Het heelal
Als we de heldere hemel ’s nachts bekijken, lijkt ons het aantal sterren oneindig. We kunnen er met het blote oog echter maar ongeveer 6.000 zien. Pas met een zeer sterke telescoop wordt de schijnbare oneindigheid bijna waar. We kunnen hier duizenden sterrenstelsels en sterrenhopen met miljarden sterren zien.. Volgens schattingen zijn er 100 miljard sterrenstelsels. Elk van hen bevat zelf weer miljarden sterren. Het ligt voor de hand, dat niemand precies kan zeggen, hoe groot de ruimte is, waarin al deze hemellichamen zich bevinden. Bij dergelijke enorme afmetingen zijn ook bijzondere afstandsmaten nodig. Gebruikelijk is de benaming lichtjaar, dus de afstand, die het licht in een jaar aflegt. Met onze afstandsmaten op aarde zouden we niet ver komen. Een lichtjaar komt ongeveer overeen met een afstand van 9.461.000.000.000 (9,461 biljoen) kilometer.
Sterren.
Wat is een ster eigenlijk precies? Het lijkt een vast punt aan de onmetelijke hemelkoepel, maar eigenlijk is het een kleine zon, een gloeiend, gasvormig lichtuitstralende bol. Met het blote oog zijn 4000 à 5000 sterren zichtbaar; het totale aantal sterren alleen al in het Melkwegstelsel wordt op 100 miljard geschat.
Het ontstaan van sterren
Het begon allemaal (zo zeggen ze) met een grote knal dertien miljard jaar geleden. Vlak na de knal (explosie) ontstond er materie zoals wij die nu kennen, en tegen de tijd dat het heelal een seconde oud was, was de dichtheid zover afgenomen dat de materie tenslotte doorzichtig werd voor neutrino's.
Het verhaal van de sterren begint pas wanneer het heelal ongeveer drie minuten oud is. De temperatuur en de dichtheid zijn dan min of meer zoals in het inwendige van een ster.
Na allerlei chemische reacties gaan er nog eens 100.000 jaar voorbij tot het volgende stadium, waar de hitte zover is afgenomen dat de elektronen zich kunnen combineren met atoomkernen en zo hele atomen vormen.
De volgende miljard jaar koelt het heelal af, en er ontwikkelen zich ‘instabiliteiten’ in het uitdijende gas in de materievormen. Daardoor vallen de materievormen uiteen in kleinere brokken, die zich ontwikkelen tot melkwegstelsels, die weer op hun beurt de sterren, planeten, en tenslotte onszelf vormen.
Het leven van een ster
De oude astronomen spraken al van 'vaste sterren', die in tegenstelling tot ronddwalende planeten, nooit veranderen of verplaatsen. Dus al kijk je je hele leven naar deze sterren, je zult er geen afwijking ontdekken.
De vormen van onze sterrenbeelden die in duizenden jaren nog niet gewijzigd zijn, tonen de vastigheid van het heelal aan. Maar in feite bewegen de sterren wel degelijk, maar gewoon zo langzaam dat we het niet zien en zullen de sterrenbeelden die we kennen allemaal verdwijnen, als er maar genoeg tijd verloopt.
Sterren hebben een lang leven, de Zon (= ook een ster) heeft 10 miljard jaar, maar geen enkele heeft het eeuwige leven. Hun energievoorraad is beperkt, en wanneer die opraakt, zullen ze uitgaan, sterven.
Zoiets groots en krachtigs als een ster verdwijnt niet op een rustige manier. Ze maken een enorme strijd door die een opzwelling. Wilde helderheidwisselingen, verwoestende explosies, letterlijk gaten in de ruimte, enkele van de mooiste fenomenen die in de natuur kunnen voorkomen. Al die activiteit is aan de hemel zichtbaar voor iedereen, want het zijn de schitterende kleine en grote sterren die aan hun einde komen, waarover het volgende hoofdstuk gaat.
Het sterven van een ster
Als we in stellaire termen praten, dan voltrekt het uitgaan van een ster zich snel, maar in menselijke termen juist heel langzaam.
Als een ster aan het einde van zijn bestaan is gekomen, trekt deze zich op een gegeven moment samen en wordt een ‘rode reus’ (= een grote ster met een oppervlakte temperatuur van circa 2000 tot circa 5000 °C en het is roodachtig van kleur).
Sterren met een massa ongeveer gelijk aan de zon krimpen in, stoten de buitenste lagen af en worden tot een planetaire nevel met in het centrum een ‘witte dwerg’ (= ster die ongeveer zo groot is als de aarde, maar de massa heeft als die van de zon).
Sterren met een massa veel groter dan die van de zon krimpen ook in, totdat zij als ‘supernova’ (= een exploderende ster die in een periode van dertig dagen een helderheid creëert tot het miljardvoudige van die van de zon) tot uitbarsting komen. Nadat een ster tot uitbarsting is gekomen is het enige wat resteert een ‘neutronenster’ (= een compacte ster, vrijwel geheel uit neutronen opgebouwd) of een zwart gat.
De zon
Het is nu wel een beetje duidelijk hoe het ‘leven’ van een ster er uitziet, maar toch zal ik kort iets in detail treden, en dat doe ik door het leven van een van de sterren precies te beschrijven, namelijk de zon. Het verhaal van de zon is eigenlijk net zoals die van elke andere ster, en komt dan ook net zo tragisch aan zijn einde.
Als een gaswolk wordt samengeperst door een toevallig passerende schokgolf, begint hij samen te trekken. Rond een verdichting in het centrum beginnen de gasmassa's te kolken. Door de samenpersing in het centrum loopt de temperatuur snel op. Bij 10 miljoen graden Celsius smelten twee waterstofkernen samen tot een heliumkern en komt kernfusie op gang. Er is een nieuwe ster ontstaan.
Over 5 miljard jaar is zijn waterstofvoorraad uitgeput. De zon kan dan nog korte tijd helium verbranden, maar zwelt op. De aarde zal geroosterd worden door het nabije zonsoppervlak. Een paar miljoen jaar nadat de aarde is verwoest, zal de zon weer inkrimpen. De buitenste gaslagen worden weggeblazen en stralen rondom de zon als planetaire nevel. In de tussentijd zal de zon krimpen totdat hij niet veel groter is dan de aarde. In dat stadium koelt hij af, totdat alle warmte verdwenen is.
Sterrenkijken
Wat is sterrenkijken?
Sterrenkijken is het observeren van de beweging, kleur, lichtintensiteit, van sterren en planeten, de melkweg en van sterrenstelsels. Het zien van figuren in de sterren.
Wanneer kun je sterrenkijken?
Het werkstuk gaat verder na deze boodschap.
Verder lezen
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden