Astronomen berekenen de massa celestiale objecten met behulp van verschillende methoden, afhankelijk van het object in kwestie en de beschikbare informatie. Hier zijn enkele van de meest voorkomende methoden:

1. Kepler's derde wet en orbitale beweging:

* voor planeten en sterren in binaire systemen: Deze methode maakt gebruik van de derde wet van Kepler, die de orbitale periode relateert (tijd die een object nodig heeft om één baan te voltooien) en de gemiddelde afstand tussen twee in een baan om het draaien van objecten tot hun gecombineerde massa. Door de orbitale periode en afstand van een binair sterrensysteem te observeren, kunnen astronomen de totale massa van het systeem berekenen.

* voor planeten die in een baan staan ​​sterren: Als we de orbitale periode en straal van een planeet die een ster in een rondje draaien, kunnen we de derde wet van Kepler gebruiken om de massa van de ster te berekenen.

2. Gravitational Lensing:

* voor verre sterrenstelsels en clusters: Massieve objecten buigen het pad van licht dat in de buurt komt, een fenomeen genaamd zwaartekrachtlensing. Door de vervorming en vergroting van verre sterrenstelsels of sterren te analyseren terwijl hun licht rond een massaal voorgrondobject buigt, kunnen astronomen de massa van het lensobject schatten.

3. Stellaire evolutiemodellen:

* voor sterren: Stellaire evolutiemodellen voorspellen hoe sterren in de tijd veranderen op basis van hun massa, helderheid en compositie. Door observaties van sterren te vergelijken met theoretische modellen, kunnen astronomen de massa's sterren schatten.

4. Dynamiek van sterrenstelsels:

* voor sterrenstelsels: Astronomen kunnen de rotatiecurves van sterrenstelsels bestuderen (hoe snel sterren op verschillende afstanden roteren van het galactische centrum) om de verdeling van massa in de melkweg af te leiden. Dit onthult vaak de aanwezigheid van 'donkere materie', wat een vorm van materie is die niet interageert met licht en waarvan de massa kan worden geschat op basis van de zwaartekracht.

5. Doppler -verschuiving en radiale snelheid:

* voor sterren: Deze methode, vooral nuttig voor exoplanetdetectie, maakt gebruik van de Doppler -verschuiving van sterrenlicht veroorzaakt door de zwaartekracht van een baanplaneet. Door het kleine wiebelen van de radiale snelheid van een ster te observeren, kunnen astronomen de massa van de baanplaneet berekenen.

6. Oppervlaktehelderheidsschommelingen:

* voor sterrenstelsels: Deze techniek meet de variaties in de oppervlaktehelderheid van een sterrenstelsel om de massa ervan te schatten. Door de grootte en helderheid van de schommelingen te analyseren, kunnen astronomen de totale massa van de melkweg bepalen.

7. Supernovae gebruiken:

* voor sterren: Het observeren van de lichtcurve van een supernova (de helderheid versus tijd) kan helpen de massa van de ster die explodeerde te schatten. Deze methode werkt omdat de helderheid en duur van een supernova gerelateerd zijn aan de massa van de voorloperster.

Het is belangrijk op te merken:

* Elke methode heeft zijn beperkingen en nauwkeurigheid hangt af van verschillende factoren zoals observatieprecisie, veronderstellingen over de samenstelling van het object en de complexiteit van de analyse.

* De bovenstaande methoden bieden vaak schattingen in plaats van precieze waarden.

* Astronomen gebruiken vaak meerdere methoden om hun massa-schattingen te controleren en te verfijnen.

Dit zijn slechts enkele van de manieren waarop astronomen de massa van hemelobjecten berekenen. Het veld van astronomie evolueert voortdurend en nieuwe methoden worden ontwikkeld naarmate ons begrip van het universum groeit.