Astrophysik

Die Astrophysik (von griechisch ἄστρον ástron ‚Stern‘, und -physik) beschäftigt sich mit den physikalischen Grundlagen der Erforschung von Himmelserscheinungen und ist ein Teilgebiet der klassischen Astronomie.

Inhaltsverzeichnis

Klassische Teilgebiete der Astrophysik

Theoretische Astrophysik

Die Theoretische Astrophysik versucht, anhand von Modellen Himmelserscheinungen vorauszusagen oder nachzubilden. Viele astrophysikalische Prozesse lassen sich durch partielle Differentialgleichungen beschreiben, für die nur in Ausnahmesituationen eine exakte analytische Lösung gefunden werden kann. Eine weit verbreitete Methode in der Astrophysik sind daher numerische Berechnungen (Numerik) und Simulationen, die mit einem üblichen PC (2008) Tage bis Wochen dauern würden. In der Praxis wird daher oft auf Supercomputer oder Cluster zurückgegriffen. Die so gewonnenen Resultate vergleicht man mit Beobachtungen und überprüft, ob sie übereinstimmen.

Beobachtende Astrophysik

Wichtigste Methode ist dabei die Spektralanalyse von elektromagnetischer Strahlung, wobei sich der Beobachtungsbereich von Radiowellen (Radioastronomie) bis zu hochenergetischen Gammastrahlen über etwa 20 Zehnerpotenzen erstreckt. Von der Erde aus können außer sichtbarem Licht die Frequenzbereiche von Radiowellen und einige Teile des Infrarotbereichs beobachtet werden. Der größte Teil des infraroten Lichts, ultraviolettes Licht, sowie Röntgenstrahlung und Gammastrahlung können nur von Satelliten aus beobachtet werden, da die Erdatmosphäre als Filter wirkt.

Klassifiziert man Sterne nach Spektralklassen und Leuchtkraftklassen, können sie in ein Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRD) eingetragen werden. Die Lage im HRD legt fast alle physikalischen Eigenschaften des Sterns fest.

Zur Entfernungsbestimmung kann man das Farben-Helligkeits-Diagramm (FHD) benutzen.

Neben einzelnen Sternen werden vor allem Galaxien und Galaxienhaufen beobachtet. Hierfür werden erdgebundene Teleskope – oft auch zu Clustern zusammengeschaltet – wie z. B. HEGRA, sowie Weltraumteleskope wie etwa das Hubble-Weltraumteleskop benutzt. Häufig werden auch Satelliten mit Detektoren und Teleskopen, gestartet. Daneben interessieren sich Astrophysiker auch für den kosmischen Strahlungshintergrund.

Verhältnis der Astrophysik zu anderen Teilgebieten der Physik

Im Gegensatz zu allen anderen Teilgebieten der Physik kennt die Astrophysik so gut wie keine Laborexperimente (Ausnahme betreffen beispielsweise die Eigenschaften von Staub und Bereiche der Spektroskopie[1]). Die Genauigkeit, die etwa bei Messungen in der Kernphysik erreicht wird, ist in der Astrophysik systematisch ausgeschlossen. Störeffekte können kaum umgangen werden.

Trotz dieser grundsätzlichen Verschiedenheit zu allen anderen Teildisziplinen der Physik nutzen Astrophysiker Methoden und Gesetzmäßigkeiten aus anderen Gebieten der Physik, insbesondere aus der Kern- und Teilchenphysik (Detektoren zur Messung bestimmter Teilchen bei bestimmten Energien etwa). In der Theoretischen Astrophysik hingegen ist die Anlehnung an die Plasmaphysik besonders eng, da sich viele astronomische Erscheinungen wie etwa Sternenatmosphären oder Materiewolken in guter Näherung als Plasmen beschreiben lassen.

Siehe auch

Literatur

  • Arnold Hanslmeier: Einführung in Astronomie und Astrophysik. Spektrum, Akad. Verl., Berlin 2007, ISBN 978-3-8274-1846-3
  • Albrecht Unsöld, Bodo Baschek: Der neue Kosmos - Einführung in die Astronomie und Astrophysik. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-42177-7
  • Karl-Heinz Spatschek: Astrophysik - eine Einführung in Theorie und Grundlagen. Teubner, Stuttgart 2003, ISBN 3-519-00452-6
  • Bradley W. Carroll, Dale A. Ostlie: An introduction to modern astrophysics. Pearson Addison-Wesley, San Francisco 2007, ISBN 978-0-8053-0402-2
  • Hale Bradt: Astrophysics processes - the physics of astronomical processes. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2008, ISBN 978-0-521-84656-1
  • Donald H. Perkins: Particle astrophysics. Oxford Univ. Press, Oxford 2008, ISBN 0-19-954545-6
  • Mario Livio: Astrophysics of life. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2005, ISBN 0-521-82490-7
  • Christiaan Sterken, John B. Hearnshaw: 100 years of observational astronomy and astrophysics - a collection of papers on the history of observational astrophysics. Univ. of Brussel, Brussel 1999, ISBN 90-805538-3-2

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Astrophysik – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Astrophysik – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. Laboratory Astrophysics and Cluster Physics Group. Astrolab.uni-jena.de. Abgerufen am 12. Dezember 2010.

Wikimedia Foundation.

Schlagen Sie auch in anderen Wörterbüchern nach:

  • Astrophysik — (physikalische Astronomie; hierzu die Tafel »Astrophysikalische Instrumente« mit Text), der Teil der praktischen Astronomie (s. d.), der mittels physikalischer Methoden vorwiegend die Erforschung der physischen Beschaffenheit der Himmelskörper… …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Astrophysik — (grch.), der Zweig der Astronomie, der sich bes. physik. Methoden zur Erforschung der Beschaffenheit und Bewegung der Himmelskörper bedient, umfaßt bes. die Astrophotographie, die Astrophotometrie und die Anwendung der Spektralanalyse.… …   Kleines Konversations-Lexikon

  • Astrophysik — Zu photographischen Himmels aufnahmen sind Fernrohre erforderlich, deren Objektiv so geschliffen ist, daß die chemisch wirksamen Strahlen in der Brennebene vereinigt werden, wo die zur Aufnahme bestimmte photographische Platte angeordnet wird. Um …   Meyers Großes Konversations-Lexikon

  • Astrophysik — ◆ As|tro|phy|sik 〈f. 20; unz.〉 Wissenschaft von der physikal. Beschaffenheit der Himmelskörper, Zweig der Astronomie [<grch. astron „Gestirn“ + Physik] ◆ Die Buchstabenfolge as|tr... kann in Fremdwörtern auch ast|r... getrennt werden. * * *… …   Universal-Lexikon

  • Astrophysik — astrofizika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. astrophysics vok. Astrophysik, f rus. астрофизика, f pranc. astrophysique, f; physique astronomique, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Astrophysik — ◆ As|tro|phy|sik 〈f.; Gen.: ; Pl.: unz.〉 Wissenschaft von der physikal. Beschaffenheit der Himmelskörper, Zweig der Astronomie   ◆ Die Buchstabenfolge as|tr… kann auch ast|r… getrennt werden. Davon ausgenommen sind Zusammensetzungen, in denen die …   Lexikalische Deutsches Wörterbuch

  • Astrophysik — As|tro|phy|sik [auch astro...] die; : Teilgebiet der Astronomie, das sich mit dem Aufbau u. der physik. Beschaffenheit der Gestirne beschäftigt …   Das große Fremdwörterbuch

  • Astrophysik — Ạs|t|ro|phy|sik [auch ... zi:k ] (Teilgebiet der Astronomie) …   Die deutsche Rechtschreibung

  • MPI für Astrophysik — Max Planck Institut für Astrophysik Kategorie: Forschungseinrichtung Träger: Max Planck Gesellschaft Rechtsform des Trägers: Eingetragener Verein Sitz des Trägers: München Standort der Einrichtung: Garching bei München Art der Forschung …   Deutsch Wikipedia

  • Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam — Das neue Hauptgebäude in Potsdam Babelsberg Kategorie: Forschungseinrichtung Träger: keiner (rechtlich selbstständige Stiftung bürgerlic …   Deutsch Wikipedia

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”