegen.

Übrigens, und das ist durchaus ernstgemeint, falls Du eine einfache Methode kennst die Radialgeschwindigkeit Geminga-artiger Pulsare zu messen bestünde da erhebliches Interesse dran. Mir fällt keine ein momentan.

Also, ob Geminga für die Lokale Blase verantwortlich ist weiss keiner mit Sicherheit, es könnte aber durchaus sein, und ich persönlich halte es für die plausibelste Erklärung. Und für die Frage naher Supernovae ist das eigentlich auch nicht zentral, denn wenn es nicht Geminga war dann ein anderes Ereignis, die Lokale Blase ist ja so und so da...

Viele Grüsse,
DK

Hi nochmal,

noch eine kleine Überschlagsrechnung zu dem generellen Thema:

Gefährlich wäre wohl vor allem die harte Komponente der Strahlung von der SN, beginnend im Röntgenbereich. Da diese bei der SN nicht-thermisch ist wird sie ein Potenzspektrum aufweisen. Wenn wir daher erstmal mit den gemessenen Röntgenflüssen (prompte Gammaflüsse detektiert man in der Regel leider nicht, so dass man die analoge Rechnung dort nicht machen kann) rechnen, überschätzen wir wenn das Risiko da die X-Luminosität grösser als die in Gammas sein wird.

So denn, was wir noch wissen ist dass die Sonne im Durchschnitt eine Röntgenleuchtkraft von 10^27 erg/s oder 10^20 Watt aufweist. Diese solare Röntgenleuchtkraft schadet der Biosphäre und Ozonschicht nicht, sie besteht ja bereits seit Milliarden Jahren. In aktiven Zeiten und vor allem während flares ist die Sonne noch bedeutend (bis Faktor 10) heller. Das ist unangenehm evtl. für die Insassen der ISS, aber für uns am Erdboden immernoch harmlos, ebenso für die Ozonschicht.

50 Lichtjahre sind nun etwa 3 Millionen Astronomische Einheiten. Damit eine SN in dieser Entfernung auch nur einen der Sonne vergleichbaren Röntgenfluss am Ort der Erde produziert müsste sie eine X-Leuchtkraft von 10^27 erg/s * (3*10^6)^2 = 10^40 erg/s aufweisen. Das schaffen nur die absolut röntgenhellsten Supernovae im Maximum. Und wie gesagt, dann hat man erst eine zweite "Röntgensonne", in der Summe mit der echten immer noch schwächer als die echte während des Maximums des Fleckenzyklus.

Daher meine Einschätzung dass in 50 Lj Entfernung die SN uns nicht schaden würde.

In 5 Lj Entfernung dagegen wäre eine Röntgenhelle Supernova hundertmal so intensiv wie die Sonne, da würde ich schon Schäden an der Ozonschicht erwarten und mir Sorgen machen (andere, weniger helle und häufigere SN dagegen immernoch nur vergleichbar der Sonnenhelligkeit).

Viele Grüsse,
Dominik

So, Kettenposts [;)]

damit nicht aller Reiz an der Apokalypse verloren geht mal ein Gedankenspiel: Geht man weg von den normalen Supernovae, und setzt stattdessen den GRB 080319B in eine Distanz von 50 Lj, dann wäre allein das optische Nachglühen 2 Minuten lang 10 000 mal so hell gewesen wie die Mittagssonne und hätte uns hemisphärenweit mit 10 Megawatt pro Quadratmeter "versorgt". Nicht zu reden davon dass das optische Ereignis *viel* schwächer ist als der initiale Gammablitz, gegen den bei einer Ganzkörperdosis von 30 000 Sievert wohl auch ein 0,- Euro Nibiruschutzbunker nicht mehr geholfen hätte.

Also, wenn schon Tod und Verderben von den Sternen dann so!

(Ich sagte ja aber schonmal, GRBs sind sehr sehr selten, und daher ist obiges Szenario reine Fiktion).

Viele Grüsse,
DK

Moin Dominik!

Ähnliche Risikoabschätzungen werden auch bei Wikipedia herangezogen. Hier ist die Quelle dazu: http://www.tass-survey.org/richmond/answers/snrisks.txt - Dieser (englische) Text ist recht leicht zu lesen und deshalb interessant.

Zitat:
"Conclusion: I suspect that a type II explosion must be within a few parsecs of the Earth, certainly less than 10 pc (33 light years), to pose a danger to life on Earth. I suspect that a type Ia explosion, due to the larger amount of high-energy radiation, could be several times farther away. My guess is that the X-ray and gamma-ray radiation are the most important at large distances."

Dagegen wieder:
"Neil Gehrels et al. calculate the effect of gamma rays from a nearby supernova on the ozone layer of the Earth. [...] They conclude that a Type Ia SN would have to be within about 8 parcsecs [~26 Lj] of the Earth to destroy half the ozone layer, and therefore have a significant effect on the biosphere."

Also: der eine so, der andere so...

&gt; Das ist der Wert, Transversal-, nicht Radial- und auch nicht Raumgeschwindigkeit.

Okay, dann hatte ich falsch gelesen und war auf dem falschen Holzdampfer. [:D] Gut, halten wir fest: einen Wert für die Radial- oder Raumgeschwindigkeit dieses Objekts haben wir nicht.