De kosmische afstandsladder

Transcriptie

1 De kosmische afstandsladder

2 De kosmische afstandsladder

3 Oorsprong Sterrenkunde Maan B Zon A Aarde C Aristarchos: Bij halve maan is de hoek zon-maanaarde, B, 90 graden. Als exact op hetzelfde moment de hoek maan-aardezon, C, vastgesteld wordt kan de verhoudingsdriehoek bepaald worden en is te berekenen hoeveel verder de zon van de aarde dan de maan van de aarde staat. Volgens hem 19x verder (= 400x verder)

4 Geocentrisch wereldbeeld

5 Heliocentrisch wereldbeeld

6 Heliocentrisch wereldbeeld Tycho Brahe

7 Heliocentrisch wereldbeeld! Johannes Kepler ! 1 e wet: Planeten bewegen in ellipsbanen! 2 e wet. De perkenwet! 3 e wet:

8 Parallax

9 ! parallax Explorer Parallax

10 Parallax Dus wat deed Cassini toen hij de baseline had berekend? 1. Hij mat de parallax van mars en berekende de afstand a.v 2. Met de berekende afstand tussen aarde en mars paste hij de 3 e wet van Kepler toe a.v.

11 Parallax d A D

12 Wat is een parsec

13 Parallax! Telemetrie ruimtesondes Hipparcos! Satelliet Hipparcos! Satelliet Gaia Gaia! Very long baseline interferometry Gaia s eerste sterrenkaart! Sterren met eenzelfde spectrum hebben identieke helderheid

14 Afstandsladder

15 Spectroscopische Parallax Zonnespectrum

16 Spectroscopische Parallax Spectraallijnen

17 Spectroscopische Parallax Het Herzsprung-Russel diagram

18 Spectroscopische parallax! Absolute helderheid (M):! Helderheid ster op 10 parsec afstand! Schijnbare helderheid (m):! Helderheid die we meten! Varieert met de afstand! Nu geldt:

19 Spectroscopische Parallax Bepalen afstand: 1.Meet schijnbare helderheid en spectrale type 2. Bepaal absolute helderheid 3. Bereken met formule de afstand Dit wordt ook wel de spectroscopische parallax genoemd Spectro Parallax.html

20 Magnitude! Hypparchus kende al een magnitude toe aan sterren! Helderste sterren magnitude 1! Zwakste sterren magnitude 6! Nu is magnitude een logaritmische schaal waar bij 1 magnitude verschil = 2,512 helderheidsverhouding

21 Afstandsladder

22 P A U Z E

23 Variabele sterren! Sommige sterren veranderen in helderheid.! Sommige onvoorspelbaar, andere zeer regelmatig! De bekendste groep variabele sterren zijn de cepheïden.! Cepheïden pulseren zeer constant! Zijn zeer geschikt voor afstandmeting

24 ! Pulseren niet op de hoofdreeks.! Pulserende sterren zijn instabiel Variabele sterren

25 Variabele sterren! Cepheïden zeer geschikt voor afstandsmeting tot ver buiten onze melkweg.! Bij elke pulsering altijd een identieke absolute helderheid

26 Variabele sterren! Hoe bepalen we de afstand? 1. Meet puls 2. Bepaal type cepheïde 3. Bepaal met grafiek absolute helderheid 4. Meet schijnbare helderheid 5. Bereken de afstand met Berekening afstand met formule

27 De kosmische afstandsladder

28 Tully Fisher relatie! Nauwkeurige relatie tussen de draaisnelheden van sterrenstelsels en hun helderheid

29 Tully Fisher relatie! Schijnbare en absolute helderheid leveren wederom de afstand! Tully Fisher relatie! Werkwijze:! Bepaal rood- en blauwverschuiving! Bepaal de rotatiesnelheid (v)! Bepaal met de Tully-Fisher relatie de absolute helderheid (L) L ~ v 4! Meet de schijnbare helderheid! Bereken met schijnbare- en absolute helderheid de afstand Cluster distance determination.html

30 Kosmische afstandsladder

31 Supernova s! Zware sterren (> 8 zonsmassa's) leven relatief kort! Storten aan eind door de zwaartekracht ineen tot een neutronenster! Vrijkomende zwaartekrachtsenergie veroorzaakt een krachtige supernova explosie! De zwaarste sterren (> ca 30 zonsmassa's) storten ineen tot een zwart gat

32 Supernova s! Een supernova > x helderheid zon! Twee types! Type 1: ster met weinig waterstof! Type 2: ster met veel waterstof

33 Supernova type 1A! Een witte dwerg bijeengehouden door gedegenereerde elektronen! Maximale massa is 1,4xmassa zon! Chandrasekhar massa! Wordt deze limiet overschreden dan supernova type 1

34 Supernova s

35 Supernova type 1A! Type 1A supernova s! Exploderen witte dwerg als >1,4 x massa zon wordt! Supernova type 1A: altijd vaste hoeveelheid licht.! Perfect hulpmiddel voor afstandsbepaling Afstandberekening supernova 1A

36 Kosmische afstandsladder

37 De top van de afstandsladder! Vrijwel alle andere sterrenstelsels hebben een roodverschuiving! Zij bewegen zich dus van ons af! Hoe groter de afstand des te groter de roodverschuiving

38 De top van de afstandsladder! De wet van Hubble:! H 0 is de Hubble constante (67.15 ± 1.2 km/s/mpc).

39 De top van de afstandsladder! De afstand:! Bepaal de snelheid! Bereken met Hubble formule de afstand! Astronomen werken met de roodverschuiving of met look back times

40 De top van de afstandsladder Roodverschuiving Huidige afstand (miljoen lichtjaar) Look-back time (miljoen jaar)

41 De gehele kosmische afstandsladder

42 Afstandsmeting in heelal

43 De kosmische afstandsladder Heeft u nog vragen?

44