Afstand bepalen verre melkwegstelsels

[Petje2000]

Hoe bepaalt men de afstand van een ver melkwegstelsel?

[Markma]

hoofdmethode: Astronomen meten de afstand van sterrenstelsels op dezelfde manier waarop we de afstand van een aankomende auto inschatten op basis van de helderheid van de koplampen. We weten vanuit ervaring hoeveel licht een koplamp uitstraalt en kunnen dus hiermee vaststellen hoever de auto van ons verwijderd is.

Om de afstand tot een sterrenstelsel te meten zal er geprobeerd worden om sterren in dat stelsel te vinden waarvan we de absolute helderheid kunnen bepalen. Dan kan bepaald worden hoe ver het sterrenstelsel is door het observeren van de helderheid van deze sterren. Zulke sterren kunnen gebruikt worden tot een afstand op 300 miljoen lichtjaar afstand.

Als het sterrenstelsel te ver weg staat om individuele sterren te kunnen zien gebruiken astronomen supernova’s op dezelfde manier, omdat het uitgestraalde licht op de piek van een supernova bekend is. Supernova’s kunnen gebruikt worden om tot een afstand van 10 miljard lichtjaar afstanden in te schatten/benaderen.

alternatieve methode: Als sterrenstelsels relatief dichtbij staan kan gebruik gemaakt worden van de zogenaamde parallax, dat is de schijnbare beweging van een object door de baan van onze eigen aarde. Natuurlijk is er hier wel een duidelijke grens van welke afstand maximaal te bereiken is. Sterrenstelsels tot een afstand van enkele tienden van parsecs (1 parsec = 3,26 lichtjaar) kunnen hiermee nauwkeurig bepaald worden. Maarja...de meeste staan toch verder weg.

Als je er nog iets dieper op in wil gaan kun je de volgende engelse link bezoeken:

http://www.faqs.org/faqs/astronomy/faq/par...section-13.html

8)

[Hans Erren]

een andere elegante methode is dat de periode en lichtkracht van verandelijke sterren (cepheiden) een vaste relatie heeft:



als je cepheiden in een ander melkwegstelsel kunt vinden kun je dus de afstand bepalen uit het helderheidsverschil met cepeiden in ons eigen melkwegstelsel.

[sluys]

De parallax-methode werkt alleen voor nabije objecten, tot enkele honderden parsecs. Dit zijn dus allemaal sterren. Sterrenstelsels staan op z'n minst op enkele tienduizenden parsecs (voor de extreem nabije), maar typisch op enkele miljoenen tot enkele miljarden parsecs. De afstand tot een sterrenstelsel kan dus nooit met behulp van de parallax-methode worden bepaald.

De Hipparcos satelliet heeft tussen 1989 en 1993 de parallax van zo'n 118.000 sterren gemeten, waarvan voor bijna 21.000 met een nauwkeurigheid van 10% of beter. De verste ster in deze categorie staat op ruim 200 pc, ruim 700 lichtjaar.

De belangrijkste methode van afstandsmeting voor verre sterrenstelsels (die alleen als een wazige vlek zichtbaar zijn) is de kosmologische roodverschuiving. Door de expansie van het heelal lijken verre sterrenstelsels van ons af te bewegen, hoe verder weg, des te sneller. De relatie wordt gegeven door de Hubble-constante, die een snelheid geeft van ongeveer 70 km/s per megaparsec afstand. Als je dus de snelheid van zo'n sterrenstelsel meet, met behulp van het Doppler-effect, kun je de afstand bepalen. Let wel: de snelheid is schijnbaar, en wordt dus niet veroorzaakt door de beweging van de sterrenstelsels, maar door het uitdijen van het heelal. Hierdoor wordt voortdurend ruimte bijgemaakt tussen het sterrenstelsel en onszelf, waardoor het lijkt alsof het sterrenstelsel van ons af beweegt.

[Mattia]

Die roodverschuivingen, daar heb ik me al altijd van afgevraagd hoe men weet hoe het oorspronkelijk licht van zo'n sterrenstelsel er dan wel uitziet?

[sluys]

Die roodverschuivingen, daar heb ik me al altijd van afgevraagd hoe men weet hoe het oorspronkelijk licht van zo'n sterrenstelsel er dan wel uitziet?

Sterrenstelsels bestaan uit sterren, en sterren hebben over het algemeen absorptiespectra die gekenmerkt worden door donkere absorptielijnen. Zulke lijnen vormen een patroon, dat vaak goed te herkennen is. In het geval van een Doppler-verschuiving verschuift het hele patroon van spectraallijnen. Uit de herkenning van het patroon weet je dan om welke lijnen het gaat, en dus wat hun 'rust-golflengte' is. Het verschil met de waargenomen golflengte is dan de Doppler-verschuiving.

[Mattia]

Die roodverschuivingen, daar heb ik me al altijd van afgevraagd hoe men weet hoe het oorspronkelijk licht van zo'n sterrenstelsel er dan wel uitziet?

Sterrenstelsels bestaan uit sterren, en sterren hebben over het algemeen absorptiespectra die gekenmerkt worden door donkere absorptielijnen. Zulke lijnen vormen een patroon, dat vaak goed te herkennen is. In het geval van een Doppler-verschuiving verschuift het hele patroon van spectraallijnen. Uit de herkenning van het patroon weet je dan om welke lijnen het gaat, en dus wat hun 'rust-golflengte' is. Het verschil met de waargenomen golflengte is dan de Doppler-verschuiving.

Ik snap het nu wel grotendeels, bedankt

[Lammetje]

Hallo.

Misschien een hele domme vraag.. maar hoe kan je dingen zien die 2400 miljoen lichtjaar weg zijn. Dit naar aanleiding van een artikel dat ik net las op nu.nl over een botsing in het heelal (bron: http://www.nu.nl/algemeen/2340619/opzienba...in-heelal.html

En hoe weet men hoeveel lichtjaar het van onze aarde afstaat ?

Groeten!

[Jan van de Velde]

Het artikel waarheen je linkt is verwijderd. (link gerepareerd, moderator)

Dat wil niet zeggen dat je zover niet kunt kijken. Dat doe je uiteraard niet met een gewoon toneelkijkertje, en zelfs die schitterende telescopen stellen ons vaak nog niet in staat om op dat soort afstanden individuele objecten te zien: vaak kijk je naar een heel sterrenstelsel gelijk, dat je dan als één vlekje ziet.

Om op dat soort afstanden een afstand te kunnen bepalen zou je de supernova Ia methode kunnen gebruiken.

Stel je voor dat je halverwege je woonkamer, 3 m van je vandaan een waxinelichtje neerzet, en je meet hoeveel licht je daarvan aan een eind van de kamer ontvangt.

Een ander waxinelichtje zal nagenoeg evenveel licht geven. Zet dat 2 x zover weg als je eerste lichtje, en je meet er 1/2² = ¼ zo veel licht van.

Andersom geredeneerd, je ziet ergens in de verte een waxinelichtje (door allerlei lichtkenmerken wéét je dat het om een waxinelichtje gaat) en meet dat je daarvan 1/400 van de lichtsterkte krijgt vergeleken met je allereerste waxinelichtje op 3 m afstand.

Daardoor weet je dan dat dat waxinelichtje 400 = 20 x zover weg staat als je allereerste waxinelichtje, 20 x 3 = 60 m dus.

Een bepaald type supernova's, de zg supernova Ia is zo'n soort "standaardlichtje". Aan de lichtkenmerken kun je zien dat je met zo'n type te maken hebt, en op hun piek zijn ze allemaal even sterk. Vergelijk de lichtsterkte van een waargenomen supernova Ia met de lichtsterkte van een supernova Ia waarvan we (op andere wijze) weten hoever die weg staat, en je kunt berekenen hoever weg de ontploffing plaatsvond.

Het zal meestal wel even wachten zijn op zo'n supernova Ia natuurlijk.

Maar we hebben de tijd. Elk jaar wordt de informatie over het heelal weer met een stapeltje gegevens uitgebreid.

[thermo1945]

Zie ook de wet van Hubble

[mcs51mc]

Het artikel waarheen je linkt is verwijderd.

Incorrect, er staat een ")" teveel op het einde van de link, doe die weg en je hebt de pagina

(haakje weggehaald, en inderdaad, link werkt. moderator)