Am 3. Kurstag vertieften wir unsere Erkenntnisse in Bezug auf die scheinbaren und absoluten Helligkeiten der Gestirne. Es wurde dabei ziemlich mathematisch – aber auch fantastisch, was ein bestimmtes astronomisches Ereignis aus dem Jahr 2008 betrifft…
Mathematisch…
Man sagt, dass der logarithmische Helligkeitsunterschied bei Sternen von Skaleneinheit zu Skaleneinheit um den Faktor 2.5 an- oder absteigt; je nachdem in welche Richtung man rechnet. Dieser Faktor x = 2.5 bestimmt sich nach dem britischen Astronom Norman Pogson aus dem Umstand, dass Sterne der 1. Helligkeitsstufe genau 100x heller scheinen sollen als gerade mit freiem Auge noch sichtbare Sterne der Helligkeitsstufe 6.
Also 100 = x (6-1) = x 5
Daraus folgt x = 100 1/5 = 2.511886… also gerundet etwa 2.5
Die Sonne besitzt aufgrund ihrer Nähe die Helligkeit von ca. -26,7, der Vollmond etwa -12.7, die Venus -4.6, Jupiter maximal -2.94 und Sirius als hellster Stern am Nachthimmel -1.46. Stern Wega (Hauptstern der Leier) weist einen Wert von 0.03 auf. Früher war Wega als Stern nullter Größenklasse definiert. Doch für Helligkeits-Präzisionsmessungen erwies sich dieser Stern als zu ungenau; heute verwendet man zur Null-Kalibrierung stattdessen eine Serie von Sternen um den nördlichen Himmelspol; die sog. Polsequenz. Infolge dessen wurde der Wega ein leicht von null abweichender Wert zugewiesen.
Wenn die scheinbare Helligkeit m und absolute Helligkeit M (s. letzter Kurstag) eines Sterns bekannt sind, lässt sich aus diesen Größen seine tatsächliche Entfernung berechnen. Hierzu verwendet man die Differenz (m – M) als sog. Entfernungsmodul.
Es gilt nämlich: (m – M) = 5 * (log(R*) – 1), wobei R* der Zahlenwert der Entfernung in Parsec bedeutet.
Umgestellt nach R* ergibt sich dann:
R* = 10 (1 + (m – M) / 5)
Wenn man zu Testen die scheinbare mit der absoluten Helligkeit gleichsetzt (m = M) so ergibt sich
R* = 10
… also genau 10 Parsec; was der Definition der absoluten Helligkeit entspricht.
… und fantastisch
Am 19. März 2008 entdeckten Astronomen im Sternbild Bärenhüter nahe Stern γ Boo einen etwa 30 Sekunden andauernden Ausbruch von Gammastrahlen (extrem kurzwellige Strahlung am oberen Ende des elektromagnetischen Spektrums), welches von einem ca. 7.5 Milliarden Lichtjahre entfernten Ereignis herrührte, dessen Afterglow-Effekt mit bloßem Auge beobachtet werden konnte. Die scheinbare Helligkeit m betrug nämlich +5.76. Es war das mit Abstand entfernteste Objekt, welches jemals mit bloßem Auge beobachtet werden konnte!
Die daraus bestimmbare absolute Helligkeit ermittelt sich sodann zu sagenhaften -36 Mag. Das ist fast um 9 Größenordnungen heller als die (scheinbare) Helligkeit unserer Sonne!
Dieses gewaltige Ereignis (GRB 080319B) kann wohl mit zu den hellsten Erscheinungen des uns bekannten Universums gezählt werden.
2 Kommentare
Christopher Engelhardt · 6. März 2024 um 17:14
Zwar ist mir das meiste als quasi „passives Wissen“ bekannt. Was mir hier aber sehr gut gefällt ist, daß man die astronomischen und auch zT physikalischen Vorgänge mal im Zusammenhang erklärt bekommt. Eine sehr gute Wissens-Auffrischung – und das ein oder andere „Neue“ ist auch immer dabei. Dazu die angenehme Atmosphäre mit gleichgesinnten Sternfreunden – da möchte ich einfach mal „danke“ sagen!
Albire0 · 6. März 2024 um 22:58
Hallo Christopher – vielen Dank, Lob wird immer gern entgegengenommen!
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