In de sterrenkunde gebruiken we verschillende 'instrumenten' om de fundamenten van ons heelal te kunnen begrijpen. Veel informatie komt naar ons toe in de vorm van straling, die ontvangen we met telescopen op aarde en satellieten in de ruimte. Zoals in veel wetenschappen proberen de onderzoekers dan de waarnemingen te laten passen bij een theoretisch model.
ESO Telescoop in La Silla
De afgelopen jaren hebben de Hubble telescoop en de telescopen van ESO (European Southern Observatory) op La Silla en Paranal in Chili steeds spectaculairdere afbeeldingen van het heelal gemaakt. De telescopen zijn instrumenten die mooie afbeeldingen opleveren en sterrenkundigen in staat stellen om verder dan ooit het heelal in te turen en antwoorden te vinden op vragen als: 'Wanneer zijn de eerste sterren ontstaan?' en 'Hoe zien andere sterrenstelsels er uit?'
Sterrenkunde is een wetenschap die veel mooie foto's oplevert. Deze foto's worden vaak in het infrarood gedeelte van het spectrum gemaakt. Infrarood licht heeft een grotere golflengte dan zichtbaar licht. Hierdoor wordt infrarood licht minder tegengehouden door de (gas)wolken in onze Melkweg. Zo kan het infrarode licht vanuit het centrum van de Melkweg ons gewoon bereiken.
Het sterrenstelsen M81 in verschillende golflengten
Al eeuwenlang stellen wetenschappers zich dit soort vragen over het heelal. Draait de Zon om de Aarde, of is het andersom? Het blijkt dat de beschrijvingen die Kepler omstreeks 1600 maakte voor de beweging van planeten in een baan om de Zon ook algemeen te gebruiken zijn voor relatief lichte lichamen die om relatief zware lichamendraaien.
In het midden van het Melkwegstelsel wordt iets bijzonders waargenomen. In een donker gedeelte is een zeer sterke bron van radiogolven aanwezig, waar sterren met grote snelheid omheen cirkelen. Hoewel het trekken van conclusies uit dit soort waarnemingen in detail heel ingewikkeld is, is het wel mogelijk om het (in grote lijnen) zelf te doen. In deze module ga je berekenen dat er in het midden van onze Melkweg, hoogstwaarschijnlijk, een zwart gat zit. Je doet dat met de door telescopen vastgelegde waarnemingen van de beweging van een ster. Met de formules van Kepler toon je aan dat er een grote massa in het centrum van de Melkweg is. Omdat we kunnen zien dat daar geen heldere lichtbron is, kan deze massa niet in de vorm van een ster aanwezig zijn.
Om je een beeld te geven van de afmetingen in ons heelal laten we je nu eerst de film Cosmic Voyage kijken.
Wat denk je?
Elke stap in deze film is een factor 10 groter. Hoeveel stappen waren er nodig om van de hoepel in de ruimte te komen?
Bij deze e-klas hoort ook een werkdocument dat je moet invullen en uploaden naar jouw workspace. Bij de verdere opdrachten in de andere hoofdstukken moet je dit werkdocument steeds aanvullen. Bewaar het dus goed, in je mail of op een USB stick.
Opdracht 1
Werkdocument Opdracht 1: Cosmic Voyage
Je maakt een paar vragen over de film die je zojuist hebt gezien. Noteer de objecten die passen in steeds grotere (en, later, de steeds kleinere) cirkels. Maak de opdracht in jouw werkdocument. Lever het in via de e-klas bij je docent.
Een toelichting over het rekenen met de machten van tien kun je vinden op deze website: Machten van Tien. Ga nu verder met de Opdracht Stellarium op de volgende bladzijde.
Colofon
Het arrangement H01. Introductie is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Bètapartners
Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
Laatst gewijzigd
2015-04-24 09:46:25
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Dit materiaal is achtereenvolgens ontwikkeld en getest in een SURF-project (2008-2011: e-klassen als voertuig voor aansluiting VO-HO) en een IIO-project (2011-2015: e-klassen&PAL-student). In het SURF project zijn in samenwerking met vakdocenten van VO-scholen, universiteiten en hogescholen e-modules ontwikkeld voor Informatica, Wiskunde D en NLT. In het IIO-project (Innovatie Impuls Onderwijs) zijn in zo’n samenwerking modules ontwikkeld voor de vakken Biologie, Natuurkunde en Scheikunde (bovenbouw havo/vwo). Meer dan 40 scholen waren bij deze ontwikkeling betrokken.
Organisatie en begeleiding van uitvoering en ontwikkeling is gecoördineerd vanuit Bètapartners/Its Academy, een samenwerkingsverband tussen scholen en vervolgopleidingen. Zie ook www.itsacademy.nl
De auteurs hebben bij de ontwikkeling van de module gebruik gemaakt van materiaal van derden en daarvoor toestemming verkregen. Bij het achterhalen en voldoen van de rechten op teksten, illustraties, en andere gegevens is de grootst mogelijke zorgvuldigheid betracht. Mochten er desondanks personen of instanties zijn die rechten menen te kunnen doen gelden op tekstgedeeltes, illustraties, enz. van een module, dan worden zij verzocht zich in verbinding te stellen met de programmamanager van de Its Academy (zie website).
Gebruiksvoorwaarden: creative commons cc-by sa 3.0
Handleidingen, toetsen en achtergrondmateriaal zijn voor docenten verkrijgbaar via de bètasteunpunten.
Aanvullende informatie over dit lesmateriaal
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Deze les maakt onderdeel uit van de e-klas 'Meten aan melkwegstelsels' voor VWO 4 voor het vak NLT.
Leerniveau
VWO 6;
VWO 5;
Leerinhoud en doelen
Aarde, natuur en heelal;
Natuur, leven en technologie;
Zonnestelsel en heelal;
Structuren in het heelal en het verband tussen de afstand van een ster tot de waarnemer en de tijd tussen uitzenden en waarnemen van het licht van de ster;
Ruimte;
Natuurkunde;
Structuren in het heelal en het verband tussen de afstand van een ster tot de waarnemer en de tijd tussen uitzenden en waarnemen van het licht van de ster
Klik hier voor film
