De astronomische eenheid (AE, Engels: AU) is een afstandsmaat die vrijwel gelijk is aan de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon. Een astronomische eenheid is ongeveer gelijk aan 150 miljoen kilometer; de meest recente metingen geven als precieze waarde: 149.597.870.691 meter (± 6 meter). Deze maat wordt in de astronomie gebruikt om afstanden in de ruimte aan te duiden, waardoor deze worden vergeleken met de "straal" van de baan van de aarde om de zon. Waar de grootste nauwkeurigheid nodig is, zoals in de interplanetaire ruimtevaart, zou een omschrijving "gemiddelde afstand aarde-zon" te weinig houvast geven. De aardbaan vervormt namelijk geleidelijk, onder invloed van de aantrekkingskracht van de andere planeten. Momenteel is de gemiddelde afstand aarde-zon ongeveer 16 km groter dan een astronomische eenheid, en die waarde vermindert met ongeveer 80 meter per jaar - de aardbaan "krimpt" (dit zijn gemiddelden over enkele eeuwen). Een complicatie is ook dat de aardbaan geen cirkel is maar een ellips, waardoor de afstand aarde-zon behoorlijk varieert. In de sterrenkunde is de astronomische eenheid daarom anders gedefinieerd, en wel via de derde wet van Kepler: Stel je een virtueel object met een infinitesimale massa voor dat in een cirkelbaan om de zon draait. De hoeksnelheid zal afhangen van de baanstraal. Als de hoeksnelheid exact 0,01720209895 radialen per dag bedraagt (= k, de zogeheten gravitatieconstante of Constante van Cavendish), heeft de baan per definitie een straal van 1 AE. Andere eenheden voor grote afstanden in de ruimte zijn lichtjaar en parsec.
Voorbeelden: Pluto bevindt zich op 39,5 AE van de zon. Jupiter staat 5,2 AE van de zon. De maan staat op 0,0026 AE van de aarde
Een lichtjaar, symbool ly (lightyear), is een lengtemaat die wordt gebruikt in de astronomie. Een lichtjaar is geen eenheid van tijd. Het is de afstand die licht aflegt in een periode van één jaar volgens de aardse kalender: ongeveer 9,46 × 1015 meter (9,46 petameter). Om precies te zijn is een lichtjaar gedefinieerd als de afstand die een foton zou afleggen in vrije ruimte, oneindig ver weg van elk zwaartekrachtsveld en magnetisch veld in één Juliaans jaar (365,25 dagen van elk 86.400 seconden). Omdat de lichtsnelheid in vacuüm per definitie exact gelijk is aan 299.792.458 m/s is een lichtjaar exact gelijk aan 9.460.730.472.580.800 m. Het lichtjaar wordt vaak gebruikt om de afstand tot sterren, sterrenstelsels en andere objecten in het heelal aan te duiden. In de astronomie wordt voor zulke afstanden echter vaker de parsec gebruikt, die gedefinieerd is als de afstand op welke een object een parallax van één boogseconde genereert als het geobserveerde object zich één astronomische eenheid zou verplaatsen loodrecht op de zichtlijn van de waarnemer. Een parsec is ongeveer gelijk aan 3,26 lichtjaar. De voorkeur wordt gegeven aan de parsec omdat deze gemakkelijker kan worden afgeleid uit en vergeleken met gegevens uit observaties. Bij het algemene publiek buiten wetenschappelijke kringen wordt de term lichtjaar echter vaker gebruikt.
Een lichtjaar is ook gelijk aan 63.241 astronomische eenheden (AE). Eenheden gerelateerd aan het lichtjaar zijn de lichtminuut en lichtseconde, de afstand die het licht aflegt in vacuüm in respectievelijk één minuut en één seconde. Een lichtminuut is gelijk aan 17.987.547.480 m. Omdat licht per seconde een afstand van 299.792.458 m aflegt, is een lichtseconde gelijk aan 299.792.458 m.
Enkele feiten
De afstand tussen de aarde en de maan is ongeveer 1,3 lichtseconde.
Het licht doet er 8 minuten en 20 seconden over om van de zon naar de aarde te reizen (een afstand van 1,58 × 10-5 lichtjaar).
Het ruimtevaartuig dat het verst van ons verwijderd is, Voyager 1, was 13 lichtuur (slechts 1,5 × 10-3 lichtjaar) van ons verwijderd in september 2004. De Voyager heeft er 27 jaar over gedaan om die afstand af te leggen.
De dichtstbijzijnde ster na onze zon, Proxima Centauri, is 4,22 lichtjaar van ons verwijderd.
Het centrum van ons sterrenstelsel, de melkweg, is ongeveer 28.000 lichtjaar weg. De diameter van de melkweg is ongeveer 100.000 lichtjaar.
Het dichtstbijzijnde grote cluster, het Virgocluster, is ongeveer 60 miljoen lichtjaar weg.
Het zichtbare deel van het heelal heeft een straal van ongeveer 46 miljard lichtjaar, hoewel het licht van de rand van het zichtbare deel van het heelal 13,7 miljard jaar geleden werd uitgezonden (de leeftijd van het heelal). De getallen verschillen omdat in de loop van de tijd het heelal is uitgedijd.
Magnitude
Magnitude betekent letterlijk grootte of omvang. In de geologie is het gebruik bekend in de frase "magnitude op de Schaal van Richter" om de sterkte van een aardbeving aan te geven. Dit artikel gaat in op het begrip magnitude in de astronomie. Het dubbele sterrenstelsel Sirius heeft een magnitude van -1,46.De magnitude van een ster is een getal dat de helderheid van een ster aangeeft. De (schijnbare) helderheid van sterren werd in de oudheid reeds aangegeven met getallen: de helderste sterren kende men de magnitude of grootte 1 toe en de zwakste de magnitude 6. Een klein getal betekent dus een grote helderheid. Te onderscheiden zijn de schijnbare helderheid (zoals wij deze waarnemen) en de absolute helderheid ofwel de helderheid die een ster zou hebben als ze op een afstand van 10 parsec stond. Later heeft men deze helderheidsschaal uitgebreid en verfijnd, waarbij afgesproken is dat een verschil in magnitude van 5 overeenkomt met een helderheidsverhouding van een factor 100. De magnitude is dus een logaritmische schaal waarbij een verschil in magnitude van 1 overeenkomt met een helderheidsverhouding van 2,512. Enkele hemellichamen zijn zo helder dat hun magnitude negatief is. De zon heeft op een onbewolkte dag een magnitude van -26,5, wat men ook noteert als -26m,5 of -26,5 mag, de volle maan heeft op een heldere nacht een magnitude van -12,5. De planeten variëren in helderheid, afhankelijk van hoever ze van de aarde afstaan en hun schijngestalte.
Verschillende soorten magnitude Men dient onderscheid te maken tussen de schijnbare helderheid van een ster en de absolute helderheid. De absolute helderheid van een ster, die direct samenhangt met de lichtkracht, is de helderheid die een ster zou hebben als deze op een afstand van 10 parsec (is gelijk aan 32,6 lichtjaar) stond. Zo heeft de zeer heldere ster Sirius (8,7 lichtjaren) een schijnbare magnitude van -1,46 en een absolute magnitude van (+) 1,43 (op een bijna 4 maal zo grote afstand zou hij bijna 16 maal zo zwak zijn, wat de magnitude bijna 3 hoger zou maken). Onze zon zou een absolute magnitude van + 4,88 hebben en daarmee een onopvallende maar nog wel met het blote oog zichtbare ster zijn. Er wordt ook onderscheid gemaakt tussen visuele- en fotografische magnitude, sterren hebben verschillende kleuren (zie ook spectraalklasse) en het blote oog heeft zijn maximale gevoeligheid in het geel, terwijl fotografische platen meer gevoelig zijn voor blauw en violet. Een blauwe ster zal in verhouding dus helderder lijken op een fotografische plaat. Voor objecten binnen ons zonnestelsel, zoals planetoïden is de absolute helderheid gedefinieerd als de helderheid wanneer het object op precies één A.E. van de zon zou staan.
Zichtbaarheid Afhankelijk van de omstandigheden kunnen sterren tot een bepaalde magnitude met het blote oog gezien worden. In een stad met veel lichtvervuiling zullen misschien sterren tot een grensmagnitude 2 gezien kunnen worden, op een hoge bergtop ver van alle omgevingslicht is de grensmagnitude ongeveer 6. Dit is geen absolute grens, het hangt ook van de waarnemer zelf af en zelfs van de manier van kijken. De gele vlek in het centrum van het gezichtsveld is minder gevoelig voor licht dan de gebieden met staafjes er naast, maximale gevoeligheid wordt bereikt door net "naast" het object te kijken. Dit noemt men ook wel "perifeer waarnemen".
Perifeer waarnemen Een zeer belangrijke techniek bij het waarnemen van zwakke objecten is “perifeer waarnemen”. Hierbij kijk je niet recht naar een object, maar even iets ernaast. Op deze manier zul je veel zwakkere objecten kunnen zien. Om dit goed te kunnen doen zul je wat moeten experimenteren. Iedereen heeft een andere richting die hij of zij op moet kijken om het beste zwakke objecten waar te kunnen nemen. De een rechtsboven, de ander rechtsonder, enzovoort. Door ervaring op te doen zul je deze techniek steeds beter toe kunnen passen. De techniek van perifeer waarnemen is erop gebaseerd dat er zich een plek achterin ons oog bevindt waar zich minder lichtgevoelige elementjes (de zogenaamde staafjes) bevinden. Deze plek gebruiken we als we recht op een object kijken. In dit gebied bevinden zich wel elementjes om kleuren te onderscheiden (de zogenaamde kegeltjes). Deze kegeltjes zijn veel minder gevoelig voor zwak licht. Dit is ook de reden waarom we ’s nachts veel moeilijker kleuren kunt onderscheiden. Je gebruikt dan namelijk vooral de staaf elementjes in je ogen en niet de kegeltjes.
Met een telescoop worden sterren met hogere magnitudes (dus zwakkere) zichtbaar. Hoeveel zwakker hangt af van de verhouding in oppervlakte van (de pupil van) het blote oog en die van het objectief van de telescoop. Een pupil heeft in het donker een diameter van ongeveer 6 mm, een (relatief kleine) telescoop van 60 mm levert dan al een factor 100 op, en dus een winst van 5 magnituden. De grensmagnitude zal hier dus 11 zijn. Grotere telescopen leveren meer winst op, voor iedere factor 10 in diameter dus 5 magnitudes. Bij fotografische waarneming kan de grensmagnitude nog verder verlegd worden door langer te belichten. Het licht wordt hier als het ware over een langere tijd opgespaard. In de overzichten van de sterren wordt altijd de schijnbare visuele magnitude aangegeven, tenzij anders vermeld.
Zenit (astronomie)
Het zenit of zenith is het hoogste punt van de sterrenhemel gezien vanuit het punt waar de waarnemer staat. Het is dus het punt recht boven de waarnemer. Een andere definitie is dat het zenit zich bevindt in de richting die tegengesteld is aan de richting van de aantrekkingskracht van de aarde. Deze definitie kan een iets ander "zenit" geven dan bovenstaande, maar het verschil is zeer klein; de richting van de zwaartekracht is eenvoudig te bepalen (een schietlood is het eenvoudigste instrument hiervoor) maar "recht boven" is wat minder eenvoudig te doen - het is mogelijk de horizon als uitgangspunt te nemen, maar ook die is niet altijd nauwkeurig aan te duiden. Vandaar deze zwaartekrachtgerelateerde definitie. In de rest van dit artikel wordt niet van deze, maar van de eerste definitie uitgegaan. Het zenit is voor iedere waarnemer anders (behalve voor waarnemers die zich boven elkaar bevinden - maar dat komt zelden voor). De zenitlijn is de lijn die de waarnemer met het zenit verbindt, deze staat loodrecht op het aardoppervlak en loopt dus precies verticaal. Hemellichamen met een declinatie die gelijk is aan de breedtegraad van de waarnemer zullen in hun dagelijkse baan precies door het zenit trekken. Precies tegenover het zenit ligt het nadir (in de richting van het middelpunt van de aarde - dus niet zichtbaar aan de hemel). Zenit en de rotatie-as van de aarde liggen aan de basis van het horizon-coördinatenstelsel, het "natuurlijke" coördinatensysteem voor de vastlegging van de positie van hemellichamen (met azimut en hoogte). Samen met de hemelpool legt het zenit het meridiaanvlak vast. Vaak wordt in de volksmond de hoogste stand van de zon midden op de dag aangeduid als zenit. Men zegt dan dat de zon "in het zenit staat". Dit is per definitie alleen mogelijk op plaatsen die zich op of tussen de keerkringen bevinden (23,45° noorder- en zuiderbreedte) en dan nog alleen op een per breedtegraad verschillende datum. In het Engels wordt dit punt het subsolar point genoemd. Voor waarnemers die zich noordelijk of zuidelijk van beide keerkringen bevinden is de hoogte van de zon altijd minder dan 90°. De zon kan daar nooit in het zenit staan; het hoogste punt heeft wel een naam, nl. het culminatiepunt.
Coordinatenstelsel
Azimut. Klik hier. Hoogte. Klik hier. Declinatie. Klik hier. Rechte klimming. Klik hier. Afstanden aan de hemelkoepel worden doorgaans gemeten in graden. Ook de afstand tussen hemellichamen onderling worden in graden gemeten. Er zijn meerdere co-ordinaatsystemen in gebruik om deze hoekafstanden te meten en de voornaamste zijn azimut met de hoogte en declinatie met rechte klimming.
Lijst van objecten in ons zonnestelsel. Klik hier.
Bestudeer eerst bovenstaande cursus. Vul de gaten in. Druk dan op de toets "Controleer" om je antwoorden te controleren. Gebruik wanneer aanwezig, de "Hints"-knop om een extra letter te krijgen, wanneer je het lastig vindt om een antwoord te geven. Je kan ook op de "[?]"-knop drukken om een aanwijzing te krijgen. Let wel: je verliest punten, wanneer je hints of aanwijzingen vraagt!
MEN KAN DE OEFENING OOK OPNIEUW MAKEN, DOOR MET DE RECHTERMUISTOETS OP HET SCHERM TE KLIKKEN EN DAN IN HET GEOPENDE VENSTER, ALS HET WOORD BESTAAT,TE KLIKKEN OP "VERNIEUWEN"