Der Klassiker zum Einstieg in die Astronomie und Astrophysik
Die sechste Auflage dieses Lehrbuchs ist der ideale Einstieg für alle, die sich auf Universitätsniveau mit Astronomie und Astrophysik beschäftigen möchten. Dank der klaren Sprache, der reichen Bebilderung und der Beschränkung auf die notwendigste Mathematik ist es unvergleichlich verständlich und vermittelt so ein umfangreiches astronomisches und astrophysikalisches Grundwissen.
Die vorliegende sechste Auflage ist eine umfassende Neugestaltung, die weit über die Aktualisierung einzelner Abschnitte hinausgeht:
- komprimierter Abriss physikalischer Grundlagen am Anfang des Buches
- neues Kapitel „Erde und Mond“
- kondensiertere Darstellung der Sternphysik
- neues Kapitel „Entstehung und Entwicklung von Galaxien“
- überarbeitete und neue Abbildungen
- neue Aufgaben
Damit stellt das Buch die etablierte Grundlage gesicherten Wissens dar und ermöglicht zugleich die Teilhabe an den atemberaubenden Erkenntnisfortschritten in der aktuellen astrophysikalischen Forschung.
Daftar Isi
Vorwort zur sechsten Auflage xv
1 Physikalische Grundlagen 1
1.1 Gravitation 1
1.2 Thermodynamik 12
1.3 Strahlung 18
2 Astronomische Instrumente und Beobachtungstechniken 33
2.1 Teleskope 33
2.2 Detektoren 42
2.3 Auswirkungen der Erdatmosphäre 45
2.4 Beobachtungstechniken 47
2.5 Observatorien 59
2.6 Übungsaufgaben zu Kapitel 2 63
3 Das Sonnensystem 65
3.1 Mitglieder und Dimensionen 65
3.2 Bahnbewegungen im Sonnensystem 66
3.3 Physik der Planeten 71
3.4 Planetenmonde 83
3.5 Kleine Körper im Sonnensystem 86
3.6 Zur Entstehung des Sonnensystems 92
3.7 Übungsaufgaben zu Kapitel 3 93
4 Erde und Mond 95
4.1 Bahnbewegung und Rotation 95
4.2 Wechselwirkungen von Mond und Erde 99
4.3 Koordinaten und Zeit 102
4.4 Parallaxen 111
4.5 Raumfahrt 113
4.6 Übungsaufgaben zu Kapitel 4 117
5 Die Sonne 119
5.1 Gesamtbild und Phänomene 119
5.2 Die solare Photosphäre 124
5.3 Sonnenaktivität und das solare Magnetfeld 131
5.4 Das Innere der Sonne 137
5.5 Übungsaufgaben zu Kapitel 5 142
6 Sterne 145
6.1 Globale Größen 145
6.2 Sternspektren 149
6.3 Das Hertzsprung-Russell-Diagramm 159
6.4 Innerer Aufbau von Sternen 167
6.5 Übungsaufgaben zu Kapitel 6 177
7 Entstehung und Entwicklung von Sternen 179
7.1 Sternentstehung 179
7.2 Vom Hauptreihenstern zum Roten Riesen 185
7.3 Endstadien der Sternentwicklung 198
7.4 Enge Doppelsternsysteme 208
7.5 Übungsaufgaben zu Kapitel 7 214
8 Extrasolare Planetensysteme 217
8.1 Nachweis von Exoplaneten 217
8.2 Eigenschaften von Exoplaneten 225
8.3 Entstehung von Planetensystemen 230
8.4 Leben im Weltall? 235
8.5 Übungsaufgaben zu Kapitel 8 240
9 Interstellare Materie 243
9.1 Erscheinungsformen 243
9.2 Physikalische Besonderheiten des ISM 246
9.3 Interstellare Absorptionslinien 251
9.4 Ionisierte interstellare Materie 255
9.5 Heißes interstellares Gas 260
9.6 Das kühle und das kalte ISM 264
9.7 Interstellarer Staub 268
9.8 Zum Ursprung der interstellaren Materie 271
9.9 Übungsaufgaben zu Kapitel 9 272
10 Das Milchstraßensystem 273
10.1 Globalansicht der Milchstraße 273
10.2 Entfernungsbestimmung 276
10.3 Stellarstatistik 279
10.4 Sternhaufen 284
10.5 Die galaktische Scheibe 291
10.6 Weitere Komponenten des Milchstraßensystems 301
10.7 Sternpopulationen 306
10.8 Übungsaufgaben zu Kapitel 10 307
11 Galaxien 309
11.1 Extragalaktische Entfernungsbestimmung 309
11.2 Formen, Größenverhältnisse, Strukturen 313
11.3 Sternpopulationen 322
11.4 Galaxiendynamik 328
11.5 Schwarze Löcher und Aktive Galaxienkerne 338
11.6 Übungsaufgaben zu Kapitel 11 347
12 Die Verteilung der Materie im Universum 349
12.1 Die Lokale Gruppe 349
12.2 Die räumliche Verteilung von Galaxien 353
12.3 Galaxienhaufen 359
12.4 Materie außerhalb von Galaxien 364
12.5 Gravitationslinsen 368
12.6 Erscheinungsformen der Materie 371
12.7 Übungsaufgaben zu Kapitel 12 377
13 Kosmologie 379
13.1 Das empirische Fundament der Kosmologie 379
13.2 Weltmodelle 383
13.3 Bestimmung der kosmologischen Parameter 394
13.4 Der Urknall und das frühe Universum 399
13.5 Übungsaufgaben zu Kapitel 13 407
14 Entstehung und Entwicklung von Galaxien 409
14.1 Strukturbildung im Universum 409
14.2 Populationsstatistik für kosmische Epochen 416
14.3 Entwicklungsprozesse in Galaxien 424
14.4 Galaxienentstehung im kosmologischen Kontext 437
14.5 Übungsaufgaben 446
Anhang 449
A Lösungen der Übungsaufgaben 449
B Weiterführende Literatur 452
C Astronomische Seiten im Internet 454
D Quellennachweis für Abbildungen und Tabellen 455
E Physikalische Konstanten und Einheiten 458
Index 460
Tentang Penulis
über den Autor
Lutz Wisotzki promovierte 1991 an der Universität Hamburg im Fach Astrophysik. Seit 2002 leitet er die Forschungsabteilung Galaxien & Quasare des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) und lehrt Astrophysik an der Universität Potsdam. Er war Gastwissenschaftler an der Europäischen Südsternwarte, am Royal Observatory Edinburgh, am Massachusetts Institute of Technology und am Centre de Recherche Astrophysique de Lyon. Seine Forschungsinteressen gelten der Entstehung und Entwicklung von Galaxien, insbesondere dem zirkumgalaktischen Medium, sowie der Entwicklung von Methoden für tiefe spektroskopische Durchmusterungen.
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