Seizoen

2010

vrijdag
23 januari

Verslag eerste bijeenkomst:

De eerste bijeenkomst is geweest en deze vond plaats op de “Vesta sterrenwacht Oostzaan” . De bijeenkomst werd bezocht door  3 nieuwsgierige  vrouwen  en 5 mannen.  De aankomst was al volledig in sfeer;  koud en donker,  precies zoals we ons het heelal voorstellen.  Aan de zijkant van de  parkeerplaats staat de koepel van de  “Newton/Cassegrain kijkercombinatie”  koud en kil werkeloos te zijn.  Er zal vanavond niet  omhoog worden gekeken.  

De sterrenwacht beschikt over een seismometer, deze registreert 24 uur per dag en het hele jaar door continu de trillingen in de aarde. Aan de wand in de kantine hing de uitdraai van de aardbeving in Haïti want deze was uiteraard ook in Oostzaan geregistreerd.

Het programma startte met een introductie van Hr. Jan Voet, voorzitter van de sterrenwacht en hij gaf een uitleg  van het begrip “tijd en afstand” in het heelal.  Binnen 5 minuten duizelde het ons al van de enorme getallen: miljarden kilometers- miljoenen lichtjaren (lichtsnelheid= 300.000 km / sec.!!!)
Gelukkig kregen we, om het allemaal wat realistischer te krijgen, de film “The Power Of Ten” te zien. Met een fictief ruimteschip gingen we, vanaf straatnivo, omhoog de “Macrowereld”  in en elke seconde steeds 10x verder dan de vorige afstand- juist ja “exponentieel” dus. Na 7 seconden zaten we bij Zuid Afrika (10.000 km) en na 13 seconden zaten we voorbij de planeten Neptunes en Pluto ( 10 miljard km) en kwamen we in de inktzwarte leegte.  Eindelijk na 18 seconden komen we bij de dichtstbijzijnde sterren Proxima Centauri (4,22 LJ), Alpha Centauri (4,36 LJ) en Sirius, we zitten dan inmiddels  op zo’n 8,7   lichtjaar. En na 25 seconden zitten we aan de rand van wat er tot anno 2000 mogelijk was om te bereiken: 100 miljoen lichtjaren ver en dan hebben we nog geen 1/300 deel van de doorsnede van ons heelal “in beeld”. Anno 2010 is het inzicht (en dus de afstand) aanzienlijk verder gekomen. Daarna gingen we versneld weer terug naar moedertje aarde om vervolgens het menselijk lichaam in te gaan, dus de andere kant op de “Microwereld”  in. Per 2 seconde 10x kleiner worden. We passeren witte en rode bloedlichaampjes, duiken een cel in, langs macro-moluculen om vervolgens aan te komen bij één van de 120 elementen: Koolstof.
We gaan verder via de aminozuren naar het DNA-molecuul en belanden dan in de “kleine kernkracht”: één van de 4 krachten in het heelal. Uiteindelijk belanden we in de wereld van de atomen- neutronen, protonen en quarks.

Na al dat geweld van macro naar micro werd het tijd om ons wat meer te richten op ons zonnestelsel. De sterrenwacht is gesitueerd in een oude school, entree en een lange gang fungeerde dus als ons zonnestelsel. De zon en de planeten  waren, in verhouding tot elkaar, opgehangen aan het plafond en gaf een goed beeld van de enorme afstanden.

In het derde deel van de avond gaf Jan Voet uitleg over de opbouw van de aarde. Aardplaten- aardbevingen- talk- mineralen- olie en diamanten het kwam allemaal ter tafel en na ruim een half uur kregen we hierover een boeiende film te zien. Met een soort van mechanische mol maakten we, zo’n 4 km onder de aardkorst, een fascinerende reis om de wereld. Na afloop van de film was het inmiddels al half 12 geworden en werd het tijd om weer huiswaarts te gaan. We hebben een lange avond gehad vol met interessante onderwerpen. De komende dagen gaan we bekijken of we hier een vervolg aan gaan geven. De mogelijkheden zijn meer dan aanwezig in de vorm van thema avonden en cursussen.          Frans Kint

Op vrijdag 26 februari heb ik op de sterrenwacht Vesta een lezing bijgewoond van Jan Voet.  Het onderwerp was: Gravitatie, de universele kracht. Anders dan de elektromagnetische kracht, die alleen op geladen deeltjes zoals protonen en elektronen, invloed heeft, werkt de zwaartekracht in op alle materie, dus ook op bv. neutronen. Gravitatie is echt de organisator van het heelal. Als je een projectiel afschiet met een snelheid van 11,2 km/sec. (ontsnappingssnelheid) komt dat in een vrije val om de aarde, net zoals in principe de maan om de aarde, en de aarde  om de zon in vrije val draaien.

Aansluitend werd nog een film vertoond over dit onderwerp.

Heel grappig om te zien was een opname in een achtbaan. Iemand had een tennisbal in zijn hand, en toen hij in vrije val naar beneden stortte, liet hij die bal los, en die bleef zweven voor zijn hand. Immers, achtbaan en passagier en tennisbal staan onder invloed van dezelfde zwaartekracht, een universele kracht dus.

 Truus van der Heijden.
 

Verslag bijeenkomst "Geheimen van de zon".

Zonneaktiviteit:  

Geschiedenis van het aantal geobserveerde zonnevlekken gedurende de laatste 250 jaar, die de 11-jarige cyclus toont. Op de Zon vinden veel nog nauwelijks begrepen verschijnselen plaats. Zo treden zonnevlekken op en verschijnen er o.a. protuberansen en zonnevlammen. Tijdens zonnemaxima kunnen zelfs enorme catastrofes op de Zon optreden die op Aarde eveneens een catastrofe kunnen veroorzaken. In 1859 was er zo een catastrofe op de Zon zoals die door Richard Carrington werd geobserveerd en zorgden inductiestromen voor vreemde verschijnselen in het telegraafnetwerk. Het Noorderlicht was overal op Aarde waarneembaar en sterk genoeg om de krant bij te lezen. Mogelijk zou een dergelijke catastrofe tegenwoordig nog veel ingrijpender gevolgen hebben voor het elektriciteitsnetwerk (inductiestromen in de leidingen), ruimtestations en satellieten (röntgenstraling, geladen deeltjes}. Gelukkig treden uitbarstingen van deze grootte slechts één maal per 500 jaar op. Kleinere uitbarstingen hebben al enkele keren aanzienlijke schade veroorzaakt. De 11-jarige zonnecyclus heeft een grote invloed op het zonneweer en heeft een belangrijke invloed op het aardse klimaat. Minimale zonneactiviteit (met weinig of geen zonnevlekken) lijkt verband te houden met lage temperaturen, terwijl langer dan gemiddelde zonnecyclussen (met veel zonnevlekken) lijken verband te houden met hogere temperaturen. In de 17de eeuw leken de zonnecyclussen gestopt te zijn gedurende een aantal decennia. Er zijn zeer weinig zonnevlekken geobserveerd gedurende deze periode. Gedurende deze tijd, die bekend is als het Maunderminimum of Kleine ijstijd, waren er in Europa zeer lage temperaturen. Vroegere uitzonderlijke lage waarden zijn ontdekt via analyse van ouderdomsringen van boomstammen en lijken verbonden te zijn met lager dan gemiddelde wereldwijde temperaturen.

Het Zonnestelsel met zijn planeten.

Het bekijken van de Zon, bijvoorbeeld bij een zonsverduistering, moet met bescherming gedaan worden, aangezien direct in de Zon kijken oogbeschadiging veroorzaakt. Men gebruikt soms een lasbril (voor elektrisch lassen, nummer 13 of 14) of een speciaal daarvoor gemaakte bril (bijvoorbeeld een eclipsbril). Andere donkere materialen zoals cd's, zwarte dia's of fotonegatieven kunnen (onzichtbaar maar schadelijk) ultraviolet licht doorlaten. Gebruik dit dus zeker niet! Het beste gaat men naar een planetarium of sterrenwacht en koopt men een aangepaste bril. Het spreekt voor zich dat men bij gebruik van een verrekijker of telescoop nog veel voorzichtiger moet zijn. Een vergrootglas kan in enkele seconden een stuk papier laten verkolen. Veel telescopen bundelen nog veel meer zonlicht in het brandpunt. Op deze manier kan de telescoop beschadigd worden. Erger, het glasachtig lichaam kan hard opwarmen en het netvlies kan verschroeid worden met blindheid als gevolg. De veiligste manier van waarnemen met een telescoop is het zonsbeeld door middel van oculairprojectie op een stuk wit papier of aangepast scherm te projecteren, en op die manier indirect de Zon te bekijken. Gebruik van oculairfilters alleen (die geplaatst worden bij het oculair, vlakbij het brandpunt van de telescoop) is niet veilig; door de hitte die in het filter ontstaat kan het kapotspringen. Speciaal voor zonswaarneming gemaakte objectieffilters (die vooraan op de tubus geplaats worden) zijn, mits deugdelijk bevestigd, wel veilig. Het mooiste zicht op de Zon biedt een H-alfa-filter (een smalbandig filter dat licht van één kleur doorlaat, en wel de kleur die door de waterstof op de Zon wordt uitgestraald; de golflengte is ca. 656,3 nm). Er zijn vele boeken geschreven over “onze levensbron” en deze avond -vol van interessante informatie- was dan ook veel te kort maar daarom niet minder boeiend.              Frans Kint

Schematische weergave van de Big Bangtheorie               Ω > 1   Schematische weergave van de Big Crunch

Ω < 1  Is Ω kleiner dan 1 dan is de aanwezige massa te klein om het heelal bij elkaar te houden en zal het eeuwig blijven uitdijen. Dan hebben we te maken met een open heelal. De sterrenstelsels zullen alsmaar verder uit elkaar komen te liggen. Als de waterstof in de sterren is opgebruikt zullen deze uitdoven en uiteindelijk zullen er nog slechts koude sintels (-273°C) overblijven. Als protonen en neutronen stabiel zijn zullen deze levenloze lichamen tot het einde der dagen door het heelal kruisen of volgens andere bronnen evolueren naar een Bose-Einsteincondensaat. Volgens de huidige stand der waarnemingen zou een open heelal het meest voor de hand liggende scenario zijn.

Ω = 1  Dan is de gemiddelde dichtheid van het heelal gelijk aan de kritische densiteit. Wij spreken dan van een vlak heelal. Het dijt dan nog wel uit maar met een steeds afnemende snelheid. Het uiteindelijk resultaat is hetzelfde als het open heelal. Laten wij bij bovenstaande beschouwingen niet uit het oog verliezen dat ons zonnestelsel (en wij dus ook) dit niet zullen meemaken. De zon, die nu ongeveer in de helft van haar levenscyclus is, zal binnen 5 miljard jaar opzwellen tot voorbij de aardbaan en de aarde dus opslorpen. En zelfs dat zullen we niet meemaken omdat al lang voordien alle leven van de aarde zal verdwenen zijn door de verzengende hitte van de stervende zon.

De Big Rip of Big Chill is de naam van een theorie van Robert Caldwell van de Universiteit van Dartmouth en zijn collega’s Marc Kamionkowski en Nevin Weinberg  (Caltech) waarin ze stellen, dat als de expansiesnelheid van het heelal blijft toenemen, dan niet alleen de ruimte tussen sterrenstelsels groter zal worden, maar ook, dat de sterrenstelsels, de sterren en planeten en zelfs atomen en kernen uit elkaar zullen vallen. Ze zullen elk op zijn tijd uit elkaar vallen. Zo'n 60 miljoen jaar voor het einde wordt het Melkwegstelsel uit elkaar getrokken, zo'n 3 maanden voor het einde is het zonnestelsel hetzelfde lot beschoren. De Aarde valt zo'n 30 minuten voor het einde uiteen en uiteindelijk vallen alle atomen uit elkaar, ongeveer 10^-19 seconden voor het einde. Het doemscenario hierboven houdt geen rekening met de zekerheid, dat de Aarde al voor het einde van het heelal zal zijn vernietigd door de uitdijende Zon aan het einde van haar leven, over ongeveer 5 miljard jaar.Uit waarnemingen gedaan in de jaren 90 van de twintigste eeuw zou blijken, dat de snelheid waarmee het heelal uitdijt steeds groter wordt. Volgens Caldwell zouden de zwaartekracht en de cohesiekrachten die atoomkernen bij elkaar houden niet voldoende zijn om deze expansie te weerstaan. De theorie is genoemd naar het tegenovergestelde van een theoretische ontstaansmogelijkheid van het heelal, de Big Bang.Een alternatieve mogelijke eindbestemming van het heelal wordt de Big Crunch genoemd.

De Big Chrunch  is het theoretisch tegenovergestelde van de big bang, de ineenstorting van het heelal in de zeer verre toekomst als gevolg van de zwaartekracht. Deze hypothetische gebeurtenis vindt alleen plaats als de hoeveelheid materie in het heelal groot genoeg is. Indien de hoeveelheid kleiner is dan de kritische massa, zal het heelal oneindig blijven uitdijen en afkoelen. Deze andere mogelijkheid wordt ook wel de Big Chill of Big Rip genoemd. Recente waarnemingen hebben echter aangetoond dat de snelheid waarmee het heelal uitdijt, veel te groot is geworden om te laten afremmen door de zwaartekracht. Gas-en stofwolken zullen zich steeds verder van elkaar bevinden zodat er een minder hoge concentratie zal zijn van gas en stof in het heelal. Hierdoor zullen er minder sterren gaan ontstaan en sterrenstelsels zullen in aantal gaan afnemen. Maar dit is nog voor de verre toekomst. Recent onderzoek aan de kosmische achtergrondstraling door de WMAP- satelliet  heeft aangetoond dat de kritische massa van het heelal precies 1 bedraagt. Dit heeft tot gevolg dat het heelal langzamer zal uitdijen en dat de snelheid asymptotisch tot nul nadert. Ook het onderzoek naar type 1A supernovae (Supernova Cosmology Project) heeft echter aangetoond dat de uitdijing van het heelal niet afneemt, maar juist toeneemt. Een Big Crunch zal waarschijnlijk niet plaatsvinden, maar aangezien we slechts een beperkte kennis hebben over het heelal valt het niet volledig uit te sluiten.

De warmte dood is een mogelijk 'einde' van het heelal dat wordt veroorzaakt door de toename van de entropie (de tweede wet van de thermodynamica). Omdat entropie enkel toe kan nemen, en de maximale entropie eindig is, zal het heelal wanneer het op deze maximale entropie is, niet meer veranderen en als zodanig 'dood' zijn. De reden dat dit 'warmtedood' heet, is wellicht omdat warmte de vorm is waarin energie de hoogste entropie kan krijgen, en alle energie dus in warmte is omgezet. De eerste die het idee van een warmtedood naar voren bracht was Herman von Helmholtz in 1854. Volgens de huidige scenario's van de warmtedood moet alle materie eerst in zwarte gaten samenkomen, omdat dat de hoogste entropietoestand voor gravitatie is. Deze zwarte gaten verdampen vervolgens door Hawkingstraling, waarna de warmtedood optreedt als de resulterende straling in een thermodynamisch evenwicht komt. Volgens sommige kosmologen zal een warmtedood niet kunnen plaatsvinden doordat de uitdijing van het heelal de maximaal mogelijke hoeveelheid entropie doet toenemen. Als dit sneller gaat dan de daadwerkelijke toename van de entropie, zou het heelal juist verder en verder van een warmtedood afgaan: big chill of Big Rip. Er is nog een ander argument tegen de redenering: de tweede hoofdwet van de thermodynamica zou namelijk juist een gevolg zijn van de uitdijing van het heelal, omdat de uitdijing werkt als absorber van straling en dus de randvoorwaarde bepaalt die een zin geeft aan de tijd, de zogenaamde time arrow. Een argument hiertegen is dan weer, dat CP-symmetrie geschonden wordt en CPT-symmetrie tot dusver in geen enkel experiment, zodat T-symmetrie moet geschonden worden en de tijd dus ook al op microscopische schaal een zin zou moeten hebben.

Frans Kint

Thema "wandelende walvissen"

De traditionele theorie over walvisevolutie was dat walvissen verwant waren met mesonychiden, een uitgestorven groep vleesetende hoefdieren die nogal op wolven met hoeven leken en de zustergroep tot evenhoevigen vormden. Deze dieren bezaten ongewone driehoekige tanden die overeenkwamen met die van vroege walvissen. Om die reden hadden wetenschappers lange tijd aangenomen dat walvissen van een soort mesonychide afstamden. Verschillende moleculaire en morfologische studies hebben onlangs aangetoond dat walvissen afstammen van een soort evenhoevige, waarschijnlijk nauw verwant met varkens en nijlpaarden. De recente ontdekking van Pakicetus, de vroegst bekende proto-walvis, en onlangs ook Indohyus, heeft bevestigd dat walvissen inderdaad niet direct afstammen van mesonychiden. In plaats daarvan moeten ze beschouwd worden als een vorm van evenhoevigen die het water innamen, nadat de evenhoevigen van de mesonychiden afsplitsten. Met andere woorden: De eerste walvissen waren een soort evenhoevige, die aspekten van hun mesonychide afstamming hadden behouden (zoals de driehoekige tanden), die moderne evenhoevigen sindsdien hadden verloren. De interessante implicatie hiervan is, dat de vroegste voorouders van de hoefdieren (traditioneel gegroepeerd in de Condyvlarthra) waarschijnlijk gedeeltelijk vleeseters of alleseters waren (omnivoor). De evenhoevigen en onevenhoevige van huidige tijden zijn sindsdien grotendeels overgegaan op een volledig plantaardig dieet in hun evolutie. Walvissen hebben hun daarentegen hun carnivore dieet behouden, evenals mesonychiden, die op het land echter werden verdrongen door de roofdieren.

Dit was de aanzet naar een interessante lezing over de overgang (aanpassing) van een warmbloedig landdier naar zeedier.

Frans Kint

Stamboom walvissen

Thema "Supernova"

Een supernova (meervoud : supernovae of supernova's) is het verschijnsel waarbij een ster op spectaculaire wijze explodeert: een supernova-uitbarsting is herkenbaar aan de enorme hoeveelheid licht die erbij wordt uitgestraald. De ster vlamt op met de lichtkracht van honderden miljoenen tot meer dan een miljard zonnen. Supernovae ontstaan via twee mechanismen: ten eerste zijn ze het natuurlijk levenseinde van alle zware sterren (supernovae typen Ib, Ic en II); ten tweede kunnen witte dwergen in nauwe dubbelsterren zich ontwikkelen tot een supernova (type Ia). De chemische elementen met een atoomnummer groter dan dat van ijzer danken hun ontstaan aan supernova's.

Ontdekkingsgeschiedenis
De eerste melding van een supernova (SN185), dateert van 4 juli 185 van een aantal Chinese astronomen. De helderste waargenomen supernova was SN 1006, die in detail werd beschreven door Chinese en Arabische astronomen. De op veel plaatsen waargenomen supernova SN 1054 vormde de Krabnevel. De supernova's SN 1572 en SN 1604, de laatste die met het blote oog kon worden waargenomen, hadden aanwijsbare effecten op de ontwikkeling van de astronomie in Europa, omdat zij werden gebruikt als argument tegen het Aristotelische idee dat het heelal voorbij de maan en de planeten statisch zou zijn. Toch zijn de meeste supernovae pas laat door de astronomen "ontdekt". Dat komt in de eerste plaats door hun zeldzaamheid: de laatste keer dat er een supernova in ons eigen melkwegstelsel verscheen, was in 1604, nog vóór de uitvinding van de telescoop. In 1885 werd een supernova gezien in het Andromeda melkwegstelsel M31, maar pas in de jaren 1930 werd door het onderzoek van Edwin Hubble duidelijk hoe groot de afstand van M31 is, en dus hoe helder die nieuwe ster van 1885 moest zijn geweest. Pas vanaf die tijd kwam de naam supernova in gebruik. In de jaren '60 deed Fritz Zwicky pioniersonderzoek op het gebied van supernovae. Zo ontwierp hij een indeling in typen (zie verderop). Zijn onderzoek werd bemoeilijkt door diverse factoren. Ten eerste de zeldzaamheid van supernovae: midden jaren 60 waren er minder dan driehonderd bekend. Ten tweede stonden al die supernovae op miljoenen lichtjaren afstand, ze leken daardoor erg zwak en het was moeilijk om hun spectra duidelijk te fotograferen. Vooral over de korte fase vóór dat de supernova zijn grootste helderheid bereikte, waren er weinig gegevens. En ten derde: als er al spectra waren, zagen die er heel vreemd uit, met wazige, brede lichte en donkere banden in plaats van normale spectraallijnen. Vanaf de jaren '70 ontstonden de eerste berekende modellen van supernovae als ontploffende sterren, en de spectra werden verklaard als het licht van snel expanderende gasschillen. Sindsdien is het waarnemend en theoretisch onderzoek spectaculair uitgebouwd. Jaarlijks worden tegenwoordig driehonderd nieuwe supernovae ontdekt.

Frans Kint

Lezing Sterrenwacht Vesta - Jupiter, onze reus. 

Jupiter is de grootste planeet van ons zonnestelsel. Hij staat op een afstand van ca 800 miljoen km van de zon en cirkelt in een tijd van ca 12 jaar om die zon heen. Jupiter is een gasplaneet, bestaande uit ca 86% waterstof, ca 14 % helium en nog wat ammonia en methaan.Jupiter bevat in zijn eentje ca 70% van de totale massa van ons zonnestelsel. Daardoor is de aantrekkingskracht dusdanig hoog dat Jupiter fungeert als de stofzuiger van ons zonnestelsel: de meeste inkomende meteorieten worden door Jupiter aangetrokken, afgebogen en weer terug de ruimte in “geslingerd”. Of ze slaan in op Jupiter zelf: bijvoorbeeld in 1994 sloeg de komeet Shoemaker-Levy 9 in op het zuidelijk halfrond van Jupiter. De inslag had een dusdanige kracht dat een “stofzuil” van ca 2880 km hoogte werd veroorzaakt.Eén van de opvallendste eigenaardigheden van de planeet is de rode vlek iets ten zuiden van de evenaar. Die rode vlek is drie keer zo groot als de aarde. Deze vlek wordt veroorzaakt door een anti-cycloon die al minstens 300 jaar voortraast. Aan de randen van deze magnetische storm staan windsnelheden van 560 km/uur. De daglengte op Jupiter bedraagt bijna 10 uur. Gecombineerd met de enorme grootte (diameter is ca 11x die van de aarde) resulteert dit in een uiterst turbulente gewelddadige toestand met enorme winden die tegengesteld van richting zijn. Er zijn zo’n 29 gordels met afwisselend westelijke of oostelijke stromingen.Om de planeet heen cirkelen 63 manen. De bekendste vier zijn Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Deze vier manen zijn in 1610 ontdekt door Galileo Galilei. Io is a.h.w. één grote vulkaan, het oppervlak deint continu 100-200 meter. Europa is bedekt met een ijslaag met daaronder vulkanen. Daartussen komt dus warm water voor, hetgeen de mogelijkheid van leven zou kunnen inhouden. Ganymedes is de grootste maan van Jupiter, zelfs de grootste maan van ons zonnestelsel. Callisto is de maan met de meeste inslagkraters van het zonnestelsel.

Piet Kil