Messung der Eigenbewegung von Teegarden's Star

Unterrichtseinheit

Die als Fixsterne bezeichneten Himmelsobjekte erweisen sich bei näherem Hinsehen durchaus nicht als ortsfest, sondern zeigen eine "Eigenbewegung". Für sonnennahe Sterne lässt sich diese Bewegung mit einfachen astrometrischen Methoden erfassen. Auch Astronomie-Neulinge können mit den hier zur Verfügung gestellten Materialien motivierende Ergebnisse erzielen.

Mathematik / Rechnen & Logik
Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
4-6 Stunden
Primärmaterial, Lernkontrolle
1 Arbeitsmaterial

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Zunächst werden einige Grundlagen zu den Themen sonnennahe Sterne, Himmelskoordinaten, Sternhelligkeiten und zum Begriff der Parallaxe erläutert. Diese sind notwendig zum Verständnis der darauf folgenden praktischen Übung: CCD-Bilder von Teegarden's Star, die im Abstand von einem Jahr aufgenommenen wurden, werden mit der kostenlosen Software Fitswork bearbeitet. Anschließend wird aus den Bildern die Positionsänderung des betrachteten Sterns ermittelt.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Andreas Gerhardus und Steffen Straub haben das hier vorgestellte Verfahren zur Bestimmung der Eigenbewegung von Sternen während ihres Schülerpraktikums am Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn unter Anleitung von Dr. Michael Geffert erlernt. Sie praktizierten die Methode am Beispiel von Teegarden's Star und erzielten gute und leicht nachvollziehbare Ergebnisse. Aus diesem Grund stellen wir hier das Projekt "Messung der Eigenbewegung von Teegarden's Star" astronomisch interessierten Lehrerinnen und Lehrern als Anregung für den eigenen Unterricht oder für die Bearbeitung in der Astronomie-AG vor. Die dafür benötigten CCD-Bilder wurden uns freundlicherweise von Dr. Michael Geffert zur Verfügung gestellt.

Fachliche Voraussetzungen
Zu Beginn der Unterrichtseinheit werden einige elementare astronomische Begriffe eingeführt, die im weiteren Verlauf hilfreich oder erforderlich sind.
Bezugssystem und Positionsberechnung
Der Berechnung der Eigenbewegung von Teegardens' Star auf der Grundlage von CCD-Bildern geht die Positionsbestimmung "unbewegter" Sterne eines Bezugssystems voraus.
Darstellung der Ergebnisse und Fehlerbetrachtung
Die Rektaszensions- und Deklinationskoordinaten von Teegarden's Star und eines Vergleichssterns ohne messbare Eigenbewegung werden in Diagrammen dargestellt.

Unterrichtsmaterial "Teegarden's Star" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

verschiedene sonnennahe Sterne kennen lernen.
die Begriffe Parallaxe und Eigenbewegung verstehen.
aus CCD-Aufnahmen die Koordinaten von Sternen ermitteln.
die Eigenbewegung von Teegarden's Star aus vorhandenen CCD-Aufnahmen bestimmen.
Diagramme erstellen, in denen die ermittelte Eigenbewegung veranschaulicht wird.