Extragalaktische Systeme

Zusammenfassung

Galaxien sind die größten Bausteine des Universums. Allerdings war lange unbekannt, ob es sich um eigenständige Systeme von Sternen handelt oder um Gaswolken innerhalb unserer Milchstraße. Früher wurden  sie auch als Spiralnebel bezeichnet, da sehr viele eine Spiralstruktur besitzen. Erst im Jahre 1924 konnte man ihre wahre Natur erkennen: Zu dieser Zeit gelang es dem Astronomen Hubble, die nächsten Galaxien in Einzelsterne aufzulösen und ihre Entfernung im Jahre 1925 anhand von Cepheiden zu bestimmen (in M31, Andromedagalaxie, Abb. 14.1)

Aufgaben

14.1

Als Durchschnittswert kann man mit einem Durchmesser von 15 kpc für eine Galaxie rechnen. Man bestimme die Winkelausdehnung der Andromedagalaxie, deren Entfernung 600 kpc beträgt!

Lösung

Mehr als Vollmonddurchmesser.

14.2

Man berechne, bei welcher Wellenlänge man die H$\alpha$-Linie des Wasserstoffs sieht für den oben angegebenen Quasar 3C273, $z=0{,}157$.

Lösung

Die Wellenlänge wird von 656,3 nm auf 656,3 nm + 656,3$\,\times \, 0{,}157$ nm verschoben.

14.3

Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich ein Quasar mit $z=2$ von uns weg?

Lösung

$z=2=\Delta \lambda /\lambda _0=[(1+v/c)/(1-v/c)]^{1/2}-1$ und

$(1+v/c)/(1-v/c))=3^2=9 \qquad v/c=8/10=0{,}8$