--- title: "Sterren en de nachtelijke hemel" book: "Natuurkunde basisschool en onderbouw" subject: physics language: nl chapter: 33 exercises: 11 source: https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/33-sterren-en-de-nachtelijke-hemel --- # Hoofdstuk 33 — Sterren en de nachtelijke hemel Ver van de stadslampen, op een heldere nacht zonder maan, is de hemel overvol: duizenden vonkjes, zwak en fel, wit en oranje. Zeelieden voeren erop, boeren zaaiden ernaar, en elke wetenschap begon met verwondering erover. Wat zijn het — en waarom draaien ze zo netjes boven ons hoofd terwijl wij slapen? ## 33.1 Wat een ster is **Voorbeeld 33.1 (Ontelbare zonnen).** Elke [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) is een zon: een reusachtige bal gloeiend hete stof die haar eigen [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) uitstort — veel ervan zijn machtiger dan onze eigen Zon. Ze zien er om maar één reden uit als nederige vonkjes: afstand. De Zon is onze [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) van hiernaast; de andere staan zo ver dat zelfs [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source), de kampioen hardlopen die in geen tijd een kamer oversteekt, *jaren* onderweg is vanaf de dichtstbijzijnde. De nachtelijke hemel is een menigte zonnen, door afstand tot geglinster gekrompen. ![Eén straatlantaarn, dichtbij en ver weg gezien: de helderheid zwakt af met de afstand. De sterren zijn lampen op afstanden voorbij alle wegen.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-stars-night-sky/fig-0337f0866b30.svg) *Eén straatlantaarn, dichtbij en ver weg gezien: de helderheid zwakt af met de afstand. De sterren zijn lampen op afstanden voorbij alle wegen.* ![Een werkelijk donkere nacht ver van de stad: duizenden zonnen, en de zachte band van de Melkweg die de hemel doorkruist.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-stars-night-sky/img-5029e823407d.jpg) *Een werkelijk donkere nacht ver van de stad: duizenden zonnen, en de zachte band van de [Melkweg](#ex-g5-stars-night-sky-milkyway) die de hemel doorkruist.* **Voorbeeld 33.2 (Sterrenkleuren).** Kijk goed en de vonkjes zijn niet allemaal wit: sommige branden oranjerood, sommige geel als onze Zon, sommige blauwwit. De kleur is een boodschap over hitte — en ze loopt tegengesteld aan kranen en verfpotten: de oranje sterren zijn de *koelste* van de familie, en de blauwwitte de heetste, veel heter dan de Zon. Een gloeiende kool en een witgloeiend stuk staal vertellen hier op Aarde hetzelfde verhaal: heter gloeit witter. **Opmerking 33.3 (Waar de sterren overdag heen gaan).** De sterren gaan nooit weg. Ze schijnen om twaalf uur ’s middags precies zo boven je als om middernacht — maar de daghemel is overspoeld met zonlicht dat door de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) verstrooid wordt, een blauwe felheid die veel sterker is dan welk vonkje ook. Een kaars is onzichtbaar naast een vreugdevuur. Zodra de Zon ondergaat en de felheid wegloopt, wordt de vaste menigte aan de hemel gewoon weer zichtbaar. ## 33.2 Kaarten van sterren **Definitie 33.4 (Sterrenbeeld).** Een *sterrenbeeld* is een patroon van heldere sterren met een naam — een jager, een zwaan, een grote beer — lang geleden bedacht door hemelkijkers als kaart en geheugensteun. De sterren van een sterrenbeeld zijn in werkelijkheid geen buren; ze staan alleen op één lijn gezien vanaf de Aarde. Maar de patronen liggen vast: je grootouders leerden precies dezelfde vormen. **Methode 33.5 (De Poolster vinden).** De hemel biedt een gratis [kompas](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/25-magneten-en-het-kompas#def-g4-magnets-and-compass-compass): 1. zoek de Steelpan — zeven heldere sterren, een steelpan met een lange steel, het hele jaar door makkelijk te vinden; 2. neem de twee sterren aan de voorrand van de pan — de *wijzers* ; 3. verleng de lijn van de ene naar de andere, verder over de hemel, ongeveer vijf keer hun onderlinge afstand; 4. de bescheiden [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) waar je uitkomt is de *Poolster* — laat er een schietlood van omlaag hangen tot de horizon, en daar is het noorden. Controleer het met je [kompas](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/25-magneten-en-het-kompas#def-g4-magnets-and-compass-compass): naald en [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) zijn het eens. Zeelieden hebben eeuwenlang hun leven op die overeenstemming verwed. ![De wegwijzer van de nachtelijke hemel: de twee wijzersterren van de Steelpan wijzen recht naar de Poolster.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-stars-night-sky/fig-3cd6f804bd23.svg) *De wegwijzer van de nachtelijke hemel: de twee wijzersterren van de Steelpan wijzen recht naar de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar).* ## 33.3 De draaiende hemel **Propositie 33.6 (De hemel draait om de Poolster).** De hele menigte sterren draait de nacht door langzaam in grote cirkels over de hemel — allemaal om één bijna onbeweeglijk punt: de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar). Daarboven beweegt in werkelijkheid niets zo netjes; het is onze eigen Aarde die draait, zoals ze de Zon over de daghemel laat trekken. De [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar) verroert zich nauwelijks doordat ze toevallig bijna precies boven de draaias van de Aarde staat — de ene richting die de draaiing met rust laat. ![Richt een camera op de Poolster en laat hem de hele nacht staren: elke ster tekent een boog om het stille punt. Het wiel van de hemel is de draaiing van de Aarde, van binnenuit gezien.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-stars-night-sky/fig-ed61d909ab65.svg) *Richt een camera op de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar) en laat hem de hele nacht staren: elke [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) tekent een boog om het stille punt. Het wiel van de hemel is de draaiing van de Aarde, van binnenuit gezien.* **Voorbeeld 33.7 (Onze stad van sterren).** Op de donkerste nachten welft een zwakke melkachtige band dwars over de hemel: de *Melkweg*. Een verrekijker lost de melk op in de waarheid: ontelbare sterren, te zwak en te dicht opeen om met het oog te scheiden. Het is onze eigen sterrenstad van binnenuit gezien — een plat, wervelend eiland met meer zonnen dan er zandkorrels op een strand liggen, met onze Zon in een rustige buitenwijk. Elke [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) die je met het blote oog kunt zien is een buur uit deze ene stad. **Opmerking 33.8 (Blijf omhoogkijken).** De sterrenkunde is de oudste wetenschap, en de enige waarvan het laboratorium elke heldere nacht gratis opengaat. Een deken, een donker plekje weg van de straatlantaarns, en geduld terwijl je ogen wakker worden in het donker — dat is de hele uitrustingslijst. De Steelpan, de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar), een [planeet](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-planet) of twee en de [Melkweg](#ex-g5-stars-night-sky-milkyway) vormen een mooie eerste expeditie; de diepere wetten van het [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) van de sterren zullen je jaren later, tegen het einde van deze cursus, goed voorbereid aantreffen. ## 33.4 Oefeningen **Oefening 33.1 ★.** Wat is een [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star)? Waarom zien sterren eruit als piepkleine vonkjes terwijl veel ervan onze Zon overstralen? **Oplossing van Oefening 33.1.** Een [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) is een zon: een reusachtige bal gloeiend hete stof die haar eigen [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) maakt. Ze zien eruit als vonkjes alleen door hun afstand — zelfs [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) is jaren onderweg vanaf de dichtstbijzijnde. **Oefening 33.2 ★.** Staan de sterren om twaalf uur ’s middags nog aan de hemel? Waarom kunnen we ze niet zien? **Oplossing van Oefening 33.2.** Ja — ze schijnen om twaalf uur ’s middags precies zoals om middernacht. De daghemel is overspoeld met zonlicht dat door de [lucht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/10-lucht-om-ons-heen#def-g2-air-around-us-air) verstrooid wordt, en geen vonkje kan zich naast die felheid laten zien, zoals geen kaars zich naast een vreugdevuur laat zien. **Oefening 33.3 ★.** Een oranje [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) en een blauwwitte [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) schijnen naast elkaar. Welke is heter? Welke alledaagse gloed vertelt hetzelfde kleurenverhaal? **Oplossing van Oefening 33.3.** De blauwwitte — de kleuren van sterren lopen van oranje (koelst) via geel naar blauwwit (heetst). Een kool die oranje gloeit tegenover staal dat witgloeiend is verhit vertelt hetzelfde verhaal. **Oefening 33.4 ★.** Wat is een [sterrenbeeld](#def-g5-stars-night-sky-constellation)? Staan zijn sterren werkelijk dicht bij elkaar? **Oplossing van Oefening 33.4.** Een patroon van heldere sterren met een naam, bedacht als hemelkaart en geheugensteun. Zijn sterren zijn geen echte buren — ze staan alleen toevallig op één lijn gezien vanaf de Aarde. **Oefening 33.5 ★.** Beschrijf stap voor stap hoe je vanaf de Steelpan de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar) vindt. **Oplossing van Oefening 33.5.** Zoek de Steelpan; neem de twee wijzersterren aan de voorrand van haar pan; verleng hun lijn ongeveer vijf afstanden over de hemel; de [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) waar je uitkomt is de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar), en eronder aan de horizon ligt het noorden. **Oefening 33.6 ★.** Wat is er bijzonder aan de plaats van de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar) aan de draaiende hemel, en welk alledaags instrument vervangt ze? **Oplossing van Oefening 33.6.** Ze staat bijna precies boven de draaias van de Aarde, dus laat de draaiing van de hemel haar vrijwel onbeweeglijk — een vast merkteken voor het noorden, dat het [kompas](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/25-magneten-en-het-kompas#def-g4-magnets-and-compass-compass) vervangt. **Oefening 33.7 ★.** De sterren draaien ’s nachts in nette cirkels over de hemel. Wat draait er in werkelijkheid? Wat laat diezelfde draaiing nog meer over de daghemel paraderen? **Oplossing van Oefening 33.7.** De Aarde draait en neemt ons één keer per dag mee rond. Diezelfde draaiing laat de Zon over de daghemel paraderen — één draaiing, twee optochten. **Oefening 33.8 ★.** Wat blijkt de melkachtige band over de donkerste hemel te zijn als je er met een verrekijker naar kijkt? Wat is hij werkelijk? **Oplossing van Oefening 33.8.** Ontelbare zwakke sterren, te dicht opeen om met het oog te scheiden: de [Melkweg](#ex-g5-stars-night-sky-milkyway) — onze eigen platte sterrenstad, van binnenuit op zijn kant gezien. **Oefening 33.9 ★★.** Een camera die je de hele nacht op de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar) gericht laat staan legt cirkels vast; gericht op de oostelijke horizon legt hij juist opstijgende schuine strepen vast. Verklaar beide foto’s met één draaiende Aarde. **Oplossing van Oefening 33.9.** De draaiende Aarde laat de hele hemel om de as door de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar) draaien. Vlak bij dat stille punt rijden sterren kleine cirkels — de camera legt ringen vast. Naar het oosten toe draagt de draaiing sterren langs schuine banen boven de horizon — de camera legt opstijgende strepen vast. Eén draaiing, twee blikken erop. **Oefening 33.10 ★★.** Een schipbreukelinge heeft op een heldere nacht geen [kompas](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/25-magneten-en-het-kompas#def-g4-magnets-and-compass-compass), geen telefoon — en geen haast. Leg uit hoe de hemel haar zowel een richting als, met geduld, een klok aanreikt. (Twee ideeën uit het hoofdstuk, één draaiende hemel.) **Oplossing van Oefening 33.10.** Richting: de wijzers van de Steelpan geven haar de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar), en daarmee het noorden — geen naald nodig. Klok: de Steelpan zelf draait om de [Poolster](#met-g5-stars-night-sky-northstar) als de wijzer van een grote klok, één hele omwenteling per dag; door te kijken hoe ver hij is gezwaaid weet ze hoe de nacht vordert. **Oefening 33.11 ★★.** Het [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) van een verre [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) is jaren onderweg naar jouw oog. Zie je die [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) vanavond zoals ze *nu* is? Waar kijk je eigenlijk naar — en waarom maakt dat van elke telescoop een soort tijdmachine? **Oplossing van Oefening 33.11.** Nee: je ziet de [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star) zoals ze *was*, jaren geleden, toen het [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) van vanavond haar verliet — de boodschapper, niet de afzender. Elke telescoop kijkt daarom het verleden in: hoe verder de [ster](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/26-het-zonnestelsel#def-g4-solar-system-star), hoe ouder het nieuws — en juist dat maakt ver [licht](https://one-course.com/books/physics/1/nl/chapter/3-licht-en-schaduw#def-g1-light-and-shadows-source) zo kostbaar voor sterrenkundigen.