Überraschendes zweites schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße gefunden

Haben Sie sich jemals gefragt, warum die meisten Sternmuster mit bestimmten Jahreszeiten verbunden sind? Warum können zum Beispiel Himmelswanderer in der nördlichen Hemisphäre Orion den Jäger nur während der kalten Wintermonate genießen?

An lauen Sommerabenden dominiert nicht der Orion, sondern die Sterne von Scorpius, der Skorpion, den südlichen Himmel. Frühlingsabende bieten uns einen Blick auf die Sichel Leos, den Löwen. Aber, Herbstabende, es ist der Große Platz der Pegasus, der sich um die Aufmerksamkeit der Sterngucker bemüht.

Die Veränderung ist, um es milde auszudrücken, subtil.

Würden wir in der Nacht von der Dämmerung bis zur Morgendämmerung den Himmel beobachten, würden wir in den Abendstunden bestimmte Sterne über dem östlichen Horizont aufsteigen sehen. Sie würden während der Nacht über den Himmel fegen und schließlich bei Tagesanbruch unter dem westlichen Horizont untergehen. Keine große Sache hier, denn schließlich macht die Sonne das gleiche während der Tageslichtstunden.

Aber im Laufe der Zeit würden wir etwas ziemlich rätselhaftes bemerken.

Jene Sterne, die in den frühen Abendstunden tief über dem westlichen Horizont lagen, würden innerhalb weniger Wochen ganz aus unserer Sicht verschwinden, ihre Plätze wurden von Gruppen eingenommen, die wenige Wochen zuvor bei Sonnenuntergang am Himmel höher gewesen waren. Tatsächlich scheinen im Laufe der Zeit alle Sterne allmählich nach Westen zu wandern, während neue Sterne vom östlichen Horizont aufsteigen, um ihren Platz einzunehmen.

Aber warum geschieht diese Verschiebung?

Vier Minuten pro Tag

Während unsere Erde durch den Raum um die Sonne wirbelt, verursachen ihre Bewegungen Tag und Nacht, die vier Jahreszeiten und den Lauf der Jahre. Wenn wir unsere Uhren mit den Bewegungen der Sterne als Referenz synchronisieren würden, würden wir entdecken, dass die Erde eine einzige Drehung um ihre Achse nicht in 24 Stunden vollendet, sondern tatsächlich vier Minuten vor dieser vielzitierten Zahl: 23 Stunden 56 Protokoll.

Als Folge scheinen die Sterne aufzusteigen, den Himmel zu überqueren und unterzugehen vier Minuten früher jede Nacht. Dies entspricht einer ganzen Stunde früher in 15 Tagen und zwei Stunden früher in 30 Tagen.

Ein kleines schnelles Rechnen zeigt, dass mit einem Unterschied von zwei Stunden pro Monat, in einem Jahr der Kreis sich schließt (12 Monate mal zwei Stunden entspricht 24 Stunden), da jeder Stern im Laufe des Jahres einen vollen Kreis um den Himmel schließt ein Jahr.

Dies kann durch das Ausprobieren eines Experiments verdeutlicht werden. Nehmen wir an, Sie schauen heute Abend in den Himmel und suchen einen hellen Stern aus, dann ordnen Sie ihn mit einem nahen Wahrzeichen an (wie eine Telefonmast oder der Dachfirst Ihres Nachbarn).

Achte darauf, dass du die genaue Zeit und den genauen Ort notierst, an dem du den Stern aufgestellt hast. Dann komm in der nächsten Nacht genau zur selben Zeit zurück und stehe genau am selben Ort. Sie werden sehen, dass sich der Stern scheinbar leicht nach rechts (westlich) der Position verschoben hat, die er in der vorherigen Nacht hatte.

Wären Sie vier Minuten zuvor angekommen, hätte sich der Stern genau wie das, was Sie in der vergangenen Nacht gesehen haben, genau mit dem nahen Wahrzeichen aufgereiht.

Diese scheinbare westwärts gerichtete Bewegung der Sterne ist übrigens eine Bewegung, die zusätzlich zu dem täglichen Aufsteigen, Kreisen und Setzen ist, weil die Erde nicht einfach an der gleichen Stelle im Raum steht und sich dreht, sondern ständig in ihrem Osten nacheilt Umlaufbahn um die Sonne.

Sie führt uns beständig zu und unter den Sternen nach Osten und weg von den Sternen, die wir im Westen verlassen, bis wir einen vollständigen Kreis um die Sonne bilden, der uns in einem Jahr zu unserer ursprünglichen Position zurückbringt.

Und dann ... fängt die ganze Aufführung wieder an.

Sternzeit gegen Sonnenzeit

An diesem Punkt könnten Sie ein wenig verwirrt sein. Wenn die Erde 23 Stunden und 56 Minuten benötigt, um ihre Achse zu drehen, warum sagen wir, dass ein Tag 24 Stunden lang ist?

Astronomen haben spezielle Uhren entwickelt, die so eingestellt sind, dass die Zeit nur von den Sternen gehalten wird. Diese astronomischen Uhren halten "siderische" (Stern-) Zeit. Es gibt keinen Morgen oder Nachmittag. in einem siderischen Tag.

Mit den 12-Stunden-Uhren, die wir jeden Tag nutzen, läuft der Stundenzeiger zweimal täglich rund 12 Stunden. Aber bei einer siderischen Uhr gibt es 24 stündliche Zahlen auf dem Zifferblatt anstatt 12 und der Stundenzeiger läuft nur einmal in einem siderischen Tag.

Die Stunden beginnen um 00 Uhr (Null Stunde) und sind bis 23 Stunden durchnummeriert und beginnen dann wieder bei Null Stunde. Der andere Unterschied ist, dass die siderische Uhr läuft vier Minuten schnell im Vergleich zu einer normalen Uhr.

Wenn unser tägliches Leben von der siderischen Uhr regiert würde, gäbe es Zeiten im Jahr, in denen die Sonne zur Mittagszeit am höchsten im Himmel erscheinen würde, aber zu anderen Zeiten des Jahres würde sie um Mitternacht am höchsten erscheinen; Einstellung um 6 Uhr morgens (oder etwas anderes seltsam).

Wir sind natürlich daran gewöhnt, wach zu sein, wenn es hell ist, und zu schlafen, wenn es dunkel ist, also haben Astronomen auch eine "gemeine" Sonne entwickelt, die unsere gewöhnlichen Uhren regiert und zu einer 24-stündigen (Sonnen-) Zeit führt, von der wir alle sind daran gewöhnt.

Die gemeine Sonne ist jedoch fiktiv und weicht für den größten Teil des Jahres etwas von der Position der wahren Sonne am Himmel ab. Es wurde erfunden, um die 24-Stunden-Zeitmessung durch die Sonne mathematisch korrekt zu machen.

Wenn du also das nächste Mal nachts nach draußen gehst und keinen Stern findest, von dem du dachtest, dass er dort sein sollte, denke daran, dass du nicht still stehst. Die Erde ist immer in Bewegung, saust durch den Weltraum und umkreist die Sonne und kann deine Uhr zu echten Kopfschmerzen machen, wenn du über alles nachdenkst.

Joe Rao ist Dozent und Gastdozent im New Yorker Hayden Planetarium. Er schreibt über Astronomie für die New York Times und andere Publikationen, und er ist auch ein Meteorologe vor der Kamera für News 12 Westchester, New York.