Parallaxenmessung

Nadia · Anmeldungsdatum: 03.04.2006 Beiträge: 5 Wohnort: Salzburg

Hi,

ich hab mich mal über die Entfernungsmessung zu erdnahen Sternen mittels Parallaxe schlau gemacht. Da misst man ja den Winkel zum Stern und ein halbes Jahr später nochmal, wenn die Erde eine halbe Umdrehung um die Sonne gemacht hat. Aus der sich ergebenden Winkeldifferenz, errechnet man dann die Entfernung.

Jetzt stell ich mir folgende Frage: Wie kann man ausschließen, dass die ankommenden Lichtstrahlen durch Gravitationsfelder gebeugt werden und ein völlig falsches Ergebnis zeigen?

Ich hab z.B. mal auf der Webseite des Hipparcos-Satelliten gesucht, der solche Parallaxenmessungen durchführt. Da findet man aber durchaus auch Ergebnisse mit negativen Parallaxen, was ja nonsens ist.

Wie kann man also sicher gehen, dass die anderen, positiven Werte stimmen?

LG
Nadia

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Kannst du mal einen Link zu dieser Webseite posten, ich finde da mehrere und vermutlich nicht genau die, die du gemeint hast?

Ich würde vermuten, die negativen Parallaxen könnten, mit Fehlerbalken versehen, ein Nullergebnis bedeuten, also schlicht und einfach einen zu weit entfernten Stern, als dass die Parallaxenmethode seinen Abstand noch messen könnte.

Ich schätze die Wahrscheinlichkeit, dass ein Lichtstrahl bei der Parallaxenmessung so nahe an einem Stern vorbeikommt, dass seine gravitative Ablenkung den gemessenen Wert für die Parallaxe merklich verfälscht, als sehr klein ein, so dass ich vermute, dass in den allermeisten Fällen andere Messfehler bei weitem dominieren.

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Zum anderen funktioniert die Parallaxenmessung nur in nächster Nähe (etwa bis 100 pc, wenn ich es noch richtig im Kopf habe). Diese Messart gibt es seit dem 18./19. (???) Jahrhundert und damals hat man sich nicht gefragt, ob diese Messungen durch gravitative Lichtablenkung gestört werden könnte.

Es war ein ziemlicher Fortschritt, diese Entfernungen messen zu können, aber die Auflösung der Messungen ist ja auch begrenzt (v.a. durch Luftunruhe). Man müsste den mittleren Fehler von so einer Parallaxenmessung mal mit dem einem abgeschätzten Gravitations-Effekt vergleichen -- ich glaube nicht, dass diese großen Einfluß hat (für normale Sterne und nicht so riesige Entfernungen).

Gast

Link zur Hipparcos-Seite:
http://www.rssd.esa.int/hipparcos_scripts/hipMultiSearch.pl

Gib dort bei "parallax" einen negativen Suchbereich ein. In Spalte H11 steht die Parallaxe in Millibogensekunden (mas) und bei H16 die Fehlergenauigkeit in mas. Mich irritiert halt, dass es so verdammt viele Objekte mit negativer Parallaxe gibt.

Wie weit die Parallaxenmessung geht, zitiere ich einfach Wikipedia:Entfernungsmessung. "Die bisher (2005) kleinste Parallaxe konnte für den Pulsar B1508+55 mit einem Radioteleskop bestimmt werden: sie betrug 0,415 Millibogensekunden (=0,000415′′) – das entspricht einer Entfernung von rund 2400 pc oder etwa 7800 Lichtjahren."

Gibt es eigentlich große schwarze Löcher in unserer Nähe, die ernstzunehmende Gravitationseinflüsse auf Messungen haben könnten?

Wie kann man das herausfinden, ob der gravitative Einfluss recht groß ist? Ich hätt denen von der ESA schon ne Mail geschickt, aber die antworten mir nicht. Muss wohl an meinem schlechten Englisch liegen. Big Laugh

Naemi · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2004 Beiträge: 497 Wohnort: Bonn

Nachdem ich Eigenbewegungen und Transversalgeschwindigkeiten in Betracht gezogen habe, habe ich einen schlüssel für die zugegeben etwas unübersichtliche Tabelle gesucht -- und gefunden: H11 gibt die trigonometrische Parallaxe an, H16 die Varianz (d.h. den Fehler).

Ich habe mir jetzt einige Einträge angeschaut und habe (zumindest für "grosse" negative Parallaxen) bemerkt, dass der Fehler den Wert locker wieder über eins heben kann (wie gesagt, war jetzt nur sichprobenartig).

Für sehr grosse Parallaxen (-30 bis -50) stimmt das nicht mehr, aber wenn ich mich nicht recht irre, müssten das nahe Sterne sein, für die dann oben erwähnte Relativbewegungen zur Sonne deutlicher hervortreten.

Nadia · Anmeldungsdatum: 03.04.2006 Beiträge: 5 Wohnort: Salzburg

wär eigentlich interessant zu wissen, bis zu welcher Distanz ein Lichtstrahl eines Sterns von einem anderen Stern durchschnittlicher Größe abgelenkt wird. Ich meine, so dass man am Nachthimmel einen Unterschied merken würde. Müssen die beiden Sterne für den Betrachter ganz nahe beieinander scheinen, oder reicht dieser Einfluss weiter? (man entschuldige meine "exakten" Angaben, aber ihr wisst schon, was ich meine Augenzwinkern

)

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Naja, ein winziges bisschen wird er ja immer abgelenkt, weil das Gravitationsfeld des ablenkenden Sternes unendlich weit reicht. Der Effekt wird halt immer schwächer, je weiter der Lichtstrahl dran vorbeifliegt. Aber das hast du ja sicher auch so gemeint.

Und ob man einen Unterschied merkt, das kommt natürlich ganz darauf an, wie genau man misst. Je näher bei uns das Objekt ist, das das Licht ablenkt, desto größer ist der beobachtete Winkel zwischen direkter und "gebeugter" Position der Lichtquelle.

Und natürlich nimmt der Ablenkwinkel mit der Masse des beugenden Objekts zu.

Zwei Beispiele:

Ein Lichtstrahl, der die Sonne streift, wird um 1,7 Bogensekunden abgelenkt.

Es gibt weit entfernte Quasare, deren Licht auf dem Weg zu uns an einer Galaxie vorbeifliegt, und die wir deshalb zweimal sehen, unter einem Winkel von z.B. 6 Bogensekunden zwischen den beiden durch die Gravitationslinse "abgelenkten" Bildern dieses Quasars. (Dieses Beispiel von 6 Bogensekunden ist die erste, 1979 von Dennis Walsch entdeckte, sogenannte Gravitationslinse)

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Die Antwort auf deine Frage lautet also: Sie scheinen ganz nahe beieinander. Die beiden Bilder des Objekts, das das Licht aussendet, liegen für uns Beobachter sehr nahe beieinander, sie erscheinen unter einem sehr kleinen Winkel, typischerweise höchstens einige Bogensekunden. Und das Licht muss sehr nahe am beugenden Objekt vorbei; selbst bei riesigen Galaxien erscheint uns das Licht der Quelle nur unter einem sehr kleinen Winkel zum Licht von der beugenden Galaxie.

//edit: Tippfehler korrigiert

Hellinger · Anmeldungsdatum: 13.07.2004 Beiträge: 30 Wohnort: Erde

Hallo dermarkus,

habe nochmals zu diesem Thema im Board ein wenig gestöbert und bin auf dieses ältere Thema gestossen, dass ein Photon vom Sonnenrand um 1,7 Bogensekunden abgelenkt wird.

Möchte für einen kleinen astronomischen Bericht einige Zeilen verfassen.
Habe eben auch gelesen dass die Lichtablenkung ca. 1,7 " betragen soll.

Jedoch besagt (Zitat) :

Die Lichtablenkung im Gravitationsfeld einer Masse ist gleich dem doppelten Verhältnis vom Schwarzschildradius zum Abstand R des Lichtstrahls vom Massenzentrum.

ist der Lichtablenkungswinkel

ist für den Schwarzschildradius

Dieser sollte theor. bei unserer Sonne ca. 3000 m betragen.

ist für den Sonnenradius =

m

Laut meinem Ergebniss sollten jedoch 0,03 " sein. Das kann aber nicht sein !? grübelnd

Bitte um ein wenig Unterstützung.

Grüße
Hellinger

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das delta in deiner Formel ist der Lichtablenkungswinkel in RAD, nicht in Grad. Also fehlt in deiner Rechnung noch der Umrechnungsfaktor

.

Hellinger · Anmeldungsdatum: 13.07.2004 Beiträge: 30 Wohnort: Erde

danke schön dermarkus - jetzt ist alles klar Prost

Grüße
Hellinger