Praktische Sterrenkunde H o o r c o l l e g e A r t i s
Introductie Docent: Henk Hoekstra email: hoekstra@strw.leidenuniv.nl kamer 457 tel: 071-5275594 website: http://www.strw.leidenuniv.nl/~hoekstra/practicum
Introductie Het vak praktische sterrenkunde is verplicht voor studenten sterrenkunde en bestaat uit vier proeven. Dit zijn geen natuurkunde proeven, maar de nadruk ligt op het analyseren en interpreteren van waarnemingen. Het college in het planetarium is onderdeel van de inleiding van de eerste proef, waar jullie volgende week meer over zullen horen.
Waarnemen Het heelal is het laboratorium van de astronoom, maar we kunnen alleen kijken... Voor de eerste proef zullen we zelf waarnemingen doen en die vervolgens analyseren.
Waar moeten we kijken? De atmosfeer verstrooit en absorbeert licht. - maakt objecten minder helder - verandert de kleur van objecten - versmeert objecten (seeing) We willen daarom door zo weinig mogelijk lucht kijken.
seeing
Waar moeten we kijken?
Waar moeten we kijken?
Waar moeten we kijken? y = AIRMASS = x/cos(θ) of x/cos(z)
Zichtbare hemel Het deel van de hemel dat bruikbaar is [sec(z)<1.5 tot 2] hangt af van onze lokatie. Het is constant, maar beperkt op de Noord- en Zuidpool. Het grootste deel is zichbaar vanaf de evenaar, maar objecten zijn niet altijd zichtbaar. Of een object zichtbaar is hangt af van: - geographische breedte - lokale sterretijd (omdat de hoogte maximaal is als de ster door de meridiaan gaat)
continu waarnemen
Voornaamste observatoria
Horizon coordinaten hoogte h=90 o - z (zenith hoek) azimuth A= hoek t.o.v. het Noorden via het Oosten Dit is handig om je telescoop te richten, maar is voor iedereen anders en verandert continu. We hebben een coordinatensysteem nodig dat voor iedereen hetzelfde is.
Waar & wanneer De hemelpolen zijn voor iedereen gelijk. Dit definieert de declinatie δ: de hoek t.o.v. de equator op de grootcirkel door de hemelpolen en het object.
Waar & Wanneer De hoogte is maximaal wanneer een object in het Zuiden staat (dat is de definitie van het Zuiden). De groot-cirkel door de hemelpolen en het Zuiden is de meridiaan Wanneer het object door de meridiaan gaat: uurhoek HA=0 Een uur later is de uurhoek 15 o
De hemel is een klok De aarde draait in 23 uur, 56 minuten en 4.091 seconden om haar as. Dit is een sterrendag (sidereal day) Elke ster staat dus op dezelfde sterrentijd in het Zuiden: uurhoek HA=0 lokale sterrentijd LST=αobject HA=LST-α object Dit definieert de rechte klimming (RA), αobject
te lange dag? 1 jaar=365 middelbare zonnedagen 1 jaar=366 sterredagen
Analemma van de zon
ecliptica Dus het feit dat een ster in het Zuiden staat, betekent nog niet dat deze kan worden waargenomen! Als de zon op dat moment op is, dan is het te licht om sterren te zien. De jaarlijkse beweging van de zon aan de sterrenhemel definieert de ecliptica. De ecliptica maakt een hoek van ~23 o met de hemelevenaar.
ecliptica
Nulpunt rechte klimming Net als met onze kloktijd, moeten we een punt definiëren waar de rechte klimming nul is. We definiëren een van de snijpunten van de ecliptica en de hemelevenaar als RA=0 uur: lentepunt
colure ster β-cas geeft de lokale sterretijd aan op een 24 uur klok!
Precessie Het equatoriale systeem is voor alle waarnemers gelijk. Maar... Precessie van de aarde zorgt voor een verschuiving van het lentepunt.
Precessie Het lentepunt verschuift elk jaar iets en een precessie periode duurt 25765 jaren (een Platonisch jaar) We moeten dan ook bij onze coordinaten aangeven voor welk equinox dit is (nu meestal J2000.0, maar soms ook nog wel B1950.0) Een andere complicatie is dat het tropisch jaar 365.242199 dagen is (en dus niet 365). Daarom verschuift het equinox elk jaar ongeveer 6 uur. 2009: 20 maart om 11:44 AM
Nutatie Nutatie (massamiddelpunt ligt niet precies op de rotatie-as) heeft een periode van 18.6 jaar en heeft een amplitude van ~10 boogseconden
Obliquiteit Periode van 41000 jaar
Perihelion precessie Een periode duurt 112000 jaar t.o.v. de sterren of 23000 jaar t.o.v. equinox