De Grote Beer

Het sterrenbeeld Grote Beer is één van de bekendste sterrenbeelden en makkelijk te herkennen. Het bekende ‘steelpannetje’ wordt in de VS ook wel de ‘Big Dipper (pollepel)’ genoemd, in Engeland en Ierland de ‘ploeg’ en in Duitsland vaak de ‘Grote Wagen’.

Beer? Hoezo een beer?

Wie een Grote Beer wil maken van de zeven sterren heeft wat fantasie nodig. Overigens bestaat het volledige sterrenbeeld Grote Beer uit enkele tientallen sterren, dus meer dan de zeven van het steelpannetje. Het handvat van het sterrenbeeld vormt de staart en achterwerk van de beer. Dat beren eigenlijk geen staart hebben was blijkbaar niet van belang. Belangrijker is dat het sterrenbeeld kan liggen en rechtop staan aan de hemel, al naar de tijd van het jaar of het moment van de nacht. Dat kunnen mensen en beren ook: hier ligt een deel van de mythe rond de naam van het sterrenbeeld. De oude Romeinen en Grieken kenden al verhalen over de hemelse beer, en ook in de bijbel komt de naam van het sterrenbeeld voor.

Een schijnbaar simpele platte steelpan…

De zeven sterren waaruit het sterrenbeeld is opgebouwd heten Alkaid, Mizar/Alcor (een dubbelster!), Alioth, Megrez, Phecda, Merak en Dubhe. Het lijkt op plaatjes en afbeeldingen zoals hiernaast alsof deze zeven sterren in één vlak liggen, dat wil zeggen: op gelijke afstand van de aarde. Niets is echter minder waar. Ster Megrez ligt met 58 lichtjaar afstand het dichtste bij de aarde. Merak, Phecda, Alioth en Mizar liggen een stuk verder weg, namelijk op respectievelijk 79, 94, 81 en 78 lichtjaar. Nog verder van ons verwijderd zijn Alkaid (101 lichtjaar) en uiteindelijk is Dubhe, met 124 lichtjaar, het verst van de aarde verwijderd. Omdat de afstanden zo ver zijn, is het beeld vanaf alle locaties op de aarde min of meer hetzelfde. Maar dat zou niet gelden als je vanuit andere posities in het heelal naar het sterrenbeeld zou kijken.

In de hal van de Bernoulliborg hangen zeven lampen die laten zien dat de sterren van de Grote Beer niet in een plat vlak liggen. Maar door de ‘sterrenkijker’ zie je het vertrouwde steelpannetje terug.

Kijken naar ontploffingen in ’t heelal…

De sterren die wij zien aan de hemel horen allemaal bij de Melkweg, het sterrenstelsel waar ook onze zon bij hoort. Eeuwenlang dachten mensen dat dit ook alle sterren zijn die er bestaan. Pas in 1929 ontdekte Edwin Hubble dat de vage nevels die astronomen met hun telescopen zagen eigenlijk ook sterrenstelsels zijn. Ineens bleek het heelal veel groter te zijn dan gedacht!

De afzonderlijke sterren waaruit die verre sterrenstelsels bestaan zijn niet te zien vanaf de aarde, zelfs niet met de allergrootste telescoop. Alleen wanneer in zo’n stelsel een ster ontploft is deze ‘supernova’ wel te zien. Sterrenstelsels ontstonden al vroeg in de geschiedenis van het universum. De Hubble ruimtetelescoop – vernoemd naar Edwin Hubble – heeft sterrenstelsels ontdekt die 13,1 miljard jaar oud zijn. Het universum was toen ongeveer 700 miljoen jaar jong.

Inmiddels is ook duidelijk dat sterrenstelsels niet zomaar willekeurig verspreid liggen in het heelal. Ze lijken grote structuren te vormen, die samen een ‘kosmisch web’ vormen. Modellen die de evolutie van het heelal beschrijven, geven aan dat die enorme structuren uiteindelijk zijn ontstaan uit subatomaire onregelmatigheden in het vroege heelal. Het jonge heelal was bijna helemaal uniform, maar kwantumfluctuaties zorgden voor piepkleine onregelmatigheden, waar de zwaartekracht net iets groter was dan elders. Daardoor konden ze in miljoenen jaren uitgroeien tot sterren en sterrenstelsels.

Onderzoek naar sterren op de RUG

De eerste hoogleraar sterrenkunde aan de RUG, Jacobus Kapteyn (1851-1922), hield zich bezig met de ontrafeling van de structuur van de Melkweg. Hij mat de beweging van sterren en leidde daaruit af dat er twee ‘sterstromen’ waren, groepen sterren die in dezelfde richting bewogen. Door de afstand tot een groot aantal sterren te schatten kwam hij tot een driedimensionaal model van de Melkweg. Helaas wist Kapteyn niet dat interstellair stof zijn schattingen van de afstanden had beïnvloed, zodat zijn model uiteindelijk niet bleek te kloppen.

Maar het onderzoek van de structuur van de Melkweg loopt nog steeds in Groningen. Groningse astronomen zijn bijvoorbeeld betrokken bij de GAIA missie. Deze satelliet meet van een miljard sterren in de Melkweg zeer nauwkeurig de positie en beweging – net als Kapteyn maar dan op veel grotere schaal.

Onderzoekers van het Kapteyn Instituut werken aan geboorte, leven, en sterven van sterren en hun planeten. Ook het kosmische web is onderwerp van onderzoek, waarbij sterrenkundigen en theoretisch natuurkundigen samenwerken. Zij proberen de geschiedenis van het universum te achterhalen en bestuderen daarmee ook de krachten die de evolutie van het heelal hebben beïnvloedt. Maar sterrenbeelden onderzoeken, dat doet geen enkele serieuze astronoom. De kans dat een groep sterren die op zeer verschillende afstanden van de aarde staan samen een effect hebben op ons leven is astronomisch klein!

Colofon
Met bijzondere dank aan Prof. dr. Peter Barthel. Neem contact op met iemand van Science LinX indien je hier ook genoemd zou moeten worden.

Auteurs
René Fransen en Eva Teuling