Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem Sterrenwacht Phoenix Lochem
Sterrenwacht Phoenix Facebook Sterrenwacht Phoenix Twitter Sterrenwacht Phoenix Youtube
Publiekssterrenwacht Phoenix
Ampsenseweg 10
7241 NB Lochem
Tel: 06 25 109 573
Email: info@sterrenwachtphoenix.nl

Verslag lezing Afstanden in het heelal

Minicollege afstanden in het heelal door onze medewerker en sterrenkundige Piet Bastiaansen.

Nacht van de Nacht 26 oktober 2019.
Sterrenkunde houdt zich bezig met objecten op grote en meestal onbereikbare afstanden. Maar hoe weten we die afstanden eigenlijk? In de presentatie van onze medewerker en sterrenkundige Piet Bastiaansen worden de voornaamste methoden toegelicht waarmee afstanden worden gemeten, essentieel voor de ontwikkeling van ons beeld van structuur en uitgestrektheid van het heelal. De lezing bestrijkt de geschiedenis van vanaf de Griekse filosofen die meer dan 2000 jaar geleden met eenvoudige middelen de omtrek van de aarde bepaalden en gaat door tot de huidige tijd waarin de grenzen van het zichtbare heelal worden verkend, op miljarden lichtjaren afstand. Met je linkeroog zie je een voorwerp tegen een nÚt iets andere achtergrond dan met je rechteroog. Dat komt doordat je ogen niet op dezelfde plek staan. Sterrenkundigen gebruiken dit verschijnsel, de parallax, ook om afstanden in het heelal te meten, zoals de afstand aarde-maan. Afstanden in de ruimte begonnen feitelijk met de meting van de omtrek van de aarde. De Griekse geleerde Erathosthenes was de eerste van wie is opgetekend dat hij de omtrek van de aarde berekende in stadiёn. Hij doorzag de zonnewende op 21 juni in Aswan in Egypte en concludeerde dat de aarde in ieder geval bolvormig was. Aristarchus (250 v. Chr.) overigens was de eerste astronoom van wie bekend is dat hij het heersende geocentrische wereldbeeld omvormde tot een heliocentrisch model. Tot Copernicus in de 15e eeuw waren de middeleeuwen de tijd waarin het geocentrisch wereldbeeld regeerde. Snellius mat de omtrek van de aarde door middel van zijn triangulatie van Holland: afstand Alkmaar - Breda en kwam tot een nauwkeuriger meting van de omtrek: 38.653 km: een 3,5 % afwijking. De eerste meting aarde-maan stond op naam van Hipparchos die door middel van de hoekberekening redelijk exact de afstand naar de maan bepaalde. De metingen werden steeds nauwkeuriger mede onder invloed van de invoering van het metrieke stelsel na de Franse tijd. Zo vonden de parallaxmetingen aarde-maan plaats op twee verschillende plaatsen op aarde. Uiteindelijk staat er nu een retroreflector op de maan die het zonlicht weerkaatst en zo de exacte afstand naar de aarde op elk tijdstip weergeeft. De reflector is in 1969 daar achtergelaten door de eerste bemande Apollo 11 missie. Met de derde wet van Kepler gebaseerd op Tycho Brahe eerdere aanzet daartoe konden de afstanden van de planeten tot de zon worden berekend. En kon ook de Astronomische Eenheid (afstand aarde-zon) worden geijkt. Halley gebruikte daarvoor de Venustransit. De eerste geslaagde stermeting was van Friedrich Bessel op de ster 61 Cygni met slechts 9 % afwijking. Dit deed hij door het meten van de parallax: de schijnbare verplaatsing van de betrekkelijk nabije sterren ten opzichte van de achtergrond van ver verwijderde sterren. Uit hoeveel een ster in een half jaar lijkt te bewegen ten opzichte van een verre achtergrondster, de parallax (p), kunnen we dus bepalen hoe ver weg deze ster staat. Deze schijnbare beweging aan de hemel is een heel kleine hoek, zelfs voor de meest nabije sterren, en wordt uitgedrukt in boogseconden ("). Een boogseconde is 1/3600 graad. Als je de parallax hebt gemeten en 3.26/p uitrekent, vind je de afstand van de ster in lichtjaren (lj). Voor de dichtstbijzijnde ster na de Zon (Proxima Centauri) is de parallax het grootst: p=0.77". De afstand is dus 3.26/0.772 = 4.22lj. Om het rekenen gemakkelijk te maken, maken sterrenkundigen vaak gebruik van de afstandseenheid parsec. Een parsec (1pc) is gelijk aan 3.26lj, een ster met een parallax van 1" staat dus op een afstand van 1pc, een ster met π=0.5" op 2pc, enzovoorts. GAIA, de ruimtetelescoop die in 2013 is gelanceerd met als doel de meest nauwkeurige driedimensionale kaart van de Melkweg te maken, verricht metingen met slechts 0,00002411" afwijking. Hiermee kan van 1 miljard sterren een precieze ruimtelijke positie en beweging worden bepaald. Overigens is dit nog maar 1% van alle sterren in de Melkweg. Om grotere afstanden te meten waar parallax onvoldoende nauwkeurigheid gaf, wordt gebruik gemaakt van het verschil tussen de schijnbare (waargenomen) lichtkracht van een ster en zijn absolute lichtkracht (d.w.z. niet verzwakt door afstand). Het probleem dat sterclassificaties begin 20e eeuw nog geen antwoord konden geven op de vraag naar absolute lichtkracht, werd opgelost met de ontdekking van de Periode-Lichtkracht relatie van Cephe´den. De Cephe´den zijn zeer heldere sterren. In 1912 ontdekte Leavitt in de Magelhaense Wolken dat er een verband bestaat tussen de pulsatieperiode en de absolute lichtkracht van een Cephe´de: hoe langer de periode, des te groter is de werkelijke lichtkracht van de ster. Edwin Hubble kon in 1923 voor het eerst Cephe´den identificeren in de Andromedanevel. Hiermee toonde Hubble aan dat de Andromedanevel een extern sterrenstelsel was. Inmiddels zijn met behulp van de Hubble Space Telescope Cephe´den ontdekt in sterrenstelsels op afstanden van tientallen miljoenen lichtjaar. De totale omvang van het heelal was begin 20e eeuw nog onbekend en leidde tot het Grote Debat tussen Shapley en Curtis. Hubble verschijnt dan ten tonele en berekent met de Cephe´den-relatie in spiraalstelsels ver buiten de Melkweg dat de Melkweg slechts een van de vele stelsels is . Het grappige was dat de NY Times het publiceerde nog voor de wetenschappelijke bladen. Uiteindelijk tonen Lemaţtre en Hubble aan dat door middel van de roodverschuiving de stelsels van ons vandaan bewegen in een uitdijend heelal. Een en ander leidt tot de Constante van Hubble/Lemaţtre: hoe verder hoe sneller. De leeftijd van het heelal werd met de toenmalige gegevens geschat op 2 miljard jaar. Pas in de oorlog, met de verduistering van LA, kon de leeftijd van het heelal op 4 miljard jaar worden vastgesteld. Latere metingen gaven een steeds groter en ouder heelal aan. En is nu stabiel op 13,7.

HUIDIGE MAANFASE


TWITTER
test