Termine - Events 2012

ab 19 Uhr sind Café und Ausstellung im neuen Besucherzentrum geöffnet!

Meilensteine aus 100 Jahren Forschung
an der Hamburger Sternwarte in Bergedorf
organisiert von Gudrun Wolfschmidt und Matthias Hünsch

Eintritt: Spende 5 €

kurze Sternwarten-Führung und Beobachtung (je nach Wetter)

Mittwochs-Vorträge (2012) um 20.00 Uhr

ab 19 Uhr sind Café und Ausstellung im neuen Besucherzentrum geöffnet!

Meilensteine aus 100 Jahren Forschung
an der Hamburger Sternwarte in Bergedorf

organisiert von Matthias Hünsch und Gudrun Wolfschmidt

Die Bergedorfer Spektraldurchmusterung ist eines der größten astronomischen Beobachtungsunternehmen, die von der Hamburger Sternwarte an ihrem Standort in Bergedorf durchgeführt worden sind. Als erstes astrophysikalisch ausgerichtetes Katalogprojekt umfasste es die Aufnahme und Klassifizierung der Spektren von mehr als 175.000 Sternen in ausgewählten Eichfeldern des nördlichen Himmels. Dafür wurden 10 Jahre Beobachtungszeit am Lippert-Astrographen benötigt, die Publikation des fünfbändigen Katalogwerks dauerte von 1935 bis 1953. Es war das Lebenswerk des Bergedorfer Astronomen Arnold Schwassmann.
Das Projekt ging zurück auf einen holländischen Vorschlag zur Stellarstatistik. Nachdem man zu Beginn des 20. Jahrhunderts gelernt hatte, welche Typen von Sternen es gibt und wie sich diese aus den Spektren bestimmen lassen, musste zunächst eine umfassende Bestandsaufnahme der Sterne vorgenommen werden, um hieraus Rückschlüsse auf die Verteilung der Sterne und die Struktur unseres Milchstraßensystems ziehen zu können. Gemessen an dem Aufwand, der für das Unternehmen getrieben wurde, war sein Einfluss auf die astronomische Wissenschaft allerdings relativ gering.
Im Vortrag wird neben einer ausführlichen Darstellung des Projekts und der beteiligten Personen und Instrumente auch auf die Spektralklassifikation von Sternen und deren Bedeutung eingegangen.

Die totalen Sonnenfinsternisse hatten - und haben teils bis heute - trotz ihrer Maximaldauer von nur acht Minuten - für die astronomische Forschung eine große Bedeutung. Im Vortrag sollen sowohl die Instrumente, besonders das Horizontalteleskop (20m Brennweite) und der äquatoriale Doppel-Refraktor, beide von Carl Zeiss Jena, als auch die Ergebnisse vorgestellt werden. Die Hamburger Sternwarte unternahm 1860 eine Sonnenfinsternis-Expedition nach Spanien, dann eine sehr erfolgreiche 1905 nach Algerien. In den 20er Jahren fuhren Hamburger Astronomen zu mehreren Finsternissen: 1922 - Java, 1923 - Mexiko, 1925 - Atlantik, 1927 - Jokkmokk, Schweden, 1929 - Philippinen. Im Zentrum des damaligen Interesses stand damals der Versuch, das Rätsel des Koronaspektrums zu lösen und die Einsteinschen Lichtablenkung zu messen.

Der Schmidtspiegel gehört zu den genialen Erfindungen in der Astronomie. Der einarmige Astrooptiker Bernhard Schmidt hatte 1929 die Idee eines lichtstarken komafreien Spiegelteleskops und baute einen Prototyp an der Hamburger Sternwarte. Großflächige verzerrungsfreie Fotografien des Himmels wurden auf einmal möglich, wo vorher schon knapp neben der optischen Achse längliche Bilder entstanden.
Schon bald nach Schmidts Erfindung wollte die Hamburger Sternwarte ein großes Schmidtspiegelteleskop bauen und damit Pionier der überdeckenden Himmelsfotografie werden. Doch der Krieg verhinderte die frühzeitige Realisierung und der Große Mount Palomar Schmidt machte das Rennen. Der Große Hamburger Schmidtspiegel wurde dennoch gebaut, als eines der wenigen Ost-West-Geschäfte. Nach der Fertigstellung 1951 rannte er der Zeit hinterher. Die Lichtverschmutzung Hamburgs vertrieb das Instrument nach Spanien und auch dort gab es nur noch weniges zu tun. Die digitale Welt raubte dem Großen Schmidt nun zunehmend die Astronomen, die noch mit ihm arbeiten wollten.
Dennoch, der Große Hamburger Schmidtspiegel ist ein großartiges Instrument basierend auf den Ideen eines großartigen Erfinders.

Lange Zeit war es nicht möglich, die genaue Position eines Schiffes auf hoher See zu bestimmen, denn für die Längenbestimmung benötigte man die genaue Zeit. Hochgenaue Pendeluhren, wie sie die Astronomen an Land benutzten, konnten auf See nicht eingesetzt werden. Dem schottischen Tischler und autodidaktischen Uhrmacher John Harrison (1693-1776) gelang 1759 mit dem Bau seiner als H4 bekannten mechanischen Uhr endlich der Durchbruch. Seine Uhr zeigte sich allen Anforderungen gewachsen.
Optische Signale, sogenannte Zeitbälle, eine Erfindung des englischen Marineoffiziers Robert Wauchope (1788-1862), ermöglichten es in Häfen, die über eine solche Einrichtung verfügten, den Abgleich der Schiffschronometer mit der exakten Zeit direkt auf den Schiffen vorzunehmen.
Am 16. September 1876 wurde in Hamburg ein Zeitball in Betrieb genommen. Die Kontrolle des Balles erfolgte durch die Hamburger Sternwarte am Millerntor. Sie steuerte auch die Zeitbälle in Cuxhaven und Bremerhaven. Bis zur Außerdienststellung 1934 blieb die Hamburger Sternwarte für die Bereitstellung der exakten Zeit dieser Station zuständig, während die Deutsche Seewarte (DS), die nach dem Ersten Weltkrieg die Aufgaben des Zeitdienstes des Marinobservatoriums Wilhelmshaven übernommen hatte, nun alle verbliebenen Zeitbälle steuerte. Für einige Zeit während des Krieges hatte die Hamburger Sternwarte sogar alle Aufgaben des Zeitdienstes übernommen.
Die DS baute ihren Zeitdienst entsprechend den Anforderungen der Schifffahrt weiter aus. Quarzgesteuerte Zeitmessung hielt ihren Einzug. Nach dem Zweiten Weltkrieg übernahm das Deutsche Hydrographische Institut (DHI) die Aufgaben der DS. In den ersten Nachkriegsjahren fand der Zeitdienst ein Unterkommen in den Gebäuden der Hamburger Sternwarte in Bergedorf, bevor der Neubau über den Landungsbrücken bezogen werden konnten. 1964 wurde die erste bewegliche Atomuhr in Betrieb genommen. Mit der Übergabe der Aufgaben zur Zeitmessung an die Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig wurde der Zeitdienst im DHI 1985 aufgelöst.

Die ESO geht - nach einer Anregung von Walter Baade - auf eine Initiative von führenden europäischen Astronomen während einer Tagung in Groningen im Sommer 1953 zurück. Geplant war zunächst eine Sternwarte in Südafrika ausgerüstet mit Teleskopen mit 1m und 3m Spiegeldurchmessern sowie einem 1.2m Schmidtteleskop mit dem Ziel, den Teil des Himmels zu erschließen, der von Kalifornien aus nicht zugänglich war, insbesondere das galaktische Zentrum und die Magellanschen Wolken.
Die Entwicklung verlief zunächst zäh, weil Frankreich wegen der Instabilität seiner IV. Republik und des Algerienkrieges erst ab 1959 bereit war, eine Gründung mittels eines Staatsvertrages (ESO Konvention) mit zu tragen, während Großbritannien schon in den 50er Jahren eine Entscheidung zugunsten einer Commonwealth- Sternwarte in Australien fällte.
So kam es erst im Oktober 1962 zur Unterzeichnung der ESO Konvention durch die Länder Frankreich, Deutschland, Belgien, Niederlande und Schweden, die bis Anfang 1964 durch die Parlamente der Mitgliedsländer ratifiziert wurde.
Bergedorf wurde von 1963 bis 1975 erster Sitz der ESO Zentrale, weil Otto Heckmann, der erste ESO Generaldirektor ab 1.11.1962, die Organisation von seinem Wohnort Bergedorf aus (zunächst sogar von seiner Wohnung aus) führen wollte. Otto Heckmann widmete die letzten 7 Jahre seiner Karriere (nach seiner vorzeitigen Emeritierung) mit Energie und unermüdlichem Einsatz von Bergedorf aus dem Aufbau der ESO in Chile. Die Entscheidung für Chile als Standort der ESO ist erst 1963 von Otto Heckmann durchgesetzt worden. Der Vortrag beschreibt die Entwicklung der ESO bis 1975.

Auf dem Sternwartengelände etwas abseits, beim tonnenförmigen Meridianhaus, stehend befindet sich in der kleinen Kuppel das älteste Instrument der Bergedorfer Sternwarte: das Äquatorial. Dabei handelt es sich um das größte Teleskop dieser Art weltweit mit einer Öffnung von 26cm und einer Brennweite von 3m. Seinen Namen verdankt es aber der Montierung, auf der der Refraktor sitzt. Bis Ende des 18. Jahrhunderts waren azimutal montierte Fernrohre im Gebrauch, bis erstmals parallaktische (äquatoriale, auch äquatoreale) Montierungen aufkamen. Diese ermöglichten mit Hilfe von Ablesemikroskopen und anderen Visureinrichtungen Positionsbestimmungen von Sternen - eine klassische Aufgabe der Astronomie - auch außerhalb des schmalen Meridianstreifens. Allerdings erreichte man mit diesem Instrument nie die Genauigkeit, wie mit einem klassischen Meridianfernrohr und so entbehrt der heutige Standort im Schatten des Meridianhauses nicht einer gewissen Ironie, denn nach dem Umzug vom Millerntor zum Gojenberg verfiel das Hamburger Äquatoreal in eine Art Dornröschenschlaf, aus dem es erst 1946 wieder erwachte.
Max Beyer (1894-1982), Berufsschullehrer und begeisterter Amateurastronom, konnte dank herausragender beobachterischer Fähigkeiten (er entdeckte den nach ihm benannten Kometen C/1930 E1 fotografisch auf der Sternwarte von Wilhelm Gummelt (†1937?) in Groß-Borstel und galt schon damals als äußerst fähiger Beobachter mit vielen präzisen visuellen Messungen an Kometen und Veränderlichen Sternen) und guten Beziehungen zur Sternwartenleitung von 1946 bis 1977 das Äquatoreal für seine Beobachtungen nutzen. Beyer war zeitlebens kein Berufsastronom, aber Amateur mit professionellem Anspruch, der sogar für einige Zeit eine eigene Wohnung auf der Sternwarte hatte. Legendär ist auch der zusammen mit Kasimir Graff (1878-1950), Fachastronom in Bergedorf, erstellte Beyer-Graff-Sternatlas, dessen Sterne bis zur 9. Größe reichte und der immerhin bis 1950 in drei Auflagen erschien. Später wurde Beyer vielfach ausgezeichnet, 1951 ihm die Ehrendoktorwürde der Hamburger Universität verliehen und später der Asteroid (1611) Beyer nach ihm benannt.

Otto Heckmann (1901-1983)

Um die Vorhersagen für Funkstörungen aufgrund der Sonnenaktivität zu verbessern, schlugen die Göttinger Astronomen Otto Heckmann (1901-1983) und Karl-Otto Kiepenheuer (1910-1975) mit Hinweis auf die Kriegswichtigkeit ein Netz von Sonnenobservatorien vor. Dies führte zu Beginn der 1940er Jahre im damaligen "Deutschland" zu einem erstaunlichen Aufschwung der Sonnenphysik. Das Reichsluftfahrtministerium finanzierte während des Zweiten Weltkrieges ab 1940 die Errichtung von sechs Sonnen-Observatorien (Wendelstein, Göttingen Hainberg, Zugspitze, Kanzelhöhe Kärnten, Schauinsland bei Freiburg und Syrakus in Sizilien). Die Zentrale lag zunächst in Göttingen, dann ab 1943 in Freiburg.
In Hamburg, wo Heckmann schließlich 1942 Direktor wurde, errichtete man Anfang der 40er Jahre den Sonnenbau, ein horizontales Sonnenteleskop, speziell zur Sonnenbeobachtung. Erstmals seit Hale (1913) begannen Kiepenheuer in Freiburg und Georg Thiessen (1914-1961) in Hamburg von 1942 bis 1944, das allgemeine Magnetfeld der Sonne zu messen - Messungen, die Thiessen nach dem Krieg in Hamburg mit dem Sonnenbau fortsetzte.
Die während des Zweiten Weltkrieges geleistete Arbeit wurde in der wissenschaftlichen Welt, in der Scientific Community, geschätzt, das Ziel der Luftwaffe dagegen, nämlich eine langfristige Funkstörungsvorhersage, wurde nicht erreicht. So konnte nach dem Krieg die Arbeit kontinuierlich fortgesetzt werden und führte in den 1950er Jahren zu internationaler Kooperation.

Venus-Transit (2004) und Beobachtung in Punta Arenas, Chile (1882)

Zu den seltensten Himmelsereignissen überhaupt zählt ein Durchgang des Planeten Venus vor der Sonnenscheibe, ein sogenannter Venustransit. Dies passiert nur, wenn Sonne, Venus und Erde praktisch in einer perfekten geraden Linie stehen. Aufgrund der genauen Umstände der Bahnen von Venus und Erde finden immer zwei Venustransits im zeitlichen Abstand von 8 Jahren jeweils alle 105 bzw. 122 Jahre statt. Nach dem Ereignis vom 8. Juni 2004 ist der Transit vom 6. Juni 2012 der zweite dieses Jahrhunderts. Kein lebender Mensch wird jemals einen weiteren Venustransit beobachten können.
Im Vergleich zu dem Ereignis vor 8 Jahren sind diesmal die Bedingungen ungünstiger, da der Transit bereits im Gange ist, wenn die Sonne aufgeht. Um 06:49 h MESZ verlässt die Venus wieder die Sonnenscheibe. Während des Vorübergangs ist sie als kleines schwarzes Scheibchen schon ohne optische Hilfsmittel mit dem bloßen aber lichtgeschützten Auge zu erkennen.
Historisch haben die Venustransits eine sehr große Bedeutung für die exakte Entfernungsmessung innerhalb des Sonnensystems. Im 18. und 19. Jahrhundert wurde große Expeditionen unternommen, um das Himmelsereignis von möglichst vielen Orten auf der Erde beobachten zu können - nicht immer von Erfolg gekrönt.
Im Vortrag wird die interessante Historie dieser ersten internationalen astronomischen Forschungsreisen beleuchtet. Ein Bezug zur aktuellen Wissenschaft besteht in der Transitmethode zur Entdeckung extrasolarer Planeten, die ebenfalls zur Sprache kommen wird.

In unserer Vorstellung breiten sich Lichtstrahlen geradlinig aus, schließlich können wir ja nicht "um die Ecke" blicken. Eine Folgerung aus Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie ist aber, dass Masse (viel Masse!) Licht ablenken, den Lichtweg "krümmen" kann. Einstein selbst erkannte bereits 1912, dass eine große Masse ähnlich wie eine optische Linse Licht ablenken kann. Er selbst jedoch glaubte nicht an die Möglichkeit, eine reale "Gravitationslinse" astronomisch zu beobachten. 1979 jedoch entdeckten Dennis Walsh, Robert Carswell und Ray Weymann mit Hilfe des 2,1-Meter-Teleskopes am Kitt-Peak-Nationalobservatorium in Arizona/USA den "Zwillingsquasar" QSO 0957+561A/B. Es stellte sich heraus, dass es sich in Wahrheit um einen Quasar handelt (sehr helles und weit entferntes astronomisches Objekt), von dem wir wegen einer sich zwischen Quasar und uns befindlichen Gravitationslinse zwei Bilder sehen.

Der norwegische Astrophysiker und Kosmologe Sjur Refsdal (1935-2009) war einer der führenden Forscher und Pioniere auf dem Gebiet der Gravitationslinsenforschung. Bereits 1964, also 15 Jahre vor der Entdeckung der ersten Gravitationslinse, fand er eine Methode, um die "Hubble-Konstante" und damit das Alter unseres Universums mit Hilfe des Gravitationslinseneffekts zu bestimmen. Von 1970 bis 2001 war Refsdal Professor der Hamburger Sternwarte der Universität Hamburg in Bergedorf. Dort leitete er eine Gruppe von Forschern, die auf dem Gebiet der Gravitationslinsenforschung international anerkannte Spitzenforschung betrieb. Refsdal war ein "Anwärter" auf den Physik-Nobelpreis, den er leider nie erhielt. Der Vortrag befasst sich mit allgemeinverständlichen Grundlagen der Gravitationslinsenastronomie und der Geschichte ihrer Erforschung, bei der Sjur Refsdal, seine Gruppe und die Sternwarte Bergedorf eine bedeutende Rolle spielen.

Walter Baade erhielt nach seiner Promotion in Göttingen (1919) eine Anstellung an der Hamburger Sternwarte (1919-1931). 1920 entdeckte er den Kleinplaneten Hidalgo mit dem 1m-Spiegel. 1926/27 war er Stipendiat in den USA und untersuchte Sternhaufen und Galaxien. 1931 wurde er an die damals größte Sternwarte der Welt nach Mt. Wilson in Kalifornien berufen. Dort entdeckte er den Zentralstern im Crabnebel (Baades Stern) und ein staubfreies Gebiet im Zentrum der Milchstraße (Baades Fenster). Mit Fritz Zwicky prägte er den Begriff "Supernova". 1944 konnte er als Erster das Kerngebiet der Andromeda-Galaxie in Einzelsterne auflösen. 1947 wechselte er nach Mt. Palomar. Er erkannte 1952 die unterschiedlichen Leuchtkräfte der Cepheiden, teilte sie in zwei Populationen ein und verdoppelte damit die Entfernungen im Universum.

Im Vortrag werden die Arbeiten von Walter Baade besonders in den Blickpunkt gerückt. Das Sonnensystem wird kurz gestreift. Die Objekte der Milchstraße werden näher betrachtet, Größen und Entfernungen werden in vorstellbaren Beispielen erahnt, um danach die Objekte des extragalaktischen Raumes hervorzuheben. Zum Schluss stellt sich die Frage nach der Unendlichkeit oder Endlichkeit des Universums.

Die Evolution der Astrophysik ab etwa 1860 basiert auf der Einführung neuer Techniken und Methoden und auf der systematischen Beobachtung besonderer stellarer Objekte, den Veränderlichen Sternen. Unter wissenschaftshistorischem Aspekt verdanken wir unser Wissen über kosmische Entfernungen, die Struktur der Galaxis und die Dimensionen der Sterne wesentlich der Erforschung dieser Objekte.

Der Vortrag gibt eine kurze historische Einführung in das Gebiet der Veränderlichen Sterne und den großen internationalen Beobachtungsprogrammen ab 1900 und widmet sich anschließend den zahlreichen Forschungsaktivitäten über Veränderliche Sterne an der 1912 auf dem Bergedorfer Gojenberg neugegründeten Hamburger Sternwarte. Hierbei werden einzelne Bergedorfer Astronomen vorgestellt - unter ihnen Kasimir Graff (1878-1950) und Walter Baade (1893-1960) - und die Bedeutung der an der Hamburger Sternwarte erzielten Resultate für die Entwicklung unserer Kenntnis über Veränderliche Sterne betrachtet.

Der Umzug der Hamburger Sternwarte aus dem Hamburger Zentrum in das ländliche Bergedorf war nicht die Verlagerung eines inzwischen betagt gewordenen Observatoriums, es war vielmehr eine Neugründung: in dem merkantil ausgerichteten und nicht gerade als wissenschaftsfreundlich zu bezeichnenden Hamburger Staat entstand eine der modernsten Sternwarten Europas. Federführend in Initiative, Planung und Organisation war Richard Schorr (1867-1951), der diesem Institut seit 1892 als Observator angehörte und der es von 1902-1941 leitete.
Neben der Positionsastronomie und der Zeitbestimmung, den klassischen Arbeitsfeldern der alten Sternwarte, richtete Schorr den neuen Schwerpunkt auf die astrophysikalischen Fragestellungen. Einerseits durch die hervorragend ausgewogene und immer wieder auf den neuesten Stand gebrachte instrumentelle Ausstattung, andererseits auch durch sein organisatorisches, administratives und menschliches Geschick verstand es Schorr, die Bergedorfer Sternwarte zu einer der führenden Sternwarten zu entwickeln. Sie atmet noch heute den Geist ihres Gründers.

Ende der 1970er Jahre wurde der Hamburger Schmidt-Spiegel zum Calar Alto ans Deutsch-Spanische Astronomische Zentrum in Spanien verlagert, um interessante Objekte zu finden, die mit den größeren Teleskopen an dem Observatorium nachbeobachtet werden sollten. Dies war die Geburtsstunde einer Durchmusterung des nördlichen Himmels außerhalb der Milchstraße. Für diese Durchmusterung wurde das Teleskop mit einem Prisma vor dem Objektiv ausgerüstet, um auf Photoplatten nicht die üblichen punktförmigen Sternbilder aufzunehmen, sondern kleine, niedrig aufgelöste Spektren. Aus den Spektren auf diesen Objektivprismen-Platten konnten die Astronomen während der Auswertung in Hamburg Informationen über die Natur des Objektes gewinnen. So zeichneten sich zum Beispiel die Quasare, sehr weit entfernte leuchtkräftige Galaxien, durch zum Teil starke Emissionslinien in diesen Spektren aus.
Die Durchmusterung erhielt den Namen "Hamburg Quasar Survey" (HQS). Zwischen 1989 und 1999 lieferte diese Durchmusterung viele der hellsten neu entdeckten Quasare, die heiß begehrt für Nachbeobachtungen mit Weltraumteleskopen waren. Mit ihnen ließen sich die physikalischen Prozesse im Galaxien-Kern besonders gut untersuchen, und später stellte sich heraus, dass sie auch als Hintergrundquellen für die Untersuchung der im Vordergrund liegenden und absorbierenden intergalaktischen Materie von großer Bedeutung waren. Neben den vergleichsweise seltenen Quasaren wurden aber auch viele andere Stern- und Galaxientypen entdeckt, die von anderen Wissenschaftlergruppen weiter untersucht wurden. Durch die Durchmusterung pflegte die Hamburg Sternwarte Ende der 90er Jahre einen regen wissenschaftlichen Austausch mit vielen Gruppen auf der ganzen Welt.

Im März 1916 - kurz nach seiner Entlassung aus der Internierung als "feindlicher Ausländer" in seiner Wahlheimat Mittweida - richtete Bernhard Schmidt seine erste Anfrage nach Beschäftigungsmöglichkeiten "An die Sternwarte, Bergedorf". Damit begann Schmidts immer intensiver werdende und bis zu seinem Lebensende bestehende Bindung an die Hamburger Sternwarte. Zahlreiche kleinere und einige große Bergedorfer Projekte sicherten dem freiheitsliebenden Schmidt das wirtschaftliche Überleben, und seine unabhängig-geachtete Stellung als "freiwilliger Mitarbeiter" ermöglichten ihm eine Vielzahl von optischen und mechanischen Experimenten. Vielleicht wäre Schmidts bahnbrechende Erfindung des "Lichtstarken Komafreien Spiegelsystems" außerhalb des Kreises der Bergedorfer Astronomen und ohne die Förderung und Forderung des Sternwartendirektors Richard Schorr nicht zustande gekommen.

Die Geschichte der Magier aus dem Morgenland und "ihr" Stern hat schon Generationen von Astronomen fasziniert. Doch geben die Quellen genügend Hinweise auf ein konkretes Himmelsphänomen? Und was hat ein solches astrologisches Motiv im Neuen Testament zu suchen? Ein Blick auf das damalige astronomische Weltbild hilft beim Verständnis. Auch andere zeitgenössisch besonders beachtete Himmelsereignisse, wie der "julische Stern" geben Hinweise auf das Motiv in der Bibel. Parallele Erzählungen, wie der Geburtsstern des Sonnengottes Mithra, verweisen auf den möglichen Einfluss anderer Kulturen.