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Staub im Universum 07 04. 2020 10:39 #67061

Hallo Sternen Freunde
oft hört man von Staub im Universum auch in dem neuen Vortrag von Milchstraße • die Erforschung unserer Heimatgalaxie | Joachim Block

Meine Frage was bedeutet Staub in dem Zusammenhang. Es sind also Atome der Metallizität, Ok das versehe ich, aber die Frage wie dicht diese Atome sind wird nie beantwortet. Kann jemand dies beantworten. Bleibt gesund und Neugierig.

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Staub im Universum 07 04. 2020 11:32 #67065

Es gibt verschiedene Effekte, die auf dem interstellaren Staub beruhen.

Das Licht der Sterne erhält beim Durchlaufen des Staubes eine Absorption im blauen Bereich, was eine leichte Rotfärbung zur Folge hat. (Nicht zu verwechseln mit der Rotverschiebung, denn die Absorptionslinien bleiben an der richtigen Stelle.) Da der Staub in der Galaxis einigermaßen gleichverteilt ist, kann man aus der Rötung grob auf die Entfernung schließen. Man kann auch auf die Größe der Staubkörner schließen. Jetzt schwimme ich etwas. Sie müssen wohl größer sein als die Wellenlänge des Lichts aber nicht allzuviel größer.

Dann gibt es einen Effekt nach Davis und Greenstein(1951). Danach werden die Staubkörner in einem Magnetfeld durch "paramagnetische dissipation" durch das dauernde Umpolen eines rotierenden Staubteilchens leicht senkrecht zu den Magnetfeldlinien ausgerichtet. Ein Mechanismus der Millionen Jahre dauern kann. Das hat zur Folge, dass Licht parallel zum Magnetfeld leicht polarisiert wird, was wiederum Rückschlüsse auf das galaktische Magnetfeld zulässt. Die Staubkörner nimmt man dabei an als paramagnetische Spheroide an, die vorwiegend aus Silikaten bestehen. Der Grad der Polarisation ist sehr gering - so zwischen ein bis drei Prozent. Aber man kann beobachten, dass benachbarte Sterne ähnliche Polarisationsrichtungen haben, so dass die Polarisation nicht im Stern sondern auf dem Weg des Lichts zur Erde entstanden sein muss. Edit: Und es gibt eine leichte Korrelation zum lokalen Spiralarm.

Edit: Aus beiden Effekten kann man sicher auch die Menge des Staubes in der Sichtlinie zum Stern berechnen. Dazu ist mir aber nichts bekannt.
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Staub im Universum 07 04. 2020 18:56 #67091

Manfred S schrieb: Das Licht der Sterne erhält beim Durchlaufen des Staubes eine Absorption im blauen Bereich, was eine leichte Rotfärbung zur Folge hat. (Nicht zu verwechseln mit der Rotverschiebung, denn die Absorptionslinien bleiben an der richtigen Stelle.)


Wenn bekannt ist, bei welchen Wellenlängen Staub absorbiert, müsste man aus dem Licht entfernter Galaxien auch herauslesen können, in welcher Entfernung (ungefähr) Staub durchlaufen wurde.

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Staub im Universum 07 04. 2020 19:24 #67095

Üblich sieht man Absorptionslinien, wenn Licht durch Gas/Staubwolken geht. Wenn der Staub/Gas heiß ist, gibt es auch Emissionslinien.

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Staub im Universum 07 04. 2020 22:12 #67110

ClausS schrieb: Wenn bekannt ist, bei welchen Wellenlängen Staub absorbiert, müsste man aus dem Licht entfernter Galaxien auch herauslesen können, in welcher Entfernung (ungefähr) Staub durchlaufen wurde.

Das funktioniert meines Wissens nur innerhalb der Milchstrasse. Intergalaktisch ist die Staubdichte sehr viel geringer und auch nicht einigermaßen gleichmäßig verteilt.

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Staub im Universum 07 04. 2020 22:23 #67111

ra-raisch schrieb: Üblich sieht man Absorptionslinien, wenn Licht durch Gas/Staubwolken geht. Wenn der Staub/Gas heiß ist, gibt es auch Emissionslinien.

Beim Durchgang durch Staub gibt es keine Absorbsionslinien. Es wird ein ganzer Frequenzbereich gedämpft, daher gibt es nur eine allgemeine Rötung des Lichts. Es ist wohl eher so, dass die Dämpfung durch Reflektion zu Stande kommt.

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Staub im Universum 07 04. 2020 22:59 #67117

Ich hatte zwar mehr auf den Busch geklopft und eher an Gaswolken gedacht....

www.spektrum.de/magazin/kosmischer-staub/827319
Erst Anfang der siebziger Jahre stießen Astronomen auf klare Beweise für diese Theorie. Bei der Analyse von Infrarotspektren von Sternenlicht, das durch interstellare Staubwolken hindurchging, entdeckten sie Absorptionslinien von Silikaten – Verbindungen aus Silicium, Magnesium und Eisen. Silikate bilden den festen Kern der kosmischen Staubteilchen. Etwa zur gleichen Zeit beobachteten Wissenschaftler im Infrarotlicht die Absorptionslinien von gefrorenem Wasser. Spätere Beobachtungen zeigten auch die Präsenz von Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Formaldehyd und vielen anderen Verbindungen. Im Fachjargon heißen diese Substanzen "volatil" (flüchtig) – sie gefrieren beim Kontakt mit den kalten Staubkörnern, verdampfen aber wieder, sobald sich der Staub erwärmt. Im Gegensatz dazu werden die Substanzen im Innern als "refraktär" bezeichnet – sie bleiben auch bei höheren Temperaturen im festen Zustand.

Hier ein Überblick und die Bezeichnung "Molekülwolken"
lp.uni-goettingen.de/get/text/7283
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Staub im Universum 08 04. 2020 10:40 #67128

ra-raisch schrieb: www.spektrum.de/magazin/kosmischer-staub/827319
Erst Anfang der siebziger Jahre stießen Astronomen auf klare Beweise für diese Theorie. Bei der Analyse von Infrarotspektren von Sternenlicht, das durch interstellare Staubwolken hindurchging, entdeckten sie Absorptionslinien von Silikaten

Dieser Artikel beantwortet die Anfangsfrage nach der Natur des Staubs sehr gut. Und ich muss mich korrigieren. Es gibt Absorptionslinien. Meine Meinung kam daher, weil ich glaube, dass die gemesse Rötung über einen breiten Freuenzbereich geht und nicht über Linien. Ich glaube es handelt sich dabei um Beugungseffekte. Licht mit größerer Wellenlänge beugt sich eben besser um kleine Teilchen als kurze Wellen. Aber das ist nur eine private Vermutung. Dass es zusätzlich noch Absorptionslinien gibt, ist schön, da wir dadurch mehr über die Natur des Staubs wissen können.

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Letzte Änderung: von Manfred S. Begründung: Rechtschreibung (Notfallmeldung) an den Administrator

Staub im Universum 08 04. 2020 11:22 #67129

Manfred S schrieb: Ich glaube es handelt sich dabei um Beugungseffekte. Licht mit größerer Wellenlänge beugt sich eben besser um kleine Teilchen als kurze Wellen. Aber das ist nur eine private Vermutung.

Völlig richtig und der weit überwiegende Effekt, je größer die Staubkörner sind.
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Staub im Universum 12 04. 2020 13:41 #67338

Danke für die tollen Antworten, das ist ja komplexer als ich dachte. Besonder der Artikel von Spektrum ist sehr Detailreich.

www.spektrum.de/magazin/kosmischer-staub/827319

Frohe Ostern und bleibt gesund

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