Fackeln
Fackeln sind helle Gebiete in der Photosphäre der Sonne. Sie treten oftmals um Sonnenfleckengruppen auf.
Fermion
In der Quantenmechanik wird ein Teilchen, dessen Spin ein ungerades Vielfaches von 0.5beträgt ,als Fermion bezeichnet. Insbesondere gehören Elektron, Proton, Neutron und Neutrino in diese Klasse.
Nach W. Pauli können in einem quantenmechanischen System (z.B. Atom) nie zwei ununterscheidbare Fermionen denselben Zustand besetzen.
Damit erklären sich die Eigenschaften eines Atoms ebenso, wie der Widerstand des Elektronengases des Weissen Zwergs gegen die enorme Schwerkraft.
Finsternis
In der Astronomie spricht man von einer Finsternis, wenn ein Himmelskörper teilweise oder vollständig hinter einem nicht leuchtenden Körper oder in dessen Schatten verschwindet.
Finsternisjahr
Das Finsternisjahr ist geozentrisch gesehen die Zeitspanne, die die Sonne bei ihrer Wanderung rund um den Zodiakus im Mittel braucht, um von einem Mondknoten wieder zu diesem zurückzukehren. Da sich die Mondknoten rückläufig entlang der Ekliptik bewegen, also der Sonne entgegen laufen, dauert das Finsternisjahr deutlich weniger lang als beispielsweise das siderische Jahr. Das Finsternisahr dauert 346 Tage 14 Stunden 52 Minuten und 55 Sekunden.
Flares
Von einem Flare spricht man bei einer rasch ansteigende und wieder abklingenden Leuchterscheinung, ähnlich einer Leuchtkugel. Das bekannteste Beispiel sind die Reflexionen von Sonnenlicht an den Iridium-Satelliten, den Iridium-Flares.
Bei den Flares der Sonne (oder eines Sterns ) handelt es sich um plötzliche Strahlungsausbrüche in den äusseren Schichten, die einige Minuten bis einige Stunden dauern können. Dabei wird von der Gammastrahlung bis zu den Radiowellen verstärkt Strahlung beobachtet. Auch energiereiche atomare Partikel (Elektronen, Protonen, Heliumkerne) können emittiert werden.
Fluchtgeschwindigkeit
Als Fluchtgeschwindikeit v bezeichnet man diejenige Geschwindigkeit, die mindestens erreicht werden muss, um aus einer bestimmten Entfernung r von der Mitte eines Planeten oder Sonne der Masse M dessen Schwerkraft zu überwinden. Das bedeutet, dass er mit der Fluchtgeschwindigkeit als Startgeschwindigkeit nie mehr zum Planeten zurück fallen wird. Sie kann mit folgender Formel berechnet werden:
v = sqrt(2GM/r)
wobei G die Gravitationskonstante ist. Für den Start vom Erdboden ist v=11.3 km/s nötig. Für die Flucht aus dem Sonnensystem von der Erdbahn aus muss 42 km/s erreicht werden.
Fly-By
Um Raumsonden Schwung zu verleihen und damit Energie zu sparen, werden sie in einer engen Bahn um die Erde gelenkt, bevor sie den Orbit in Richtung ihres Bestimmungsortes verlassen. Die leichte Sonde nutzt dabei die Gravitation des massereichen Körpers, den sie umfliegt, um zu beschleunigen und/oder ihre Flugbahn entsprechend zu verändern. Dieses Manöver wird nicht nur mithilfe der Erde genutzt, sondern wurde unter anderem auch bei Cassini angewandt, die Jupiter nutzte, um Schwung in Richtung Saturn aufzunehmen und so Treibstoff zu sparen.
Bei verschiedenen Raumsonden konnte bei diesem Vorbeiflug (auf Englisch Fly-By oder Swing-By genannt) an der Erde je ein unerwarteter Anstieg der Austrittsgeschwindigkeit festgestellt werden, welche als Vorbeiflug-Anomalie (Englisch: Fly-By-Anomalie) bezeichnet wird.
Fly-By-Anomalie
Bei verschiedenen Raumsonden konnte bei engen Vorbeiflügen an der Erde oder Planeten (auf Englisch Fly-By oder Swing-By genannt) je ein unerwarteter Anstieg der Austrittsgeschwindigkeit festgestellt werden, die als Vorbeiflug-Anomalie (Englisch: Fly-By-Anomalie) bezeichnet wird.
So kamen Spekulationen über eine mögliche Anisotropie der Lichtgeschwindigkeit, einen unbekannten Aspekt der Gravitation und über Dunkle Materie als Erklärungsansätze ins Spiel. Wie sich jedoch herausstellte, ist des Rätsels Lösung weit einfacher und durchaus im Rahmen der konventionellen Physik angesiedelt: So berücksichtigt die Software, die das Jet Propulsion Laboratory der NASA verwendet, zwar relativistische Effekte (Allgemeine Relativitätstheorie), jedoch nicht zur Gänze. Dies führt dazu, dass die Rotation der Erde außer Acht gelassen wird.
Mblelek vom französischem Kernforschungszentrum CEA-Saclay führt die Abweichungen der tatsächlichen Messwerte auf eben diese unvollständigen Berechnungen zurück und konnte im März 2009 mathematisch zeigen, dass die Fly-By-Anomalie verschwindet, sobald Aspekte der Speziellen Relativitätstheorie in die Kalkulationen eingebunden wird.
Fokalebene
Jeder Brennpunkt eines Fernrohr- oder Fotoobjektives liegt in der Fokalebene. Sie liegt bei den meisten Fernrohrtypen rechtwinklig zur optischen Achse, stellt jedoch meist keine Ebene dar, sondern ist mehr oder weniger gekrümmt.
Gamma-Ray-Burster
Dabei handelt es sich um gewaltige Explosionen in der Tiefe des Weltraums jenseits unserer Milchstrasse, die bis an den Rand des prinzipiell einsehbaren Weltalls festgestellt werden können. Man beobachtet dabei eine kurzzeitig aufleuchtende Strahlungsquelle im Bereich der Gammastrahlen.
Die Intensität steigt dabei über 0.01 bis 1 Sekunde plötzlich an und dauert 0.01 bis 100 Sekunden. Die meiste Energie wird dabei im Bereich der harten Röntgenstrahlung freigesetzt. Die dabei insgesamt freigesetzte Energie übertrifft die einer Supernova.
Als Ursache wird die Kollision zweier Neutronensterne sowie eines Neutronensterns mit einem schwarzen Loch vermutet. Auch ein spezieller Typ von Supernova mit relativistisch schnell ausgestossenen Gasen ist als Ursache vorstellbar.
Ganymed
Ganymed ist mit 5276 km Durchmesser der grösste Mond im Sonnensystem. Er ist sogar noch grösser als die Planeten Merkur und Pluto. Ganymed umkreist in 1069000 km Distanz den Planeten Jupiter einmal in 7.155 Tagen. Eine hunderte km dicke Eisschicht umgibt Ganymed, die auch etliche Einschlagkrater aufweist. Unter dem Eis mag es ein Mantel aus flüssigem Wasser oder eine Art zähflüssiges Eis geben.
Darunter gibt es eine felsige Schale, die einen Eisen-Nickel-Kern umgibt. Ganymed besitzt ein Magnetfeld von etwa 10% der Stärke des Magnetfelds der Erde.
Ganymed kann wie die übrigen Galileischen Monde des Jupiters leicht von der Erde aus beobachtet werden. Schon ein auf ein Stativ fixiertes Fernglas zeigt Ganymed als Sternchen neben Jupiter.
Gegenschein
Durch interplanetaren Staub verursachtes sehr schwaches nebliges Objekt etwa 20 Grad entlang der Ekliptik um den Punkt, der zur Sonne in Opposition steht.
GMT
Bezeichnung für Greenwich Mean Time, man nennt sie auch Weltzeit. Es handelt sich (bis auf eine Sekunde) um die mittlere Ortszeit des Meridians von Greenwich (London). Die Mitteleuropäische Zeit MEZ geht der Weltzeit GMT um eine Stunde vor, die Mitteleuropäische Sommerzeit geht um 2 Stunden gegenüber GMT vor. Beispiel: Wenn es in Berlin während der Sommerzeit zwei Uhr am Nachmittag ist (14 Uhr), dann ist es 12 Uhr GMT.
Galaxie
Galaxien, auch Welteninsel oder Milchstrassensysteme genannt, sind Ansammlungen von einer Milliarde bis einer Billion Sterne, welche sich alle um ein gemeinsames Zentrum bewegen. Der Durchmesser unserer Galaxie beträgt etwa 100'000 Lichtjahre. Es gibt auch wesentlich kleinere aber auch noch grössere Galaxien. Die Bezeichnung «Galaxis» wird meist nur für unsere eigene Milchstrasse verwendet.
Galileische Monde
Jupiter und seine Monde. Io, Ganymed, Europa und Kallisto.
Die vier grossen Monde des Jupiters heissen von innen nach aussen Io, Europa, Ganymed und Kallisto. Schon ein gutes Fernglas (auf Stativ, oder sonstwie ruhig gestellt) zeigt sie als Sternchen neben Jupiter. Im Laufe einer Nacht kann man ihre Bewegungen gut verfolgen. Eine der faszinierendsten Erfahrungen am Teleskop ist die Beobachtung des Schattens eines der Monde, wie er im Laufe einer Stunde als dunkler Flecken über die Jupiterscheibe zieht. Das gute Dutzend weiterer Monde des Jupiters sind sehr viel kleiner (<200 km) als die vier grossen. Selbst für den mit teuren Teleskopen und CCD-Kameras ausgerüsteten Amateur ist die Beobachtung der kleinen Jupitermonde eine Herausforderung.
Gamma-Ray-Burster
Dabei handelt es sich um gewaltige Explosionen in der Tiefe des Weltraums jenseits unserer Milchstrasse, die bis an den Rand des prinzipiell einsehbaren Weltalls festgestellt werden können. Man beobachtet dabei eine kurzzeitig aufleuchtende Strahlungsquelle im Bereich der Gammastrahlen. Die Intensität steigt dabei über 0.01 bis 1 Sekunde plötzlich an und dauert 0.01 bis 100 Sekunden. Die meiste Energie wird dabei im Bereich der harten Röntgenstrahlung freigesetzt. Die dabei insgesamt freigesetzte Energie übertrifft die einer Supernova. Als Ursache wird die Kollision zweier Neutronensterne sowie eines Neutronensterns mit einem schwarzen Loch vermutet. Auch ein spezieller Typ von Supernova mit relativistisch schnell ausgestossenen Gasen ist als Ursache vorstellbar.
Ganymed
Ganymed ist mit 5276 km Durchmesser der grösste Mond im Sonnensystem. Er ist sogar noch grösser als die Planeten Merkur und Pluto. Ganymed umkreist in 1069000 km Distanz den Planeten Jupiter einmal in 7.155 Tagen. Eine hunderte km dicke Eisschicht umgibt Ganymed, die auch etliche Einschlagkrater aufweist. Unter dem Eis mag es ein Mantel aus flüssigem Wasser oder eine Art zähflüssiges Eis geben. Darunter gibt es eine felsige Schale, die einen Eisen-Nickel-Kern umgibt. Ganymed besitzt ein Magnetfeld von etwa 10% der Stärke des Magnetfelds der Erde.
Ganymed kann wie die übrigen Galileischen Monde des Jupiters leicht von der Erde aus beobachtet werden. Schon ein auf ein Stativ fixiertes Fernglas zeigt Ganymed als Sternchen neben Jupiter.
Gegenschein
Durch interplanetaren Staub verursachtes sehr schwaches nebliges Objekt etwa 20 Grad entlang der Ekliptik um den Punkt, der zur Sonne in Opposition steht.
Geodätische Koordinaten
Geodätische Koordinaten sind Länge und Breite eines Punktes auf der Erdoberfläche, gemessen bezüglich der geodätischen Vertikalen. Die geozentrische geographische Breite B und die geodätische Geographische Breite G sind über die Gleichung: tan(B)= (1-e*e)*tan(G) verknüpft, wobei e die Exzentrizität des Rotationsellipsoids Erde ist. Es ist e=0.006717.
Geozentrische und Geodätische Koordinaten sind über die folgenden Gleichungen verknüpft:
geozentrisch geodätisch
x = a*r*cos(B)*cos(Länge) = (a*C+h)*cos(G)*cos(Länge)
y = a*r*cos(B)*sin(Länge) = (a*C+h)*cos(G)*sin(Länge)
z = a*r*sin(B) = (a*S+h)*sin(G)
sqr(x) := x*x, f = Abplattung
C = Wurzel(sqr(cos(G)) + sqr(1-f)*sqr(sin(Länge)))
S = C*sqr(1 - f), e = Wurzel(2*f - sqr(f))
a = Äquatorradius,
r = Distanz zum geozentrischen Koordinatenursprung
(Distanz zum Erdmittelpunkt) in Einheiten von a;
h = Geodätische Höhe.
Für das im GPS (Global Positioning System) verwendete
geodätische Referenzsystem (WGS 84) wird folgendes
Ellipsoid verwendet:
a = 6'378'137 m, 1/f = 298.257223563
Die IAU (International Astronomical Union) empfahl 1976
das Ellipsoid mit a = 6'378'140 m, 1/f = 298.257
Geoid
Das Geoid ist ein im Vergleich zu der Erdkugel verbessertes Modell der Form der Erde. Es handelt sich um eine Aquipotentialfläche (im allgemeinen eine gekrümmte Fläche, auf der die Kraftwirkung der Schwerkraft auf jedem Punkt der Fläche senkrecht steht). Auf dem offenen Ozean entspricht das Geoid dem mittleren Wasserstand (d.h. über die Gezeitenschwankungen gemittelt) des Ozeans. Für das Festland kann man sich ein Netz von mit dem Meer verbundene Kanälen vorstellen, deren Wasserspiegel das Geoid definiert.
Geometrische Position
Die geometrische Position eines Gestirns ist die Position bezogen auf den Erdmittelpunkt, den wahren Äquator und Äquinoktium aber ohne Berücksichtigung der Aberration und Lichtlaufzeit.
Geostationäre Bahn
Knapp über der Erdatmosphäre beträgt die Umlaufzeit eines Satelliten 90 Minuten, der Mond braucht in 380'000 km Entfernung einen Monat für einen Umlauf. Die Umlaufzeit nimmt also mit zunehmender Entfernung von der Erde zu.
Es muss also eine Umlaufbahn geben mit einer Umlaufzeit die genau ein (Stern-)Tag beträgt. Ein solcher Satellit steht für einen Beobachter auf der Erde immer an derselben Stelle am Himmel. Deshalb sind alle Fernsehsatelliten auf dieser Bahn.
Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Satellitenschüssel der Bewegung des Satelliten nachzuführen. Geostationäre Satelliten befinden sich 36'000 km senkrecht über dem Äquator und haben eine Umlaufzeit von 23 Stunden 56 Minuten und 24 Sekunden.
Natürlich werden die Bahnen von Unregelmässigkeiten im Erdkörper sowie durch die Anziehung von Sonne und Mond gestört, so dass die Position von der Bodenstation periodisch korrigiert werden muss.
Geozentrische Koordinaten
Länge und Breite eines Punktes auf der Erdoberfläche relativ zum Erdmittelpunkt. Sie haben ihre Entsprechung in den Himmelskoordinaten Rektaszension und Deklination.
Gleichung des Äquinoktiums
Gleichung des Äquinoktiums ist die Rektaszension des mittleren Äquinoktiums bezogen auf den wahren Äquator und wahres Äquinoktium. Anders ausgedrückt ist es die Differenz zwischen scheinbarer Sternzeit und mittlerer Sternzeit.
Grand Tour
Unter Ausnützung des Geschwindigkeitszuwachs bei geschicktem Vorbeiflug an einem Planeten, kann man bei günstiger Konstellation von Planet zu Planet fliegen. In diesem Jahrhundert ergab sich die Möglichkeit, mit einem Start Ende der 70er Jahre alle äusseren Planeten d.h. Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun mit demselben Raumschiff zu besuchen, wobei nur der Treibstoff für den Flug bis zum Jupiter aufgewendet werden muss.
Dieser Flug wurde schliesslich von der Raumsonde Voyager II realisiert, Sie startete am 20. August 1977. Im Juli 1979 flog sie an Jupiter, im August 1981 an Saturn, im Januar 1986 an Uranus und schliesslich im August 1989 an Neptun vorbei.
Die Konstellation der Planeten wiederholt sich erst wieder im Jahre 2155. Dazwischen muss man via Jupiter direkt zum gewünschten, ausserhalb des Jupiter seine Bahn ziehenden Planeten fliegen.
Granulation
Die körnige Struktur der Oberfläche (Photosphäre) der Sonne wird als Granulation bezeichnet. Sie entsteht durch turbulenten, konvektiven Wärmetransport ("brodeln"

. Es sind aus etwas tiefer gelegenen Schichten der Sonne aufsteigende heisse Gasblasen. Granulen sind etwa 1000 km gross und leben etwa 10 Minuten.
Gravitation
Newton hat erkannt, dass zwischen zwei Körpern eine Kraft wirkt, die proportional zum Produkt (d.h. die eine Masse mal die andere) beiden Massen, die wir mit m1 und m2 bezeichnen, ist. Ausserdem ist die Kraft F umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes r zwischen den beiden Massen ist.
Als Formel:
F = G x M1 x M2 / (r x r)
G= 6.673.10-11 heisst Gravitationskonstante (Einheit von G: Nm2kg-2).
Newton stellte dieses Gesetz gegen Ende des 17. Jahrhunderts auf. Er konnte mit diesem Gesetz die drei Keplergesetze auf ein einfaches allgemein geltendes Naturgesetz zurückführen und insbesondere die Bewegung der Himmelskörper mit einem auch auf der der Erde geltenden Prinzip erklären.
Der (astronomische) Himmel unterschied sich nun nicht mehr grundsätzlich von der Erde.
Gravitationsstabilisierung
Nur der Schwerpunkt eines länglichen Satelliten ist schwerelos. Am der Erde abgewandten Ende überwiegen die Fliehkräfte, am der Erde zugewandten Ende überwiegt die Schwerkraft, so dass die vertikale Ausrichtung des Satelliten einen stabilen Gleichgewichtszustand darstellt. Der Mond ist ebenfalls gavitationsstabilisiert, er zeigt immer dieselbe Seite zur Erde.
Greenwich Sterndatum
Abkürzung: GSD
Das GSD ist die Anzahl Sterntage, die seit Beginn der julianischen Tageszählung (JD = 0.0) vergangen sind.
Gregorianischer Kalender
Der heute gebräuchliche Kalender wurde von Papst Gregor XIII im Jahre 1582 eingeführt. Bis zur Einführung des gregorianischen Kalenders galt der julianische Kalender, bei dem in jedem vierten Jahr ein 29. Februar eingeschoben wurde.
Die ab 1582 geltende Regelung zerlegt die Dauer des Jahres von 365.2425 Tagen in 365 + 1/4 - 1/100 + 1/400 Tage.
Deshalb wird die Schaltjahrregel wie folgt ergänzt: In jedem vollen Jahrhundert, das nicht durch 400 teilbar ist, entfällt der Schalttag (29. Februar).
Das Jahr 1900 war deshalb kein Schaltjahr, das Jahr 2000 wird aber eines sein. Die gregorianische Kalenderreform strich außerdem ein paar Tage aus dem Kalender um den astronomischen Frühlingsanfang wieder auf den 21. März zu legen:
Es wurde erlassen, daß auf den 4. Oktober 1582 der 15. Oktober 1582 zu folgen hat.
Grosse Mauer
Es handelt sich dabei um eine Art Mauer aus etwa 2000 Galaxien in 500 Mio. Lichtjahren Entfernung. Die grosse Mauer ist 500 Mio. Lichtjahre lang und 200 Mio. Lichtjahre breit aber nur 15 Mio. Lichtjahre tief.
Grössenklasse
Die Astronomen geben die Helligkeit eines Sterns in Grössenkassen an.
Klasse 0 sind die allerhellsten, z.B. die Vega,
6 die noch knapp von blossem Auge sichtbaren Sterne
und ein Stern 12. Grösse ist gerade noch mit kleineren Amateurteleskopen erkennbar.
Wenn der Astronom von (Stern-) Grössen spricht, meint er meistens ihre Helligkeit und nicht ihren Durchmesser. Offizielle Definition nach V. Pogson:
Verhalten sich die mit einem Photometer gemessenen Strahlungsströme zweier Sterne wie S1/S2, so ist die Differenz ihrer scheinbaren Helligkeit m1 - m2 = -2.5log(S1/S2)
Beispiel:
Ein Unterschied von 5 Grössenklassen bedeutet,
dass S1 100x schwächer leuchtet als S2.