Hoe bestuderen we de sterren? | Yuan-Sen Ting

Bekijk volledige les: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-study-the-stars-yuan-sen-tin

Met onze beste technologie sturen we een man naar de maan en sondes naar de rand van ons zonnestelsel, maar deze afstanden zijn verwaarloosbaar vergeleken met de grootte van het heelal. Hoe kunnen we dan iets te weten komen over andere sterrenstelsels? Yuan-Sen Ting neemt ons mee naar het diepe heelal om te laten zien hoe astronomen de sterren bestuderen die buiten ons bereik liggen.

De lucht boven een stad is nogal saai.

Als je omhoog kijkt

naar de donkere vlekken
tussen de gebouwen,

kun je misschien de Grote Beer zien,

of de Gordel van Orion.

Maar wacht.

Kijk nog eens naar dat donkere stukje
en hou je duim voor je uit.

Hoeveel sterren denk je
dat erachter zitten?

Tien, twintig?
Probeer het nog eens.

Als je naar dat stukje
ter grootte van een duim kijkt

met de ruimtetelescoop Hubble,

zie je geen lichtpuntjes, maar vlekken.

Dat zijn geen sterren.

Het zijn sterrenstelsels,
net als onze Melkweg.

Steden van miljarden sterren

en achter je duim zitten er
meer dan 1.000 verborgen.

Het heelal is groter dan
wat je kunt zien vanuit de stad,

en zelfs nog groter dan de sterrenhemel
die je vanaf het platteland ziet.

Dit is het heelal zoals
astrofysici het zien,

met meer sterren dan
alle zandkorrels op aarde.

Door naar de sterren te kijken

heb je deelgenomen aan
de oudste wetenschap uit de geschiedenis.

Het bestuderen van de hemel is ouder

dan navigatie, landbouw,
misschien zelfs taal.

Maar anders dan andere wetenschappen,
is astronomie puur observationeel.

We hebben geen controle over de parameters
van onze experimenten.

Met onze beste technologie sturen we
de mens naar de maan,

en sondes naar de rand
van het zonnestelsel.

Maar deze afstanden zijn verwaarloosbaar

vergeleken met de gapende leegtes
tussen sterren in.

Dus hoe weten we zoveel
over andere sterrenstelsels,

waar ze van gemaakt zijn, hoeveel er zijn,
of dat ze er überhaupt zijn?

We kunnen beginnen met het eerste
wat we 's nachts zien: sterren.

We proberen achter
hun eigenschappen te komen.

Waar zijn ze van gemaakt?
Hoe heet zijn ze? Hoe groot? Hoe oud?

Hoe ver van de aarde zijn ze vandaan?

Geloof het of niet,

we kunnen achter al deze dingen komen
met het licht dat aan de hemel schijnt.

We kunnen één bericht ontcijferen
door van het licht regenbogen te maken.

Als je op aarde naar een regenboog kijkt,

kijk je eigenlijk naar licht van onze zon

dat door waterdruppels
verstrooid wordt in de atmosfeer

in alle verschillende golflengtes
waaruit het bestaat.

Als we het licht
van andere sterren bekijken,

kunnen we regenbogen maken,
niet met water,

maar met andere instrumenten
die licht verstrooien.

Als we naar het verstrooide licht
van de zon kijken,

zien we iets vreemds:

donkere lijntjes in de regenboog.

Deze lijntjes zijn de karakteristieke
vingerafdrukken van atomen.

Elke soort atoom in de zonne-atmosfeer
absorbeert licht van bepaalde golflengtes

en de mate hiervan hangt af
van hoeveel van deze atomen er zijn.

Als je dus kijkt naar hoeveel licht
er ontbreekt bij deze golflengtes,

kun je er niet alleen achter komen
welke elementen de atmosfeer bevat,

maar ook de concentratie hiervan.

Hetzelfde kunnen we doen
als we andere sterren onderzoeken.

Maak een spectrale regenboog,
kijk wat er ontbreekt,

en kom erachter welke
elementen aanwezig zijn.

Bingo. Nu weet je waar sterren
van gemaakt zijn.

Maar we zijn niet beperkt
tot wat onze ogen kunnen zien.

Denk aan radiogolven.

Ja, ze brengen de top 40 naar je auto,

maar ze kunnen ook vrijwel ongestoord
door de ruimte heen reizen.

Omdat ze zo ver zijn gekomen,

vertellen radiogolven ons
over het vroege heelal,

een paar duizend jaar na de oerknal.

We kunnen ook infrarood licht
van koudere objecten bestuderen,

zoals de gas- en stofwolken in de ruimte,

en ultraviolet licht

van hete sterren die kort geleden
zijn ontstaan uit die wolken.

Onderzoek doen
naar verschillende golflengtes

geeft ons niet alleen
een vollediger beeld van een object,

maar ook andere manieren
om het heelal te bekijken.

Daarom gebruiken astrofysici
een aantal verschillende telescopen

die het spectrum beslaan
van infrarood tot ultraviolet en röntgen,

van grote radioschotels tot
enorme zilveren spiegels en satellieten,

die licht detecteren dat anders
geblokkeerd wordt door de atmosfeer.

Astrofysici kunnen de miljarden sterren

in de miljarden sterrenstelsels
niet alleen zien.

Ze horen en voelen ze ook,
door vele kanalen,

waarvan elk een ander verhaal vertelt.

Maar alles begint met licht,
of we het kunnen zien of niet.

Wil je de geheimen van het heelal weten?

Volg gewoon het licht.