Afstanden in het heelal

Presentatie over: "Afstanden in het heelal"— Transcript van de presentatie:

1 Afstanden in het heelal
En hoe ze te meten… Marcel Haas, Sirenekamp 2004

2 Waarom? Om dingen te leren over verschijnselen (denk aan GRB energie)
Om de structuur van het heelal te leren kennen Om de ontwikkeling van het heelal beter te begrijpen (ver weg kijken is naar het verleden kijken) Om afstanden tot de verste objecten te kunnen bepalen, moet je eerst kleinere afstanden kunnen meten!

3 Maten in het heelal Saai… 1 AE = 150 miljoen km  8 lichtminuten
1 lj  10 biljoen km (1016 m)

4 Je begrijpt wel dat het handig is alles in centimeters uit te drukken…
Maten in het heelal Saai… 1 AE = 150 miljoen km  8 lichtminuten 1 lj  10 biljoen km (1016 m) Dichtstbijzijnde ster: 4.3 lj  AE Dichtbij MWS: 2.9 Mlj (Andromeda) Je begrijpt wel dat het handig is alles in centimeters uit te drukken…

5 Het meten van afstanden
In het dagelijks leven Vergelijking van groottes (schatting) “Stapjes tellen” (iets preciezer) Daadwerkelijk meten met meetinstrument, zoals geodriehoek of kilometerteller (nog preciezer) Aardige methoden, maar in het heelal heb je er weinig aan…

6 De bepaling van de afstand tot nabije objecten

7 De bepaling van de afstand tot nabije sterren
De parallax

8 De bepaling van de afstand tot nabije sterren
De parallax Een ster met een parallax van 1 boogseconde staat per definitie op een afstand van 1 parsec. 1 pc = 3,26 lj = 3 x 1016 m d(pc) = 1 / parallax(˝) Lukt alleen voor heel nabije objecten…

9 Hoe nu verder? Wanneer je de afstand tot bepaalde objecten weet, kun je op die afstanden zoeken naar de zogenaamde standaardkaarsen

10 “Kosmische afstandsladder”
Hoe nu verder? Wanneer je de afstand tot bepaalde objecten weet, kun je op die afstanden zoeken naar de zogenaamde standaardkaarsen “Kosmische afstandsladder”

11 De volgende sport op de ladder
Veranderlijke sterren Variabele sterren zijn sterren die periodiek van helderheid veranderen. Er zijn dus een periodes en amplitudes aan toe te kennen.

12 Variabelen als afstandsmeter
In 1912 ontdekt Henrietta Swan Leavitt dat voor bepaalde variabele sterren de lichtkracht en periode gerelateerd zijn! Cepheiden en RR Lyrae sterren zijn daar de bekendste voorbeelden van.

13 Cepheiden en RR Lyrae sterren als afstandsmeter
Als je de periode van de ster meet, dan weet je ook zijn lichtkracht. Als je dan ook de helderheid meet kun je bepalen hoe ver deze ster weg is.

14 M en m samen geven dus de afstand van het object!
De afstandsmodulus Omgekeerde kwadraten wet m - M = 5 log d(pc) – 5 M en m samen geven dus de afstand van het object!

15 Nog hogere sporten op de ladder
Type Ia Supernova-explosies De afname in helderheid van dit type Supernovae is identiek. Opnieuw een relatie tussen de periode en de absolute helderheid!

16 Nog hogere sporten op de ladder
Kosmologische roodverschuiving Maakt gebruik van verwijderingssnelheid van verre objecten door de expansie van het heelal

17 Nog hogere sporten op de ladder
Kosmologische roodverschuiving Maakt gebruik van verwijderingssnelheid van verre objecten door de expansie van het heelal Hubble’s law: v = H0 d H0  70 km/s/Mpc

18 Enorme onzekerheden Onzekerheden in verschillende stappen werken door in de hele ladder! Kleine onzekerheden in ieder stapje zorgen voor een relatief grote onzekerheid in afstandsbepaling op de grootste schalen! Belangrijk gebied van moderne sterrenkunde…

19 En nu wij… Parallax: te kort in Frankrijk…
Roodverschuiving: vergt een spectroscoop

20 En nu wij… Parallax: te kort in Frankrijk…
Roodverschuiving: vergt een spectroscoop Maar…. (kort periodieke, onderscheidbare) Variabele sterren zijn meetbaar!!! (met een CCD-camera en een 60 cm telescoop)