Je leest:

Van Galilei tot Hubble: 400 jaar telescopie

Van Galilei tot Hubble: 400 jaar telescopie

De telescoop is jarig. Het is precies 400 jaar geleden dat een Nederlandse brillenslijper een kijker bedacht om verre voorwerpen goed te kunnen bekijken. Dankzij Galilei’s ingeving om de kijker op de nachtelijke hemel te richten, weten we nu veel af van ons heelal. De telescoop was het begin van alle moderne sterrenkunde.

Den Haag, 2 oktober 1608. De Middelburgse brillenslijper Hans Lipperhey mocht op bezoek bij niemand minder dan Prins Maurits, om zijn nieuwste vinding te tonen. Dat de koperen buis met daarin twee geslepen lenzen het begin zou betekenen van een compleet nieuw wetenschapsgebied wisten ze vermoedelijk geen van beide. Lipperhey liet aan Prins Maurits zien dat zijn kijker de torenklok van Delft vanuit Den Haag zichtbaar maakte. Zijn uitvinding was een verrekijker, later wereldberoemd geworden onder de Latijnse naam daarvoor: telescoop.

Lenzen en spiegels In een lenstelescoop, zoals degene die Lipperhey in 1608 bouwde, zorgen twee lenzen voor de vergroting van een ver object. De eerste lens (objectief) verzamelt het licht en beeldt het af in een brandpunt. De tweede lens (oculair) zorgt ervoor dat dat beeld je oog bereikt. Het beeld wordt in het brandpunt wel omgedraaid, vandaar dat het beeld van de meeste telescopen omgekeerd wordt. De kijker van Lipperhey gebruikte een holle lens in plaats van een bolle lens als oculair, om de omkering tegen te gaan. Nadeel is wel dat de vergroting van zo’n kijker minder goed is dan van een kijker met twee bolle lenzen. Een nadeel van alle lenstelescopen is dat de bolle lenzen voor krommingen in het beeld zorgen. Met name licht dat aan de zijkanten van het objectief wordt verzameld wordt vertekend afgebeeld. Dat effect komt niet voor in een spiegeltelescoop. In zo’n telescoop wordt een holle spiegel gebruikt om licht te verzamelen. Een tweede spiegel brengt de afbeelding naar het oog toe. Spiegels hebben als voordeel dat ze het licht niet buigen, maar alleen een andere richting opsturen. Zo blijft het beeld van het voorwerp bij afbeelding intact.

De Italiaan Galileo Galilei vond bij toeval een exemplaar van de Hollandse kijker op de markt, en zag er de mogelijkheden van in. In 1609 liet hij aan de Doge van Venetië zien hoe handig de kijker was voor oorlogstoepassingen: je kon de vijand er uren van tevoren mee aan zien komen, en zelfs precies bekijken wat hij bij zich had. Niet veel later bedacht Galilei een manier om de kijker verder te verbeteren, en toen dat was gelukt richtte hij het uiteinde ervan op de nachtelijke sterrenhemel.

Wat hij daar zag, was met geen pen te beschrijven. De maan, die tot dan toe als volmaakt werd gezien, bleek een pokdalige kraterverzameling. De Melkweg bleek geen witte band aan de hemel, maar een immense collectie sterren. Rondom de planeet Jupiter ontdekte hij vier kleine satellieten: de eerste van de tientallen manen van de reuzeplaneet. Op de zon zag hij donkere vlekken, en Saturnus zag hij ‘in drievoud’; het zou nog tot 1656 duren voordat Christiaan Huygens ontdekte dat wat Galilei zag een ringenstelsel is.

De ultieme verrekijker De Hubble ruimtetelescoop, die in 1990 in een baan om de aarde werd gebracht, is eigenlijk een gewone telescoop. Wat hem bijzonder maakt is het feit dat hij buiten de aardatmosfeer rondcirkelt. Zo kan hij scherper zien dan alle telescopen op het land, die altijd door een dichte brij van gas en licht moeten staren. Hubble is een spiegeltelescoop op zonne-energie, die elke 97 minuten een rondje om onze planeet maakt. Zijn objectief staat op de ruimte gericht, en het gebundelde licht dat door de telescoop wordt gevangen wordt door vijf verschillende meetinstrumenten bekeken. De bekendste van die meetinstrumenten is een camera, die in staat is gebleken om gedetailleerde plaatjes te maken van verre objecten. Een lichtzoeker speurt de hemel af naar de kleinste spoortjes van sterren en sterrenstelsels, zodat de camera erop gericht kan worden. Er is ook een infrarood-meetapparaat, dat warme objecten zichtbaar maakt. Een spectrograaf analyseert de precieze kleur van licht uit de ruimte, om iets te kunnen zeggen over de chemische elementen waar sterren en planeten van gemaakt zijn. Tenslotte zit er een navigatieapparaat in Hubble, dat ervoor zorgt dat de telescoop altijd precies kan doorgeven waar hij naar kijkt. We kennen allemaal de prachtige foto’s van sterrenstelsels en gaswolken die Hubble heeft gemaakt. Maar ook op wetenschappelijk vlak heeft de ruimtetelescoop zijn nut ruimschoots bewezen: meer dan 6000 wetenschappelijke publicaties zijn gebaseerd op meetresultaten van Hubble. In de 18 jaar dat hij om de aarde cirkelt zijn er al veel reparaties en verbeteringen aan verricht. De verwachting is dat de Hubble ruimtetelescoop tot 2013 blijft werken – daarna gaat zijn opvolger, de James Webb Space Telescope, de ruimte in. Foto: NASA

De waarnemingen van Galilei worden gezien als de start van de moderne sterrenkunde. De telescoop van Lipperhey kon objecten maar drie of vier keer vergroten, de modernste telescoop haalt een vergroting van 20.000 keer! Ook gebruiken de sterrenkundigen van nu niet alleen meer lichtkijkers: telescopen die gevoelig zijn voor andere soorten straling zoals radiogolven of Röntgenstraling blijken veel nauwkeuriger naar het verre universum te kunnen kijken. Met de opkomst van de ruimtevaart werd de horizon voor telescopen nog verder verbreed. De Hubble-ruimtetelescoop zweeft sinds 1990 in de ruimte om, ongestoord door de atmosfeer van de aarde, de mooiste foto’s van de sterrenhemel ooit te maken. De telescoop bracht een revolutie in de wetenschap teweeg, die tot onze uitgebreide kennis van het universum heeft geleid.

Met Galilei liep het overigens minder goed af. Zijn waarnemingen en berekeningen deden hem inzien dat de aarde onmogelijk het middelpunt van het universum kan zijn, en in zijn tijd stond de Rooms-katholieke kerk dat soort denkbeelden niet toe. Hij werd voor de kerkelijke rechter gedwongen om afstand te doen van zijn standpunten, en bracht de laatste negen jaar van zijn leven in huisarrest door. Naar verluidt waren zijn laatste woorden voordat hij stierf ‘Eppur si muove’, ‘en toch beweegt ze’. Het duurde tot 1992 voordat de kerk toegaf dat Galilei gelijk had gehad, en ‘ze’ (de aarde) daadwerkelijk om de zon draait.

Er is er één jarig… Omdat het volgend jaar 400 jaar geleden is dat Galilei zijn baanbrekende waarnemingen publiceerde, is 2009 uitgeroepen tot Internationaal Jaar van de Sterrenkunde. In Nederland begint dat jaar wat eerder dan elders in de wereld, omdat de 400ste verjaardag van de hier uitgevonden telescoop ook wel een feestje waard is. In Museum Boerhaave in Leiden is een tentoonstelling ingericht over telescopen. Op andere plaatsen in het land, met name in de ‘geboorteplaats’ van de telescoop, Middelburg, worden gedurende de rest van het jaar festiviteiten georganiseerd. Voor informatie over activiteiten in het kader van 400 jaar telescopen en sterrenkunde kun je terecht op de websites van de organisatoren.

Zie verder:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 september 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE