“De mens tussen de sterren”

Presentatie over: "“De mens tussen de sterren”"— Transcript van de presentatie:

1 “De mens tussen de sterren”
Henny J.G.L.M. Lamers Sterrenkundig Instituut Universiteit Utrecht Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

2 Een stukje sterrenhemel: miljoenen sterren
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

3 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
Een hete gas wolk ~10000 graden verhit door UV straling van hete sterren waterstof 70% helium 28% (rest) 2% vooral koolstof, stikstof zuurstof Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

4 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
Een koude stofwolk : ~ -260 graden C uiterst kleine roet en zand korreltjes Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

5 “Paardenkop nevel”: koude stof-gaswolk
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

6 Een wolk waaruit sterren gevormd worden
Zichtbaar licht Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

7 Een wolk waaruit sterren gevormd worden
Zichtbaar licht Infrarood opname Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

8 Ster vorming in de Adelaar nevel
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

9 Gas-stof kolommen in Adelaar nevel materiaal voor honderden sterren
Hubble Ruimte Telescoop “Pillars of creation” Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

10 De Orion gasnevel: te zien met het blote oog !
Afstand: 1400 lichtjaar Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

11 Orion nevel: planetenstelsels in wording
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

12 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
Stofschijven rondom sterren in Orion nevel: planeten stelsels in wording? Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

13 Ontstaan van aarde en planeten?
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

14 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
De zon Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

15 de “motor” van de zon : kernfusie
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

16 Energie produktie door H fusie
4 protonen : 4x = a.m.u 2 electronen: 2x = a.m.u in a.m.u He kern uit a.m.u omgezet in energie a.m.u.= 0.7 % Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

17 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
Bereken de maximale levensduur van de zon door H-fusie Levensduur = Energie voorraad/Energie verbruik Massa van de zon = kg 70% is waterstof = kg H 1/7 van de massa zit in de kern : kg H Bij H fusie wordt 0.7 % omgezet in energie: kg H Opgewekte energie voorraad E=mc2 : J Straling van de zon : J/s Maximale levensduur = Energie/Verbruik = s = jr !! Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

18 De levensduur van sterren tmax =~ 1010 (M/Mzon)/(L/Lzon) jr
Massa Helderheid Levensduur Levensduur (x Zon) (x Zon) geschat berekend miljard miljard miljoen miljoen miljoen miljoen miljoen miljoen miljoen miljoen miljard miljard Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

19 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
Conclusies 1. Hoe zwaarder de ster, des te korter zijn leven 2. De zwaarste sterren leven slechts een paar miljoen jaar: dus bijna alle zware sterren die ooit zijn gevormd zijn al verdwenen 3. Sterren lichter dan 0.8 Mzon kunnen ouder worden dan 14 miljard jaar (= leeftijd van heelal) dus alle lichte sterren die ooit zijn gevormd bestaan nog !!! Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

20 Fusie van helium → koolstof → zuurstof
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

21 Belangrijkste fusie reakties in sterren
grondstof produkt temperatuur Waterstof → Helium miljoen Helium → Koolstof miljoen Koolstof +He → Zuurstof miljoen Zuurstof → Silicium miljard Silicium → IJzer miljard Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

22 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
De zon over 3.5 miljard jaar : een rode reus: R=50 Rzon opzwellen doordat ster convectief wordt aarde verliest water en dampkring ! Verdroogde aarde Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

23 300 miljoen jaar later : rode superreus : R=300 Rzon
einde van de aarde !! Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

24 Afmeting van rode superreus op schaal t.o.v. zon
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

25 Rode superreus met kern van helium en koolstof = “pit” van de zon
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

26 de zon gaat “pulseren” en stoot daarbij buitenlagen af
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

27 Buitenlagen zijn uitgestoten: “ring nevel”
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

28 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
“zandloper” nevel Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

29 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
“katte-oog” nevel Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

30 Katte-oog nevel lang belicht
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

31 Het einde van de zon: resterende “pit” is een witte dwerg
Afmeting ~ als aarde Massa ~ helft van zon Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

32 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
Supernova 1987A Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

33 Supernova 1987A een ontploffende zware ster ~25 Mzon
Helderheid x Zon Maanden lang 25 febr 1987 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

34 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
“krab-nevel” restant van ster die in 1054 ontplofte expansie snelheid ~ 1500 km/s Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

35 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
restant van oude supernova explosie “sluier nevel” chemisch verrijkt met He, C, N, O, Fe enz Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

36 Nieuwe stervorming uit restanten van oude sterren
Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

37 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
Conclusies: 1 Sterren produceren alle elementen door kernfusie in centrum 2. Producten komen aan eind van het leven vrij in uitgeblazen schillen of supernova explosies 3. Uitgestoten gas ontmoet andere nevels en klontert samen 4. Hieruit ontstaan nieuwe sterren: verrijkt! 5. Zon en aarde zijn ontstaan uit verrijkte wolken 6. Ieder atoom in ons lichaam (behalve H) is in sterren gevormd. Wij zijn gemaakt van “sterrenstof” Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005

38 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005
Informatie Hubble plaatjes op web: Nederlandse sterrenkunde webstek (o.a. voor scholieren): Populair artikel: “Het ontstaan van sterren gezien door de Hubble Space Telescope” Henny Lamers, Zenit, September 1999 Moderne Natuurkunde, 6 Oct 2005