Is het heelal homogeen en isotroop?

Evolutie: van Kosmos tot Mens
Het Heelal
• 29 okt.
Ons wereldbeeld (Rintro + R1)
• 5 nov.
Sterren stralen (R2 + R3)
• 12 nov.
Cosmic Microwave Background (R5,R7)
• 19 nov.
De zwaartekracht en Zwarte Gaten (R5 + R6)
• 26 nov.
De vorming van sterrenstelsels (R4 + R5 + R7)
• 3 dec.
Het allereerste begin en de verre toekomst (R8,R9)
, 
Geschiedenis
•Zijn de nevelvlekken sterreneilanden als het onze?
Immanuel Kant (1724-1804)
• Het heelal is niet onveranderlijk!
William Herschel (1738-1822), dubbelsterren
• Waarom is het ‘s nachts niet even licht als overdag?
Heinrich Olbers: Olbers paradox (1826)
• Het heelal dijt uit!
Vesto Slipher 1912; Edwin Hubble 1929
• Is de oergloed nog zichtbaar?
George Gamow 1948; Arno Penzias & Robert Wilson 1963
• Is het heelal homogeen en isotroop?
Gerard de Vaucouleurs 1970; Hubble Space Telescope
1.Dopplereffect en
Uitdijing heelal
Wet van Hubble
v  Ho r
Dopplereffect
Frequentie hangt af
van
relatieve snelheid:
Hubble’s metingen!
Moderne uitbreiding
v  H0 r
DNA
DNA
• Heelal dijt uit en koelt af
• Omkeren: heelal vroeger steeds kleiner
en heter (Gamow)
• “Big Bang” (Oerknal)
• Oergloed nog zichtbaar?
• COBE (1989)
(Nobelprijs 2006)
2. De oergloed
Babyfoto van het heelal!!!!
Na aftrek van dipoolcomponent en galactische straling van
stof (termische straling), heet gas (vrij-vrij straling), kosmische
straling in magneetveld (synchrotronstraling).
Kosmische Achtergrondstraling
Thermisch spectrum T ~ 2.726 K
COBE
FIRAS
1991-1995
Per polarisatierichting en gemiddeld over richting en polarisatie. De fout
in de waarnemingen is veel kleiner dan de dikte van de (Planck-)kromme
De inertie van de wetenschap
•1964 Penzias & Wilson
Nobelprijs 1974
•1965 Dicke & Peebles
•1948 Gamov,Hermann,
Alpher: 5 - 28 K! Voorspelling
reststraling
•1940 McKellar: 2,3 K!
Vibratietemperatuur
interstellair CN, CH, CH
Boomerang
1998
Mt. Erebus
Antarctica
Boomerang
WMAP 2001
Fluctuaties zijn begin
structuurvorming (volgende keer)
Revolutie in de Kosmologie
• Kosmologie is (zeer) kwantitative tak
van wetenschap geworden
• Combinatie WMAP, Grote optische
telescopen, Hubble space telescope en
röntgentelescopen (in de ruimte)
• Eigenschappen heelal in detail bekend
• Grote verrassing: donkere energie
Eigenschappen
ruimte
Vlakheid en massa gerelateerd en bepalen
verdere uitzettingssnelheid
Grote verrassing: heelal zet versneld uit!
Conclusie:
Heelal is vlak + Kosmologische constante
Krabnevel: pulsar + relativistische wind
6000 ljr
1047 J: 2 % kinetisch + 98 % neutrinos
krabpulsar
krabwind
(NASA/CXC/ASU/J.Hester et al.)
Afstandsbepaling met supernovae
Type Ia supernovae Kernfusie in C-witte dwerg
Hoe herken je dat het een Ia is?
4. Baryonen
h
H0
100 km s -1 Mpc -1