Physik compact, Basiswissen 8, Schulbuch

99 23.5 Strukturen des Kosmos Galaxienhaufen: Die Verteilung von Gala- xien im Universum ist nicht gleichmäßig. Es bilden sich Ansammlungen von Tausenden von Galaxien (Beispiel im Sternbild Jung- frau – Virgo Haufen) Stabilität Derzeit unsicher Galaxiensuperhaufen: Es scheint so, als dass sich Galaxienhaufen zu Superhaufen „zusammenballen“. Ob sie tatsächlich gra- vitativ gebunden sind, ist fraglich. Universum: Masse ≈ 10 53 kg Größe ≈ 10 26 m Stabilität ? A1 Berechne die Dichte des Universums! Interpretiere das Ergebnis mit Worten! A2 Überprüfe die in der Übersicht angege- benen Werte für die Dichte! A3 Gib einen Grenzwert für die Dichte eines schwarzen Lochs an, das aus einem Stern entstanden ist! A4 Welche wichtigen, nicht sichtbaren Strukturen im Universum haben wir nicht berücksichtigt? Woher wissen wir von ihrer Existenz und warum sind sie innerhalb des heutigen Modells des Kosmos notwendig? A5 Wie entstehen die Strukturen imMikro- kosmos? Überlege, wie die Größe von Ato- men und Atomkernen zustande kommt! A6 Wie kommt es zu den verschiedenen chemischen Bindungstypen? Wodurch er- gibt sich die Geometrie der Moleküle? 10 -30 10 -20 10 -10 10 0 10 10 10 20 10 30 10 40 10 50 10 60 Masse in kg m 10 -15 10 -10 10 -5 10 0 10 5 10 10 10 15 10 20 10 25 Länge in m l p Kerne Atome H H 0 2 Luft- molekül Virus Bakterie Zelle Sandkorn Tropfen Spitzmaus Mensch Wal Berg Phobos Mond Erde Jupiter Sonne Sonnensystem Quasar(kern) Nebel oŒene Kugelsternhaufen Galaxie lokale Gruppe Virgohaufen Universum STRUKTUREN KUGELN Weißer Zwerg Neutronenstern Schwarze Löcher  1 AE (1,5 · 10 ) 11  1 Lj (  10 ) 16  1 Pc (3 10 ) 16 · Abb. 99.2 Längen-Massen-Diagramm einiger „typischer“ Objekte. Abb. 99.1 Galaxiensuperhaufen – die Sloan Great Wall eine gigantische Wand aus Galaxien, stellt die größte bekannte zusammenhängende Struktur im Universum dar. Sie hat eine Länge von 1,37 Mrd. Lichtjahren. (Die anderen Namen bezeich- nen ebenfalls Galaxiensuperhaufen.) Abb. 99.1 Das Hubble Ultra Deep Field (HUDF) ist ein Bild einer kleinen Himmelsregion, das einige Galaxien in einem Stadium zeigt, als das Universum erst 800 Millionen Jahre alt war. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv