Als je naar de nachtelijke hemel kijkt, zie je waarschijnlijk de miljarden sterren waaruit het firmament bestaat. Een van de bijzondere dingen aan sterren, in tegenstelling tot planeten en andere satellieten, is dat ze twinkelen. Dat wil zeggen, ze lijken met tussenpozen te schijnen. Veel mensen vragen zich af waarom sterren twinkelen en planeten niet.
Om deze reden gaan we dit artikel wijden aan het vertellen waarom de sterren knipperen en waarom ze dat doen.
waarom fonkelen de sterren?
Alles buiten de atmosfeer fonkelt (ja, dat geldt ook voor de zon, de maan en de planeten in ons zonnestelsel). Dit effect treedt op wanneer sterlicht interactie heeft met luchtmassa's. In ons geval is die luchtmassa de atmosfeer, die vol turbulentie zit . Hierdoor breekt het licht voortdurend op verschillende manieren, waardoor het sterlicht vanuit ons perspectief op het aardoppervlak op één plek lijkt te staan ​​en na een paar milliseconden een klein beetje van positie verandert.
Waarom merken we het twinkelen van de planeten, de zon en de maan niet op? Dat is makkelijk te verklaren. Door onze afstand tot hen (de dichtstbijzijnde ster, Proxima Centauri, staat op iets meer dan 4 lichtjaar afstand), lijken deze sterren slechts kleine lichtpuntjes. Omdat slechts een lichtpuntje de atmosfeer bereikt, kan het sterk beĂŻnvloed worden door luchtstroming en blijft het daarom twinkelen. Naast dat ze dichterbij staan , lijken de planeten ook schijven te zijn (hoewel niet met het blote oog zichtbaar), waardoor hun licht stabieler is (terwijl de maan en de zon veel groter zijn, waardoor het effect onmerkbaar is).
Sommige sterren lijken van kleur te veranderen
Op sommige nachten, rond middernacht, staat de Vijfvoudige Ster (een van de helderste sterren aan de hemel) boven de horizon (in noordnoordoostelijke richting), maar dichtbij genoeg om te lijken te twinkelen en te vervagen in een breed scala aan kleuren (rood, blauw, groen, enz.). Dit is een vrij algemeen verschijnsel, dat gemakkelijk te observeren is bij sterren dicht bij de horizon, maar ook bij andere sterren wordt gezien.
De verklaring is hetzelfde als voor twinkelen, maar we voegen eraan toe dat de hoeveelheid lucht waar het licht doorheen moet reizen om ons te bereiken veel groter is, waardoor de breking sterker is . Dit geeft ook de indruk dat sterren voortdurend van kleur veranderen. Hoewel ze meestal niet twinkelen, kunnen planeten ook dit veranderende licht uitstralen als ze zich heel dicht bij de horizon bevinden.
Hoe flikkering te voorkomen?
Hoewel het twinkelen van sterren voor ons geen probleem vormt, kan dat voor astronomen heel anders zijn. We hebben veel observatoria op aarde, dus we moeten deze verstoring elimineren om de sterren te kunnen zien . Om dit te doen, gebruiken sommige van de meest geavanceerde telescopen op aarde adaptieve optiek, waarbij de spiegels van de telescoop vele malen per seconde roteren om turbulentie in de atmosfeer te compenseren. In zekere zin is het vergelijkbaar met de correctiesystemen die worden gebruikt bij het observeren van de nachtelijke hemel.
Sterrenkundigen projecteren een laserstraal de lucht in, waardoor een kunstmatige ster binnen het gezichtsveld van de telescoop ontstaat. Nu ze weten hoe de kunstmatige ster eruit moet zien en welke kleur hij moet hebben, hoeven ze alleen nog maar de vervorming van de spiegel aan te passen met een zuiger om de effecten van atmosferische vertekening te elimineren. Het is niet zo efficiënt als het lanceren van een telescoop in de ruimte, maar het is veel goedkoper en lijkt goed aan onze behoeften te voldoen.
Een andere optie is, zoals je hebt gezien, om de telescoop rechtstreeks de ruimte in te lanceren. Zonder de tussenliggende atmosfeer verdwijnt de flikkering volledig. De twee bekendste ruimtetelescopen zijn waarschijnlijk Hubble en Kepler.
De Hubble-telescoop is qua formaat veel kleiner dan de telescopen die we op aarde hebben (hij is zelfs ongeveer een kwart zo groot als een telescoopspiegel in een groot observatorium), maar zonder de invloed van atmosferische verstoring is hij in staat om beelden vast te leggen van sterrenstelsels die miljarden lichtjaren ver weg zijn – in slechts een paar jaar tijd. Je hoeft alleen maar lang genoeg in die richting te kijken om er licht van te ontvangen.
Sommige telescopen hebben ook een kleine secundaire spiegel die corrigeert voor deze atmosferische turbulentie, maar dit is niet gebruikelijk. Dat wil zeggen, het proces is zoals ik je vertelde, maar de vervorming vindt niet plaats in de hoofdspiegel, maar in de kleine spiegel die deel uitmaakt van het gereedschap dat we gebruiken om te zien.
De sterren veranderen van intensiteit
Je hebt misschien wel eens gehoord dat sterren twinkelen omdat ze verschillende hoeveelheden licht uitstralen. Hoewel dat klopt, is het verschil niet merkbaar genoeg om een ​​flikkering aan de nachtelijke hemel te veroorzaken, en het gebeurt over een langere periode in plaats van slechts een paar seconden. Sterker nog, van sommige sterren is bekend dat ze variëren in helderheid en grootte, en we gebruiken deze informatie om het universum beter te kunnen verkennen. Simpel gezegd: sterren twinkelen omdat de atmosfeer van de aarde hun licht vervormt voordat het ons bereikt.
Omdat ze zo ver weg zijn, kunnen we alleen kleine druppeltjes licht zien, dus deze vervorming treedt op, en hoe dichter je bij de horizon komt, hoe meer uitgesproken deze vervorming zal zijn. In het geval van de planeten, hoewel ze met het blote oog groter lijken, lijken ze voor ons als kleine schijven van licht, en voldoende licht bereikt de atmosfeer zodat de vervorming van het licht veroorzaakt door de atmosfeer niet waarneembaar is.
Waarom de sterren fonkelen: de sfeer
Het licht dat van een ster afkomt en de aarde bereikt, wordt nauwelijks afgebogen. Het beweegt zich in een rechte lijn. Wanneer het door de atmosfeer moet, verandert zijn pad. Hoewel de atmosfeer transparant is, is het geen laag met een uniforme dichtheid. De delen dichter bij het aardoppervlak zijn dichter dan de bovenste lagen. Bovendien stijgt overdag warme lucht op, die minder dicht is dan koude lucht. Dit alles zorgt ervoor dat de atmosfeer een turbulente gaswolk wordt. We benadrukken dit, ondanks de transparantie.
Wanneer sterrenlicht ons bijna bereikt, moet het eerst door de atmosfeer heen. Het wordt telkens een beetje afgebogen wanneer het luchtlagen met verschillende dichtheden tegenkomt. Het wordt gebroken wanneer het van het ene medium met de ene dichtheid naar het andere overgaat. En zo gaat het maar door. Omdat de lucht constant in beweging is, ervaren we de kleine dans die de sterren uitvoeren ook als constant, waardoor het lijkt alsof ze twinkelen. Deze kleine afbuigingen kunnen er ook voor zorgen dat ze van kleur veranderen, net zoals de zon doet wanneer ze ondergaat.
Ik hoop dat deze informatie je helpt om meer te leren over waarom sterren fonkelen, maar planeten niet.
