Stjernehimmelen

Transkript

1 RST 1 10 Astrofysikk Stjernehimmelen I denne øvingen skal du bli bedre kjent på stjernehimmelen studere forskjellige typer himmellegemer Forhåndsoppgave Fra gammel tid har en delt himmelen inn i stjernebilder. I dag regner vi med 88 stjernebilder i vår kulturkrets. Mange av dem er flere tusen år gamle og kommer opprinnelig fra kulturer rundt Middelhavet og i Midtøsten. Mennesket har vist stor fantasi i tegningen av stjernebilder, og når vi ser på himmelen, er det ofte vanskelig å oppdage sammenhengen mellom fantasinavnet og stjernemønsteret i et stjernebilde. Denne forhåndsoppgaven skal du utføre på egen hånd eller sammen med en medelev en klar kveld, før klassen skal ut og gjennomføre selve øvingen. Karlsvogna. Den stjernefiguren vi kjenner best, er nok Karlsvogna, som er en del av stjernebildet Store bjørn (Ursus major). Det er ikke vanskelig å se at de sju klare stjernene kan forestille en vogn med drag sett fra siden. a) Finn Karlsvogna på himmelen. En av stjernene i Karlsvogna er egentlig ikke bare en, men fire. (Eller kanskje enda flere!) De ligger tett inntil hverandre. Hvilken av stjernene i Karlsvogna snakker vi om? Med utgangspunkt i Karlsvogna kan vi sikte oss inn mot andre av de kjente stjernene på himmelen, se figuren nedenfor. For eksempel er det greit å bruke stjernene α og β bakerst i vogna til å finne Polarstjernen (Stella polaris). Til Polarstjernen Til Capella Til Vega α Til Gemini η ζ ε δ γ Til Leo β Karlsvogna kan brukes som veiviser på himmelen. De greske bokstavene α, β, γ... brukes slik i et stjernebilde: α er den klareste stjernen, β den nest klareste osv.

2 RST 1 10 Astrofysikk 60 Dersom du tenker deg en linje gjennom stjernene β og α i Karlsvogna, peker den på Polarstjernen. Avstanden fra α til Polarstjernen er om lag fem ganger avstanden mellom α og β. b) Finn Polarstjernen. c) I løpet av kvelden flytter stjernebildene seg på himmelen. Hvor mange grader flytter Karlsvogna seg i løpet av en time? Orion og Tyren. Den mest praktfulle figuren på himmelen er kanskje Orion, den store jegeren som slåss med Tyren (Taurus), og som følges av Store hund (Canis major) og Lille hund (Canis minor) med de sterke stjernene Sirius og Procyon. Orion er et av det tydeligste stjernebildene på kveldshimmelen på ettervinteren. Når vi skal finne Orion, er det greit å se etter de tre klare stjernene i Orions belte. I månedsskiftet januar/februar finner vi Orion på kveldshimmelen omtrent rett i sør ca. kl. 21. En måned seinere står Orion i sør to timer tidligere på kvelden. d) Finn Orion på himmelen. Skuldrene til «jegeren» markeres av den lyssterke Betelgeuse til venstre og Bellatrix til høyre. Orions ene fot, Rigel, er også en meget klar stjerne. Kjempestjernen Betelgeuse er rød på grunn av den forholdsvis lave overflatetemperaturen, ca K. De andre klare stjernene i Orion er svært hete. De tre stjernene i beltet har en overflatetemperatur på om lag K. Litt nedenfor Orions belte finner vi tre objekter som for det blotte øye ser ut som stjerner. Med en prismekikkert kan vi se at det midterste objektet ikke er en stjerne. Det er den såkalte Oriontåken, M42, se side 236. Med utgangspunkt i Orions belte finner vi fram til den klare stjernen Aldebaran (tyrens øye) i stjernebildet Tyren (Taurus). Som Betelgeuse er den en rød kjempestjerne med overflatetemperatur på om lag 4000 K. e) Klarer du å finne Oriontåken, Betelgeuse og Aldebaran? Betelgeuse α Orions belte Saiph Oriontåken Bellatrix γ Rigel β

3 RST 1 10 Astrofysikk 61 Sirius og Pleiadene. Den aller klareste stjernen på himmelen, Sirius, finner vi også ut fra Orions belte, noe ned til venstre. Sirius er en av de nærmeste naboene til sola, bare 8,6 lysår unna. Et annet fint objekt på vinterhimmelen er Pleiadene, Sjustjernen, en såkalt åpen stjernehop, som er om lag 400 lysår fra oss (se bildet). f) En riktig klar natt kan vi se seks av stjernene i denne hopen med det blotte øye (eller kanskje ni stykker, for en med godt syn). Hvor mange kan du se? Den åpne stjernehopen Pleiadene, Sjustjernen. g) Bruk en digital stjernehimmel eller Almanakk for Norge. Gjør deg kjent med stjernehimmelen og finn ut hvilke planeter du kan se den kvelden klassen har avtalt å gjennomføre denne øvingen. Framgangsmåte Midt i februar, kl. 20, kan vi se den delen av stjernehimmelen som er skissert på figuren på neste side. Ikke alt er synlig for alle i hele Norge, men nesten. Bildet forandrer seg også litt utover kvelden. Du finner denne figuren og andre stjernekart som kan skrives ut, på RSTnett. Når stjerner, planeter, satellitter og andre objekter skal stedfestes på himmelen, blir det ofte oppgitt hvilket stjernebilde de står i eller passerer. En forutsetning for i det hele tatt å kunne orientere seg er altså at vi kjenner noen stjerner og stjernebilder. Utstyr stjernekart blyant varmt tøy god niste og termos med noe varmt prismekikkert (låne hjemme eller hos venner) almanakk tilgang til RSTnett for utfyllende informasjon

4 RST 1 10 Astrofysikk 62 Del 1 Karlsvogna i stjernebildet Store bjørn (Ursus major) kjenner vi igjen. Den står på denne årstida relativt høyt på himmelen i retning nordøst. En tenkt rett linje gjennom de to bakerste stjernene i vogna peker mot Polarstjernen, ytterst på halen til Lille bjørn (Ursus minor). Avstanden til Polarstjernen er ca. fem ganger avstanden mellom de to stjernene i Karlsvogna. Polarstjernen er ingen sterk stjerne, men av alle synlige stjerner står den nærmest den himmelske nordpolen, det punktet som hele stjernehimmelen dreier seg rundt i løpet av et døgn. Du ser opp mot Polarstjernen og samtidig på Karlsvogna. I hvilken retning går vogna? Går den i retning draget, eller rygger den på himmelen i løpet av kvelden? Lag en tegning som viser hvordan Karlsvogna flytter seg i løpet av 1 time i forhold til Polarstjernen. Horisonten i nord Vega Deneb Karlsvogna Polarstjernen Kassiopeia Pegasus M31 Regulus Capella Pollux Castor Pleiadene Procyon Aldebaran Betelgeuse Sirius M42 Rigel Horisonten i sør

5 RST 1 10 Astrofysikk 63 Del 2 Nå vet vi i hvert fall hvor nord er. Da snur vi helt om, for det mest praktfulle stjernebildet står på denne tida rett i sør. Det er Orion med Betelgeuse (uttales: betelgøs) og Rigel og Orions belte. Sammenlikn med Orion-figuren i innledningen. Hvilken farge vil du si Betelgeuse har og Rigel har? Del 3 Nå går vi i en stor bue ut fra Orion. Vi starter i Orions belte og fortsetter i samme retning nedover mot venstre og treffer den klareste stjernen på himmelen, Sirius i Store hund (Canis major). Deretter følger vi en stor halvsirkel, slik som på tegningen på forrige side: Procyon i Lille hund (Canis minor) Pollux og Castor i Tvillingene (Gemini) Capella i Kusken (Auriga) Aldebaran i Tyren (Taurus) Hvilken av stjernene Procyon, Pollux og Castor har størst lysstyrke? Vi står fortsatt med ansiktet mot Orion og trekker en rett linje gjennom Pollux og Castor. Vil denne linja gå på oversiden eller på undersiden av Capella? Hvilken farge finner du for Aldebaran? Del 4 Med start i Orions belte og med retning Aldebaran kommer vi forbi Pleiadene og siden til Pegasus. Hvor mange stjerner ser du i Pleiadene (Sjustjernen) med det blotte øye? Og med prismekikkert? Er avstanden fra Orions belte til Capella den samme som til Pleiadene? Finn en måte å måle på. Del 5 Prøv med det blotte øye og siden med prismekikkert om du denne kvelden klarer å se Oriontåken, M42, under Orions belte Andromedatåken, M31, under Kassiopeia Del 6 Hvilke planeter kan du finne? Bruk almanakken eller en digital stjernehimmel så du vet hvor du skal lete. Hvor på himmelen fant du dem i så fall?