Astronomie (begrippen)

****************************************
Zenith of zenit (astronomie) Klik hier.
****************************************

Het zenit is de naam voor het punt aan de hemel dat zich recht boven je hoofd bevindt. Het zenit heeft dus een hoogte boven de horizon van negentig graden (90°). Er staat geen 'vaste' ster in het zenit, dit hangt af van de plaats op Aarde, de datum en de tijd. Het punt recht tegenover het zenit wordt het nadir genoemd. Een andere definitie is dat het zenit zich bevindt in de richting die tegengesteld is aan de richting van de aantrekkingskracht van de aarde. Deze definitie kan een iets ander "zenit" geven dan bovenstaande, maar het verschil is zeer klein; de richting van de zwaartekracht is eenvoudig te bepalen (een schietlood is het eenvoudigste instrument hiervoor) maar "recht boven" is wat minder eenvoudig te doen - het is mogelijk de horizon als uitgangspunt te nemen, maar ook die is niet altijd nauwkeurig aan te duiden. Vandaar deze zwaartekrachtgerelateerde definitie. In de rest van dit artikel wordt niet van deze, maar van de eerste definitie uitgegaan.

De zenitlijn is de lijn die de waarnemer met het zenit verbindt, deze staat loodrecht op het aardoppervlak en loopt dus precies verticaal. Precies tegenover het zenit ligt het nadir (in de richting van het middelpunt van de aarde - dus niet zichtbaar aan de hemel). Het zenit is voor iedere waarnemer anders (behalve voor waarnemers die zich boven elkaar bevinden - maar dat komt zelden voor). Hemellichamen met een declinatie die gelijk is aan de breedtegraad van de waarnemer zullen in hun dagelijkse baan precies door het zenit trekken. Het zenit en de rotatie-as van de aarde liggen aan de basis van het horizon-coördinatenstelsel, het "natuurlijke" coördinatensysteem voor de vastlegging van de positie van hemellichamen (met azimut en hoogte). Samen met de hemelpool legt het zenit het meridiaanvlak vast.

(Het azimut (az.) van een hemellichaam geeft aan in welke (wind)richting het object aan de hemel staat. Het azimut van een object hangt dus af van de plaats op Aarde, iedere plaats op Aarde heeft immers een (net) iets andere sterrenhemel. Zo kan het zijn dat in Europa de Zon in het westen staat, en dus bijna ondergaat, terwijl diezelfde Zon in Amerika op dat moment pas net opkomt en dus in het oosten staat. Het azimut van de Zon is voor deze twee gevallen dus volstrekt anders. Het azimut van het object wordt normaal gesproken uitgedrukt in graden (°). Op deze website wordt het noorden aangeduid met 0°, het oosten met 90°, het zuiden met 180° en het westen met 270°, net als het geval is met windrichtingen en een kompas. (In veel gevallen wordt in de sterrenkunde voor het zuiden 0° genomen, voor het westen 90°, enzovoorts.) Wanneer men bijvoorbeeld de planeet Uranus wil waarnemen is het niet genoeg te weten dat deze 'in het oosten' staat, maar kan het azimut gebruikt worden om de nauwkeurige positie weer te geven. Het azimut is dus de coördinaat die aangeeft waar het object boven (of onder) de horizon staat. Om de exacte positie van het object te weten is dan nog een tweede coördinaat nodig: de hoogte. Voor de definities van de windrichtingen (zoals ZZW) uitgedrukt in azimut, zie onder windrichting. Om het azimut en de hoogte van een object uit te rekenen uit de rechte klimming en declinatie wordt de uurhoek gebruikt.)

(De hoogte (h.), voluit hoogte boven de horizon, van een hemellichaam geeft aan hoe hoog het object aan de hemel staat. De hoogte van een object hangt dus af van de plaats op Aarde, iedere plaats op Aarde heeft immers een (net) iets andere sterrenhemel. Zo kan het zijn dat in Europa de Zon hoog boven de horizon staat (op grote hoogte), terwijl deze in bijvoorbeeld India al ondergaat en dus laag boven de horizon staat (op geringe hoogte). De hoogte van het object wordt normaal gesproken uitgedrukt in graden (°). Een positieve hoogte betekent dat het object zich boven de horizon bevindt, een negatieve hoogte betekent dat het object zich onder de horizon bevindt. Een object dat opkomt of ondergaat heeft dus hoogte van 0°. Het punt recht boven het hoofd (het zenit) heeft h=90°, het punt recht onder de voeten (het nadir) heeft h=-90°. De grootste hoogte van de Zon boven de horizon in Utrecht is in de zomer ruim 60°, midwinter nog geen 15°. De poolster staat er op een hoogte van circa 38°. Om de exacte positie van een object aan te geven is een tweede coördinaat nodig, die aangeeft waar het object boven (of onder) de horizon staat: het azimut. Om het azimut en de hoogte van een object uit te rekenen uit de rechte klimming en declinatie wordt de uurhoek gebruikt.)

(Een vlak door de aardas heet een meridiaanvlak. Een meridiaanvlak snijdt het aardoppervlak volgens een grootcirkel die door beide polen gaat. Onder de meridiaan van een plaats op aarde verstaan we de boog van de grootcirkel die de beide polen verbindt en door de bedoelde plaats gaat.)

Hoogste zonnepunt
Soms wordt in de volksmond de hoogste stand van de zon midden op de dag aangeduid als zenit. Men zegt dan dat de zon "in het zenit staat". Dit is per definitie alleen mogelijk op plaatsen die zich op of tussen de keerkringen bevinden (23,45° noorder- en zuiderbreedte) en dan nog alleen op een per breedtegraad verschillende datum. In het Engels wordt dit punt het subsolar point genoemd. Voor waarnemers die zich noordelijk of zuidelijk van beide keerkringen bevinden is de hoogte van de zon altijd minder dan 90°. De zon kan daar nooit in het zenit staan; het hoogste punt heeft wel een naam, nl. het culminatiepunt.

****************************************
Nadir (astronomie)
****************************************

Een punt dat zich loodrecht onder een (waarnemer op een) specifieke locatie bevindt. Aan de hemelbol is het nadir de tegenpool van het zenith.

****************************************
Zenithal Hourly Rate (ZHR)
****************************************

De activiteit van een zwerm wordt aangegeven met de Zenithal Hourly Rate, afgekort ZHR. Dit is het aantal meteoren dat een waarnemer tijdens ideale omstandigheden in een uur zou kunnen zien. Ideaal betekent een volkomen onbewolkte en donkere hemel zonder storend maan- of kunstlicht. Bovendien staat de radiant in dat geval in het zenit, dus recht boven het hoofd van de waarnemer. Deze omstandigheden zul je natuurlijk vrijwel nooit tegenkomen. Je zult in de praktijk altijd minder meteoren zien.

****************************************
Zenitlijn
****************************************

De zenitlijn is in de astronomie een denkbeeldige lijn die loodrecht (90°) op het oppervlak van de aarde staat. De zenitlijn wijst recht naar boven, naar het zenit.
Een opmerkelijke zenitlijn is de aardas. De aarde lijkt rond deze as te draaien. Op deze speciale zenitlijn lijkt volgens een aandachtige hemelstaarder de Poolster te liggen indien men de zenitlijn volgt vanaf de Noordpool. Deze ster is enkel te zien vanaf het noordelijk halfrond. Op het zuidelijk halfrond maakt men gebruik van het sterrenbeeld Zuiderkruis om zich aan de hand van de sterren te oriënteren, maar dit sterrenbeeld geeft enkel een richting aan en ligt niet op de zenitlijn die de aardas is en waar de poolster op lijkt te liggen.

****************************************
Zwaartekrachtimplosie
****************************************

Een zwaartekrachtsimplosie is het ineenstorten van een ster door zijn eigen zwaartekracht. Het verschijnsel treedt op bij een zware ster na het stoppen van kernfusie in het inwendige. De implosie is het gevolg van het wegvallen van de uitwaartse gas- en stralingsdruk.

****************************************
Gravitationele lens
****************************************

Een gravitatie lens ontstaat als de zwaartekracht van een massa sterk genoeg is om licht zichtbaar af te buigen. Dit kan gebeuren door objecten lopend van planeten tot clusters van sterrenstelsels. De gravitatielens werkt echter niet zoals een glazen lens die enkel de voorwerpen vergroot of verkleint; het belangrijkste kenmerk is dat hij het licht dus afbuigt (en hierbij meestal wel een vergroting of verkleining van het beeld veroorzaakt, overigens ook vaak een vervorming. Deze hoek van afbuiging hangt vanzelfsprekend samen met de massa van de lens; men voelt al aan dat hoe groter deze lensmassa is, hoe meer de lichtstraal wordt afgebogen.
Een ander opvallend verschijnsel is dat er vaak van 1 voorwerp meerdere beelden worden gevormd. Dit kan onder andere gebruikt worden om de Hubble constante te bepalen. Ook is het mogelijk dat een precies achter het midden van de lens (vanuit ons opzicht) gelegen object zich als een zogenaamde Einsteinring rond de lens laat afbeelden, maar dit is een vrij zeldzaam fenomeen aangezien de boel dus vrij exact moet zijn uitgelijnd. Deze twee effecten zijn kenmerken van strong lensing. De lens moet hiervoor veel massa hebben of de bron moet relatief dichtbij staan.

Bij weak lensing treden deze effecten niet op, de lens is hiervoor niet sterk genoeg. Deze lenzen hebben echter een ander nut: ze verbuigen de beelden van de ver af gelegen objecten. Deze achterliggende voorwerpen worden uitgerekt tot arcs (bogen); dit verschijnsel heeft te maken met de zogenaamde shear, een parameter die de uitrekking beschrijft. Dit wordt gebruikt bij de bepaling van de massaverdeling van de lens.

Een laatste interessante lenswerking is die van de micro-lenses. Dit zijn de kleinere voorwerpen zoals planeten in de orde van grootte van jupiter of bruine dwergen. Als deze namelijk voor hun ster langs draaien zorgen ze door hun lenswerking voor een korte verandering in de intesiteit van de ster. Hiermee zijn deze zogenaamde MACHOs (MAssive Compact Halo Objects) dus op te sporen. Omdat deze objecten relatief gezien vrijwel geen straling uitzenden horen ze ook bij de donkere materie en dus is dit in feite al de eerste toepassing van gravitatie lenzen op het zoeken naar donkere materie.

MACHO's komen niet meer in aanmerking als kandidaat voor de verklaring van donkere materie.
Toen ontdekt was dat de rotatie van sterrenstelsels alleen begrepen kon worden door aan te nemen dat er een onbekende en onzichtbare component in de massa van die stelsels aanwezig moest zijn, zijn talrijke hypotheses bedacht omtrent de aard van die component. Twee belangrijke groepen van hypothesen waren de MACHO's en de WIMPs. Daarnaast waren er nog meer hypothesen. Het idee over supersnaren (deeltjes die in één dimensie vele lichtjaren lang zijn en in andere dimensies de Planck-lengte). Als iedere kubieke kilometer van de melkweg één biljartbal zou bevatten, dit absoluut onzichtbaar zou zijn en toch de extra massa zou verklaren die nodig is om de rotatie van het melkwegstelsel te begrijpen.
Biljartballen, planeten zonder moederster, witte, rode, bruine en zwarte dwergen, zwarte gaten. Allemaal objecten die uit "gewone" (baryonische) materie bestaan. Inmiddels zijn voldoende sterren lang genoeg waargenomen om vast te kunnen stellen dat zulke effecten niet, of niet in voldoende mate, voorkomen. De statistiek geeft dan een bovengrens aan de hoeveelheid materie die door MACHO's vertegenwoordigd wordt. Dat betekent dus niet dat MACHO's absoluut niet bestaan, maar wel dat ze geen verklaring vormen voor de donkere materie.

****************************************
Widmanstättenstructuur
****************************************

Widmanstättenstructuren zijn driehoekige structuren in meteorieten die zichtbaar worden wanneer de meteoriet doorgezaagd, gepolijst en met salpeterzuur geëtst wordt. Als staal verhit wordt tot in de buurt van het smeltpunt, kunnen vergelijkbare structuren ontstaan. De structuur ontstaat in meteorieten door de grensvlakken tussen grote kristallen van de nikkelijzer-mineralen kamaciet en taeniet. Bij het etsen reageert de kamaciet met het zuur en lost op, terwijl de taenietkristallen intact blijven. De langgerekte groeven die zo ontstaan worden lamellae genoemd.

**************************************************
Weakly interacting massive particle
**************************************************

In de astronomie worden (Engels acroniem voor Weakly Interacting Massive Particles), gebruikt in een mogelijke verklaring voor de problematiek rond donkere materie. De deeltjes hebben een geringe wisselwerking omdat ze niet door de sterke kernkracht of de elektromagnetische kracht worden beïnvloed. Hun wisselwerking met normale materie (elektronen, protonen en neutronen) vindt alleen via de zwaartekracht plaats. Dit doet hen gelijken op neutronen zij het dan dat hun massa veel groter is waardoor ze ook trager zijn. Alhoewel het bestaan van WIMPs zuiver hypothetisch is, zouden zij een aantal astronomische en kosmologische problemen in verband met donkere materie oplossen.

De theoretische eigenschappen zijn de volgende:

Zij reageren alleen via de zwakke kernkracht en de zwaartekracht of minstens met een reactiedoorsnede kleiner dan die van de zwakke kernkracht.
Zij hebben een grote massa in vergelijking met de standaarddeeltjes. WIMPs met een massa beneden de GeV worden "lichte donkere materie" genoemd.
Omdat zij niet reageren met gewone materie zijn zij onzichtbaar voor de gewone elektromagnetische waarnemingen. Door hun grote massa zijn zij traag en hebben dus een lage stralingswarmte. Simulaties van een heelal gevuld met koude donkere materie tonen een verdeling van de sterrenstelsels die overeenkomt met de waarnemingen. WIMPs worden beschouwd als een van de ernstige kandidaten voor "koude donkere materie". De andere kandidaten zijn de massieve objecten (macho's) in de halo's van sterrenstelsels.

In tegenstelling tot macho's zijn er in het Standaard Model geen deeltjes bekend die alle eigenschappen hebben van WIMPs. De deeltjes die een kleine wisselwerking hebben met gewone materie, zoals de neutrino's, zijn zeer licht en hebben dus een grote snelheid en bijgevolg een hoge stralingswarmte. Hete donkere materie zou de structuur van het heelal gelijkmatiger verdelen en is dus geen waardig kosmologisch model.

Voor extra uitleg. Klik hier.

****************************************
Wassende maan
****************************************

De wassende maan is de maan kort na nieuwe maan. Vanaf het noordelijk halfrond gezien bevindt de verlichte maansikkel zich aan de rechterkant van de maan. Een klein maansikkeltje is overdag moeilijk te zien. Men ziet de eerste maansikkel dan ook meestal kort na zonsondergang aan de westelijke hemel. De punten zijn op dat moment recht of schuin omhoog gericht. Na volle maan wordt de maan weer kleiner. Men spreekt dan van afnemende maan. In een afbeelding is nauwelijks verschil te zien tussen een wassende en een afnemende maan, het enige verschil is dat de punten van de wassende maan (zichtbaar na zonsondergang) naar linksboven zijn gericht en van de afnemende maan (zichtbaar voor zonsopkomst) naar rechtsboven. Dit geldt op het noordelijk halfrond, op het zuidelijk halfrond is het andersom.

Maankalender. Klik hier.
Kalenders. Klik hier