Cursus Inleiding in de Sterrenkunde

Presentatie over: "Cursus Inleiding in de Sterrenkunde"— Transcript van de presentatie:

1 Cursus Inleiding in de Sterrenkunde

2 Sterrenbeelden naamgeving ca. 3000 v Chr. (Kreta)
48 klassieke sterrenbeelden, w.o. Dierenriem nu 88 officieel (door I.A.U.) met blote oog ca sterren sternamen: meestal Arabische oorsprong Naamgeving sterrenbeelden, 3000 v Chr. op Kreta, maar ook Chinezen, Egyptenaren hadden eigen sterrenbeelden 88 sterrenbeelden, 6000 sterren met blote oog grootte-klassen of magnitudes

3 Sterrenbeelden Orion en Grote Hond
Orion, de jager

4 Stier Kleine Hond Orion Grote Hond Sirius
Zonsverduistering, gedeeltelijk Sirius Grote Hond

5 noord Grote Beer met Poolster
Op een gewone heldere avond kunt u duizenden sterren zien. Ook deze sterren zijn 'zonnen', we zien ze alleen veel zwakker omdat ze zoveel verder weg staan. Al duizenden jaren geleden zagen mensen hier allerlei afbeeldingen en mythologische voorstellingen in. Dit is een heel bekend sterrenbeeld. Test het publiek. Hoe kun je de Poolster (dus het noorden) en de Kleine Beer vinden? Klik dan verder om dit met de animatie te illustreren. Terug naar onze omgeving. Met onze eigen ogen zien we aan de hemel het bekende sterrenbeeld Grote Beer. Met de Grote Beer kun je de Poolster vinden, die bijna recht boven de draaiingsas van de aarde staat en daardoor niet van plaats verandert aan de hemel. noord

6

7 Sterrenbeelden zuidelijk halfrond

8 Zonsverduistering mei 2003
Verklaring zonsverduisteringen uit de oudheid: Wegjagen van een draak! Zonsverduistering mei 2003

9 zonsverduistering 22 oktober 2136 vChr. Hi en Ho
Dia gedeeltelijke zonsverduistering. En dan gaan we nu weer even terug naar de huidige zon. Een enkele keer verdwijnt de zon, zomaar midden op de dag! Een vreemde gewaarwording. Dan is er een zonsverduistering. Maar... wat is dat nu, zo'n zonsverduistering?

10

11

12 Aruba, 26 februari 1998

13 Totale Maansverduistering
Verklaring zons- en maansverduistering Ook Babyloniers kenden saros, hun priesters waren astronomen en astrologen

14

15 Eratosthenes: omtrek van de Aarde
Eratosthenes of Cyrene Born: 276 BC in Cyrene, North Africa (now Shahhat, Libya) Died: 194 BC in Alexandria, Egypt His most famous calculation, in the now lost treatise On the measurement of the Earth, explains how he compared the shadow of the sun at Summer Solstice noon in two places, Alexandria and Syrene. Based on the distance between the two, he calculated the circumference of the earth to be 250,000 stadia (about 24,662 miles). 1 stadium = 600 Greek feet (somewhere between 154 and 215 meters). stadia. He calculated the distance from the sun at 804,000,000 stadia and the distance from the moon at 780,000 stadia. Eratosthenes: omtrek van de Aarde

16 Hipparchus: afstand tot de Maan
Hipparchus compared observations of a solar eclipse in Syene and in Alexandria to determine the distance from the Earth to the Moon. Hipparchus measured the distance from the Earth to the Moon during a solar eclipse that was a total eclipse at Syene and a partial eclipse at Alexandria. At the same time that an observer at Syene saw the entire Sun blocked by the Moon, one at Alexandria saw 1/5th of the Sun's disk, that is 1/5th of 30 arcminutes of the Sun's disk was visible (The Sun's angular diameter is 30 arcminutes or 1/2 degree). The angular size of the visible Sun seen at Alexandria therefore is 1/10th of a degree (0.1 degree) and this angle, expressed in radians and applying the small angle approximation gives the ratio of the Syene-Alexandria distance to the Earth-Moon distance. The reconstruction of Hipparchus's techniques is beautifully presented in [24] where the author shows that Hipparchus based his calculations on an eclipse which occurred on 14 March 190 BC. Hipparchus's calculations led him to a value for the distance to the moon of between 59 and 67 earth radii which is quite remarkable (the correct distance is 60 earth radii). The main reason for his range of values was that he was unable to determine the parallax of the sun, only managing to give an upper value. Hipparchus appears to know that 67 earth radii for the distance of the moon comes from this upper limit of solar parallax, while the lower value of 59 earth radii corresponds to the sun being at infinity. Hipparchus: afstand tot de Maan

17 Aristarchus: afstand tot de Zon heliocentrisch wereldbeeld
Aristarchus figured out how to measure the distances to and sizes of the Sun and the Moon. Zon 19 verder dan maan (werkelijkheid 400x) Because he deduced that the Sun was so much bigger than the moon, he concluded that the Earth must therefore revolve around the Sun. Aristarchus: afstand tot de Zon heliocentrisch wereldbeeld

18

19

20 الكتاب المجسطي Ptolemeus (ca. 150 nChr.) kortweg ‘de Almagest’
(al-kitabu-l-mijisti) kortweg ‘de Almagest’ ptolemeus Aristotelian cosmology and Ptolemaic astronomy entered the West, in the twelfth and thirteenth centuries, as distinct textual traditions. The former in Aristotle's Physics and On the Heavens and the many commentaries on these works; the latter in the Almagest and the technical astronomical literature that had grown around it, especially the work of Islamic astronomers working in the Ptolemaic paradigm. In the world of learning in the Christian West (settled in the universities founded around 1200 CE), Aristotle's cosmology figured in all questions concerned with the nature of the universe and impinged on many philosophical and theological questions. Ptolemy's astronomy was taught as part of the undergraduate mathematical curriculum only and impinged only on technical questions of calendrics, positional predictions, and astrology. Christian Aristotelian Cosmos. From Peter Apian, Cosmographia (1524)

21 Ptolemeus (ca. 100 nChr.): uit de ‘de Almagest’

22 Nicolaus Copernicus (1473-1543)
Jan Matejko's painting - end of the 19th century

23 ‘De Revolutionibus Orbium Celestium’

24

25 Uraniborg, eilandje Ven (nu Zweden)
At Uraniborg, Tycho used a huge mural quadrant to make accurate measurements of the positions of stars and planets.  Tycho remained at Uraniborg until 1597.  Tycho later settled in Prague, where he hired Johannes Kepler as his assistant in 1600. Tycho Brahe Uraniborg, eilandje Ven (nu Zweden)

26 At Uraniborg, Tycho used a huge mural quadrant to make accurate measurements of the positions of stars and planets.  Tycho remained at Uraniborg until 1597.  Tycho later settled in Prague, where he hired Johannes Kepler as his assistant in 1600. Tycho Brahe

27 Tycho Brahe Stjerneborg
At Uraniborg, Tycho used a huge mural quadrant to make accurate measurements of the positions of stars and planets.  Tycho remained at Uraniborg until 1597.  Tycho later settled in Prague, where he hired Johannes Kepler as his assistant in 1600. Tycho Brahe Stjerneborg

28 Geen telescoop Instrumenten om hoekafstanden te meten
An equatorial armillary instrument, the 'arcus bipartitus' and a large quadrant from Tycho's observatory as illustrated in his Astronomiæ instauratæ mechanica (Wandesburg, 1598). Geen telescoop Instrumenten om hoekafstanden te meten

29

30

31 Urania weegt Copernicus wereldbeeld tegen dat van Brahe, Brahe’s is het zwaarst. Rechts in de hoek het verworpen systeem van Ptolemeus (midden in beeld!), uit Riccioli’s Almages Novum, 1651. Riccioli was Jezuiet, daarom voorkeur Brahe?

32 Johannes Kepler

33

34 De wetten van Kepler: 1 - Alle planeten bewegen zich rond de zon in elliptische banen. 2 - De snelheid van een planeet in haar omloopbaan verandert zodanig dat in gelijke tijden de oppervlakte afgelegd door de rechte lijn tussen de zon en de planeet, gelijk is.

35 5,23 = 5,2 x 5,2 x 5,2 = 141, dus Jupiter staat op 5,2 AE
Derde wet Het kwadraat van de omlooptijd (P) van een planeet is evenredig met de derde macht van haar gemiddelde afstand (a) tot de zon ofwel: P2 = a3 P = omloopperiode in jaren, a = afstand in AE Bijvoorbeeld: Omlooptijd Jupiter is 11,9 jaar: 11,92 = 11,9 x 11,9 = 142 5,23 = 5,2 x 5,2 x 5,2 = 141, dus Jupiter staat op 5,2 AE

36 september 1608 in Middelburg

37 september 1608 in Middelburg
Brillenmaker Hans Lipperhey vindt de telescoop uit. Er zijn ongetwijfeld meer mensen die een telescoop kunnen maken. Lipperhey vraagt patent aan en reist naar Den Haag. september 1608 in Middelburg

38 Op 2 oktober 1608 demonstreert Lipperhey de ‘ver-sienden bril’
in Den Haag aan Prins Maurits

39 De Hollandse kijker of Galileo telescoop
het objectief is een bolle lens; het oculair een holle lens

40 De astronomische kijker of Kepler telescoop
het objectief is een bolle lens; het oculair ook

41 Wat is het geheim van Lipperhey?
het diafragma Wat is het geheim van Lipperhey?

42 Het nieuws van de ontdekking door de Zeeuwse brillenmaker breidt zich snel uit over heel Europa
In het voorjaar van 1609 hoort de Italiaanse geleerde Galileo Galileï van het nieuws. Binnen een maand bouwt hij zijn eigen telescoop en richt hem op de maan…

43 Galilei tekent de maan met bergen, kraters en donkere vlaktes

44 Galilei tekent de maan met bergen, kraters en donkere vlaktes

45 De planeet Jupiter blijkt een bolletje waar vier manen om heen draaien

46 Door de kijkers van Galileï zijn veel meer sterren te zien dan met het blote oog

47 De lichtende band die wij de Melkweg noemen blijkt te bestaan uit ontelbare sterretjes

48 Ook de zon is niet perfect: er zitten donkere vlekken op

49 Ook de zon is niet perfect: er zitten donkere vlekken op

50 De waarnemingen van Galileï bevestigen het wereldbeeld volgens Copernicus

51 Galileï schrijft zelf een boekje waarin hij het oude wereldbeeld belachelijk maakt

52 Als een goede vriend gekozen wordt tot paus, vertelt Galileï hem enthousiast over zijn ontdekkingen

53 Kijk, de maan is helemaal geen perfecte hemelse bol, zoals in de theorie van Aristotelis, maar lijkt op de aarde, met bergen, dalen en vlakten

54 Wie denkt dat alle hemellichamen om de aarde draaien, zoals Aristotelis beweert, moet maar eens naar de satellieten van Jupiter komen kijken

55 Ook de zon is helemaal geen perfecte hemelse bol, maar heeft allemaal donkere vlekken, weer zo’n misser van Aristotelis

56 Copernicus heeft gelijk!!

57 Dat had hij beter niet zo enthousiast kunnen roepen ….

58 Galileï moet openlijk zweren dat hij nooit meer over de theorie van Copernicus zal schrijven of praten

59 Portrait of Isaac Newton painted in 1689 by Sir Godfrey Kneller
( )

60

61 Edmund Halley ( ) Halley stelde een methode voor om de Venusovergang van 1761 te ge-bruiken om ‘de immense afstand aarde-zon te bepalen’

62 De methode van Halley A B B A koorde van Venus gezien vanaf de aarde

63 Friedrich Wilhelm Bessel
Friedrich Wilhelm Bessel bepaalde in 1838 als eerste de parallax van een ster. Niet door met zijn ogen te knipperen – daarvoor staan de sterren te ver weg. Bessel had een veel grotere basislijn nodig. Hij mat de positie van de ster in de maand juni. En daarna nog een keer in december. Precies zes maanden later, wanneer de aarde aan de andere kant van de zon staat, 300 miljoen kilometer verderop. De ster (61 Cygni, in het sterrenbeeld Zwaan), bleek een parallax van 0,3 boogseconde te hebben – de hoek waaronder je een speldenknop ziet op een afstand van vijfhonderd meter. Daarmee kwam de afstand van 61 Cygni op ruim negentig biljoen kilometer. 1838: parallax van 61 Cygni 0,3 boogseconden  90 biljoen kilometer !

64 = de afstand die het licht (300.000 km/sec!) in 1 jaar aflegt
een lichtjaar = de afstand die het licht ( km/sec!) in 1 jaar aflegt maan 1,3 lichtseconden zon 8 lichminuten dichtsbijstaande ster 3,2 lichtjaar

65 Andromedanevel 100 miljard sterren lichtjaar 2 miljoen lichtjaar

66 Hubble Ultra Deep Field
What did the first galaxies look like? To help answer this question, the Hubble Space Telescope has just finished taking the Hubble Ultra Deep Field (HUDF), the deepest image of the universe ever taken in visible light. Pictured above, the HUDF shows a sampling of the oldest galaxies ever seen, galaxies that formed just after the dark ages, 13 billion years ago, when the universe was only 5 percent of its present age. The Hubble Space Telescope's NICMOS and new ACS cameras took the image. Staring nearly 3 months at the same spot, the HUDF is four times more sensitive, in some colors, than the original Hubble Deep Field (HDF). Astronomers the world over will likely study the HUDF for years to come to better understand how stars and galaxies formed in the early universe.

67 Quasar 13 miljard lichtjaar Cluster Abell 2218 2 miljard lichtjaar
The cluster of galaxies Abell 2218 is itself about two billion light-years away in the northern constellation Draco. The power of this massive cluster telescope has recently allowed astronomers to detect a galaxy at a redshift of about 7, the most distant galaxy or quasar yet measured. Three images of this young, still-maturing galaxy are faintly visible in the white contours near the image top and the lower right. The recorded light, further analyzed with a Keck Telescope, left this galaxy when the universe was only about five percent of its current age.