27-03-11

Verslag van de bijeenkomst 25-03-2011.

Open agenda:

Ster van 100° in HBVL, Messenger is bij Mercurius, Walvis in rijstveld, Hoe bereken ik het brandpunt van een bolle spiegel?,C14, hoe betrouwbaar als dateringsysteem? Alle bovenstaande punten werden door de groep besproken. Punt 1 is van dien aard dat Jan en Lambert dit willen uitdiepen en de resultaten presenteren tijdens de bijeenkomst van juni.Alle andere punten werden naar ieders tevredenheid uitgewerkt.

 Na de open agenda en een herbevoorrading van drank werd het woord gegeven aan Jan Hermans die voor ons een uiteenzetting zou geven over:

COÖRDINATEN

 Eeuwenlang werd gezocht naar een methode om een locatie zo goed mogelijk aan te duiden. Er werd ooit gebruik gemaakt van sterrenbeelden om een plaats aan het uitspansel aan te geven.  In de 16e eeuw, nadat de telescoop was uitgevonden,  kwam de Franse wiskundige Descartes met een systeem om met loodrechte afstanden vanuit een punt op een assenkruis de ligging van een object eenduidig vast te leggen.

 Het bepalen van een plaats op aarde geschiedt met behulp van twee verschillende soorten cirkels. Eerst snijden we hemelbol middendoor ter hoogte van de “evenaar”. Dan tekenen we de cirkels die noord- en zuidpool verbinden. Die cirkels worden middaglijnen of meridianen genoemd. Men noemt ze ook lengtecirkels. Evenwijdig aan de evenaar, kunnen we nu ook een tweede reeks cirkels tekenen: de breedtecirkels. Met behulp van lengte- en breedtecirkels kan je nu elke plaats op aarde bepalen. De afstand van een punt tot de evenaar noemen we de breedte. Aangezien de aarde bolvormig is, kunnen we die afstand als een booglengte vanuit het middelpunt opvatten. We drukken hem uit in graden (°). Ten noorden van de evenaar spreken we van noorderbreedte (NB), ten zuiden van zuiderbreedte (ZB). Alle plaatsen met dezelfde breedte als voornoemd punt liggen op dezelfde breedtecirkel.

Ten gevolge van een internationale overeenkomst beschouwt men de meridiaan van Greenwich als nulmeridiaan. De boog tussen de nulmeridiaan en de meridiaan of lengtecirkel waarop het punt ligt noemen we de lengte van dat punt. Ten oosten van Greenwich spreken we van oosterlengte (OL), ten westen van westerlengte (WL). Greenwich is de vestigingsplaats van de Koninklijke sterrenwacht van het Verenigd Koninkrijk.

Noord- en zuidpool verdelen elke lengtecirkel in twee helften. Alle plaatsen met dezelfde lengte liggen op de halve lengtecirkel waarop het punt ligt. Elke halve lengtecirkel en elke volledige breedtecirkel snijden elkaar in precies één punt van het aardoppervlak. Derhalve is een plaats op aarde volledig bepaald door haar lengte en breedte. De geografische coördinaten variëren van 90° NB tot 90° ZB en van 180° OL via 0° tot 180° WL. Uiteraard is -180° OL = 180° WL (totale cirkelomtrek = 360°)

Om de positie van een ster aan de hemel vast te leggen, zal de afstand waarnemer-ster geen rol spelen. Alleen de kijkrichting aan de hemel is van belang. Daarom kunnen we, in gedachte, alle hemelobjecten projecteren op een bol met de waarnemer als middelpunt en met oneindig grote straal. Deze denkbeeldige bol noemen we de hemelbol.

De horizon is de snijcirkel van het horizonvlak (raakvlak aan de aardbol op de plaats van de waarnemer) met deze hemelbol. De horizon verdeelt de hemelbol in een zichtbaar halfrond en een onzichtbaar halfrond. Het punt op de hemelbol vlak boven de waarnemer heet het zenit; het punt daar recht tegenover op het onzichtbare hemelhalfrond heet het nadir.

De poolshoogte is de hoogte (hoekmaat) van de hemelnoordpool boven de horizon. Een eenvoudige geografische redenering op nevenstaande tekening laat zien dat die poolshoogte gelijk is aan de geografische breedte phi… De hoogte van de hemelevenaar boven het zuiden is dus 90° - phi

Het verband tussen poolshoogte en geografische breedte is uiteraard handig voor plaatsbepaling. De hemelpool kan gemakkelijk worden teruggevonden omdat de poolster hier toevallig kort bij staat.

  • Een dergelijk coördinatenstelsel vergt een referentiecirkel (voor het aardoppervlak is dat de evenaar) en een referentiepunt (voor het aardoppervlak is dat het snijpunt van de evenaar met de meridiaan van Greenwich). Eén coördinaat is dan de hoogte van het vast te leggen punt ten noorden of ten zuiden van de referentiecirkel (voor het aardoppervlak is die coördinaat de geografische breedte). De andere coördinaat is dan de hoek tussen de projectie van het vast te leggen punt op de referentiecirkel en het referentiepunt (voor het aardoppervlak is die coördinaat de geografische lengte). Bovendien moet een meetrichting worden afgesproken (voor het aardoppervlak is dat ooster- en westerlengte).
  • In de sterrenkunde worden verschillende coördinatenstelsels gebruikt, afhankelijk van de toepassing die men voor ogen heeft. We overlopen nu de belangrijkste van deze coördinatenstelsels: horizoncoördinaten,
  • equatorcoördinaten, ecliptische coördinaten en galactische coördinaten.

 Horizoncoördinaten

  • Voor horizoncoördinaten is de referentiecirkel de horizon, het referentiepunt het zuiden en de meetrichting op de horizon met de schijnbare dagelijkse beweging mee. De coördinaten heten hoogte h en azimut A. Azimut kan worden aanzien als een continue schaal om een richting aan te geven. Zuid correspondeert met 0°, west met 90°, noord met 180° en oost met 270°. Ze zijn volledig plaatsgebonden en kunnen dus niet dienen van plaatsaanduiding van hemellichamen
  • Hoogte en azimut hebben wel het voordeel dat zij gemakkelijk kunnen worden gemeten, en omgekeerd gemakkelijk kunnen worden gebruikt om een object aan de hemelkoepel te lokaliseren. Gedurende de schijnbare dagelijkse beweging veranderen deze coördinaten echter voortdurend. Horizoncoördinaten zijn dus waardeloos voor bijvoorbeeld het catalogeren van sterren maar erg handig bij gebruik van Dobson- of azimutale monteringen.

 Uurcoördinaten

  • Als we de horizon als referentiecirkel vervangen door de hemelevenaar en we nemen als referentiepunt het zuidpunt op de hemelevenaar (d.w.z. het snijpunt van de meridiaan met de hemelevenaar), dan noemen we de "hoogte" van het object t.o.v. de hemelevenaar declinatie δ; het equivalent van het azimuth is dan de uurhoek H, die eveneens met de dagelijkse beweging mee wordt gemeten. De uurhoek wordt doorgaans in uren gemeten in plaats van in graden. Aangezien 24h overeenstemt met 360° correspondeert een uurhoekverschil van 1h met 15°.  De declinatie is niet langer tijds- en plaatsafhankelijk voor wat betreft de dagelijkse beweging. De uurhoek daarentegen wel.

 Equatoriale coördinaten.

  • Omdat de uurhoek verandert met de tijd, doen we er beter aan een vast punt als referentiepunt te zoeken in plaats van het zuiden, want dit gaat mee met de dagelijkse beweging aan de hemelbol. De nieuwe coördinaat wordt gevonden in het lentepunt en heet rechte klimming α. Deze wordt tegen de dagelijkse beweging in gemeten. Evenals de uurhoek, wordt rechte klimming doorgaans in uren gemeten in plaats van in graden. De 24 uren worden wel in sterrentijd en niet in zonnetijd uitgedrukt. Dit maakt een verschil van ca 4 min/dag korter.
  • Voor de andere coördinaat gebruiken we nog steeds de declinatie δ. Er wordt algemeen aangenomen dat de hemelequator de declinatie nul krijgt en alles ten noorden positieve en alles te zuiden negatieve declinatie heeft.

Declinatie = δ en rechte klimming = α. Omdat nu de equatoriale coördinaten onafhankelijk zijn van tijd en plaats en vast verbonden zijn aan de hemelsfeer (op de precessie na), kunnen rechte klimming en declinatie gebruikt worden voor het opstellen van stercatalogi en bij gebruik van parallactische monteringen.

 Ecliptische coördinaten

  • Ecliptische coördinaten zijn volledig analoog aan de hierboven beschreven equatorcoördinaten, maar met de hemelevenaar vervangen door de ecliptica. Het referentiepunt is nog steeds het lentepunt, dat immers ook op de ecliptica ligt. De coördinaat corresponderend met declinatie heet ecliptische breedte β en de coördinaat corresponderend met rechte klimming heet ecliptische lengte λ. De ecliptische lengte wordt, net zoals de rechte klimming, tegen de schijnbare dagelijkse beweging in 0van het jaar neemt de ecliptische lengte van de zon dus steeds toe. Ecliptische coördinaten worden vooral gebruikt in de context van het zonnestelsel. De meeste planeten en hemellichamen in ons zonnestelsel beschrijven een baan in een vlak dat dicht bij het eclipticavlak ligt.

De precessie is een spelbreker. De precessiebeweging duurt dan wel 26000 jaar maar heeft toch tot gevolg dat het lentepunt iedere 2160 jaar precies 1 teken van de dierenriem opschuift. Dit is vervelend voor het opstellen van stercatalogi. Periodiek moeten een stercataloog worden aangepast en zo kennen we nu bvb catalogus Epoche 2000, gebaseerd op het referentiepunt van het jaar 2000.

Galactische coördinaten

  • Galactische lengte en breedte zijn analoog aan ecliptische lengte en breedte. De referentiecirkel is nu de galactische equator (de snijcirkel van het symmetrievlak van ons Melkwegstelsel) en het referentiepunt is de richting van het centrum van ons Melkwegstelsel. Hierdoor loopt de galactische equator aan de hemel door de melkweg.
  • Onze ecliptica maakt een hoek van 60 graden met het vlak van de melkweg. Ons zonnestelsel doet er ca 300 miljoen jaar over een rondje rond het galactisch centrum. Het centrum van ons Melkwegstelsel ligt in het sterrenbeeld Boogschutter op α=17h45m en δ=-28°56'.
  • De positie van de galactische equator wordt volledig bepaald door de positie van de ermee corresponderende galactische noordpool, en die is momenteel (J2000) α=12h52m en δ=+27°08'.
  • Om de telescoop in te stellen gebruiken we meestal de equatoriale opstelling. Met behulp van de coördinaten van enkele heldere, goed gekende sterrenbeelden als referentie kunnen we de kijker afstellen en wordt het zoeken naar moeilijke objecten mogelijk.
  • Jan

Voordat iedereen huiswaarts trok was er even aandacht voor het feit dat Job heel binnenkort voor een 4-maandelijkse missie vertrekt naar de Verenigde Emiraten. We wensten Job een behouden reis en een voorspoedig verblijf en hopen hem in goede gezondheid weer snel in ons midden te hebben. We houden middels het internet nauw contact met Job. Succes!!!

19:20 Gepost door Lambert Beliën | Commentaren (0) |  Facebook | |

De commentaren zijn gesloten.