Ausarbeitung

Die Ausarbeitung sollte im fortlaufenden Text folgende Aspekte berücksichtigen und diskutieren. Sie sind für das Verständnis wesentlich. Natürlich braucht man sich nicht durch die Vorgaben eingeschränkt fühlen. Au sind auch im fortlaufenden Text vereinzelt Fragen eingestreut, die gleichfalls berücksichtigt werden sollten.

• Wie entsteht die Strahlung, die der Nebel im optischen Wellenlängenbereich emittiert?

• Was versteht man unter dem Begriff Ionisationsgleichgewicht und welche Annahmen gehen ein? Warum wird dann bei der Berechnung des totalen Rekombinationskoeffizienten (z.B. für Wasserstoff) die Rekombination zum Grundzustand nicht mitberücksichtigt?

• Wie sieht das beobachtete optische Spektrum des Nebels qualitativ aus?

• Welcher Zusammenhang verbindet die (im optischen) beobachtbaren Grö mit der Effektivtemperatur des Zentralsternes? (Wie ist definiert? Muß klar sein, aber nicht unbedingt in die Ausarbeitung)

• Diskutiere die Zuverlässigkeit von aus dem Fluß von . Warum ist R(He4686) < R(H)? (Anmerkung: Ionisationskante von HeII bei , die von H bei , Wien'scher Bereich)

• Die relativen Flüsse der Emissionslinien von H und HeII wurden anhand eines Spaltspektrums gewonnen. Wie erfolgt die Umrechnung des relativen Flusses von HeII4686 auf den absoluten mit Hilfe des absoluten Flusses von H?

  Hinweis: Umrechnung von Winkeldurchmesser auf Fläche. Eigentlich trivial, aber immer wieder Fehlerquelle.

Hinweise für die quantitative Auswertung:

Alle Grö in cgs-Einheiten, Wellenlängen in Angstroem, Frequenzen in Hz

1. Berechne wahre Winkeldurchmesser und .

   Die gemessenen Spektren resultieren aus einer Faltung dreier Einflüsse:

   wahres Profil

   (Erd-)atmosphärisches ,,seeing``

   Instrumentenprofil. Das Instrumentenprofil wurde bereits bei der graphischen Auswertung durch Linearisierung der Schenkel berücksichtigt. Um das Seeing zu berücksichtigen, wird angenommen, daß ,,wahres`` Profil und Seeing ein Gauss'sches Profil aufweisen. Bei der Faltung von Gauss-Funktionen addieren sich die Halbwertsbreiten quadratisch.

   

   

   

   Damit bekommt man die ,,wahren`` Winkeldurchmesser.

2. , sind die relativen Flüsse. Berechne mit und jetzt und . (Gl.(12) aus Anleitung)

3. Damit (und mit Angaben aus Anleitung) berechne die Zanstra-Verhältnisse und . (Gl.(10) aus Anleitung)

4. Aus berechne .

   Damit berechne für einige die Flüsse für in , also in cgs-Einheiten.

   Zur Berechnung der Anzahl ionisierender Photonen für He und H verwende in der Wien'schen Näherung.

   Dimension:

   Damit ergeben sich die theoretischen Zanstra-Verhältnisse für die Planck'sche Modellatmosphäre.

   Damit bestimme die zugehörigen Werte für .

   Der Grund für die Verwendung von liegt in der Angabe der absoluten Flu für aus der spaltlosen Messung in und für in .

   Des weiteren sind auch die Flüsse der Modellatmosphäre (Tab.III) in angegeben. Mit diesen Dimensionierungen sind die Vergleiche der Zanstra-Verhältnisse leichter möglich, da sie alle von vorne herein im gleichen Einheitensystem gegeben sind.

5. Mit Tabelle III, (hydrostatische Modellatmosphäre) bestimme und (approximativ).

6. Bestimme aus Entwicklungsrechnungen.

7. Bestimme .

8. Mit Tabelle III: bestimme den Abstand des Systems.

9. Bestimme Radius, Masse und kinematisches Alter des Nebels.

Wo angebracht ist bei den Ergebnissen eine Fehlerüberlegung oder Plausibilitätsbetrachtung vorzunehmen, um zu überprüfen, ob die Ergebnisse auch (astro-)physikalisch sinnvoll sind.

(z.B: d = 20 Mpc , ??)