Glossarium astronomicum

De as van de aarde staat niet loodrecht op de baan van de aarde rond de zon, maar helt onder een hoek van 23,4 graden ten opzichte van de loodlijn. Als gevolg daarvan varieert de hoek tussen de as van de aarde en onze gezichtslijn naar de zon gedurende een jaar op verschillende punten van de baan. Het praktische effect hiervan is dat voor een waarnemer op aarde het hoogste punt dat de zon op een bepaalde dag boven de horizon bereikt, varieert. De noordelijke zomerzonnewende, die ook de zuidelijke winterzonnewende is, vindt plaats rond 21 juni en is het moment waarop de zon het hoogst boven de horizon staat op het noordelijk halfrond en tegelijkertijd het laagst op het zuidelijk halfrond. De zuidelijke zomerzonnewende, die ook de noordelijke winterzonnewende is, vindt plaats rond 21 december en is het moment waarop de zon het hoogst staat op het zuidelijk halfrond en tegelijkertijd het laagst op het noordelijk halfrond.

Gerelateerde termen:
• Equinox
• Rotatie van de aarde
• Ecliptica
• Horizon
• Zon
• Dag
• Aardas

De as van de aarde staat niet loodrecht op de baan van de aarde rond de zon, maar helt onder een hoek van 23,4 graden. Als gevolg daarvan varieert de schijnbare positie van de zon aan de hemel op een bepaald moment van de dag gedurende het jaar. Wanneer de zon gemiddeld hoger aan de hemel staat, bereikt er meer zonlicht een bepaald gebied op aarde. Gedurende het jaar leidt dit tot warmere en koelere periodes, die meer uitgesproken zijn voor regio's die verder van de evenaar van de aarde liggen, en die de seizoenen worden genoemd. De seizoenen op het noordelijk halfrond zijn tegengesteld aan die op het zuidelijk halfrond: de noordelijke zomer, wanneer het noordelijk halfrond maximaal naar de zon is gekanteld, is de zuidelijke winter, waarbij het zuidelijk halfrond van de zon is afgekanteld, en vice versa voor de zuidelijke zomer. Veel delen van de aarde die dicht bij de evenaar liggen, hebben seizoenen die verschillen van het zomer- en winterpatroon dat we zien op gematigde en arctische breedtegraden. Opgemerkt moet worden dat de duur, het begin en het einde van elk seizoen kunnen worden beïnvloed door culturele gebruiken en de tijdsperiode.

Gerelateerde termen:
• Equinox
• Evenaar
• Breedtegraad
• Zonnewende
• Aardas

Sterren met een massa tot acht keer de massa van de zon zullen naar verwachting hun leven eindigen als witte dwergen. Dit geldt ook voor onze zon. Witte dwergen hebben een zeer hoge dichtheid, en een typische witte dwerg zou de massa van de zon kunnen hebben, samengeperst tot een bal die iets groter is dan de aarde.

Een witte dwerg produceert geen energie meer uit kernreacties in zijn kern, maar schijnt door zijn resterende energie. De hetere exemplaren zien er blauw of wit uit vanwege de energie die ze uitstralen als gevolg van de zeer hoge temperaturen aan hun oppervlak. De kern van een witte dwerg kan bestaan uit helium of koolstof-zuurstof of zuurstof-neon-magnesium, afhankelijk van de oorspronkelijke massa van de ster. Hij krimpt niet onder invloed van zijn eigen zwaartekracht vanwege de weerstand in zijn binnenste door elektronendegeneratie druk – een kwantumfenomeen.

Degeneratie druk kan alleen witte dwergen met een massa tot 1,4 keer de massa van de zon ondersteunen. Sterrestanten met een massa groter dan deze limiet (bekend als de Chandrasekhar-limiet) zijn ofwel neutronensterren ofwel zwarte gaten.

Gerelateerde termen:
• Zwart gat
• Neutronenster
• Sterevolutie
• Stellaire restanten
• Elektron
• Lichtkrachtklasse

Maanfase verwijst naar de positie van de maan in zijn baan rond de aarde. De veranderende positie van de maan zorgt ervoor dat de verlichte helft van de maan die vanaf de aarde zichtbaar is, in de loop van een maanmaand verandert. Behalve tijdens maansverduisteringen wordt altijd de helft van de maan door de zon verlicht.

Op aarde zien we verschillende delen van de maan verlicht terwijl deze in zijn baan om ons heen beweegt. De maanmaand begint en eindigt in dezelfde fase. In een fase van 0 graden, “nieuwe maan” genoemd, staat de maan zo dicht bij de zon als hij in die baan kan staan. In die fase is de verlichte kant van de maan van de aarde afgekeerd en lijkt de maan donker. De grootte van het verlichte deel van de maan neemt geleidelijk toe (wassende fase) en wordt een sikkel.

De eerste kwartierfase (wanneer de helft van de maan verlicht lijkt te zijn, in de volksmond bekend als halve maan) vindt plaats op 90 graden vanaf het startpunt. Het verlichte deel van de maan blijft toenemen en wordt gibbous (convex of bolvormig). De volle maan vindt plaats op 180 graden. Na dit punt begint de vorm geleidelijk af te nemen (afnemende fase), wat resulteert in een gibbous maan, de laatste kwartierfase (wanneer de helft van de maan verlicht lijkt, dit wordt in de volksmond halfmaan genoemd) op 270 graden vanaf het begin, de sikkelmaan, en eindigend als een nieuwe maan op 360 graden. Hoewel de helft van de maan verlicht lijkt bij fasen van 90 en 270 graden, zijn het de tegenovergestelde zijden die verlicht zijn.

Gerelateerde termen:
• Maand
• Fase

Wetenschappelijke modellen kunnen fysisch, wiskundig, conceptueel of analoog zijn en hebben tot doel bepaalde aspecten van een proces, systeem of fenomeen weer te geven en/of te verklaren. Wetenschappelijke modellen kunnen ook worden gebruikt om voorspellingen te doen, hoewel dat niet betekent dat modellen die geen voorspellingen doen, niet wetenschappelijk zijn. Wetenschappelijke modellen zijn niet altijd bedoeld als ‘feitelijke’ weergaven van de wereld, maar zijn eerder hulpmiddelen waarmee we concepten kunnen onderzoeken die anders abstract, ongrijpbaar en moeilijk te begrijpen zouden zijn. Een voorbeeld hiervan is het geocentrische model: hoewel dit model niet de werkelijkheid van het zonnestelsel weergeeft, wordt het gebruikt bij het bespreken van ideeën met betrekking tot de hemelbol. Soms zijn er meerdere modellen nodig om een concept volledig te verklaren.

Gerelateerde termen:
• Wetenschap
• Wetenschappelijke methode

De wetenschappelijke methode wordt vaak ten onrechte voorgesteld als een lineair proces, maar in werkelijkheid is deze dynamisch en gelaagd. Er bestaat geen universele of vaste wetenschappelijke methode en de methoden die wetenschappers gebruiken om de fysieke wereld te onderzoeken, variëren. Belangrijke aspecten van een wetenschappelijke benadering zijn onder meer het belang en de noodzaak van empirische gegevens ter ondersteuning van theorieën, en dat de resultaten reproduceerbaar moeten zijn en door andere onderzoekers moeten worden gecontroleerd. De wetenschappelijke methode omvat een reeks methodologische benaderingen die worden ondersteund door filosofische principes en kan enkele kenmerkende eigenschappen hebben, zoals experimenten, systematische observatie of op bewijs gebaseerde verklaringen, maar is niet beperkt tot deze. Er is geen enkele, universele manier om wetenschap te bedrijven en de doelstellingen van het onderzoek bepalen de methode. De natuur is complex en één universele onderzoeksmethode zal niet voldoende zijn om haar mysteries te ontrafelen.

Gerelateerde termen:
• Wetenschap
• Wetenschappelijk model

Het woord wetenschap is afgeleid van het Latijnse scientia, wat kennis betekent. In de moderne context verwijst wetenschap echter naar de disciplines en subdisciplines die kennis ontwikkelen door gebruik te maken van gegevens uit experimenten en observaties. Elke wetenschappelijke discipline kan zijn eigen methoden en benaderingen hebben, maar ze hebben overeenkomsten, waaronder objectiviteit, logica, rationeel denken en het geven van op bewijs gebaseerde verklaringen voor de onderliggende fysische mechanismen van verschijnselen en objecten. Wetenschap is dus niet gebaseerd op geloof of autoriteit; wetenschap corrigeert zichzelf aan de hand van experimenten en observaties. Wetenschap kan ook verwijzen naar de verzameling kennis met betrekking tot een bepaalde discipline.

Gerelateerde termen:
• Wetenschappelijke methode
• Wetenschappelijk model

Het waarneembare universum verwijst naar het deel van het universum dat we kunnen zien, namelijk een bol met ons in het middelpunt. De straal van het waarneembare universum wordt bepaald door hoe ver het licht sinds het begin van het universum naar ons toe heeft kunnen reizen. Gebieden aan de rand van het waarneembare universum zijn zo ver weg dat hun licht net genoeg tijd heeft gehad om ons te bereiken in de afgelopen 14 miljard jaar; met andere woorden: gedurende de hele leeftijd van het universum.

De verste gebieden van het universum die we kunnen zien, bevinden zich nu op meer dan 40 miljard lichtjaar afstand. Dit komt doordat het universum sterk is uitgezet sinds het licht dat ons vanuit die gebieden bereikt, werd uitgezonden. Licht van objecten buiten het waarneembare universum heeft nog niet genoeg tijd gehad om ons te bereiken.

Hoe langer we wachten, hoe meer tijd het licht heeft om ons te bereiken en hoe groter het waarneembare universum wordt. Andere waarnemers in de kosmos hebben hun eigen waarneembare universums: een bol met hen in het midden, waarvan de straal de grootste afstand is waarover licht uit andere gebieden de tijd heeft gehad om hen te bereiken.

Gerelateerde termen:
• Versnellend heelal
• Elektromagnetische straling
• Licht
• Lichtjaar
• Ruimtetelescoop
• Heelal

Kernfusie is de overkoepelende term voor alle reacties waarbij lichtere atoomkernen botsen en samensmelten tot een of meer zwaardere atoomkernen. In de astronomie is waterstoffusie de kernfusiereactie waarbij waterstofkernen (elk bestaande uit één proton) worden omgezet in helium-4-kernen (elk bestaande uit twee protonen en twee neutronen die aan elkaar zijn gebonden). De helium-4-kern heeft een massa die kleiner is dan de som van de massa's van de protonen en neutronen waaruit hij bestaat. Volgens de beroemde formule E=mc2 van Einstein komt dat massaverschil overeen met een energieverschil. Wanneer de protonen en neutronen samensmelten tot helium-4, komt de hoeveelheid energie die overeenkomt met dat verschil vrij. Op deze manier dient waterstoffusie als energiebron voor zogenaamde hoofdreekssterren zoals onze zon. Dergelijke sterren bevinden zich in ieder geval enige tijd in een evenwichtstoestand: de hoeveelheid energie die vrijkomt door waterstoffusie in hun kern komt overeen met de energie die deze helder stralende sterren uitstralen in de vorm van licht en andere soorten elektromagnetische straling en deeltjes.

Waterstoffusie verloopt via verschillende tussenstappen. Bij sterren met een massa die gelijk is aan of kleiner is dan die van onze zon, verloopt dit via de zogenaamde proton-protonketen (pp-keten). In de eenvoudigste versie van die reeks reacties fuseren twee waterstofkernen (protonen) tot deuteriumkernen (elk één proton en één neutron), die vervolgens fuseren met nog een waterstofkern tot helium-3 (twee protonen en één neutron). Twee van dergelijke helium-3-kernen fuseren tot helium-4 plus twee resterende waterstofkernen. In sterren met meer dan ongeveer 1,3 keer de massa van onze zon wordt een alternatief proces, de koolstof-stikstof-zuurstofcyclus (CNO-cyclus), de dominante manier om waterstof tot helium te fuseren. Wetenschappers op aarde hebben machines gebouwd om fusiereacties te creëren, in de hoop dat dit in de toekomst een haalbare manier kan worden om energie op te wekken. Waterstoffusie vindt niet alleen plaats in sterren, maar vond ook plaats tijdens de vroege oerknalfase van ons universum.

Gerelateerde termen:
• Waterstof
• Kernfusie

Waterstof is het meest voorkomende en lichtste element in het heelal; het heeft de kleinste kernlading omdat het slechts één proton heeft. Wanneer waterstofatomen worden geëxciteerd, bijvoorbeeld door straling van een nabije hete ster, zenden ze licht uit in karakteristieke smalle delen van het spectrum.

Deze waterstofemissielijnen kunnen worden gebruikt om atomaire waterstof te detecteren: met name de waterstof-alfalijn, met zijn rijke rode kleur waardoor waterstofwolken in astronomische beelden prachtig rood verschijnen, en de 21 centimeter (cm) waterstoflijn, die kan worden gebruikt om grote gaswolken in kaart te brengen met behulp van radiotelescopen.

Gerelateerde termen:
• Proton