21-11-09

De Melkweg

Verslag van de bijeenkomst van 6 november 2009.

 Open agenda

•1.     Optica blijft terugkomen: Dirk zocht een rechtopstaand beeld en is geadviseerd daar niet langer naar te zoeken (althans zonder omkeerprisma).

•2.     Job bevestigde de foutieve stralengang in een schematische weergave van de lichtbaan in een catadioptrische kijker. Ook hier zullen de stralen voor het brandpunt kruisen en een omgekeerd beeld tonen (zie blaadje vorige maand).

•3.     De recente "man-made" inslag op de maan, op zoek naar water, heeft ook ons beroerd. Ja, er zijn sporen van water gevonden. Jan wist dat de inslag in krater Cabeus al sporen van water liet registreren op een diepte van 3 mm. Van de ene vraag kwam de andere en we probeerden te achterhalen vanwaar dat water zou kunnen komen. Het water zat op drie mm diepte. Wat met die halve meter regoliet?....en... waar komt het regoliet vandaan? Is het gevolg van thermische erosie? We zoeken dit verder uit. Jan wist nog te melden dat de camera op een cruciaal punt het liet afweten, maar dat er wel verwerkbare meetdata voorhanden is.

•4.     Onmiddellijk gevolg van het voorgaande punt; wat is de aanleiding van de schommeling in de maanlunatie? We weten dat de excentriciteit van de baan van de maan tot een verschil van een paar duizend kilometer kan oplopen. Dit gegeven en mogelijk een verschil in massaverdeling zorgen voor het wobbelen van de maan en maakt dat we af en toe eens om het hoekje kunnen kijken. Jan & Job nemen zich voor eens een uitgebreide presentatie te brengen over het thema "Maan".

•5.     De stand van de sterrenbeelden verschilt van waarnemingsplaats tot waarnemingsplaats. We zagen beelden van de sterrenhemel op de Canarische eilanden en zagen een deel van het sterrenbeeld Centaurus. Je hoeft niet eens zo ver te reizen om het verschil te zien. Zuid-Frankrijk of Italië geeft je in de zomer al een veel "dieper" zicht op het zuiden. Je kan sterrenbeelden zien die hier nooit boven de horizon komen. Een tip: ga je op reis, maakt niet uit waarheen...neem altijd even de tijd om 's nachts de zuidelijke hemel te verkennen. Zoek bij voorkeur een vlakke horizon en probeer sterrenbeelden te vinden die zo laag mogelijk staan. Heel leerrijk en verrassend!!!

•6.     Als laatste punt kregen we de melding dat er bij CERN geen roet in het eten is gegooid, maar een broodkruimeltje in de één of andere installatie. De dader blijkt een vogeltje te zijn. Gevolg van deze daad is dat de LHC (de Large Hadron Collider) weer stil ligt. In het vorige blaadje lieten we weten dat er weer opgestart was. Blijkbaar een valse start! We volgen dit verder op en berichten te zijner tijd.

•7.     Hoogste tijd om het woord te geven aan Lambert Beliën die een presentatie bracht onder de noemer " De Melkweg".

 De Melkweg

 "De Melkweg tekent zich af tussen de polen van het heelal met zwakkere en sterkere lichtvlekken en zij glanst zo helder dat ze geleerden aan het peinzen zet."

          -- Dante

 Een beetje mythologie...

Volgens de Egyptische mythologie  is de Melkweg ontstaan uit de melk die vloeide uit de uier van de hemelse koe. De vier poten van de koe steunden op de vier hoeken van de aarde.

Volgens de oude Grieken zou de god Zeus  de baby Herakles aan zijn vrouw Hera hebben gegeven om te zogen. Toen Hera zich realiseerde dat de baby niet haar eigen kind was, maar het zoveelste kind dat haar brave echtgenoot bij een andere vrouw had verwekt, duwde ze het verontwaardigd van zich af. De daarbij gemorste melk vormde de Melkweg.

De Azteken noemden de Melkweg Mixcoatl, "wolkenslang", en associeerden hem met de god met dezelfde naam.

 Tot de jaren twintig van de 20e eeuw was het niet bekend dat er zich buiten onze Melkweg nog andere sterrenstelsels bevinden. Men ging er algemeen van uit dat het melkwegstelsel uniek was in het heelal en dat er daarbuiten niets meer was. Weliswaar had de filosoof Immanuel Kant (1724-1804) al een suggestie gedaan dat de door astronomen waargenomen "nevels" in werkelijkheid andere "melkwegen" zouden kunnen zijn zoals het onze, maar aan deze suggestie was niet veel aandacht geschonken. De astronoom Vesto Slipher toonde in 1914 het bestaan aan van de roodverschuiving in de spectra van bepaalde spiraalnevels en de daaraan gekoppelde radiale snelheid, die veel hoger was dan mogelijk was voor objecten binnen de Melkweg. Hij legde met deze observaties de basis voor de ontdekkingen van de astronoom Edwin Hubble. Met behulp van de principes van  de roodverschuiving en zijn supersterke telescoop stelde deze vast dat de sterrenstelsels zich schijnbaar steeds sneller van ons verwijderden, geformuleerd in de Wet van Hubble. Dit bevestigde de hypothese van Georges Lemaître dat het hierbij ging om een reële expansie van het heelal.

 De lokale Groep.

Thans weten we dat de sterrenstelsels zelf ook weer groepen vormen, clusters genoemd.

De Melkweg maakt deel uit van de zogenoemde Lokale Groep van ongeveer 30 stelsels, waartoe ook het Andromedastelsel (M31), de Driehoeknevel (M33) in het sterrenbeeld Driehoek en de Magelhaense wolken behoren. De Lokale Groep bestaat verder voor het grootste deel uit dwergachtige, onregelmatige of elliptisch gevormde stelsels. Onze naaste buurcluster is de Virgocluster. Zowel de Lokale groep als de Virgo Cluster zijn onderdeel van de Lokale Supercluster, één van de gigantische groepen van clusters van sterrenstelsels in het universum.

 Structuur van de Melkweg.

Het is voor astronomen niet gemakkelijk geweest zich een beeld te vormen van de structuur van de Melkweg, want we zitten er middenin. Ook wordt ons zicht op grote delen ervan verhinderd door interstellaire stofwolken. Na heel veel zoekwerk is men er uiteindelijk toch in geslaagd zich een redelijk nauwkeurig beeld te vormen van deze structuur. Onderzoek naar de structuur van de Melkweg werd onder meer gedaan door William Herschel, Jacobus Cornelius Kapteyn en Jan Hendrik Oort.

 Als we de Melkweg van opzij zouden kunnen zien, zou zij er uitzien als een schotel (de galactische schijf) met een verdikte kern (de centrale verdikking). De galactische schijf heeft een doorsnee van 100.000 lichtjaren en een dikte van ongeveer 3.000 lichtjaren.

De Melkweg is samengesteld uit tenminste 200 miljard sterren (recentere schattingen spreken zelfs van rond de 400 miljard sterren), waarvan het grootste deel zich in de schijf bevindt. Het stelsel bevat oude en nieuwe sterren, stof en moleculaire gaswolken. Het bestaat uit een centrale verdikking (bulge), een schijf met vier grote en enkele kleinere 'spiraalarmen' en een halo. De galactische schijf wordt gevormd door diverse spiraalarmen, plaatsen waar de dichtheid van sterren (en vooral die van jonge, lichtkrachtige sterren) groter is dan elders. De Melkweg heeft vier hoofdarmen en minimaal twee kleine armen.

De vier hoofdarmen zijn de Sagittariusarm, de Perseusarm, de Cygnusarm en de Centaurusarm. Ons zonnestelsel bevindt zich in één van de kleinere armen, de Orionarm. De armen bestaan uit stofwolken, nevels, jonge en oude sterren. De centrale verdikking van de Melkweg is balkvormig en geelwit van kleur. Hij heeft een doorsnee van ongeveer 20.000 lichtjaar en een dikte van ongeveer 6.000 lichtjaar en bevat naar schatting 50 miljard sterren in een dichte concentratie. In het centrum van de Melkweg bevindt zich hoogstwaarschijnlijk een supermassief zwart gat, Sagittarius A. Dit is echter niet erg actief, want  in tegenstelling tot de situatie in de galactische schijf - is er in het centrum weinig interstellair gas overgebleven. De halo is een 'bolvormige ruimte' om de Melkweg heen. Daarin bevinden zich relatief kleine bolvormige sterrenhopen, elk bestaande uit zo'n 100.000 zeer oude sterren. Door spectra-analytisch onderzoek ontdekten astronomen dat de samenstelling van die sterren verschilt van die van de galactische schijf. Men spreekt hier van zogenaamde Populatie II sterren. (Ook de sterren van de centrale verdikking behoren voor het grootste deel tot dit type).

 De laatste jaren is onder astronomen het vermoeden gerezen dat er zich in de halo veel meer materie bevindt dan die van de enkele honderden bolvormige sterrenhopen.

De snelheid waarmee sterren rond het centrum van de Melkweg draaien neemt beslist niet af met de afstand, hetgeen doet vermoeden dat de massa niet grotendeels in centrale verdikking en schijf geconcentreerd is, maar min of meer gelijkelijk verspreid is over de halo, die zich dan bovendien over een veel grotere afstand zou uitstrekken dan men tot dusverre meende.

Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van de theorie van de donkere materie, een vorm van materie, die geen licht uitzendt of absorbeert en behalve door gravitatie nauwelijks interactie heeft met "gewone" materie. Het is niet onwaarschijnlijk dat de massa van deze "donkere materie" 10 maal zo groot is als die van de "zichtbare materie". Het bestaan van deze vorm van materie is echter nog niet aangetoond; het is één van de grote mysteries van de astrofysica.

Eigenlijk is het bijzonder dat we ongeveer weten hoe ons Melkwegstelsel eruit ziet. We kunnen met steeds betere telescopen de ruimte buiten ons sterrenstelsel bestuderen, en de vorm van de stelsels daar bekijken. Uit zulke metingen weten we ook wat voor vormen sterrenstelsels zoal kunnen hebben. De simpelste stelsels zijn bol- of pannenkoekvormig, maar grotere en complexere stelsels hebben vaak een spiraalvorm. De verschillende vormen van sterrenstelsels worden ingedeeld in de Hubble-reeks, genoemd naar de beroemde sterrenkundige Later in de presentatie bleek dat de Hubble-classificatie misschien wel omgekeerd bekeken dient te worden. Ons zonnestelsel bevindt zich in de galactische schijf, ongeveer halverwege het centrum en de rand van de Melkweg.

 Aan de hand van de relatieve bewegingen van een groot aantal sterren wordt geraamd dat onze zon met een snelheid van ongeveer 220 km/s rondom het centrum van de Melkweg draait en één omwenteling voltooit in ongeveer 220 miljoen jaar.

Hieruit kan, aan de hand van de zwaartekrachtswet van Newton, worden berekend dat de massa van het stelsel die zich binnen de baan van onze zon bevindt ongeveer 90 miljard zonnemassa bedraagt. De totale massa is ongetwijfeld nog veel groter.

Promotieonderzoek in 2000 van Amina Helmi heeft aangetoond dat de Melkweg is ontstaan door botsingen en samensmeltingen van kleinere stelsels. Zij gebruikte hiervoor de gegevens die tussen 1989 en 1993 door de HIPPARCOS satelliet van de plaatsen en bewegingen van 120.000 sterren zijn verzameld. Zij ontdekte dat er tenminste twee kleinere sterrenstelsels zijn geweest waar de Melkweg uit is ontstaan. Voor haar ontdekking werd ze in oktober 2004 onderscheiden met de Christiaan Huygensprijs.

Je merkt er niets van, maar op dit moment draait onze planeet met meer dan 900.000 kilometer per uur om het centrum van de Melkweg. Tot voor kort werd gedacht dat we 'maar' 792.000 km/u bereikten. De nieuwe snelheid, gemeten met behulp van heldere stervorminggebieden, betekent ook dat de Melkweg veel zwaarder is dan gedacht. Ons buursterrenstelsel Andromeda blijkt niet langer veel groter dan de Melkweg, maar ongeveer even groot.

 In ons universum zijn naar schatting zo'n 100 miljard sterrenstelsels. Van de stelsels die niet al te ver weg van ons staan weten we heel veel. Door naar hun helderheid en beweging te kijken, kunnen we afleiden hoe zwaar de stelsels zijn en hoeveel sterren er ongeveer in zitten.

Het bijzondere is dat we over sommige nabije sterrenstelsels veel meer weten dan over het meest nabije stelsel van allemaal: onze eigen Melkweg.

Nieuwe ontdekkingen... een paar maanden geleden werd nog een tot dan toe onbekende spiraalarm ontdekt in onze Melkweg.  Zo'n spiraalarm is zeker geen klein detail, maar door een combinatie van ruimtestof, heldere sterren en het centrum van de Melkweg was het tot dan toe onzichtbaar. Nu blijkt dat naast de vorm ook het formaat van ons Melkwegstelsel verkeerd was ingeschat. We draaien zo'n 150.000 kilometer per uur sneller dan voorheen werd aangenomen, en omdat de snelheid en de massa van een sterrenstelsel direct samenhangen, betekent dat ook dat de Melkweg maar liefst 50 procent zwaarder is dan we dachten.

 Dat ons Melkwegstelsel spiraalvormig is, is al heel lang bekend. Dat het ook symmetrisch is werd al lang gedacht, maar sommige delen van het sterrenstelsel zijn moeilijk te bestuderen.

Amerikaanse wetenschappers hebben nu aangetoond dat de zogenaamde nabije-3-kiloparsec-arm, de spiraalarm die het dichtst bij het centrum van de Melkweg zit, een spiegelbeeld heeft aan de andere kant van het Melkwegcentrum. Daarmee wordt ons sterrenstelsel een stukje meer symmetrisch. In de 3-kiloparsec-armen zitten overigens geen sterren, alleen maar interstellair gas. Een belangrijke vraag die nu nog overblijft is waar de armen beginnen. We weten dat de kern van ons sterrenstelsel geen bol is, maar een soort balk. In de meeste soortgelijke sterrenstelsels komen de spiraalarmen uit de zijkanten van die balk, maar of dat voor de nabije- en verre-3-kiloparsec-armen ook zo is, blijft nog onduidelijk.

 Hoe kijk je naar een stelsel? De grootste dwarsligger is het centrum van het Melkwegstelsel. De dichtheid van sterren is daar heel erg hoog, en het is bijzonder lastig om te meten wat daar vlak achter ligt. We gebruiken meestal radiotelescopen om ons Melkwegstelsel te onderzoeken. Dat doen we omdat de radiostraling die door sterren wordt uitgezonden de aarde veel beter bereikt dan de andere soorten straling, zoals licht. Meestal wordt er gekeken naar de straling van waterstofgas, die een golflengte van 21 centimeter heeft.  Astronomen van het Harvard-Smithsonian observatorium in de Verenigde Staten zijn de foute inschatting op het spoor gekomen. Daarvoor gebruikten ze observaties van de Very Long Baseline Array (VLBA), een rij van tien radiotelescopen in de zuidelijke staten van de VS. De VLBA heeft bestaat uit tien schotels met elk een doorsnede van 25 meter. De afstand tussen de twee verste schotels is 8611 kilometer, wat betekent dat de metingen die door de rij telescopen worden gedaan een ongekende precisie hebben. De telescopen zijn op elkaar afgesteld, zodat de waarnemingen van alle tien de schotels met elkaar gecombineerd kunnen worden. Dat levert een enorme precisie op.

In de Lokale Groep, de verzameling sterrenstelsels waar onze Melkweg deel van uitmaakt, leken we altijd het (kleine) stelseltje naast het grotere Andromeda te zijn. Nu blijkt dat we ongeveer even groot en zwaar zijn als het buurstelsel. Dat is niet alleen leuk: zwaardere objecten trekken elkaar namelijk ook sterker aan.  En.....aantrekken wil zeggen....botsen.

Andromeda en de Melkweg zullen waarschijnlijk ooit met elkaar in botsing raken. Niets om je zorgen over te maken, want zo'n proces duurt miljoenen jaren. We voerden even een debat over hoe het uitzicht zo zijn als de Andromedanevel en de Mekweg botsen We hebben duidelijk gemaakt dat geen mens dit zal kunnen waarnemen, gezien het ganse proces enkele miljoenen jaren on beslag neemt. Binnen een mensenleven zal je totaal geen verandering kunnen waarnemen.. Maar ondanks dit gegeven..... op den duur zal het heelal er in deze buurt dus wel heel anders uit gaan zien.

 Na de presentatie was er nog ruimte voor nabespreking, dat was nodig.

 Vers van de pers:

Een tijdje geleden heeft Lambert een uiteenzetting gebracht over missies naar kometen. Eén daarvan was "Stardust" die op 2 januari 2004  met behulp van een speciale aerogel stofdeeltjes probeerde in te vangen tijdens een flyby door een komeetstaart. Wel.....er is nieuws!!Astronomy laat volgende boodschap over de persen rollen: " Comet harbors life's building Block", vrij vertaald is dat "komeet herbergt bouwsteen voor het leven".

 ".....Wetenschappers hadden al lang vermoedens, maar hebben nu het bewijs gevonden. De ingevangen deeltjes van komeet Wild 2, terug naar de aarde gebracht door Nasa's ruimtetuig Stardust (sterrenstof) hebben onmiskenbaar sporen van het aminozuur glycine. Levende organismen gebruiken glycine voor de aanmaak van proteine en het is de eerste keer dat we dit vinden in een komeet, aldus Jamie Elsila van Nasa's GSFC. Eerst dacht men aan aardse contaminatie, maar onderzoek toonde aan dat de abundantie van het glycine's koolstofisotoop gelijk is aan dat wat gemeten wordt in de ruimte."

 Dit bericht opende opnieuw de debatten die stellen dat sommige van de bouwstenen voor het creëren van leven gevormd en afkomstig zouden kunnen zijn uit de ruimte, en afgeleverd door een meteoriet- of komeetinslag.

 Verslag van de kijkavond November 2009

Niet de eerste keer en ook zeker niet de laatste keer: het regende!  We keken uit naar  een kijkavond waar we de kans kregen om de kennis die we opgedaan hadden van Jan Hermans (optimalisatie van het zicht tijdens deepsky-waarnemingen) in de praktijk te brengen. Een volgende keer misschien?

 

 

 

Kwartaalagenda:

Aangezien de laatste activiteiten de bestuursvergadering voorafgaan  is de nieuwe kwartaalprogrammatie nog niet voorhanden. We wijzen nogmaals op onze website (http://noorderkroon-achel.skynetblogs.be  voor diegene die snel op de hoogte willen zijn van de data betreffende het eerste kwartaal 2010.

 Website Noorderkroon-achel.

Onze website http://noorderkroon-achel.skynetblogs.be  is ontworpen en wordt beheert door onze secretaris.  Ieder lid van Noorderkroon is in de mogendheid om een artikel, een verslag, etc.  al dan niet voorzien van beelden te plaatsen op deze website. Hoe gaat dit in zijn werk? Allereerst maak je een artikel, voorzie het (indien gewenst) van beelden  en stuur dit per email op naar het secretariaat (lambert.belien@hotmail.com). De artikels worden bij voorkeur ontvangen in een Word-document waarin de afbeeldingen reeds zijn ingevoegd. Heb je afbeeldingen die zwaar zijn, comprimeer deze eerst met een programmaatje dat je gratis van het internet kan downloaden. Het programma "BDsizer" laat je toe om zware afbeeldingen te comprimeren zonder verlies van resolutie. Je kan een foto van bvb 15 megapixel terugbrengen naar 200 kB zonder enig merkbaar verlies. Dit is nodig omdat zware afbeeldingen niet geuploaded kunnen worden naar de website. 200kB is het maximum en hierdoor blijft onze website toegankelijk. Kijk bij een volgend bezoek  maar eens hoeveel beeldmateriaal er al op onze website samengebracht is en maak meteen even gebruik van de mogelijkheden van de site. Je kan reacties op een artikel achterlaten, je kan een waarderingscijfer afgeven en je kan rechtstreeks mailen met het secretariaat. Maak er gebruik van en denk er aan: om een meerzijdig karakter te geven aan onze website is het onontbeerlijk dat er inzendingen van jullie gaan toestromen. Hetzelfde geldt voor ons maandblaadje!!!

 Hou wel rekening met deadlines die gerespecteerd dienen te worden binnen de normale programmatie. Indien een artikel te laat binnenkomt zal dit in regel verschijnen in het daaropvolgende blaadje.

 Agenda NVWS Eindhoven: najaar 2009/2010

19 november 2009: NVWS Eindhoven: "Klimaatverandering, hoe een specialist het ziet." Dr.ir. P. Siegmund (KNMI De Bilt)

17 december 2009: NVWS Eindhoven: "Hemelmechanica, tijdmeting en zonnewijzers." Ir H.J. Hollander

18 februari 2010: NVWS Eindhoven: "Waarnemingshorizon, kunnen we alles waarnemen?" Prof. Dr. John Heise  SRON Utrecht

19 Maart 2010: NVWS Eindhoven: "Kreutz kometen" door Prof. Dr. R.F. Strom   ASTRON  Dwingeloo

22 April 2010: NVWS Eindhoven: "Sterrenkunde op La Palma" Prof. Dr. R.F. Peletier  RUGGroningen

De lezingen worden voortaan gehouden in het atrium van het Augustinianum te Eindhoven gelegen aan de Wassenhovestraat 26

17:02 Gepost door Lambert Beliën | Commentaren (0) |  Facebook | |

De commentaren zijn gesloten.