quote:
Op maandag 3 augustus 2009 23:44 schreef Pakspul het volgende:Hoe kan het eigenlijk dat een heldere nacht sommige sterren flikkeren? Heeft dat te maken met afstand of met onze atmosfeer? Of met de activiteit van een ster?
Ah, mijn vakgebied.
Je kunt de links hierboven natuurlijk volgen, maar ik kan het niet laten om even wat kennis te etaleren. Want niet alleen wil je weten waarom ze twinkelen, je wilt natuurlijk ook weten hoe dat is te voorkomen.
Het flikkeren van sterren wordt veroorzaakt doordat de lucht in de atmosfeer in beweging is. Als je wel eens naar een vulkaantop in Hawaii bent geweest, dan zul je zien dat de sterren daar iets minder flikkeren, gewoonweg omdat de lucht daar wat rustiger is. Nou is het niet veel mensen gegeven om daar naar toe te gaan, dus je zult het gewoon van me aan moeten nemen.
Dat die lucht altijd beweegt, is een probleem voor astronomen die naar de sterren en sterrenstelsels kijken. Om dit probleem tegen te gaan, zijn er twee oplossingen. Of je gebruikt een telescoop die buiten de dampkring hangt (Hubble), of je gebruikt adaptieve optica. Met dat laatste heb je een meetapparaat, een sensor, die meet hoe erg de lucht in beweging is, en een terugkoppelsignaal terugstuurt naar een spiegel die van vorm kan veranderen. Die sensor meet eigenlijk hoe vlak het golffront is, dat van een ster afkomt.
Je weet dat zo'n ster licht uitzendt. Licht = fotonen, en die fotonen kun je modelleren als een golffront. Bij het bereiken van de aarde, zou het golffront van dat licht in principe recht moeten zijn, loodrecht op de verplaatsingsrichting (van de ster -> waarnemer). Dat kun je vergelijken met een steen die je in een vijver gooit. De locatie waar de steen het water raakt is de ster, en de positie van een waarnemer aan de vijverkant is de aarde. Als je aan de kant van de vijver zit, dan is het golffront bij benadering recht. Hoe groter de vijver, hoe rechter het golffront. De afstand van de ster tot de aarde is zo groot, dat het golffront recht is.
Maar de lucht in de atmosfeer is vanwege turbulentie en wind niet op alle plaatsen even dik, en verstoort de uniformiteit van het golffront. En dat verandert ook nog eens om de paar milliseconden. Sommige fotonen uit hetzelfde golffront zullen net een tikje later aankomen dan andere fotonen. Maar omdat je weet dat ze allemaal tegelijk aan zouden moeten komen, kun je daarvoor corrigeren. Dus eerst meet je hoe verstoord het golffront is. Daarna neem je een heel speciaal flexibel spiegeltje in het lichtpad in de telescoop, die je op bepaalde plaatsen een heel klein beetje (vaak minder dan een golflengte van het licht, < 500 nm) indrukt, en op sommige plaatsen uitdeukt. Dat doe je net zo lang totdat het golffront weer vlak is. Pas dan gebruik je een hele gevoelige camera om een plaatje van je ster, of sterrenstelsel te maken.
Het resultaat daarvan is verbluffend (links met AO, rechts zonder):
In werkelijkheid is het natuurlijk allemaal wat gecompliceerder, maar dat mag de pret niet drukken.
Good intentions and tender feelings may do credit to those who possess them, but they often lead to ineffective — or positively destructive — policies ... Kevin D. Williamson