„Asteroseismologie“ – Versionsunterschied
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'''Astroseismologie''' oder auch stellare Seismologie ist die [[Wissenschaft]] aus dem [[Frequenzspektrum]] von [[Pulsationsveränderlicher Stern|pulsierenden Veränderlichen]] auf den inneren [[Sternaufbau|Aufbau]] dieser Sterne zu schließen. |
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Die '''Asteroseismologie''' (Astroseismologie) versucht aus beobachteten Schwingungen in der Helligkeit oder Geschwindigkeit von [[Stern]]en ihre innere Struktur zu erschließen. Bei der sehr erfolgreichen Anwendung auf die [[Sonne]] spricht man von [[Helioseismologie]]. |
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Obgleich die Bezeichnung anderes vermuten lässt, basiert die Asteroseismologie nicht auf 'Sternbeben', sondern auf der Beobachtung ständig auftretender Schwingungen. Ähnlich wie bei einer schwingenden Glocke hängen diese [[Resonanz (Physik)|Resonanz]]frequenzen von Masse und Struktur des Sterns ab. Ihre genaue Vermessung kann damit Informationen über die Struktur tieferer, sonst nicht direkt beobachtbarer Schichten eines Sterns liefern. |
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=== Pulsationen === |
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Es sei noch angemerkt, dass es eigentlich Astroseismologie heißen müsste, bei korrekter Herleitung des Namens aus dem Griechischem. Jedoch hat sich Asteroseismologie in Folge eines Fehler eines bekannten Astronomen eingebürgert, da dieser das Fachgebiet in seinen Publikationen nachlässiger Weise so bezeichnet hat. |
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Die [[Schwingung]]en in Sternen werden verursacht durch eine Umwandlung von [[thermische Energie|Wärmeenergie]] in [[kinetische Energie|Bewegungsenergie]] z.B durch den [[Kappa-Mechanismus]]. Die [[Dichtewelle]]n breiten sich im Stern aus und werden durch einen Dichtesprung an der [[Photosphäre|Oberfläche]] reflektiert. Läuft eine Welle in den Stern hinein so nimmt mit zunehmender Tiefe die [[Dichte]] und damit die [[Schallgeschwindigkeit]] zu. Die Folge ist eine Winkeländerung in der Laufrichtung der Welle, die wieder in Richtung Oberfläche gelenkt wird. Die Astroseismologie versucht das resultierende [[Frequenzspektrum]] zu analysieren und mit Modellen des Sternaufbaus zu vergleichen. Dies wird verkompliziert durch den Einfluß der nicht starren [[Rotation]] der Sterne, nichtlineare Effekte und der Abweichung der Sterne von Kugelgestalt. |
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=== Astroseismologie bei sonnenähnlichen Sternen === |
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==Methoden== |
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Die [[Helioseismologie]] untersucht den Aufbau der [[Sonne]] anhand der beobachteten Schwingungen der Sonnenoberfläche. Bei der Sonne und sonnenähnlichen Sternen werden die [[Oszillation]]en angeregt von der [[Konvektion]] in den äußeren Schichten. Dies führt zu einer großen Anzahl von Schwingungsperioden, wobei im Fall der Sonne einige Tausend nachgewiesen werden könnten. Um diese vielen Frequenzen auflösen zu können wird die Beobachtung von [[Satellit (Raumfahrt)|Satelliten]] betrieben um Unterbrechungen durch Tageslicht und schlechtes Wetter zu vermeiden (Z.B. [[COROT]]). Der Nachweis der [[Oszillation]]en erfolgt durch [[Radialgeschwindigkeit]]smessungen und/oder Helligkeitsmessungen. |
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== Siehe auch == |
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Die Helligkeitsschwankungen sind meist so klein, dass ihr Nachweis bei anderen normalen Sternen als der Sonne vom Erdboden aus wegen der Luftunruhe nie wirklich überzeugend gelungen ist. Die Hoffnungen richten sich deshalb auf Helligkeitsmessungen aus der wesentlich stabileren Beobachtungsposition von Satelliten im Weltraum (siehe [[Wide Field Infrared Explorer|WIRE]], [[MOST (Satellit)|MOST]], [[COROT (Weltraumteleskop)|COROT]], [[Kepler (Raumsonde)|Kepler]]). Die stärkeren Helligkeitsschwankungen pulsierender [[veränderlicher Stern]]e konnten dagegen auch schon von bodengebundenen [[Observatorium|Observatorien]] gemessen werden. |
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* [[Helioseismologie]] |
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* [[Pulsationsveränderlicher Stern]] |
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Von der Erde aus werden auch [[Spektroskopie|spektroskopische]] Methoden angewandt. Dabei wird in den [[Elektromagnetisches Spektrum|Spektren]] der Sterne nach [[Dopplereffekt|rot- oder blauverschobenen]] Spektrallinien gesucht, die eine Veränderung der Radialgeschwindigkeit anzeigen. Diese Methode wird hauptsächlich zum Nachweis von [[Extrasolare Planeten|extrasolaren Planeten]] verwendet, da diese durch gravitative Störungen eine periodische Änderung der Radialgeschwindigkeit verursachen ([[Extrasolare Planeten#Indirekte Nachweismethoden|Radialgeschwindigkeitsmethode]]). Es können damit aber auch die schnelleren, internen Schwingungen des Sterns untersucht werden. |
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* Scheffler H., Elsässer H.; BI Wissenschaftsverlag (Hrsg.): 'Physik der Sterne und der Sonne.' 2. Auflage. 1990, ISBN 3-411-14172-7. |
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* R. Kippenhahn, A. Weigert : ''Stellar Structure and Evolution'', 1990, ISBN 978-3540580133 |
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[[Kategorie:Stellarphysik]] |
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* Michael J. Thompson (Hrsg.), Margarida S. Cunha (Hrsg.), Mário J.P.F.G. Monteiro (Hrsg.): ''Asteroseismology Across the HR Diagram.'' 1. Auflage. Kluwer Academic Publishers, 2003, ISBN 1402011733 |
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* Frank P. Pijpers: ''Methods in helio- and asteroseismology.'' Imperial College Press, London 2006, ISBN 1-86094-755-7 |
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* Kurtz, D.W.: ''Asteroseismology: Past, Present and Future'' In: ''Journal of Astrophysics and Astronomy.'' 26/2-3/2005, S. 123, {{ISSN|02506335}} |
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==Weblinks== |
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* [http://www.univie.ac.at/tops/ Theorie und Beobachtung pulsierender Sterne an der Universität Wien] |
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* [http://asteroseismology.org/ Asteroseismologie am High Altitude Observatory (englisch)] |
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[[Kategorie: Beobachtungsmethode der Astronomie]] |
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[[el:Αστεροσεισμολογία]] |
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[[en:Asteroseismology]] |
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[[fi:Astroseismologia]] |
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[[fr:Astérosismologie]] |
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[[it:Astrosismologia]] |
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[[ko:성진학]] |
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[[lt:Asteroseismologija]] |
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[[pl:Astrosejsmologia]] |
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[[pt:Asterosismologia]] |
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[[ru:Астросейсмология]] |
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[[sv:Asteroseismologi]] |
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Version vom 20. November 2010, 21:59 Uhr
Astroseismologie oder auch stellare Seismologie ist die Wissenschaft aus dem Frequenzspektrum von pulsierenden Veränderlichen auf den inneren Aufbau dieser Sterne zu schließen.
Pulsationen
Die Schwingungen in Sternen werden verursacht durch eine Umwandlung von Wärmeenergie in Bewegungsenergie z.B durch den Kappa-Mechanismus. Die Dichtewellen breiten sich im Stern aus und werden durch einen Dichtesprung an der Oberfläche reflektiert. Läuft eine Welle in den Stern hinein so nimmt mit zunehmender Tiefe die Dichte und damit die Schallgeschwindigkeit zu. Die Folge ist eine Winkeländerung in der Laufrichtung der Welle, die wieder in Richtung Oberfläche gelenkt wird. Die Astroseismologie versucht das resultierende Frequenzspektrum zu analysieren und mit Modellen des Sternaufbaus zu vergleichen. Dies wird verkompliziert durch den Einfluß der nicht starren Rotation der Sterne, nichtlineare Effekte und der Abweichung der Sterne von Kugelgestalt.
Astroseismologie bei sonnenähnlichen Sternen
Die Helioseismologie untersucht den Aufbau der Sonne anhand der beobachteten Schwingungen der Sonnenoberfläche. Bei der Sonne und sonnenähnlichen Sternen werden die Oszillationen angeregt von der Konvektion in den äußeren Schichten. Dies führt zu einer großen Anzahl von Schwingungsperioden, wobei im Fall der Sonne einige Tausend nachgewiesen werden könnten. Um diese vielen Frequenzen auflösen zu können wird die Beobachtung von Satelliten betrieben um Unterbrechungen durch Tageslicht und schlechtes Wetter zu vermeiden (Z.B. COROT). Der Nachweis der Oszillationen erfolgt durch Radialgeschwindigkeitsmessungen und/oder Helligkeitsmessungen.
Siehe auch
Literatur
- Scheffler H., Elsässer H.; BI Wissenschaftsverlag (Hrsg.): 'Physik der Sterne und der Sonne.' 2. Auflage. 1990, ISBN 3-411-14172-7.
- R. Kippenhahn, A. Weigert : Stellar Structure and Evolution, 1990, ISBN 978-3540580133