Kompakte Objekte
Abb.: Kompakte Objekte sind faszinierende Objekte des Universums. [Bild: Rhein-Zeitung 2024]
Als kompakte Objekte bezeichnet man häufig astronomische Objekte, die durch ihre geringe Größe und hohe Masse eine sehr hohe Dichte aufweisen. Dies trifft zwar zu für Weiße Zwerge und Neutronensterne, jedoch nicht für Schwarze Löcher – Schwarze Löcher sind reine Geometrie und benötigen keine Materie zu ihrer Konstruktion. Stellare kompakte Objekte sind das Resultat der Sternentwicklung: Weiße Zwerge entstehen aus Sternen bis zu 8 Sonnenmassen, Neutronensterne von 8 bis 25 Sonnenmassen und stellare Schwarze Löcher aus sehr massereichen Sternen. Alle diese Objekte können nur mit Hilfe der Allgemeinen Relativitätstheorie vollständig beschrieben werden.
Albert Einstein hat die sogenannten Gravitationswellen postuliert, ein Jahr nachdem
er 1915 die Allgemeine Relativitätstheorie entwickelt hatte. Die Wellen ergeben
sich als direkte Folge der Feldgleichungen von Einsteins Theorie und wurden zu
Beginn häufig für ein mathematisches Artefakt gehalten –
bis sie 2015 erstmals direkt gemessen werden konnten.
Inhalt:
Abb.: Doppelsterne erzeugen Gravitationswellen, die sich im Universum
mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. [Grafik: LIGO]
Dokumentation
Quantenlicht
Kompakte Objekte
Daten und Themen der Vortragsreihe
20. Oktober: Die Sterne der Milchstraße
Abb.: 84 Millionen Sterne von der Erde aus.
Es ist das größte Bild unserer Spiralgalaxie, das jemals von der Erde aus
aufgenommen wurde. Es könnte den Astronomen dabei helfen, eine zweite Erde,
einen Zwilling unseres Planeten, aufzuspüren.
Aufgenommen wurde das Bild der Milchstraße mit Hilfe des 4,1-Meter-Teleskops „Vista“
in der chilenischen Atacama-Wüste. [Bild: ESO]
==> Galilei & die Milchstraße.
==> 2 Milliarden Sterne mit Gaia.
==> Was ist ein Stern - Strukturgleichungen.
==> Das Hertzsprung-Russell-Diagramm.
3. Nov.: Sterne II - Eigenschaften
==> Das Hertzsprung-Russell-Diagramm.
==> Die Harvard-Klassifikation der Sterne.
==> Vom Protostern zur Supernova.
==> Die ersten Sterne im Universum.
17. Nov.: Gravitation kompakter Objekte
Abb.: Gravitation ist Krümmung des Raumes. [Grafik: Camenzind]
==> Die Minkowski Raum-Zait und Lorentz-Transformationen.
==> Gravitation ist Krümmung.
==> Was ist eine Metrik?
==> Die Geodäten der Raum-Zeit - Christoffel-Symbole.
==> Was ist Krümmung?
==> Lichtablenkung und Periheldrehung.
1. Dez.: Sirius B & Weiße Zwerge
Abb.: Sirius A & B. [Grafik: Camenzind]
==> Über Sirius B.
==> Zustandsgleichung Weißer Zwerge.
==> Die Tolman-Oppenheimer-Volkoff Gleichung.
==> Masse-Radius Relation - die Chandrasekhar-Grenzmasse.
==> Weiße Zwerge in Sonnenumgebung.
15. Dez.: Supernovae & Neutronensterne
Abb.: Die Struktur von Neutronensternen. Masse: 1,0 bis 2,23 Sonnenmassen,
Radius: ca. 12 km. Der innere Kern existiert nur für Massen über
1,6 Sonnenmassen (Dichte > 4 mal Kerndichte). [Grafik: Wikipedia]
==> Warum wurden Neutronensterne so spät entdeckt?
==> Neutronensterne entstehen in Core-Kollaps-Supernovae.
==> Neutronensternmaterie.
==> Masse-Radius Beziehung - maximale Masse.
==> Quark-Gluon-Plasma in Neutronensternen.
19. Januar: Die Welt der Pulsare
==> Die Entdeckung der Radiopulsare.
==> Was ist Pulsar-Timing?
==> Astronomie der Radiopulsare.
==> Binärpulsare & Massen der Neutronensterne.
==> Nackte Neutronensterne - die Glorreichen Sieben.
==> Millisekunden-Pulsare - Recycling durch Akkretion.
2. Februar: Schwarze Löcher & Entropie
Abb.: Schwarze Löcher. [Grafik: Andreas Müller]
==> Die Schwarzschild-Geometrie, Schwarzschild-Radius.
==> Drehimpuls erzeugt Gravitation.
==> Die Kerr-Geometrie: Horizont, Ergosphäre, Frame-Dragging.
==> Der Flächensatz von Hawking, Massenformel, Entropie und Hauptsätze.
==> ISCO der Kerr-Geometrie.
==> Stellare Schwarze Löcher.
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20. April 2026: Beginn SS2026 .........
..............: Gravitationswellen, Gamma-Burster
Abb.: Merging zweier Schwarzer Löcher. [Grafik: LIGO]
==> Was sind Gravitationswellen?
==> Wie entstehen Gravitationswellen?
==> Wie detektiert man Gravitatiosnwellen? LIGO, Virgo & KAGRA.
==> Zukünftige Detektoren.