Stervormig

 NASA, ESA and H. Richer
NASA, ESA and H. Richer

Wat is de vorm van een ster? Het antwoord van de meeste sterrenkundigen zal zijn: bolvormig, wellicht een beetje afgeplat door rotatie of met hier en daar wat uitstulpingen eraan. Sommige observationele sterrenkundigen zullen antwoorden dat we sterren enkel als puntbronnen kunnen zien. Maar het merendeel van de bevolking zal een "ster" toch echt tekenen als een stervormig object. Een rotatiesymmetrisch  figuur met scherpe punten eraan dus. En dat is ook prima te begrijpen gezien de bovenstaande afbeelding.

De scherpe punten van sterren in waarnemingen met telescopen worden veroorzaakt doordat de pupil van de telescoop niet helemaal cirkelvormig is. Vaak blokkeert de achterkant van secundaire spiegel een deel van het licht voordat het op de primaire spiegel kan vallen. Bovendien moet die secundaire spiegel ook opgehangen worden met balken. In het geval van de Hubble ruimtetelescoop zijn dat vier balken, die uiteindelijk de vier strepen rond elke ster veroorzaken. Verder vormt er zich nog een halo rond elke ster doordat zelfs bij een dure ruimtetelescoop  als Hubble de spiegels en lenzen niet perfect zijn. Maar zelfs als Hubble perfect zou zijn, dan was er nog steeds een halo. Pas als een telescoop oneindig groot is, dan zullen puntbronnen ook echt als punten worden afgebeeld.

Ook bij fotografie ontstaan er vaak stervormige waaiers rond lampen, de zon of sterren. En ook hier is de pupil niet een perfecte cirkel, maar een vijf-­?, zeven-­?, of negenhoek, afhankelijk van welk soort diafragma gebruikt wordt. Maar het is een interessantere vraag of ons eigen optische systeem ook dit soort effecten vertoont. Nemen wij sterren met onze eigen ogen ook echt waar als stervormige objecten? Een snel experiment met een felle lamp toont mij aan dat er inderdaad lichtstrepen ontstaan als ik met mijn ogen knijp. Waarschijnlijk komt dat omdat mijn cirkelvormige pupillen dan half bedekt worden. Bovendien zullen ook mijn wimpers wat rare effecten veroorzaken. Ik kreeg ook een halo te zien op het moment dat mijn ogen nat werden van het traanvocht. Niet dat ik erg geëmotioneerd raakte, maar probeert u eens lang naar een lamp te staren zonder te knipperen. Ik heb het experiment toen maar wel gestaakt.  

De eerste echte gebruiker van de telescoop, Galileo Galilei, gaf in zijn tekeningen (bijvoorbeeld van de Pleiaden) sterren ook met stervormige objecten aan. En zijn "Hollandsche kijker" had echt een circulaire pupil. Dus wellicht is het gebruik van stervormige objecten om sterren aan te duiden meer cultureel of historisch bepaald. Het woord "ster" en alle woorden met "astro-­?" erin komen van het oud-­?Griekse "aster", net zoals de gelijknamige bloem. De oudste referentie van het woord "aster" naar iets anders dan een hemelse object vond ik in 'Geschiedenis der Dieren' van Aristoteles. In boek V deel 15 verwijst "aster" naar "zeester". Ik neem aan dat in zo'n 2400 jaar de zeester amper van vorm is veranderd en concludeer dus dat etymologisch gezien sterren en stervormige objecten al eeuwenlang met elkaar verbonden zijn. Wellicht worden de scherpe punten in tekeningen enkel gebruikt om symbolische redenen, om aan te geven dat sterren licht uitstralen. Net zoals vrijwel elk kind de zon in een tekening voorziet van een stralenkrans. Sterren zijn vanwege hun letterlijke uitstraling dan ook dankbare objecten voor bijvoorbeeld vlaggen, zowel in vijfpuntige als zespuntige variant.  

Voor onze telescopen wordt het nu toch echt erg belangrijk om de sterren er steeds minder stervormig uit te laten zien. Nu bekend is geworden dat het merendeel van de sterren een planetenstelsel herbergen willen we daar natuurlijk foto's van maken. En dan vormt die halo van sterlicht een probleem, aangezien die exoplaneten meer dan een miljard keer minder helder zijn dan de ster. Sterrenkundigen  willen nu dus -­?in tegenspraak met hun originele beroepsomschrijving-­? het sterlicht zoveel mogelijk laten verdwijnen. Dit is alleen mogelijk als de ster zoveel mogelijk als een punt zonder halo wordt afgebeeld. Daar zijn dus steeds grotere telescopen voor nodig. Totdat in de toekomst onze telescopen zelfs zo groot worden dat de sterren als bolvormige objecten worden afgebeeld. En dan komen we uiteindelijk toch op het juiste antwoord op de vraag in de eerste regel.

Frans Snik, Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden