Opdracht 1 1a: 1ste wet: Planeten draaien om de zon in elliptische

Opdracht 1
1a: 1ste wet: Planeten draaien om de zon in elliptische banen waarbij de zon zich in een van de
twee brandpunten bevindt. 2de wet: De snelheid van een planeet verandert zodanig dat in gelijke
tijdsintervallen de oppervlakte tussen zon en afgelegde baan gelijk blijft. [0.3 pnt]
1b: Moleculen vibreren en roteren, en absorberen daarom licht in specifieke banden. Op hoge
spectrale resolutie lossen deze op in individuele lijnen. [0.3 pnt]
1c: Met grotere telescopen kunnen lichtzwakkere objecten worden waargenomen, en scherper
worden gekeken. [0.3 pnt]
1d: De orientatie van de baan van Mercurius verandert langzaam (het perihelium verschuift) - iets
wat je niet verwacht uit de wetten van Kepler (maar wel uit de relativiteittheorie). [0.3 pnt]
1e: De jonge planeten zijn nog warm van hun vorming, en daarom is het contrast met de moederster
minder groot. [0.3 pnt]
1f: Helioseismologie gebruikt trillingen in de zon om zo de inwendige structuur van de zon te
bepalen. [0.3 pnt]
1g: Een mislukte ster, met niet genoeg massa om nog waterstofverbranding te laten plaatsvinden
(<0.08 Mzon). Wel vindt er deuteriumverbranding plaats, wat het verschil maakt met planeten
(<0.016 Mzon). [0.3 pnt]
1h: Laatste fase van een zonachtige ster waarbij de buitenste lagen van de ster worden afgestoten.
De sterkern blijft over, welke zo heet is dat deze het uitgestoten gas ioniseert. [0.3 pnt]
1i: 1) Spiraalstelsels hebben een (afge-)platte schijf, terwijl elliptische stelsels een 3-dimensionale
ovale vorm hebben. 2) Spiraalstelsels zijn rijk in gas en stof, elliptische stelsels niet. 3) In
spiraalstelsels vindt actieve stervorming plaats (er zijn zowel oude als jonge sterren). Dit is niet het
geval in elliptische stelsels.
[0.3 pnt]
1j: Inflatie: Theorie dat vlak na de oerknal het heelal een periode van exponentiele groei
doormaakte.
Opdracht 2
2a: sqrt(10^(0.4*(5.5-4.5)))*10.0 = 15.8 pc (0.3 pnt) --> 1/15.8=0.063" (0.2 pnt)
2b: L(51peg)/L(zon) = 10.0^(0.4*(4.9-4.5)) = 1.44
R(51peg) = sqrt(1.44)=1.20 Rzon (0.5 pnt)
2c: P^2 propto a^3/M --> a^3 propto P^2*M = (4.5/365.25)^2.0*1.1 --> a=0.055
A=0.1
a=0.055*1.496e8 km
Rs=1.20*696000 km
Ts=5800 K.
Tp=5800*(1-0.1)^0.25*(1.2*696000.0/(2.0*0.055*1.496e8))^0.5 = 1270 K. [0.8 pnt]
2d: 0.055/15.8 = 0.0035 arcsec. (0.3 pnt)
optische resolutie van JWST = lambda/D = 550e-9/6.5*206265= 0.017 arcsec. Dus nee (0.4 pnt)
Opdracht 3
3a: 10/1.8 = 5.6x korter --> 10.0/5.6=1.8 miljard jaar. (0.5 pnt)
3b: Lzon = 3.83 10^26 W --> L_A = 3.83e27 W
E=mc^2 --> m(t)=E/c^2/0.007 = 3.83e27/3.0e8^2/0.007 = 6.08e12 kg per seconde.
6.0e24 / 6.08e12 /86400 / 365.25 = 30 duizend jaar. (0.5 pnt)
3c: 10x de lichtkracht van voorheen, 10x minder efficient proces = honderd keer sneller
Dus ipv 1.8 miljard jaar --> 18 miljoen jaar. [0.5 pnt]
3d: 2*6.67e-11*1.8*1.99e30/3.0e8^2.0 = 5300 meter. [0.5 pnt]
Opdracht 4
4a: z = (689.77-656.30)/656.30 = 0.0485 (0.5 pnt)
4b: H = c*z/d = 3.0e5*0.0485 / 200.0 = 72.75 km/sec/Mpc (Units! - 0.7 pnt)
4c: eigenbeweging - aantrekking andere melkwegstelsels (0.5 pnt)
4d: d = 200.0e6*10 = 2.0e9 AE
v=sqrt(GM/R) --> M=V^2*r = 2.0e9*(200.0/30.0)^2 = 89 miljard zonsmassa's
Dit is de luie manier. Moet wel in zonsmassa's (0.8 pnt).