Lezingen -- Edwin Mathlener

Lezingen

Onderstaande samenvattingen geven een indruk van mijn voordrachten. Ze kunnen door de organisaties die mij uitnodigen gebruikt worden in hun aankondigingen. De normale duur van een lezing voor een sterrenkunde-vereniging of publiekssterrenwacht is meestal twee keer drie kwartier. Cursuslessen zijn meestal wat korter. Een aantal lezingen zijn korter van duur, 45-50 minuten, en zijn bedoeld voor een breed publiek met weinig achtergrondkennis.
Onderstaande voordrachten zijn direct beschikbaar. Andere onderwerpen zijn mogelijk in overleg.

Sterren en sterevolutie

Op het eerste gezicht ziet de sterrenhemel er onveranderlijk uit, dit in tegenstelling tot onze eigen wereld. Maar al in het verre verleden zagen astronomen soms plotseling een ster opvlammen, een nieuwe ster of 'nova', die het ideale beeld van de hemel verstoorde.
Nu weten we dat sterren reusachtige gasbollen zijn, die in hun binnenste energie opwekken d oor kernfusiereacties. Het grootste deel van hun leven verbranden sterren waterstof en veranderen ze uiterlijk niet zo veel. Dat verandert echter drastisch als de waterstof in de kern opraakt en een ster andere energiebronnen moet aanboren. Een ster zwelt dan op tot rode reus of rode superreus. De lichtere rode reuzen (tot ca. 8 zonsmassa's) verliezen in die tijd veel massa en zullen eindigen als witte dwergster. De zwaardere rode superreuzen zullen uiteindelijk als 'supernova' exploderen waarbij een neutronenster kan ontstaan.
Het novaverschijnsel uit de oudheid blijkt niets te maken te hebben met de vorming van sterren, maar eerder met hun einde. De vorming van sterren is een proces dat plaatsvindt in donkere gas- en stofwolken. In zichtbaar licht is hier weinig van terug te vinden. Infrarood-satellieten kunnen echter diep in deze wolken kijken en de jonge sterren zichtbaar maken.
Dankzij de vele 'vensters' in het elektromagnetische spectrum waarover de astronomen tegenwoordig beschikken, is onze kennis over het leven van sterren de afgelopen tientallen jaren ontzettend gegroeid. En tegenwoordig biedt de Hubble-ruimtetelescoop en de Spitzer-infraroodruimtetelescoop ons een directe kijk op processen waarover vroeger slechts gespeculeerd kon worden.

N.B. Deze lezing kan qua niveau worden aangepast aan de doelgroep. Het past ook prima in het verband van een grotere cursus, waarbij desgewenst de inhoud kan worden aangepast, bijvoorbeeld met meer zon (Titel: Zon en sterren) of minder sterevolutie, waarbij het accent meer komt te liggen op de uiterlijke kenmerken van sterren (Titel: De sterren).

Supernovae

Op het eerste gezicht ziet de sterrenhemel er onveranderlijk uit, dit in tegenstelling tot onze eigen wereld. Maar al in het verre verleden zagen astronomen soms plotseling een ster opvlammen, een nieuwe ster of 'nova', die het ideale beeld van de hemel verstoorde.
Nu weten we dat sterren reusachtige gasbollen zijn, die in hun binnenste energie opwekken door kernfusiereacties. Het grootste deel van hun leven verbranden sterren waterstof en veranderen ze uiterlijk niet zo veel. Dat verandert echter drastisch als de waterstof in de kern opraakt en een ster andere energiebronnen moet aanboren. Een ster zwelt dan op tot rode reus of rode superreus. De lichtere rode reuzen (tot ca. 8 zonsmassa's) verliezen in die tijd veel massa en zullen eindigen als witte dwergster. De zwaardere rode superreuzen zullen uiteindelijk als 'supernova' exploderen waarbij een neutronenster of zwart gat kan ontstaan.
Tot 1987 hadden we nog nooit een supernova gezien voordat deze tot ontploffing kwam. Maar op 24 februari 1987 werd de sterrenkundige wereld verrast door een heldere supernova in de Grote Magelhaense Wolk. Deze ster was al eerder bestudeerd en bleek vreemd genoeg een blauwe superreus te zijn geweest. Juist vanwege dit afwijkende gedrag weten we nu veel meer supernovae.
Sinds enkele jaren wordt er gespeculeerd over een nieuwe klasse van zeer heldere supernovae, de hypernovae. Deze zijn waarschijnlijk de verklaring voor de zogenaamde gammabursters.

Betelgeuze, de meest nabije rode superreus

Betelgeuze is één van die sterren die best veel mensen - ook niet amateurastronomen - weten te vinden aan de hemel: de heldere rode ster linksboven in het sterrenbeeld Orion, dat 's winters aan de zuidelijke hemel prijkt. De afstand tot deze ster bedraagt waarschijnlijk ongeveer 550 lichtjaar, dichterbij dan de ruim 600 lichtjaar die tot voor kort in de literatuur de ronde deed en dat maakt de ster ongeveer 25% kleiner dan we vroeger dachten. Maar het is daarmee nog steeds de meest nabije rode superreus.
Superreuzen kunnen als supernova ontploffen en sinds we dat weten, wordt er al gespeculeerd dat Betelgeuze dat 'elk moment' zou kunnen doen. Maar 'elk moment' op kosmische schaal kan morgen zijn, maar ook pas over 100.000 jaar. De spectaculaire afname in helderheid die we in de winter van 2019/20 zagen, voedde natuurlijk de discussie over een mogelijk op handen zijnde explosie, maar zijn helderheid is intussen weer normaal. Zou zo'n nabije supernova gevaarlijk kunnen zijn voor het leven op aarde? Dat blijkt gelukkig wel mee te vallen. Maar als het in onze tijd zou gebeuren, zouden drommen (amateur)astronomen waarschijnlijk een vreugdedansje maken: het zal een zeer spectaculair natuurverschijnsel zijn.
We kijken in deze lezing naar geboorte en leven van sterren veel zwaarder dan onze zon en hoe deze uiteindelijk als supernova aan hun eind komen.

Het kleurrijke heelal van de Hubble-telescoop

Op aarde wordt ons zicht op de sterrenhemel altijd bemoeilijkt door de atmosfeer. Niet alleen wolken hinderen het zicht, maar de lucht zelf absorbeert het licht bij interessante golflengten. Bovenal echter versmeert de bewegende lucht het beeld, waardoor er een grens is aan de scherpte van aardse telescopen. De oplossing is een telescoop in de ruimte. De eerste serieuze plannen hiervoor stammen uit de jaren zeventig en in de jaren tachtig werd de ruimtetelescoop, vernoemd naar de Amerikaanse kosmoloog Edwin Hubble, daadwerkelijk gebouwd. Door de ramp met het ruimteveer Challenger moest de lancering echter worden uitgesteld.
Na de lancering in 1990 leek het peperdure project een volslagen mislukking omdat de hoofdspiegel niet goed geslepen bleek te zijn, maar sinds de reparatie in december 1993 levert de telescoop een constante stroom haarscherpe beelden. Bijna wekelijks stuurt de PR-afdeling van het Space Telescope Science Institute persberichten met nieuwe resultaten de wereld in. De ruimtetelescoop heeft ons een nieuwe kijk gegeven op het ontstaan en de dood van sterren, de planeten in ons eigen zonnestelsel zowel als de grote structuren in het heelal.
Regelmatig onderhoud en verbeteringen hebben er voor gezorgd dat de telescoop nog steeds goed functioneert. Na de ramp met het ruimteveer Columbia zag het er lange tijd naar uit dat de laatste onderhoudsmissie geschrapt zou worden, maar na lang beraad heeft men toch besloten door te zetten. In mei 2009 vond deze succesvolle plaats. Daarbij werden de problemen met de gyroscopen opgelost en onbruikbaar geworden astronomische detectors hersteld of vervangen. Na afloop werd gemeld dat de Hubble nu beter was dan ooit en dat de verwachting was dat hij het nog minstens tien jaar vol zou houden. Op dit moment zijn er nog geen nieuwe problemen, dus het lijkt erop dat dit gaat lukken.

N.B. Deze lezing kan qua niveau en lengte worden aangepast aan de doelgroep.

De James Webb Space Telescope - een infrarode kijk op het heelal

Al dertig jaar mogen we genieten van de prachtige foto's van de Hubble-ruimtetelescoop. Maar de levensduur van deze satelliet loopt op zijn eind. Al lang geleden is men begonnen aan de ontwikkeling van de James Webb-ruimtetelescoop, die gepresenteerd wordt als de opvolger van de Hubble-telescoop.
Toch is de Webb niet in alles een opvolger van Hubble. Het is ook een telescoop in de ruimte en heeft daarom geen last van slecht weer en luchtonrust. Maar waar Hubble kan waarnemen in zichtbaar licht, infrarood en ultraviolet, kan Webb alleen kijken in het infrarood, maar daar dan wel ook naar langere golflengten dan Hubble.
Omdat Webb niet in zichtbaar licht kan waarnemen, de kleuren waarin onze eigen ogen kijken, zijn sommige mensen teleurgesteld. Maar deze keuze is natuurlijk met opzet. Webb is onder andere bedoeld om de eerste sterren te bestuderen aan de verste grenzen van het voor ons zichtbare heelal, die we het beste in het infrarood kunnen zien. Maar Webb wordt ook gebruikt voor het bestuderen van geboorte en dood van sterren dichterbij, planeten bij andere sterren, maar ook voor objecten in ons eigen zonnestelsel. De eerste resultaten zijn zeer veelbelovend.
In deze lezing kijken we naar de de bouw van deze telescoop en naar de mooie resultaten die tot nu toe zijn verkregen.

Grote optische telescopen

Regelmatig worden we verrast door steeds weer mooiere foto's gemaakt door de Hubble-ruimtetelescoop. Toch is die ruimtetelescoop maar een betrekkelijk klein instrument met een spiegeldiameter van 2,5 meter. Maar omdat hij boven de dampkring waarneemt, kan hij ongestoord veel scherper kijken dan enig andere telescoop. Zijn lichtverzamelend vermogen is echter slechts klein vergeleken met grote telescopen op aarde, en die aardse telescopen worden steeds groter.
Dankzij nieuwe technieken zijn de afgelopen jaren telescopen verwezenlijkt met spiegeldoorsnedes van wel 8 tot 10 meter. Veel van deze telescopen zijn primair bedoeld voor spectroscopisch onderzoek, maar o.a. met ESO's Very Large Telescope (VLT) worden ook prachtige foto's gemaakt.
Maar hier eindigt de ontwikkeling niet: NASA werkt aan een nieuwe, veel grotere ruimtetelescoop, terwijl diverse groepen plannen hebben voor telescopen met diameters van tientallen meters. Zo werkt ESO nu aan een 39 meter telescoop.
We kijken in deze deze lezing niet alleen naar heden en toekomst van de grote telescopen, maar kijken ook terug op het verleden, waarin ieder tijdvak zijn eigen grote telescopen kende.

De toekomst van ons zonnestelsel

Ongeveer 4,5 miljard jaar geleden is de zon met zijn planetenstelsel ontstaan uit een grote samentrekkende gaswolk. Sindsdien schijnt de zon met een opmerkelijk constante helderheid, maar schijn bedriegt. In die tijd is de zon zo'n 10% in helderheid toegenomen. Dat het hier op aarde niet evenzeer warmer is geworden, ligt vooral aan de temperatuurshuishouding van onze planeet. Maar uiteindelijk zullen we hier op aarde de effecten gaan merken. Ofschoon de zon nog ruim 5 miljard door kan gaan met waterstof verbranden in zijn kern, wordt het waarschijnlijk over 1 miljard jaar al te heet op aarde om leven mogelijk te laten zijn. Maar Mars warmt tegen die tijd geleidelijk op en krijgt een geschikter klimaat om leven te onderhouden. Nog warmer wordt het als de zon opzwelt tot rode reus. Mercurius, Venus en waarschijnlijk ook de aarde zullen door de reus worden dood gekookt en opgeslokt. Maar de ijsmanen van de reuzenplaneten zullen dan juist smelten en grote oceanen krijgen. Maar uiteindelijk eindigt de zon als een afkoelende witte dwerg, en de resterende planeten en manen gaan tegen die tijd opnieuw, en nu voorgoed, in de diepvries.
In deze tijd zal echter ook de omgeving van de zon veranderen. De Andromedanevel beweegt langzaam maar gestaag naar onze eigen melkweg en uiteindelijk zullen deze twee stelsels samensmelten. Bij zo'n versmelting worden vele sterren weggeschoten uit de stelsels en daar zou ook onze zon bij kunnen horen. Tot slot zullen we speculeren over de verre toekomst van het heelal en de gevolgen voor onze zon -- of voor wat daar dan nog van over is.

Exoplaneten en de zoektocht naar buitenaardse intelligentie

Dertig jaar geleden kende we maar één ster met planeten: onze zon. Het bestaan van talloze planeten bij andere sterren werd wel vermoed maar ze waren lastig te ontdekken. Nu kennen we duizenden van die 'exoplaneten', waarvan vele nog meer bizar zijn dan we in sciencefiction konden denken. Hoe ontdekken we deze planeten en wat leren ze ons over het ontstaan van sterren en planeten?
De overvloed aan exoplaneten maakt de kans op leven elders in het heelal aannemelijk, maar is daar ook ander intelligent leven? Sinds begin jaren '60 wordt er serieus gezocht naar signalen van buitenaardse beschavingen. Astronoom Frank Drake beredeneerde met zijn beroemde formule dat er veel andere beschavingen konden zijn. Maar tot nu toe is er niets gevonden. Zoeken we niet goed of is de kans dat er elders intelligent leven is, niet zo groot? Of is het wellicht verstanding om niet te hard te roepen dat je er bent, zoals de tegenstanders van actieve communicatie betogen?

Kosmische raadselen

Wat kosmische raadselen zijn is voor iedereen weer anders. Zwarte gaten, donkere materie, leven in het heelal, of hoe werkt mijn draaibare sterrenkaart? De spreker heeft voor deze voordracht een bonte verzameling onderwerpen uit de sterrenkunde bijeengebracht die kort aan bod komen en die de toehoorders vaak met meer vragen achterlaten dan waarmee werd begonnen. Maar de keuze van onderwerpen mag door de toehoorders worden bepaald, als de vragen tijdig voor de voordracht worden aangeleverd. En we hoeven dan niet per se te kijken naar exotische onderwerpen. Ook praktische vragen uit de amateursterrenkunde zijn welkom.

N.B. Dit verhaal wordt regelmatig gebruikt als afsluiting van cursussen sterrenkunde.

De zon

De zon lijkt op het eerste gezicht een wat saaie ster, wat voor het leven hier op aarde waarschijnlijk alleen maar gunstig is. Toch ondergaat onze zon veel veranderlijke verschijnselen, maar gelukkig hebben wij daar niet zo'n last van. Tegelijk is de zon ook de bron van energie die het leven hier op aarde mogelijk maakt.
Deze voordracht geeft een inleiding in de zon: hoe hij er uit ziet, hoe hij van binnen in elkaar zit, hoe hij geboren is en ooit aan zijn eind zal komen. Ook komen zonsverduisteringen uitgebreid aan bod.

N.B. Dit inleidende verhaal kan worden gebruikt in een cursus sterrenkunde.

Exoplaneten

De zoektocht naar buitenaardse intelligentie

De overvloed aan exoplaneten maakt de kans op leven elders in het heelal aannemelijk, maar is daar ook ander intelligent leven? Sinds begin jaren '60 wordt er serieus gezocht naar signalen van buitenaardse beschavingen. Astronoom Frank Drake beredeneerde met zijn beroemde formule dat er veel andere beschavingen konden zijn. Maar tot nu toe is er niets gevonden. Zoeken we niet goed of is de kans dat er elders intelligent leven is, niet zo groot? Of is het wellicht verstanding om niet te hard te roepen dat je er bent, zoals de tegenstanders van actieve communicatie betogen?

N.B. Dit is een kortere lezing voor een breed publiek.

Kosmische inslagen

65 miljoen jaar geleden veroorzaakte een grote inslag van een planetoï de het uitsterven van de dinosaurië rs. Astronomen zien zo'n inslag daarom als een serieus gevaar. Ze speuren de hemel af en denken na over manieren om het gevaar af te wenden. Maar dat moeten we wellicht heel anders aanpakken dan in populaire films is te zien.

N.B. Dit is een kortere lezing voor een breed publiek.

Terug naar startpagina