| |
Het Evoluerend Heelal
bekend veronderstelde stof
| College I - | Inleiding |
| | Kosmische afstanden |
Astronomie als cultureel gevormd dynamisch proces (o.m. Stonehenge, Griekse en Arabische school, Renaissance).
Astronomie en Astrofysica versus Astrologie.
Plaats van de aarde in het Heelal.
Leegte en globale afmetingen van het Heelal (machten van 10).
Maximaliteit en eindigheid van de lichtsnelheid.
Concept lichtdag en lichtjaar als afstandsmaat.
Koppeling van afstand en tijd.
Algemene hemelverschijnselen (Zon, Maan, planeten, sterren(beelden), kometen etc).
Bewegingen aan de hemel.
Hoekafstanden aan de hemel.
Hemelcoordinaten (Rechte Klimming, Declinatie, ecliptica).
De oorzaak van de seizoenen
| College II - | Historie |
| | Sterrenbeelden en astrologie |
| | Aarde en Maan |
| | Tijd en kalender |
| | Verduisteringen |
Eigenschappen van de Maan aan de hemel (fasen, periode, beweging aan de hemel).
Koppeling van rotatie- en baanperiode
Siderische en Synodische periode.
Geometrie van Maans- en Zonsverduisteringen.
Getijden tgv Maan en Zon.
Van een geocentrisch naar een heliocentrisch wereldbeeld
Astrologie als sociaal-cultureel verschijnsel.
De eerste verkenningen van het Aarde-Maan-Zon systeem (relatieve afmetingen en afstanden).
Inzicht in de zichtbaarheid van binnen- en buitenplaneten.
Begrip van maximale elongatie en retrograde beweging (in geocentrisch en heliocentrisch wereldbeeld).
Begrip van de drie wetten van Kepler.
Gravitatie als fundamentele natuurkracht (Newton, ontsnappingssnelheid, banen van satellieten).
Begrip van tijdsindeling (dag, week, maand, jaar).
De reden voor het schrikkeljaar.
Sterretijd versus Zonnetijd.
Gevolgen van ellipsbaan rond de Zon (analemma).
Algemeen begrip van de opbouw van de Aarde (afmeting (Eratosthenes) en rotatie).
(kern, (convectieve) mantel, korst)
(gemiddelde dichtheid, atmosfeer, magneetveld)
Algemeen begrip van de Maan (afmeting, oppervlak, dichtheid, verdeling van kraters).
| College III - | Elektromagnetische straling |
| | Teleskopen |
| | Waarneemtechnieken |
Electromagnetische straling & detectie:
verschillende verschijningsvormen van EM straling
licht als golf: golflengte, frequentie, energie
het elektromagnetisch spectrum: van gamma- tot radio-straling
warmtestralers: planck-kromme, wet van Wien
stralingsprocessen (emissie/absorptie/transmissie/reflectie)
spectra (continue en lijnspectra)
Doppler-effect: rood- en blauwverschuiving van straling
Telescopen:
Aardatmosfeer als filter, vensters, ruimteonderzoek
Refractor en Reflector telescopen.
Lichtverzamelend vermogen.
Begrip van de '1-over-R-kwadraat'-wet.
Hoekoplossend vermogen en gevoeligheid.
Diffractielimiet: golflengte en diameter.
Atmosferische limiet (seeing/twinkeling).
Actieve en adaptieve optica.
De voordelen van interferometrie.
Satellieten voor waarnemingen buiten de atmosferische vensters.
Het belang van computersimulaties.
| College IV - Het Zonnestelsel |
Componenten:
Zon, Planeten en hun manen, Dwerg-planeten.
Astroiden (=Planetoiden), Trans-Neptunus Objecten, kometen en meteoroiden.
Oort wolk, Kuiper gordel
De plaats van de componenten in het zonnestelsel:
Ecliptica, planeetbanen en omlooptijden
Omlooprichting en stand van de rotatieassen
Consequenties van de wetten van Kepler
Binnen- versus buitenplaneten
Aardachtige versus gasplaneten
Klassieke versus Dwerg-planeten
Relatie tussen vormingsproces en opbouw van het zonnestelsel.
Algemene eigenschappen van individuele planeten:
Fysische eigenschappen.
(samenstelling, dichtheid, temperatuur)
Atmosferische eigenschappen.
(aan-/afwezigheid, samenstelling)
Geologische eigenschappen.
(structuur oppervlak, vulkanisme, kraters)
Andere karakteristieke kenmerken van planeten en manen.
(ringen, helling rotatieas, indicaties voor vloeibaar water)
Samenstelling en fysische eigenschappen van meteorieten, astroiden en kometen
Planeten rond andere sterren
| College V - | De Zon |
| | Inleiding sterren |
De Zon:
algemene eigenschappen: afstand, grootte, massa, dichtheid, lichtkracht
opbouw
energiebron: kernfusie en de proton-proton cyclus
straling en convectie als energietransport
hydrostatisch evenwicht, zon als dynamisch systeem
fotosfeer, chromosfeer, corona
oppervlaktetemperatuur, granulatie, zonnevlekken
zonnespectrum
zonnewind, oorzaak van poollicht
zonnecyclus, vlinderdiagram, Maunderminimum
Magnitudensysteem: schijnbare en absolute magnituden
Sterren:
algemene eigenschappen
stellaire parallax
kleur, temperatuur en lichtkracht,
spectrum als vingerafdruk: spectrale klassen OBAFGKM
het verband tussen kleuren en spectra van sterren
concept reus en dwerg: volgt uit lichtkracht L en opp.temperatuur T
massa's van sterren: o.m. uit dubbelsterren
visuele dubbelsterren: Mizar en Alcor in Grote Beer
Hertzsprung-Russell diagram:
hoofdreeks, reuzen, superreuzen, dwergen
massabereik
temperatuurbereik
lichtkrachtbereik
radiusbereik
lichtkrachtklassen I--V (drukklassen)
lichtkrachtklasse plus opp.temperatuur geeft rechtstreeks afstand!
| College VI - | Interstellaire materie |
| | Stervorming |
Interstellaire materie:
samenstelling
verdeling
dichtheid
verschijningsvormen: emissie, absorptie, reflectie
Stervorming:
stervormingsgebieden, stergroepen
tijdschalen
protosterren: jets, evolutie naar de hoofdreeks
wat bepaalt het massabereik van sterren
massa-lichtkracht relatie
| College VII - | Sterevolutie |
| | Sterrendood |
Bruine dwergen als mislukte sterren
Massa- en leeftijdsverloop langs de hoofdreeks
verband tussen massa en leeftijd
massa-lichtkracht relatie
Evolutiesporen in het HR-diagram
Sterhopen (clusters) en hun rol in HR-diagram:
afbuigpunt, isochronen
hoofdreeksfitting
afstandsbepaling
leeftijdsbepaling
Leven op de hoofdreeks:
waterstof-fusie in kern
de proton-proton en CNO-cyclus
hydrostatisch evenwicht van sterren
Verschillen in de globale evolutie van:
zeer lichte sterren
lichte sterren
zware sterren
zeer zware sterren
Sterevolutie -- fysische fenomenen:
sterstructuur i.h.a.
reden voor het verlaten van de hoofdreeks
afname van het deeltjes in de kern
heliumflits
helium-fusie in kern
waterstof- en heliumfusie in schillen in reuzenfase
de vorming van zwaardere elementen (koolstof, zuurstof, etc)
Rode (super)reuzen
Planetaire nevels - massaverlies
Witte dwergen
Nova's
Supernova's typen I(a) en II
Neutronensterren
Pulsars
Zwarte gaten
Oorsprong van chemische elementen in het Heelal
| College VIII - | De Melkweg |
| | Sterrenstelsels |
De Melkweg (ons sterrenstelsel):
verschijningsvorm van de Melkweg
componenten: schijf, bulge, halo
vorm en afmetingen
massa (uit beweging van de zon rond centrum)
plaats van de zonin de Melkweg
open sterclusters, bolhopen: plaats en leeftijd
verdeling van het gas:
Doppler-effect en rotatie
spiraalarmen
sterren-gas-sterren cyclus
populatie I vs. populatie II
het centrum van de Melkweg: aanwijzingen voor een zwart gat
rotatiekromme
zone of avoidance
Sterrenstelsels:
de ontdekking van nevels
de drie verdiensten van Hubble
verschijningsvormen van spiraalstelsels - effect van inclinatie
de vorming van spiraalarmen: rotatie vs. dichtheidsgolven
verdeling van sterren en gas
stervorming in spiraalarmen
rotatiekrommen en donkere materie
afstanden tussen sterrenstelsels
botsingen en kannibalisme
clusters van sterrenstelsels
| College IX - | Aktieve stelsels |
| | Kosmologie |
Actieve sterrenstelsels:
uv-kernen
heet gas
radio-, roentgen- en gammastraling: enorme energieen
aanwijzingen voor centrale energie'uitbarstingen'
Quasars: extreme vorm van actief stelsel
energieproductie: waarschijnlijk via accretie door een massief zwart gat in de
kern van het sterrenstelsel
verre (=vroege) sterrenstelsels anders dan de sterrenstelsels hier en nu.
aktieve kernen ook in schijnbaar normale sterrenstelsels
Kosmologie:
Sterrenstelsels zijn te vergelijken met stippen op het
gekromde oppervlak van een ballon die opgeblazen wordt: het Heelal
expandeert uniform, dus zonder centrum maar wel met een begin, zo'n
veertien miljard jaar geleden -- de oerknal (Big Bang).
Waarnemingen (Nobelprijs 1969) van een kosmische achtergrondstraling
(`gloed'): bevestiging van het uitdijende, afkoelende Heelal. De
minieme fluctuaties zullen condenseren tot de sponsachtige
grote-schaalstructuur van de clusters van sterrenstelsels.
De Hubble constante H beschrijft de huidige expansie -- vroeger moet
H groter zijn geweest. H(t) beschrijft verleden, heden
en toekomst van het Heelal.
Het lijkt erop of er een extra expanderende kracht in het
Heelal werkzaam is. De aard van deze kracht, die met de term
`Cosmological Constant, Lambda' wordt aangeduid is nog onbekend.
De (grote) energie die gepaard gaat met deze kosmische afstoting
wordt 'Dark Energy' genoemd.
|