Glossarium astronomicum

Wanneer licht of andere elektromagnetische straling op een materiaal valt, kunnen er, afhankelijk van het materiaal en de frequentie van het licht, elektronen vrijkomen: dit is het foto-elektrisch effect. Dit kan worden verklaard door licht te beschouwen als deeltjes of energiepakketjes die fotonen worden genoemd. Voor materialen, meestal metalen, moet de frequentie van het licht hoger zijn dan een drempelfrequentie (kenmerkend voor het materiaal) om de emissie van deze foto-elektronen te laten plaatsvinden. Hun maximale energie wordt bepaald door de frequentie; een verhoging van de frequentie van het licht leidt tot een toename van de maximale kinetische energie van de elektronen. Bij een toename van de intensiteit van monochromatisch licht komen er meer elektronen vrij, maar hun maximale kinetische energie verandert niet. Dit komt doordat de intensiteit van het licht recht evenredig is met het aantal fotonen.

Gerelateerde termen:
• Elektron

In de astronomie verwijst fase naar de toestand van gedeeltelijke verlichting van een maan of planeet ten opzichte van een specifieke waarnemer. Een verre lichtbron verlicht doorgaans slechts de helft van het oppervlak van een bolvormig lichaam; de rest blijft donker. Op dezelfde manier is slechts ongeveer de helft van het oppervlak van een bolvormig lichaam zichtbaar voor een verre waarnemer. De fase geeft aan welk deel van het oppervlak dat zichtbaar is voor de waarnemer verlicht is. Deze verandert naarmate de relatieve posities van het object, de waarnemer en de lichtbron veranderen.

De bekendste voorbeelden zijn de fasen van de maan. De relatieve posities van de maan, de aarde als locatie van de waarnemer en de zon als lichtbron veranderen naarmate de maan in ongeveer een maand tijd rond de aarde draait. Daarom zal een waarnemer op aarde in die periode verschillende fasen van de maan zien. De fase waarin het hele oppervlak van de maan dat in het gezichtsveld van de waarnemer ligt, verlicht is, wordt “volle maan” genoemd; wanneer er geen verlichte oppervlaktegebieden zichtbaar zijn, hebben we “nieuwe maan”. De twee half verlichte fasen worden respectievelijk ‘eerste’ of “tweede kwartier” genoemd. Minder dan de helft verlichting zorgt voor een “sikkel (maan)”.

Fasen zijn ook te zien bij planeten in het zonnestelsel (vooral bij Mercurius en Venus) en worden verondersteld te bestaan bij exoplanetenstelsels. Bij de maan zijn zelfs de niet-verlichte delen niet volledig donker: ze reflecteren het licht dat vanaf de aarde op hen valt, een fenomeen dat bekend staat als aardeschijn en voor het eerst werd beschreven door Leonardo da Vinci.

Gerelateerde termen:
• Maanfase
• Schaduw

Talrijke processen in de astronomie zijn cyclisch: ze herhalen zich regelmatig. Een voorbeeld hiervan is de baan van een planeet rond de zon, waarbij de planeet steeds weer langs hetzelfde traject rond de zon draait. De tijd tussen twee herhalingen van een dergelijke cyclus wordt de periode van de cyclus genoemd. De omlooptijd van een planeet is bijvoorbeeld de tijd die de planeet nodig heeft om één keer rond de zon te draaien. De herhaling hoeft niet perfect te zijn en omlooptijden kunnen in de loop van de tijd langzaam veranderen. Zo leverde de lichte systematische afname van de periode van de eerste binaire neutronenster het eerste indirecte bewijs voor de emissie van zwaartekrachtgolven.

Gerelateerde termen:
• Frequentie
• Omlooptijd
• Zwaartekrachtgolven

De meeste objecten in het zonnestelsel hebben elliptische banen, met de zon in een van de brandpunten. Het perihelium is het punt langs de baan waar het rondcirkelende lichaam het dichtst bij de zon staat. Wiskundig gezien markeert dit punt het ene uiteinde van de hoofdas van de ellips. In dit woord duidt ‘peri’ het dichtstbijzijnde punt aan en ‘helion’ de zon. Dit woord kan dus alleen worden gebruikt wanneer het centrale lichaam de zon is. Wanneer het centrale lichaam een ster is die niet de zon is, wordt de term ‘periastron’ gebruikt; wanneer het centrale lichaam dat wordt omcirkeld de aarde is, wordt de term ‘perigeum’ gebruikt. De algemene term, ongeacht het centrale lichaam, is ‘periapsis’.

Gerelateerde termen:
• Aphelium
• Ellips
• Baan
• Zonnestelsel

De penumbra (Latijn voor ‘bijna schaduw’) heeft twee betekenissen.

In de eerste betekenis verwijst penumbra naar het buitenste, minder donkere deel van de schaduw die tijdens een eclips op een lichaam wordt geworpen, waarbij het licht slechts gedeeltelijk wordt geblokkeerd. Bij een zonsverduistering bijvoorbeeld zullen waarnemers in het penumbra-gebied zien dat de maan de zon slechts gedeeltelijk bedekt en zullen ze alleen een gedeeltelijke verduistering zien.

In de tweede betekenis verwijst penumbra naar het duidelijk zichtbare buitenste en helderdere deel van een zonnevlek.

Gerelateerde termen:
• Zonsverduistering
• Zonnevlek
• Umbra
• Schaduw

Deeltjesfysica is het deelgebied van de natuurkunde dat zich bezighoudt met de kleinste bouwstenen van materie, waaronder de deeltjes waaruit atomen bestaan (elektronen, neutronen en protonen), evenals de deeltjes waaruit neutronen en protonen bestaan (zogenaamde quarks). Deze en meer exotische, kortlevende deeltjes kunnen worden geproduceerd in deeltjesversnellers. Daar worden deeltjes met hoge energieën op elkaar gebotst, wat resulteert in de productie van verschillende soorten andere deeltjes. Alle bekende elementaire deeltjes en hun interacties worden beschreven door het zogenaamde standaardmodel van de deeltjesfysica. Sommige astrofysische objecten, met name de stralen van sterrenmassa's of superzware zwarte gaten, of supernova-explosies, zijn natuurlijke deeltjesversnellers. Kosmische deeltjes die op die manier worden versneld, bereiken ons als kosmische straling.

Gerelateerde termen:
• Komeetkern
• Kosmische straling
• Neutron
• Deeltje
• Superzwaar zwart gat
• Supernova
• Kosmische stralingsastronomie
• Elektron

Een klein bestanddeel van materie kan een deeltje worden genoemd. In de klassieke fysica bewegen deeltjes door de ruimte en heeft een deeltje op elk moment een bepaalde locatie. In de kwantumfysica zijn de eigenschappen van deeltjes anders. Deeltjes hebben niet altijd een bepaalde locatie en gedragen zich in sommige opzichten als golven.

Deeltjesfysica is de studie van de kleinste bouwstenen van materie, de zogenaamde elementaire deeltjes. Voor de astronomie zijn de belangrijkste materiedeeltjes het elektron en de quarks, up-quark en down-quark, waaruit de samengestelde deeltjes proton en neutron bestaan. Atoommaterie bestaat uit protonen en neutronen die de atoomkern vormen, omgeven door elektronen.

Elektromagnetische straling, de belangrijkste astronomische boodschapper, bestaat uit kwantumdeeltjes die fotonen worden genoemd. Bij lagere fotonenergieën zijn de golfeigenschappen van deze kwantumdeeltjes het belangrijkst. Radioastronomen beschrijven de elektromagnetische straling die ze ontvangen bijvoorbeeld niet in termen van afzonderlijke deeltjes, maar als elektromagnetische golven, gekenmerkt door golflengte of frequentie. Aan het andere uiteinde van het elektromagnetische spectrum, voor de fotonen met de hoogste energie, zijn de deeltjeseigenschappen het belangrijkst. Hoogenergetische astronomen die waarnemingen doen met behulp van röntgenstraling of gammastraling, gebruiken doorgaans deeltjesdetectoren en beschrijven de eigenschappen van de straling die ze ontvangen in termen van deeltjesenergieën.

Gerelateerde termen:
• Materie
• Deeltjesfysica

Zie ook zonsverduistering

Een zonsverduistering vindt plaats wanneer de aarde, de maan en de zon op één lijn staan, met de maan tussen de aarde en de zon. Wanneer we vanaf het aardoppervlak kijken, bedekt de maanschijf de zonneschijf aan de hemel; vanuit de ruimte kunnen we de schaduw van de maan over de zonovergoten kant van de aarde zien bewegen.

Er zijn verschillende soorten zonsverduisteringen. Totale zonsverduisteringen, waarbij de schijf van de maan de zon volledig bedekt; gedeeltelijke zonsverduisteringen, waarbij zelfs bij maximale verduistering slechts een deel van de zonneschijf wordt bedekt; en ringvormige zonsverduisteringen, waarbij de maan verder weg staat dan gemiddeld en daardoor kleiner lijkt dan normaal, waardoor zelfs bij maximale verduistering een ring van de zonneschijf zichtbaar blijft.

Tijdens een totale zonsverduistering wordt het donkerste punt van de schaduw van de maan op de aarde de “umbra” genoemd, en de rand van de schaduw de “penumbra”. Waarnemers in de umbra zien een totale verduistering, terwijl waarnemers in de penumbra een gedeeltelijke verduistering zien.

Gerelateerde termen:
• Verduistering
• Maan
• Zon
• Schaduw

Zie ook Maansverduistering

Beschrijving: Een maansverduistering vindt plaats wanneer de maan in de schaduw van de aarde komt. Dit kan alleen gebeuren wanneer de zon, de aarde en de maan zeer dicht bij elkaar staan, met de aarde direct tussen de zon en de maan. Daarom kan een maansverduistering alleen plaatsvinden op de nacht van een volle maan. Een totale maansverduistering vindt plaats wanneer de maan zich volledig in de schaduw van de aarde bevindt. Een gedeeltelijke maansverduistering vindt plaats wanneer de maan slechts gedeeltelijk door de schaduw van de aarde wordt bedekt. Het type en de duur van een maansverduistering hangt af van de precieze locatie van de maan in zijn baan rond de aarde op het moment van de verduistering.

Gerelateerde termen:
• Verduistering
• Schaduw

Parallax is de schijnbare verandering in de positie van een hemellichaam aan de hemel als gevolg van een verandering in het gezichtspunt van de waarnemer. De positieverandering aan de hemel, uitgedrukt als een hoek, wordt bepaald ten opzichte van de verste objecten die we kennen – historisch gezien verre sterren; in de moderne astronomie extreem verre objecten die quasars worden genoemd, die bepalend zijn voor wat het International Celestial Reference Frame wordt genoemd.

De hoek van de schijnbare positieverandering is omgekeerd evenredig aan de afstand van het object tot ons, waardoor parallaxmetingen een krachtig hulpmiddel zijn voor het bepalen van afstanden in onze kosmische omgeving (“parallaxmethode”). Voor objecten in het zonnestelsel kunnen gelijktijdige waarnemingen vanaf verschillende locaties op aarde nuttige parallaxwaarden opleveren. Voor sterren worden parallaxhoeken gegeven voor een standaardverschuiving van de positie van de waarnemer met één astronomische eenheid (de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon) loodrecht op de gezichtslijn.

Verschuivingen van de positie van de waarnemer van die omvang kunnen worden bereikt door waarnemingen te doen met een tussenpoos van enkele maanden, waarbij de aarde in de tussentijd langs haar baan rond de zon beweegt. Per definitie bevindt een object waarvan de parallaxhoek onder die omstandigheden 1 boogseconde is, zich op een afstand van 1 parsec (3,26 lichtjaar) van de aarde. Gedurende een jaar beschrijft de schijnbare positie van een ster aan de hemel een ellips, waarvan de halve lange as de parallaxhoek is.

De meest nauwkeurige sterrenparallaxen tot nu toe worden geleverd door de Gaia-missie van ESA, een ruimtetelescoop die speciaal voor die taak is ontworpen.

Gerelateerde termen:
• Jaarlijkse parallax