AUS DEM INHALT Mein Lieblingssternbild H

AUS DEM INHALT

Mein Lieblingssternbild

H0- Eine Magical Mystery Tour der Kosmologie Erste Erfahrungen mit der ZWO ASI2600MM pro

34. Jahrgang – 1/2021 3.- Euro

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Inhalt

Editorial ...... 4 Lustiges Silbenrätsel - Auflösung ...... 4 Der 80mm Apochromat von Explore Scientific ...... 5 Mein Lieblingssternbild ...... 7 Perseverance, der Mars und das Geheimnis von Elon? ...... 10 Stephans Quintett ...... 11 Sternfreunde intern ...... 11 Die habitable Zone und superhabitable Planeten Teil 1...... 12 Erste Erfahrungen mit der ZWO ASI2600MM pro Astrokamera ...... 16 NGC 1579 - „Nördlicher Trifidnebel“ - Angaben zum Foto auf der Rückseite ..... 18 Die Große Konjunktion Jupiter / Saturn vom 21.12.2020 ...... 18 Die Hubble Konstante – Eine Magical Mystery Tour der Kosmologie ...... 19 Was? Wann? Wo? ...... 26

Für namentlich gekennzeichnete Artikel sind die Autoren verantwortlich. Impressum Herausgeber: Sternfreunde Münster e. V. Sentruper Straße 285, 48161 Münster

Redaktion: Benno Balsfulland, Andreas Bügler (V.i.S.d.P.), Peter Maasewerd, Reinhard Mawick, Stephan Plaßmann, Ewald Segna, Hermann Soester, Jürgen Stockel, Christiane Wermert

Kontakt: Sternfreunde Münster e.V. Sentruper Str. 285, 48161 Münster

Auﬂage: 180 / April 2021

Titelbild: Das Leo-Triplett – © Peter Maasewerd 2. Umschlagseite: o. Große Konjunktion zwischen Jupiter und Saturn – © Kate Fish 2. Umschlagseite: u. Dreifache Konjunktion – © Kate Fish 3. Umschlagseite: Krater Copernicus und Umgebung – © Witold Wylezol Rückseite: NGC 1579 © Peter Maasewerd

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Münster und Umgebung kann ich sagen, dass dies erst einmal vom Tisch ist. Aus dem Verein erhielten wir viele Rückmeldungen, dass die Editorial gedruckte Form auf jeden Fall beibehalten Weiter so werden sollte. Hier erscheinen tolle Fotos unserer Vereinsmitglieder in Hochglanz auf den Umschlagseiten, und das Lesegefühl ist doch Liebe Sternfreunde, ein anderes als auf dem Smartphon oder dem wenn Ihr dieses Exemplar unserer Vereinszeitung Monitor. in der Hand haltet, ist es uns wieder einmal Auch in der Themenauswahl soll es keine gelungen, eine neue Ausgabe der Andromeda Veränderungen geben. Es soll weiterhin ein herauszubringen; als Printausgabe und – wie bunter Mix mit Beiträgen vom Vereinsleben über es zum Zeitpunkt, wo ich dies schreibe, praktische Beobachtung bis hin zur Kosmologie aussieht – auch termingerecht. Dies ist nicht geboten werden. Und auch zukünftig sollte man selbstverständlich, da Ewald nach 15 Jahren den in der Aprilausgabe einen der Artikel nicht allzu Posten des Chefredakteurs an mich abgegeben ernst nehmen. hat, und ich bisher keine Erfahrung mit diesen Welche Artikel in der Andromeda erscheinen, Dingen hatte. Zum Glück ist Ewald nicht aus der hängt aber nicht zuletzt auch von Euch Lesern Welt, und hat mir tatkräftig Starthilfe gegeben. ab. Eure Beiträge sind stets erwünscht und Erst jetzt weiß ich richtig zu schätzen, was er notwendig, damit die Andromeda eine Zeitschrift in den vergangenen Jahren für die Andromeda von uns für uns bleibt. Auch Astrofotos sind geleistet hat. Auch das eingespielte Team der immer herzlich willkommen! Redaktion hat mich sehr unterstützt. Im Großen und Ganzen soll also die Andromeda Ein kritischer Punkt war das Anfertigen des so bleiben, wie Ihr sie gewohnt seid. Layouts. Da wurden auch so neumodische Nochmals vielen Dank an die ganze Redaktion, Dinge wie ein Blog ernsthaft diskutiert. Aber insbesondere an Ewald und Reinhard, für die zur Beruhigung der meisten Sternfreunde aus tatkräftige Unterstützung.

Lustiges Silbenrätsel - Andreas Auflösung 8. Das Loch im Auge, welches hereinkommt Stephan Plaßmann Eintrittspupille 1. Eine Art Stierkämpfer 9. Einer, der etwas beleuchtet Ochsentreiber Scheiner 2. Vorgang der Scheidung 10. Wenn man sein Hemd mit sehr viel Paarvernichtung Erdbeermarmelade bekleckert 3. Film von Arnold Schwarzenegger Grosser Roter Fleck Terminator 11. Teil eines Wagens, das nicht einmal 4. Kopfbedeckungen für die Schnee- einen ganzen Tag hält schmelze Stundenachse Taukappen 12. In einer Runde versammelte Vertreter 5. Verunreinigung sichtbarer elektro- der Fauna magnetischer Wellen Tierkreis Lichtverschmutzung 6. Hellhäutige Gnomen Die jeweils siebten Buchstaben der gefundenen Weisse Zwerge Wörter ergaben die Lösung: Trapezsterne 7. Schlendernde Himmelskörper Das Losverfahren ermittelte Dorlies Schriever Wandelsterne als glückliche Gewinnerin.

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Der 80mm Apochromat von nahe, zumal die Preise in diesem Segment in den letzten Jahren deutlich gefallen sind. Nach einem Explore Scientific gründlichen Studium des Marktes im Internet ﬁel dann schließlich meine Wahl auf den 80mm Hermann Soester Apochromaten der Firma Explore Scientiﬁc. Hier kann man sich zwischen zwei Modellen Schon länger schlummerte in mir der Wunsch entscheiden. Das Gerät der „Essential Line“ nach einem qualitativ guten, transportablen verfügt über eine dreilinsige Konstruktion mit Teleskop. Damit es gut mit auf ein Reisen ge- einem „Hoya FCD01-ED“ Sonderglas und zwei hen kann, sollte es schnell aufgebaut werden Luftspalten und kostet ca. 640 €. Das andere können und möglichst leicht sein (wichtig für aus der „Professional Line“ bietet ein „Hoya die eigenen, gnadenlos beständig zunehmenden FCD-100“ Glaselement, allerdings verbunden altersbedingten Einschränkungen). Bisher er- mit einem Aufpreis von etwas mehr als 350 €. füllte ein „dobsonisierter“ 114mm Newton der Bei einem solchen Preisunterschied entschied ich Firma Bresser diese Rolle (s. Andromeda 4/06). mich „ganz spontan“ für das erste Modell. Dieser ist zwar leichter als ein Refraktor, doch Das Teleskop hat eine Brennweite von 480mm dafür breiter und somit sperriger und weniger und somit ein Öffnungsverhältnis von 6. Ein geeignet, zum Beispiel in einem kleinen Koffer Crayfordauszug mit einer 1:10 Untersetzung untergebracht zu werden. Hinzu kommen Tu- sorgt für eine bequeme und genaue Fokus- busseeing und bei einem Öffnungsverhältnis von sierung. Ich benutze zumeist die Okulare von 4,5 die leidige Koma. Einfache Achromaten im Skywatcher mit einem scheinbaren Gesichtsfeld Bereich einer 80mm Öffnung, verbunden mit von 66° und den Brennweiten 20, 15, 9 und 6mm. kurzer Bauweise und somit auch Brennweite, Die gibt es auch baugleich von anderen Firmen liefern neben der Kompaktheit Farbfehler gleich und haben als „die mit der Goldkante“ eine mit. Da liegt natürlich der Gedanke an die An- gewisse Popularität erworben, vor allem durch schaffung eines kleinen Apochromaten ziemlich das Preis-Leistungsverhältnis. Zusätzlich kommt noch ein 2 Zoll/40mm Okular der Firma William Optics mit 72° Gesichtsfeld zum Einsatz. Mit dem erreiche ich eine Vergrößerung von 12x sowie ein ziemlich üppiges wahres Gesichtsfeld von 6°, wobei ein meines Erachtens noch erträglicher „Kidney-Bean-Effekt“ in Kauf genommen werden muss. Man kann hier also ohne Übertreibung von einem Großfeldteleskop sprechen. Bei einer dann vorhandenen Austrittspupille von 6,67mm liegt man auch noch oberhalb der sinnvollen Minimalvergrößerung.

Sogar die Hyaden mit einer Ausdehnung von 5,5° passen noch ganz ins Gesichtsfeld. Auch die Andromedagalaxie kommt hier, besonders an einem dunklen Himmel, gut zur Geltung. Die 20mm „Goldkante“ bringt eine Vergrößerung von 24x mit einem 2,83° Gesichtsfeld. Dieses Okular ﬁnde ich ideal, um die Plejaden, h und chi Persei, die Krippe und andere ausgedehntere Offene Sternhaufen zu beobachten. Aber auch

5 1/21 Andromeda stellare Kuriositäten wie Collinder 399, auch be- Laser lieferte unter diesen Umständen einen kannt als „Kleiderbügel“, passen hier gut ins Bild. richtig „fetten“ Strahl. Für den Orionnebel eignen sich das 15mm sowie Was für die Planeten gilt, trifft natürlich auch das 9mm Okular, die Vergrößerungen von 32x auf den Mond zu. Sehr hohe Vergrößerungen für bzw. 53x ergeben. Dabei erkenne ich die Form die Beobachtung von feinsten Details auf seiner des Nebels sehr gut. Die Trapezsterne sind, Oberfläche sind nicht möglich. Doch reizvolle besonders im 9mm Okular, klar zu trennen. Die Erscheinungen am Terminator lassen sich gut Filamentstrukturen bleiben mir allerdings, zumin- und ohne wahrnehmbare Farbfehler beobachten. dest unter urbanen Bedingungen, verborgen. Ich habe mich auch schon an ein paar Fotos von Als ideal erwies sich der Apo im Juli 2020 zur unserem Trabanten gewagt. Sie entstanden fokal, Beobachtung des Kometen Neowise. Der ganze unter Einbeziehung einer 2x Barlowlinse (also Komet, inklusive Schweif, passte mit dem 40mm insgesamt 960mm Brennweite) mit T2-Anschluss Okular noch komplett ins Gesichtsfeld. Noch und einer Canon EOS 800 D. ein wenig schöner fand ich diesen Schweifstern allerdings im 7x35 Feldstecher mit 11° Ge- sichtsfeld. Natürlich ist ein 80/480mm-Teleskop kein Plane- tenspezialist. Aber als es sowohl im Herbst 2019 als auch 2020 auf der Insel Amrum mit dabei war, durften Blicke auf Jupiter und Saturn nicht fehlen. Zumal es für einige der Mitreisenden die erste Gelegenheit war, die Saturnringe zu be- staunen und einen Blick auf die vier galileischen Jupitermonde zu werfen. Das Planetenbild ist bei einer 80fachen Vergrößerung natürlich ziemlich klein, dafür aber, trotz der zurzeit widrigen Beobachtungsumstände, erstaunlich klar und vor allem ohne wahrnehmbare Farbfehler. Bei Saturn war die Cassini-Teilung zu erkennen und ebenso Wolkenstreifen bei Jupiter. Der Große Apropos Mond: Der Apo 80/480 ED begleitete Rote Fleck sollte theoretisch auch möglich sein, mich auch bei der Öffentlichen Beobachtung der den habe ich aber bisher mit diesem Fernrohr Mondfinsternis am frühen Morgen des 21. Januars nicht wahrgenommen. Wenn beide Planeten 2019 und zeigte dort seine Tugenden: Schneller bald wieder höher über dem Horizont stehen, Auf- und Abbau sowie schöne Gesamtansichten kann man getrost auch auf 120fach heraufgehen, des kosmischen Schattenspiels. Das gilt auch für was sicherlich von Vorteil ist. Die Anschaffung die partielle Mondfinsternis am 16. Juli desselben eines „ordentlichen“ 4mm Okulars ist dafür Jahres, die ich mit diversem „Anhang“ in der Eifel schon fest eingeplant. Leider gab es während beobachtete. des ersten Aufenthaltes auf Amrum lediglich Am 11. November 2019 gab es dann gleich noch eine klare Nacht, beim nächsten immerhin ganze eine Öffentliche Beobachtung anlässlich des Mer- zwei Nächte. Jedes Mal stand jedoch nur ein kurdurchgangs, der wetterbedingt allerdings nur Zeitfenster von ca. 2 Stunden zur Verfügung, in seiner allerersten Phase zu beobachten war. dann stieg die Luftfeuchtigkeit rapide an und die Auch dabei entschied ich mich für den kleinen recht große Dunkelheit auf dieser schönen Insel Apo als Beobachtungsinstrument. Mit dem 6mm brachte nichts mehr ein. Die vorher beeindru- Okular und einer Vergrößerung von 80x passt ckend sichtbare Milchstraße verschwand. Der die Sonne im Weißlicht noch vollständig in das als „himmlischer Zeigestock“ eingesetzte grüne Gesichtsfeld. Auch das Merkurscheibchen mit

6 Andromeda 1/21 einem scheinbaren Durchmesser von ca. 10 Bogensekunden ist dann deutlich genug wahr- Mein Lieblingssternbild zunehmen. Ewald Segna

Wie anfangs schon erwähnt, ist einer der Gibt es das? Sind nicht alle Sternbilder meine großen Vorteile dieses Geräts natürlich seine Lieblingssternbilder? Um es deutlich zu sagen: Transportabilität. Die (erstaunlich große) Tau- Ja, ich habe ein Lieblingssternbild! kappe ist komplett einschiebbar, sodass das Wie beim Musikgeschmack in der Jugendzeit, ganze Teleskop ohne Zenitspiegel nur 35cm wo meine Vorliebe zwischen den Beatles und lang ist und bequem in einen kleineren Koffer den Rolling Stones hin und her schwankte – ich passt. Zwei mitgelieferte, gut verarbeitete Ver- war mehr ein Fan der Rolling Stones – gab es längerungshülsen sorgen dafür, dass mit oder auch bei den Sternbildern mehrere Kandidaten. ohne Zenitspiegel, visuell oder fotograﬁsch die Der beeindruckende Orion und die leicht zu Brennweitenebene erreicht werden kann. Ich erkennende Cassiopeia waren zuerst meine habe mir einen Hartschalenkoffer mit den Ma- Favoriten. Als ich dann, um bei der Musik zu ßen 45 x 35cm angeschafft, in den das Teleskop bleiben, durch eine Radiosendung im WDR II der Länge nach mit Zenitspiegel passt und der - Moderator Winfried Trenkler sei Dank - die noch genügend Platz für Okulare und sonstiges Songs der Gruppe Velvet Underground hörte, Zubehör übrig lässt. Hinzu kommt natürlich hatte ich meine Lieblingsband gefunden (und sie noch eine Stativtasche, in der auch die AZ3 ist es auch noch heute). Bei dem Sternbild ist Montierung von Skywatcher Platz hat, die ich es seit meiner frühen Jugendzeit die „Nördliche meistens benutze. Die optische Leistung ist zwar Krone - Corona Borealis“, ein kleines übersicht- durch die 80mm Öffnung begrenzt, aber eben liches Sternbild. nur dadurch. Die obstruktions- und komafreie Optik eines Refraktors ohne wahrnehmbare Farbfehler zeigt das, was mit 80mm Öffnung überhaupt möglich ist und macht einfach Spaß. Sein Potential zum schnellen Einsatz im Garten bei spontan aufklarendem Himmel (insbesondere um anwesende Enkelkinder zu begeistern) und seine Reisefähigkeit machen ihn aus meiner Sicht zu mehr als einem „Zweitgerät“. Durch die erreichbaren wahren Gesichtsfelder wird er eher zu einem Spezialisten für Großfeldbe- obachtungen besonders ausgedehnter Objekte. Das gleiche gilt selbstverständlich auch für entsprechende Teleskope anderer Firmen. Ich jedenfalls habe die Anschaffung meines 80mm Apos in keiner Weise bereut und freue mich auf Sternbild CrB, aus Wikipedia die nächsten Einsatzgelegenheiten. Schließlich habe ich längst noch nicht alles gesehen, was mit Es gab mehrere Gründe, die für meine Wahl diesem feinen Instrument erreichbar ist. ausschlaggebend waren. Zum einen die charak- teristische Form des Sternbildes – ein Diadem Natürlicher Verstand kann fast jeden Grad – mit dem an zentraler Position bläulich funkeln- von Bildung ersetzen, aber keine Bildung den den Gemma (Edelstein) auch Alphecca genannt. natürlichen Verstand. Das Sternbild, mit einer Ausdehnung von ca. 179 - - Arthur Schoppenhauer Quadratgrad auf Rang 73 von den insgesamt 88

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Sternbildern, liegt zwischen dem Herkules, dem umkreisen. Die beiden Sterne haben gerade mal Bärenhüter und dem Sternbild der Schlange! Die einen Abstand von 0,7“. Nördliche Krone gehört ferner zu den 48 Stern- Bei E CrB ist durch die Messung der Radialge- bildern der Antike, die bereits von Claudius Pto- schwindigkeit im Zeitraum von Januar 2005 bis lemäus erwähnt wurden. Nebenbei bemerkt gibt Januar 2012 eine Schwankung mit einer Periode es auch ein Sternbild „Südliche Krone“ (Corona von etwa 418 Tagen aufgezeichnet worden. Die Australis) in der südlichen Hemisphäre, die aber Rechnung ergab, dass es sich dabei um einen nicht von unseren Breiten aus zu sehen ist. Planeten handelt, der etwa 6 - 7-mal so massiv Die anderen beiden Gründe waren die „beson- wie Jupiter ist und in einem Abstand von 1,3 deren“ Sterne R und T Corona Borealis. R CrB Astronomischen Einheiten den Stern umläuft. war Namensgeber eines ganz bestimmten Typus Z 1/2 CrB ist einer der bekanntesten Doppel- von Veränderlichen Sternen. T CrB eine soge- sterne. Er besteht aus zwei Zwergsternen, 5m nannte rekurrierende (wiederkehrende) Nova, und 6m, der gleichen Spektralklasse A2 in einem ein Stern, der plötzlich sehr hell wird (>8 bis <12 Abstand von 6,3“. Die Entfernung beträgt ca. Größenklassen), und das mehrmals in seinem 300 Lichtjahre. Sternleben. Doch dazu später mehr. R CrB ist ein wasserstoffarmer roter Überrie- Mit meinem ersten Teleskop, einem 60/700 se mit einer kohlenstoffreichen Atmosphäre. mm Refraktor hatte ich bewusst immer wie- In seinem „Normalzustand“ hat der Stern nur der sämtliche Sterne in der Nördlichen Krone geringe Helligkeitsänderungen. Alle paar Jahre beobachtet. Es waren einige Doppelsternpaare fällt die Helligkeit jedoch von ihrem normalen dabei, die ich zur Bestimmung der Auﬂösung Wert 5,71m bis 15,2m massiv ab. meines Fernrohres aufsuchte.

Besondere Sterne in der Nördlichen Krone1

A CrB, Gemma oder auch Alphecca genannt, ist mit 2,22m der hellste Stern der Nördlichen Krone, die übrigen Sterne erreichen nur etwa die vierte Größenklasse. Er ist rund 76,5 Lichtjahre von der Sonne entfernt und hat die Spektralklasse A0. Alle 17,36 Tage verringert Lichtkurve R CrB, Lichtkurvengenerator der AAVSO sich seine Helligkeit um nur 0,1 Größenklassen. Verursacht wird die Verdunklung durch einen Dann ist der Stern für einige Monate oder Jahre lichtschwächeren Begleitstern, der vor dem deutlich dunkler und mit den bloßen Augen nicht Hauptstern vorbeizieht. Derartige Sterne nennt mehr zu sehen. Wie stark und für wie lange er man Bedeckungsveränderliche. Der Stern gehört sich verdunkelt, ist jedes Mal verschieden. Es zum sogenannten „Bärenstrom“, einem nahen gibt dabei kein Muster und auch kein festes Mi- offenen Sternhaufen, dem auch Teile der Sterne nimum. Anschließend kehrt er entweder wieder des Großen Wagens und vermutlich auch Sirius zu seiner normalen Helligkeit zurück oder die angehören. nächste Verdunkelung überlappt sich mit der vorhergehenden. G CrB, ein Doppelstern, wurde im Jahr 1826 Als mögliche Ursache wird angenommen, dass von Friedrich Georg Wilhelm Struve entdeckt. sich in der Sternatmosphäre Kohlenstoffstaub Das etwa 145 Lichtjahre entfernte System ansammelt. Dieser Staub wird ausgestoßen und besteht aus zwei bläulich-weißen Sternen der kondensiert in einiger Entfernung vom Stern Spektralklassen B9 und A3, die sich in 93 Jahren zu Rußwolken. Diese blockieren das Licht des

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Sterns. Die Blockade verschwindet nach einiger Wenn ich die Zeit zwischen den beiden Aus- Zeit dadurch, dass der Ruß durch Strahlungs- brüchen 1866 und 1946 als Periode (ca. 80 druck zerstreut wird. Die Helligkeitsabfälle Jahre) betrachte, könnte T CrB um 2026 wieder beruhen auf diesen ausgestoßenen Rußwolken, ausbrechen. In meiner Jugendzeit hatte ich die die die Photosphäre des Sterns verdecken. R Gegend um T CrB immer im Blick, ich wollte Coronae Borealis ist der Prototyp für die nach keinesfalls einen Ausbruch verpassen :-). 2026 ihm benannte Klasse der eruptiv veränderlichen werde ich wieder dabei sein. Hoffentlich kann R-Coronae-Borealis-Sterne. ich dann erfolgreich dieses „Once in a lifetime“ Die RCB-Sterne sind interessant und wichtig, Event erleben. da sie ein kurzlebiges Stadium der Sternent- U CrB wurde 1863 von Winnecke als verän- wicklung darstellen und einige Details über derlich erkannt. Es handelt sich um einen bede- Staubbildungsprozesse offenbaren. Daher sind ckungsveränderlichen Stern vom Typ Algol, des- R Coronae Borealis und andere RCB-Sterne sen scheinbare Helligkeit mit einer Periode von recht ungewöhnlich und verdienen deshalb Auf- 3,45 Tagen zwischen 7,66m und 8,79mschwankt. merksamkeit. Seit Pigotts erster Beobachtung Die Komponenten dieses Doppelsterns sind ein 1795 wurden nur etwa 100 RCB-Veränderliche blauweißer Hauptreihenstern vom Spektraltyp entdeckt, was diese Klasse zu einer sehr seltenen B6 und ein gelbweißer Unterriese vom Spek- Art von veränderlichen Sternen macht. traltyp F8 Laut Daten der Raumsonde Gaia beﬁndet sich der Stern in einer Entfernung von etwas mehr Deep Sky Objekte als 4000 Lichtjahren (Gaia DR2). Das Sternbild Corona Borealis enthält nur T CrB ist eine circa 2.700 Lichtjahre entfernte wenige Galaxien, die mit Amateurteleskopen rekurrierende (wiederkehrende) Nova. Sie ist beobachtet werden können. NGC 6085 und normalerweise 10,8m hell, erreichte aber bei NGC 6086 sind eine schwache Spiralgalaxie den beiden letzten Ausbrüchen 1866 und 1946 und eine elliptische Galaxie, die nahe genug 2,0m und 3,0m. beieinander liegen, um mit einem Teleskop im Es handelt sich bei diesem System um einen selben Gesichtsfeld zu erscheinen. sogenannten symbiotischen Stern, also ein Dop- pelsternsystem, bei dem sich ein ausgedehnter Der reiche Galaxienhaufen Abell 21422, der etwa Roter Riese und ein kompakter Weißer Zwerg 1,2 Mrd. Lichtjahre entfernt ist und keine Gala- in relativ engem Abstand umkreisen. Die Materie xie heller als 16m enthält, ist ein interessantes aus der Gashülle des Roten Riesen strömt auf Forschungsobjekt, da in ihm die Verschmelzung den weißen Zwerg über. Wird eine kritische zweier Haufen zu beobachten ist. Er liegt im Masse erreicht, setzen Fusionsprozesse ein, südöstlichen Bereich des Sternbildes nahe E die als explosionsartige Helligkeitsausbrüche Coronae Borealis. beobachtet werden können. Ein weiterer Galaxienhaufen in diesem Stern- bild, RX J1532.9+30212, ist etwa 3,9 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Im Zentrum des Haufens beﬁndet sich eine große elliptische Galaxie, die eines der massereichsten Schwarzen Löcher enthält, die bisher entdeckt wurden.

Abell 2065 ist ein dichter Galaxienhaufen mit mehr als 400 Mitgliedern, von denen die hellsten die Größenordnung von 16m erreichen. Sie sind daher nur in großen Teleskopen (> 18“) oder auf lang belichteten Aufnahmen sichtbar. In einem Lichtkurve T CrB, aus Wikipedia 9 1/21 Andromeda noch größeren Maßstab bildet Abell 2065 zusammen mit Abell 2061, Abell 2067, Abell 2079, Perseverance, der Mars und Abell 2089 und Abell 2092 den Corona Borealis das Geheimnis von Elon? Supercluster. Ein weiterer Galaxienhaufen, Abell Howard Wagner 2162, ist Mitglied des Hercules Superclusters. Am 18. Februar 2021 landete nach einer Reise von 203 Tagen und 471 Mill. Kilometern der Mars 2020 Perseverance Rover gegen 20:45 UMT im Krater Jezero. Der Jezero-Krater wurde von Forschern der NASA ausgewählt, weil dort vor langer Zeit ein Wasserbecken gewesen sein dürfte. Und nur ein paar Minuten später kamen die ersten Bilder von der Landestelle. Eine punktgenaue weiche Landung lässt jetzt alle Optionen für die weitere Erforschung der Marsoberfläche offen. An den nächsten Tagen wurden immer mehr Fotos zur Erde gesandt, selbst 360 Grad Panoramen waren dabei. Die Auflösung der Perseverance‘s Mastcam-Z Kame- ra lassen Details im Millimeterbereich bei einer Entfernung von ca. 100 Metern zu. Eine kurze Zusammenfassung der Ziele der Der Galaxienhaufen Abell 2065 Ausschnitt aus dem Mars-2020-Perseverance-Mission: POSS (30 x 30') Quelle: Digitized Sky Survey • Suche nach Anzeichen von „altem“ Leben. Apropos Musik: Die finnische Heavy Metal Band • Der Rover landet an einem Ort, der ein Cadacross veröffentlichte 2002 ein Album mit hohes Potenzial hat für die Entdeckung von dem Titel „Corona Borealis“. vergangenen mikrobiellen Leben. • Sammeln von wichtigen Daten über die 1 https://de.wikipedia.org/wiki/Nördliche_Krone Geologie und das Klima des Mars. - bearbeitet Ewald • Der Perseverance Rover verkörpert den 2 https://chandra.harvard.edu/photo/category/ NASA (und den wissenschaftlichen) Geist galaxyclusters.html - Groups and Clusters of der Überwindung von Herausforderun- Galaxies gen. • Perseverance ist die erste Etappe einer Quellen: Rundreise über den Mars. Annals off the Deep Sky Band 7, Jeff Kanipe, • Perseverance trägt Instrumente und Verlag Willmann Bell, ab S. 1 Technologie, die den Weg für zukünftige G. C. Clayton: The R Coronae Borealis Stars, menschliche Missionen zum Mond und zum Publications of the Astronomical Society of the Mars ebnen sollen Pacific, v.108, p.225 • Sie werden bedingt durch die 25 Foto- wie http://adsbit.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_ Videokameras den Eindruck bekommen, query?1996PASP..108..225C dass Sie mitfahren dürfen. https://www.aavso.org/vsots_rcrb Variable Die wahnsinnig hochauflösenden Fotos der Star of the Month January, 2000: R Coronae Perseverance’s Mastcam-Z Kamera haben auch Borealis schon für eine Sensation gesorgt.

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Ein Foto (s. u.), das am 4. Tag nach Landung marsianischen Gegenstand zuordneten. Doch von Persy (wie der Rover nun liebevoll von den macht Euch ein eigenes Bild. NASA-Ingenieuren genannt wird) gemacht wor- Meine Interpretation ist in der Tat überraschend: den ist, zeigt erstaunliche, ja verstörende Dinge. Dieser Gegenstand hat das Aussehen des Logos Doch davon später mehr. des von Elon Musk‘ ins All geschickten Roads- Schnitt: Springen wir zurück in das Jahr 2018. ter. Wollte Elon den Roaster als gigantische Am 6. Februar 2018 gegen 20:45 UMT startete PR-Aktion auf dem Mars landen (was ja wohl die aktuell stärkste Rakete der Welt, Elon Musks offensichtlich misslang, siehe Foto) und von der “Falcon heavy”, mit einem Tesla Roadster in das Perseverance‘s Mastcam-Z Kamera fotografieren Weltall. Der PR-Gag beinhaltete auch noch einen lassen? Das wäre eine noch nie da gewesene Passagier, den sogenannten “Starman” an Board PR-Aktion, bei der sich selbst der exzentrische des Roadsters. Das wirkliche Ziel der Reise Milliardär übertroffen hätte. war nur wenigen Menschen aus dem innersten Nur Elon und der besagte innerste Zirkel des Zirkel um Elon Musk bekannt. Offiziell wurde Managements können darüber Auskunft geben. eine elliptische Bahn um die Sonne angegeben. Wir warten auf die Pressekonferenz, die Elon Der sonnennächste Punkt der Bahn wird laut Musk am 1.4.2021 in der neu erbauten Bran- aktuellen Schätzungen bei 0,986 Astronomischen denburgischen Fabrik angesetzt hat. Platzt da Einheiten (AE) sein, der sonnenfernste bei 1,667 die Bombe? AE (eine Astronomische Einheit entspricht dabei Stephans Quintett dem Abstand zwischen Erde und Sonne. ca. 150 Mill. km). Der sonnenfernste Punkt der Bahn Astro – Postillion Stephan Plaßmann liegt demnach nur minimal weiter außen als die Den Bogen überspannt: Marsbahn! Sternfreund folgte dem Bogen von der Deichsel des Aber nach Berechnungen des Astronomen Dr. Großen Wagens, um Arktur zu finden (Arc to Arctur), Sella Lirpa erreichte der Roadster den Mars- landete jedoch bei Spica. Orbit im Frühsommer 2020. Würde er wie von Uranus: Elon Musk offiziell verbreitet, für Millionen Jahre Sternfreund entdeckt allerersten After! seine Bahnen ziehen? Oder wird er mit Mars, Denkzettel verpasst: Erde oder einem Asteroiden zusammenstoßen? Sternfreund kam bei einem Messier-Marathon nicht weiter, weil er die Unterlagen für die Vorbereitung Die Aussagen von Elon Musk waren zu hinterfra- nicht bekam. gen oder hatte doch Dr. Sella Lirpa recht? Reitsport: Nun kam die „Arizona State University“ in Tem- Beim Kamelreiten hatte Titelverteidiger Alcor auf pe ins Spiel. Sie leitet den Betrieb des Mastcam- Mizar diesmal das Nachsehen. Z-Instruments und arbeitet dabei mit dem „Malin Er scheiterte an Dromeda. Warstein: Unter der Leitung von Pilsner Urknall wurde ein Feldstecher-Vergleichstest durchgeführt: Ergebnis: Das einzig Wahre war Steiner. Sternfreunde intern

l Eintritte Peter Aßmann Eva Buerbank Ursula Gerke Melanie Katrin Maus Space Science Systems“ in San Diego zusammen. Die dortigen Forscher entdeckten auf dem Foto l Austritte MST010421 ein Artefakt, das sie einem außer- Julia Berndt Matthias Kurschner

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Die habitable Zone und super- und Supernova-Explosionen genügend höhere, für Leben notwendige Elemente gebildet und habitable Planeten - Teil 1 im interstellaren Medium verteilt haben; an- Andreas Bügler dererseits die Sternendichte nicht so hoch ist, dass sie entstandenes Leben wieder auslöschen Seit der Entdeckung des ersten Exoplaneten würde (z.B. durch nahe Supernovae oder nahe um einen sonnenähnlichen Stern 1995 sind über Begegnungen von Sternen). 4.600 weitere hinzugekommen; die meisten davon wurden mit der Transitmethode entdeckt. Daneben ist Leben auch außerhalb der klas- Von besonderem Interesse für die Öffentlichkeit sischen, zirkumstellaren habitablen Zone sind dabei solche Exoplaneten, die erdähnlich vorstellbar, in unserem Sonnensystem etwa in und für Leben grundsätzlich geeignet sind. In einem möglichen Ozean unter der Eiskruste von diesem Zusammenhang ist immer wieder von Monden der äußeren Gasplaneten (z.B. Europa, einer „habitablen Zone“ um einen Stern die Ganymed, Enceladus). Diese Monde haben durch Rede. Dieser Begriff wurde bereits Ende der die Gezeitenreibung auf den Umläufen um ihren 1950er Jahre geprägt und bezeichnete damals Planeten eine andere Wärmequelle als die Sonne. einen Bereich um einen Stern, der für Menschen Aber auch hierauf möchte ich in diesem Artikel bewohnbar sein könnte. Heute hat man den nicht weiter eingehen. Begriff dahingehend ausgedehnt, dass er eine zirkumstellare Zone beschreibt, in der Leben Die grundsätzliche Überlegung, was für Leben - wie wir es kennen - grundsätzlich entstehen (wie wir es kennen) unverzichtbar ist, führt also und existieren kann. Ob der Mensch sich dort zum Vorhandensein flüssigen Wassers; auf der wohlfühlen würde, spielt keine Rolle mehr.1 Erde im Temperaturbereich zwischen 0° C und 100° C. Die Wissenschaftler untersuchen hierzu Für den Begriff des Lebens gibt es keine ein- die Leuchtkraft eines Sterns (bolometrisch = heitliche Definition, da die Wissenschaftler über alle Wellenlängen) und berechnen einen unterschiedliche Theorien und Ansätze verfol- Entfernungsbereich um diesen Stern, wo die gen. Aber sie haben Indizien bestimmt, was Wärmeeinstrahlung flüssiges Wasser auf der etwas Lebendiges auszeichnet. Die am Oberfläche eines Planeten zulässt. Soweit die häufigsten genannten Kriterien sind: Theorie. Da es aber mit den Mitteln der heutigen • Stoffwechsel Wissenschaft nicht möglich ist, andere für das • Chemisches Ungleichgewicht, Energiever- Leben fundamentale Eigenschaften eines Exo- brauch planeten festzustellen (z.B. Atmosphärendruck), • Reproduktion setzen die Forscher einfach einen Zwilling der • Reaktionen auf die Umwelt2 Erde an dessen Stelle - einen Planeten, dessen Atmosphäre der irdischen in Dichte und Zusam- Voraussetzungen für Leben sind: mensetzung gleicht.4 Danach berechnen sie, auf • Chemische Elemente (organische Chemie) welchen Bahnen um seinen Stern Leben möglich Alle Elemente, die schwerer als Wasserstoff wäre. Dieser notgedrungen geozentrische An- und Helium sind, müssen erst in Sternen satz macht allerdings den Begriff der habitablen fusioniert werden. Zone unscharf, denn welche Wärmemenge so • Eine Energiequelle auf eine Planetenoberfläche wirkt, dass dort • Ein Lösungsmittel, insb. flüssiges Wasser3 flüssiges Wasser existieren kann, hängt auch von der dortigen Atmosphäre ab. Somit sind Nur kurz erwähnen möchte ich die galaktische die Eigenschaften eines Planeten ebenso wich- habitable Zone. Sie stellt den Bereich einer Ga- tig für seine Bewohnbarkeit wie der Stern, um laxie dar, in dem sich einerseits durch Kernfusion den dieser Planet kreist. Ein weiterer Aspekt

12 Andromeda 1/21 wäre auch der Einfallsreichtum der Natur, was Wasser ist. Die innere Grenze befindet sich dort, Leben betrifft; aber hierüber kann man nur wo ein galoppierender Treibhauseffekt eintritt; spekulieren. d.h. die Ozeane verdunsten und der Wasser- dampf als Treibhausgas erhöht die Temperatur Eigenschaften des Sterns zusätzlich. Nach herrschender Meinung unter Die entscheidende Eigenschaft des Sterns in den Wissenschaftlern befindet sich dieser innere einem Exoplanetensystem ist seine Leuchtkraft. Rand der habitablen Zone für die Erde bei 0,95 Diese hängt von seiner Masse und seinem Ent- AE!6 Man hat aber auch berechnet, dass unser wicklungsstadium (Alter) ab. In einer bestimmten Planet noch für ca. 1 Mrd. Jahre bewohnbar blei- Entfernung vom Stern ist die Wärmeeinstrahlung ben wird.7 Es kann uns also beruhigen, dass der so, dass sie eine geeignete Temperatur für flüs- Weltuntergang - jedenfalls aus astronomischer siges Wasser ermöglicht; das ist die habitable Sicht – noch nicht unmittelbar bevorsteht. Zone. Je höher die Leuchtkraft des Sterns, desto größer der Abstand der habitablen Zone. Man Typen der Planeten kann dies mit folgender Formel berechnen: Wenn man nach habitablen Planeten sucht, konzentriert man sich auf erdähnliche Planeten; d.h. Gesteinsplaneten mit fester Oberfläche. Andere Möglichkeiten werden theoretisch nicht ausgeschlossen, aber die Wissenschaftler kon- zentrieren sich auf das, was sie kennen.

Unser Planetensystem ist klar geordnet. Im In- neren beﬁnden sich die Gesteinsplaneten (Mer- kur, Venus, Erde, Mars), im Außenbereich die Gasplaneten (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun). Abb. 1 Entfernung der habitablen Zone in Abhängig- Uranus und Neptun werden auch als Eisriesen keit von der Leuchtkraft des Sterns bezeichnet wegen ihres hohen Wasseranteils in Autor: Derpedde ihren Atmosphären. Gasplaneten besitzen nur, wenn überhaupt, einen relativ kleinen Kern; ihre riesige Masse steckt in der Atmosphäre. wobei In tieferen Schichten können die ansonsten d = ist der Durchschnittsradius der bewohn- gasförmigen Stoffe aufgrund des Drucks aber baren Zone in AE auch den ﬂüssigen oder festen Aggregatzustand 8 LStern = ist die bolometrische Leuchtkraft eines annehmen. Sternes, und Die Wissenschaftler erklären sich diese sau-

LSonne = ist die bolometrische Leuchtkraft der bere Einteilung unseres Planetensystems mit Sonne. seiner Entstehungsgeschichte. Als unsere Sonne 1 AE (astronomische Einheit) = durchschnittliche entstand, bildete sich mit ihr eine Akkretions- Entfernung Sonne – Erde, ca. 150 Mio. km. scheibe, aus der sich später die Planeten formten. Das heißt, bei einem Stern mit einem Viertel der Nahe der Protosonne herrschte eine hohe Leuchtkraft unserer Sonne, wäre die Mitte der Temperatur durch das Deuteriumbrennen des habitablen Zone bei 0,5 AE; bei einem Stern mit entstehenden Sterns sowie durch hohe Reibung 4-facher Sonnenleuchtkraft bei 2 AE5 im inneren Bereich der Akkretionsscheibe. Nach (siehe Abb. 1). außen hin nahm die Temperatur immer weiter ab, bis sie so niedrig war, dass ﬂüchtige Stoffe Die äußere Grenze der habitablen Zone ist dort, (z.B. Wasser) sich verfestigen konnten. Dies wo die Wärmeeinstrahlung zu gering für ﬂüssiges ist die sog. Schnee- oder Eisgrenze.9 Jenseits

13 1/21 Andromeda von ihr bildeten sich die Gasriesen, indem sie zu 6 Erdmassen gehen die Forscher davon aus, diese flüchtigen Stoffe aufsammelten. Im In- dass es sich um einen Gesteinsplaneten handelt, neren wurden die flüchtigen Stoffe spätestens und sprechen von einer Supererde. Bei einer mit dem Zünden des Wasserstoffbrennens der höheren Masse kann der Planet so viele flüchtige Sonne hinausgetrieben, und zurück blieben nur Stoffe in seiner Atmosphäre halten, dass diese die schwereren Elemente, aus denen die terre- so anwächst, dass der Planet einem Gasriesen strischen Planeten bestehen.10 Allerdings gibt es immer ähnlicher wird.13 Die Supererden werden das Phänomen der Migration: Planeten verlassen im Teil über die superhabitablen Planeten noch aufgrund der Gravitation anderer Planeten oder eine Rolle spielen. Reste der Akkretionsscheibe ihre ursprünglichen Bahnen und wandern in Bereiche des Systems, Eigenschaften des Planeten wo sie nicht entstanden sein konnten.11 Bestes Wie bereits gesagt, sollte ein lebensfreundlicher Beispiel hierfür sind die „heißen Jupiter“, die Planet ein Gesteinsplanet sein. Viele seiner unter den ersten entdeckten Exoplaneten sehr notwendigen Eigenschaften hängen von seiner häufig waren. Wie die Migration in den jewei- Masse ab, um insbesondere eine längere Phase ligen Planetensystemen verläuft, hängt von den des Lebens zu ermöglichen. Hierzu zählt die dortigen Bedingungen ab. Sie kann auch für Le- Fähigkeit Plattentektonik zu entwickeln. Diese ist ben geeignete Planeten zerstören oder aus der erforderlich für das Funktionieren geologischer habitablen Zone herausschleudern. Stoffkreisläufe (später mehr dazu). Eine günstige Verteilung von Land- und Wasserflächen ist gut Zwei unter den Exoplaneten recht häufige für die Plattentektonik und für das Leben in Planetentypen fehlen allerdings in unserem einer späteren Phase. Auch ein Magnetfeld ist System: Supererden und Mini-Neptune. Dies unerlässlich, um Leben vor dem Beschuss mit sind Planeten mit Massen zwischen einer und 14 hochenergetischen Teilchen von seinem Stern Erdmassen, der Masse des Eisriesen Uranus. Man oder aus dem Kosmos zu schützen. Eine große sollte meinen, dass diese beiden Typen leicht zu Masse des Planeten verhindert ein zu schnelles unterscheiden wären nach ihrem Entstehungsort Auskühlen des Kerns und ermöglicht so das innerhalb oder außerhalb der Schneegrenze. Aufrechterhalten des flüssigen Eisens im Inne- Dennoch scheint es fließende Übergänge zu ren, das für das Magnetfeld erforderlich ist. Für geben. Entscheidend ist die Dichte des Planeten, das Magnetfeld ist eine angemessene Rotation das Verhältnis von Masse und Radius. Je höher ebenfalls eine Voraussetzung. Begünstigend für die Dichte, desto eher die Einordnung als Super- Leben ist auch eine gewisse Achsneigung sowie erde; je weniger Dichte, desto eher handelt es ein Mond, der die Achse stabilisiert.14 sich um einen Mini-Neptun.12 Bei Planeten mit bis Der wichtigste Faktor für mögliches Leben ist aber die Atmosphäre. Ihre Größe hängt unmittelbar von der Masse des Planeten ab. Ihr Druck bestimmt, in welchem Temperaturbereich Was- ser flüssig ist. Ohne Atmosphäre scheint kein Leben möglich zu sein. Bestes Beispiel hierfür ist der Mond, der mit der Erde zusammen im habitablen Bereich um unsere Sonne kreist, aber lebensfeindlich ist. Die Atmosphäre be- wirkt auch einen Treibhauseffekt. Die globale Durchschnittstemperatur liegt auf der Erde Abb. 2 Darstellung der verschiedenen Bereiche (noch) bei 15°C; ohne die Atmosphäre wäre sie unseres Sonnensystems, gemeinfrei NASA 30°C niedriger.15

14 Andromeda 1/21

Leben auf der Erde me dar. Sowohl der Stern, als auch der Planet Auf der Erde wurde die Uratmosphäre – direkt unterliegen Veränderungen. Darüber mehr im nach der Entstehung der Erde vor ca. 4,5 Mrd. zweiten Teil dieses Artikels in der kommenden Jahren – durch den Sonnenwind weggeweht; Andromeda. so jedenfalls die herrschende Meinung. Danach Fortsetzung folgt bildete sich die sog. erste Atmosphäre durch Ausgasung. Sie enthielt vor ca. 4 Mrd. Jahren Quellen: etwa 80 % Wasserdampf und 10 % Kohlendioxid; 1 https://de.wikipedia.org/wiki/Habitable_Zone keinen freien Sauerstoff. Erst vor 3,8 bis 3,5 2 https://de.wikipedia.org/wiki/Leben Mrd. Jahren war die Erde soweit abgekühlt, dass 3 https://www.dlr.de/pf/desktopdefault.aspx/ der Wasserdampf kondensieren und abregnen tabid-8657 konnte.16 Es bildete sich ein Urozean, und damit 4 https://de.wikipedia.org/wiki/Habitable_Zone war auch die Kernvoraussetzung für Leben (wie 5 https://de.wikipedia.org/wiki/Habitable_Zone wir es kennen) – nämlich flüssiges Wasser – vor- 6 https://www.spektrum.de/news/der-innere- handen. Auf der Venus ist es möglicherweise nie rand-der-habitablen-zone/1217764 zu einem solchen Abregnen gekommen (wohl 7 https://www.scinexx.de/news/kosmos/es-gibt- Mindermeinung; aber gut begründet).17 Danach noch-bessere-welten-als-die-erde/ wäre die Venus nie habitabel gewesen. 8 https://de.wikipedia.org/wiki/Gasplanet 9 https://www.eso.org/public/germany/news/ Für die Erde heißt das, dass erst knapp eine Mrd. eso1333/ Jahre nach ihrer Entstehung das Leben beginnen 10 https://www.abenteuer-universum.de/planeten/ konnte. Und tatsächlich lassen sich die ersten planeten.html Spuren primitiven Lebens spätestens vor 3 Mrd. 11 https://de.wikipedia.org/wiki/Migration_(As- Jahren nachweisen. Viele Funde und deren Datie- tronomie) rungen sind umstritten, sodass einige Forscher 12 https://de.wikipedia.org/wiki/Supererde die ersten Lebensspuren schon für die Zeit vor 13 https://de.wikipedia.org/wiki/Superhabitabler_ 3,5 Mrd. Jahren ansetzen.18 Da das Leben auf der Planet Erde also schon bald auftrat, nachdem die Vo- 14 https://de.wikipedia.org/wiki/Superhabitabler_ raussetzungen vorlagen, gehen viele Forscher von Planet folgender Annahme aus: Wo Leben möglich 15 https://de.wikipedia.org/wiki/Klassifizierung_ ist, da entsteht es auch19. Bis sich komplexes der_Planeten#Wichtige_Planetenklassen Leben entwickelt hatte, dauerte es allerdings 16 https://de.wikipedia.org/wiki/Entwicklung_der_ wahnsinnig lange. Eukaryoten - die Zellen, aus Erdatmosph%C3%A4re denen wir bestehen – gibt es seit höchstens 17 Sterne und Weltraum 3-2020 S. 40 ff Venus – 1,5 Mrd. Jahren;20 vielzellige Lebewesen (Tiere) Der Exoplanet nebenan S. 44 tauchten erst vor ca. 600 Mio. Jahren auf.21 Und 18 https://de.wikipedia.org/wiki/Entwicklung_der_ erst vor 480 bis 460 Mio. Jahren wurden auch Erdatmosph%C3%A4re die Landmassen durch Pflanzen und Gliederfüßer 19 https://de.wikipedia.org/wiki/Rare- besiedelt.22 Earth-Hypothese#Warum_einfaches_ Leben_h%C3%A4ufiger_vorkommen_sollte Wenn man also über komplexes Leben auf 20 https://de.wikipedia.org/wiki/Eukaryoten#Ent- Exoplaneten nachdenkt und weiß, wie lange es wicklungsgeschichte auf der Erde für dessen Entwicklung gebraucht 21 https://www.wissen.de/bildwb/entwicklung-des- hat, dann ergibt sich daraus die Frage nach ei- lebens-vom-einzeller-zum-menschen ner kontinuierlichen habitablen Zone. 22 https://de.wikipedia.org/wiki/Landgang_(Bio- Wenn Forscher einen Exoplaneten bei einem logie) Stern entdecken, stellt dies eine Momentaufnah-

15 1/21 Andromeda Erste Erfahrungen mit der Pixel des Sensors. Dafür wird eine Ausleseinfra- struktur benötigt, die sich auf dem Sensor selber ZWO ASI2600MM pro Astro- befindet. Ein hintergrundbeleuchteter CMOS kamera Sensor unterscheidet sich von einem herkömm- lichen Sensor dadurch, dass sich die Infrastruktur Peter Maasewerd auf der Rückseite und nicht auf der Teleskopseite des Sensors befindet. Dadurch kann pro Zeit- Einleitung einheit mehr Licht auf die Fotodioden fallen, was Mit der Markteinführung der hintergrundbe- sich u. a. positiv auf die Empfindlichkeit und das leuchteten CMOS Sensoren der Baureihen Rauschverhalten auswirkt. IMX455 und IMX571 von Sony durch OHY und ZWO hat ein deutlicher Qualitätssprung Technische Daten (Herstellerangaben) der Sensortechnik mit neuen Möglichkeiten für Die ASI2600MM pro hat einen hintergrundbe- die Amateurastrofotografie stattgefunden. Der leuchteten CMOS Chip im APS-C Format. Sie IMX455 findet seit Ende 2019 Verwendung in den schließt damit die Lücke zwischen den verbrei- Vollformatkameras ZWO ASI6200MC und kurz teten kleineren Chipgrößen und dem Vollformat. darauf in den Monoversionen der ASI6200MM Die Sensormaße betragen 23,5mm x 15,7mm bei und QHY600M/C. Fast zeitgleich kamen die einer Pixelgröße von 3,76μm und einer Auflösung ASI2600MC und QHY268C als Farbkameras von 6248 x 4176 Pixeln. Die Kamera hat einen na- im APS-C Format des IMX571 auf den Markt. tiven 16 Bit A/D Wandler. Der Dynamikumfang Auf die Monoversionen haben die Anwender bis beträgt 14 Blendenstufen und die Quanteneffizi- Februar 2021 mit Spannung warten müssen. Jetzt enz liegt bei 91%. Das Auslöserauschen beträgt sind sie da, ich habe erste Deep Sky Aufnahmen nur 1,0e und die Well-Depth bis zu 50.000e. Die mit meiner ASI2600MM (s. Foto) machen kön- Kamera lässt sich sehr effektiv im sogenannten nen und möchte hier über meine Erfahrungen HGC-Modus betreiben, der ab Gain 100 (Gain berichten. ist ein kameraspezifisches Maß für die Verstär- kung) wirkt und das Ausleserauschen nochmals stark reduziert, während der Dynamikumfang und die Empfindlichkeit gleichzeitig steigen.

Ausstattungsmerkmale Das thermische Rauschen von CMOS Sensoren ist stark temperaturabhängig. Die Kamera ver- fügt zur Senkung des thermischen Rauschens über eine integrierte Kühlung, die den Sensor bis 35°C unter Umgebungstemperatur herunter- kühlt. Zur Vermeidung von Taubildung auf der Glasabdeckung des Kamerafensters ist dieses mit einer eigenen Heizung ausgestattet. Kühlung und Grundlagen Fensterheizung können von der Aufnahmesoft- Heutige Bildsensoren sind in zwei Ausführungen ware geschaltet und gesteuert werden. Beide erhältlich: CCD Sensoren transportieren die funktionieren nach ersten Tests sehr effektiv, durch einkommende Photonen entstehenden wobei die Kühlung schnell anspricht. Pixelladung in eine außerhalb des Sensors beﬁnd- Die ASI2600MM pro hat einen USB3 Anschluss liche Kameraelektronik, wo sie in eine analoge mit integriertem 2-fach USB Hub, an den sich z. Spannung gewandelt wird. Bei CMOS Sensoren B. ein elektronisches Filterrad, ein Rotator, ein erfolgt die analog/digital Wandlung in jedem Motorfokus oder eine Guidingcam anschließen

16 Andromeda 1/21 lassen. Bei Verwendung eines weiteren USB Mini Das Gerät erreicht schnell und problemlos die Hub lassen sich sogar alle gleichzeitig betreiben, von mir eingestellte Betriebstemperatur von was die Anzahl der Kabel an der Montierung -20°C. Es scheint, dass die Kühlung bei 100% erheblich reduziert. Leistung auch 40°C unter Umgebungstempera- Zur Pufferung von Bilddaten und zur Aufrecht- tur schaffen kann – man darf auf den Sommer erhaltung eines kontinuierlichen Datenflusses gespannt sein. zum Steuerungsrechner ist ein 256MB DDR Die Vignettierung ist trotz des relativ großen RAM verbaut. Sensors bei 36mm Filtergröße sehr moderat und An der Frontseite der Kamera ist ein Tilt- problemlos mit Flats zu korrigieren (getestet an Adapter montiert, mit dem sich kleinste Win- F/4,75 bei 380mm Brennweite). keldiskordanzen zwischen Sensor und optischer Die Bildqualität ist im Vergleich zu meinen vor- Achse im montierten Zustand ausgleichen lassen. herigen Kameras (Pentax K3ii, ASI294MC pro, Dieser Adapter sorgt aber für zusätzliche 5mm ASI1600MM pro) überragend. Auch bei Aufnah- Sensorabstand, der damit insgesamt 17,5mm men über 10 Minuten Einzelbelichtungsdauer bei beträgt. hoher Empfindlichkeit ist keine Spur von einem Mein Setup besteht aus einem 80/480mm und/ sonst bei CMOS Sensoren üblichen „Verstärker- oder 130/910mm TS Photoline Triplett APO mit glühen“ zu sehen. Ich verzichte deshalb mittler- TSFLAT2.5 Flattener oder TSRED379 Reducer weile komplett auf Dark Frames und nutze für die als Korrektoren an einem 3“ bzw. 2,5“ Auszug. Kalibrierung nur ein Standard-Bias und Flats. Im Strahlengang befinden sich ein elektrischer Das Rauschverhalten ist bei gleichzeitig hoher Rotator (Pegasus Falcon) und ein für Mono- Empfindlichkeit hervorragend. Einzelaufnahmen kameras obligatorisches Filterrad (7 x 36 mm erreichen die subjektive Qualität eines 5er ungefasst). Bei den damit möglichen Konfigura- Stacks meiner Vorläuferkameras. tionen liegen die Abstände zwischen Korrektor Es gibt keinerlei Anzeichen für „Microlensing- und Sensor zwischen 55mm und 121mm. Mit den Effekte“, wie sie z. B. bei der ASI1600MM pro an 17,5mm Sensorabstand der ASI2600mmp wird es sehr hellen Sternen gern vorkommen. also eng, wenn man 55mm erreichen muss und Der Dynamikumfang der ASI2600M pro ist beein Filterrad sowie einen elektrischen Rotator eindruckend, was lange Belichtungszeiten mög- oder einen Off-Axis Guider betreiben möchte. lich macht, ohne dass helle Sterne ausbrennen. Für diese engen Konfigurationen bietet ZWO In dieser Disziplin liegt die Kamera sehr weit ein neu konstruiertes Filterrad an, das unter vor meiner ansonsten tadellosen ASI1600MM Verzicht auf den Tilt Adapter über mitgelieferte pro. Die Kombination aus möglicher größerer Schrauben direkt mit der Kamera verschraubt Belichtungstiefe, sehr geringem Rauschen, werden kann. hoher Empfindlichkeit und großer Well Depth liefert Aufnahmen, die sehr viel Potenzial für Handhabung und Performance den Bearbeiter bereithalten. Vorteile dürften Um es gleich zu sagen – die Kamera ist klasse! sich gerade auch für Benutzer ergeben, die an Ich steuere sie und alle anderen elektrischen ihrem Standort unter Lichtverschmutzung leiden Komponenten über die Software N.I.N.A. Der und die sehr von dem großen Dynamikumfang native Treiber für die Aufnahmefunktionen und profitieren dürften. alle sekundären Komponenten funktionieren problemlos. Resümee Die 16 Bit Aufnahmen haben im .fits-Format eine Für ambitionierte Astrofotografen ist die Mark- Größe von ca. 51 MB, da kommt einiges zusam- teinführung der ASI2600mm pro ein großer men. Die Kamera ist damit auch viel langsamer Gewinn. Sie schließt die Lücke zwischen den klei- als ihre Vorgänger und schafft nur maximal 3,5 nen Sensorformaten und den Vollformat-Chips, Bilder/s (bei mir eher nur 2 Bilder/s). welche den Besitzer zu hohen Investitionen

17 1/21 Andromeda in einen durchgängigen 2“ Lichtweg zwingen. Sie funktioniert hervorragend mit moderatem Die Große Konjunktion 36mm Filtermaß und M48/T2 Lichtweg. zwischen Jupiter und Saturn Die Handhabung gestaltet sich einfach und problemlos. Die technischen Daten und die - doch abgelichtet. Bildergebnisse liegen auf sehr hohem Niveau. Benno Balsfulland

Das nahe Zusammentreffen der Planeten Ju- piter und Saturn („Große Konjunktion“) vom 21.12.2020 ist Geschichte. Es wurde viel darüber berichtet, z.B. in einem Artikel von Sternfreund Hermann in der letzten Ausgabe der Andromeda 3/2020. Doch fehlten am 8.12. natürlich noch Live-Fotos. Wegen des allgemein schlechten Wetters blieben Bilder aber wohl rar.

Das Foto der Großen Konjunktion von Jupiter und Saturn entstand am 21.12.2020 um 17:22 Uhr NGC3628 Hamburger Galaxy © P. Maasewerd nahe Senftenberg in Brandenburg. Es wurde von Die Belichtungstechnik des IMX571 Sensors ermöglicht tiefe, rauscharme Aufnahmen und sehr lange Belichtungszeiten. Die Kamera kostet derzeit knapp unter 3.000 €.

NGC 1579 - „Nördlicher Triﬁdnebel“ Angaben zum Bild auf der Rückseite

Der Nördliche Trifidnebel im Sternbild Perseus hat seinen Namen von der Ähnlichkeit mit dem Trifidnebel M 20. Er zeigt markante rote und blaue Emissions- und Reflexionsfarben, wo- Kate Fish mit einer Nikon Z6 in den Strahlen- bei die roten Farbtöne keine H-alpha Emissionen gang eines 4 Zoll / 1000 mm Bresserteleskops, sind, sondern vom im Nebel eingebetteten Stern Okular 25 mm, hinein fotografiert und leicht LkHA 101 stammen, der ein starker H-alpha nachgeschärft (s. o.). Das Foto von Mond und Strahler ist. Der Nebel ist eingebettet in ausge- Jupiter mit Monden und Saturn, ebenfalls durch dehnte, dunkle Staubbahnen, die im gesamten das Okular des Teleskops, wurde am 19.12.2020 Bildfeld zu sehen sind. aufgenommen (s. 2. Umschlagseite oben). Im Die Aufnahme entstand in mehreren Nächten Hintergrund sieht man die F60, einen histo- zwischen dem 21. Februar und dem 06. März rischen Braunkohlenbagger bei Senftenberg, 2021 mit einer ZWO ASI2600MM pro an einem auch „liegender Eifelturm“ genannt. Zur Vollstän- TS Photoline 130/910 mm Triplet Apo. Die Ge- digkeit der Dokumentation sei auf die Fotos von samtbelichtungszeit betrug ca. 10 Stunden. Für Sternfreund Witold hingewiesen, dem am 18.12. die Softwarebearbeitung wurden die Programme und 20.12. Bilder gelangen, just als sie Frau Fish Astro Pixel Processor und Photoshop CC2021 und mir durch Wolken verwehrt waren. Alle benutzt. diese Fotos befinden sich auch in der Galerie auf Peter Maasewerd der Webseite der „Sternfreunde Münster“.

18 Andromeda 1/21

Mit Hilfe des 2,5 m (100 Zoll) großen Hooker- Die Hubble Konstante – Eine Teleskops am Mount Wilson Observatory in Ka- Magical Mystery Tour der lifornien konnte Hubble in den Spiralnebeln die Cepheïden-Variablen identiﬁzieren. Diese Ster- Kosmologie nenart erlaubt dank ihres Perioden-Leuchtkraft- Reinhard Mawick Verhältnisses eine genaue Entfernungsbestim- mung, wodurch Hubble sie als extragalaktisch Als der Astronom Edwin Hubble und der Astro- deutete4, 5. Die Entdeckung bedeutete, dass die physiker und Priester Georges Lemaître 1927 bis Milchstraße nicht das gesamte Universum war, 1929 erkannten, dass sich das Universum aus- sondern nur eine Galaxie unter vielen. Fast all dehnt, war dies die größte kosmologische diese Galaxien bewegten sich von uns weg; ihr Entdeckung aller Zeiten. Der Durchbruch Licht ist analog zum Dopplereffekt rotverscho- diente als Sprungbrett, um etwas über das Alter ben. Die „Große Debatte“ war entschieden. des Kosmos, die Entwicklung des Universums und seinen Anfang, den Urknall, zu lernen. Hubble und Lemaître waren die richtigen Men- schen am richtigen Ort zur richtigen Zeit. Im April 1920 hatten die Astronomen-Kollegen Harlow Shapley und Heber D. Curtis die „Große Debatte“ im Smithsonian Museum of Natural History in den USA über die Größe des Universums und die Natur von Spiralnebeln geführt1. Darauf gaben Hubble und Lemaître die Antwort. 1913 war dem amerikanischen Astronomen Vesto Slipher die Messung der Radialgeschwin- digkeit des Andromedanebels gelungen2. Bis 1917 gelang es ihm, die Fluchtgeschwindigkeiten von Abb. 2: Hubble 1929 (eigene Graﬁk, Daten6) 25 weiteren Galaxien zu messen3. Bei seiner Arbeit entdeckte er die allgemeine Rotver- schiebung ihres Lichtes, allerdings waren einige Galaxien davon ausgenommen. Die Frage, ob diese „Nebel“ zur Milchstraße gehörten oder ferne Welteninseln darstellten, konnte Slipher noch nicht beantworten.

Abb. 3: Lemaître 1927 (eigene Graﬁk, Daten6) Anhand dieser Beobachtungen erkannte der belgische Kosmologe Georges Lemaître, dass Abb. 1: Fluchtgeschwindigkeit der 25 bis 1917 sich der Raum des Universums ausdehnt. Unab- von Slipher vermessenen Galaxien. Abbildung aus hängig voneinander leiteten sowohl Hubble als Hubble (1929) S. 172. 19 1/21 Andromeda auch Lemaître eine mathematische Beziehung von Galaxiengruppen erhielt er einen Wert zur Beschreibung dieser Expansion ab, die spä- von 513 ± 60 km s-1 Mpc-1. Hubble äußerte sein ter als Hubble-Lemaître-Gesetz bekannt Vertrauen in die von ihm gefundene Relation: „Für so dürftiges und schlecht verteiltes Material sind die Ergebnisse relativ deutlich“.9 Mit der Interpretation seiner Ergebnisse war Hubble sehr zurückhaltend und sprach von „scheinbaren Geschwindigkeiten“.

In den folgenden 100 Jahren nach Lemaîtres und Hubbles Entdeckung verfeinerten Revisionen der Hubble-Konstanten das Bild von der Ent- wicklung des Universums. Eine erste Korrektur erfolgte 1956 durch Walter Baade10. Er hatte festgestellt, dass die von Hubble verwandte Perioden-Leuchtkraft-Beziehung von Shapley fehlerhaft war. Baades Arbeit ermöglichte die Korrektur der Distanzwerte auf das Doppelte, was wiederum die Hubble-Konstante auf die Hälfte reduzierte. Bis in die 1990er Jahre erarbeiteten Alan San- dage, Gustav Tammann und Gerard-Henri de Vaucouleurs weitere, sich zum Teil widerspre- chende, Revisionen der Hubble-Konstanten. Edwin Hubble hatte die hellsten Sterne einer Abb. 4: Rotverschiebung von 5 Galaxien. Bild: California Galaxie als Distanz-Indikatoren verwandt. Intitute of Technology, in: John Archibald Wheeler: Aufgrund der mittlerweile revidierten Periode- Gravitation und Raumzeit, Spektrum Akademischer Leuchtkraft-Beziehung von Cepheïden und Verlag 1991, Seite 237 neuen Beobachtungsdaten hatten sich die wurde. Es besagt, dass die Fluchtgeschwindigkeit Einstufungen der absoluten Helligkeiten der

(N) einer Galaxie gleich ihrer Entfernung (D) hellsten Sterne von MS = -6,12 mag auf MS = -9,5 11 multipliziert mit der Hubble-Konstanten (H0) mag erhöht. 1958 kam Sandage damit auf einen -1 -1 entspricht, die die Expansionsrate zum aktuellen Wert von H0 = 125 km s Mpc .

Zeitpunkt beschreibt: ND · H0 Danach bemerkte Sandage, dass Hubble nicht Die Hubble-Konstante beschreibt außerdem die zwischen hellen Sternen und den sogenannten Beziehung zwischen Entfernung, Fluchtgeschwin- H-II-Regionen12 (sprich: Ha-zwei) unterschieden digkeit und Rotverschiebung einer Galaxie mit hatte. Wenn die hellsten Sterne, die Hubble in der Gleichung z · c = H · D. Abbildung 4 zeigt den Galaxien identiﬁziert hatte, in Wirklichkeit die Fluchtgeschwindigkeit als Rotverschiebungen H-II-Regionen sind, müssten die scheinbaren der sogenannten H- und K-Linie7 in den Spektren Helligkeiten der Galaxien nochmals korrigiert von fünf Galaxien. werden. Sandage kam auf eine Korrektur von 1,8 mag. Mit diesem Wert und den im obigen Absatz Edwin Hubble bestimmte die heute so genannte beschriebenen Korrekturen kam Sandage nun auf Hubble-Konstante auf zwei Wegen8: Einmal Distanzwerte, die um einen Faktor 10 größer betrachtete er alle ihm vorliegenden Messwerte waren als die von Hubble benutzten Werte und separat und erhielt dabei einen Wert von 465 damit auf eine Hubble Konstante von H0 = 55 ± 50 km s-1 Mpc-1. Durch das Zusammenfassen km s-1 Mpc-1. Da Hubble jedoch nicht dokumen-

20 Andromeda 1/21 tiert hatte, welche Objekte in den Galaxien er 1998 veröffentlichten Forschungsgruppen um benutzt hatte, konnte nicht festgestellt werden, Riess und Schmidt (High-z Supernova Search- welche dieser Objekte Sterne und welche H-II- team) und um Perlmutter (Supernova Cosmo- Regionen waren13. Sandage schloss daher mit logy Project)24 ihre Forschungsergebnisse. Ihre der Aussage, dass H0 zwischen 50 und 100 km Arbeiten hatten zum Ziel, die von Baade und s-1 Mpc-1 liegen müsse14. Zwicky postulierte Abbremsung der kosmischen Expansion zu messen. Im Vordergrund ihrer Ar- Sandage arbeitete weiter am Thema der Hubble- beiten stand damit nicht die Hubble Konstante, Konstanten, indem er die Kalibrierung der Peri- sondern die Dichteparameter, aus denen sie den oden-Leuchtkraft-Beziehung für die Cepheïden Beschleunigungsparameter errechneten. Mit verbesserte. Außerdem arbeitete er an der ihrem Ergebnis widerlegten sie die lange gehegte Identiﬁkation der hellsten Sterne einer Galaxie, Erwartung einer gebremsten kosmischen Expan- der physikalischen und phänomenologischen sion. Stattdessen scheint unser Universum durch Klassiﬁzierung von Galaxietypen sowie deren die von der Hubble-Konstanten ausgedrückte Auswirkungen auf die Feststellung der Distanz. Expansion beschleunigt zu sein. Gemeinsam mit Tammann15 kam er 1990 nach

Messung der Distanz zum Virgo-Galaxienhaufen H0 als Konstante zu bezeichnen, ist allerdings ein -1 -1 auf den Wert H0 = 52 ± 2 km s Mpc . wenig irreführend. Es ist richtig, dass sie zu jedem Die Inbetriebnahme des Weltraumteleskops Zeitpunkt in der Geschichte des Universums (Hubble Space Telescop = HST) im All im April die aktuelle Expansion beschreibt. Die Expan- 1990 sollte die Debatte um den korrekten Wert sionsrate selbst hat sich jedoch im Laufe dieser von H0 abschließen. Dieses Ziel verfolgte das kosmischen Geschichte verändert. H0 ist nur der Hubble-Space-Telescope-Key-Project (HSTKP) aktuelle Wert einer umfassenderen Größe, die unter Leitung von Wendy Freedman16. Das Te- wir als Hubble-Parameter H bezeichnen, der die leskop mit seinem Hauptspiegel (Durchmesser Expansionsrate zu den Zeiten t des Universums von 2,40 m) und den fehlenden atmosphärischen beschreibt: H0 = H(t0). Während also das lokale

Störungen ermöglichte Beobachtungen in einer Maß H0 nur einen Wert haben sollte, kann H bis dahin noch nicht erreichten Qualität. zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedliche

Das HSTKP erreichte 2001 eine exakte Kalibrie- Werte annehmen. H0 wird durch die Messung der rung der Perioden-Leuchtkraft-Beziehung der Entfernung und der Rezessionsgeschwindigkeit Cepheïden. Damit konnten Entfernungsbestim- von Galaxien mit Hilfe von lokalen Standard- mungsmethoden wie die Tully-Fischer-, Funda- kerzen28 innerhalb dieser Galaxien bestimmt. mentalebenen- und SN1a-Methode verbessert Dazu gehören Supernovae vom Typ 1a (SN werden. Weitere Kalibrierungen betreffen die 1a)- die Explosion von Weißen-Zwerg-Sternen Supernovae vom Typ II und Helligkeitsschwan- mit einer bestimmten kritischen Masse - und Ce- kungen von Galaxien. Für die einzelnen Metho- pheïden, veränderliche Sterne. Letztere haben den ergaben sich die folgenden Werte für die eine robuste Perioden-Leuchtkraft-Beziehung Hubble-Konstante: (entdeckt von Henrietta Swan Leavitt19), wobei

Tabelle 1: Einzelergebnisse der Hubble Konstante des Hubble-Key-Projektes17 Freedman et al. kombinierten und gewichteten der Stern bei maximaler Leuchtkraft umso hel- diese Werte und ermittelten dadurch einen ler ist, je länger die Periode der Variabilität des

Wert der Hubble Konstanten von H0 = 72 ± 8 Sterns ist, während er pulsiert. Aber wie der km s-1 Mpc-1.18 Astrophysiker Stephen Feeney20 vom University

21 1/21 Andromeda

College London 2019 erklärte, haben diese Millionen Lichtjahre) dehnt sich jede Sekunde Standardkerzen viele „bewegliche Teile“ wie um weitere 67,4 km aus. die stellare Metallizität, unterschiedliche Popu- lationen bei verschiedenen Rotverschiebungen und die Mechanik von Cepheïden-Variablen und SN 1a. All diese beweglichen Teile führen zu Unsicherheiten, die die Genauigkeit dieser Beobachtungen einschränken und Berechnungen von H0 beeinträchtigten.

Es gibt somit immer noch viel zu viele Unklar- heiten in unserem Standardmodell der Kosmo- Abb. 5: Planck 2018 CMB-Karte: Kartierung des logie, wie z. B. die Identität von Dunkler Materie Universums durch die Messung der Temperatur- und Dunkler Energie, aber die Ergebnisse der Anisotropien des kosmischen Mikrowellenhintergrunds 2009 gestarteten Mission der Europäischen - wie in dieser Karte von 2018 gezeigt - lieferte die Weltraumorganisation (ESA) mit dem Planck Planck-Mission die bisher genaueste Messung der -1 -1 Satelliten trugen zum Verständnis der Entwick- Hubble-Konstante: 67,4 km/s Mpc mit nur 1 % lung des Kosmos bei. Unsicherheit. (Bild ESO und Planck Kollaboration) Mit den Planck-Ergebnissen dachten wir, dass Der Planck Satellit nutzte Mikrowellendetek- dieses Bild vollständig sei und dass wir genau toren, um die Anisotropien im Kosmischen wüssten, wie sich das Universum in seinen Mikrowellenhintergrund (CMB)21 zu messen - die 13,8 Milliarden Jahren ausgedehnt hat. Doch leichten Temperaturschwankungen, die kleinen es stellte sich heraus, dass wir möglicherweise Differenzen in der Dichte der Materie 379.000 falsch liegen. Obwohl der Planck-Wert von

Jahre nach dem Urknall entsprechen. Die Missi- H0 aus Messungen des CMB berechnet wird, on ergab22, dass nur 4,9 % des Universums aus handelt es sich nicht um die Expansionsrate gewöhnlicher baryonischer Materie bestehen. zum Zeitpunkt der Entstehung des CMB. „Be- Der Rest besteht zu 26,8 % aus Dunkler Materie trachten Sie die CMB-Messung stattdessen als und zu 68,3 % aus Dunkler Energie. Aus den eine Vorhersage“, sagt Feeney. Die heutige Ex- Planck-Beobachtungen leiteten die Wissen- pansionsgeschwindigkeit errechnen wir aus der schaftler ab, dass das Universum ﬂach und 13,8 Struktur des CMB und unter Berücksichtigung Milliarden Jahre alt ist. Außerdem zeigten sie, der Evolution des Universums auf Grundlage des wie baryonische akustische Oszillationen (BAOs) Hubble-Lemaître-Gesetzes und des ,CDM23.

– Anisotropien verursachende Schallwellen im Mit anderen Worten: Ob wir H0 mit dem CMB Plasma des sehr frühen Universums - sauber oder mit lokaleren Messungen von Cepheïden- mit der großräumigen Struktur der Materie im Variablen und Supernovae berechnen, wir sollten modernen Universum übereinstimmen. die gleiche Antwort erhalten.

Plancks Blick auf den CMB ist der bisher de- Im Jahr 2013, als die Planck-Messung veröffentli- taillierteste22, auch wenn er von den bisherigen cht wurde, war deren fehlende Übereinstimmung Ergebnissen stark abwich. Dadurch waren die mit den Ergebnissen von Perlmutter24, Schmidt Wissenschaftler in der Lage, den Wert von und Riess kein Problem. Obwohl die lokalen Mes-

H0 mit der bisher größten Genauigkeit zu ex- sungen erheblich vom Planck-Wert abwichen, trapolieren. Sie errechneten 67,4 km s-1 Mpc-1 überschnitten sich ihre Fehlerbalken immer mit einer Unsicherheit von weniger als 1%. Mit noch ausreichend. Weitere Messungen sollten anderen Worten: Jede Strecke im Weltraum die Unsicherheiten reduzieren und den lokalen mit einer Länge von einer Million Parsec (3,26 Messwert dem Planck-Wert annähern.

22 Andromeda 1/21

Doch dies war ein Irrtum. betrachtete Quasare (Projekt H0LiCOW). Sie maßen einen Wert 73,3 km s-1 Mpc-1, auch wenn 2016 stellten erneut abweichende lokale Mes- der Fehlerbalken noch etwas größer war.25 sungen von H0 unser Verständnis des Univer- Bei der Beurteilung der unterschiedlichen sums in Frage. Maßgeblich beteiligte sich daran Werte darf man nicht vergessen, dass sie bei Adam Riess von der Johns Hopkins University, der 1998 die Dunkle En- ergie mitentdeckt hatte. Er leitete das SH0ES genannte Projekt (Supernova,

H0, Zustandsgleichung der Dunklen Energie) zur Kalibrierung der Messung von SN 1a, um H0 und das Verhalten der Dunklen Energie zu bestimmen. Um diese Kalibrierung vorzunehmen, verwendete das SH0ES-Team eine niedrige Sprosse auf der „kosmischen Entfernungsleiter“, die Cepheïden. Das Team um Adam Riess von der Johns Hopkins University war aber vom Ergebnis ihrer Arbeit verblüfft. Es erhielt einen Wert der Hubble- Konstante aus lokalen Messungen von 74 km s-1 Mpc-1, mit einer Unsicherheit von 1,9 %. Nunmehr überlappten sich die Fehlerbalken nicht mehr, sodass ihre Ergebnisse nicht mehr mit den Planck Mes- Abb. 6: Die unterschiedlichen Messungen der sungen in Übereinstimmung zu bringen waren. Hubble Konstanten. Links die Messungen, die auf Riess und sein Team waren sogar zuversichtlich, dem kosmischen Mikrowellenhintergrund beruhen, die Genauigkeit ihrer Messungen auf 1% Prozent rechts die Messungen im lokalen Universum. Die verbessern zu können. Ergebnisse von Wendy Freedman liegen dazwischen Wenn das kosmologische Standardmodell das (Eigene Graﬁk) Universum korrekt beschreibt, dann sollte die aus ihm über die Planck-Messung ermittelte der Betrachtung des Kosmos zu verschiedenen Hubble-Konstante mit der direkt gemessenen Zeiten und an unterschiedlichen Lokalitäten übereinstimmen. entstanden sind. Die Abweichungen wirken sich auf unterschiedliche kosmologische Parameter Doch das tut sie nicht. aus: das Alter des Universums, die Geschichte der Ausdehnung des Universums und die Bil- Der Wert des Planck-Teams als auch der von dung großräumiger Strukturen. Wenn beide Adam Riess und Kollegen wird von anderen For- Messungen – Lokal und CMB – korrekt sind, schungsgruppen und deren Messungen gestützt. wenn keine Fehler gemacht wurden, dann wäre So führt etwa der Vergleich großräumiger Struk- das kosmologische Standardmodell an einem turen im heutigen Weltall mit den Dichtemu- entscheidenden Punkt falsch. Allerdings wissen stern in der kosmischen Hintergrundstrahlung zu wir nicht an welchem. einem ähnlichen Ergebnis wie das Planck-Team. Legt man die Friedmann-Gleichungen bei der Für die Entfernungsleitermethode sprechen hin- Betrachtung der Ergebnisse der beiden Gruppie- gegen unter anderem durch Gravitationslinsen rungen zu Grunde, geht also von einem homo-

23 1/21 Andromeda genen und isotropen Universum aus, sieht man Arbeiten einer Forschungsgruppe des Max- diese Auswirkungen der unterschiedlichen H0 Planck-Institutes für Astronomie in Heidelberg Werte auf einige ausgewählte Kenndaten. in Frage gestellt26.

Tabelle 2: Auswirkungen des H0-Wertes auf ausgewählte Kenndaten Die unterschiedliche Entwicklung der Hubble Kon- Aber auch der CMB muss fehlerfrei verstanden stanten seit der Zeit des kosmischen Mikrowel- werden. Zwischen der Erde und dem CMB lenhintergrundes (tCMB) bis heute (t0) verdeutlicht liegen viele massive Objekte, die das Bild des Abbildung 7. Sie zeigt den Unterschied zwischen CMB verzerren. Sind diese Verzerrungen bisher

H0 laut CMB und lokalem Universum und um- falsch interpretiert worden, wären auch die gekehrt. darauf beruhenden Berechnungen der Hubble- Eine fehlerhafte Annahme für die Friedmann- Konstante falsch. Gleichungen könnte die Abweichung erklären. Adam Riess und sein Team haben eine Erklärung für die Diskrepanzen, die mit der Erklärung der unbekannten Dunklen Energie zusammenhängen. Diese rätselhafte Kraft, die den Kosmos laufend auseinanderdrücken soll, könnte sich mit der Zeit verändert haben. Im aktuellen kosmologischen Standardmodell gibt es die soge- nannte Konstante Lambda. Sie stellt eine mit dem Vakuum verschweißte Energieform dar. Ihre Dichte ist pro Raumvolumen stets gleich groß, ihr Abb. 7: Darstellung der Entwicklung der Hubble- Druck ist negativ. Riess spekuliert Konstanten von der Zeit des CMB bis heute für die nun über verschiedene Phasen in der Entwick- unterschiedlichen Werte (hier: Planck und SH0ES) lung des Universums, in denen Lambda unter- die sich anhand der Friedmann Gleichung ergeben schiedliche Dichten gehabt haben könne. (eigene Graﬁk) Dies wird gestützt von Ergebnissen aus For- Diese gehen nämlich von einer homogenen schungen an Quasaren mit höchster Rotver- 27 und isotropen Raumzeit für den Zeitraum tCMB schiebung : Je weiter ein Quasar entfernt ist, bis t0 aus. Stattdessen könnte sich das Univer- je weiter er also in der kosmischen Vergangen- sum zu verschiedenen Zeiten und Lokalitäten heit liegt, desto weniger stark war er von der (Filamente, Voids) unterschiedlich entwickelt Dunklen Energie erfasst worden. Sollte sich der haben. Befund erhärten, wäre die Dunkle Energie nicht mehr mit Einsteins kosmologischer Konstante Zusätzlich könnte die Messung der Entfernung zu beschreiben. Eine variable Dunkle Energie von SN 1a fehlerhaft sein. Um die Genauigkeit könnte die Diskrepanzen zwischen den gemes- der Messungen mittels der Standardkerze SN senen Hubble-Konstanten erklären. 1a zu verbessern, ist eine genaue Kenntnis des Die Lösung des Hubble-Rätsels wird zeigen, ob Supernova-Prozesses notwendig. Ob die jet- Kosmologen die Hubble-Konstante aus zwei zigen Kenntnisse dafür ausreichend sind, haben unabhängigen Phänomenen berechnen können,

24 Andromeda 1/21 die die Geschichte des Universums prägen. Der 11 Sandage, Allan: Current Problems in the Extragalactic Di- kosmische Mikrowellenhintergrund, das älteste stance Scale. Astrophysical Journal, vol. 127, p.513. beobachtbare Licht im Universum, hat nicht 1958 12 viel mit dem Licht einer Supernova oder einem H-II-Regionen sind Sternen-Entstehungsgebiete, große und dichte Wasserstoff-Gaswolken, die sehr große Cepheïden-Stern gemein. Zeitlich und räumlich Helligkeiten aufweisen (können) sind beide Messungen nicht vergleichbar. 13 Sandage, A und Tammann, G. A.: Steps Toward the Hubble Constant– Calibration of the Linear Sizes of Extra- Die Lösung des Hubble-Rätsels wird auch zeigen, Galactic H II Regions. The Astrophysical Journal, ob eine Neu-Justierung des kosmologischen 190:525, 6 1974 Standardmodells ausreichend ist - oder ob 14 Sandage, A und Tammann, G. A.: Steps towards the wir ein neues Standardmodell der Kosmologie Hubble constant II– The brightest stars in late-type spiral benötigen. galaxies. The Astrophysical Journal, 191:603, 8 1974b 15 Sandage, A. und Tammann, G.A.: Steps toward the Hub- Obwohl das jetzige Modell Dunkle Materie und ble constant. IX –The cosmic value of H(0) freed from Dunkle Energie benötigt, kann es beides nicht all local velocity anomalies. The Astrophysical Journal, erklären. 365:1, 12 1990. 16 Freedman, W. L. et al. Final Results from the Hubble Referenzen: Space Telescope Key Project to Measure the Hubble Con- 1 The Shapley - Curtis Debate in 1920: https://apod. stant. The Astrophysical Journal, 553(1):47–72, 5 2001 nasa.gov/diamond_jubilee/debate20.html. Abgerufen: 17, 18 ebd 12.03.2021 17:25 19 Leavitt, Henrietta S.; Pickering, Edward C: Periods of 2 Slipher, V.: The Radial-Velocity of the Andromeda Nebula, 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud, Harvard 1913, Lowell Observatory, Bulletin No. 58, Seite 56f College Observatory Circular, vol. 173, pp.1-3, 1912 3 Slipher, V.: Nebulae, 1917, Proceedings of the American 20 Feeney, Stephen M et al: Prospects for resolving Philosophical Society, vol. 56, p.403-409 the Hubble constant tension with standard sirens, ar- 4 Hubble, E. P., A Spiral Nebula as a Stellar System, Messier Xiv:1802.03404 [astro-ph.CO] 33, 1926, Astrophysical Journal, 63, 236-274 (1926) 21 CMB – Kosmischer Mikrowellenhintergrund 5 Hubble, E. P., A Spiral Nebula as a Stellar System, Messier 22 Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. ar- 31, 1929, Contributions from the Mount Wilson Obser- Xiv:1807.06209 [astro-ph.CO] vatory / Carnegie Institution of Washington, vol. 376, 23 ,CDM: Lambda Cold Dark Matter. Zum „kosmologischen pp.1-55 Standardmodell“ siehe: Bartelmann, Matthias: Das kos- 6 Hubble, Edwin: A Relation between Distance and Radial mologische Standardmodell, ISBN 978-3-662-59626-5. Velocity among Extra-Galactic Nebulae, Proceedings of Springer-Verlag GmbH Deutschland, 2019 the National Academy of Sciences of the United States of 24 Perlmutter, Saul: Measuring Cosmological Parameters America, Volume 15, Issue 3, pp. 168-173. 1929 with High Redshift Supernovae, American Astronomical 7 Diese Bezeichnungen - H (396,8 nm) und K (393,3 Society, 193rd AAS Meeting, id.94.01; Bulletin of the nm) - sind historisch überliefert und haben weder mit American Astronomical Society, Vol. 30, p.1388 dem chemischen Zeichen von Wasserstoff oder Kalzium 25 H0LiCOW, H0 Lenses in COSMOGRAIL‘s Wellspring. noch mit der Temperatur etwas gemein. Fraunhofer be- https://shsuyu.github.io/H0LiCOW/site/ nannte die Linien im Spektrum beginnend von der roten 26 Pössel, Markus: Wie ein Puzzleteil aus der Sternche- Seite mit Buchstaben aufsteigend, wobei H und K, für mie Messungen der kosmischen Expansion beeinﬂussen ihn die letzten Linien im noch sichtbaren blau-violetten könnte. http://www.mpia.de/5067771/news_publica- Bereich waren. tion_14534752_transferred?c=2997770, veröffentlicht 8 Hubble, Edwin P.: A Relation between Distance and Radial am 5. März 2020 Velocity among Extra-Galactic Nebulae, Contributions 27 Risaliti, G.; Lusso, E.: Cosmological Constraints from the from the Mount Wilson Observatory, vol. 3, pp.23-28. Hubble Diagram of Quasars at High Redshifts. Nature 1929 Astronomy, Volume 3, p. 272-277. 2019 9 ebd. 28 Als Standardkerzen bezeichnet man in der Astronomie 10 Baade, W.: The Period-Luminosity Relation of the Ce- Objekte, deren absolute Helligkeit man entweder pheïds. Publications of the Astronomical Society of the direkt messen oder über direkt messbare Parameter Paciﬁc, Vol. 68, No. 400, p.5 1956 berechnen kann.

25 1/21 Andromeda Was? Wann? Wo?

Astronomie – Unser Hobby: Gemeinsame Beobachtung • Astrofotografie • Startergruppe • Mond- & Sonnenbeobachtung • Beratung beim Fernrohrkauf • öffentliche Vorträge über astronomische Themen • Vereinszeitung

Wer sich mit dem faszinierenden Gebiet der Astronomie näher beschäftigen möchte, ist herzlich eingeladen, zu einem unserer öffentlichen Treffen zu kommen. Unsere Mitglieder beantworten gerne Ihre Fragen.

Öffentliche Veranstaltungen Wir veranstalten Vorträge über aktuelle astronomische Themen an jedem 2. Dienstag des Monats. Öffentliche Beobachtung vor dem LWL-Museum für Naturkunde. Aktuelle Infos über unsere Homepage! www.sternfreunde-muenster.de. Alle Veranstaltungen sind kostenlos!

Vortragsthemen:

11.05.2021 Lichtverschmutzung - Jochen Borgert Lichtverschmutzung ist ein Problem, gesetzliche Grundlagen, sowie das, was welches nicht nur Amateurastronomen jeder Einzelne gegen Lichtverschmutzung und Sternegucker beeinflusst, sondern tun kann. große Teile der natürlichen Umgebung des Menschen und den Menschen selber, was 08.06.2021 Solargraphie 2.0 allerdings vielen nicht bekannt ist. - Daniel Spitzer Der schädliche Einfluss nächtlicher Be- In der Astrofotografie von Deep- Sky-Ob- leuchtung ist zum großen Teil noch völlig jekten dreht sich viel um Belichtungszeit ungeklärt und wird erst langsam von der um schwächste Objekte nachzuweisen. Forschung entdeckt. Die existierenden Aufnahmen der Sonne werden dagegen Untersuchungen aber deuten darauf hin, sehr kurz belichtet. Doch auch extremste dass der Einfluss auf Mensch und Umwelt Langzeitbelichtung kann hier interessante erheblich ist. Dinge zeigen: Den Lauf der Sonne am Him- mel über einen mehrmonatigen Zeitraum Dieser Vortrag betrachtet lichttechnische kann keine Digitalkamera offenbaren. Mit Grundlagen, die Quellen und Auswir- billigsten und einfachsten Mitteln ist dies kungen von Lichtverschmutzung, jedoch möglich. Der Vortrag zeigt wie es geht und was dabei herauskommt.

Ort und Zeit: Multifunktionsraum des LWL-Museums für Naturkunde / 19.30 Uhr