BY Abitur Astrophysics key terms

Mittlerer Abstand zwischen Erde und Sonne, etwa 149,6 Millionen Kilometer. Sie dient als Längenmaß für Entfernungen innerhalb des Sonnensystems und verknüpft Beobachtungsdaten mit Modellrechnungen.

Strecke, die das Licht im Vakuum in einem Jahr zurücklegt, rund 9,46 Billionen Kilometer. Als Entfernungsmaß beschreibt es interstellare Distanzen, nicht eine Zeitdauer.

Entfernung, aus der die große Halbachse der Erdbahn unter einem Winkel von einer Bogensekunde erscheint, etwa 3,26 Lichtjahre. Standardeinheit für Sternentfernungen in der Galaxis.

Scheinbare jährliche Verschiebung eines nahen Sterns vor dem Hintergrund, verursacht durch den Erdumlauf. Aus dem Winkel folgt die Entfernung über die trigonometrische Beziehung; kleine Winkel bedeuten große Distanzen.

Winkelgeschwindigkeit, mit der ein Stern über den Himmel wandert, unabhängig von der jährlichen Parallaxe. Sie wird in Bogensekunden pro Jahr angegeben und liefert zusammen mit der Radialgeschwindigkeit den Raumvektor des Sterns.

Geschwindigkeitsanteil eines Objekts entlang der Sichtlinie, meist aus der Dopplerverschiebung der Spektrallinien bestimmt. Sie ergänzt die Eigenbewegung zur vollständigen dreidimensionalen Bewegung eines Sterns.

Änderung der beobachteten Wellenlänge durch Relativbewegung von Quelle und Beobachter. Blauverschiebung zeigt Annäherung, Rotverschiebung Entfernung; die Verschiebung ist proportional zur Radialgeschwindigkeit.

Verschiebung von Spektrallinien zu längeren Wellenlängen durch Entfernung oder durch die Expansion des Raums. Der Parameter z vergleicht beobachtete und emittierte Wellenlänge und dient zur Entfernungsbestimmung ferner Galaxien.

Proportionalitätsfaktor zwischen Fluchtgeschwindigkeit und Entfernung weit entfernter Galaxien. Sie beschreibt die gegenwärtige Expansionsrate des Universums und wird in Kilometern pro Sekunde und Megaparsec angegeben.

Empirischer Zusammenhang, dass die Fluchtgeschwindigkeit einer Galaxie proportional zu ihrer Entfernung ist. Es stützt das expandierende Universum und erlaubt Entfernungsabschätzungen aus gemessener Rotverschiebung.

Grafische Darstellung von Sternen mit Leuchtkraft gegen Spektraltyp oder Temperatur. Es zeigt Hauptreihe, Riesen und Weiße Zwerge und macht Entwicklungszusammenhänge zwischen Sternpopulationen sichtbar.

Band im Hertzsprung-Russell-Diagramm, in dem Sterne Wasserstoff im Kern fusionieren. Die Position hängt von der Masse ab; masseärmere Sterne sind kühler und leuchtschwächer als massereiche.

Einteilung der Sterne nach ihren Spektrallinien in die Klassen O, B, A, F, G, K und M. Die Reihenfolge entspricht einer abnehmenden Oberflächentemperatur von etwa 50.000 bis 3.000 Kelvin.

Zusätzliche Einordnung im Spektralsystem anhand der Linienbreite, die von der Sterngröße abhängt. Sie unterscheidet Hauptreihensterne, Riesen, Überriesen und Weiße Zwerge bei gleicher Spektralklasse.

Helligkeit, die ein Objekt in einer festen Entfernung von zehn Parsec hätte. Sie ist eine echte physikalische Größe der Strahlungsleistung und unabhängig vom tatsächlichen Beobachtungsabstand.

Logarithmisches Maß für den Strahlungsfluss, den ein Beobachter auf der Erde empfängt. Sie hängt von Leuchtkraft und Entfernung ab; fünf Größenklassen entsprechen einem Faktor hundert im Fluss.

Differenz zwischen scheinbarer und absoluter Helligkeit eines Objekts. Sie wächst logarithmisch mit der Entfernung und erlaubt, aus gemessener Helligkeit und bekannter Leuchtkraft die Distanz zu berechnen.

Verschmelzung leichter Atomkerne zu schwereren unter Freisetzung von Energie, im Sterninneren vor allem Wasserstoff zu Helium. Die Massendifferenz wird nach der Masse-Energie-Äquivalenz in Strahlung umgewandelt.

Fusionsfolge, bei der vier Wasserstoffkerne über Zwischenschritte zu einem Heliumkern verschmelzen. Sie dominiert die Energieerzeugung in Sternen geringer und mittlerer Masse wie der Sonne.

Fusionszyklus, bei dem Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff als Katalysatoren wirken und Wasserstoff zu Helium wird. Er liefert die Energie massereicher Sterne mit heißem Kern und ist stark temperaturabhängig.

Zustand, in dem der nach innen wirkende Druck der Gravitation eines Sterns die Waage hält. Der Druckgradient stützt den Stern über lange Zeit und bestimmt seine innere Struktur.

Überrest eines Sterns mittlerer Masse nach Abstoßung der Hülle, gestützt durch Entartungsdruck der Elektronen. Er ist sehr klein, heiß und leuchtet nur noch aus Restwärme.

Obere Massengrenze von etwa 1,4 Sonnenmassen, bis zu der ein Weißer Zwerg durch Elektronenentartung stabil bleibt. Überschreitet der Kern diese Grenze, kann er kollabieren und eine Supernova auslösen.

Explosionsartiges Ende eines Sterns, bei dem große Energiemengen und schwere Elemente freigesetzt werden. Typ Ia entsteht in Doppelsystemen mit Weißem Zwerg, Typ II beim Kernkollaps massereicher Sterne.

Extrem dichter Überrest eines Kernkollaps, gestützt durch Entartungsdruck der Neutronen. Typische Massen liegen bei etwa einer Sonnenmasse bei nur wenigen Kilometern Radius; schnell rotierende Exemplare senden Radiopulse.

Schnell rotierender, stark magnetisierter Neutronenstern, dessen gebündelte Strahlung regelmäßig die Erde trifft. Die gemessene Pulsperiode entspricht der Rotationsdauer und liegt oft im Sekunden- bis Millisekundenbereich.

Bereich, aus dem wegen der Gravitation nicht einmal Licht entweichen kann. Die Grenze heißt Ereignishorizont; der Radius wächst proportional zur Masse und lässt sich über den Schwarzschild-Radius abschätzen.

Grenzfläche um ein Schwarzes Loch, ab der jede Fluchtgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit übersteigt. Ereignisse innerhalb können nach außen nicht sichtbar werden; der Radius folgt aus Masse und Gravitationskonstante.

Mindestgeschwindigkeit, die ein Körper benötigt, um das Gravitationsfeld eines Himmelskörpers ohne weiteren Antrieb zu verlassen. Sie hängt von Masse und Radius ab und ist auf der Erde etwa 11,2 Kilometer pro Sekunde.

Charakteristische Bahngeschwindigkeiten im Gravitationsfeld: erste für eine Erdumlaufbahn, zweite zum Verlassen der Erde, dritte zum Verlassen des Sonnensystems. Sie werden aus Masse und Bahnradius berechnet.

Drei Regeln der Planetenbewegung: elliptische Bahnen mit Sonne im Brennpunkt, gleiche Flächen in gleichen Zeiten und Umlaufzeit im Verhältnis zur großen Halbachse. Sie folgen aus dem Gravitationsgesetz.

Anziehungskraft zwischen zwei Massen ist proportional zum Produkt der Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstands. Es erklärt Planetenbahnen, Gezeiten und die Bewegung von Doppelsternen.

Kritischer Abstand, unterhalb dessen ein kleiner Körper durch Gezeitenkräfte eines größeren zerrissen wird. Sie erklärt Ringsysteme und die Entstehung von Trümmerwolken um Planeten.

Differenz der Gravitationswirkung über die Ausdehnung eines Körpers hinweg. Sie erzeugt Ebbe und Flut, bremst Rotationen ab und kann Himmelskörper bei geringem Abstand verformen oder zerreißen.

Dehnung der Wellenlänge von Licht durch die Expansion des Raums während der Laufzeit. Sie unterscheidet sich von der Doppler-Rotverschiebung durch Bewegung und dient als Maß für die Skala des Universums.

Mikrowellenstrahlung aus der Frühphase des Universums, heute auf etwa 2,7 Kelvin abgekühlt. Ihre winzigen Temperaturschwankungen liefern Informationen über Dichte und Zusammensetzung des jungen Universums.

Modell eines heißen, dichten Anfangs des Universums vor etwa 13,8 Milliarden Jahren, aus dem Expansion und Abkühlung folgen. Es wird durch Hintergrundstrahlung und Galaxienflucht gestützt.

Nicht leuchtende Materie, die sich nur durch Gravitationswirkung bemerkbar macht, etwa in Rotationskurven von Galaxien. Sie beeinflusst Strukturbildung und Gesamtmasse des Universums, ist aber nicht direkt nachgewiesen.

Unbekannte Energieform, die die beschleunigte Expansion des Universums antreibt. Sie wird aus Beobachtungen ferner Supernovae erschlossen und macht den größten Anteil der Energiedichte des Universums aus.

Grafik der Umlaufgeschwindigkeit von Sternen im Verhältnis zum Abstand vom Galaxienzentrum. Die nahezu konstante Geschwindigkeit außerhalb des sichtbaren Bereichs deutet auf zusätzliche, unsichtbare Masse hin.