Glossarium astronomicum

Terug naar de woordenlijst

Een van de belangrijkste fundamenten voor het begrijpen van het heelal is het bepalen van afstanden tot verschillende objecten en verschijnselen. Door afstanden te begrijpen kunnen wetenschappers niet alleen het waarneembare heelal in kaart brengen, maar ook de fysische eigenschappen van verschillende objecten en verschijnselen begrijpen. De afstandsladder, vaak de kosmische afstandsladder genoemd, is een raamwerk dat een overzicht biedt van de verschillende technieken die worden gebruikt om afstanden op verschillende schalen te meten. Net als de sporten van een ladder wordt elke sport (meettechniek) van de afstandsladder gekalibreerd op basis van de vorige sport. De ladder begint met meettechnieken die kunnen worden gebruikt voor objecten die dichterbij zijn (bijv. parallax), en elke volgende sport stelt wetenschappers in staat om verder weg gelegen objecten te meten (bijv. Type Ia supernova's, roodverschuiving).

Gerelateerde termen:
• Jaarlijkse parallax
• Cepheïde-variabele
• Kosmologie
• Parallax
• Roodverschuiving
• Standaardkaars
• Variabele ster

Terug naar de woordenlijst
(De theorie van) de algemene relativiteitstheorie, gepubliceerd in 1915, is de theorie van Albert Einstein die ruimte, tijd en zwaartekracht met elkaar verbindt. In die theorie is zwaartekracht geen gewone kracht. In plaats daarvan vervormt een massa of andere bron van zwaartekracht de ruimte en tijd in zijn omgeving. Deze vervorming verandert de manier waarop lichamen in vrije val bewegen.

Wanneer een planeet bijvoorbeeld rond de zon draait, is dat niet vanwege een aantrekkingskracht, maar omdat de planeet de meest rechtlijnige baan door ruimte en tijd volgt (of beter gezegd: door ‘ruimtetijd’, aangezien er in de theorie van Einstein geen unieke manier is om ruimte en tijd van elkaar te scheiden).

De kernvergelijkingen van de algemene relativiteitstheorie, bekend als de vergelijkingen van Einstein, leggen een direct verband tussen de geometrie van de ruimtetijd en de massa en soortgelijke eigenschappen van de materie in die ruimtetijd (met name de energiedichtheid of, equivalent, de massadichtheid, en ook de druk).

Om John Wheeler te parafraseren: door deze vergelijkingen vertelt materie aan de ruimtetijd hoe deze moet krommen, terwijl de ruimtetijd aan materie vertelt hoe deze moet bewegen. Einsteins theorie voorspelt correcties op de banen van astronomische objecten, die zowel in het zonnestelsel – het meest prominent in de baan van Mercurius – als veel duidelijker in binaire neutronensterren, waar twee zeer compacte objecten om elkaar heen draaien, kunnen worden waargenomen. De voorspellingen van de theorie over de invloed van zwaartekracht op klokken spelen een rol in satellietnavigatiesystemen.

De theorie voorspelt ook nieuwe verschijnselen, die een integraal onderdeel zijn geworden van de astrofysica: de afbuiging van licht door massa, waarneembaar als het zogenaamde zwaartekrachtlens-effect; zwarte gaten als de ultracompacte eindtoestanden van bepaalde sterren en centrale ingrediënten van sterrenstelsels, en zwaartekrachtgolven als een manier om informatie te verkrijgen over onder andere samensmeltende zwarte gaten.

De algemene relativiteitstheorie vormt ook de basis van de kosmologische modellen voor uitdijende universums.

Gerelateerde termen:
• Zwart gat
• Kosmologie
• Zwaartekrachtlens
• Zwaartekracht
• Massa
• Zwaartekrachtgolven

Terug naar de woordenlijst

De term kosmos vat de grootsheid van alles samen en heeft diepe filosofische wortels. Hoewel de term kosmos synoniem wordt gebruikt met universum, zijn er subtiele verschillen. Kosmos komt van het Griekse woord kosmos, wat ruwweg harmonie of orde betekent, en is een allesomvattende term voor de geordende ordening van een systeem waarvan het universum deel uitmaakt. Men zou echter kunnen stellen dat het universum zelf een geordend systeem is en daarom de kosmos kan worden genoemd. Omdat geordende systemen tot op zekere hoogte kunnen worden beschreven door natuurkundige wetten, kan het woord 'kosmos' worden uitgebreid om het idee te omvatten van een wereld die kan worden verklaard door natuurkundige wetten.

Gerelateerde termen:
• Kosmologie
• Universum

Terug naar de woordenlijst

Kosmologie is afgeleid van de Griekse woorden kosmos (harmonie of orde) en logos (gedachte of rede). Kosmologie als discipline heeft haar wortels in filosofie en religie; verschillende culturen over de hele wereld hebben hun eigen kosmologieën die gericht zijn op het interpreteren en begrijpen van het universum. In de loop der jaren heeft kosmologie zich ontwikkeld tot een nauwkeurige observatiewetenschap. Dit is mogelijk gemaakt door de ontwikkeling van geavanceerde observatoria op aarde en in de ruimte, samen met baanbrekend theoretisch werk en computersimulaties. Kosmologie als wetenschappelijk streven is gericht op het begrijpen van de evolutionaire geschiedenis, vorming, structuur en toekomstige evolutie van het universum als geheel op de grootste schaal, door de fundamentele fysische mechanismen die in het universum werkzaam zijn, te begrijpen.

Gerelateerde termen:
• Versnellend heelal
• Astronomie
• Astrofysica
• Oerknaltheorie
• Cepheide-variabele
• Cluster van sterrenstelsels
• Kosmologisch principe
• Kosmos
• Donkere energie
• Donkere materie
• Waarneembare heelal
• Algemene relativiteitstheorie
• Universum

Terug naar de woordenlijst

Het kosmologisch principe vormt de basis voor de moderne kosmologie en is gebaseerd op observaties en een fundamentele aanname. Het stelt dat het heelal ruimtelijk gezien isotroop en homogeen is op grote schaal (schalen groter dan een paar honderd miljoen lichtjaar). Observaties op voldoende grote schaal laten zien dat het heelal er in elke richting hetzelfde uitziet; er is geen voorkeursrichting (isotroop). De fundamentele aanname, gebaseerd op het Copernicaanse principe (mensen nemen geen speciale plaats in het heelal in), is dat het heelal overal hetzelfde is (homogeen); er lijkt geen voorkeurslocatie te zijn. Het kosmologisch principe gaat gepaard met universaliteit, waarbij de natuurwetten en de fundamentele constanten overal in het heelal hetzelfde zijn: hier op aarde of in een verafgelegen sterrenstelsel.

Gerelateerde termen:
• Kosmologie
• Copernicaans principe

Terug naar de woordenlijst

De kosmische microgolfachtergrondstraling (CMB) is de overgebleven elektromagnetische straling van toen het heelal ongeveer 380.000 jaar oud was en transparant werd voor licht. Het geeft informatie over de samenstelling, geometrie (vorm), evolutie en ontwikkeling van de structuur van het heelal. Het vroege dichte heelal bestond uit een "hete soep" van vrije deeltjes (protonen, neutronen, elektronen) en licht (fotonen). Voordat de CMB vrijkwam, zorgde de interactie van fotonen met vrije elektronen ervoor dat licht geen lange afstanden kon afleggen. De uitdijing en afkoeling van het heelal zorgden ervoor dat vrije elektronen zich met protonen konden verbinden om atomaire waterstof te vormen, en dat licht zich door het heelal kon voortplanten. De uitdijing heeft vervolgens de golflengte van deze fotonen uitgerekt, waardoor ze tegenwoordig detecteerbaar zijn in het microgolfgebied van het elektromagnetische spectrum.

Gerelateerde termen:
• Oerknaltheorie
• Kosmologie
• Donkere energie
• Microgolfstraling
• Elektron

Terug naar de woordenlijst
De oerknaltheorie is de basisverklaring voor de evolutionaire stadia van het heelal. In haar eenvoudigste vorm geeft deze theorie ons een idee van het ontstaan van het heelal, van de hete, dichte beginfase tot de expansie ervan in de daaropvolgende 13,8 miljard jaar, tot het heelal dat we vandaag de dag kennen. We zien vandaag de dag bewijs van deze expansie in het Hubble-diagram.

Omdat onze huidige hulpmiddelen astronomen niet in staat stellen om direct terug te kijken naar het begin van het heelal, komt veel van wat we over de oerknaltheorie begrijpen voort uit wiskundige modellen en theorieën. Astronomen kunnen echter wel de chemische elementen bestuderen die zijn geproduceerd tijdens de hete paar minuten na de oerknal (bekend als oerknalnucleosynthese). Ze kunnen ook de nagloed bestuderen die overblijft van de oerknal, een fenomeen dat bekend staat als de kosmische microgolfachtergrondstraling.

Gerelateerde termen:
• Kosmische microgolfachtergrondstraling (CMB)
• Kosmologie
• Hubble-diagram
• Heelal
• Oerknal nucleosynthese