www.wikidata.de-de.nina.az

Nukleare Astrophysik Als wird der übergangsbereich zwischen Kernphysik und Astrophysik bezeichnet Forschungsthema sind P

Nukleare Astrophysik

Als Nukleare Astrophysik wird der Übergangsbereich zwischen Kernphysik und Astrophysik bezeichnet. Forschungsthema sind Phänomene und Wechselwirkungen in Zusammenhang mit

Zu diesen Forschungsbereichen gehört auch die Entwicklung von Technologien zur Beobachtung und Untersuchung dieser Wechselwirkungen, beispielsweise zur Neutrinooszillation, zum Nachweis von Teilchen oder zur nuklearen Altersbestimmung von Meteoriten—und nicht zuletzt die Entwicklung von Theorien zur Interpretation der Beobachtungen und Phänomene.

Traditionell wird die Astrophysik einerseits nach dem Spektralbereich der eintreffenden Strahlung eingeteilt (Radio- und Infrarotastronomie, Spektroskopie, UV-, Röntgen- und Gammaastronomie), andererseits nach den untersuchten Himmelsobjekten (v. a. Planetologie, Sonnenphysik, Stellarphysik und Sternentwicklung, interstellare Materie, Galaxienforschung und Kosmologie). Demgegenüber hat die nukleare Astrophysik eine mehr integrative Vorgangsweise und ist keine vorwiegend beobachtende Wissenschaft, sondern hat auch stark theoretische Elemente sowie experimentelle Methoden in Verbindung mit der Kernphysik.

Nukleosynthese in Sternen Bearbeiten

Zu diesem grundlegenden Prozess der Energieerzeugung in allen sonnenähnlichen und schwereren Sternen forscht die nukleare Astrophysik vor allem in folgenden Bereichen:

Sternkollaps, kompakte Sterne Bearbeiten

Die Bildung sehr kompakter Himmelskörper ist eine relativ neue Forschungsrichtung und befasst sich u. a. mit:

Theorie der Supernovae Bearbeiten

Die Explosion im Endstadium sehr massereicher Sterne ist erst durch wenig Messdaten gestützt, weil die bisher beobachteten Supernovae bis auf zwei Ausnahmen für genaue Spektroskopie zu weit entfernt waren. Daher tragen vor allem astrophysikalische Theorien zu diesem Forschungsgebiet bei:

  • Theoretische Modelle für Supernovae und Neutronensterne
  • Nukleosynthese bei Supernovae
  • die Entwicklung massereicher Sterne (8 bis 50 Sonnenmassen) im Vor-Supernova-Stadium
  • die Rolle der Neutrinos bei der Erzeugung schwerer Elemente, Aufheizungsmechanismen
  • Doppelsterne mit kompakten Sternen als Partnern
  • Verschmelzung von Neutronensternen
  • die Frage der Neutrino-Mischung in Supernovae

Planetologie Bearbeiten

Für Körper unseres Sonnensystem sind u. a. folgende nukleare Themen relevant:

Kernphysik und Kosmologie Bearbeiten

Bei der Erforschung der Anfänge des Universums sind derzeit die Fragen nach der Elemententstehung und sehr energiereicher Phänomene (Gravitationswelle, Gammablitze) der Galaxien-Entwicklung und der Großstruktur des Universums besonders aktuell:

Verbindung von Astro- und Kernphysik Bearbeiten

Die beiden Fachgebiete überschneiden sich zunehmend, beispielsweise bei

  • Zustandsgleichungen für hochdichte Materie, auch jenseits der Dichte von Atomkernen
  • Eigenschaften instabiler Kerne, Quark- und Kernmaterie hoher Dichte
  • Monte-Carlo-Verfahren für das quantenmechanische Schalenmodell (Kernphysik)
  • Modellierung von Wirkungsquerschnitten, z. B. für die Helium-3-Fusionsreaktion
  • r-Prozess und neuartige Experimente beim Studium des Zerfalls von Kernen

Zur Kooperation von Kern- und Astrophysik trägt seit längerem auch das Projekt ISOLDE (Isotope Separator On Line DEvice) am Proton Synchrotron Booster des CERN in Genf bei.

Experimente Bearbeiten

Von vielen relevanten Experimenten seien erwähnt:

Siehe auch Bearbeiten

Literatur und Weblinks Bearbeiten

  • Albrecht Unsöld, Bodo Baschek: Der neue Kosmos. Einführung in die Astronomie und Astrophysik, 7. Auflage, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 2005
  • J.Bennett, M.Donahue et al.: Astronomie. Die kosmische Perspektive (Hrsg. Harald Lesch), 5., aktualisierte Auflage (1170 S.); Pearson Studium Verlag, München 2011, ISBN 978-3-8273-7360-1
  • Rudolf Kippenhahn: Kosmologie für die Westentasche. Piper-Verlag, München-Zürich 2003
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele
Veröffentlichungsdatum:
Als Nukleare Astrophysik wird der Ubergangsbereich zwischen Kernphysik und Astrophysik bezeichnet Forschungsthema sind Phanomene und Wechselwirkungen in Zusammenhang mit Energieumwandlung Nukleosynthese im Innern von Sternen Vorgangen in Riesensternen u a Schalenbrennen Veranderliche Sterne Supernovae und Theorien des Sternkollaps Neutronensterne Schwarze Locher Kosmologie Entstehung der ersten Elemente nach dem Urknall primordiale Nukleosynthese Zu diesen Forschungsbereichen gehort auch die Entwicklung von Technologien zur Beobachtung und Untersuchung dieser Wechselwirkungen beispielsweise zur Neutrinooszillation zum Nachweis von Teilchen oder zur nuklearen Altersbestimmung von Meteoriten und nicht zuletzt die Entwicklung von Theorien zur Interpretation der Beobachtungen und Phanomene Traditionell wird die Astrophysik einerseits nach dem Spektralbereich der eintreffenden Strahlung eingeteilt Radio und Infrarotastronomie Spektroskopie UV Rontgen und Gammaastronomie andererseits nach den untersuchten Himmelsobjekten v a Planetologie Sonnenphysik Stellarphysik und Sternentwicklung interstellare Materie Galaxienforschung und Kosmologie Demgegenuber hat die nukleare Astrophysik eine mehr integrative Vorgangsweise und ist keine vorwiegend beobachtende Wissenschaft sondern hat auch stark theoretische Elemente sowie experimentelle Methoden in Verbindung mit der Kernphysik Inhaltsverzeichnis 1 Nukleosynthese in Sternen 2 Sternkollaps kompakte Sterne 3 Theorie der Supernovae 4 Planetologie 5 Kernphysik und Kosmologie 6 Verbindung von Astro und Kernphysik 7 Experimente 8 Siehe auch 9 Literatur und WeblinksNukleosynthese in Sternen BearbeitenZu diesem grundlegenden Prozess der Energieerzeugung in allen sonnenahnlichen und schwereren Sternen forscht die nukleare Astrophysik vor allem in folgenden Bereichen Arten der Nukleosynthese in der Astrophysik Standardwerte fur die in der Astrophysik verwendeten Kernreaktionsraten Hauptreihensterne und das Verhaltnis der zwei Fusionsprozesse Proton Proton Zyklus und Kohlenstoff Stickstoff Zyklus Kern Wirkungsquerschnitte in Sternen Helium Fusionsreaktionen Prozesse der schwachen Wechselwirkung bei der Sternentwicklung Neutrinos und Hochenergiephysik solares Neutrinoproblem Theorie der Riesenstern Stadien und des Schalenbrennens Bildung instabiler Elemente im Kern Roter Riesen z B Technetium AGB Sterne und asymptotischer Riesenast Veranderliche Sterne Kernprozesse und OszillationenSternkollaps kompakte Sterne BearbeitenDie Bildung sehr kompakter Himmelskorper ist eine relativ neue Forschungsrichtung und befasst sich u a mit Sternkollaps und Theorie kompakter Sterne mittels Zustandsgleichungen aus der Kernphysik Weisse Zwerge und Neutronensterne Simulationen des Gravitationskollaps Rontgen Burster Collapsar Modell fur Gammastrahlen Burster Jet Entstehung Kollaps rotierender Magnetare Entwicklung von Schwarzen Lochern Entstehung der GammablitzeTheorie der Supernovae BearbeitenDie Explosion im Endstadium sehr massereicher Sterne ist erst durch wenig Messdaten gestutzt weil die bisher beobachteten Supernovae bis auf zwei Ausnahmen fur genaue Spektroskopie zu weit entfernt waren Daher tragen vor allem astrophysikalische Theorien zu diesem Forschungsgebiet bei Theoretische Modelle fur Supernovae und Neutronensterne Nukleosynthese bei Supernovae die Entwicklung massereicher Sterne 8 bis 50 Sonnenmassen im Vor Supernova Stadium die Rolle der Neutrinos bei der Erzeugung schwerer Elemente Aufheizungsmechanismen Doppelsterne mit kompakten Sternen als Partnern Verschmelzung von Neutronensternen die Frage der Neutrino Mischung in SupernovaePlanetologie BearbeitenFur Korper unseres Sonnensystem sind u a folgende nukleare Themen relevant Altersbestimmung von Meteoriten ursprungliche primordiale Zusammensetzung und Isotopen Verhaltnisse von Kometen interplanetarem Staub und Meteoriten Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und der Magnetosphare von Planeten Anregungszustande Ionen und Isotope in Planeten Atmospharen Spuren Kosmischer Strahlung im Boden von Mond und Mars Kernphysik und Kosmologie BearbeitenBei der Erforschung der Anfange des Universums sind derzeit die Fragen nach der Elemententstehung und sehr energiereicher Phanomene Gravitationswelle Gammablitze der Galaxien Entwicklung und der Grossstruktur des Universums besonders aktuell Entstehung der ersten Elemente nach dem Urknall insbesondere das primordiale Verhaltnis von Wasserstoff zu Helium Haufigkeit von Lithium und anderer Elemente und Folgerungen fur die Kosmologie Evolution chemischer Elemente in Galaxien Nachweis und Erforschung von Gravitationswellen und der Gammablitze elektromagnetische und Gravitationsstrahlung bei der Fusion zweier Neutronensterne Nukleosynthese in homogenen Urknallmodellen Modelle inhomogener KosmologienVerbindung von Astro und Kernphysik BearbeitenDie beiden Fachgebiete uberschneiden sich zunehmend beispielsweise bei Zustandsgleichungen fur hochdichte Materie auch jenseits der Dichte von Atomkernen Eigenschaften instabiler Kerne Quark und Kernmaterie hoher Dichte Monte Carlo Verfahren fur das quantenmechanische Schalenmodell Kernphysik Modellierung von Wirkungsquerschnitten z B fur die Helium 3 Fusionsreaktion r Prozess und neuartige Experimente beim Studium des Zerfalls von KernenZur Kooperation von Kern und Astrophysik tragt seit langerem auch das Projekt ISOLDE Isotope Separator On Line DEvice am Proton Synchrotron Booster des CERN in Genf bei Experimente BearbeitenVon vielen relevanten Experimenten seien erwahnt Fermi Gamma ray Space Telescope Neutrino Detektoren Super Kamiokande und GALLEX Laboratori Nazionali del Gran Sasso Laborexperimente des HEPHY Institut fur Hochenergiephysik Siehe auch BearbeitenAnwendung von Kernwaffen Simulationen in der Astrophysik Haufigkeiten chemischer Elemente primordiale Nukleosynthese Protonenanlagerung Neon Silizium Sauerstoffbrennen Gammastrahlenastronomie Kosmische Strahlung Bestrahlungsalter Baryogenese Dunkle Materie und WIMPs Otto Hahn Medaille Lise Meitner Preis Hans Bethe Hans A Bethe Preis Konferenzserie Nuclei in the CosmosLiteratur und Weblinks BearbeitenAlbrecht Unsold Bodo Baschek Der neue Kosmos Einfuhrung in die Astronomie und Astrophysik 7 Auflage Springer Verlag Berlin Heidelberg 2005 J Bennett M Donahue et al Astronomie Die kosmische Perspektive Hrsg Harald Lesch 5 aktualisierte Auflage 1170 S Pearson Studium Verlag Munchen 2011 ISBN 978 3 8273 7360 1 Rudolf Kippenhahn Kosmologie fur die Westentasche Piper Verlag Munchen Zurich 2003 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Nukleare Astrophysik amp oldid 231777480