Stjernehimmelen

Forsøk nummer 4, 12.01.2014

Hensikt: En stjerneklar kveld går jeg ut for å observere stjernebilder og stjernes bevegelse, jeg skal se om stjernene beveger på seg i løpet av to timer.

Fakta:

Hva er en stjerne:

En stjerne er en glødende gasskule som dannes i store gass-skyer i verdensrommet. Denne gass-skyen består i hovedsak av hydrogen. Gravitasjonskrefter fører til at gassen trekker seg sammen mot et senter og en stjerne fødes. Når denne gassen trekker seg sammen vil potensiell energi frigjøres i form av varme, dermed startet fusjonen i stjernens indre kjerne. Hydrogenatomene begynner å fusjonere til heliumatomer.

Hvor lenge en stjerne lever avhenger av stjernens masse, vi deler inn i små, store og middels stjerner:

De minste stjernene lever lengst og vi antar at de går inn i fasen som hvite dverger uten å bli gjort om til røde kjemper.

I middels store stjerner vil helium-atomet begynner å absorbere og stjernen trekkes sammen, dette skaper hyppigere fusjon i kjernen og temperaturen øker. De ytre lagrene vokser, men har lavere temperatur. Stjernen får en rødlig farge, vi kaller den en rød kjempe. Temperaturen kan bli så høy at helium begynner å fusjonerer videre til karbon og oksygen. Når heliumet er brukt opp vil all fusjon bli borte, de ytre lagene slenges derfor ut og vi sitter igjen med en hvit dverg. En tettpakket kule av karbon og oksygen, veldig varm med en gang, men vil gradvis blir kaldere fordi den ikke har en energikilde.

I store stjerner kan kjerne fusjonere til mange stoffer, fra hydrogen til helium, fra helium til Karbon, så til neon, oksygen, silisium og til slutt jern. Da er det ikke mulig å fusjonere lenger, kjernen har brukt opp alt sitt brennstoff og vil kollapse. Eksplosjonen som kommer kalles en supernova og frigir enorme mengder energi.

Metoder å regne ut stjernenes avstand:

Parallaksemodellene:

- Handler om hvor mye av stjernehimmelen vi ser og hvor fort bakgrunnen bak en stjerne endres. Når en stjernen er nærme jorda vil bakgrunnen forandre seg raskere og vi vil se mer av bakgrunnen. Når stjerna er langt borte vil bakgrunnen forandre seg saktere og vi ser en mindre del av bakgrunnen. For å finne avstanden nøyaktig trenger vi et regnestykke. Vi vet avstanden mellom jorda og sola, som er en astronomisk enhet. Vi har en astronomisk enhet (1,5 * 10¹¹), avstanden mellom jorda og sola. Vi har synslinjen vår fra jorda til stjernen som kalles r og vi har målt vinkelen p. På denne måten er det mulig å regne ut avstanden nøyaktig.

Lysstyrkemetoden:

-Av to like lyssterke stjerner, vil vi se det nærmeste best. Vi kan også se på stjernens farge sånn ca hvor sterk utstråling den har. Dette bruker lysstyrkemetoden til å beregne avstander. Feks: Hvis to stjerner har samme farge, men en lyser svakere enn den andre, hvilken stjerne er nærmest? -  Den som lyser sterkest. Eller: Hvilke alternativ lyser like sterkt: To stjerner med samme farge eller to stjerner med ulik farge? - Med samme farge

Hubbles lov:

- Hubbles lov blir brukt til å male fjerne galakser. Og det er en sammenheng mellom fart og avstand. Spektre fra disse galaksene er kraftig rødforskjøvet og bølgelengdene er mye lengre enn vi kan måle med laboratoriet spekteret.  Jo lengre unna en galakse er jo større fart har den, vi finner farten ved å se på rødforskyvningen. Formelen er: V= h*r.

V står for fart, h står for en konstant (et tall) og r står for avstanden fra jorda.

I dette forsøket skal jeg kun bruke mine observasjonsevner og min kunnskap om stjernenes plassering sett med mine egne øyne. 

Hypotese: Jeg tror at stjernene har beveget seg litt på to timer, jorda er i konstant bevegelse. 

Fremgangsmåte:

Vi dro ut en stjerneklar kveld for å observere. Det første stjernebilde vi skulle lokalisere var karlsvogna, da fikk vi også øye på dobbeltstjernene Mizar og Alkos, disse stjernene er de nest siste i hanken. Jeg ser at disse stjernene har en blåfarge, som vil si at stjernen har en høy overflatetemperatur. For jo korterer bølgelengde på fargen, desto høyere overflatetemperatur. En blå stjerne har kort bølgelengde. 

Deretter skulle vi lete etter Polarstjernen, eller Stella Polaris som den også heter.

Nå skulle vi observere akkurat hvor karlsvogna og polarstjernen var i forhold til oss, dermed skulle vi gå ut igjen to timer senere for å observere igjen. Det vi oppdaget da var at stjernene hadde beveget på seg, dette er fordi jorden roterer rundt sin egen akse. Stjernene hadde flyttet seg nordover, og fordi vi befinner oss på den nordlige halvkule kan vi se at de beveger seg rundt polarstjernen.

Videre gjennom Polarstjernen kommer vi til Kassiopeia, dette stjernebildet ser ut som en skjev W.

Deretter skal vi lokalisere Andromegalaksen, som er den eneste galaksen vi kan se med det blotte øye fra den nordlige halvkule. Den finner vi ved å fortsette gjennom Kassiopeia, Andromegalaksen befinner seg også rett ved stjernebildet Pegasus.

Nå skulle vi se om vi fant stjernebilde Svanen. I dette stjernebildet ligger det et sort hull. På skrå for Svanen finner vi den svært lyssterke stjernen Vega.

 Deretter skulle vi lokalisere stjernebildet Orion og vi skulle se om vi klarte å se en forskjell på fargen til Betelgeuse og Rigel. Det ser ut som at Betelgeuse har en rødlig farge, mens Rigel er mer blå. Blå har kortere bølgelengde enn rød og derfor har Rigel en høyere overflatetemperatur.

Ned til venstre for Orion ser vi Sirius. Sirius er himmelens mest lyssterke stjerne, bortsett fra sola.

Konklusjon: 
Jeg hadde rett i min hypotse om at stjernene ville bevege på seg, grunnen er rett og slett at jorda er i konstant bevegelse, den roterer rundt i sin egen akse.

Feilkilder: Det finnes flere feilkilder i dette forsøket. Vi kan ha stått på feil sted når vi gikk ut igjen etter to timer, vi hadde dessverre ingen kikkert, som gjorde det vanskelig å se. Vi kan ha pekt ut feil stjerner.