21-11-09

Het oog en het brein.

Verslag van de bijeenkomst van 23 oktober 2009

Open agenda

•1.     Ontstaan van superzware sterren (zie mail Jan. De collaps van de gaswolken is voor 90% te wijten aan schokgolven ipv zwaartekracht. Jan had gevonden dat wanneer een gaswolk door schokgolven gecomprimeerd wordt er toch plaatselijke gebieden zijn die ontsnappen aan de stralingsdruk en als gevolg toch nog materiaal kunnen invangen. Dit is de reden dat de protoster aan massa kan winnen en blijven groeien (tot op een bepaald niveau, natuurlijk).

•2.     Brandpunt Cassegrain was te wijten aan een afbeeldingfout. Het oculair zit ook hier achter het brandpunt.

•3.     Vanwaar komt ons water? Begonnen met agressieve atmosfeer: waterstof-zuurstof verhouding is systematisch ontstaan door uitdamping van de gesteenten. Onderlinge verbindingen onder de juiste omstandigheden (hou rekening met atmosferische druk).

•4.     Zout water: vanwaar komt het zout? Zout komt door een kringloop waterdamp, regen, rivieren, zee uiteindelijk in zee terecht en slaat daar neer. Jan wist dat het neerslaan relatief is. Het leven in zee zal dit zout "consumeren" en het zout zal dus niet neerslaan op de bodem. De pH-waarden van de zeeën zijn ook een aandachtspunt. Koralen ondervinden een nadelig effect van de waarden die momenteel heersen.

•5.     Water op Mars en de maan kwam ook even aan bod.

•6.     LHC is bezig terug op te starten. Het zal nog een hele tijd duren voordat het systeem volactief is.

                          Het oog en het brein door Jan Hermans

 

Vorige bijeenkomst hebben we onder andere de invloed en de kenmerken van de telescoop bekeken, maar uiteindelijk komt bij het waarnemen alle informatie via ons oog in onze hersenen terecht, waar we ons bewust worden van hetgeen we zien.

Het oog.

Licht komt binnen via onze oogpupil ons oog binnen, gaat door de lens en valt dan door het vocht in de oogbol op de retina, het netvlies. Jan toonde aan de hand van enkele beelden hoe ons oog functioneert. In het netvlies vinden we de lichtgevoelige receptoren zoals de kegeltjes en de staafjes. Deze zijn via bipolaire en ganglioncellen verbonden met de zenuwen, die de informatie doorgeven naar de hersenen. De hersenen, op hun beurt, maken de informatie begrijpelijk en zetten ons aan tot actie; het tekenen of beschrijven van een object of doorgaan naar het volgende (we zijn aan het waarnemen...) De lens zorgt er voor dat het beeld op het netvlies scherp wordt (door boller of minder bol te worden) en de pupil en de kegeltjes en staafjes passen zich aan de hoeveelheid licht aan die het oog binnenkomt. We spreken daarbij van lichtaanpassing als het oog zich aanpast aan meer licht dan waar het aan gewend was en van donkeraanpassing als het oog zich aanpast aan minder licht. Tijdens een waarnemingssessie treden beide op. Heel gevoelig is ons oog als we, na een tijdje duisternis, ineens in de lichten van een naderende auto kijken of als we met kunstlicht een sterrenkaart dienen te raadplegen.

 De oogpupil.

 De iris van ons oog (en daarmee de pupil) kan zich verwijden als het donker wordt en vernauwen als het lichter wordt. Het bereik van de diameter ligt tussen de twee (bij zonlicht overdag) en zeven mm (als het donker is). Naargelang de pupil wijder wordt kan meer licht ons netvlies bereiken, waardoor we meer zien in het donker. Dit verschil kan oplopen tot 2.7 magnituden. Let wel: het kan tot 30 minuten duren voordat het pupil zich volledig heeft aangepast aan het donker. Hoe kleiner het verschil in verlichting, hoe sneller dat de aanpassing zal gebeuren. Jan toonde diverse grafieken die dit aantoonden.

 Kegeltjes en staafjes.

De belangrijkste orgaantjes in ons oog voor aanpassing aan donker en licht zijn de kegeltjes en de staafjes in het netvlies. In één oog zitten 6.000.000 kegeltjes en 120.000.000 staafjes. De kegeltjes werken als er relatief veel licht is. Ze reageren zolang de luminantie van een voorwerp of de hemelachtergrond hoger is dan ongeveer 4.7 millicandela's per vierkante meter. Is er minder licht dan nemen de staafjes het over. Een kanttekening: de staafjes laten niet toe kleur waar te nemen, in tegenstelling tot de kegeltjes. We zien enkel grijstinten. Jan toonde aan de hand van diverse grafieken dat adapteren aan het donker (aanpassing aan minder licht) niet ten alle tijden gelijk is. In de curven van de grafiek zagen we dat bepaalde aanpassingen sneller, dan niet trager verlopen.

 Donkeraanpassing.

De donkeraanpassing van de kegeltjes gaar vrij snel en is na een minuut of acht voltooid. De aanpassing van de staafjes gaat in het begin ook redelijk vlot, maar volledige aanpassing  aan het donker duurt veel langer dan bij de kegeltjes. Jan toonde aan dat aanpassing aan het donker niet altijd even snel verloopt. Als we vanuit daglicht een volledige aanpassing naar het donker willen bekomen dienen we toch rekening te houden met een tijdspanne van 40 minuten. Natuurlijk is hier de hoeveelheid licht die we opgevangen hebben de bepalende factor. Hoe meer blootgesteld aan sterk licht, hoe meer tijd er nodig zal zijn om nachtzicht te bekomen.

Je moet zelfs rekening houden met een duur van één tot twee uren om tot de volle aanpassing te komen. En er is meer.....de overgang van kijken met de kegeltjes naar de staafjes heeft een overlap. We noemen dit de Purkinjeshift. Tijdens dit proces, de overgang van kegeltjes naar staafjes zal de gevoeligheid van ons zicht verschuiven naar de blauwe kant van het spectrum. Dit is de reden waarom de rode sterren ineens minder helder lijken dan de blauwe (die worden helderder).

Samen met Jan keken we naar de biochemische  processen die schuil gaan achter het zien. De aanmaak van Rhodopsine en haar relatie tot vitamine A. Het is de hoeveelheid Rhodopsine die voor de gevoeligheid van de staafjes zorgt. Het wordt sneller afgebroken dan het wordt aangemaakt. Om deze reden is het heel voornaam aandacht te besteden aan je waarnemingsplaats en de manier waarop je te werk gaat. Vermijd onnodig licht, ten alle tijden.

 Wat betekent dit voor het waarnemen van zwakke deepsky-objecten?

Onder de lichtvervuilde omstandigheden zoals op vele plaatsen in België voorkomt, met een achtergrond van 0.005 cd/m² zullen de staafjes zelfs na een uur of meer de grens van hun aanpassing nog niet bereikt hebben. Ze passen zich vanaf 1 cd/m² tot ruim 0.0000001 cd/m² aan. Bevinden we ons onder een goed donkere hemel, met een achtergrond van 0

0003 cd/m² dan zal de aanpassing een stuk verder gevorderd, maar nog steeds niet volledig zijn. De aanpassing zal verder toenemen als we in het beeldveld van het oculair kijken en meer naargelang we waarnemen, met hogere vergroting, dus kleinere uittree-pupil en daarmee donkerder beeld.

 Komen we voor langere tijd achter het oculair vandaan om met het blote oog de hemel te bekijken, dan zal de heraanpassing daarna weer een volle 2.5 tot 4 minuten in beslag nemen. Gezien de lichtgevoeligheid van de staafjes is het niet aangewezen om tijdens deepsky-waarnemingen de telescoop even te richten op de maan of planeten.

Laatstgenoemden zijn zo helder en geven zodanig veel licht af dat de kegeltjes gaan overnemen (we zien weer kleur).  Er zijn diverse truckjes om je nachtzicht te blijven behouden: gooi een zwarte doek over je hoofd en scherm alle strooilicht uit. Gebruik een ooglapje om je "nachtoog" te beschermen. Kijk bijvoorbeeld met het linkse oog naar je atlas en houdt het rechtse oog afgeschermd van lichtbronnen door middel van een ooglapje. Het werkt!

 En als er dan al kunstlicht moet zijn? Gebruik van  rood licht is aan te bevelen, maar volgens onderzoeken zijn zo goed als alle rode lichten in de handel niet enkel rood. Ze hebben een zweem van groen en geel licht in zich, wat op zich weer niet goed is. Andere bronnen promoten dan weer andere kleuren, maar feit is dat de gebruikte lichtbron zo zwak mogelijk gebruikt dient te worden. Over het juiste rood licht had Jan een tip: rood licht is het beste, maar als je kunt zien dat het rood i op het papier waar je naar kijkt is het te fel.

 Perifeer waarnemen.

De staafjes en de kegeltjes zijn niet gelijkmatig verdeeld over het netvlies. Dit maakt dat je ervoor moet zorgen dat, als je waarneemt, het licht daar terecht komt waar de meeste staafjes zitten (en houdt meteen rekening met de blinde vlek). Rechtstreeks naar een lichtzwak object kijken kan resulteren in het feit dat je helemaal niets ziet. Verschuif je beeldvel een heel klein beetje en kijk "naast" het object. Dit noemen we perifeer kijken. Nog een ander effect waar we ons van bewust moeten zijn is het Troxler-effect. Als je lange tijd gefixeerd naar een punt kijkt zullen details aan de rand van het beeldveld verdwijnen, ze lossen op. Door even de telescoop te bewegen vallen ze terug op.

 Het brein.

Eindbestemming van de signalen die we met onze ogen opvangen. In het brein worden de beelden samengesteld en het is hier dat het af en toe wel eens fout kan gaan. Jan toonde verschillende afbeeldingen die we onder de noemer "optische illusies" allemaal wel eens ooit gezien hebben. Het kan ook voorkomen dat een waarnemer bijvoorbeeld de centrale ster in de Ringnevel denkt te zien. Wat je denkt te zien is niet altijd wat je ziet! Denkt te zien, want de hersenen weten dat er een centrale ster is en gaat die zo mogelijk invullen. Ruis, nog zoiets....kijken naar een bolhoop en ineens lijkt één enkele ster zovele malen helderder te zijn, ze springt er heel even uit. Niets meer dan ruis! Intekenen en na de waarnemingen controleren zal meestal uitsluitsel geven.

 Jan concludeerde en presenteerde ons 10 aandachtpunten:

 •1.     Zorg dat je overdag je ogen afschermt tegen fel licht.

•2.     Geef je ogen de tijd zich aan te passen aan het donker.

•3.     Zorg dat er geen helderder licht is dan datgene dat uit je oculair komt.

•4.     Kijk niet naar een plek die lichter is dan het beeld in je oculair.

•5.     Gebruik, als het niet anders kan, rood licht, zo zwak en zo weinig als mogelijk.

•6.     Gebruik grote letters of symbolen zodat je met heel weinig licht toekomt.

•7.     Kijk bij zwakkere objecten altijd perifeer en kijk rond (troxler-effect).

•8.     Beweeg je telescoop om de gevoeligheid van de staafjes te benutten.

•9.     Bereid je waarneming goed voor en je hebt minder licht nodig.

•10.  Zorg dat je per waarneming maar één keer je atlas hoeft te raadplegen.

 We sloten af tegen middernacht. Jan, bedankt om enig licht te werpen op deze materie.

 Vers van de pers:

De NASA heeft vrijdag  (9 oktober 2009) een onbemande sonde en een afgedankte rakettrap laten inslaan op de Maan. Bedoeling van het onuitgegeven bombardement is te bevestigen dat er water op het hemellichaam is.Op 18 juni slingerde een Atlas-5-draagraket vanop Cape Canaveral twee onbemande sondes naar de Maan, de "Lunar Reconnaissance Orbiter" (LRO) en de "Lunar Crater Observation and Sensing Satellite" (LCROSS). Om te pletter te kunnen slaan op de Maan maakte de 891 kilo wegende LCROSS zich vrijdag om 03.50 uur Belgische tijd los van de bovenste Centaurtrap van de Atlas. Om 13.31 uur plofte de 2,3 ton wegende Centaur aan zowat 9.000 kilometer per uur in de zuidelijk gelegen en tot 4 kilometer diepe krater Cabeus. De LCROSS vloog door de "wolk" van stof en materiaal om met 9 instrumenten het opgezwiepte puin te analyseren. Vier minuten later crashte ook de LCROSS. De LRO, telescopen op Aarde plus de Hubble ruimtetelescoop volgden het 79 miljoen dollar kostende bombardement dat waterijs tevoorschijn moet toveren.   

 bron: Belga

16:53 Gepost door Lambert Beliën | Commentaren (0) |  Facebook | |

De commentaren zijn gesloten.