De nachtelijke hemel en lichtvervuiling

Door de hele menselijke geschiedenis heen hebben mensen opgekeken en het sterrenstelsel gezien waarin we leven. Vandaag de dag kan één op de drie mensen op aarde de Melkweg niet meer vanuit huis zien. Deze les leert je de hemel te lezen, en te begrijpen wat we verliezen.

De hemel is het oudste boek dat er bestaat. Lichtvervuiling sluit het af.

Kijk.

Kijk vanuit een stad naar de hemel en je ziet misschien een paar dozijn sterren. Vanuit een werkelijk donkere plek, ver van elke stad, kun je duizenden zien en de Melkweg strekt zich als een wolk uit over de hemel.

Het verschil is lichtvervuiling: kunstmatig licht dat naar boven ontsnapt en de lucht doet gloeien. Die gloed spoelt de zwakke sterren weg.

Sleep de schuifknop in het gereedschap van 1 (een echt donkere site) naar 9 (binnenstad). De sterren zijn echt: ze komen uit een catalogus van de ongeveer 9000 helderste sterren aan de hemel. Kijk hoeveel er verdwijnen.

Dit gaat niet alleen over sterrenkijken. Nachtlicht heeft ook invloed op dieren die navigeren of jagen in het donker, en het verspilt energie door de lucht te verlichten in plaats van de grond. Dit sluit aan op ons Red Initiative en het Light Initiative voor de bescherming van de nachtelijke hemel.

Begrijp je?

Astronomen meten helderheid met magnitudes. Het is een achterwaarts schaal: heldere sterren hebben kleine getallen.

• Sirius, de helderste ster ‘s nachts, is ongeveer -1,5.
• De zwakste sterren die de meeste mensen kunnen zien vanuit een donkere plek zijn ongeveer magnitude 6 tot 7.
• In een stad kan de limiet magnitude 4 of helderder zijn.

De Bortle-schaal, gepubliceerd door de amateurastronoom John Bortle in 2001, sorteert hemelen in negen klassen. Elke klasse heeft een typische zwakste zichtbare magnitude:

Bortle-klasse	Beschrijving	De zwakste sterren
1	Uitstekende donkere site	7,6 tot 8,0
3	Landelijke hemel	6,6 tot 7,0
5	Voorstedelijke hemel	5,6 tot 6,0
7	Transitie van voorstad naar stad	4,6 tot 5,0
9	Binnenstad van de stad	4.0 op zijn best

Omdat er veel meer zwakke dan heldere sterren zijn, verbergt elke magnitude die je verliest een heleboel van hen. In de Yale-catalogus zijn ongeveer 5000 sterren helderder dan magnitude 6, maar slechts ongeveer 500 zijn helderder dan magnitude 4.

Een wereldatlas uit 2016 wees uit dat meer dan 80% van de mensen, en meer dan 99% van de mensen in de Verenigde Staten en Europa, onder een lichtvervuilde lucht leven.

Meester

De magnitude is logaritmisch. Voor twee sterren met fluxen F₁ en F₂:

m₁ − m₂ = −2,5 · log₁₀(F₁ / F₂)

Een verschil van 5 magnitudes is precies een factor 100 in flux, dus één magnitude is een factor 100^(1/5) ≈ 2.512.

Waarom stijgen de sterrentellingen zo sterk? Als sterren gelijkmatig over de ruimte zouden worden verdeeld, allemaal met dezelfde helderheid, dan zou het aantal helderder dan magnitude m toenemen als 10^(0.6 m): ongeveer vier keer meer sterren voor elke zwakkere magnitude. De echte Melkweg is niet uniform, dus de waargenomen groei is kleiner, ongeveer drie keer per magnitude in de buurt van de grens voor het blote oog. U kunt dit controleren met de catalogustellers in de gegevenstabel van het gereedschap.

Sky glow voegt een achtergrond van zijn eigen helderheid toe. Een ster is alleen zichtbaar als hij opvalt tegen die achtergrond, dus een heldere hemel verhoogt de beperkende magnitude. De Bortle-grenzen zijn ruwe waarnemersgebaseerde bereiken, geen natuurkundige wet, en je eigen resultaat hangt af van je ogen, aanpassing aan het donker en het weer.

Wat werkt tegen lichtvervuiling, volgens de verlichtingsprincipes van DarkSky International: alleen verlichten wat licht nodig heeft, alleen als het dat nodig heeft, niet feller dan nodig, naar beneden gericht met volledige afscherming en in warme kleuren (minder blauw licht, dat meer in de atmosfeer wordt verspreid).