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Sterne

BL Lac – vom veränderlichen Stern zum Prototyp der Blazare

Die Geheimnisse des Universums werden nicht immer in überraschenden, bahnbrechenden Entdeckungen enträtselt. Oft lüftet sich der Schleier in kleinen, langsamen Schritten, und manchmal dauert es Jahrzehnte, bis das vollständige Bild freigelegt ist. Die Erforschung des Himmelsobjekts BL Lacertae ist dafür ein gutes Beispiel. Einst als unbedeutender Beifang in die astronomischen Kataloge aufgenommen, entpuppte sich der vermeintliche veränderliche SternEin aus Gasen bestehender HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden., der selbst leuchtet. Während der meisten Zeit ihres Dasein werden Sterne durch zwei widerstreitende Kräfte im Gleichgewicht gehalten: durch die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit., die den Stern zusammenzudrücken sucht, und durch den Strahlungsdruck, der durch Kernfusionsprozesse im Inneren entsteht und die Gaskugel auseinanderzutreiben versucht. Unterschiede zwischen den Sternen und ihren Entwicklungswegen kommen im Wesentlichen durch ihre unterschiedliche MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. zustande. als eine der größten Energieschleudern im Universum.

Anfangs nur ein Fall für die Statistik

Im JahrDie Dauer eines Umlaufs der Erde um die Sonne. Im bürgerlichen Sprachgebrauch der Zeitabschnitt, der in ganzen Tagen etwa einem Umlauf um die Sonne entspricht, also 365 Tage (366 Tage in einem Schaltjahr). Je nach Bezugspunkt am Himmel ergeben sich verschiedene Jahreslängen: Siderisches Jahr (Sternjahr): Das Zeitintervall, nach dem die mittlere Sonne bezüglich der Sterne wieder dieselbe Position am Himmel erreicht hat: 365,2563604167 Tage (365d 06h 09min 09,54sec). In diesem Zeitraum bewegt sich die Sonne um 360° relativ zu den Sternen. Tropisches Jahr (Sonnenjahr): Das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen der mittleren Sonne durch den Frühlingspunkt: 365,24219052 Tage (365d 05h 48min 45,261sec). Wegen der Präzession der Erdachse, die den Frühlingspunkt verschiebt, ist das tropische Jahr rund 20 Minuten kürzer als das siderische. In diesem Zeitraum bewegt sich die Sonne um 360° − 50,26″ relativ zu den Sternen. Da die mittlere ekliptikale Länge der Sonne auf den Frühlingspunkt bezogen wird, ist ein tropisches Jahr der Zeitraum, in dem die mittlere ekliptikale Länge der Sonne um 360° zunimmt. Anomalistisches Jahr: Das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen der Erde durch ihr Perihel: 365,259635864 Tage (365d 06h 13min 52,539sec). Wegen der Bahnstörungen durch die anderen Planeten, die das Perihel pro Jahr um 11,6 Bogensekunden verschieben, ist das anomalistische Jahr um knapp fünf Minuten länger als das siderische. In diesem Zeitraum bewegt sich die Sonne um 360° + 11,6″ relativ zu den Sternen. Kalenderjahr (bürgerliches Jahr): Die mittlere Länge des Jahres nach dem Gregorianischen Kalender: 365,2425 Tage (365d 05h 49min 12sec). Um in ganzen Tagen rechnen zu können, umfasst ein gewöhnliches Kalenderjahr 365 Tage, wobei nach einer Schaltregel gelegentlich ein weiterer Tag eingefügt wird, um das Kalenderjahr an das tropische Jahr anpassen zu können. 1929 veröffentlichte der Astronom Cuno Hoffmeister in „Fortsetzung der Arbeiten zur Statistik der veränderlichen Sterne“ eine Liste mit 354 neuen Veränderlichen, die er fotografisch an der Sternwarte Sonneberg entdeckt hatte. Darunter befand sich ein sternförmiges Objekt im Sternbild Eidechse (Lacerta), dessen scheinbare HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).Die HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit)., mit der ein HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden. dem Beobachter erscheint, also ein Maß für die empfangene Strahlung des Himmelsobjekts. Die heute übliche logarithmische Skala für die scheinbare HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). basiert auf den bereits seit der Antike gebräuchlichen Größenklassen, nach denen der hellste Stern 0. Größe, die mit Augen gerade noch erkennbaren Sterne 6. Größe haben. Heute ist die Einheit MagnitudeEinheit für die scheinbare oder absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). eines Gestirns. (Einheitenzeichen mag oder ein hochgestelltes m). Die historischen Begriffe „Größe“ für die HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). eines Sterns und „GrößenklasseEinheit für die scheinbare Helligkeit eines Gestirns. Da der historische Begriff „Größe“ für die Helligkeit eines Sterns nichts mit dessen physikalischer Größe zu tun hat, wird die Größenklasse heutzutage meistens mit Magnitude (Einheitenzeichen mag oder ein hochgestelltes m) bezeichnet. Auch der Begriff Helligkeitsklasse wird verwendet.“ für die Einheit der HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). werden nur noch selten benutzt, da sie nichts mit der physikalischen Größe eines Sterns zu tun haben., abgekürzt mag, üblich. Der Intensitätsunterschied zweier Sterne, die sich um genau 1 mag unterscheiden, beträgt einen Faktor 2,512. Ein Unterschied von 5 mag entspricht genau einem Intensitätsunterschied von 100. Objekte, die heller als 0 mag sind, haben negative Magnituden. So erreicht die Venus im größten Glanz −4,4 mag. zwischen 13 und 15 mag zu variieren schien. Hoffmeister klassifizierte es als kurzperiodischen Veränderlichen. Gemäß der Regeln für die Benennung veränderlicher Sterne erhielt das Objekt später die Bezeichnung BL Lacertae oder kurz BL Lac.

Lange Zeit hielten die Astronomen BL Lac also für einen veränderlichen SternEin aus Gasen bestehender HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden., der selbst leuchtet. Während der meisten Zeit ihres Dasein werden Sterne durch zwei widerstreitende Kräfte im Gleichgewicht gehalten: durch die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit., die den Stern zusammenzudrücken sucht, und durch den Strahlungsdruck, der durch Kernfusionsprozesse im Inneren entsteht und die Gaskugel auseinanderzutreiben versucht. Unterschiede zwischen den Sternen und ihren Entwicklungswegen kommen im Wesentlichen durch ihre unterschiedliche MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. zustande. innerhalb unseres Milchstraßensystems, und sie widmeten ihm wenig Aufmerksamkeit. Das änderte sich Ende der 1960er Jahre, nachdem immer bessere Radioteleskope auch den Radiowellenbereich des elektromagnetischen Spektrums für die Astronomie zugänglich gemacht hatten und ein seltsames Verhalten von BL Lac registrierten.

Identifikation mit einer Radioquelle

Eines der großen Radioteleskope, die in der Pionierzeit der RadioastronomieTeilgebiet der Astronomie, das die HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden. und kosmischen Quellen anhand der von ihnen ausgesandten Radiostrahlung erforscht. aufgebaut wurden, befand sich am Vermilion River Observatory der University of Illinois in den USA. Der ReflektorAndere Bezeichnung für ein Spiegelteleskop, bei dem das LichtDer für das menschliche Auge sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums im Wellenlängenbereich zwischen etwa 380 nm (blau) und 780 nm (rot). Im weiteren Sinne auch das an diesen Spektralbereich angrenzende UV-Licht und Infrarotlicht. durch Reflexion an einem gekrümmten Spiegel gesammelt wird. bestand aus einer 180 Meter langen Rinne mit parabolischem Querschnitt, die in eine natürliche Senke eingelassen worden war. Mit Hilfe der Erddrehung tastete dieses Teleskop seit 1959 den Himmel im Radiobereich ab. Eine der mit dieser Anlage entdeckten Radioquellen erhielt nach ihrer ungefähren Himmelsposition die Katalogbezeichnung VRO 42.22.01 (wobei die 42 für den Deklinationsbereich 42° bis 43° steht, die 22 für den Rektaszensionsbereich 22h bis 23h, und die 01 für die erste in diesem Himmelsareal entdeckte Quelle).

Die Radioquelle VRO 42.22.01 verhielt sich sehr merkwürdig: Ihre spektrale Energieverteilung stieg im Bereich der Meter- und Zentimeterwellen mit abnehmender WellenlängeDer Abstand zweier phasengleicher Punkte einer schwingenden Welle. Mit der FrequenzDie Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit. Einheit ist das Hertz (1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde). Formelzeichen: ν. Für elektromagnetische WellenStrahlung aus magnetischen und elektrischen Feldern, die sich wellenförmig ausbreitet. gilt: ν = λ/c, wobei λ die Wellenlänge und c die Lichtgeschwindigkeit ist. ν einer elektromagnetischen Welle ist deren Wellenlänge λ über die Beziehung c = λ · ν verknüpft, wobei c die LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. ist. steil an und zeigte ein Doppelmaximum, was darauf hindeutete, dass die Quelle aus zwei Komponenten besteht. Zudem wurden während der mehrjährigen Messkampagne immer wieder Intensitätsschwankungen bis zu 50 Prozent und mehr beobachtet, die innerhalb von Wochen oder sogar von Tagen erfolgten. Die RadiostrahlungElektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich der Kurz-, Ultrakurz- und Mikrowellen. Von kosmischen Quellen ausgesandte Radiostrahlung dringt nur in gewissen Beobachtungsfenstern durch die AtmosphäreIm engeren Sinn die einen Planeten umgebende Gashülle, im weiteren Sinn auch die Gashülle über der dünnen Schicht eines Sterns, aus der das sichtbare Licht stammt. der Erde. erwies sich zudem als teilweise linear polarisiert. Dies alles deutete auf eine nicht-thermische, also nicht-stellare Quelle hin, die in ihrer Charakteristik eher einer kompakten GalaxieEigenständiges Sternsystem. Unsere eigene Heimatgalaxie heißt Galaxis oder Milchstraßensystem und ist mit rund 400 Milliarden Sternen eine mittelgroße Galaxie. Vermutlich gibt es im Universum mehrere hundert Milliarden Galaxien unterschiedlicher Größe. Ihre Formen sind sehr vielfältig; die beiden Haupttypen sind elliptisch und spiralförmig. oder einer der quasistellaren Quellen ähnelte, von denen seit Ende der 1950er Jahre mehrere durch Radiobeobachtungen entdeckt worden waren.

Ein entscheidender Fortschritt wurde erzielt, als es den beiden Radioastronomen John M. MacLeod und Bryan H. Andrew vom Algonquin Radio Observatory in Kanada 1968 gelang, die Position von VRO 42.22.01 präzise zu bestimmen und diese Radioquelle mit dem im Optischen sichtbaren „SternEin aus Gasen bestehender HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden., der selbst leuchtet. Während der meisten Zeit ihres Dasein werden Sterne durch zwei widerstreitende Kräfte im Gleichgewicht gehalten: durch die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit., die den Stern zusammenzudrücken sucht, und durch den Strahlungsdruck, der durch Kernfusionsprozesse im Inneren entsteht und die Gaskugel auseinanderzutreiben versucht. Unterschiede zwischen den Sternen und ihren Entwicklungswegen kommen im Wesentlichen durch ihre unterschiedliche MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. zustande.“ BL Lac zu identifizieren.

umgebungskarte bl lac

Auch wenn BL Lac kein veränderlicher Stern ist, sondern ein Blazar, wird seine Helligkeit von Veränderlichenbeobachtern regelmäßig gemessen. Denn Amateurastronomen tragen auf diese Weise wertvolle Beobachtungsdaten für die Erforschung solcher Objekte zusammen. Die Umgebungskarte der AAVSO markiert die Position des Blazars BL Lac in der Bildmitte mit einem Fadenkreuz. Das Gesichtsfeld der Karte beträgt 1°. Der mit „85“ markierte Stern oberhalb von BL Lac ist HD 209438 (HIP 108795) mit einer scheinbaren Helligkeit von 8,5 mag. In der Karte ist Norden oben und Osten links. (Bild: AAVSO)

Name BL Lacertae

andere Bezeichnungen:

BL Lac, VRO 42.22.01, QSO B2200+420

Objekttyp:

BL-Lac-Objekt, Blazar. Quasar, AGN

Sternbild:

Eidechse

Position (J2000.0):

α = 22h 02m 43,3s, δ = +42° 16′ 40,0″

scheinbare Helligkeit:

12–17 mag, veränderlich

Entfernung:

276 Mpc = 900 Millionen Lj

Rätselraten über die Natur des Objekts

Zugleich ging damit das Rätselraten erst richtig los. Denn im optischen SpektrumIn der Astronomie der mit einem Messgerät aufgezeichnete Teilbereich des elektromagnetischen Spektrums einer kosmischen Lichtquelle, das neben einem Kontinuum auch Emissions- und Absorptionslinien enthält. von BL Lac waren keinerlei Emissions- oder Absorptionslinien zu erkennen. Damit war weder ein Vergleich mit den physikalischen Eigenschaften anderer Objekte möglich, noch konnte eine RadialgeschwindigkeitDie Geschwindigkeitskomponente eines Himmelskörpers von uns weg (positives Vorzeichen) oder auf uns zu (negatives Vorzeichen). Gemessen wird die Radialgeschwindigkeit über die Verschiebung von Spektrallinien durch den Dopplereffekt.Die Geschwindigkeitskomponente eines Himmelskörpers von uns weg (positives Vorzeichen) oder auf uns zu (negatives Vorzeichen). Gemessen wird die RadialgeschwindigkeitDie Geschwindigkeitskomponente eines Himmelskörpers von uns weg (positives Vorzeichen) oder auf uns zu (negatives Vorzeichen). Gemessen wird die Radialgeschwindigkeit über die Verschiebung von Spektrallinien durch den Dopplereffekt. über die Verschiebung von Spektrallinien durch den DopplereffektEin nach dem Physiker Christian Doppler benannter Effekt, der die scheinbare Änderung der Wellenlänge bzw. Frequenz einer Welle (Schall oder Licht) beschreibt, wenn sich die Quelle dem Beobachter nähert oder sich von ihm entfernt. In der Spektroskopie ist der Dopplereffekt ein wichtiges Mittel, um die Relativgeschwindigkeit eines Himmelskörpers zu bestimmen: Nähert sich eine Lichtquelle dem irdischen Beobachter, erscheinen die Spektrallinien in seinem Spektrum zu kürzeren Wellenlängen verschoben, also zum blauen Ende des sichtbaren Spektrums (Blauverschiebung), entfernt sich hingegen die Lichtquelle vom Beobachter, erscheinen die Linien zu größeren Wellenlängen verschoben, also zum roten Ende des sichtbaren Spektrums (Rotverschiebung). Der Dopplereffekt tritt bei allen elektromagnetischen Wellen auf (z.B. auch im Radiowellenbereich).. ermittelt werden, aus der die Astronomen einen Hinweis hätten ableiten können, ob sich das Objekt innerhalb oder außerhalb unseres Milchstraßensystems befindet. Auf Aufnahmen der damals größten optischen Teleskope zeichnete sich BL Lac als Sternscheibchen ab, dessen Ränder ausgefranst oder verwaschen aussahen. Demnach konnte BL Lac entweder ein relativ nahe gelegener SternEin aus Gasen bestehender HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden., der selbst leuchtet. Während der meisten Zeit ihres Dasein werden Sterne durch zwei widerstreitende Kräfte im Gleichgewicht gehalten: durch die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit., die den Stern zusammenzudrücken sucht, und durch den Strahlungsdruck, der durch Kernfusionsprozesse im Inneren entsteht und die Gaskugel auseinanderzutreiben versucht. Unterschiede zwischen den Sternen und ihren Entwicklungswegen kommen im Wesentlichen durch ihre unterschiedliche MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. zustande. sein, der von einem ungewöhnlichen planetarischen NebelWolken aus interstellarem Gas und Staub mit diffusem, nicht scharf begrenztem Erscheinungsbild. Emissionsnebel werden durch nahe stehende heiße Sterne zum Leuchten angeregt, die das Gas ionisieren, wobei das LichtDer für das menschliche Auge sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums im Wellenlängenbereich zwischen etwa 380 nm (blau) und 780 nm (rot). Im weiteren Sinne auch das an diesen Spektralbereich angrenzende UV-Licht und Infrarotlicht. in Form von Emissionslinien bei einigen wenigen Wellenlängen ausgesandt wird (insbesondere die H-Alpha-Linie des Wasserstoffs). Reflexionsnebel leuchten nicht selbst, sondern der in ihnen enthaltene Staub reflektiert das LichtDer für das menschliche Auge sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums im Wellenlängenbereich zwischen etwa 380 nm (blau) und 780 nm (rot). Im weiteren Sinne auch das an diesen Spektralbereich angrenzende UV-Licht und Infrarotlicht. nahe stehender Sterne. Dunkelnebel haben keine beleuchtenden oder ionisierenden Sterne in der Nähe; sie sind nur sichtbar, wenn sie das LichtDer für das menschliche Auge sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums im Wellenlängenbereich zwischen etwa 380 nm (blau) und 780 nm (rot). Im weiteren Sinne auch das an diesen Spektralbereich angrenzende UV-Licht und Infrarotlicht. dahinter stehender Sterne verdecken und so scheinbar ein Loch in einem sternenreichen Himmelsfeld bilden. In Nebeln können durch Abkühlung und Kollaps von Teilregionen der Gas- und Staubwolken neue Sterne entstehen. umgeben war, oder ein sehr weit entferntes, extragalaktisches Objekt wie etwa eine kompakte GalaxieEigenständiges Sternsystem. Unsere eigene Heimatgalaxie heißt Galaxis oder Milchstraßensystem und ist mit rund 400 Milliarden Sternen eine mittelgroße Galaxie. Vermutlich gibt es im Universum mehrere hundert Milliarden Galaxien unterschiedlicher Größe. Ihre Formen sind sehr vielfältig; die beiden Haupttypen sind elliptisch und spiralförmig..

Die kontinuierlichen Spektren im Optischen und im Radiobereich ähnelten noch am ehesten den quasistellaren Objekten oder kurz Quasaren. Es war bereits bekannt, dass diese QuasareKurzbezeichnung für quasistellare Radioquellen. Ursprünglich im Radiobereich entdeckt und im Optischen mit Punktquellen assoziiert, entpuppten sich Quasare als Kerne von aktiven Galaxien. Sie gehören zu den leuchtkräftigsten Quellen im Universum und lassen sich über mehrere Milliarden Lichtjahre hinweg nachweisen. Ihr Spektrum ist stark rotverschoben. sehr weit entfernte extragalaktische Quellen mit hoher LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. sein müssen. Für den ersten bekannten Quasar, 3C 273, hatte Maarten Schmidt 1963 eine RotverschiebungDie Vergrößerung der Wellenlänge von Spektrallinien durch den DopplereffektEin nach dem Physiker Christian Doppler benannter Effekt, der die scheinbare Änderung der Wellenlänge bzw. Frequenz einer Welle (Schall oder Licht) beschreibt, wenn sich die Quelle dem Beobachter nähert oder sich von ihm entfernt. In der Spektroskopie ist der Dopplereffekt ein wichtiges Mittel, um die Relativgeschwindigkeit eines Himmelskörpers zu bestimmen: Nähert sich eine Lichtquelle dem irdischen Beobachter, erscheinen die Spektrallinien in seinem Spektrum zu kürzeren Wellenlängen verschoben, also zum blauen Ende des sichtbaren Spektrums (Blauverschiebung), entfernt sich hingegen die Lichtquelle vom Beobachter, erscheinen die Linien zu größeren Wellenlängen verschoben, also zum roten Ende des sichtbaren Spektrums (Rotverschiebung). Der Dopplereffekt tritt bei allen elektromagnetischen Wellen auf (z.B. auch im Radiowellenbereich)., wenn sich die Strahlungsquelle von der Erde entfernt. Eine Rotverschiebung tritt auch durch die Expansion des Weltalls oder durch starke Gravitationsfelder auf. von 0,158 ermittelt, was eine Entfernung von mehr als 2 Milliarden Lichtjahren nahelegte.

War also BL Lac ebenfalls weit außerhalb unseres Milchstraßensystems gelegen? Der Verdacht wurde zur Gewissheit, als John B. Oke und James E. Gunn im JahrDie Dauer eines Umlaufs der Erde um die Sonne. Im bürgerlichen Sprachgebrauch der Zeitabschnitt, der in ganzen Tagen etwa einem Umlauf um die Sonne entspricht, also 365 Tage (366 Tage in einem Schaltjahr). Je nach Bezugspunkt am Himmel ergeben sich verschiedene Jahreslängen: Siderisches Jahr (Sternjahr): Das Zeitintervall, nach dem die mittlere Sonne bezüglich der Sterne wieder dieselbe Position am Himmel erreicht hat: 365,2563604167 Tage (365d 06h 09min 09,54sec). In diesem Zeitraum bewegt sich die Sonne um 360° relativ zu den Sternen. Tropisches Jahr (Sonnenjahr): Das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen der mittleren Sonne durch den Frühlingspunkt: 365,24219052 Tage (365d 05h 48min 45,261sec). Wegen der Präzession der Erdachse, die den Frühlingspunkt verschiebt, ist das tropische Jahr rund 20 Minuten kürzer als das siderische. In diesem Zeitraum bewegt sich die Sonne um 360° − 50,26″ relativ zu den Sternen. Da die mittlere ekliptikale Länge der Sonne auf den Frühlingspunkt bezogen wird, ist ein tropisches Jahr der Zeitraum, in dem die mittlere ekliptikale Länge der Sonne um 360° zunimmt. Anomalistisches Jahr: Das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen der Erde durch ihr Perihel: 365,259635864 Tage (365d 06h 13min 52,539sec). Wegen der Bahnstörungen durch die anderen Planeten, die das Perihel pro Jahr um 11,6 Bogensekunden verschieben, ist das anomalistische Jahr um knapp fünf Minuten länger als das siderische. In diesem Zeitraum bewegt sich die Sonne um 360° + 11,6″ relativ zu den Sternen. Kalenderjahr (bürgerliches Jahr): Die mittlere Länge des Jahres nach dem Gregorianischen Kalender: 365,2425 Tage (365d 05h 49min 12sec). Um in ganzen Tagen rechnen zu können, umfasst ein gewöhnliches Kalenderjahr 365 Tage, wobei nach einer Schaltregel gelegentlich ein weiterer Tag eingefügt wird, um das Kalenderjahr an das tropische Jahr anpassen zu können. 1973 mit dem Fünf-Meter-Teleskop des Mount-Palomar-Observatoriums ein SpektrumIn der Astronomie der mit einem Messgerät aufgezeichnete Teilbereich des elektromagnetischen Spektrums einer kosmischen Lichtquelle, das neben einem Kontinuum auch Emissions- und Absorptionslinien enthält. des nebligen Objekts um BL Lac aufnehmen und daraus eine RotverschiebungDie Vergrößerung der Wellenlänge von Spektrallinien durch den DopplereffektEin nach dem Physiker Christian Doppler benannter Effekt, der die scheinbare Änderung der Wellenlänge bzw. Frequenz einer Welle (Schall oder Licht) beschreibt, wenn sich die Quelle dem Beobachter nähert oder sich von ihm entfernt. In der Spektroskopie ist der Dopplereffekt ein wichtiges Mittel, um die Relativgeschwindigkeit eines Himmelskörpers zu bestimmen: Nähert sich eine Lichtquelle dem irdischen Beobachter, erscheinen die Spektrallinien in seinem Spektrum zu kürzeren Wellenlängen verschoben, also zum blauen Ende des sichtbaren Spektrums (Blauverschiebung), entfernt sich hingegen die Lichtquelle vom Beobachter, erscheinen die Linien zu größeren Wellenlängen verschoben, also zum roten Ende des sichtbaren Spektrums (Rotverschiebung). Der Dopplereffekt tritt bei allen elektromagnetischen Wellen auf (z.B. auch im Radiowellenbereich)., wenn sich die Strahlungsquelle von der Erde entfernt. Eine Rotverschiebung tritt auch durch die Expansion des Weltalls oder durch starke Gravitationsfelder auf. von 0,07 ableiten konnten. Nach den damaligen Werten für die kosmologischen Parameter entsprach das einer Entfernung von 350 Millionen ParsecAstronomische Entfernungseinheit. Die Entfernung, in der der mittlere Erdbahnradius (1 AEEinheitenzeichen für die Astronomische Einheit (international: a.u. für astronomical unit).) unter einem Winkel von 1″ erscheint. Das Wort Parsec ist aus Parallaxensekunde abgeleitet. Der Kehrwert der ParallaxeAllgemein die scheinbare Verschiebung eines relativ nahen Gegenstands gegen den Hintergrund bei Beobachtung aus zwei verschiedenen Richtungen. Die Strecke zwischen den beiden Beobachtungspunkten heißt Basis. In der Astronomie fungiert in der Regel die Erdbahn mit einem Durchmesser von zwei Astronomischen Einheiten als Basis. Ein naher Stern, in einem Abstand von sechs Monaten beobachtet, zeigt gegenüber den Hintergrundsternen eine Parallaxe, aus der sich seine Entfernung mit trigonometrischen Methoden direkt berechnen lässt. Die Parallaxe wird in Bogensekunden gemessen und ist selbst für die sonnennächsten Sterne kleiner als 0,8″. eines Sterns (in Bogensekunden angegeben) ergibt direkt dessen Entfernung in Parsec. Kurzzeichen: pc. Es gilt: 1 pc = 3,2633 Lj = 206 264,8 AEEinheitenzeichen für die Astronomische Einheit (international: a.u. für astronomical unit). = 3,08567758149137 · 1016 m. oder 1,1 Milliarden Lichtjahren.

Noch heller als Quasare?

Trotz aller Ähnlichkeiten in den Spektren von Quasaren und von BL Lac gab es aber auch Unterschiede. So gab es im kurzwelligen Bereich der Quasarspektren durchaus Anteile von thermischen Quellen mit breiten Emissionslinien, was auf heißes, sich schnell bewegendes Gas hinwies. Solche Linien fehlten bei BL Lac: Das kontinuierliche SpektrumIn der Astronomie der mit einem Messgerät aufgezeichnete Teilbereich des elektromagnetischen Spektrums einer kosmischen Lichtquelle, das neben einem Kontinuum auch Emissions- und Absorptionslinien enthält. und auch die schnellen Veränderungen in der beobachteten Intensität und Polarisation der StrahlungDie Ausbreitung von EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. im Raum in Form von elektromagnetischen Wellen oder atomaren Teilchen. elektromagnetische WellenStrahlung aus magnetischen und elektrischen Feldern, die sich wellenförmig ausbreitet. breiten sich stets mit LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. aus. Teilchenstrahlung kann sich unterhalb der LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbreiten, die von der kinetischen EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. der Partikel abhängt. Die Analyse der Strahlung kosmischer Objekte ist für Astronomen die wichtigste Methode, um Informationen über diese HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden. zu bekommen. deuteten auf rein nicht-thermische Prozesse wie etwa die Erzeugung von Synchrotronstrahlung hin. War BL Lac also vielleicht einer Unterart von Quasaren zuzuordnen?

Die rasche Variabilität von BL Lac im Optischen und im Radiobereich setzte eine obere Grenze für die Ausdehnung der Strahlungsquelle. Denn weil sich ein physikalisches Signal höchstens mit LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. ausbreitet, kann die Strahlungsquelle nicht größer sein als die Strecke, die Helligkeitsänderungen in der von ihnen benötigten Lichtlaufzeit von einem Ende zum anderen Ende der Quelle zurücklegen. Je rascher also die Intensitätsschwankungen erfolgen, umso kleiner muss die Strahlungsquelle sein. Da die HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). von BL Lac im Visuellen manchmal um 0,3 mag innerhalb eines Tages schwankte, folgte daraus, dass die das LichtDer für das menschliche Auge sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums im Wellenlängenbereich zwischen etwa 380 nm (blau) und 780 nm (rot). Im weiteren Sinne auch das an diesen Spektralbereich angrenzende UV-Licht und Infrarotlicht. aussendende Region nur den Bruchteil eines Lichtjahres groß sein konnte – genau genommen kleiner als ein Lichttag, was ungefähr der Größe unseres Sonnensystems entspricht.

Diese Konsequenz brachte die Astronomen heftig ins Grübeln. Wie konnte eine Strahlungsquelle, die – verglichen mit den Abmessungen einer GalaxieEigenständiges Sternsystem. Unsere eigene Heimatgalaxie heißt Galaxis oder Milchstraßensystem und ist mit rund 400 Milliarden Sternen eine mittelgroße Galaxie. Vermutlich gibt es im Universum mehrere hundert Milliarden Galaxien unterschiedlicher Größe. Ihre Formen sind sehr vielfältig; die beiden Haupttypen sind elliptisch und spiralförmig. – derart kompakt ist, über kosmische Entfernungen hinweg als SternEin aus Gasen bestehender HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden., der selbst leuchtet. Während der meisten Zeit ihres Dasein werden Sterne durch zwei widerstreitende Kräfte im Gleichgewicht gehalten: durch die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit., die den Stern zusammenzudrücken sucht, und durch den Strahlungsdruck, der durch Kernfusionsprozesse im Inneren entsteht und die Gaskugel auseinanderzutreiben versucht. Unterschiede zwischen den Sternen und ihren Entwicklungswegen kommen im Wesentlichen durch ihre unterschiedliche MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. zustande. 14. MagnitudeEinheit für die scheinbare oder absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). eines Gestirns. (Einheitenzeichen mag oder ein hochgestelltes m). Die historischen Begriffe „Größe“ für die HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). eines Sterns und „GrößenklasseEinheit für die scheinbare Helligkeit eines Gestirns. Da der historische Begriff „Größe“ für die Helligkeit eines Sterns nichts mit dessen physikalischer Größe zu tun hat, wird die Größenklasse heutzutage meistens mit Magnitude (Einheitenzeichen mag oder ein hochgestelltes m) bezeichnet. Auch der Begriff Helligkeitsklasse wird verwendet.“ für die Einheit der HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). werden nur noch selten benutzt, da sie nichts mit der physikalischen Größe eines Sterns zu tun haben. am irdischen Himmel leuchten? Im Grunde gab es nur zwei Antworten: Entweder stellte BL Lac eines der hellsten Objekte im Universum dar, für dessen Natur es noch keine Erklärung gab; oder es musste doch viel näher an der Erde liegen, was aber wiederum bedeutete, dass die Methode, aus der beobachteten RotverschiebungDie Vergrößerung der Wellenlänge von Spektrallinien durch den DopplereffektEin nach dem Physiker Christian Doppler benannter Effekt, der die scheinbare Änderung der Wellenlänge bzw. Frequenz einer Welle (Schall oder Licht) beschreibt, wenn sich die Quelle dem Beobachter nähert oder sich von ihm entfernt. In der Spektroskopie ist der Dopplereffekt ein wichtiges Mittel, um die Relativgeschwindigkeit eines Himmelskörpers zu bestimmen: Nähert sich eine Lichtquelle dem irdischen Beobachter, erscheinen die Spektrallinien in seinem Spektrum zu kürzeren Wellenlängen verschoben, also zum blauen Ende des sichtbaren Spektrums (Blauverschiebung), entfernt sich hingegen die Lichtquelle vom Beobachter, erscheinen die Linien zu größeren Wellenlängen verschoben, also zum roten Ende des sichtbaren Spektrums (Rotverschiebung). Der Dopplereffekt tritt bei allen elektromagnetischen Wellen auf (z.B. auch im Radiowellenbereich)., wenn sich die Strahlungsquelle von der Erde entfernt. Eine Rotverschiebung tritt auch durch die Expansion des Weltalls oder durch starke Gravitationsfelder auf. auf die Entfernung eines Objekts zu schließen, im kosmischen Maßstab versagte.

Beide Antwortmöglichkeiten beschäftigten die Astronomen über Jahre hinweg, und letztlich mündeten die Forschungen in der Entdeckung einer völlig neuen Objektklasse, welche maßgeblich zur Entwicklung des gesamten Kosmos beigetragen hat.

BL Lac POSS red

Auf einer Fotoplatte des Mount-Palomar-Observatoriums ist BL Lacertae mit einem Fadenkreuz markiert. Auf den ersten Blick erscheint das Objekt wie ein normaler Stern. Doch bei genauerem Hinsehen erkennt man, dass das Beugungsscheibchen an den Rändern verwaschen ist. Diese Aufnahme lieferte einen ersten Hinweis darauf, dass das Objekt von einem Gasnebel umgeben oder in eine lichtschwache Galaxie eingebettet sein könnte. Das Bild ist eine Ausschnittvergrößerung einer rotempfindlichen Fotoplatte des POSS-I-Sternatlas, die den Sternenhimmel in einer Negativdarstellung zeigt. Die Kantenlänge des Bildes beträgt etwa 6 Bogenminuten. (Bild: Palomar Sky Atlas red print, entnommen aus: J.M. MacLeod und B.H. Andrew, Astrophysical Letters 1, 243-246 (1968))

Schwarze Löcher kommen zu Hilfe

Es zeigte sich bald, dass BL Lac kein Einzelfall ist. Weitere Radioquellen am Himmel, für die sich auch optische Gegenstücke fanden, wiesen ähnliche Eigenschaften auf. Es musste also für eine ganze Gruppe von Himmelsobjekten – nun nach dem Prototyp BL-Lac-Objekte genannt – eine Erklärung gefunden werden. Woher bezogen sie ihre StrahlungsenergieDie EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. E eines Photons elektromagnetischer StrahlungDie Ausbreitung von EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. im Raum in Form von elektromagnetischen Wellen oder atomaren Teilchen. elektromagnetische WellenStrahlung aus magnetischen und elektrischen Feldern, die sich wellenförmig ausbreitet. breiten sich stets mit LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. aus. Teilchenstrahlung kann sich unterhalb der LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbreiten, die von der kinetischen EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. der Partikel abhängt. Die Analyse der Strahlung kosmischer Objekte ist für Astronomen die wichtigste Methode, um Informationen über diese HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden. zu bekommen. ist gemäß der Formel E = h f mit der FrequenzDie Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit. Einheit ist das Hertz (1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde). Formelzeichen: ν. Für elektromagnetische WellenStrahlung aus magnetischen und elektrischen Feldern, die sich wellenförmig ausbreitet. gilt: ν = λ/c, wobei λ die Wellenlänge und c die Lichtgeschwindigkeit ist. f des Photons verknüpft. Hierbei ist die Konstante h das plancksche Wirkungsquantum (h = 6,626 · 10−34 J s). Für Teilchenstrahlung ist die kinetische EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. Ekin eines Teilchens der MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. m: Ekin = ½ m v2, wobei v die (nicht-relativistische) Geschwindigkeit des Teilchens ist.? Wie konnte ein Objekt, das vielleicht nicht größer ist als unser SonnensystemDie SonneDer Zentralkörper unseres Sonnensystems, ein Hauptreihenstern der Spektralklasse G2V. Die MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. der Sonne beträgt rund 2 · 1030 kg, ihr Radius 700 000 km, ihre Oberflächentemperatur 5778 Kelvin und ihre LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. 3,8 · 1026 W. MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. und LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. der Sonne dienen als Referenzmaßstab für andere Sterne. mit der Gesamtheit aller HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden., die durch die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit. an die SonneDer Zentralkörper unseres Sonnensystems, ein Hauptreihenstern der Spektralklasse G2V. Die MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. der Sonne beträgt rund 2 · 1030 kg, ihr Radius 700 000 km, ihre Oberflächentemperatur 5778 Kelvin und ihre LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. 3,8 · 1026 W. MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. und LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. der Sonne dienen als Referenzmaßstab für andere Sterne. gebunden sind. Die SonneDer Zentralkörper unseres Sonnensystems, ein Hauptreihenstern der Spektralklasse G2V. Die MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. der Sonne beträgt rund 2 · 1030 kg, ihr Radius 700 000 km, ihre Oberflächentemperatur 5778 Kelvin und ihre LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. 3,8 · 1026 W. MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. und LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. der Sonne dienen als Referenzmaßstab für andere Sterne. vereint 99,9 % der gesamten MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. im Sonnensystem auf sich als Zentralkörper. Sie wird von acht Planeten umrundet (Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun) sowie einer Vielzahl von Zwergplaneten, Asteroiden, Kometen und sonstiger KleinkörperSammelbezeichnung für Kometen, Asteroiden und Meteoroide, die die Sonne umkreisen und deren Masse und GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit. – im Gegensatz zu Zwergplaneten – zu gering ist, um eine Kugelgestalt auszubilden.. Die SonneDer Zentralkörper unseres Sonnensystems, ein Hauptreihenstern der Spektralklasse G2V. Die MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. der Sonne beträgt rund 2 · 1030 kg, ihr Radius 700 000 km, ihre Oberflächentemperatur 5778 Kelvin und ihre LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. 3,8 · 1026 W. MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. und LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. der Sonne dienen als Referenzmaßstab für andere Sterne., die Planeten (mit Ausnahme von Venus und Uranus) und die meisten Monde der Planeten rotieren um ihre Achsen in der gleichen Richtung, wie die Planeten um die SonneDer Zentralkörper unseres Sonnensystems, ein Hauptreihenstern der Spektralklasse G2V. Die MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. der Sonne beträgt rund 2 · 1030 kg, ihr Radius 700 000 km, ihre Oberflächentemperatur 5778 Kelvin und ihre LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. 3,8 · 1026 W. MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. und LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. der Sonne dienen als Referenzmaßstab für andere Sterne. laufen (vom Nordpol der EkliptikDie Projektion der Erdbahn auf die Himmelssphäre. Sie entspricht der scheinbaren jährlichen BahnDer von einem natürlichen Himmelskörper oder einem künstlichen Objekt (wie Rakete, SatellitBegleiter, Trabant. (1) Ein künstlicher Raumflugkörper, der sich in einer Umlaufbahn um die Erde oder einen anderen Zentralkörper befindet. (2) Ein natürlicher Himmelskörper, der einen Planeten, Zwergplaneten oder Asteroiden als Zentralkörper umrundet. In diesem Fall spricht man auch von einem Mond (z.B. Marsmond oder Jupitermond). oder Raumsonde) zurückgelegte Weg im Raum. Im antriebslosen Fall unterliegt die Bahn nur dem Einfluss der Gravitation und kann mit Hilfe des newtonschen Gravitationsgesetzes bzw. mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie bestimmt werden. Bei künstlichen Objekten wird die Bahn auch durch die Rückstoßwirkung von Raketenmotoren (Startphase, Korrekturmanöver) und durch Reibungsbremsung an Planetenatmosphären beeinflusst. Von der wahren Bahn im Raum ist die scheinbare Bahn zu unterscheiden, die durch Projektion der wahren Bahn an die Himmelssphäre entsteht. der Sonne entlang eines Großkreises am Himmel durch die Sternbilder des Tierkreises. Gegenüber der Ekliptik ist der Himmelsäquator um einen Winkel von 23° 26′ geneigt (Schiefe der Ekliptik). gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn). Die Bahnebenen der Planeten und auch der meisten Asteroiden sind nur wenig gegen die Äquatorebene der SonneDer Zentralkörper unseres Sonnensystems, ein Hauptreihenstern der Spektralklasse G2V. Die MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. der Sonne beträgt rund 2 · 1030 kg, ihr Radius 700 000 km, ihre Oberflächentemperatur 5778 Kelvin und ihre LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. 3,8 · 1026 W. MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. und LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. der Sonne dienen als Referenzmaßstab für andere Sterne. geneigt. Manche Kometen bewegen sich auf Bahnen, die steil zur allgemeinen Zentralebene des Sonnensystems geneigt oder sogar „gekippt“ sind, also retrograden Umlaufsinn haben. Die Grenze des Sonnensystems ist nicht scharf definiert, wird aber durch eine Übergangszone bestimmt, innerhalb derer das MagnetfeldEin durch elektrische Ströme oder zeitlich veränderliche elektrische Felder erzeugtes Kraftfeld, das seinerseits die Bewegung von geladenen Teilchen beeinflusst. Einzelne Himmelskörper wie Sterne und Planeten können ein Magnetfeld haben, aber auch der Raum zwischen den Sternen und Galaxien ist von einem Magnetfeld erfüllt. und der Sonnenwind der SonneDer Zentralkörper unseres Sonnensystems, ein Hauptreihenstern der Spektralklasse G2V. Die MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. der Sonne beträgt rund 2 · 1030 kg, ihr Radius 700 000 km, ihre Oberflächentemperatur 5778 Kelvin und ihre LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. 3,8 · 1026 W. MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. und LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. der Sonne dienen als Referenzmaßstab für andere Sterne. dominieren, außerhalb davon die Magnetfelder und die Teilchenstrahlung des interstellaren Raums., heller leuchten als eine GalaxieEigenständiges Sternsystem. Unsere eigene Heimatgalaxie heißt Galaxis oder Milchstraßensystem und ist mit rund 400 Milliarden Sternen eine mittelgroße Galaxie. Vermutlich gibt es im Universum mehrere hundert Milliarden Galaxien unterschiedlicher Größe. Ihre Formen sind sehr vielfältig; die beiden Haupttypen sind elliptisch und spiralförmig., die aus mehreren Milliarden Sternen besteht?

Gesucht war somit ein Prozess, der wesentlich mehr EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. freisetzt als die KernfusionDie Verschmelzung von Atomkernen zu schwereren Kernen, wobei im Allgemeinen EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. freigesetzt wird. Da für die Verschmelzung die elektromagnetische Abstoßung der positiv geladenen Atomkerne überwunden werden muss, ist Kernfusion nur bei sehr hoher Temperatur (hoher kinetischer EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden.) und hoher Stoßwahrscheinlichkeit der Kerne (hoher Dichte) möglich. Die Fusion von Wasserstoff zu Helium ist die wichtigste Energiequelle von Sternen. Im Laufe der Zeit werden im Zentralbereich eines Sterns immer schwerere Kerne gebildet, bis hin zum Eisen. im Innern der Sterne. Der effizienteste Prozess, den die in unserem Universum gültigen Naturgesetze zulassen, ist die Umwandlung von Gravitationsenergie in StrahlungsenergieDie EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. E eines Photons elektromagnetischer StrahlungDie Ausbreitung von EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. im Raum in Form von elektromagnetischen Wellen oder atomaren Teilchen. elektromagnetische WellenStrahlung aus magnetischen und elektrischen Feldern, die sich wellenförmig ausbreitet. breiten sich stets mit LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. aus. Teilchenstrahlung kann sich unterhalb der LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbreiten, die von der kinetischen EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. der Partikel abhängt. Die Analyse der Strahlung kosmischer Objekte ist für Astronomen die wichtigste Methode, um Informationen über diese HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden. zu bekommen. ist gemäß der Formel E = h f mit der FrequenzDie Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit. Einheit ist das Hertz (1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde). Formelzeichen: ν. Für elektromagnetische WellenStrahlung aus magnetischen und elektrischen Feldern, die sich wellenförmig ausbreitet. gilt: ν = λ/c, wobei λ die Wellenlänge und c die Lichtgeschwindigkeit ist. f des Photons verknüpft. Hierbei ist die Konstante h das plancksche Wirkungsquantum (h = 6,626 · 10−34 J s). Für Teilchenstrahlung ist die kinetische EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. Ekin eines Teilchens der MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. m: Ekin = ½ m v2, wobei v die (nicht-relativistische) Geschwindigkeit des Teilchens ist.. GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit. ist zwar die schwächste der vier Grundkräfte in der Natur, wegen ihrer unendlichen Reichweite und weil sie sich nicht abschirmen lässt, ist sie aber die alles dominierende Kraft im Universum. Jede MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. übt über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit. eine anziehende Wirkung auf andere Massen aus. Und wenn MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. aus großer Entfernung auf eine zentrale MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. fällt – ein Prozess, der fachsprachlich AkkretionEin Prozess, durch den ein Himmelskörper Materie aus der Umgebung aufsammelt und so seine Masse vergrößert. genannt wird – wandeln sich große Mengen an Gravitationsenergie in andere Energieformen um.

Um die LeuchtkraftDie pro Sekunde von einem Stern abgestrahlte EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden., die von der Größe und der Temperatur der strahlenden Oberfläche abhängig ist. Ein Maß für die Leuchtkraft ist die absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).. von BL-Lac-Objekten mit Hilfe der AkkretionEin Prozess, durch den ein Himmelskörper Materie aus der Umgebung aufsammelt und so seine Masse vergrößert. zu erklären, musste die zentrale MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. das Milliardenfache der Sonnenmasse betragen. Andererseits musste diese gewaltige MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. in einem relativ kleinen Volumen versammelt sein. Das einzige Objekt, das diese Bedingungen erfüllen konnte, war ein Schwarzes LochEin kompaktes Himmelsobjekt, das durch Kollaps eines massereichen Sterns (oder einer Ansammlung von Sternen) entstanden ist. Durch die auf engem Raum konzentrierte MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. ist die Raumkrümmung so stark, dass weder MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. noch irgendeine Strahlung den sogenannten EreignishorizontEine durch den Schwarzschild-Radius definierte „Oberfläche“ eines Schwarzen Lochs, innerhalb der die Gravitation alle anderen Naturkräfte dominiert. Ereignisse innerhalb des Ereignishorizonts können niemals die Außenwelt beeinflussen und sie sind unserer Beobachtung prinzipiell unzugänglich. des Schwarzen Loches verlassen kann. Ein Schwarzes Loch macht sich im Prinzip nur durch seine GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit. bemerkbar, doch kann MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist., die in ein Schwarzes Loch fällt, eine AkkretionsscheibeEine scheibenförmige Materieansammlung, die sich durch Zuströmen von mit Drehimpuls ausgestatteter Materie um einen massereichen Himmelskörper ausbildet. Infolge der Drehimpulserhaltung kann Materie nicht in radialer Richtung auf einen anziehenden Körper fallen, sondern sie nähert sich ihm auf spiralförmiger Bahn, wobei die Umlaufgeschwindigkeit mit kleiner werdendem Abstand anwächst, bis schließlich ein Gleichgewicht zwischen Anziehungs- und Zentrifugalkraft erreicht ist. Durch Reibung in der entstehenden dicken Scheibe heizt sich die Materie auf, wodurch diese Wärmestrahlung aussendet. In dem gesamten Prozess wandelt sich letztlich Gravitationsenergie sehr effizient in Wärmestrahlung um. Innerhalb der Scheibe überträgt die weiter innen umlaufende Materie durch Reibung Drehimpuls auf die weiter außen umlaufende Materie, wodurch von der Innenseite der Scheibe langsam Materie auf den Zentralkörper fallen kann. Auch magnetische Effekte spielen bei der Energie- und Drehimpulsübertragung eine Rolle. um das Schwarze Loch bilden, in der sie stark aufgeheizt wird und deshalb strahlt. Der Radius eines Schwarzen Lochs ist proportional zu seiner MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit... Seine Dichte ist wie bei jedem anderen Körper proportional zu seiner MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.., dividiert durch sein Volumen (also die dritte Potenz seines Radius). Dies führt zu dem Phänomen, dass die Dichte eines Schwarzen Loch umgekehrt proportional zum Quadrat seines Radius ist. Je massereicher und größer ein Schwarzes Loch bei seiner Entstehung ist, desto geringer ist also seine Dichte. Extrem massereiche Schwarze Löcher, wie sie in Zentren von aktiven Galaxien anzutreffen sind, können sogar eine Dichte haben, die geringer als diejenige von Wasser ist..

Lange Zeit blieben Schwarze Löcher rein hypothetische Konstrukte. Doch seit Anfang der 1970er Jahre mehrten sich Beobachtungen, dass solche kompakten Objekte tatsächlich im Universum existieren. Mit Cygnus X-1 wurde 1971 der erste Kandidat für ein stellares Schwarzes LochEin kompaktes Himmelsobjekt, das durch Kollaps eines massereichen Sterns (oder einer Ansammlung von Sternen) entstanden ist. Durch die auf engem Raum konzentrierte MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. ist die Raumkrümmung so stark, dass weder MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. noch irgendeine Strahlung den sogenannten EreignishorizontEine durch den Schwarzschild-Radius definierte „Oberfläche“ eines Schwarzen Lochs, innerhalb der die Gravitation alle anderen Naturkräfte dominiert. Ereignisse innerhalb des Ereignishorizonts können niemals die Außenwelt beeinflussen und sie sind unserer Beobachtung prinzipiell unzugänglich. des Schwarzen Loches verlassen kann. Ein Schwarzes Loch macht sich im Prinzip nur durch seine GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit. bemerkbar, doch kann MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist., die in ein Schwarzes Loch fällt, eine AkkretionsscheibeEine scheibenförmige Materieansammlung, die sich durch Zuströmen von mit Drehimpuls ausgestatteter Materie um einen massereichen Himmelskörper ausbildet. Infolge der Drehimpulserhaltung kann Materie nicht in radialer Richtung auf einen anziehenden Körper fallen, sondern sie nähert sich ihm auf spiralförmiger Bahn, wobei die Umlaufgeschwindigkeit mit kleiner werdendem Abstand anwächst, bis schließlich ein Gleichgewicht zwischen Anziehungs- und Zentrifugalkraft erreicht ist. Durch Reibung in der entstehenden dicken Scheibe heizt sich die Materie auf, wodurch diese Wärmestrahlung aussendet. In dem gesamten Prozess wandelt sich letztlich Gravitationsenergie sehr effizient in Wärmestrahlung um. Innerhalb der Scheibe überträgt die weiter innen umlaufende Materie durch Reibung Drehimpuls auf die weiter außen umlaufende Materie, wodurch von der Innenseite der Scheibe langsam Materie auf den Zentralkörper fallen kann. Auch magnetische Effekte spielen bei der Energie- und Drehimpulsübertragung eine Rolle. um das Schwarze Loch bilden, in der sie stark aufgeheizt wird und deshalb strahlt. Der Radius eines Schwarzen Lochs ist proportional zu seiner MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit... Seine Dichte ist wie bei jedem anderen Körper proportional zu seiner MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.., dividiert durch sein Volumen (also die dritte Potenz seines Radius). Dies führt zu dem Phänomen, dass die Dichte eines Schwarzen Loch umgekehrt proportional zum Quadrat seines Radius ist. Je massereicher und größer ein Schwarzes Loch bei seiner Entstehung ist, desto geringer ist also seine Dichte. Extrem massereiche Schwarze Löcher, wie sie in Zentren von aktiven Galaxien anzutreffen sind, können sogar eine Dichte haben, die geringer als diejenige von Wasser ist. innerhalb unseres Milchstraßensystems entdeckt. Hinweise, dass es in den Zentren von Galaxien sogar extrem massereiche Schwarze Löcher geben kann, folgten bald darauf: Beobachtungen von Messier 87, die 1978 veröffentlicht wurden, ließen sich nur erklären, wenn im Zentrum dieser GalaxieEigenständiges Sternsystem. Unsere eigene Heimatgalaxie heißt Galaxis oder Milchstraßensystem und ist mit rund 400 Milliarden Sternen eine mittelgroße Galaxie. Vermutlich gibt es im Universum mehrere hundert Milliarden Galaxien unterschiedlicher Größe. Ihre Formen sind sehr vielfältig; die beiden Haupttypen sind elliptisch und spiralförmig. ein Schwarzes LochEin kompaktes Himmelsobjekt, das durch Kollaps eines massereichen Sterns (oder einer Ansammlung von Sternen) entstanden ist. Durch die auf engem Raum konzentrierte MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. ist die Raumkrümmung so stark, dass weder MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. noch irgendeine Strahlung den sogenannten EreignishorizontEine durch den Schwarzschild-Radius definierte „Oberfläche“ eines Schwarzen Lochs, innerhalb der die Gravitation alle anderen Naturkräfte dominiert. Ereignisse innerhalb des Ereignishorizonts können niemals die Außenwelt beeinflussen und sie sind unserer Beobachtung prinzipiell unzugänglich. des Schwarzen Loches verlassen kann. Ein Schwarzes Loch macht sich im Prinzip nur durch seine GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit. bemerkbar, doch kann MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist., die in ein Schwarzes Loch fällt, eine AkkretionsscheibeEine scheibenförmige Materieansammlung, die sich durch Zuströmen von mit Drehimpuls ausgestatteter Materie um einen massereichen Himmelskörper ausbildet. Infolge der Drehimpulserhaltung kann Materie nicht in radialer Richtung auf einen anziehenden Körper fallen, sondern sie nähert sich ihm auf spiralförmiger Bahn, wobei die Umlaufgeschwindigkeit mit kleiner werdendem Abstand anwächst, bis schließlich ein Gleichgewicht zwischen Anziehungs- und Zentrifugalkraft erreicht ist. Durch Reibung in der entstehenden dicken Scheibe heizt sich die Materie auf, wodurch diese Wärmestrahlung aussendet. In dem gesamten Prozess wandelt sich letztlich Gravitationsenergie sehr effizient in Wärmestrahlung um. Innerhalb der Scheibe überträgt die weiter innen umlaufende Materie durch Reibung Drehimpuls auf die weiter außen umlaufende Materie, wodurch von der Innenseite der Scheibe langsam Materie auf den Zentralkörper fallen kann. Auch magnetische Effekte spielen bei der Energie- und Drehimpulsübertragung eine Rolle. um das Schwarze Loch bilden, in der sie stark aufgeheizt wird und deshalb strahlt. Der Radius eines Schwarzen Lochs ist proportional zu seiner MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit... Seine Dichte ist wie bei jedem anderen Körper proportional zu seiner MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.., dividiert durch sein Volumen (also die dritte Potenz seines Radius). Dies führt zu dem Phänomen, dass die Dichte eines Schwarzen Loch umgekehrt proportional zum Quadrat seines Radius ist. Je massereicher und größer ein Schwarzes Loch bei seiner Entstehung ist, desto geringer ist also seine Dichte. Extrem massereiche Schwarze Löcher, wie sie in Zentren von aktiven Galaxien anzutreffen sind, können sogar eine Dichte haben, die geringer als diejenige von Wasser ist. von etwa fünf Milliarden Sonnenmassen vorhanden war.

lichtlaufzeit und strahlungsquelle

Die Zeitskala Δt, in der die Helligkeit einer Strahlungsquelle schwanken kann, hängt direkt mit ihrem Durchmesser D zusammen. Denn die unterschiedlichen Regionen der Strahlungsquelle müssen physikalisch zusammenhängen, und kein physikalisches Signal kann sich schneller als mit der Lichtgeschwindigkeit c ausbreiten. Ein Beispiel: Werden Helligkeitsschwankungen auf der Zeitskala von einer Stunde beobachtet, kann der Durchmesser der Quelle nicht größer als eine Lichtstunde (1,08 Milliarden km) sein. (Bild: Uwe Reichert)

Vereinheitlichtes Modell für aktive Galaxienkerne

In den Folgejahren entwickelten Theoretiker Modelle, um die verschiedenen Beobachtungen mit der AkkretionEin Prozess, durch den ein Himmelskörper Materie aus der Umgebung aufsammelt und so seine Masse vergrößert. von MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. an einem extrem massereichen Schwarzen Loch zu erklären. Viele Daten mussten neu interpretiert und so mancher vorläufig eingeführte Begriff musste modifiziert werden. Je nach beobachteten Eigenschaften hatten nämlich die Astronomen extragalaktische Radioquellen in verschiedene Gruppen eingeteilt: Seyfert-GalaxienSpezielle Erscheinungsform von aktiven Galaxien mit kleinen, hellen Kernen und breiten Emissionslinien in den Spektren, die erstmals von dem Astrophysiker Carl K. Seyfert erforscht wurden. (der Klasse 1 und 2), RadiogalaxienGalaxien, die im Radiowellenbereich um Größenordnungen stärker „leuchten“ als gewöhnliche Galaxien. Sie sind spezielle Erscheinungsformen von aktiven Galaxien., radiolaute und radioleise QuasareKurzbezeichnung für quasistellare Radioquellen. Ursprünglich im Radiobereich entdeckt und im Optischen mit Punktquellen assoziiert, entpuppten sich Quasare als Kerne von aktiven Galaxien. Sie gehören zu den leuchtkräftigsten Quellen im Universum und lassen sich über mehrere Milliarden Lichtjahre hinweg nachweisen. Ihr Spektrum ist stark rotverschoben., BL-Lac-Objekte, OVV-QuasareKurzbezeichnung für quasistellare Radioquellen. Ursprünglich im Radiobereich entdeckt und im Optischen mit Punktquellen assoziiert, entpuppten sich Quasare als Kerne von aktiven Galaxien. Sie gehören zu den leuchtkräftigsten Quellen im Universum und lassen sich über mehrere Milliarden Lichtjahre hinweg nachweisen. Ihr Spektrum ist stark rotverschoben. (für optically violent variable quasar), und noch viele mehr, die alle unabhängig voneinander entdeckt worden waren. Jetzt ging es aber darum, die physikalische Ursache dieser unterschiedlichen Erscheinungsbilder herauszufinden.

Letztlich erwiesen sich alle genannten Klassifizierungen als Untergruppen von Galaxien, deren Kerne eine hohe Aktivität aufweisen. Diese aktiven Galaxienkerne (nach dem englischen Begriff active galactic nuclei meist als AGN abgekürzt) beruhen alle auf dem gleichen Mechanismus: Ein extrem massereiches Schwarzes LochEin kompaktes Himmelsobjekt, das durch Kollaps eines massereichen Sterns (oder einer Ansammlung von Sternen) entstanden ist. Durch die auf engem Raum konzentrierte MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. ist die Raumkrümmung so stark, dass weder MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. noch irgendeine Strahlung den sogenannten EreignishorizontEine durch den Schwarzschild-Radius definierte „Oberfläche“ eines Schwarzen Lochs, innerhalb der die Gravitation alle anderen Naturkräfte dominiert. Ereignisse innerhalb des Ereignishorizonts können niemals die Außenwelt beeinflussen und sie sind unserer Beobachtung prinzipiell unzugänglich. des Schwarzen Loches verlassen kann. Ein Schwarzes Loch macht sich im Prinzip nur durch seine GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit. bemerkbar, doch kann MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist., die in ein Schwarzes Loch fällt, eine AkkretionsscheibeEine scheibenförmige Materieansammlung, die sich durch Zuströmen von mit Drehimpuls ausgestatteter Materie um einen massereichen Himmelskörper ausbildet. Infolge der Drehimpulserhaltung kann Materie nicht in radialer Richtung auf einen anziehenden Körper fallen, sondern sie nähert sich ihm auf spiralförmiger Bahn, wobei die Umlaufgeschwindigkeit mit kleiner werdendem Abstand anwächst, bis schließlich ein Gleichgewicht zwischen Anziehungs- und Zentrifugalkraft erreicht ist. Durch Reibung in der entstehenden dicken Scheibe heizt sich die Materie auf, wodurch diese Wärmestrahlung aussendet. In dem gesamten Prozess wandelt sich letztlich Gravitationsenergie sehr effizient in Wärmestrahlung um. Innerhalb der Scheibe überträgt die weiter innen umlaufende Materie durch Reibung Drehimpuls auf die weiter außen umlaufende Materie, wodurch von der Innenseite der Scheibe langsam Materie auf den Zentralkörper fallen kann. Auch magnetische Effekte spielen bei der Energie- und Drehimpulsübertragung eine Rolle. um das Schwarze Loch bilden, in der sie stark aufgeheizt wird und deshalb strahlt. Der Radius eines Schwarzen Lochs ist proportional zu seiner MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit... Seine Dichte ist wie bei jedem anderen Körper proportional zu seiner MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.., dividiert durch sein Volumen (also die dritte Potenz seines Radius). Dies führt zu dem Phänomen, dass die Dichte eines Schwarzen Loch umgekehrt proportional zum Quadrat seines Radius ist. Je massereicher und größer ein Schwarzes Loch bei seiner Entstehung ist, desto geringer ist also seine Dichte. Extrem massereiche Schwarze Löcher, wie sie in Zentren von aktiven Galaxien anzutreffen sind, können sogar eine Dichte haben, die geringer als diejenige von Wasser ist. im Zentrum einer GalaxieEigenständiges Sternsystem. Unsere eigene Heimatgalaxie heißt Galaxis oder Milchstraßensystem und ist mit rund 400 Milliarden Sternen eine mittelgroße Galaxie. Vermutlich gibt es im Universum mehrere hundert Milliarden Galaxien unterschiedlicher Größe. Ihre Formen sind sehr vielfältig; die beiden Haupttypen sind elliptisch und spiralförmig. sammelt MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. aus seiner Umgebung auf. Diese einströmende MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. kann wegen der Drehimpulserhaltung nicht direkt auf das Schwarze Loch einstürzen. Vielmehr bildet sich eine AkkretionsscheibeEine scheibenförmige Materieansammlung, die sich durch Zuströmen von mit Drehimpuls ausgestatteter Materie um einen massereichen Himmelskörper ausbildet. Infolge der Drehimpulserhaltung kann Materie nicht in radialer Richtung auf einen anziehenden Körper fallen, sondern sie nähert sich ihm auf spiralförmiger Bahn, wobei die Umlaufgeschwindigkeit mit kleiner werdendem Abstand anwächst, bis schließlich ein Gleichgewicht zwischen Anziehungs- und Zentrifugalkraft erreicht ist. Durch Reibung in der entstehenden dicken Scheibe heizt sich die Materie auf, wodurch diese Wärmestrahlung aussendet. In dem gesamten Prozess wandelt sich letztlich Gravitationsenergie sehr effizient in Wärmestrahlung um. Innerhalb der Scheibe überträgt die weiter innen umlaufende Materie durch Reibung Drehimpuls auf die weiter außen umlaufende Materie, wodurch von der Innenseite der Scheibe langsam Materie auf den Zentralkörper fallen kann. Auch magnetische Effekte spielen bei der Energie- und Drehimpulsübertragung eine Rolle., in der sich die MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. durch Reibung stark aufheizt. Starke Magnetfelder sorgen dafür, dass geladene Teilchen in Form von entgegengesetzten Strahlenbündeln – sogenannten JetsStrahlenförmige Materieabströmungen, die von einer Vielzahl unterschiedlicher Quellen ausgehen können, so z.B. von Kometen, jungen Sternen, Schwarzen Löchern, Radiogalaxien und Quasaren. Dementsprechend haben Jets sehr unterschiedliche Entstehungsmechanismen. – senkrecht zur Scheibenebene mit hoher Geschwindigkeit herausschießen.

Welches Erscheinungsbild irdische Beobachter wahrnehmen, hängt einerseits von den Eigenschaften des jeweiligen AGN ab, wie zum Beispiel von der MasseDie Menge Materie, die ein Körper enthält. Sie ist eine grundlegende Eigenschaft der Materie und die Ursache der Anziehung von Materie über die GravitationDie Anziehungskraft (Schwerkraft), die allgemein zwischen materiellen Körpern wirkt. Massen ziehen einander mit einer Kraft an, die proportional dem Produkt der beiden Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihrer Entfernung ist. Diesen Zusammenhang beschreibt das von Isaac Newton gefundene Gravitationsgesetz. Dieses ergibt sich als klassischer Grenzfall aus der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein, die auch für relativistische Geschwindigkeiten gilt. Die Gravitation ist die schwächste der vier fundamentalen Kräfte in der Natur, wirkt aber unendlich weit.. des Schwarzen Lochs, der Akkretionsrate und dem Vorhandensein von umgebenden Staub- und Gasschwaden, die einen Teil der freigesetzten StrahlungDie Ausbreitung von EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. im Raum in Form von elektromagnetischen Wellen oder atomaren Teilchen. elektromagnetische WellenStrahlung aus magnetischen und elektrischen Feldern, die sich wellenförmig ausbreitet. breiten sich stets mit LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. aus. Teilchenstrahlung kann sich unterhalb der LichtgeschwindigkeitDie Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Strahlung im Vakuum, eine der wichtigsten Naturkonstanten. Per Definition gilt: Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 Meter pro Sekunde. In lichtdurchlässigen Materialien ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit cn wegen des Brechungsindex n kleiner: cn = c/n. Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Signal ausbreiten kann. mit sehr unterschiedlicher Geschwindigkeit ausbreiten, die von der kinetischen EnergieEine fundamentale physikalische Größe, welche die Fähigkeit eines Systems beschreibt, Arbeit zu verrichten. Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems bleibt immer konstant (Energieerhaltungssatz), doch können einzelne Energieformen in andere umgewandelt werden. der Partikel abhängt. Die Analyse der Strahlung kosmischer Objekte ist für Astronomen die wichtigste Methode, um Informationen über diese HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden. zu bekommen. abschirmen oder Emissionslinien aussenden können. Maßgeblich ist aber auch die Orientierung der AkkretionsscheibeEine scheibenförmige Materieansammlung, die sich durch Zuströmen von mit Drehimpuls ausgestatteter Materie um einen massereichen Himmelskörper ausbildet. Infolge der Drehimpulserhaltung kann Materie nicht in radialer Richtung auf einen anziehenden Körper fallen, sondern sie nähert sich ihm auf spiralförmiger Bahn, wobei die Umlaufgeschwindigkeit mit kleiner werdendem Abstand anwächst, bis schließlich ein Gleichgewicht zwischen Anziehungs- und Zentrifugalkraft erreicht ist. Durch Reibung in der entstehenden dicken Scheibe heizt sich die Materie auf, wodurch diese Wärmestrahlung aussendet. In dem gesamten Prozess wandelt sich letztlich Gravitationsenergie sehr effizient in Wärmestrahlung um. Innerhalb der Scheibe überträgt die weiter innen umlaufende Materie durch Reibung Drehimpuls auf die weiter außen umlaufende Materie, wodurch von der Innenseite der Scheibe langsam Materie auf den Zentralkörper fallen kann. Auch magnetische Effekte spielen bei der Energie- und Drehimpulsübertragung eine Rolle. und insbesondere die Lage der JetsStrahlenförmige Materieabströmungen, die von einer Vielzahl unterschiedlicher Quellen ausgehen können, so z.B. von Kometen, jungen Sternen, Schwarzen Löchern, Radiogalaxien und Quasaren. Dementsprechend haben Jets sehr unterschiedliche Entstehungsmechanismen. zur Sichtlinie.

Im Falle der BL-Lac-Objekte ist einer der beiden fast lichtschnellen JetsStrahlenförmige Materieabströmungen, die von einer Vielzahl unterschiedlicher Quellen ausgehen können, so z.B. von Kometen, jungen Sternen, Schwarzen Löchern, Radiogalaxien und Quasaren. Dementsprechend haben Jets sehr unterschiedliche Entstehungsmechanismen. nahezu auf die Erde ausgerichtet. Starke relativistische Effekte sorgen aus der Perspektive der irdischen Beobachter dafür, dass sich der Jet scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit bewegt und sich seine HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). durch einen Beaming genannten Effekt um rund das Tausendfache verstärkt. Eine ungleichmäßige „Fütterung“ der JetsStrahlenförmige Materieabströmungen, die von einer Vielzahl unterschiedlicher Quellen ausgehen können, so z.B. von Kometen, jungen Sternen, Schwarzen Löchern, Radiogalaxien und Quasaren. Dementsprechend haben Jets sehr unterschiedliche Entstehungsmechanismen. mit MaterieJede Art von Stoff oder Körper, der aus Atomen und deren Grundbausteinen aufgebaut ist. und die heftige Dynamik starker Magnetfelder führt dazu, dass die beobachtete HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). sich in kurzen Zeitspannen um ein Vielfaches ändern kann.

bllac lores alt

Die Illustration verdeutlicht, wie Intensitätschwankungen von BL Lac zustande kommen. Im nach rechts oben gerichteten Jet, der in der Realität fast genau auf die Erde gerichtet ist, läuft eine Stoßwelle (der helle, türkisfarbene Fleck) mit hoher Geschwindigkeit nach außen und passiert einen Bereich, in dem das Magnetfeld spiralig verdreht ist (angedeutet durch hellblaue Magnetfeldlinien). Dabei wird die Stoßwelle ebenfalls verdreht (angedeutet durch eine gelbe, weniger stark verdrehte Linie. Auf der Erde macht sich dieser Vorgang als Intensitätsausbruch im sichtbaren Licht und auch im Röntgen- und Gammalicht bemerkbar. Weiter außen im Jet befindet sich eine stationäre Einschnürung; wenn die Stoßwelle diese Einschnürung durchquert, wird ein zweiter Helligkeitsausbruch erzeugt. Das Foto ist dem unten verlinkten Video entnommen, das die beschriebenen Vorgänge animiert. (Bild: Forschungsgruppe Cosmovision, geleitet von Wolfgang Steffen, Instituto de Astronomía, UNAM, Ensenada, Mexico)

BL Lac als Protoyp der Blazare

Heute fassen die Astronomen die BL-Lac-Objekte gemeinsam mit einer weiteren Untergruppe der AGN, den Flat-Spectrum Radio Quasars, zu einer neuen Kategorie zusammen, den Blazaren. Das Kunstwort Blazar geht auf einen Vorschlag des US-Astronomen Edward A. Spiegel aus dem Jahr 1978 zurück, der damit die Namen BL-Lac-Objekte und Quasare zu einem Begriff zusammenzog.

Blazare sind die extremsten Erscheinungsformen von aktiven Galaxienkernen, weil einer ihrer Jets fast genau auf die Erde zielt. Dabei senden sie nicht nur nach Art eines flackernden Scheinwerfers Licht und andere elektromagnetische Strahlung aus, sondern auch Teilchenstrahlung. Damit sind sie eine der Quellen für die kosmische Strahlung, die unser Sonnensystem durchdringt und gegen die Atmosphäre unserer Erde prasselt. Nach den Quellen der seit rund 100 Jahre bekannten kosmischen Strahlung hatten die Forschenden lange gesucht. Als erste extragalaktische Quelle, die kosmische Strahlung und auch hochenergetische Neutrinos ins All schleudert, wurde im Jahr 2018 der fast sechs Milliarden Lichtjahre entfernte Blazar TXS 0506+056 im Sternbild Orion identifiziert.

Die extrem massereichen Schwarzen Löcher, die den heftigen Energieauswurf von Blazaren und anderen aktiven Galaxienkernen antreiben, sind aber nicht nur auf ferne Galaxien beschränkt. Praktisch jede Spiralgalaxie enthält in ihrem Kernbereich ein extrem massereiches Schwarzes Loch. Und irgendwann in ihrer Entwicklung hat jeder Galaxienkern eine aktive Phase durchlaufen. Auch unsere eigene Galaxie, das Milchstraßensystem, enthält in ihrem Zentrum ein Schwarzes Loch. Allerdings sind dort „nur“ vier Millionen Sonnenmassen auf engem Raum konzentriert, und das Schwarze Loch zeigt relativ geringe Aktivität. Es ist aber ausreichend aktiv, um die Radioquelle Sagittarius A* anzutreiben.

Animation der Vorgänge in dem Jet des Blazars BL Lacertae, die zu einem im Jahr 2007 beobachteten Helligkeitsausbruch führten. Der im sichtbaren Licht, im Röntgen- und im Gammastrahlenbereich registrierte Ausbruch wurde ausgelöst durch eine Stoßwelle im Jet, die durch das starke verdrehte Magnetfeld angetrieben wird. Als die Stoßwelle später eine stationäre Einschnürung im Jet passierte, erfolgte ein zweiter Helligkeitsausbruch. Erstellt wurde die Animation, die eine Interpretion von Beobachtungsdaten ist, von Cosmovision, einer von Wolfgang Steffen geleiteten Forschungsgruppe am Instituto de Astronomia, UNAM, Ensenada, Mexico. Die Beobachtungen selbst werden in folgender Publikation beschrieben: Alan P. Marscher et al.: The Inner Jet of an Active Galactic Nucleus as Revealed by a Radio-to-Gamma-ray Outburst, Nature 452, 966-969 (2008).

Animation eines Helligkeitsausbruchs von BL Lacertae
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Quellen:

Kurz erklärt: Aktuelle Helligkeitsausbrüche von BL Lac

Die HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). von BL Lac ist starken Schwankungen von bis zu fünf Magnituden unterworfen. In den Jahren 2020 und 2021 erfolgten mehrere Ausbrüche. So erreichte die scheinbare HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit).Die HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit)., mit der ein HimmelskörperAllgemeiner Begriff für alle materiellen Objekte im Weltraum, wie zum Beispiel Sterne, Planeten, Kometen und Asteroiden. dem Beobachter erscheint, also ein Maß für die empfangene Strahlung des Himmelsobjekts. Die heute übliche logarithmische Skala für die scheinbare HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). basiert auf den bereits seit der Antike gebräuchlichen Größenklassen, nach denen der hellste Stern 0. Größe, die mit Augen gerade noch erkennbaren Sterne 6. Größe haben. Heute ist die Einheit MagnitudeEinheit für die scheinbare oder absolute HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). eines Gestirns. (Einheitenzeichen mag oder ein hochgestelltes m). Die historischen Begriffe „Größe“ für die HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). eines Sterns und „GrößenklasseEinheit für die scheinbare Helligkeit eines Gestirns. Da der historische Begriff „Größe“ für die Helligkeit eines Sterns nichts mit dessen physikalischer Größe zu tun hat, wird die Größenklasse heutzutage meistens mit Magnitude (Einheitenzeichen mag oder ein hochgestelltes m) bezeichnet. Auch der Begriff Helligkeitsklasse wird verwendet.“ für die Einheit der HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). werden nur noch selten benutzt, da sie nichts mit der physikalischen Größe eines Sterns zu tun haben., abgekürzt mag, üblich. Der Intensitätsunterschied zweier Sterne, die sich um genau 1 mag unterscheiden, beträgt einen Faktor 2,512. Ein Unterschied von 5 mag entspricht genau einem Intensitätsunterschied von 100. Objekte, die heller als 0 mag sind, haben negative Magnituden. So erreicht die Venus im größten Glanz −4,4 mag. im Visuellen historische Spitzenwerte von 12 mag im August und September 2020 und erneut im Januar und April 2021, wobei jedes Maximum etwas höher war als das vorherige. Nach zwischenzeitlicher Abnahme der HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). setzte der jüngste Ausbruch im Juni 2021 ein. Zum Zeitpunkt der Berichterstattung (11. August 2021) ist ein Allzeithoch der visuellen HelligkeitEin Maß für die Strahlung eines Himmelskörpers, ausgedrückt in Größenklassen oder der Einheit Magnitude. Unterschieden werden visuelle, scheinbare, absolute, fotografische und bolometrische Helligkeiten sowie Helligkeiten in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z.B. Radiohelligkeit). von 11,8 mag zu verzeichnen. Auch bei hochenergetischen Wellenlängen im Ultraviolett-, Röntgen- und Gammabereich stieg die Intensität, wie Beobachtungen mit den Satelliten AGILE und SWIFT sowie den Gammastrahlenteleskopen MAGIC auf La Palma zeigten.

 

Lichtkurve BL Lac 2021

Die geglättete Lichtkurve zeigt den Verlauf der scheinbaren visuellen Helligkeit von BL Lac in Magnituden von Mai bis August 2021. Die Lichtkurve beruht auf Daten der AAVSO und des Forschungsprojekts „Helligkeitsschwankungen aktiver Galaxienkerne“ der Schülergruppe des Friedrich-König-Gymnasiums/Hans-Haffner-Sternwarte, die im Astronomer’s Telegram veröffentlicht wurden. Geglättet wurde die Lichtkurve, damit der Trend der Helligkeitsentwicklung innerhalb weniger Wochen besser erkennbar ist. (Bild: Uwe Reichert)

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