Astronomie/Astrophysik

[N1ce *nd Sl0w]

Was is das weiße ganz vorne vorm Robo..? Ein achtlos weggeworfenes Taschentuch wirds nicht sein.. 

[_Wurzelsepp_]

N1ce *nd Sl0w schrieb vor 19 Minuten:

Was is das weiße ganz vorne vorm Robo..? Ein achtlos weggeworfenes Taschentuch wirds nicht sein.. 

Ein Ejakulat.

[firewhoman]

_Wurzelsepp_ schrieb vor 11 Minuten:

Ein Ejakulat.

Wäh.

[Iniesta]

_Wurzelsepp_ schrieb vor 3 Stunden:

Ein Ejakulat.

bearbeitet 7. Juli 2023 von Iniesta

[mazunte]

Könnt ihr bitte ned jeden Kanal mit Sperma betreuen, Danke.

[Patrax Jesus]

????

 

[Der Koch]

 

 

[Iniesta]

Patrax Jesus schrieb vor 5 Stunden:

????

 

wie sieht das mit hubble aus?

[Patrax Jesus]

@sherif gestern vorm einschlafen is mir wiedermal eine frage in den sinn geschossen die ich nicht los werde. stichwort exoplaneten. die wissenschaftler haben ja zwei methoden oder? zum einen die schwankungen der sonne und zum anderen die unterschiede der lichtstärke (gibts das wort überhaupt?). natürlich könnnte ich jetzt googeln, aber mir ist es wichtig dass ich mir selber darüber gedanken mache. wie auch immer...^^ meine frage ist, ob bei schwankungen der sonne tatsächlich gesagt werden kann, dass es sich nur um einen planeten handelt oder könnten da nicht auch theoretisch 2 planeten gleichzeitig ausschlaggebend sein für die schwankungen? ist das verfälschungspotential durch weitere parameter nicht doch noch extrem ungenau?

[bobby the cat]

Patrax Jesus schrieb vor 2 Stunden:

@sherif gestern vorm einschlafen is mir wiedermal eine frage in den sinn geschossen die ich nicht los werde. stichwort exoplaneten. die wissenschaftler haben ja zwei methoden oder? zum einen die schwankungen der sonne und zum anderen die unterschiede der lichtstärke (gibts das wort überhaupt?). natürlich könnnte ich jetzt googeln, aber mir ist es wichtig dass ich mir selber darüber gedanken mache. wie auch immer...^^ meine frage ist, ob bei schwankungen der sonne tatsächlich gesagt werden kann, dass es sich nur um einen planeten handelt oder könnten da nicht auch theoretisch 2 planeten gleichzeitig ausschlaggebend sein für die schwankungen? ist das verfälschungspotential durch weitere parameter nicht doch noch extrem ungenau?

Kurz und knapp :

Das Signal, welches wir messen, kann ruhig eine Überlagerung von mehreren Planeten sein.

Mittels Fourier Analyse/Transformation kann es dann wieder in die einzelnen Signale jedes einzelnen Exoplaneten aufgedröselt werden...

 

Hier ab Minute 8 kurz die einfache grafische Erklärung:

 

bearbeitet 22. August 2023 von bobby the cat

[Iniesta]

Patrax Jesus schrieb vor 4 Stunden:

@sherif gestern vorm einschlafen is mir wiedermal eine frage in den sinn geschossen die ich nicht los werde. stichwort exoplaneten. die wissenschaftler haben ja zwei methoden oder? zum einen die schwankungen der sonne und zum anderen die unterschiede der lichtstärke (gibts das wort überhaupt?). natürlich könnnte ich jetzt googeln, aber mir ist es wichtig dass ich mir selber darüber gedanken mache. wie auch immer...^^ meine frage ist, ob bei schwankungen der sonne tatsächlich gesagt werden kann, dass es sich nur um einen planeten handelt oder könnten da nicht auch theoretisch 2 planeten gleichzeitig ausschlaggebend sein für die schwankungen? ist das verfälschungspotential durch weitere parameter nicht doch noch extrem ungenau?

lichtschwankungen, das wort heißt lichtschwankungen. oder meinst du das sog. wobbeln? das hat auch was mit schwanken zu tun.

[sherif]

@bobby the cathat es eh schon richtig erklärt. die einzelnen planeten kann man dabei im prinzip schon recht einfach auseinanderdröseln. und zwar für beide varianten, also radial velocity variations (das wobbeln der sonne bzw. eines sterns aufgrund der gravitativen wechselwirkung mit deren planeten), als auch bei transit-beobachtungen (der transit eines planeten vor der scheibe der sonne oder eines sterns und das damit einhergehende abblocken eines teils des sternenlichts). bei transits ist das auch noch etwas einfacher, weil man die periodizität der verschiedenen transits verhältnismäßig einfach sieht.

 

davon abgesehen ist das in real life alles andere als trivial, da dabei enorm viel kalibrierung und korrektur der daten einhergehen muss. das kann man an der radial velocity-methode veranschaulichen:

jupiter induziert eine radial velocity variation bei der sonne von ca. 12.4 meter/sekunde innerhalb von rund 12 jahren, bei saturn sind es ungefähr 2.8 meter/sekunde innerhalb von 30 jahren und bei der erde sind es unter 10 zentimeter/sekunde innerhalb von einem jahr. die beobachtete radial velocity der sonne kann jedoch durch variationen ihrer oberfläche um bis zu rund 5 meter fluktuieren (short- und long-term). diese fluktuationen muss man rausrechnen via diverser komplexer algorithmen, ansonsten wäre mit dieser methode nichtmal saturn zu entdecken (und aufgrund der umlaufzeit des saturn müsste man außerdem sehr lange beobachten).

selbiges gilt natürlich auch für die entdeckung von exoplaneten um andere sterne. und da ist man derzeit an einer grenze angelangt. man kann zwar schwankungen in der bewegung eines sterns von wenigen zentimetern messen, die fluktuationen lassen sich derzeit aber auf kaum weniger als einen meter rausrechnen. eine erde zu entdecken bleibt also vorerst illusorisch, denn selbst bei der sonne bekommen wir das erdsignal derzeit (noch) nicht raus. aber die algorithmen werden besser, auch und vor allem dank ai.

das gleiche problem gibt es dann natürlich auch bei transitbeobachtungen. auch da ist ein erdgroßer planet in der habitablen zone (hz) eines sonnenähnlichen sterns kaum entdeckbar, da die helligkeitsfluktuationen des sterns ungenügend rausgerechnet werden können. und selbst wenn, bräuchte man recht lange beobachtungszeiten. um die erde einwandfrei festzustellen, bräuchte man nämlich bestenfalls eine beobachtungsdauer von mindestens 2 jahren (um drei transits sehen zu können).

bei kleinen m-sternen (trappist-1 zb) geht das um ein vielfaches leichter. ein planet in dessen hz ist viel näher am stern und benötigt wesentlich weniger zeit für einen orbit (es gibt also mehr transits). außerdem blockiert solch ein planet bei einem transit auch wesentlich mehr licht des sterns und ist dementsprechend viel leichter zu entdecken. schade also, dass planeten um m-sterne wohl kaum habitabel sein werden (und das schließt auch alle trappist-planeten ein).

 

davon abgesehen gibt es aber noch einige weitere methoden, um exoplaneten zu entdecken. ich nenne jetzt mal drei davon, da diese durchaus vielversprechend sind:

- direct imaging: funktioniert derzeit zwar nur für junge, durch die formation noch heiße und weit vom stern entfernte gasriesen, aber wird in zukunft mit den möglichen nachfolgern des jwst (hwo und life, sofern diese jemals kommen werden) auch für erdähnliche planeten möglich werden. zumindest für naheliegende sterne.

- microlensing: wenn ein stern mit planet sich vor einen weiter entfernten hintergrundstern schiebt, kommt es aufgrund relativistischer effekte zu einem aufflackern der helligkeit des hintergrundsterns. daraus kann man die masse des planeten ableiten und theoretisch auch marsgroße körper entdecken. diese methode wird insbesondere für zukünftige surveys interessant und vor allem das zukünftige nancy grace roman space telescope könnte da eine vielzahl an exoplaneten erspähen in parameterräumen, die mit anderen methoden nicht erfasst werden können. der nachteil davon: jeder dieser planeten kann nur während des microlensing-events beobachtet werden und danach nicht mehr.

- astrometrie: hierbei beobachtet man die exakte position eines sterns über die zeit und kann aufgrund winziger, örtlicher veränderung der position des sterns auf planeten rückschließen. bis vor kurzem wurde damit noch kein planet entdeckt, weil man dafür sehr lange und sehr, sehr genau beobachten muss. mit einem der nächsten data releases von gaia wird sich das aber wohl grundlegend ändern, da damit dann auch astrometriedaten von rund einer milliarde sternen (!) über einen zeitraum von mehreren jahren veröffentlicht werden. das könnte zur entdeckung tausender neuer planeten führen. gaia ist halt einfach eine echt geniale, enorm wichtige, medial aber leider komplett vernachlässigte mission.

 

ich glaube, das reicht jetzt mal  

bearbeitet 22. August 2023 von sherif
meter auf meter/sekunde ausgebessert...

[Patrax Jesus]

sherif schrieb vor 19 Minuten:

 

jupiter induziert eine radial velocity variation bei der sonne von ca. 12.4 meter innerhalb von rund 12 jahren, bei saturn sind es ungefähr 2.8 meter innerhalb von 30 jahren und bei der erde sind es unter 10 zentimeter innerhalb von einem jahr. die beobachtete radial velocity der sonne kann jedoch durch variationen ihrer oberfläche um bis zu rund 5 meter fluktuieren (short- und long-term). diese fluktuationen muss man rausrechnen via diverser komplexer algorithmen, ansonsten wäre mit dieser methode nichtmal saturn zu entdecken (und aufgrund der umlaufzeit des saturn müsste man außerdem sehr lange beobachten).

 

das wird in entfernungen von lichtjahren gemessen?!?! also dass es für kosmische standards doch so mikrig ist überrascht mich fast noch mehr

[sherif]

Patrax Jesus schrieb vor 41 Minuten:

das wird in entfernungen von lichtjahren gemessen?!?! also dass es für kosmische standards doch so mikrig ist überrascht mich fast noch mehr

hoppla, gerade erst realisiert, dass ich meter statt meter/sekunde geschrieben hatte. handelt sich dabei natürlich um eine variation in der geschwindigkeit des sterns zu uns her oder von uns weg (deswegen auch radial velocity!). und das kann man mit dem dopplereffekt recht genau bestimmen.

die tatsächliche entfernung, die ein stern dabei zurücklegt, also die bewegung des sterns um den gemeinsam stern-planetenschwerpunkt, ist natürlich wesentlich größer und kann theoretisch eben via astrometrie bestimmt werden. und wie man sieht, ist das dann wesentlich schwieriger messbar, nachdem es fast noch nie gelungen ist (doch gaia ändert das gerade).

der schwerpunkt des systems jupiter-sonne liegt zb ca. 750,000 km vom mittelpunkt der sonne entfernt und somit ungefähr 50,000 km außerhalb der sonne. die sonne legt also innerhalb von 12 jahren einen kreis mit einem radius von 750,000 km zurück aufgrund der schwerkraft des jupiters. und genau diesen kreis könnte man via astrometrie bestimmen mit präzisen instrumenten. um diesen kreis zurückzulegen, benötigt die sonne eine geschwindigkeit von ca 12.4 m/s auf dieser kreisbahn. und genau dabei handelt sich um die radial velocity variation. diese können wir via dopplereffekt zur gänze nur dann wahrnehmen, wenn sich die sonne (oder ein stern) auf dieser kreisbahn entweder gerade auf uns zu (blauverschiebung des lichts) oder gerade von uns weg bewegt (rotverschiebung). zwischen diesen extremen variiert die geschwindigkeit zwischen -12.4 und +12.4 m/s.

bei der erde befindet sich der schwerpunkt mit der sonne rund 450 km vom mittelpunkt der sonne entfernt. um diesen kreis in einem jahr zurückzulegen, benötigt die sonne eben eine geschwinigkeit von etwas unter 10 cm/s. in solch einem fall wird sich der tatsächliche weg der sonne (und schon gar nicht eines sterns) via astrometrie wohl nie messen lassen.

 

edit:

das kann man sich für erde-sonne eigentlich ganz einfach ausrechnen: für einen kreis mit einem radius von 450 km (=450,000 meter) benötigt die sonne ein jahr, also 365.2424*60*60*24 ~ 31556950 sekunden. die geschwindigkeit ergibt sich dann via v = s/t = 450,000/31556950 ~ 0.089 m/s, was genau der radial velocity variation der sonne aufgrund der erde entspricht

bearbeitet 22. August 2023 von sherif
rechnung hinzugefügt...

[Der Koch]

https://www.heise.de/news/C-2023-P1-Moeglicher-interstellarer-Komet-bald-sogar-mit-blossem-Auge-sichtbar-9278567.html