Inleiding Astronomie
In februari 2009 ben ik begonnen met mijn zelfstudie astronomie. Graag wil ik mijn kennis vergroten en ik spit Wikipedia volledig door. Ook lees ik vele boeken (zie boeken e.a. in het hoofdmenu), gebruik het internet en woon lezingen bij. Van alles wat ik lees en wil onthouden maak ik dan een samenvatting en schrijf dat, soms begeleidt met foto’s, schema’s of andere relevante informatie, in notitieboekjes.
Deze heb ik aan de buitenkant beplakt met 3D-foto’s van het zonnestelsel.
Al mijn waarnemingen houdt ik ook bij in dergelijke boekjes, aangevuld met gerelateerde informatie en schetsen.
Op de woordenlijst hieronder kun je klikken en verschijnt er meer informatie over het desbetreffende onderwerp:
Globale structuur van ons zonnestelsel:
Zon
Mercurius
Venus
Aarde met de Maan
Mars met Phobos en Deimos
Asteroïdengordel met (oa.) Vesta, Pallas en Ceres (dwergplaneet)
Jupiter met (oa.) Io, Europa, Ganymedes en Callisto
Saturnus met (oa.) Titan, Rhea, Enceladus en Dione
Uranus met (oa.) Titania, Miranda,Umbriël en Oberon
Neptunus met (oa.) Triton, Proteus, Nereid en Larissa
Pluto met Charon als dubbele dwergplaneet en hun maantjes Nix en Hydra (d.d. 20-07-11 P4, nieuwe maan bij Pluto)
Kuipergordel met (oa.) Haumea en Makemake als dwergplaneten
Scattered Disk met (oa.) Eris en en kortperiodieke kometen
Oortwolk met (oa.) Sedna en langperiodieke kometen
Afstanden:
Een lichtjaar is een lengtemaat, geen eenheid van tijd. Het is de afstand die het licht aflegt in één jaar.
Een lichtjaar is 9,5 biljoen kilometer.
1 AE (Astronomische Eenheid) is 149,7 miljoen kilometer (afstand Zon – Aarde).
1 lichtjaar is 63.241 AE.
1 parsec is 3,26 lichtjaar is 30.9 biljoen kilometer is 206.265 AE.
Lichtsnelheid is (bijna) 300.000 km/s is lichtseconde is 1.080.000.000 km per uur.
Bijvoorbeeld:
Aarde – Maan is 1.3 lichtseconde
Aarde – Zon is 8.20 lichtminuten
Aarde – Mars is 4 lichtminuten
Aarde – Saturnus is 71 lichtminuten
Aarde – Proxima Centauri (dichtstbijstaande ster) 4.3 lichtjaar
De ruimtesonde Voyager 1 is 15 lichtuur van ons verwijderd (2009) en heeft daar 32 jaar voor nodig gehad!
Melkweg:
Onze Melkweg is een (balk)spiraalstelsel, het heeft vier hoofdarmen en enkele kleinere.
De 4 hoofdarmen zijn:
– Cygnus-arm
– Sagittarius-arm
– Centaurus-arm
– Perseus-arm
Enkele kleinere armen zijn:
– Norma-arm
– Scutum-Crux-arm
– Orion-arm
– 3-Kiloparsec-arm
Onze Zon bevindt zich op 30.000 lichtjaar van het centrum van onze Melkweg, op de rand van de Orion-arm richting de Perseus-arm.
Het Melkwegstelsel maakt deel uit van de Lokale Groep. Een groep van sterrenstelsels bestaand uit ongeveer 40 galaxies waarin de twee dominerende leden onze Melkweg en het Andromedastelsel (M31) zijn.
Deze Lokale Groep maakt weer deel uit van een nog grotere structuur, het Virgocluster. Deze bestaat uit ongeveer 1000 sterrenstelsels.
Het Virgocluster is weer een onderdeel van het Virgo-supercluster.
De grootste structuur waar het Virgo-supercluster deel van uit maakt is de Grote Muur (ontdekt in 1989) die bestaat uit een aaneenrijging van talrijke superclusters. Er zijn ook nog andere “muren” waaronder de Great Sloan Wall.
Rond de Melkweg liggen 14 dwergstelsels die onderdeel zijn van de Lokale Groep. De 4 naaste zijn:
- Sagittarius dwergstelsel; is ontdekt in 1994 en ligt op een afstand van ongeveer 80.000 lichtjaar. Hij draait om ons Melkwegstelsel in 1 miljard jaar. HIj ligt in de richting van de bolhoop M54 en waarschiijnlijk is de M54 een extra-galactische cluster en hoort niet bij “ons” maar bij het Sagittariusstelsel.
- Canis Major dwergstelsel ontdekt in 2003.
- L(arge) M(agellanic) C(loud) op ongeveer 170.000 lichtjaar.
- S(mall) M(agellanic) C(loud) op ongeveer 190.000 lichtjaar, beide hebben een wolkachtige structuur i.p.v. bijv. spiraal.
Enkele andere “buren”:
- Andromedastelsel M31 (met M32 en M110 als zíjn satellieten) is onze grootste buur, samen met
- Driehoeknevel M33.
- Ursa Majordwerg op 330.000 lj. ontdekt in 2005.
- Ursa Minordwerg op 240.000 lj. ontdekt in 1954.
- Fornax, ontdekt in 1937.
- Draco, ontdekt in 1954.
- Leo
- Sextans, ontdekt in 1989.
- Dwingeloo I, ontdekt in 1994 in Cassiopeia op 9 miljoen lj.
Het Doppler-effect:
Beweegt een ster van ons weg dan ontstaat een rood emissiespectrum, de zgn. Redshift.
Beweegt een ster naar ons toe dan ziet men een blauwverschuiving, bijv. bij het Andromedastelsel.
In theorie kan men, als men maar hard genoeg rijdt (zo’n 66.000 km/uur), een rood stoplicht aanzien voor groen!
Redshift is vorrnamelijk een gevolg van uitzetting van de ruimte. Dus hoe verder een ster of sterrenstelsel zich van ons af beweegt, hoe meer de ruimte is uitgezet in tijd sinds het licht het bewuste sterrenstelsel verliet. Hoe meer roodverschuiving het licht heeft, hoe sneller het zich van ons af lijkt te bewegen.
Sterrenbeelden:
Er zijn 88 sterrenbeelden waarvan een groot gedeelte in Nederland te zien.
Bij ons (Ned.) zijn de volgende sterrenbeelden circumpolair (dwz. ze gaan niet onder maar beschrijven een cirkel rond de hemelpool):
| – Cassiopeia ( Cas) | – Andromeda (And) |
| – Grote Beer (Ursa Major, UMa) | – Draak (Draco, Dra) |
| – Kleine Beer (Ursa Minor, UMi) | – Giraffe (Cameleopardis, Cam) |
| – Cepheus ( Cep) |
De Zon beweegt in een jaar door de constellaties in een volledige cirkel, de ecliptica. Deze bestaat uit 12 constellaties, de Zodiak of dierenriem:
| – Kreeft ( Cancer, Cnr) | – Leeuw (Leo, Leo) | – Maagd (Virgo, Vir) |
| – Ram (Aries, Ari) | – Stier (Taurus, Tau) | – Tweelingen (Gemini, Gem) |
| – Weegschaal (Libra, Lib) | – Schorpioen (Scorpius, Sco) | – (Boog)Schutter (Sagittarius, Sgr) |
| – Steenbok ( Capricornus, Cap) | – Waterman (Aqaurius, Aqr) | – Vissen (Piscus, Psc) |
Eigelijk hoort hier nog een 13e sterrenbeeld bij namelijk Slangendrager (Ophiuchus, Oph) omdat de ecliptica hier wel door loopt.
Verdere sterrenbeelden die we in Nederland nog geheel of gedeeltelijk kunnen zien zijn:
| – Arend (Aquila, Aql) | – Voerman (Auriga, Aur) | – Ossenhoeder (Boötes, Boo) |
| – Jachthonden (Canes Venatici, CVn) | – Grote Hond ( Canis Major, CMa) | – Kleine Hond (Canis Minor, CMi) |
| – Walvis (Cetus, Cet) | – Hoofdhaar (Coma Berenice, Com) | – Noorderkroon (Corona Borealis, CrB) |
| – Raaf (Corvus, Cor) | – Beker (Crater, Crt) | – Zwaan (Cygnus, Cyg) |
| – Dolfijn (Delphinus, Del) | – Draak (Draco, Dra) | – Veulen (Equuleus, Equ) |
| – Eridanus (Eri) | – Hercules (Her) | – Waterslang (Hydra, Hya) |
| – Hagedis (Lacerta, Lac) | – Kleine Leeuw (Leo Minor, LMi) | – Haas (Lepus, Lep) |
| – Lynx (Lyn) | – Lier (Lyra, Lyr) | – Eenhoorn (Monoceros, Mon) |
| – Slangendrager (Ophiuchus, Oph) | – Orion (Ori) | – Pegasus (Peg) |
| – Perseus (Per) | – Achtersteven (Puppis, Pup) | – Pijl (Sagitta, Sag) |
| – Schild (Scutum, Sct) | – Slang: kop & staart (Serpens, Ser) | – Sextant (Sextans, Sex) |
| – Driehoek (Triangulum, Tri) | – Vosje (Vulpecula, Vul) | – Zuidervis (Piscis Austrinus, PsA) |
Soorten sterren:
| Blauwe Reus | heeft een massa > dan 10x de zonsmassa en produceert duizenden malen meer energie dan onze Zon. Door deze hoge snelheid van de kernfusie raakt de waterstof relatief snel op en reeds na tientallen miljoenen jaren verlaat hij de hoofdreeks om supernova te worden. Bijv. Rigel en Deneb. |
| Blue Straggler | blauwe achterblijver: ster die ondanks zijn hoge ouderdom toch het uiterlijk van een jonge, hete, blauwe ster heeft weten te behouden, alsof hij bij de normale sterevolutie is achtergebleven. Ze komen vooral voor in bolvormige sterrenhopen. Blauwe achterblijvers zijn het resultaat van onderlinge botsingen tussen sterren. |
| Bruine Dwerg | is een gasvormig object dat het midden houdt tussen een planeet en een ster en dat te weinig massa heeft om inwendige waterstof reacties te ontketenen. Ze zijn te herkennen aan de aanwezigheid van lithium. |
| Cepheïde | zijn veranderlijke sterren (ontdekt door H. Leavitt). Bijv. Delta Cepheus. |
| Dubbelster | is een tweetal sterren die om elkaar heen draaien. Bij drie of meer spreekt men van meervoudige ster. Er zijn vijf soorten: fysische, optische, spectroscopische,bedekkingsveranderlijke en astrometrische dubbelsterren. Bijv. Mizar a en b, de eerst ontdekte fysische dubbelster. |
| Dwergster | zijn sterren die weinig licht uitstralen. Ze bevinden zich aan de onderkant op de hoofdreeks van het H-R. diagram. De benaming “dwerg” zegt niets over massa, omvang of ontstaansgeschiedenis van een ster. Er zijn 6 soorten (zie tabel hieronder) en verschillende redenen waarom hij weinig licht uitzendt. |
| Gele Dwerg | is een samengetrokken nevel die zich ontwikkelt heeft tot een ster (onze Zon). Hij eindigt als Rode Reus. |
| Hoofdreeks | is een smalle strook in het Hertzsprung-Russel diagram waarop zich de meeste sterren bevinden. Sterren op de hoofdreeks worden ook wel dwergsterren genoemd; zij ontlenen hun energie aan de fusie van waterstof in helium. Een ster brengt het grootste deel van zijn leven door op de hoofdreeks, vandaar dat er zoveel hoofdreekssterren worden aangetroffen. |
| Hyperreus | zijn de grootste en zwaarste die bestaan met een massa van zo’n 100 zonmassa’s. Ze zijn zeer lichtsterk (> 100.000 tot 1 miljoen x de Zon) en leven kort. Dan worden ze hypernova en dan zwart gat. Zij zijn vaak grillig variabel. Bijv. Rho Cassiopeia. |
| Luminous Blue Variable | (L.B.V of S Doradus sterren) De enorme lichtsterkte van deze sterren zorgt voor een druk naar buiten. Als dergelijke sterren opzwellen, wordt de gravitationele aantrekking op de buitenste lagen bovendien minder, en op zeker moment zijn deze twee krachten met elkaar in evenwicht, waardoor de buitenste lagen feitelijk geheel niet meer worden vastgehouden, dit is de Eddingtonlimiet. Deze sterren vertonen kleinere helderheidsvariaties op een tijdschaal van enkele dagen, en op grotere tijdschaal van jaren. Er zijn ook periodes met extra opvlammingen. Bijv. Eta Carinae. |
| Magnetar | is een neutronenster met een extreem sterk magnetisch veld. Het verval van dat veld gaat gepaard met het uitzenden van grote hoeveelheden hoog-energetische e.m. straling, vooral röntgen- en gammastraling. Soms ontstaan sterbevingen en seismische trillingen die leiden tot een uitbarsting van röntgen- en gammastalen. Zo’n object heet Soft Gamma Repeater. 1 op de 10 supernova’s wordt magnetar. |
| Neutronenster | is het eindstadium van een supernova van een ster met een kernmassa van 1.4 tot 3x die van de Zon. Hij bestaat geheel uit neutronen want elektronen en protonen zijn versmolten. Het heeft geen scheikundige elementen meer. Het is de massieve restant van een ingestorte ster. |
| Nova | is een ster die plotseling veel helderder wordt en daarna geleidelijk (maanden tot jaren) tot zijn vroegere helderheid terugkeert. Per jaar verschijnen er in onze Melkweg ongeveer 70 nova. Er zijn 5 soorten: Klassieke nova, recurrente nova, dwergnova, magnetische nova en nova-achtige sterren. |
| Protoster | is een ster aan het begin van zijn levenscyclus. Hij wordt gevormd uit een gaswolk die zich onder invloed van zijn eigen zwaartekracht samentrekt. Het centrum van deze samentrekkende gaswolk wordt steeds heter, totdat de temperatuur voldoende is opgelopen dat kernfusie op gang komt. |
| Pulsar | is een snel ronddraaiende neutronenster die e.m. straling uitzendt in de vorm van snelle pulsen. Pulsars behoren tot dezelfde soort als magnetars; het belangrijkste verschil is de sterkte van het magnetisch veld. Eén pulsar (ontdekt in 1967) kun je horen op 148 kilohertz. |
| Rode Dwerg | zijn lichtzwak (niet met het blote oog te zien). Bijv. ster van Kapteyn, ster van Barnard. |
| Rode Reus | is een ster aan het einde van haar levensfase. De waterstof raakt op. De stralingsdruk neemt af waardoor de kern samenkomt en de temperatuur stijgt. Daardoor komt waterstoffusie buiten de kern op gang, daardoor zwelt hij op. |
| Superreus | is de aanduiding voor de helderste soort min of meer stabiele sterren (supernova’s zijn veel helderder maar niet stabiel). De absolute helderheid van superreuzen bedraagt maximaal -9 (d.w.z. 300.000 x de Zon). De allerheetste heetten hyperreus. Superreuzen komen in alle spectraalklassen voor. O tot en met M. Ze zijn zeer zwaar. Vijf van de 20 helderste sterren zijn superreuzen. Bijv. Rigel, Betelgeuze, Antares en Deneb. |
| T Tauri-ster | zijn onregelmatig veranderlijke sterren, die zich in een zeer jong stadium van hun evolutie bevinden, n.l. nog vóór de waterstoffusie. Een T Tauri-ster is net samengetrokken uit een interstellaire gaswolk, maar nog niet aangekomen op de hoofdreeks. |
| Veranderlijke sterren | of variablele sterren, zijn sterren waarvan de helderheid aan variaties onderhevig is. Er zijn twee groepen: intrensiek veranderlijke sterren en bedekkingsvariabelen. Bijv. Mira en Algol. |
| Witte Dwerg | zie onder; bij dwergsterren. |
| Wolf-Rayetster | zijn zware sterren met een massa van meer dan 20 zonmassa’s, die hun massa snel verliezen door een krachtige zonnewind. W.R.-sterren zijn erg heet en zeldzaam. Bijzonder aan W.R. is zijn spectrum, waterstof ontbreekt vrijwel geheel en hebben grote hoeveelheden stikstof en/of koolstof en zuurstof. W.R.- sterren zijn aan het einde van hun korte leven en exploderen in super- of hypernova. |
Theoretische soorten sterren:
| Preonster | opgebouwd uit theoretische deeltjes, kleiner dan quarks of leptonen. Ze hebben een enorme dichtheid. |
| Q-ster | ook wel grijs gat, is een compacte zware neutronenster waarbij materie zich in een exotische staat bevindt. (kan verward worden met een zwart gat). |
| Quarkster | bestaat uit qaurks, die allemaal aan elkaar gebonden zijn en één groot nucleon vormen. Bestaat uit ontaarde materie. Een quarkster is het eindstadium van een supernova. (neutronen kunnen niet afzonderlijk bestaan). |
| Zwarte Dwerg | zie onder; bij dwergsterren. |
Soorten dwergsterren:
| Bruine dwerg | de ster heeft te weinig massa om kernfusie te starten. Bijv. Gliese. |
| Rode dwerg | is relatief groot maar ook koel dus zend niet veel licht uit. Bijv. Proxima Centauri. |
| Gele dwerg | een voorbeeld is onze Zon. |
| Witte dwerg | is een restant van een zwaardere ster die zijn buitenste lagen heeft weggeblazen. Bijv. Sirius B. |
| Zwarte dwerg | een witte dwerg die na tientallen miljarden jaren zo is afgekoeld dat hij geen licht meer uitstraalt is een zwarte dwerg geworden. Omdat het heelal pas 13,7 miljard jaar oud is, zijn er nog geen zwarte dwergen ontdekt. |
| Oranje dwerg |