Terug naar hoofdpagina astronomie      Naar astronomie

 

2010 - Informatie over de cursus sterrenkunde op de Vesta Sterrenwacht Oostzaan

 

 

Dinsdag
7 september

Les 1: Inleiding en historie

Op dinsdag 7 september hebben 8 cursisten plaats genomen in de schoolbanken van de Vesta Sterrenwacht in Oostzaan.
De cursus sterrenkunde is deze avond van start gegaan met o.a. een overzicht van de historie van waarnemingen en het begrip afstand en tijd in het heelal. Er zijn inscripties gevonden in steen, die de zonneverering en de posities van de planeet Venus vermelden, 3000 jaar voor onze jaartelling. Het bestuderen van de hemellichamen is dan ook een van de oudste wetenschappen. In een tijdsbestek van 2 uur wandelden we via Ptolemeus naar Coupernicus en Galilei om te eindigen bij de huidige technologische mogelijkheden om sterren te bestuderen. De enorme en onvoorstelbare uitgestrektheid van het heelal kwam aan de orde bij het begrip afstanden. Een avond vol van historie en lichtjaren.
 

Dinsdag
14 september

Les 2: De sterrenhemel, magnitude

De sterrenhemel- magnitude- sterrenbeelden en de beweging van sterren....... het kwam deze avond allemaal aan de orde.
Magnitude loopt van (zeer helder)-26 tot 0 en verder naar +5 (nog net met het blote oog zichtbaar). Op de foto hier rechts zie je de dubbelster Sirius met een magnitude van -1,46.  Onze zon heeft op een onbewolkte dag een magnitude van -26,5, wat men ook noteert als -26m,5 of -26,5 mag, de volle maan heeft op een heldere nacht een magnitude van -12,5. De zon "komt op" in het oosten maar....  het is de draaiing van de aarde dat dit veroorzaakt. Ten opzichte van elkaar bewegen de sterren maar..... de beweging is zo langzaam dat er in een mensen leven niets van te merken is. De hele sterrenhemel is in kaart gebracht. Als de zon 10x verder van ons zou staan, dan is haar helderheid 100x zwakker geworden. Omgekeerd: een ster die 10x dichterbij staat dan een even andere helder ster, is 100x zo helder aan de hemel, als die andere ster. De informatie was weer zoveel, dat we "sterretjes zagen".
 

Dubbelster Sirius

Dinsdag
21 september

Les 3: De zon

Vandaag hebben we geleerd wat de zon is en wat we er nu van weten.
De zon is één van de vele miljarden sterren in het heelal. Doordat de aarde op een betrekkelijk korte afstand (150 miljoen kilometer) om deze ster heen draait, zijn we in staat dit hemellichaam intensief te bestuderen.
Aan de orde kwam deze avond o.a. zonneonderzoek- het spectrum (Met recht heeft men het spectrum wel eens de "schatkamer van de astronoom" genoemd) eigenschappen van de kleuren- absorptie / heldere en donkere lijnen,  elementen in de zon (De intensiteit van de lijnen vertelt iets over de mate, waarin de elementen aanwezig zijn in de ster. Uit de breedte van de lijnen kan men iets bepalen betreffende de omwentelingssnelheid van de ster, uit een verschuiving van de lijnen weet men de snelheid waarmee een ster zich ten opzichte van ons beweegt. Het spectrum is dus een zeer belangrijk middel om bepaalde zaken over sterren te weten te komen), fotosfeer en corona . Al met al weer een zeer interessante cursusavond.
 

Spectrum van het zon licht, gebroken via  een prisma

 

Dinsdag
5 oktober

Les 4: De planeten deel 1

Ons eigen zonnestelsel, dat was het thema van deze avond. Gezien vanuit onze eigen aarde- naar de zon toe- komen de binnenplaneten Venus en Mercurius aan de orde. Maar ook de buitenplaneten "aan de andere kant van de aarde"- van de zon af- Mars Jupiter en Saturnus, compleet met z'n 4 ringen en 60 manen. De planeten Uranus en Neptunus komen o.a. volgende week aan de orde. Ook de planetoiden, duizenden rotsblokken tussen Mars en Jupiter hebben zo hun eigen mysterie. Men acht het niet uitgesloten dat het resten zijn van een vroeger planeet. Verder kwam "rotatiesnelheid" - "periodieksnelheid" - "Astronomische eenheid" (gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon= 150 miljoen km) en de impact van meteorieten op onze aarde. Een meteoriet van 1 km doorsnede veroorzaak bij inslag een "wereldramp". Een meteoriet van 6 km doorsnede is dodelijk voor al het leven op aarde. (Het einde van het dinosaurustijdperk was hier een voorbeeld van) De avond werd weer afgesloten met een mooie film, ditmaal over ............onze planeten.

Mercurius, Venus, Aarde
en Mars op dezelfde schaal

Dinsdag
12 oktober

Les 5: De planeten deel 2

Het vervolg op het onderwerp "Ons zonnestelsel".
Tot de 16e eeuw was men, bij gebrek aan optische instrumenten, niet op de hoogte van de planeten Uranus, Neptunes en Pluto. Met het blote oog zijn deze niet waar te nemen. Vanaf de 16e eeuw kreeg men hulp van kijkers. Uranus (met z'n 23 manen) werd in 1690 voor het eerst waargenomen door John Flamsteed. Deze Engelse astronoom veronderstelde dat het om een ster in het sterrenbeeld Stier (Taurus) ging en noemde zijn ontdekking "34 Tauri". Rond 1769 werd Uranus in totaal 12 keer waargenomen door Pierre Lemonnier, maar ook deze astronoom meende een ster te zien. De officiële ontdekking staat op naam van William Herschel die op 13 maart 1781 het object als planeet kwalificeerde.  De avond bracht verder onderwerpen als: Rotsplaneten (
dichtbij de zon), gasplaneten (ver van de zon ), 120 gedetecteerde universele elementen (De 50 zwaarste elementen zijn afkomstig van Super Nova's ), Pluto- de dwergplaneet of ijsplaneet,de Oortwolk (is een wolk van vele miljarden komeetachtige objecten rondom ons zonnestelsel. Deze objecten bestaan waarschijnlijk grotendeels uit steen en ijs en bevinden zich op een afstand van ongeveer 50.000 tot 100.000 astronomische eenheden (AE), dus tussen de 1 à 2 lichtjaar. Dat betekent dat, als andere sterren ook zo'n wolk hebben, de wolken van nabijgelegen sterren in elkaar overlopen.
), De kuipergordel (is een gordel van vele miljarden komeetachtige, uit steen en ijs bestaande objecten, transneptunisch object genoemd, voorbij de baan van de achtste planeet van ons zonnestelsel, Neptunus. De gordel bevindt zich op 30 AE tot 50 AE afstand van de zon.) en aardscheerders (is een planetoïde met een zodanige baan om de Zon dat deze de baan van de Aarde kruist, althans zeer dicht bij de Aarde in de buurt kan komen.) De avond werd weer afgesloten met een mooie film, ditmaal o.a. over de geweldig mooie opnamen gemaakt door de "Voyager 2" van de buitenplaneten.

De Kuipergordel op ca. 40AE

Dinsdag
19 oktober

Les 6: reizen in de tijd

Reizen in de tijd, dat was het onderwerp van deze avond.
We "beperkte" ons tot de Speciale relativiteitstheorie met als uitgangspunt de welbekende formule E=MC². En  dat was dan ook de enigste formule, verder geen saaie wiskundige wetenschap vol met moeilijke getallen etc. Het werd een avond vol met voorbeelden, uitleg en discussie. Daardoor werd het begrip "relativiteitstheorie" op een interessante en begrijpelijke manier duidelijk gemaakt. De lichtsnelheid
(exact 299.792 km/sec.en voor het gemak 300.000 km/sec.) is een maximale natuurconstante en staat voor de "C". Met andere woorden: als een voertuig een snelheid zou hebben van 295.000 km/sec. en je gooit een balletje met een snelheid van 10.000 km/sec.  (hoe krijg je het voor elkaar) dan is de snelheid van dat balletje GEEN 305.000 km/sec!!!!!!!!!!!!.
Vanuit ons drie dimensionale wereld (lengte- breedte en dikte) voegen we de 4e dimensie "tijd" toe. Met vele voorbeelden werd aan deze belangrijke factor uitleg gegeven als combinatie snelheid en tijd, reizen in de tijd (tweeling paradox) en de uiteindelijke conclusie: vanuit welke situatie vind de waarneming plaats, , snelheid / tijd is dus relatief. Snelheid heeft ook gevolgen voor de massa van een object. Bij 270.000 km/sec. is 1kg------> 4 kg gewicht. Bij 300.000 km/sec is 1kg ----- > oneindig zwaar en dat kan dus niet. Ook dit gegeven is een belangrijk onderdeel van de relativiteitstheorie. De avond werd weer afgesloten met een film, ter verduidelijking van hetgeen we allemaal hebben geleerd. Al met al een zeer interessante en begrijpelijke avond,
                                        met dank aan Albert Einstein.
Dinsdag
26 oktober

Les 7: Astronomische instrumenten

Ook al konden we  vanwege zware bewolking en lichte regen de kijkers zelf niet gebruiken, het was wel het onderwerp van deze avond.
Reflectorkijkers (licht wat in de kijker komt wordt door spiegels gereflecteerd= een opensysteem) en Refractorkijkers (telescoop met een 2- lenzenstelsel, het objectief en het oculair= is een geslotensysteem)  kwamen o.a aan de orde. De begrippen als afstand- objectief- oculair- brandpunt- azimutalekijker en parallactischemontering  probeerden zich via de gehooringangen een weg te banen naar het begrijpende deel in onze hersenen. Zelfs de formule V=∫ob:∫oc (vergroting = brandpunt objectief : brandpunt oculair) werd ons niet bespaart.
Maar ook de grotere kijkers zoals de (synthese) radiotelescopen van Dwingelo en Westerbork (In de radioastronomie meet men golflengten tussen de 1cm en 20 meter, het zo genoemde "radiovenster"), de V.L.B.A. (Very Long Baseline Array
) die vanaf Hawaï tot de oostkust van het Amerikaanse continent een totale lengte van duizenden kilometers heeft en de LISA (Laser Interferonmeter Space Antenna) voor het zoeken naar de gravitatiegolven over enorme afstanden. Op korte termijn worden drie "ruimtevaartuigen" gelanceerd om deze nieuwe ontwikkeling uit te gaan voeren.
Verder kregen we ook nog tips- en trucs op het gebied van fotografie met telescopen. Al met al weer een zeer leerzame en interessante avond.

Parallactische montering van een amateurtelescoop
Dinsdag
2 november

Les 8:
Sterren en nevels

"Ons melkwegstelsel is opgebouwd uit miljarden sterren", daarmee begon weer een nieuwe cursusavond met informatie over de structuren buiten ons zonnestelsel. Andere sterrenstelsels, nevel- gas en stofwolken, de complete "Galaxie" (= Melkweg-stelsel) met haar galactische objecten komen tot leven.
Schijnbare helderheid
en werkelijke helderheid, met verwijzingen naar avond 2 van deze cursus, begrippen waar op de bekende wijze van Jan helderheid aan de cursisten werd gegeven.
Afstanden tot b.v. Proxima Centauri (4,3 lj) en Sirius (8,7 lj), maar ook de verhouding in grootte tot onze zon: De ster Deneb- in het sterrenbeeld Zwaan (100x groter), de ster Betelgeuze- in het sterrenbeeld Orion
(1000x groter), gaf weer inzicht in de enorme grootte van alleen al "ons melkwegstelsel".
Betelgeuze is overigens aan het eind van zijn leven, en kan op 'ieder moment' supernova worden. 'Ieder moment' is overigens op astronomische schaal, het kan ook nog wel enige tienduizenden jaren duren. Wanneer het gebeurt zal Betelgeuze, gezien vanaf de aarde, waarschijnlijk helderheid -10 bereiken, en daarmee 250 maal zo helder zijn als Venus en 2500 maal zo helder als Sirius. Dat is niet veel zwakker dan de volle maan.
Oppervlakte temperaturen van sterren, variërend van zo'n 6.000 °C (onze zon) tot zo'n 30.000 °C (Regulus, in het sterrenbeeld Leeuw), maar ook Dubbelsterren- Meervoudige sterren- Veranderlijke sterren- pulserende sterren en Nova of nieuwe sterren,  we kregen het allemaal op onze lestafel.
Met uitleg over Lichtende nevels (nevels van waterstofgas) - Diffuse nevels (onregelmatig van vorm en gem. 100 gasdeeltjes/cm3) , Planetaire nevels (bolvormige massa's met ca. 5000 gasdeeltjes/cm3) - Supernova- resten (resten van gasmassa's na supernova) en Donkere nevels (bevinden zich op 400 tot 2500 lj, de "Paardekopnevel" in het sterrenbeeld Orion is zo'n nevel), sloten we deze, waarbij we regelmatig tegen het "kosmische deel" van het universum aanleunden, weer leerzame avond.
De lichtsnelheid= 300.000 km/sec.
Afstanden aarde: ca.........

Maan = 1 lichtseconde
Zon= 8 lichtminuten
Pluto= 6,5 lichtuur
1e ster= 4,6 lichtjaar
Bethelgeuze= 455 lichtjaar
1e melkwegstelsel= 3 miljoen lichtjaar

In december 1996 maakte NASA bekend dat Betelgeuze de eerste ster was (met uitzondering van de zon), waarvan (door de Hubble ruimtelescoop) beelden waren gemaakt.

Bron: Wikipedia

Dinsdag
9 november

Les 9: Sterrenbeelden

 
Helderheid aan de hemel, sterrenbeelden- afstanden- lichtkracht en roodverschuivingen. Dat waren o.a. de items van deze avond. Voor observatie van de sterrenbeelden maakt het niet uit op welke planeet in ons zonnestelsel je staat. De afstand van de sterren is dermate groot dat pas over zo'n 50.000 jaar enig verschil in de sterrenbeelden zichtbaar is. En dat bracht ons bij de diverse vormen van afstandsmeting. Paralaxmeting (De gemiddelde afstand van de aarde tot de zon is gelijk aan 1 AE - Aardse Eenheid = 149 597 870 691 km - , een PARSEC is ongeveer 206 264,806 2 AE oftewel 3,26 LJ = lichtjaar.), de Chepeïden meting  (Bepaling van de periodieke lichtkracht van een ster, wordt veel gebruikt bij sterren op een afstand van meer dan 10.000 LJ. Omdat Cepheïden ook in andere sterrenstelsels waargenomen worden kunnen ze daardoor worden gebruikt om de Hubbleconstante te bepalen en daarmee de leeftijd van het heelal.) en de meting d.m.v. "Roodverschuiving", vergelijkbaar met het "Dopplereffect. (Licht komt naar je toe= links van observatie, geeft een blauwe kleur- licht gaat van je af= rechts van observatie, geeft een rode kleur). De "Open sterrenhopen", de "Bolvormige sterrenhopen"" , de "Lichtende nevels" en de "Planetaire nevels" passeerden zonder problemen ons leslokaal. En of dat nog niet genoeg was; ook de vier Fundamentele krachten werden in ons leslokaal neer gelegd: Zwaartekracht (De zwaartekracht of gravitatie is een aantrekkende kracht die twee massa's op elkaar uitoefenen), Electro magnetismekracht (= de kracht die elektrische geladen deeltjes voelen door elektromagnetische velden), Grote kernkracht (= de sterkste van de vier fundamentele natuurkrachten 
De sterke kernkracht beïnvloedt alleen quarks en antiquarks en is verantwoordelijk voor het samenbinden van quarks zodat deze hadronen kunnen vormen zoals protonen en neutronen.) en kleine kernkracht (Het bekendste effect van de zwakke kernkracht is bètaverval (de emissie van elektronen of positronen door neutronen, die zich in atoomkernen bevinden en de daarmee geassocieerde radioactiviteit.) Na wat discussie over buitenaardse intelligentie, uiteraard niet te vermijden op een avond als deze, en de inspanningen naar het zoeken daarvan, werd besloten dat we weer genoeg sterren hadden gezien en werd het licht in ons leslokaal uitgedaan.

Het elektromagnetisch spectrum in beeld gebracht.

Bron: Wikipedia

Dinsdag
10 november

Les 10: De bouw van het heelal / Quantum mechanica

 
Quantum mechanica- sneller dan het licht?
We gingen deze avond van start met de "Steady State theorie" (Opgezet door de Britten Bondi, Gold en Hoyle. Het heelal beval altijd dezelfde hoeveelheid materie en zal dus altijd hetzelfde uiterlijk vertonen. Van sterrenstelsels die verdwijnen wordt de plaats ingenomen door andere jonge sterrenstelsels. Inmiddels is deze theorie door Hoyle zelf verworpen) en de "Big Bang theorie" (De Belg Lemaitre  heeft in 1927 het heelal als volgt voorgesteld: 20 miljard jaar geleden was er een "oeratoom" waarin ALLE materie ontzaglijk dicht opeen gepakt was. Het "oeratoom" werd uit z'n evenwichtstoestand gebracht en explodeerde. De Amerikaan Gamow nam de explosietheorie ook aan en kon deze verklaren zonder aan te nemen dat er kosmische afstotingskracht bestaat. De Big Bang theorie is de juiste gebleken!!!!).
Hierna kwamen we weer op de 4 fundamentele natuurkrachten (Zie ook les 9):
* Zwaartekracht (bereik= oneindig en de relatieve sterkte = 1)
* Electromagnetische kracht (bereik= oneindig en de relatieve sterkte = 10
³⁸),
*
Kleine kernkracht (bereik= < 10¯¹⁵ en de relatieve sterkte = 10²⁸)
*
Grote kernkracht (
bereik= < 3.10¯¹⁵ en de relatieve sterkte = 10⁴¹)
En toen was het nog maar een kleine overgang naar het thema van deze avond: Quantum mechanica versus de klassieke mechanica en dus de tegenstellingen tussen Einstein versus Bohr.
* Einstein: (was een determinist- geen grotere snelheid (met informatieoverdracht) dan de lichtsnelheid van 300.000 km/sec. Meten en waarnemen leveren een objectieve werkelijkheid. En zo is alles duidelijk (=klassieke mechanica), maar..... er zit ook meer achter!!!!!)
* Bohr: (Meting beïnvloed de deeltjes bij meting. En dat weet je pas als je gemeten hebt. Er is werking op afstand. "Je moet God niet de les lezen, leer wat de natuur ons leert".)

Alain Aspect bewees in 1976 dat: als je de eigenschappen van het ene deeltje weet, die van het andere deeltje ook meteen vastliggen.
Dus: werking op afstand en het maakt niet uit of het op 40 meter of 40 miljoen lichtjaar afstand is!!!!!!!!!!!!!!!  Einstein en Bohr hebben beide geleik, ook al zijn hun theorieën volkomen tegengesteld.
De vraag is nu: hoe kun je dat nu samenbrengen in één natuurwet? (de T.O.E., theory of everything), hoe verklaar je de "complementariteit"?

"De natuur is bijzonder gecompliceerd" en daarmee besloten we op passende wijze deze avond en zeer interessante cursus Sterrenkunde. 
 

!!!!!!!! MET DANK AAN ONZE LEERMEESTER JAN VOET !!!!!!!!

Niels Henrik Bohr
1885 - 1962

Opbouw van materie

 

Terug naar hoofdpagina astronomie      Naar astronomie