Samenvatting bronnen onderzoek: Afstanden meten in het heelal

Samenvatting bronnen onderzoek:
Afstanden meten in het heelal:
Het heelal is immens groot, de afstand tot de dichtstbijzijnde ster is alleen al 4.22 lichtjaar.
We kunnen niet simpelweg even naar verre sterren of sterrenstelsels reizen om de afstand te
meten. Maar hoe doen we dat dan? Hoe berekenen we de afstanden in het heelal?
Ons universum ontstond 14 biljoen jaar geleden. Het gedeelte van het heelal dat we kunnen
zien, is dus de afstand die licht binnen 14 biljoen jaar kan afleggen. De lichtsnelheid is
300.000 km/s, dus dit stuk is al immens. Hoe groot het werkelijke heelal is, weet niemand. 3
Afstanden in het heelal zijn dus erg groot, om deze toch goed te kunnen meten maakt men
gebruik van speciale meeteenheden. Lichtjaar is hier een voorbeeld van, dit is de afstand die
licht aflegt in één jaar. Een ander voorbeeld is de astronomische eenheid, of kort gezegd AE,
dit is de afstand van de aarde tot de zon. De laatste eenheid die vaak gebruikt wordt is
parsec, dit is een samenvoeging van parallax/boogseconde. Eén parsec staat ongeveer gelijk
aan 3.26 lichtjaar.1,11
Maar hoe berekenen we die afstand dan?
Hiervoor worden een aantal methodes gebruikt. Hieronder een korte samenvatting van de
belangrijkste methoden:
Parallax methode: Objecten dichtbij lijken snel te bewegen, objecten iets verder weg lijken
langzaam te bewegen, en objecten ver weg lijken amper/niet te bewegen. Je neemt twee
foto’s, genomen van hetzelfde object maar van verschillende plaatsen. Hierdoor lijkt het
alsof het object iets verschoven is ten opzichte van de achtergrond (die verder weg is, en dus
bijna stil blijft staan). Als je weet hoe ver deze twee plaatsen van elkaar vandaan staan, weet
je door simpele rekenkunde, hoe ver het object van je vandaan staat.
Standaard kandelaars/hoofdreeks sterren: Als je weet wat de werkelijke helderheid van
een ster is, en je meet hoe helder wij deze ster zien, kan je uitrekenen hoe ver de ster weg
staat. Hoe minder fel wij de ster zien (ten opzichte van hoe fel hij werkelijk is), hoe verder hij
weg is. Standaard Kandelaars of hoofdreeks sterren zijn sterren of objecten, waarvan de
helderheid bekend is. Deze worden dan gebruikt om de afstand te meten tot andere sterren
en objecten.
Cepheïden: Een voorbeeld van een standaard kandelaar zijn cepheïden sterren. Deze
worden feller en dimmer op reguliere wijze en dit verteld ons hoe helder ze zijn. Zo kunnen
we hun afstand meten, of de afstand tot de melkweg waarin ze zitten.
Dopplereffect: Als een object geluid maakt als het in beweging is, komen er geluidsgolven
vrij. Als dit object beweegt, zijn de toppen van de geluidsgolven aan de voorkant dichter bij
elkaar, dan de geluidsgolven erachter. De afstand tussen de toppen van de geluidsgolven
bepaalt de toonhoogte, dus als het object richting jou gaat klinkt het hoger, en als het zich
van jou verwijdert klinkt het dieper. Dit geldt ook voor lichtgolven. En met behulp van die
lichtgolven kunnen we dan weer de afstand tot een ster berekenen (zie kopje hieronder).
Roodverschuiving: De kortere golven lijken blauwer en de langere golven lijken roder.
Astronomen zijn erachter gekomen dat hoe verder een sterrenstelsel van ons vandaan staat,
hoe roder deze lijkt. 4,5,6,7
De parallax methode wordt gebruikt om afstanden tot sterren dicht bij te bepalen, daarom is
deze methode gekozen om verder onderzoek naar te doen.
De parallaxmethode:
Parallax is het verschijnsel dat je gezichtsveld veranderd als je vanaf een iets andere positie
naar hetzelfde beeld kijkt. De voorwerpen die dichtbij staan veranderen heel snel van plek,
terwijl voorwerpen ver weg bijna stil lijken te staan. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de
mate waarin een ster in een bepaalde periode schijnbaar verschuift. Elk halfjaar bevindt de
Aarde zich precies aan de andere kant van de Zon. Het verschil in afstand is ongeveer 300
miljoen kilometer. In die tijd lijkt de aarde te zijn verschoven ten opzichte van de
achtergrond, zoals al eerder is uitgelegd. Men gebruikt dan een ver achtergrond object,
meestal een sterrenstelsel dat heel ver weg staat, als referentiepunt. Vervolgens meet men
hoeveel de ster is verschoven ten opzichte van dit referentiepunt. Met behulp van deze
gegevens kan men dan uitrekenen hoever de ster hiervandaan is. 6,8,9,11
Dit kan echter ook gedaan worden met objecten die dichterbij staan, bijvoorbeeld een
lantaarnpaal. Dit gebeurd dan als volgt:
Posities A en B zijn de posities vanwaar de waarnemer
het object bekijkt. Positie A wordt zo gekozen dat het
object precies in een lijn staat met een herkenningspunt
Vervolgens verplaatst de waarnemer zich drie meter opzij naar
Positie B. Het punt op de achtergrond lijkt nog min of meer
Op hetzelfde punt te staan, maar het object niet. Daardoor
Is het verschoven ten opzichte van het achtergrondpunt. Vervolgens
Kan de waarnemer een geodriehoek op armlengte afstand van zich af
Houden, en de verschuiving van het object meten. Afstand AB (3 meter),
Afstand ED (de armlengte), en afstand EF (de verschuiving), zijn nu
Bekend. Met behulp van gelijkvormige driehoeken kan nu de afstand
AC berekent worden. Driehoek DEF en driehoek CAB zijn
namelijk gelijkvormig, wat betekent dat ze dezelfde verhoudingen
hebben.
Hierbij wordt de parallaxmethode dus in het klein toegepast, en kan
je de afstanden berekenen tot objecten waar je niet heen kan. 11
De handigste manier om afstanden in het heelal te meten is dus de parallax methode.
Jammer genoeg werkt deze methode alleen bij sterren die dichtbij staan, voor sterren die
verder weg gaan zullen we dus andere methodes moeten gebruiken.
groep: isaacnewtonn
site: http://isaacnewtonn.wordpress.com/
groepsleden:
Sjoukje Croux
Angela Hakobjan
Adela Iriskic
Celine Vilters
Bronvermelding:
 Afstanden meten in het heelal - Bekeken op 27 mei 2013.
http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:pvcGI12xA2sJ:www.ruimtev
aartindeklas.nl/system/lessons/materials/000/000/991/original/LES27_SAMEN.pdf%3
F1357765083+afstanden+berekenen+object+ver+weg&cd=1&hl=nl&ct=clnk&gl=nl
(11)
 L. Hendriks - Bekeken op 25 mei 2013.
http://www.heel.al/post/afstanden_meten/6 (6)
Afstanden meten.
 L. Hendriks - Bekeken op 24 mei 2013.
http://www.heel.al/post/afstanden_meten_spectrum/7 (7)
Afstanden meten (2)
 Het heelal - Bekeken op 25 mei 2013.
http://wetenschap.infonu.nl/sterrenkunde/26704-het-heelal-inhoud-enafstanden.htmlBekeken (1)
27-10-2008-2013, in: ‘Sterrenkunde’ (Wetenschap)
 Dirk14 - Bekeken op 25 mei 2013.
http://www.goeievraag.nl/vraag/wetenschap/ruimtevaart-sterrenkunde/meten-afstandsterren.29644 (9)
‘Hoe meten ze de afstand van sterren?
 Nouwen - Bekeken op 25 mei 2013.
http://www.astroblogs.nl/2012/05/26/hoe-we-afstanden-in-het-heelal-meten/ (4)
‘Hoe we afstanden in het heelal meten’, 26 mei 2012.
 M. van der Sluys - bekeken op 24 mei 2013.
http://hemel.waarnemen.com/FAQ/Sterren/003.html (5)
‘Hoe worden de afstanden tot sterren bepaald?’
 C. Kraaijvanger - 20 september 2012.
http://www.scientias.nl/mogelijk-het-verste-en-dus-ook-oudste-sterrenstelsel-ooitontdekt/72359 (2)
‘Mogelijk het verste (en dus ook oudste) sterrenstelsel ooit ontdekt’
 R. Stannard – 8 februari 2010.
http://wibnet.nl/onderzoek/bekijk-de-film-hoe-groot-is-het-heelal (3)
‘The Size of the Universe – Boundaries of the Knowable. Bron: YouTube.
 http://www.youtube.com/watch?v=qUVuswa8KPU (10)
Wiskunde – Parallax-methode. 23 juli 2012.
 J. Willem Eckhardt - Bekeken op 27 mei 2013
http://www.youtube.com/watch?v=8HyjOZDBp0U (9)
‘Wiskunde – Parallax-methode – afstand tot een ster bepalen’. 23 juli 2012.
De bronnen zijn in de tekst aangegeven door middel van: x
De nummers zijn in de bronvermelding achter de bron vermeld (X), hoewel dit normaal niet
gebruikelijk is in een bronvermelding, is dit overzichtelijker in de tekst zelf.