Unsere Sternwarte

Unsere Sternwarte ist ein wesentlicher Bestandteil unseres mathematisch, naturwissenschaftlichen Fachprofils. In ihr forschen der Nawi-Club Astronomie, die Astronomie AG und der Projektkurs Astronomie.

Sie wird betreut von Dr. Valentin Sgibnev.


Unsere Sternwarte befindet sich hinter unseren Sporthallen.

→ Geschichte unserer Sternwarte

Exkursion im Januar 2018:

Schüler/innen unseres Projektkurses Astronomie steuern das weltweit zweitgrößte bewegliche Radioteleskop des Max-Planck-Instituts Bonn in Effelsberg

Ansicht des Radioteleskops 

Rugile, Jgst. Q2, mit dem Leiter des Radio-Observatoriums, Dr. Alexander Kraus richtet das Teleskop auf den berühmten Pulsar PSR B0531+21 im Krebs-Nebel.

 

Beispiel für einen Pulsar
Vela-Pulsars (animiert), Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/PSR_B0833-45

Kosmisches Karussell

zwischen Supernovae und schwarzen Löchern

von Manfred Heise

Radioteleskop Effelsberg im Kontrollraum: Der Operateur, der Leiter des Observatoriums und der Benrather Projektkurs Astronomie. Die Schülerinnen und Schüler des Schloß-Gymnasiums haben sich seit dem Sommer vorbereitet. Jetzt dürfen Sie hier, am zweitgrößten beweglichen  Radioteleskop der Erde, selbst Messungen an Himmelsobjekten durchführen. Die Beobachtungszeiten bis tief in die Nacht (dann stört unsere technische Umwelt am wenigsten) sind seit Wochen im Beobachtungsplan des Observatoriums eingetragen.

Endlich dürfen die Jugendlichen in das „Allerheiligste“, den Steuerraum. Hinter den bodentiefen Scheiben des hohen Raumes sieht man das 100 m-Teleskop, davor nehmen Monitore die ganze Breite des Raumes ein. Erst erschlagen von der Menge der Displays, erschließt sich mit der Einführung durch den Leiter des Radio-Observatoriums Effelsberg, Dr. Alexander Kraus, die Struktur der Steuerung des Teleskops, der Überwachung und Messungen. Aufgefordert, ihr „Wunschobjekt“ zu nennen, auf das sie sich vorbereitet haben, startet die Schülerin Rugile mit dem berühmten Pulsar im Krebs-Nebel.

Am erwarteten Ort lässt sich tatsächlich eine Radioquelle orten und deren Intensität vermessen. Danach soll das Teleskop das Umfeld scannen und erstellt zeilenweise eine Sternkarte des Gebiets.

Das nächste Objekt sucht die Schülerin selbst am PC aus der Liste aus und startet die Messung. Und wie von Geisterhand bzw. Schülerinnenhand bewegt schwenken mehr als 3000 t Stahl, strahlend weiß beleuchtet, erstaunlich schnell durch die Eifelnacht, um sich für den neuen Himmelskörper zu positionieren.

Bei Exkursionen von Oberstufen-Schülern stellt sich gerne die Frage nach Getränken. Der Leiter des Observatoriums spielt mit und startet eine spektroskopische Messung: Es gibt Wasser im Weltraum! Die Spektrallinie ist schnell in einem Nebel gefunden. Die Begeisterung, dass das Spektrogramm sogar auch Alkohol zeigt, sinkt aber schnell: nur Methanol und das auch noch mehrere Milliarden Kilometer von der Erde entfernt.

Lukas (Bild) gibt die Koordinaten des Restes einer Supernova ein und mit der nächsten Messung gelingt es, deren räumliche Struktur aufzulösen. Wiederholungen mit weiteren Frequenzen im selben Gebiet lassen die Karten schärfer werden und die Überlagerung zeigt dann deutlich die Struktur der ehemaligen Supernova.

Da die Nacht noch lang ist, kann eine bunte Vielfalt zum Teil erst kürzlich entdeckter Objekte angesteuert und untersucht werden: Pulsare, Blasare, supermassive schwarze Löcher, Mikroquasare und weitere Überreste von Sternexplosionen.

Eine Messung misslingt: Das Objekt 0925+504 soll vermessen werden, aber diese Mess-Kurven sehen völlig verbeult aus. Alexander Kraus kann das Problem erklären: Der Stern ist gerade erst dabei, aufzugehen und das riesige Teleskop hat jetzt zur Hälfte noch den nächsten Eifel-Hügel im Blickfeld und nur noch zur Hälfte den Himmel. Damit verschwindet das kleine gesuchte Signal nahezu gegenüber dem breiten Spektrum an Störsignalen, die der relativ warme Hügel ausstrahlt. Also Abbruch, man müsste die Messung später in der Nacht durchführen.

Beim Planeten Uranus versucht die Gruppe schließlich Messwerte zur Bestimmung der Oberflächentemperatur zu bekommen: erfolgreich! Hier muss aber noch eine Weile mit der Unterstützung von Lisa Zimmermann (die hier in Effelsberg die Messungen für ihre Dissertation durchführte) gerechnet werden, bis ca. 200 Kelvin, also -73 °C, ermittelt sind.

Am nächsten Tag nimmt sich der Leiter der Öffentlichkeitsarbeit, Dr. Norbert Junkes, viel Zeit, die Technik der riesigen Antenne und ihrer gewaltigen Steuerung vorzuführen.

Durch Tunnel und Keller und Aufzüge gelangt die Gruppe (von links: Markus Goralczyk, Moritz Bieber, Lukas Steinebach, Leon Bereszewski, Ellen Scheffler, Chupis Victor, Rugile Venclovaite) in das Innere der Stützkonstruktion.

Leon ist völlig beeindruckt: „In 50 m Höhe im Freien, dabei noch nicht einmals in der halben Höhe des Teleskops, in der Gitterkonstruktion stehen zu können und die gewaltigen Details aus der Nähe betrachten zu können: krass!“

Zur Überraschung aller beginnt plötzlich eine muntere Karussellfahrt des 3200 t-Gerätes. Der Astronom am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, der gerade die Beobachtungszeit nutzt und das Teleskop ferngesteuert führt, hat offensichtlich eine Reihe von Objekten, die man kurz nacheinander in rascher Folge abfährt und die jeweils nur für relativ kurze Zeit vermessen werden. D. h., der 100 m-Spiegel schaut höher und tiefer in den Himmel und dies in sehr unterschiedlichen Himmelsrichtungen.

Norbert Junkes kann äußerst lebendig Geschichten um die Entdeckungen und die Entdecker der Astronomie und der Radioastronomie vermitteln. Die Schüler sind beeindruckt, wie begeistert die verschiedenen Forscher, die sie hier getroffen haben, von ihren Möglichkeiten sind und wie stolz auf die zum Teil nach jahrelangem Kampf gegen Tücken der Technik und der Physik gewonnenen und bestätigten Ergebnisse. „Sehr spannend“, meint Markus. „Gut, dass wir durch unseren Kurs doch schon ganz ordentlich vorbereitet waren. Die vielen Samstage in unserer Sternwarte zahlen sich aus.“ Und bei den großen Vorbildern der Nobelpreisträgergewinner aus Physik und Astronomie fällt auf, dass sie alle in Teams arbeiteten und Ellen drückt aus „Auch unser Kurs ist mit der gemeinsamen Arbeit, den Messungen, den Auswertungen und den Diskussionen ein wenig von einer Schülergruppe zu einer Gemeinschaft zusammen gewachsen.“

Den Nachmittag füllen die Referate der Schüler und Schülerinnen. Jeder hat ein eigenes Thema. Im Konferenzraum werden die Neutronensterne, die Pulsare usw. angesprochen und es wird darüber diskutiert, während man durch die Fenster zusieht, wie das Teleskop immer wieder seine Position ändert, weil es nämlich gerade für eine bekannte Forschergruppe Messungen zu Pulsaren durchführt. Manfred Heise, stellvertretender Schulleiter, ist beeindruckt: „Dass die Teilnehmer des Kurses jetzt an diesem Ort, an dem gerade live im Hintergrund sichtbar die Forschung auf dem Welt-Top-Level läuft, untereinander und mit den hochkompetenten Gesprächspartner diskutieren können: Toll!

Der Projektkurs Astronomie unter der Leitung unserer promovierten Astrophysikerin Dr. Lisa Zimmermann und StR’ Claudia Scheffler

Die Freiheit, die Projektkurse für Lehrer und Schüler bieten, können wir hier in ganz wunderbarer Weise nutzen.“ Und Claudia Scheffler, Physiklehrerin, ergänzt: „Im Klassenraum kann man sich schon viel Mühe mit Experimenten, Medien und Filmen geben, aber nicht Abbilder, sondern hier die reale Welt mit den Schülern und Schülerinnen zum Untersuchungsgegenstand machen zu können und der Natur mit echten Messungen auf die Spur zu kommen, stellt schon eine herausragende Möglichkeit dar.“

Und – für die Lehrer fast unglaublich – das in Effelsberg geltende weiträumige Verbot für Funkgeräte, damit die Messungen nicht ruiniert werden, bedeutet zwei Tage völliges Handyverbot – und das haben die Schüler klaglos hingenommen und überlebt!




Zusatzinformationen

Projektkurs

In der gymnasialen Oberstufe sind neben Grund- und Leistungskursen seit einer Weile auch Projektkurse zulässig. Sie dauern ein Jahr, typischerweise im letzten Jahrgang der Oberstufe. Man ist in den Kurs-Themen frei, die Schüler müssen in hohem Maße unterschiedliche eigene Arbeiten erstellen, es gibt Noten, die wie die der anderen Kurse fürs Abitur zählen.

Das Schloß-Gymnasium bietet den Schülern seit Jahren ein breites Spektrum an, das die üblichen Schulfächer verlässt. Inzwischen erweitert die Mehrheit der Schüler so ihren Fächerkanon, so dass die meisten Angebote auch eingerichtet werden können, derzeit neben der Astronomie zum Beispiel auch Jura oder Psychologie.

Neues aus der Astronomie

Die seit langem schon für möglich gehaltenen Gravitationswellen wurden erstmals im September 2015 nachgewiesen. Am 17.8.2017 ereignete sich eine Sensation: Erstmals wurden Gravitationswellen gemessen, bei denen gleichzeitig am Himmel starke elektromagnetische Emissionen sichtbar wurden. Damit konnte die Quelle lokalisiert werden und man ist sich über die Ursache einig: Es kollidierten und verschmolzen zwei Neutronensterne in der Galaxie NGC4993 im Sternbild Wasserschlange.

Sternwarte am Schloß-Gymnasium

Als Nachfolgerin der damals weltberühmten Bilker Benzenberg-Sternwarte wurde am Schloß-Gymnasium Benrath eine Schulsternwarte erbaut, früher im Schlosspark, jetzt steht sie auf dem Schulgelände an der Hospitalstraße.

Für das Schuljahr 2018/19 planen wir wieder eine Studienfahrt zum

 Radioastronomischen Observatorien auf dem Pico del Veleta bei Granada        

 
Schloß-Schüler auf dem Pico del Veleta in 2920m Höhe.

und zum

Observatorium Calar Alto (Andalusien)

Über diese Zusammenarbeit berichtet auch die

Zeitschrift Spektrum der Wissenschaft:

Astronomisches Ereignis des Jahres 2016:

Der Merkurtransit
am Montag, 9. Mai 2016

Merkurtransit.gif

Verlauf des Merkurtransits, wie es ein Beobachter von Mitteleuropa aus durch ein azimutal montiertes Sonnenteleskop mit aufrechtem und seitenrichtigem Bild beobachten könnte. Der kleine Punkt, der um 13:12 Uhr links vor die Sonnenscheibe tritt ist Merkur. Er zieht im Laufe des Nachmittags durch den unten links befindlichen Quadranten um die Sonne um 20:40 Uhr wieder zu verlassen. Die anderen kleinen Punkte sind Sonnenflecken. Diese werden am 9. Mai 2016 anders aussehen.

Obwohl Merkur alle 116 Tage zwischen Erde und Sonne hindurch läuft - der Astronom spricht von unterer Konjunktion des Merkurs mit der Sonne, steht der innerste Planet des Sonnensystems nur alle paar Jahre dabei so nahe an der Verbindungslinie Erde-Sonne, dass er als kleine schwarze Scheibe vor der Sonne steht. Man spricht dann von einem Transit oder Durchgang.

Der Transit vom 9. Mai 2016 wird global gesehen von 13:10 Uhr bis 20:44 Uhr MESZ und somit über siebeneinhalb Stunden dauern. Lokal (und auch geozentrisch) dauert das Ereignis einige Minuten weniger lang.

Es ist praktisch unmöglich den kleinen Merkur-"Punkt" vor der Sonne mit einer Sonnenfinsternisbrille zu erhaschen - der Durchmesser von Merkur erscheint nur rund einen Fünftel so gross wie derjenige der Venus bei ihrem Transit und für die Venus gilt, dass man sie gerade erkennen kann.

Deshalb gilt, dass man zur Verfolgung eines Merkurtransits ein für die Sonnenbeobachtung ausgerüstetes Amateurteleskop braucht (Objektivfilter oder Projektion des Sonnenbildes - aus Sicherheitsgründen keine Okularfilter!). Nur wer mit seinem Teleskop gut Sonnenflecken beobachten kann, ist ausreichend für den Merkurtransit gerüstet. Ein solches Teleskopp bietet unsere Sternwarte an diesem Tag.  Außerdem wird der Transit in der Aula live übertragen.

März 2015:

Ein wenig Sonnenfinsternis konnten die Schülerinnen und Schüler des Schloß-Gymnasiums erleben. Dank ihrer Sternwarte. Die meisten Schüler in Düsseldorf sind leider leer ausgegangen.”  


→ Lokalzeit und Presse

→ YouTube

Sonnenfinsternis am 20. März 2015

Wie man der Tabelle unten entnehmen kann, sind Sonnenfinsternisse in Düsseldorf nicht selten, aber - beachten Sie dazu die 3. und 5. Spalte - sind die Dauer von 139 Minuten und eine Bedeckung von 82% ungewöhnlich. Zudem weiß man nicht, welche Sonnenfinsternis bei unserem Wetter nicht ohnedies ins Wasser fällt. Die Bedeckung der Sonne beginnt um ca. 9.30 Uhr, erreicht 10.38 Uhr das Maximum und endet um 11.49 Uhr.

Da Düsseldorf zwischen Hamburg und Stuttgart liegt, kann man sich gut ausmalen,
was - gutes Wetter vorausgesetzt - zu sehen sein wird.

Wir wollen versuchen, die Sonnenfinsternis in den Klassenräumen auf der Südseite allen Schüler/innen gut beobachtbar und sicher zu präsentieren. In der Zeit, also während des 2. und 3. Blocks und der Pause, sollen die Schüler aber das Schulgebäude nicht verlassen, denn ein ungeschützter Blick in die Sonne führt zu Schädigungen des Augenlichtes, die man zunächst nicht bemerkt. Sie werden vor allem auch durch unsichtbare Strahlen im UV- und IF-Bereich der intensiven Sonnenstrahlung verursacht, die auch scheinbar dunkle Folien durchdringen kann. Daher kann man sich auf den Augenschein bei der Beurteilung des gesundheitlichen Risikos nicht verlassen.

Keiner schaut ungeschützt in die Sonne (keine Mutproben!) – auch nicht probeweises Blinzeln!!!

Geometrie der Sonnenfinsternis

Nur ein kleiner Streifen (Pfad der Totalität) gerät in den Kernschatten des Mondes,

in dem die Sonnenfinsternis total ist.

Weil der Mond nicht in einem perfekten Kreis um die Erde wandert, sondern in einer Ellipse, schwankt der Abstand zwischen Erde und Mond zwischen 221.000 und 252.000 Meilen. Dadurch scheint auch die Größe des Mondes um bis zu 13 Prozent zu- oder abzunehmen. Ist der Mond bei einer Finsternis gerade an einem erdfernen Punkt seiner Bahn, reicht sein innerer Schattenkegel nicht ganz bis zur Erde. Ein Beobachter in diesem so genannten Pfad der Annularität sieht daher noch immer den äußeren Sonnenbereich als leuchtenden Ring.

Weniger als 70 Mal in einem Jahrhundert passen alle Faktoren zusammen, dann steht der Mond an der richtigen Stelle und im richtigen Abstand und sein Kernschatten erreicht uns - eine totale Sonnenfinsternis beginnt. Aber nur an ausgewählten Orten im “Pfad der Totalität”.

Januar-Februar 2015  

How to see Comet Lovejoy, plus best photos!

Comet Lovejoy, on January 9, 2015. Credit: Tom Wolf

Der Komet C/2014 Q2 (Lovejoy) steigt ab Neujahr steil den Himmel empor und kann am Abend beobachtet werden: mit möglicherweise 4½ Grössenklasse ist er von dunklen Standorten aus problemlos von bloßen Augen auszumachen. Er durchläuft die Sternbilder Eridanus, Stier, Widder und Dreieck.  

  himmel1.JPG

Quelle: http://news.astronomie.info/sky201501/kometen.html 

Was noch über Benrath zu beobachten ist, findet man z.B. hier  http://www.astronomie.de/der-himmel-aktuell/  oder hier http://news.astronomie.info/ai.php/bulletin/90000 

 Sternwarte Benzberg am Schlossgymnasium  ist am 30.01 und am 6.02.2015 ab 21:00 Uhr geöffnet.  

 Das Wetter der letzten Wochen spielt leider nicht mit. Nur in der Nacht vom 18. zum 19. Januar war über Benrath ein besonders klarer Himmel.

Seit vielen Jahren kooperieren wir mit dem

Observatorium Calar Alto (Andalusien)


Schloß-Schüler in Vorbereitung auf eine Sternennacht auf dem Calar Alto

Und seit 2012 sind wir auch wiederholt Gäste beim

 Radioastronomischen Observatorien auf dem Pico del Veleta bei Granada        

 
Schloß-Schüler auf dem Pico del Veleta in 2920m Höhe.

Über diese Zusammenarbeit berichtet auch die

Zeitschrift Spektrum der Wissenschaft:

Geschichte der Sternwarte

Im Jahr 1843 errichtete Johann Friedrich Benzenberg, Professor für Physik und Astronomie am Düsseldorfer Lyzeum, eine private Sternwarte, die er „Charlottenruhe“ nannte. Benzenberg führte hier selbst Himmelsbeobachtungen durch. Hauptinstrument war ein Refraktor mit 1,8 m Brennweite, der zur Vermessung von Sternpositionen mit einem Kreismikrometer ausgestattet war.

1851 übernahm die Leitung der Sternwarte Karl Theodor Robert Luther. Luther führte insbesondere Positionsbestimmungen von Planeten und Asteroiden durch. Die Daten stellte er anderen Sternwarten zur Bahnbestimmung der Himmelskörper zur Verfügung.

Am 17. April 1852 entdeckte er den Asteroiden (17) Thetis. In den folgenden drei Jahren entdeckte Luther die Asteroiden (26) Proserpina, (28) Bellona und (35) Leukothea. Nach der vierten Entdeckung erhöhte ihm der Düsseldorfer Gemeinderat sein Gehalt, das bis dahin 200 Taler jährlich betragen hatte. Von 1854 bis 1857 überarbeitete Luther einen Sternkatalog für die Berliner Königliche Akademie der Wissenschaften.

1943 wurde die Sternwarte während eines Bombenangriffs zerstört. Der ausgeglühte Rest des Fernrohres steht heute als Erinnerung vor dem Westturm von Alt St. Martin. Wenn man durch das Rohr sieht, erblickt man den Wetterhahn auf dem Kirchturm.

Zur Erinnerung an die ehemalige Sternwarte und zu Ehren der dort tätig gewesenen Astronomen finden sich heute in der Nähe der historischen Stätte die Straßenbezeichnungen Benzenbergstraße, Robert-Luther-Straße, Merkurstaße, Neptunstraße, Planetenstraße und Sternwartstraße.

Ostern 1907 wurde das Schloß-Gymnasium Benrath als „Höhere Knabenschule“ im Gebäude des 1933 abgerissenen alten Benrather Bürgermeisteramts an der Hildener Straße, Ecke Paulistraße eröffnet. Es war und blieb für Jahrzehnte eine reine Jungenschule.

Ab 1911 wurden die Schüler nach und nach im rechten Schlossflügel des Benrather Schlosses untergebracht, das die Benrather unmittelbar zuvor dem preußischen Staat abgekauft hatten.

1957 – 2002

1957 begann Dr. Wolfgang Alt, Mathematik und Physiklehrer mit dem Bau einer neuen Sternwarte im Schlosspark.

Teleskop im Eigenbau

Sternwarte am Schloß - Modell

Diese Sternwarte, die man im Volksmund als „Neue Benzenberg-Sternwarte“ schnell nannte, wurde im September 1959 eingeweiht.

Ab 2002

Als die Schule restaurierungsbedürftig wurde, bekam sie 1980 einen Neubau auf der

Hospitalstraße, den sie sich mit der Realschule Benrath teilt. Das neue Gebäude befindet sich in ca. 1km Entfernung zum Schloss. Diese Tausend Meter trennten jetzt die „neue“ Schule und die „alte“ Sternwarte.

Das war der Anfang einer neuer Zeitrechnung für die Benzenberg-Sternwarte, da die neue Eigentümern des Schlosses fanden die Sternwarte als eine Landschaftsstörung und die Sternwarte musste dem Renovierungsplan des Parks weichen.

Neue Sternwarte - Modell


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