søndag 12. januar 2014

Stjernehimmelen


Hensikt: Observere stjernebilder og stjernens bevegelse på en stjerneklar kveld. Finne Karlsvogna, dobbeltstjernen Mizar og Alcor, Polarstjerna, Kassiopeia, Andromedagalaksen, Pegasus, Svanen, Orion, Betelgeuse, Rigel, Orions sverd, og Sirius på himmelen. Jeg gjorde forsøket 11. januar 2014 på Blefjell, i et tidsrom på 2 timer.

Teori/fakta:
En stjerne er en gasskule som gløder (består av hydrogen, helium og andre grunnstoffer), som får sin energi fra fusjonsprosessen (sammensmeltningsprosessen av atomene). Stjerner blir dannet i gasskyer i verdensrommet. Disse skyene består av hydrogen og gassen trekker seg sammen mot et senter på grunn av høy temperatur og høyt trykk. En sky kan føde flere stjerner. Hvis to stjerner har samme farge, men en lyser svakere enn den andre er den mest lyssterke stjernen den som er nærmest jorda. Dette var litt enkel teori om stjerner, jeg har flettet inn mer teori om selve forsøket i observasjonene mine.

Utstyrsliste:
  •    Kamera
  •   Kikkert/prismekikkert
  •   Stativ
  •    Varmt tøy
  •     Stjerne-app på telefonen "star discovery" 


Fremgangsmåte/observasjoner:
Vi gikk ut midt på natten, og brukte mobilappen til å finne ut hvor vi skulle lete etter de forskjellige stjernebildene/stjernene. Det første stjernebildet jeg skulle finne var Karlsvogna, som ligger på den nordlige himmel. I nordiske områder kan Karl stamme fra ”kar”/mann, som igjen kan vise til den største mannen av dem alle, den norrønske guden Tor (med andre ord, Tors vogn). Karlsvogna er en del av stjernebildet Store Bjørn/Ursa Major, og består av syv stjerner det er enkelt å observere siden de er lyssterke. Den nest siste stjernen i hanken ser ut som en enkelstjerne, men er en dobbeltstjerne som heter Mizar og Alcor. Avstanden mellom disse stjernene er ca. 200 000 AU. 1 AU tilsvarer 150 millioner kilometer. 

Når man skal lære å finne stjernebilder på himmelen er det lurt å ta utgangspunkt i stjernebildene Karlsvogna og Orion, da Karlsvogna alltid er på den nordlige delen av himmelen, og er et stjernebilde de aller fleste vet hvordan ser ut.  Orion/Orions belte er også et kjent stjernebilde, men er ikke alltid like synlig. Orion er sør rundt midnatt i desember og på kvelden i februar/mars. I dette forsøket tok vi utgangspunkt i Karlsvogna for å finne frem til andre stjerner. En morsom opplysning er at alle stjernetegnene vi sier vi er født i finnes på stjernehimmelen, og blir kalt Dyrekretsen. Dette er morsomt å vite, men jeg skal ikke gå mer inn på nettopp dette i dette forsøket. Under ser du bilder av hvordan man kan bruke Karlsvogna og Orion som veiviser for å finne andre stjernebilder. 


I hvilken himmelretning stjernene er varierer i løpet av tidspunkt på året, tidspunkt på  døgnet, og hvilken breddegrad man observerer fra. For å beregne himmelretningen til stjerner kan man bruke et stjernehjul, eller ved hjelp av egne observasjoner slik jeg har gjort. Under ser du et bilde av et stjernehjul. 

En rett linje gjennom ”bakhjulene” Merak-Dubhe, finner vi Polarstjernen/Stella Polaris/Polaris. Polarstjernen er den stjernen som er nærmest himmelens nordpol. Den befinner seg alltid nord, så om du finner Polarstjernen vet du himmelretningene. En spektroskopisk trippelstjerne. Den klareste av stjernene har fått navnet Polaris A. Den andre blir kalt Polaris B (kan sees med stjernekikkert), mens den tredje stjernen nesten er umulig å se siden den er lyssvak og kretser tett med Polaris A. Polarstjernens avstand mot jorden er 430 lysår. 430 lysår er ca. 4,068x10^15 kilometer. Da ett lysår tilsvarer ca. 9,4 billioner kilometer. Under ser du et bilde av Polarstjernen. 

Jeg valgte meg et bestemt sted hvor jeg stod og observerte under hele forsøket, for å ikke få feilkilde i min plassering, i forhold til å finne ut hvordan stjernene forflyttet seg i løpet av to timer. Jeg gikk inn etter en liten stund med observasjon, og gikk ut igjen etter omtrent en time. Stjernene hadde da forflyttet seg. Polarstjernen og Karlsvogna var litt mer østover, siden jorden snurrer rundt sin egen akse. Stjernene i nord flyttet seg østover, mens de i Sør flyttet seg vestover. Det ble en slags sirkel stjernene forflyttet seg i. Det er jorda som beveger seg fra øst til vest, ikke stjernene.

Fra hanken i Karlsvogna til Polarstjerna og videre gjennom denne, finner man Kassiopeia, som ser ut som en skjev W.

Videre gjennom Kassiopeia kommer man til Andromedagalaksen, som er den eneste galaksen man kan se med det blotte øyet fra den nordlige halvkule.

Videre så vi etter stjernebildet Pegasus. Like over denne er Andromedagalaksen, man må bruke prismekikkert for å se denne. Galaksen ser ut som en tåkete dott. Den er 2,3 millioner lysår borte og inneholder omtrent 100 milliarder stjerner.

Deretter så vi etter stjernebildet Svanen. I dette stjernebildet ligger det et svart hull (kan ikke sees). På skrå fra Svanen ligger en lyssterk stjerne som heter Vega. Rundt denne stjerna er det observert gassplaneter, og det er mulig å finne jordliknende planeter der.

På vinteren kan man se stjernebildet Orion, som består av to stjerner som er kalt Betelgeuse og Rigel. Disse to stjernene har forskjellige farger. Årsaken til at de har forskjellige farger er temperaturen til stjernen og hvor langt unna stjernen er fra jorda. Betelgeuse er rød-gul, mens Rigel er blå-hvit. Når vi vet dette kan vi si at Betelgeuse har en temperatur på ca. 2500-4000 grader C, og Rigel 12.000-25.000 grader C. 

Under beltet er Orions sverd. Her blir det dannet stjerner nå.

Ned til venstre for Orion ser du Sirius. Sirius er himmelens mest lyssterke stjerne (bortsett fra sola). Noen planeter kan være mer lyssterke enn Sirius, men jeg så ikke disse planetene.


Feilkilder:
Kameraet fanget ikke opp stjernene, derfor har jeg brukt bilder fra internett. Det er ikke så lett å se fargene til Betelgeuse og Rigel, så det er mulig at jeg har sett feil. En mulig feilkilde er om jeg hadde stått på to forskjellige steder de gangene jeg observerte stjernehimmelens forskyving, men dette var jeg nøye med å unngå. Det kan hende at jeg har sett på feil stjernebilder/stjerner, da jeg ikke er så kjent med disse fra før av.
  
Konklusjon: Årsaken til at stjerner flytter på seg er at jorda konstant roterer rundt sin egen akse, i tillegg beveger stjernene og resten av universet seg. Man ser stjerner/stjernebilder forskjellig ut ifra hvor man står. Jorda roterer fra vest mot øst og da kan de se ut som at stjernebildene beveger seg fra øst mot vest. Når jorda roterer ser det som at stjernene bytter plasser, det er umulig for oss å kjenne at jorda roterer seg. Når jorda roterer forblir himmelpolene på samme sted, mens alle andre punkter ser ut til å rotere rundt dem.

Kilder:
Naturfag 3 boken, 1. opplag 2011

Ingen kommentarer:

Legg inn en kommentar