UNTERRICHTSMATERIAL
Sternwind des Sterns R Sculptoris
© ALMA
(Ausschnitt)

Das Projekt ALMA Mater

Teil 3: Eine Beobachtung, die es in sich hat: kosmischer Baustofftransport
Schon die ersten Beobachtungen mit ALMA zeigen, welch enormer Zuwachs an Wissen möglich wird. Im Folgenden steht der Massenabfluss von solchen Sternen im Blickpunkt, die sich in einer späten Lebensphase befinden, welche sich entsprechend ihrer Zustandswerte im HRD im AGB-Gebiet (Asymptotic Giant Branch) befinden. Diese Sterne stellen die wichtigste Quelle für die Anreicherung des interstellaren Mediums mit schweren Elementen dar (bedeutender als Supernovae). Folglich muss man den Massenabfluss, sozusagen einen kosmischen Baustofftransport, studieren, um etwas über die Bildung folgender Sterngenerationen samt ihrer Planeten und vielleicht sogar möglichen Lebewesen zu lernen.
Im folgenden WIS-Beitrag steht ein aktuelles Forschungsergebnis von ALMA im Brennpunkt – die Entdeckung einer Spiralstruktur im Massenabfluss des AGB-Sterns R Sculptoris (R Scl). Ausgehend von der Veröffentlichung dieser Entdeckung in der Zeitschrift „Nature“ wird eine Brücke zur Schule gebaut.
Wir wollen dabei den Gedankengängen der Autoren folgen und dies anhand der unten aufgeführten Fragen tun. Es wird gezeigt, dass man mit dem Schulwissen etliche Aspekte des Nature-Beitrags (Begriffe, Aussagen Abbildungen) verstehen kann. Der Wert von Kenntnissen auf verschiedenen Gebieten (Sprache, Mathematik, Naturwissenschaft, Technik) soll spürbar werden. Ein Ziel besteht darin, die „Entdeckung des Nutzens des Schulwissens“ durch Aktivitäten für Schüler nachvollziehbar zu gestalten. Der Beitrag eignet sich als Grundlage für Schülervorträge, die Arbeit in einer AG, wie auch für den Fachunterricht in der Oberstufe.
Fachgebiet Astronomie
Bezug zuChemie, Geowissenschaften, Informatik, Mathematik, NwT, Physik, Sprache
ThemaDiffuses Medium, Mechanik, Quantenphysik, Schwingungen/Wellen, Sterne
Stichwort Rotation (Trägheitsmoment, Winkelgeschwindigkeit, Drehimpuls), Zwiebelschalenstruktur der Brennzonen , 3. Keplersches Gesetz, AGB-Sterne, Animation, animierte gif-Datei, Archimedische Spirale als Einstieg in die Winkelfunktionen, atomare Masseneinheit, Audiodateien, Aufsuchkarte, Äquatorkoordinaten, Beziehungen im rechtwinkligen Dreieck, Byte und Bit, Datenspur einer CD (Speicherkapazität, Spieldauer), Doppelsterne, Dopplereffekt, Entwicklung von Sternen mittlerer Masse, EXCEL, Fingerkino, Freihandexperiment mit Stimmgabel, Gedankenexperiment, Gedankengänge von Forschern nachvollziehen, Hantelmodell, Heliumbrennen, Hertzsprung-Russell-Diagramm (HRD), Isotope, Kohlenstoffmonoxid und seine Modifikationen, Koronografie, Linienverschiebung, Massebestimmung aus der Ferne, Mira (Omicron Ceti) , Moleküle in Sternatmosphären, Neuigkeitenverbreitung, optisch dick, optisch dünn, Orientierung in Raum und Zeit, Polarkoordinaten, Radialgeschwindigkeit und Expansionsgeschwindigkeit, relative Atommasse, Rotationsniveauübergang, Säulendichte, Sternentwicklung, Trigonometrie, Umgang mit Karten, Vernetzung, Wissenschaftssprache Englisch, „Hörbild“
Klassenstufe Oberstufe
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Olaf Fischer
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