5.1 Oerknaltheorie ( video Robbert Dijkgraaf )
VAN HET ONTSTAAN VAN HET HEELAL TOT NU
De oerknal en het vroege heelal | De universum-tijdlijn | De evolutietijdslijn
Opdracht 1
Maak een tijdreis van het ontstaan van het heelal tot nu. Sleep de gebeurtenissen die achtereenvolgens plaatsvonden naar de correcte plaats in de tijdstabel. Noteer ook een beknopte definitie voor het begrip 'quark'.
Defintie
5.2 De expansie van het heelal
Expansie |
Opdracht 2
Zoek het antwoord op onderstaande vragen op in de video 'Echo van de oerknal' (geluid!!).
Video over de Big Bang.
Wat valt op aan de afstanden tussen melkwegstelsels met verloop van de tijd? ( bron )
Vanaf welk tijdstip na het ontstaan van het heelal is de achtergrondstraling ontstaan?
Tot welke temperatuur is die achtergrondstraling afgekoeld?
Over welk aspect van het heelal kan deze achtergrondstraling informatie geven?
Welk 'tastbaar' eindproduct zal de MAP-satelliet opleveren? Welke grootheid zal erop weergegeven zijn?
Wat zal erop te zien zijn in verband met melkwegstelsels?
Waarom wordt de satelliet getest bij hoge geluidsvolumes?
Waarom wordt de satelliet getest bij een temperatuur van 4 K?
De nieuwste waarnemingen: de Planck ruimtetelescoop
5.3 Evolutie van sterren (uitbreiding)
DE GEBOORTE VAN EEN STER
Universum-tijdlijn | Levensloop van sterren | Vorming van een planetenstelsel | Accretieschijf
Opdracht 3
Video over het onstaan van een ster. of video 2 ( National Geographic )
Noteer beknopt hoe een ster en een planetenstelsel ontstaan. Zorg ervoor dat je woorden die je onvoldoende kent zelf verklaart (door ze bijvoorbeeld op te zoeken in de begrippenlijst).
- ......................................................................................................... - ......................................................................................................... - ......................................................................................................... - ......................................................................................................... - ......................................................................................................... - ......................................................................................................... - ......................................................................................................... - ......................................................................................................... - ......................................................................................................... - .........................................................................................................
|
Accretieschijf rond een protoster en protoplaneten (afbeelding: NASA) |
HET HERTZSPRUNG-RUSSELL-DIAGRAM
Opdracht 4
Noteer een definitie voor het begrip absolute magnitude.
Onderzoek het verband tussen de waarde (het 'getal') van de magnitude en de lichtkracht. Formuleer dit in een besluit.
Definitie
Absolute magnitude of absolute helderheid:
Besluit
Sterren met een hoge lichtkracht hebben een .............................. waarde voor de absolute magnitude.
Opdracht 5
De kleur van een ster verraadt haar oppervlaktetemperatuur. Noteer bij elke oppervlaktetemperatuur van een ster de overeenkomstige kleur (indien zichtbaar!).
1000 K:
3000 K:
5000 K:
50000 K:
Opdracht 6
Het Hertzsprung-Russel-diagram geeft weer hoe sterren evolueren met de tijd. Los de vragen over het diagram op.
Vertaalhulp
main sequence: hoofdreeks
luminosity: lichtkracht
white dwarf: witte dwerg
Welke meetbare eigenschap van een ster wordt in de horizontale as van het HR-diagram voorgesteld? ............................................................
Welke kenmerken van een ster worden in de verticale as van het HR-diagram voorgesteld? ............................................................ of ............................................................
Duid op de grafiek in je bundel de huidige positie van de zon (oppervlaktetemperatuur van de zon: temperatuur van de fotosfeer aan in K). In welk deel van het HR-diagram bevindt de zon zich?
Waar vindt de kernfusie in het prille begin van het bestaan van een ster plaats?
Wat is kenmerkend aan de hoofdreeks wat fusiereactie betreft (plaats + omzetting)?
Waar bevinden zich zeer heldere sterren met een lage oppervlaktetemperatuur in het HR-diagram (linksonder/rechtsonder/linksboven/rechtsboven/in het midden)?
Vindt in de kern van deze zeer heldere sterren met een lage oppervlaktetemperatuur in de kern fusie van H tot He plaats?
Van welke groep is de lichtkracht het hoogst: van witte dwergen of van reuzen?
Van welke groep is de oppervlaktetemperatuur het hoogst: van witte dwergen of van superreuzen?
Opdracht 7
Maak van het interactieve HR-diagram gebruik om de levensduur van volgende types sterren te berekenen.
- Vink 'H-Core burning' aan rechtsonder.
- Vink 'radius-simulation'.
- Let bij het aflezen op de legende rechtsboven.
- Stel links de massa van de ster in in zonsmassa's.
- Druk op 'reset' als je een ster met een andere massa wil onderzoeken.
Rond af op tenminste twee beduidende cijfers en vergeet de eenheden niet.
Verklaar kort de begrippen neutronenster, supernova en witte dwerg.
Kies na het beantwoorden van de vragen uit deze beide hypotheses de correcte (uiteraard is de ene fout en de andere correct). Noteer dit in het besluit.
- "Hoe massiever de ster, hoe sneller het kernfusieproces verloopt en hoe sneller de H-brandstof in de kern is opgebruikt"
ofwel
- "Hoe massiever de ster, hoe meer H-brandstof in de kern, hoe langer een ster in de hoofdreeks verblijft".
Gebruik eventueel deze interactieve animatie.
Vragen bij het interactieve HR-diagram (enkel grijze vakjes invullen)
0,9 M
|
1,0 M (bijv. de zon) |
5,0 M
|
15 M
|
20 M |
50 M
|
|
---|---|---|---|---|---|---|
De ster bereikt de hoofdreeks na 0 miljard jaar (= het ontstaan van de ster). Wat is de oppervlaktetemperatuur? |
||||||
Hoeveel bedraagt de oppervlaktetemperatuur4,6 miljard jaar na haar ontstaan (het heden)? |
||||||
Wanneer verlaat ze de hoofdreeks? |
||||||
Wat is haar temperatuur bij het verlaten van de hoofdreeks? |
||||||
Wanneer bereikt ze haar grootste lichtkracht (luminosity)? |
||||||
Wat is haar temperatuur bij haar grootste lichtkracht? |
||||||
Wanneer heeft ze haar grootste diameter? |
||||||
Wat is haar eindstadium? |
||||||
Wanneer bereikt ze dit eindstadium? |
||||||
Hoe verloopt de temperatuur na 12,5 miljard jaar (stijgend/dalend)? |
||||||
Hoe verloopt de lichtkracht na 12,5 miljard jaar (stijgend/dalend)? |
Definitie
Neutronenster:
Besluit
Supernova:
Besluit
Witte dwerg:
Besluit
Hoe massiever de ster....
Opdracht 8
Reis naar het Andromedastelsel en voer de experimenten uit. Beantwoord de vragen.
- Wat gebeurt er met tijd in een zwart gat?
- Hoe wordt de massa van een zwart gat bepaald (je kan het zwarte gat niet zien!)?
- Wat gebeurt er met een astronaut die in een zwart gat valt (volledig antwoorden!)?
5.4 De vorming van het zonnestelsel
Opdracht 9
Bekijk deze video ( klik op exploratie aarde / ontstaan aarde ) over het onstaan van ons zonnestelsel.
animatie, tekeningen, foto's van zonnestelselsels in wording, video over de snelheid van de gaswolk bij het samentrekken
Beschrijf hoe ons zonnestelsel ontstaan is met behulp van volgende animaties. Let vooral op:
- timing en afstanden
- hoe de zon ontstond
- welke krachten er aan het werk waren
- wat leidde tot een verschil tussen de binnenplaneten enerzijds en de buitenplaneten anderzijds.
Bekijk het op video | Animatie | Nog een animatie | Het ontstaan van het zonnestelsel | Begrippenlijst
Defintie
Planetesimaal: primitieve planeetkern die aangroeide door het aantrekken van massa en zich uiteindelijk ontwikkelde tot een planeet.