NASA-technici hebben op 25 februari het subsysteem voor het meten van kosmische straling aan boord van ruimtesonde Voyager 1 uitgeschakeld. En op 24 maart zal hetzelfde gebeuren met een deeltjesdetector van zustersonde Voyager 2. Na deze ingrepen blijven op beide ruimtesondes nog drie wetenschappelijke meetsystemen actief. Het uitzetten van een deel van de apparatuur van de beide Voyagers is nodig om stroom te besparen. De Voyagers, die in 1977 werden gelanceerd, zijn voorzien van een ‘nucleaire batterij’ waarin de hoogradioactieve stof plutonium zit. Plutonium is instabiel en vervalt spontaan tot lichtere elementen. Bij dit verval komt behalve straling ook warmte vrij, en die warmte kan weer worden gebruikt om elektriciteit op te wekken. Dit kan echter niet eindeloos doorgaan: per jaar verliest het energiesysteem ongeveer vier watt aan elektrisch vermogen. De twee ruimtesondes hebben identieke sets van tien wetenschappelijke instrumenten aan boord. Sommige instrumenten, die bedoeld waren om gegevens te verzamelen van de planeten die ze onderweg bezochten, staan al geruime tijd uit. De overige blijven zo lang mogelijk in functie voor het onderzoek van de heliosfeer van ons zonnestelsel – een beschermende bel van zonnewind en magnetische velden die door de zon wordt gecreëerd – en voor het onderzoek van het gebied daarbuiten: de interstellaire ruimte. Voyager 1 passeerde de grens van de interstellaire ruimte in 2012; Voyager 2 deed dat in 2018. Het subsysteem van Voyager 1 dat vorige week is uitgeschakeld bestaat uit een drietal telescopen die ontworpen zijn voor het onderzoek van kosmische straling, zoals protonen die door objecten in ons Melkwegstelsel en in het inwendige van de zon worden geproduceerd. Gegevens van deze telescopen hielpen te bepalen wanneer en waar Voyager 1 de heliosfeer verliet. Het instrument van Voyager 2 dat later deze maand zal worden uitgeschakeld is een deeltjesdetector die ionen, elektronen en kosmische straling afkomstig uit ons zonnestelsel en het Melkwegstelsel registreert. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Turns Off Two Voyager Science Instruments to Extend Mission
Met behulp van de Zuidelijke Gemini-telescoop en de Magellan Baade-telescoop (beide in Chili) hebben astronomen voor het eerst een zogeheten recurrente nova buiten ons Melkwegstelsel waargenomen in nabij-infrarood licht. De nova-uitbarsting bereikte ongekend hoge temperaturen (MNRAS, 5 maart). Nova-explosies ontstaan in dubbelstersystemen waarin een witte dwerg – het compacte overblijfsel van een uitgeputte ster – materie overhevelt van zijn begeleider. De materie die zich op het oppervlak van de witte dwerg verzamelt bereikt daarbij temperaturen die hoog genoeg zijn om een hevige explosie te veroorzaken. Bij bijna alle bekende novae is tot nu toe maar één zo’n uitbarsting waargenomen. De weinige novae waarbij dat vaker gebeurt worden recurrente nova genoemd. De uitbarstingen van deze novae volgen elkaar op met tussenpozen van één jaar tot vele tientallen jaren. Binnen ons eigen Melkwegstelsel zijn maar een stuk of tien van deze ‘herhalende novae’ bekend, maar daarbuiten veel meer. De eerste recurrente extragalactische nova die werd waargenomen is LMC 1968-12a (LMC68) in de Grote Magelhaense Wolk – een kleine begeleider van de Melkweg. Deze nova herhaalt zich ongeveer om de vier jaar. Hij bestaat uit een witte dwergster en een rode subreus (een ster die veel groter is dan de zon). Hij werd ontdekt in 1968 en vertoont sinds 1990 vrij regelmatig uitbarstingen. De meest recente uitbarsting van LMC68, in augustus 2024, werd als eerste gedetecteerd door NASA-satelliet Swift, die de nova sinds zijn uitbarsting in 2024 elke maand nauwlettend in de gaten heeft gehouden. In vervolg daarop zijn waarnemingen gedaan met de eerder genoemde telescopen. Met behulp van spectroscopie hebben de astronomen het nabij-infrarode licht van LMC68 waargenomen, waardoor ze de ultrahete fase van de nova konden bestuderen. Na deze uitbarsting doofde het licht van LMC68 snel, maar het FLAMINGOS-2-instrument van de Zuidelijke Gemini-telescoop ving nog steeds een sterk signaal op van geïoniseerde siliciumatomen, en met name siliciumatomen die negen van hun veertien elektronen waren kwijtgeraakt – iets waar enorme hoeveelheden energie voor nodig zijn. In het eerder door Magellan vastgelegde spectrum scheen alleen al het nabij-infrarode licht van geïoniseerd silicium bijna honderd keer zo fel als het licht van onze zon op al haar golflengten bij elkaar. Toen Gemini de spectraallijn enkele dagen later waarnam, was het signaal verzwakt, maar domineerde de siliciumemissie het spectrum nog steeds. De astronomen schatten dat het gas dat de nova wegblies kort na de explosie een temperatuur van drie miljoen graden Celsius bereikte. Daarmee is LMC 1968-12a een van de heetste novae ooit. Volgens het onderzoeksteam heeft dit te maken met de omstandigheden in de Grote Magelhaense Wolk. De sterren in de Grote Magelhaense Wolk hebben een lager metaalgehalte dan die in ons Melkwegstelsel, wat betekent dat er minder elementen zwaarder dan waterstof en helium (die astronomen simpelweg ‘metalen’ noemen) voorkomen. In sterrenstelsels met een hoog metaalgehalte houden zware elementen hitte vast op het oppervlak van de witte dwerg, waardoor een uitbarsting sneller op gang komt. Zonder deze zware elementen kan zich meer materie op het oppervlak van de witte dwerg verzamelen, voordat het heet genoeg wordt om te exploderen. (EE)
Meer informatie:
→ Gemini South Observes Ultra-Hot Nova Erupting With Surprising Chemical Signature
Onderzoekers die gebruik maken van gegevens van de Keck-sterrenwacht op Maunakea (Hawaï) en de Hubble-ruimtetelescoop, hebben een mogelijk stabiel trio 'ijsdwergen' ontdekt in de Kuipergordel van ons zonnestelsel (The Planetary Science Journal, 4 maart). IJsdwergen zijn ijzige overblijfselen uit de begintijd van ons zonnestelsel, die zich buiten de baan van de planeet Neptunus bevinden. Officieel worden ze transneptunische objecten (TNO's) genoemd. Tot nu toe zijn al meer dan drieduizend van deze objecten ontdekt, maar wetenschappers schatten dat er in werkelijkheid enkele honderdduizenden ijsdwergen met afmetingen van meer dan zestien kilometer zijn. Het grootste lid van deze familie is de dwergplaneet Pluto. Het nu ontdekte, waarschijnlijk drievoudige, object heet 148780 Altjira. Het is opgespoord in beeldgegevens die tussen 2006 en 2020 met de infraroodcamera van de Keck-telescoop zijn verkregen. Het Altjira-systeem bevindt zich ruwweg zes miljard kilometer – oftewel 44 keer de afstand tussen zon en aarde – van ons vandaan. Op Hubble-opnamen zijn twee TNO's te zien die ongeveer 7600 kilometer van elkaar verwijderd zijn. Volgens de onderzoekers blijkt uit herhaaldelijke waarnemingen van hun bewegingen echter dat het binnenste object eigenlijk uit twee hemellichamen bestaat die elkaar zo dicht genaderd zijn, dat ze van ons uit gezien niet los van elkaar kunnen worden gezien. Hun onderlinge afstand bedraagt slechts een fractie van één pixel op de camerasensor van de Hubble-telescoop. Door de beeldgegevens van Hubble te combineren met die van de Keck-telescoop, kon echter toch statistisch aannemelijk worden gemaakt dat Altjira uit drie afzonderlijke delen bestaat. Tot nu toe zijn er ongeveer veertig dubbele objecten ontdekt in de Kuipergordel. Van één – 47171 Lempo – was al een tijdje bekend dat het een driedelig object is. De ontdekking van een tweede drievoudig object maakt het volgens de onderzoekers waarschijnlijk dat zich in het buitengebied van ons zonnestelsel een populatie van drievoudige systemen schuilhoudt die op dezelfde manier zijn ontstaan. Het zal echter nog wel een tijdje duren voordat er voldoende bewijsmateriaal is verzameld om deze theorie te onderbouwen. Voorlopig staat er in elk geval geen ruimtemissie naar Altjira op het programma. Wel zal binnenkort ook de Webb-ruimtetelescoop op dit bijzondere object worden gericht. De tot nu toe enige Kuipergordelobjecten die in detail zijn onderzocht, zijn Pluto en het kleinere object Arrokoth, die respectievelijk in 2015 en 2019 zijn bezocht door NASA-ruimtemissie New Horizons. New Horizons toonde aan dat Arrokoth uit twee delen bestaat, die elkaar raken. Altjira kan worden beschouwd als een verre 'neef' van Arrokoth, al is hij met een geschatte breedte van tweehonderd kilometer wel tien keer zo groot als laatstgenoemde. (EE)
Meer informatie:
→ New Research Reveals Kuiper Belt Duo May be Trio
De eerste sterren in het heelal kunnen aanzienlijke hoeveelheden water hebben geproduceerd toen ze – honderd tot tweehonderd miljoen jaar na de oerknal – ‘stierven’. Er waren al aanwijzingen dat er zo’n 780 miljoen jaar na de oerknal water was in het heelal, maar nu is met behulp van computersimulaties vastgesteld dat dit voor ons essentiële ingrediënt veel eerder kan zijn gevormd dan gedacht (Nature Astronomy, 3 maart). Voor ons is water iets heel gewoons. Maar in de begintijd van het heelal, ruwweg 13,8 miljard jaar geleden, bestond het heelal nog uitsluitend uit waterstof, helium en een klein beetje lithium. Voor de productie van de overige elementen waren sterren nodig. Sommige middelzware elementen, zoals koolstof en zuurstof, worden door ouder wordende sterren geproduceerd, andere door exploderende sterren (supernova’s) of door botsende neutronensterren. Maar om complexere moleculen in significante hoeveelheden te kunnen vormen zijn relatief dichte en koele omstandigheden nodig, idealiter met temperaturen van minder dan een paar duizend graden Celsius. Om te onderzoeken of er water in het jonge heelal kan zijn geweest, heeft astrofysicus Daniel Whalen van de Universiteit van Portsmouth (VK) computersimulaties gemaakt van het leven en sterven van twee sterren van de eerste generatie. Omdat astronomen denken dat de eerste sterren veel groter waren, en een kortere levensduur hadden dan de huidige sterren, hebben Whalen en zijn team een ster met dertien keer de massa van de zon en een ster van tweehonderd zonsmassa’s gesimuleerd. Aan het einde van hun korte leven explodeerden deze kolossen als supernova’s, waarbij ze allerlei elementen de ruimte in bliezen, waaronder zuurstof en waterstof. Uit de simulaties bleek dat toen de uitgestoten materie van de supernova’s expandeerde en afkoelde, de zuurstof met waterstof en diwaterstof (twee samengevoegde waterstofatomen) reageerde en waterdamp ontstond. Dit chemische proces verliep heel traag, omdat de atomaire dichtheid in de buitenste delen van de uitdijende supernova-restanten gering was. Hierdoor was de kans klein dat twee elementen elkaar binnen afzienbare tijd konden tegenkomen. Maar na een paar miljoen jaar – of enkele tientallen miljoenen jaren in het geval van de kleinere ster – was de stofrijke kern van de supernovaresten voldoende afgekoeld om water te vormen. Daar begon zich snel water(damp) te verzamelen, omdat de dichtheid hoog genoeg was om atomen bijeen te brengen. Aan het einde van de simulaties produceerde de kleinere supernova een hoeveelheid water gelijk aan ongeveer een derde aardmassa. De grotere supernova produceerde genoeg water voor 330 aardes. Volgens Whalen zou zich in het overblijfsel van de grotere supernova in principe een waterwereld kunnen vormen die vergelijkbaar is met de onze eigen planeet. (EE)
Meer informatie:
→ The universe’s first supernovas probably produced water (ScienceNews)
Een internationaal onderzoeksteam heeft ontdekt dat de eerder waargenomen helderheidsvariaties van een vrij rondzwervend object dat bekendstaat als SIMP 0136 het gevolg moeten zijn van een complexe combinatie van atmosferische factoren. Met behulp van de internationale Webb-ruimtetelescoop is het team erin geslaagd om het infrarode licht te meten dat gedurende twee volledige omwentelingen door SIMP 0136 werd uitgezonden. Op die manier konden variaties in wolkenlagen, temperatuur en koolstofchemie worden gedetecteerd die niet eerder waren opgemerkt (The Astrophysical Journal Letters, 3 maart). SIMP 0136 is slechts twintig lichtjaar van de aarde verwijderd en heeft ongeveer dertien keer zoveel massa als Jupiter. Hoewel hij niet te boek staat als een grote gasplaneet – hij draait niet om een ster en zou ook een zogeheten bruine dwerg kunnen zijn – is SIMP 0136 een ideaal doelwit voor ‘exometeorologie’: weerkundig onderzoek van een hemellichaam buiten ons zonnestelsel. Hij is het helderste object in zijn soort aan de noordelijke hemel, en door zijn korte rotatieperiode van slechts 2,4 uur kan hij heel efficiënt worden waargenomen. Met behulp van zijn nabij-infraroodspectrograaf heeft Webb gedurende meer dan drie uur duizenden spectra van SIMP 0136 vastgelegd in het golflengtegebied van 0,6 tot 5,3 micron – één per 1,8 seconden. Direct hierna werden met Webb’s midden-infraroodcamera honderden spectroscopische metingen tussen vijf en 14 micron gedaan. Alles bij elkaar heeft dit honderden gedetailleerde lichtkrommen opgeleverd die stuk voor stuk de helderheidsverandering van een specifieke golflengte (kleur) laten zien. De onderzoekers merkten vrijwel onmiddellijk op dat de lichtkrommen verschillende vormen vertonen. Mettertijd werden sommige golflengten helderder, terwijl andere zwakker werden of gelijk bleven. Om erachter te komen wat de helderheidsvariaties van SIMP 0136 zou kunnen veroorzaken, heeft het team met behulp van atmosfeermodellen onderzocht wáár in de atmosfeer elke golflengte van licht vandaan kwam. Zo kwam één groep golflengten diep uit de atmosfeer, terwijl een andere afkomstig was van hoger gelegen wolkenlagen, waarvan wordt aangenomen dat ze uit minuscule korreltjes silicaatmineralen bestaan. De variaties in deze beide lichtkrommen houden verband met fragmenterende wolkenlagen. Een derde groep golflengten ontstaat op zeer grote hoogte, ver boven de wolken, en lijkt temperatuurafhankelijk te zijn. Heldere ‘hot spots’ zouden verband kunnen houden met het poollicht dat eerder al op radiogolflengten is gedetecteerd, of met de opwelling van heet gas van dieper in de atmosfeer. Sommige lichtkrommen laten zich echter niet verklaren met wolken of temperatuurverschillen. Ze vertonen variaties die verband houden met de koolstofchemie in de atmosfeer van SIMP 0136. Het gaat daarbij bijvoorbeeld om concentraties van koolstofmonoxide en -dioxide die door de draaiing van het object in en uit beeld bewegen of om chemische reacties die ervoor zorgen dat de samenstelling van diens atmosfeer in de loop van de tijd verandert. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Webb Exposes Complex Atmosphere of Starless Super-Jupiter
Van vrijdag 7 tot en met zondag 9 maart vinden de jaarlijkse Landelijke Sterrenkijkdagen plaats. Op deze dagen kan het publiek op tientallen locaties in Nederland door een telescoop de sterrenhemel bewonderen. Check voor locaties en tijden www.knvws.nl/landelijke-sterrenkijkdagen.De sterrenkijkdagen zijn al 49 jaar dé gelegenheid voor iedereen met belangstelling voor de sterrenhemel om kennis te maken met het sterrenkijken door een telescoop, of een eerste bezoek aan een sterrenwacht te brengen. Op de meeste locaties is de toegang gratis. Vroeg in de avond, tot acht uur, kun je boven de westelijke horizon de planeet Venus zien. Jupiter met zijn manen vind je bij de horens van sterrenbeeld Stier. Niet ver ervandaan staat het Zevengesternte, een verzameling van jonge sterren. De maan is dit weekend voor ruim de helft verlicht en de hele avond te zien. Kom je naar een van de activiteiten, dan kun je proberen om met je smartphone door de telescoop een maanfoto te maken. De halfvolle maan passeert gedurende de sterrenkijkdagen de rode planeet Mars. Als de omstandigheden goed zijn, zie je met een telescoop misschien donkere vlekken en witte poolkappen op de planeet. Tussen de maan en het Zevengesternte staat de planeet Uranus. Je hebt een telescoop nodig om die te kunnen zien. Ook het wintersterrenbeeld Orion met zijn karakteristieke zandlopervorm is komend weekend goed waarneembaar. Als je goed kijkt, zie je dat de sterren verschillende kleuren hebben. De superreus Betelgeuze staat linksboven in het sterrenbeeld en is roodoranje van kleur. Deze ster wordt door astronomen in de gaten gehouden omdat hij bijna aan het eind van zijn leven is en dan als een heldere supernova-explosie zal eindigen. In de onderste helft van het sterrenbeeld bevindt zich de Orionnevel. Het is een ‘kosmische kraamkamer’ waar nieuwe sterren en planeten worden gevormd. Deze nevel leert ons meer over hoe ons eigen zonnestelsel is ontstaan. Met een telescoop kun je de nevel als een grijsgroene vlek waarnemen. Als je wat langer kijkt dan zie je er steeds meer van. Dit jaar kun je weer op veel plaatsen de KNVWS-waarneemstrippenkaart krijgen. Daarop kun je bijhouden wat je al gezien hebt of waaraan je hebt meegedaan. Ook staan er leuke sterrenkundige zaken op. Als het weer ongeschikt blijkt voor het sterrenkijken, is er op veel deelnemende locaties een aanvullend programma met rondleidingen en lezingen en fascinerende verhalen over actuele sterrenkundige onderwerpen. Ook zijn er planetariumvoorstellingen, demonstraties van telescopen en kun je informatie krijgen over weer- en sterrenkunde als hobby.
Meer informatie:
→ Meer informatie
Het 2,5 miljoen lichtjaar verre Andromedastelsel is op heldere (herfst)avonden met het blote oog waarneembaar als een langwerpige ‘vlek’ met ongeveer de breedte van de vollemaan. Wat niet direct opvalt is dat deze soortgenoot van ons Melkwegstelsel is omringd door ruim dertig kleine satellietstelsels. Ze zijn nu in kaart gebracht met de Hubble-ruimtetelescoop (The Astrophysical Journal, 27 februari). De Hubble-opnamen laten zien dat het systeem van satellietstelsels rond het Andromedastelsel sterk afwijkt van dat rond ons Melkwegstelsel. Dat is een aanwijzing dat de Melkweg en Andromeda zich in de loop van de miljarden jaren verschillend hebben ontwikkeld. Onze Melkweg is relatief rustig geweest, maar het lijkt erop dat het Andromedastelsel een onstuimiger verleden heeft – waarschijnlijk doordat het een paar miljard jaar geleden is samengesmolten met een ander groot sterrenstelsel. Deze ontmoeting, en het feit dat Andromeda wel twee keer zoveel massa heeft als ons Melkwegstelsel, zou zijn rijke en diverse populatie aan kleine satellietstelsels kunnen verklaren. ‘Alles in het Andromedastelsel is erg asymmetrisch en verstoord. Het lijkt erop dat er niet zo lang geleden iets bijzonders is gebeurd’, aldus hoofdonderzoeker Daniel Weisz van de Universiteit van Californië in Berkeley. ‘Er bestaat de neiging om wat we van ons eigen sterrenstelsel weten te extrapoleren naar de overige sterrenstelsels in het heelal. Maar er heeft altijd twijfel over bestaan of de Melkweg wel representatief is voor andere stelsels. Hebben deze vergelijkbare eigenschappen of vertonen ze meer diversiteit? Ons onderzoek heeft aangetoond dat kleine sterrenstelsels in andere ecosystemen andere evolutionaire paden hebben gevolgd dan wat we van de satellietstelsels van ons Melkwegstelsel weten.’Zo bevindt bijvoorbeeld de helft van de satellietstelsels van Andromeda zich in een plat vlak, en draaien ze allemaal dezelfde kant op. ‘Dat kwam als een totale verrassing en we begrijpen nog steeds niet helemaal waarom dit zo is’, aldus Weisz. Ook met de helderste begeleider van het Andromedastelsel – Messier 32 – is iets bijzonders aan de hand. Dit compacte elliptische sterrenstelsel is mogelijk de overgebleven kern van een groter sterrenstelsel dat een paar miljard jaar geleden met Andromeda in botsing kwam. Daarbij is het stelsel zijn gas kwijtgeraakt, evenals een deel van zijn sterren. M32 bevat oudere sterren, maar er zijn aanwijzingen dat zich een paar miljard jaar geleden een grote stellaire geboortegolf in dit stelsel heeft voltrokken. Naast M32 heeft het Andromedastelsel ook een unieke populatie van dwergsterrenstelsels zoals we die we in ons Melkwegstelsel niet tegenkomen. Ze hebben de meeste van hun sterren al heel vroeg gevormd, maar hun sterproductie is – in een rustig tempo – daarna veel langer doorgegaan. ‘We zien dat hoe lang satellietstelsels nieuwe sterren kunnen blijven vormen sterk afhangt van hun massa’s en van hoe dichtbij ze zich bij het Andromedastelsel bevinden, zegt Weisz’ collega Alessandro Savino. ‘Dat wijst er sterk op dat de groei van kleine sterrenstelsels door de invloed van een zwaar sterrenstelsel als Andromeda wordt verstoord.’ (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Hubble Provides Bird’s-Eye View of Andromeda Galaxy’s Ecosystem
Een baanbrekend onderzoek werpt nieuw licht op de mysterieuze oorsprong van vrij rondzwervende hemellichamen die meer massa hebben dan de meeste planeten, maar lichter zijn dan sterren. Dergelijke objecten worden ‘free-floating planetary-mass objects’ of kortweg PMO’s genoemd. Onder leiding van Deng Hongping van de sterrenwacht van Shanghai (China) heeft een internationaal team van astronomen aan de hand van computersimulaties het vormingsproces van deze objecten nagebootst. De resultaten wijzen erop dat PMO’s rechtstreeks ontstaan bij botsingen tussen circumstellaire schijven in jonge sterrenhopen (Science Advances, 26 februari). PMO’s zijn kosmische nomaden die niet aan een ster gebonden zijn en vrij door de ruimte zwerven. Hun massa’s zijn kleiner dan dertien keer die van de planeet Jupiter en ze zijn vaak te vinden in jonge sterrenhopen, zoals de Trapezium-cluster in de Orionnevel. Hoewel veel van deze objecten zijn ontdekt, is nog maar weinig bekend over de manier waarop ze ontstaan. Volgens eerdere theorieën zouden het mislukte sterren of planeten kunnen zijn die aan de zwaartekracht van hun moederster zijn ontsnapt. Maar deze modellen kunnen niet verklaren waarom ze zo talrijk zijn en waarom ze vaak paren vormen. ‘PMO’s passen niet netjes in de bestaande categorieën van sterren of planeten,’ aldus Deng. ‘Onze simulaties laten zien dat ze waarschijnlijk door een heel ander proces ontstaan – een proces dat samenhangt met de chaotische dynamiek van jonge sterrenhopen.’ Met behulp van hun computersimulaties hebben de onderzoekers botsingen tussen circumstellaire schijven nagebootst – draaiende ringen van gas en stof rond jonge sterren. Wanneer zulke schijven met snelheden van enkele kilometers per seconde met elkaar in botsing komen, rekken hun zwaartekrachtinteracties het gas uit en vormen zich zogeheten getijdebruggen. Deze vallen uiteindelijk weer uiteen in dichte filamenten, die vervolgens tot compacte kernen verbrokkelen. Wanneer deze filamenten een kritische massa bereiken, produceren ze PMO’s met ongeveer tien keer zo veel massa als Jupiter. Verder laten de simulaties zien dat tot wel veertien procent van de PMO’s in groepjes van twee of drie ontstaan, op onderlinge afstanden van zeven tot vijftien astronomische eenheden, wat het grote aantal PMO-paren in sterrenhopen verklaart. Het feit dat in de drukke omgeving van zo’n sterrenhoop vaak botsingen tussen circumstellaire schijven optreden, kan verklaren waarom er zo veel PMO’s zijn waargenomen. Anders dan ontsnapte planeten bewegen PMO’s synchroon met de sterren van de sterrenhoop waar ze deel van uitmaken. Hun samenstelling komt overeen met die in de buitendelen van een circumstellaire schijf, waar zware elementen schaars zijn. Vaak zijn de kosmische nomaden ook omgeven door gasschijven met diameters tot wel 200 astronomische eenheden, wat kan betekenen dat zich manen of zelfs planeten rond deze bijzondere objecten kunnen vormen. (EE)
Meer informatie:
→ New study reveals how rogue planetary-mass objects form in young star clusters
Een internationaal onderzoeksteam, onder leiding van de Universiteit van Bern (Zwitserland) en Brown University (VS), heeft een nieuwe verklaring gevonden voor de roodachtige kleur van de planeet Mars. Niet hematiet – een droog, roestkleurig mineraal – zou de belangrijkste veroorzaker ervan zijn, maar het waterrijke ijzermineraal ferrihydriet. Deze conclusie zou niet alleen de opvallende kleur van Mars verklaren, maar ook het vermoeden onderbouwen dat deze planeet een nat verleden heeft gehad (Nature Communications, 25 februari). De wetenschappers baseren zich op meetgegevens van een aantal Marsorbiters en Marsrovers, in combinatie met nieuwe laboratoriumtechnieken. De eerste aanwijzing voor de aanwezigheid van ferrihydriet in het Marsstof werd geleverd door CaSSIS, het belangrijkste camerasysteem aan boord van de Europese ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), die sinds 2017 in een baan om Mars draait. De data van deze en andere Marsorbiters werden gecombineerd met die van NASA-Marsrovers Pathfinder, Curiosity en Opportunity én met laboratoriumanalyses van nagebootste Mars-achtige materialen. ‘Alles bij elkaar laten onze onderzoeken zien dat er veel ferrihydriet in het Marsstof zit, en waarschijnlijk ook in de gesteentelagen van de planeet’, aldus onderzoeksleider Adomas Valantinas van Brown University. De ontdekking dat niet hematiet, maar ferrihydriet het hoofdbestanddeel van Marsstof kan zijn, heeft verstrekkende gevolgen voor ons begrip van de geschiedenis van Mars. Anders dan hematiet, dat zich onder warme, droge omstandigheden vormt, vormt ferrihydriet zich op plekken waar koel water aanwezig is. ‘Ons onderzoek laat zien dat voor de vorming van ferrihydriet op Mars zowel zuurstof als water nodig was’, zegt Valentinas. ’Dit suggereert dat Mars ooit een nat milieu heeft gehad, wat een essentiële voorwaarde is voor het ontstaan van leven’. ‘Dit onderzoek is echt een openbaring,’ zegt Valantinas’ collega Jack Mustard. ‘Maar hoe spannend de nieuwe bevindingen ook zijn, we realiseren ons dat onze resultaten nog geverifieerd moeten worden met behulp van de bodemmonsters van Mars, zoals die momenteel door Marsrover Perseverance worden verzameld. Pas als we die in handen hebben, kunnen we checken of onze ferihydriet-theorie klopt.’ (EE)
Meer informatie:
→ Why Mars could be red
Nieuwe waarnemingen van planetoïde 2024 YR4, uitgevoerd met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) en faciliteiten elders, sluiten de kans dat de ruimterots op aarde zal inslaan zo goed als uit. Planetoïde 2024 YR4 is de afgelopen maanden nauwlettend in de gaten gehouden, toen de kans dat hij in het jaar 2032 op aarde zou inslaan opliep tot ongeveer drie procent – de grootste inslagkans ooit voor een planetoïde van deze omvang. Na de meest recente waarnemingen is de kans echter tot vrijwel nul gedaald. Planetoïde 2024 YR4, die naar schatting veertig tot negentig meter groot is, werd eind december vorig jaar ontdekt in een baan die ertoe kon leiden dat hij op 22 december 2032 in botsing zou komen met de aarde. Vanwege zijn afmetingen en relatief grote inslagkans kwam de planetoïde al snel bovenaan de risicolijst van het Europese ruimteagentschap ESA te staan. Medio januari is de VLT gebruikt om 2024 YR4 te observeren, om astronomen van de cruciale gegevens te voorzien die zij nodig hadden om diens baan nauwkeuriger te berekenen. In combinatie met data van andere sterrenwachten, verbeterde hun kennis van de baan van de planetoïde sterk, wat resulteerde in een inslagkans van meer dan een procent – een belangrijke drempelwaarde. Daarop werden nog meer waarnemingen gedaan. Nadat meerdere telescopen verspreid over de wereld de planetoïde hadden waargenomen, en astronomen zijn baan hadden uitgepuzzeld, nam de inslagkans op 18 februari toe tot ongeveer drie procent – de hoogste inslagkans die ooit voor een planetoïde groter dan dertig meter was opgetekend. Maar een dag later brachten nieuwe VLT-waarnemingen deze kans alweer terug tot de helft. Op basis van de nieuwste waarnemingen van de VLT en gegevens van andere sterrenwachten hebben astronomen de baan van de planetoïde nu zo nauwkeurig kunnen bepalen dat een botsing met de aarde in 2032 vrijwel uitgesloten is. Op dit moment bedraagt de kans op een inslag volgens het Near-Earth Objects Coordination Centre van ESA nog maar ongeveer 0,001% en staat de planetoïde niet meer bovenaan de risicolijst van ESA. (EE)
Meer informatie:
→ ESO-waarnemingen helpen inslag van planetoïde 2024 YR4 bijna volledig uit te sluiten
Een Chinese rover die in 2021 op Mars is geland, heeft bewijs gevonden voor ondergrondse zandafzettingen in een gebied waarvan wordt vermoed dat hier ooit een zee is geweest. Dit bewijst eens te meer dat de rode planeet lang geleden een grote oceaan heeft gehad (PNAS, 24 februari). De inmiddels inactieve rover, Zhurong geheten, heeft tussen mei 2021 en mei 2022 op Mars rondgereden. Hij legde een afstand van iets minder dan twee kilometer af, ongeveer haaks op steile hellingen waarvan wordt gedacht dat ze een oude kustlijn vormen uit de tijd – vier miljard jaar geleden – dat Mars een dichtere atmosfeer en een warmer klimaat had. Tijdens zijn verkenningstocht heeft Zhurong metingen gedaan met een grondradar die tachtig meter onder het Marsoppervlak kon ‘kijken’. De radarbeelden laten over het hele traject dikke lagen materiaal zien die allemaal in de richting wijzen van de vermoedelijke kustlijn, die onder een hoek van vijftien graad staat, vergelijkbaar met de hoek van strandafzettingen op aarde. Dat suggereert dat Mars gedurende langere tijd een watermassa heeft gehad met golven die sedimenten langs een glooiende kustlijn hebben afgezet. De grondradar van Zhurong is er ook in geslaagd om de afmetingen van de deeltjes in deze lagen te bepalen. Ze blijken ongeveer net zo groot te zijn als zandkorreltjes. Toch lijken de afzettingen niet op oude, door de wind aangewaaide duinen, zoals die veel voorkomen op Mars. ‘De structuren zien er niet uit als zandduinen. Ook vertonen ze niet de kenmerken van een inslagkrater of lavastromen. Dus toen begonnen we aan oceanen te denken’, zegt Michael Manga, hoogleraar in de aard- en planeetwetenschappen aan de Universiteit van Californië te Berkeley. ‘De structuren liggen evenwijdig aan wat de oude kustlijn zou zijn geweest. Ze hebben zowel de juiste oriëntatie als de juiste helling om het idee te rechtvaardigen dat hier lange tijd een oceaan is geweest die zandachtig materiaal heeft afgezet. Volgens Manga wijst de aanwezigheid van een strand erop dat Mars een grote, ijsvrije oceaan heeft gekend, ofschoon de planeet tegenwoordig te koud is om over stromend water te kunnen beschikken. De ontdekking van de oude kustlijn impliceert ook dat er rivieren zijn geweest op Mars die sediment in de oceaan hebben gedumpt, dat vervolgens door golven op de stranden is afgezet. De afzettingen langs de oude kustlijn zijn ongerept: ze zijn later bedolven met materiaal afkomstig van bijvoorbeeld stofstormen, meteorietinslagen of vulkaanuitbarstingen. Vandaar dat ze sinds het opdrogen van de oceaan zo goed bewaard zijn gebleven. (EE)
Meer informatie:
→ Ancient beaches testify to long-ago ocean on Mars
Met behulp van vroege gegevens van het Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) heeft een team van astrofysici de grootste verzameling dwergstelsels ooit verzameld waarin een zwart gat schuilgaat. Daarnaast heeft hun zoekactie ook de tot nu toe grootste verzameling middelzware zwarte gaten opgeleverd (The Astrophysical Journal, 19 februari). Het DESI-project is een internationale samenwerking van meer dan negenhonderd onderzoekers van meer dan zeventig instellingen over de hele wereld. DESI kan het licht van vijfduizend sterrenstelsels tegelijk opvangen. Het instrument is gemonteerd op de 4-meter Mayall-telescoop van de sterrenwacht op Kitt Peak (Arizona) en is nu bezig met het vierde van zijn vijf jaar durende hemelverkenning. Met de gegevens van het eerste jaar heeft het team – onder leiding van postdoc Ragadeepika Pucha van de Universiteit van Utah – een enorme dataset opgebouwd die de spectra van 410.000 sterrenstelsels bevat, waaronder ruwweg 115.000 dwergsterrenstelsels: kleine, diffuse sterrenstelsels met duizenden tot enkele miljarden sterren en heel weinig gas. Met behulp van deze dataset hebben Pucha en haar team nu de complexe relatie tussen zwarte gaten en dwergstelsels onderzocht. Astrofysici zijn er vrij zeker van dat alle zware sterrenstelsels, zoals ons Melkwegstelsel, zwarte gaten in hun centra hebben. Maar of dat ook voor kleinere oftewel lichtere stelsels geldt, is onduidelijk. Het opsporen van zwarte gaten is al een uitdaging op zich, maar het identificeren van zwarte gaten in dwergstelsels is – vanwege hun geringe afmetingen – nog moeilijker. Een zwart gat dat bezig is om materie uit zijn omgeving op te slokken laat zich echter gemakkelijker opsporen. ‘Wanneer een zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel zich begint te voeden, braakt het een enorme hoeveelheid energie uit en verandert het in een zogeheten actieve galactische kern. Deze spectaculaire activiteit fungeert als een helder baken, dat ons in staat stelt om zwarte gaten in deze kleine sterrenstelsels op te sporen’, aldus Pucha. De inventarisatie van de vroege DESI-gegevens heeft maar liefst 2500 kandidaat-dwergstelsels met een actieve galactische opgeleverd – veel meer dan bij eerdere onderzoeken. En dat doet vermoeden dat een flink aantal zwarte gaten tot nu toe over het hoofd zijn gezien. Bij een aparte analyse van de DESI-gegevens ontdekte het team driehonderd mogelijke zwarte gaten van middelbare massa. De meeste zwarte gaten zijn licht (minder dan honderd keer de massa van onze zon) of superzwaar (meer dan een miljoen keer de massa van onze zon). Over de zwarte gaten tussen deze twee uitersten in is weinig bekend, maar vermoed wordt dat zij de overblijfselen zijn van de allereerste zwarte gaten die vroeg in de geschiedenis van het het heelal werden gevormd, en de kiemen vormden voor de superzware zwarte gaten die tegenwoordig in de centra van grote sterrenstelsels te vinden zijn. Maar tot nu toe zijn pas honderd tot honderdvijftig van deze middelzware zwarte gaten gevonden. Aangenomen wordt dat de zwarte gaten in dwergsterrenstelsels tot de middelzware categorie behoren. Maar intrigerend genoeg overlappen slechts zeventig van de nu ontdekte middelzware zwarte gaten met potentiële actieve galactische kernen van dwergstelsels. En dit roept vragen op over de vorming en evolutie van zwarte gaten binnen sterrenstelsels. ‘Bestaat er bijvoorbeeld een verband tussen de mechanismen van de vorming van zwarte gaten en de soorten sterrenstelsels waarin ze leven?’ vraagt Pucha zich af. (EE)
Meer informatie:
→ DESI Uncovers 300 New Intermediate-Mass Black Holes Plus 2500 New Active Black Holes in Dwarf Galaxies
Een team van wetenschappers heeft de tot nu toe grootste, betrouwbaar gemeten superstructuur in het heelal ontdekt. De ontdekking werd gedaan tijdens het in kaart brengen van het nabije heelal met behulp van gegevens van clusters van sterrenstelsels, verzameld met de röntgensatelliet ROSAT. Met een lengte van ongeveer 1,4 miljard lichtjaar is de nieuwe structuur, die voornamelijk uit donkere materie bestaat, de grootste kosmische structuur die we kennen. Gemiddeld over zeer grote afstanden lijkt het heelal bijna homogeen te zijn. Op schalen kleiner dan ongeveer een miljard lichtjaar en in onze kosmische omgeving wordt het universum gekenmerkt door verdichtingen van materie in superclusters en leemtes. Nauwkeurige kennis van deze structuren is van groot belang voor kosmologisch onderzoek en vormt de belangrijkste motivatie om het nabije heelal in kaart te brengen. ‘Als je kijkt naar de verdeling van de clusters van sterrenstelsels op een bolvormige schil met een afstand van 416 tot 826 miljoen lichtjaar, zie je meteen een enorme structuur die zich uitstrekt van de hoge noordelijke hemel tot bijna het meest zuidelijke punt van de hemel’, legt projectleider Hans Böhringer uit. De structuur bestaat uit 68 clusters van sterrenstelsels en heeft een geschatte totale massa van 2,4 maal tien tot de macht 17 zonsmassa’s en een lengte van ongeveer 1,4 miljard lichtjaar. Daarmee is dit de grootste kosmische structuur waarvan de grootte betrouwbaar gemeten is. De grootst bekende structuur tot nu toe – de ‘Grote Muur van Sloan’ – heeft bijvoorbeeld een lengte van ‘slechts’ ongeveer 1,1 miljard lichtjaar en is veel verder weg. Het nieuwe resultaat is cruciaal voor het in kaart brengen van het heelal, maar ook voor kosmologische metingen. De wetenschappers hebben laten zien hoe het bestaan van deze structuren de analyses van de Hubbleconstante of de kosmische achtergrondstraling beïnvloedt. Laatstgenoemde ontstond kort na de oerknal en geeft ons belangrijke aanwijzingen over de structuur en ontwikkeling van het heelal. De wetenschappers hebben hun opmerkelijke ontdekking ‘Quipu’ gedoopt, een begrip dat verwijst naar het zogeheten knopenschrift van de Inca’s. (EE)
Meer informatie:
→ New discovery in the sky: Largest superstructure in the nearby universe unveiled
Een team van astrofysici heeft, met behulp van de internationale Webb-ruimtetelescoop, lang en gedetailleerd kunnen kijken naar de omgeving van het superzware zwarte gat dat zich in het centrum van ons Melkwegstelsel bevindt. Daarbij hebben de wetenschappers ontdekt dat de zogeheten accretieschijf – een kolkende schijf van gas en stof – rond dit object aan de lopende band ‘opvlammingen’ produceert. Deze activiteit wordt onderbroken door kortere en langere perioden van rust. Sommige van de uitbarstingen zijn slechts zwakke flikkeringen van enkele seconden, andere zijn verblindend helder en treden dagelijks op. Ook zijn er nóg zwakkere variaties die zich op tijdschalen van maanden afspelen (Astrophysical Journal Letters, 18 februari). Bij het nieuwe onderzoek, onder leiding van Farhad Yusef-Zadeh van de Northwestern Universiteit in Illinois (VS), keek Webb verspreid over een jaar alles bij elkaar 48 uur naar het Melkwegcentrum. Zo konden Yusef Zadeh en zijn collega’s volgen hoe de activiteit van het daar aanwezige zwarte gat, dat Sagittarius A* wordt genoemd, in de loop van de tijd varieerde. Het team verwachtte al opvlammingen te zullen zien, maar de accretieschijf rond Sagittarius A* was nog actiever dan verwacht: hij produceerde vijf tot zes grote uitbarstingen per dag en nog diverse kleinere tussendoor. Hoewel astrofysici de processen die hierbij een rol spelen nog niet volledig begrijpen, vermoedt Yusef-Zadeh dat twee verschillende processen verantwoordelijk zijn voor de uitbarstingen. Volgens hem worden de zwakke flikkeringen waarschijnlijk veroorzaakt door kleine verstoringen binnen de accretieschijf. Turbulente fluctuaties in deze schijf kunnen plasma (heet, elektrisch geladen gas) samenpersen en zo een tijdelijke uitbarsting van straling veroorzaken, vergelijkbaar met de zonnevlammen die onze zon produceert. De grote uitbarstingen van Sagittarius A* worden toegeschreven aan incidentele magnetische reconnecties – gebeurtenissen waarbij twee magnetische velden met elkaar in botsing komen, en energie vrijkomt in de vorm van snelle deeltjes die straling uitzenden. Omdat de nabij-infraroodcamera van Webb twee verschillende golflengten tegelijk kan waarnemen (in dit geval 2,1 en 4,8 micron), konden Yusef-Zadeh en zijn medewerkers nagaan hoe de helderheid van de vlammen per golflengte varieert. Ook dat leverde een verrassing op: op de kortere golflengte traden de helderheidsveranderingen iets eerder op dan op langere. Een mogelijke verklaring daarvoor is dat de betrokken deeltjes tijdens de ontwikkeling van de vlam energie verliezen – een verandering die kenmerkend is voor geladen deeltjes die om magnetische veldlijnen spiralen. (EE)
Meer informatie:
→ Webb Reveals Rapid-Fire Light Show From Milky Way's Central Black Hole
Astronomen hebben door de atmosfeer van een planeet buiten ons zonnestelsel heen gekeken, en voor het eerst diens 3D-structuur in kaart gebracht. Door alle vier de 8,2-meter telescopen van de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) met elkaar te combineren, ontdekten ze sterke winden die chemische elementen zoals ijzer en titanium met zich mee voeren. Zo ontstaan complexe weerpatronen in de atmosfeer van de planeet. De ontdekking maakt gedetailleerde studies mogelijk van de chemische samenstelling en het weer op andere exoplaneten (Nature, 18 februari). De betreffende planeet, WASP-121b (ook bekend als Tylos), staat op ongeveer negenhonderd lichtjaar in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Puppis (Achtersteven). Het is een ultrahete Jupiter – een gasplaneet die op zo’n kleine afstand om zijn moederster draait, dat een jaar daar slechts dertig aardse uren duurt. Bovendien is de ene kant van de planeet ziedend heet, omdat deze altijd naar de ster toe is gericht, terwijl de andere kant veel koeler is. De astronomen hebben nu diep in de atmosfeer van Tylos gekeken. ‘Wat we hebben ontdekt was verrassend: een straalstroom die materiaal rond de evenaar van de planeet laat draaien, terwijl een afzonderlijke stroming op lagere niveaus in de atmosfeer gas van de hete naar de koelere kant van de planeet verplaatst. Een klimaat als dit is nog nooit eerder op een planeet gezien,’ zegt Julia Victoria Seidel, onderzoeker bij ESO in Chili en het Lagrange-laboratorium van het Observatoire de la Côte d'Azur in Frankrijk. De snel bewegende straalstroom beslaat de helft van de planeet en brengt de hoger gelegen atmosfeer heftig in beroering terwijl deze het hete halfrond van Tylos passeert. ‘Daarmee vergeleken zijn zelfs de hevigste orkanen in ons zonnestelsel nogal mak’, voegt ze daaraan toe. Om de 3D-structuur van de atmosfeer van de exoplaneet te onthullen, heeft het team gebruikgemaakt van het ESPRESSO-instrument van ESO’s VLT. Daarmee is het licht van zijn vier grote telescopen samengevoegd tot één signaal. In deze ‘gecombineerde modus’ verzamelt de VLT vier keer zoveel licht als elk van de telescopen afzonderlijk, waardoor zwakkere details te zien zijn. Door de planeet gedurende één volledige passage voor zijn ster waar te nemen, was ESPRESSO in staat om de signaturen van diverse chemische elementen te detecteren, en op die manier verschillende lagen van de planeetatmosfeer te bestuderen. Interessant genoeg lieten de waarnemingen zien dat er net onder de straalstroom titanium aanwezig was, zoals wordt bevestigd door een begeleidende studie die in het vakblad Astronomy and Astrophysics is gepubliceerd. Dit kwam als een verrassing, omdat dit element bij eerdere waarnemingen van de planeet afwezig leek te zijn, mogelijk omdat het diep in de atmosfeer verscholen zit. (EE)
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
Een recent vijfjarig onderzoek heeft nieuwe inzichten opgeleverd over de eigenschappen van zogeheten gele hyperreuzen – zware sterren die bekendstaan om hun sterke uitbarstingen. Wetenschappers van onder meer de Koninklijke Sterrenwacht van België en de Universiteit Leiden hebben drie van deze sterren onderzocht – Rho Cas, HR 8752 en HR 5171A – en daarbij vastgesteld dat eerstgenoemde ongeveer elke tien tot veertig jaar uitbarstingen vertoont met grote temperatuurschommelingen aan zijn oppervlak. Bij het onderzoek is gebruik gemaakt van historische gegevens die een periode van 138 jaar beslaan (Astronomy and Astrophysics, 17 februari). Hyperreuzen behoren tot de zwaarste en helderste sterren in onze Melkweg. Ze vertonen herhaaldelijk zware uitbarstingen die astronomen al decennia lang verbazen. Ze bevinden zich in de laatste fasen van hun snelle evolutie en bieden unieke inzichten in de levensloop van zeer zware sterren, die ongeveer dezelfde oppervlaktetemperaturen hebben als onze zon, maar tot wel een half miljoen keer zoveel licht uitstralen. De nieuwe studie van hyperreuzen gunt astronomen een zeldzame blik in het leven van zware sterren. Zo geeft ze meer inzicht in de korte levensfase van deze sterren, vlak voordat ze die met een supernova-explosie afsluiten. Verder is gebleken dat deze extreme sterren ook kunnen evolueren tot een andere klasse van hyperreuzen: de zogeheten Lichtsterke Blauwe Variabelen (LVBs). Het onderzoeksteam heeft voor het eerst nauwkeurige kalibraties van de temperaturen van de sterren berekend op basis van betrouwbare spectroscopische gegevens en fotometrische waarnemingen die tussen 1962 en 2020 zijn verricht. Dankzij deze nieuwe methode is een nauwkeurigere analyse van hyperreuzen, en met name van het dynamisch gedrag van hun enorme atmosferen, mogelijk (een gele hyperreus is vierhonderd tot zevenhonderd keer zou groot als onze zon). Uit het onderzoek blijkt dat de pulsaties van Rho Cas intenser worden wanneer een eruptie nadert. Dit wijst erop dat sterke radiale pulsaties een cruciale rol spelen bij het veroorzaken van de terugkerende uitbarstingen. (EE)
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
Een internationaal onderzoeksteam heeft een verrassende diversiteit ontdekt in de manieren waarop zogeheten witte dwergsterren ontploffen. Dit nieuwe inzicht is gebaseerd op een analyse van bijna vierduizend van deze supernova-explosies, die astronomen in staat stellen om afstandmetingen te doen in het heelal en meer inzicht geven in de geheimzinnige ‘donkere energie’ (Astronomy & Astrophysics, 14 februari). De spectaculaire explosies die witte dwergsterren aan het einde van hun leven ondergaan spelen al tientallen jaren een centrale rol in het onderzoek naar donkere energie – de mysterieuze kracht die verantwoordelijk wordt gehouden voor de versnelde uitdijing van het heelal. Ze zijn ook de oorsprong van veel elementen in ons periodiek systeem, zoals titanium, ijzer en nikkel, die worden gevormd in de extreem dichte en hete omstandigheden tijdens hun explosies. Een van de belangrijkste faciliteiten waarmee de exploderende witte dwergen worden opgespoord is de Zwicky Transient Facility (ZTF) op Palomar Mountain (Californië). De waarnemingen die met deze telescoop zijn gedaan hebben nu aangetoond dat er meerdere manieren zijn waarop witte dwergsterren kunnen exploderen: bij botsingen tussen twee van deze sterren, maar bijvoorbeeld ook doordat in een dubbelstersysteem de ene ster de andere kannibaliseert. Deze diversiteit komt pas aan het licht wanneer een grote steekproef van dit soort explosies beschikbaar is. De ZTF-dataset is vele malen groter dan eerdere vergelijkbare steekproeven en heeft cruciale doorbraken mogelijk gemaakt in ons begrip van hoe deze witte dwergen exploderen. ‘Doordat deze telescoop de hemel snel en diep kan scannen, is het gelukt om nieuwe explosies te ontdekken van sterren die tot een miljoen keer zwakker zijn dan de zwakste sterren die met het blote oog zichtbaar zijn’, aldus Kate Maguire van Trinity College Dublin, die leiding gaf aan het onderzoek. ‘De verscheidenheid aan manieren waarop witte dwergsterren kunnen ontploffen is veel groter dan tot nu toe werd aangenomen. Ze variëren van explosies die zo zwak zijn dat ze nauwelijks opvallen tot explosies die zo helder zijn dat ze vele maanden tot jaren later nog waarneembaar zijn.’Deze diversiteit kan grote gevolgen hebben. De ontploffende witte dwergen worden namelijk gebruikt voor het bepalen van de eigenschappen van donkere energie. En daarvoor is het cruciaal dat de explosies gestandaardiseerd kunnen worden. Met andere woorden: hun diversiteit mag niet te groot zijn. (EE)
Meer informatie:
→ From collisions to stellar cannibalism – the surprising diversity of exploding white dwarfs
De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) heeft een prachtige afbeelding van tachtig miljoen pixels vrijgegeven van de sterrenhoop RCW 38. De opname is gemaakt met ESO’s Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) in de Atacama-woestijn in Chili. Vergeleken met onze zon, die ongeveer 4,6 miljard jaar oud is en zich in een stabiele levensfase bevindt, zijn de sterren in RCW 38 nog erg jong. RCW 38 is minder dan een miljoen jaar oud en bevat zo’n tweeduizend sterren, die een psychedelisch ‘landschap’ hebben geschapen. De sterrenhoop bruist van de activiteit en is daarom een interessant doelwit voor astronomische waarnemingen. Sterrenhopen zijn een soort reusachtige snelkookpannen die alle ingrediënten voor het bereiden van sterren bevatten: dichte gaswolken en ondoorzichtige klonten kosmisch stof. Als dit mengsel van gas en stof onder invloed van zijn eigen zwaartekracht samentrekt, ontstaat er een nieuw ster. Door de intense straling van deze pasgeboren sterren gaat het gas dat de sterrenhoop omhult gloeien, waardoor de roze tinten ontstaan die op de nieuwe foto van RCW 38 te zien zijn. Het is werkelijk een spectaculair schouwspel, maar in zichtbaar licht blijven veel sterren in de sterrenhoop voor ons verborgen, omdat ze in stof zijn gehuld. De VISTA-telescoop van de ESO-sterrenwacht op Paranal neemt echter infrarood licht waar dat – in tegenstelling tot zichtbaar licht – bijna niet door stof wordt gehinderd. Zo wordt de ware kleurenpracht van RCW 38 zichtbaar. Plotseling zien we ook jonge sterren in stofrijke cocons, en koude ‘mislukte’ sterren die bruine dwergen worden genoemd. Nadat deze foto was gemaakt, is VISTA’s trouwe VIRCAM-camera, die vanaf 2008 een indrukwekkend aantal surveys heeft uitgevoerd, met pensioen gegaan. Later dit jaar krijgt de telescoop een gloednieuw instrument – 4MOST – dat voor een groot hemelgebied de spectra van 2400 objecten tegelijk vastlegt. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Op 13 februari 2023 heeft de ARCA-detector van de kubieke kilometer neutrino-telescoop (KM3NeT) – een Europese onderzoeksfaciliteit op de bodem van de Middellandse Zee – een neutrino gedetecteerd met een geschatte energie van 220 PeV (220 miljoen miljard elektronvolt). Daarmee is voor het eerst het bewijs geleverd dat er zulke extreem energierijke neutrino’s in ons heelal worden geproduceerd (Nature, 12 februari). In het heelal vinden allerlei energierijke verschijnselen plaats, zoals superzware zwarte gaten die materie uit hun omgeving opslokken, supernova-explosies en gammaflitsen. In feite zijn dat natuurlijke deeltjesversnellers die stromen van deeltjes produceren: zogeheten kosmische straling. Deze kosmische straling kan interacties aangaan met materie of fotonen – in sommige gevallen met fotonen van de kosmische achtergrondstraling. In het laatste geval ontstaan extreem energierijke ‘kosmogene’ neutrino’s. Neutrino’s zijn de meest raadselachtige elementaire deeltjes. Hoewel ze na de fotonen de meest voorkomende deeltjes in het heelal zijn, laten ze zich vanwege hun zwakke interacties met materie maar moeilijk detecteren. Daarvoor zijn enorme detectoren nodig, zoals de nog in aanbouw zijnde KM3NeT-neutrinotelescoop. KM3NeT gebruikt zeewater als interactiemedium voor neutrino’s. Zijn optische sensoren detecteren Tsjerenkov-licht: een blauwe gloed die ontstaat wanneer zich ultrasnelle deeltjes door het water voortplanten. Het vorig jaar gedetecteerde ultra-energierijke neutrino zou rechtstreeks afkomstig kunnen zijn van een krachtige kosmische deeltjesversneller. Maar het zou ook om de eerste detectie van een kosmogeen neutrino kunnen gaan. Op basis van dit ene neutrino kan niet worden vastgesteld waar het precies vandaan kwam. Maar de hoop bestaat dat het voltooide KM3NeT wel in staat zal zijn om de herkomst van deze extreem energierijke deeltjes vast te stellen. (EE)
Meer informatie:
→ First detection of an ultra-high-energy neutrino
Astronomen hebben een schamele ster ontdekt die, met een planeet op sleeptouw, door het centrum van ons Melkwegstelsel raast. De ster, en dus ook zijn planeet, lijkt een snelheid van minstens 540 kilometer per seconde te hebben en zou daarmee bijna tweemaal zo snel bewegen als ons zonnestelsel. Als dit kan worden bevestigd, dan vormt het tweetal het snelst bewegende exoplanetenstelsel (The Astronomical Journal, 10 februari). De planeet die om de ster cirkelt is een zogeheten super-Neptunus: een planeet die meer massa heeft dan de planeet Neptunus en vijf tot zeven keer zo groot is als de aarde. Als hij zich in ons eigen zonnestelsel zou bevinden, zou zijn omloopbaan tussen die van de Venus en de aarde in liggen. Maar omdat zijn moederster zo zwak is, zou dat ruimschoots buiten de zogeheten leefbare zone van de ster zijn. De twee objecten werd in 2011 voor het eerst opgemerkt in gegevens van het MOA-project, een samenwerkingsproject van astronomen uit Nieuw-Zeeland en Japan dat tot doel heeft om exoplaneten op te sporen waarvan het licht door zogeheten gravitationele microlensing is versterkt. Dat gebeurt wanneer het licht van een verre ster wordt afgebogen en versterkt door het zwaartekrachtsveld van een zich meer op de voorgrond bevindende ster. Al snel werd duidelijk dat het om twee hemellichamen ging, waarvan het ene 2300 keer zoveel massa had als het andere, maar om hun afzonderlijke massa’s te kunnen vaststellen, moest hun afstand tot de aarde worden bepaald, en dat was niet zo makkelijk. De beschikbare gegevens lieten twee mogelijkheden toe: een combinatie van een kleine ster en een planeet met ruwweg 29 keer zoveel massa als de aarde, of een nabijere planeet zonder moederster, met vier keer zoveel massa als Jupiter en een maan kleiner dan de aarde. Om hier uitsluitsel over te kunnen geven, hebben de astronomen gegevens van de Keck-sterrenwacht op Hawaiï en de Europese ruimtetelescoop Gaia doorgespit. Daarbij ontdekten ze een mogelijke kandidaat op een afstand van ongeveer 24.000 lichtjaar nabij het Melkwegcentrum. Door de positie van de ster in 2011 te vergelijken met die in 2021, konden zij diens (hoge) snelheid berekenen. Maar daarmee zijn de astronomen er nog niet. Het is ook nog mogelijk dat de ster min of meer onze kant op beweegt of zich juist van ons verwijdert. In dat geval zou hij nóg meer snelheid hebben en wellicht uit ons Melkwegstelsel kunnen ontsnappen. Om deze mogelijkheid te onderzoeken, willen de ontdekkers het snelle tweetal volgend jaar nog een keer waarnemen. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Scientists Spot Candidate for Speediest Exoplanet System
De Europese ruimtetelescoop Euclid heeft een verrassende ontdekking gedaan in onze kosmische ‘achtertuin’: een zogeheten Einsteinring. Een Einstein-ring bestaat uit licht van een ver sterrenstelsel dat wordt afgebogen tot een ring die met een voorgrondobject uitgelijnd lijkt te zijn. De benaming verwijst naar Albert Einstein, wiens algemene relativiteitstheorie voorspelt dat zeer zware objecten, zoals sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels, als kosmische vergrootglazen kunnen fungeren, die het licht van verder weg staande objecten versterken. Dit wordt het zwaartekrachtlenseffect genoemd. De nu ontdekte Einstein-ring is gecentreerd rond een bekend elliptisch sterrenstelsel in het sterrenbeeld Draak, met de aanduiding NGC 6505, dat ongeveer 590 miljoen lichtjaar van ons is verwijderd. Dat klinkt ver weg, maar naar kosmische begrippen is NGC 6505 tamelijk dichtbij. Het is aan de scherpe blik van Euclid te danken dat de Einstein-ring rond dit sterrenstelsel nu voor het eerst is waargenomen. De ring rond NGC 6505 bestaat uit licht van een naamloos, veel verder weg gelegen sterrenstelsel, op ruim vier miljard lichtjaar afstand. De zwaartekracht heeft dit licht vervormd terwijl het onze kant op kwam. Astronomen kunnen Einstein-ringen gebruiken om allerlei kosmische vraagstukken op te lossen. Een onzichtbare vorm van materie, donkere materie genaamd, draagt bijvoorbeeld bij aan het tot een ring afbuigen van licht, dus dit is een indirecte manier om deze mysterieuze materie te onderzoeken. Einstein-ringen zijn ook relevant voor het onderzoek van de uitdijing van het heelal, omdat de ruimte tussen ons en deze sterrenstelsels – zowel die op de voorgrond als die op de achtergrond – uitdijt. Zo komen astronomen ook meer te weten over het achtergrondstelsel. (EE)
Meer informatie:
→ Euclid Discovers Einstein Ring in Our Cosmic Backyard
Met behulp van de Gemini North-telescoop op Maunakea (Hawaï) hebben astronomen de grootste radiojet opgespoord die ooit in het vroege heelal is waargenomen. De nieuwe waarnemingen geven meer inzicht in het moment waarop de eerste radiojets in het heelal zijn ontstaan en hoe deze de evolutie van sterrenstelsels hebben beïnvloed (Astrophysical Journal Letters, 6 februari). Tientallen jaren van waarnemingen hebben astronomen geleerd dat de meeste sterrenstelsels een superzwaar zwart gat in hun centrum hebben. Door wrijving wordt het gas en stof dat in deze zwarte gaten valt enorm heet, waardoor de kernen van de sterrenstelsels fel gaan stralen. Deze heldere kernen, die quasars worden genoemd, stoten bundels van energierijke deeltjes uit die met behulp van radiotelescopen kunnen worden waargenomen. In ons lokale heelal zijn veel voorbeelden van zulke radiojets te vinden, maar in het vroege heelal tot nu toe niet. Met behulp van een combinatie van telescopen hebben astronomen nu een tweelobbige radiojet ontdekt die zich uitstrekt over een afstand van minstens tweehonderdduizend lichtjaar uitstrekt – tweemaal de breedte van ons Melkwegstelsel. Daarmee is dit de grootste radiojet die zo vroeg in de geschiedenis van het heelal is ontdekt. De jet werd voor het eerst opgemerkt met LOFAR, een Europees netwerk bestaande uit duizenden kleine radioantennes, waarvan het centrum in Drenthe ligt. Vervolgwaarnemingen met de Gemini North-telescoop en de Hobby Eberly Telescope in Texas (VS) gaven een compleet beeld van de radiojet en de quasar die deze uitstoot. ‘We zochten naar quasars met sterke radiojets in het vroege heelal, wat ons helpt te begrijpen hoe en wanneer de eerste jets worden gevormd en hoe ze de evolutie van sterrenstelsels beïnvloeden,’ aldus de Nederlandse astronoom Anniek Gloudemans, postdoc-onderzoeker bij NOIRLab en hoofdauteur van het artikel in The Astrophysical Journal Letters waarin de resultaten zijn gepubliceeerd. De bron van de radiojet – een quasar met de aanduiding J1601+3102 – is ontstaan toen het heelal minder dan 1,2 miljard jaar oud was – slechts eentiende van de huidige leeftijd. Hoewel quasars massa’s kunnen hebben die miljarden keren groter zijn dan die van onze zon, is deze quasar aan de kleine kant: zijn massa bedraagt ‘slechts’ 450 miljoen zonsmassa’s. De radiojets die hij in tegengestelde richtingen uitstoot zijn asymmetrisch – zowel in helderheid als in lengte. Dit wijst erop dat ze door iets in hun omgeving worden beïnvloed. Het eerdere gebrek aan grote radiojets in het vroege heelal werd toegeschreven aan de ruis van de kosmische achtergrondstraling – de alom aanwezige ‘mist’ van microgolfstraling die is overgebleven van de oerknal. Deze hardnekkige achtergrondstraling onderdrukt het ‘radiolicht’ van zulke verre objecten. ‘Alleen omdat dit object zo extreem is, kunnen we het vanaf de aarde waarnemen, ook al staat het heel ver weg’, zegt Gloudemans. (EE)
Meer informatie:
→ Gemini North Teams Up With LOFAR to Reveal Largest Radio Jet Ever Seen in the Early Universe
Onderzoek onder leiding van Damanveer Grewal van de School of Molecular Sciences and School of Earth and Space Exploration van Arizona State University (VS) zet vraagtekens bij de gangbare theorie over waarom de aarde en Mars relatief weinig matig-vluchtige elementen (MVE’s), zoals koper en zink, bevatten (Science Advances, 5 februari). MVE’s spelen een cruciale rol in de chemie van een planeet en gaan vaak samen met elementen die essentieel zijn voor het ontstaan van leven, zoals water, koolstof en stikstof. Inzicht in hun oorsprong geeft belangrijke informatie over waarom de aarde een leefbare wereld is geworden. Maar de aarde en Mars bevatten aanzienlijk minder MVE’s dan chondrieten (primitieve meteorieten), wat fundamentele vragen oproept over het planeetvormingsproces. Het onderzoek van Grewal en collega’s volgt een nieuwe aanpak waarbij zogeheten ijzermeteorieten zijn geanalyseerd – overblijfselen van de metalen kernen van de vroegste planetaire bouwstenen. Daarbij is overtuigend bewijs gevonden dat de eerste generatie van planetesimalen in het binnenste deel van het zonnestelsel onverwacht veel matig-vluchtige elementen bevatten. Tot nu toe dachten wetenschappers dat de MVE's verloren gingen, omdat ze in het vroege zonnestelsel nooit volledig konden condenseren, of omdat ze tijdens het planetaire differentiatieproces zijn ontsnapt. Maar de nieuwe studie vertelt een heel ander verhaal: veel van de eerste planetesimalen behielden hun MVE’s, wat erop wijst dat de bouwstenen van de aarde en Mars hun matig-vluchtige elementen pas later zijn kwijtgeraakt: tijdens de periode van grote kosmische botsingen die tot hun vorming hebben geleid. Het onderzoeksteam heeft namelijk ontdekt dat veel planetesimalen in het centrale deel van het zonnestelsel, ondanks dat ze differentieerden, chondrietachtige hoeveelheden MVE’s wisten te behouden. Dit suggereert dat de voorlopers van de aarde en Mars niet met een tekort aan deze elementen begonnen, maar dat ze die in een later stadium zijn kwijtgeraakt. ‘Ons onderzoek verandert onze interpretatie van de chemische evolutie van planeten,’ aldus Grewal. ‘Het laat zien dat de bouwstenen van de aarde en Mars oorspronkelijk rijk waren aan deze levensbelangrijke elementen, maar dat die tijdens hun groeiproces verloren zijn gegaan.’ (EE)
Meer informatie:
→ Meteorite discovery challenges long-held theories on Earth’s missing elements
Wetenschappers van het Lunar and Planetary Institute in Houston (VS) hebben ontdekt dat twee immense ravijnen aan de achterkant van de maan qua breedte en diepte vergelijkbaar zijn met de Grand Canyon op aarde. De diepe groeven zijn ontstaan tijdens het zogeheten Late Heavy Bombardement, de periode bijna vier miljard jaar geleden waarin de oppervlakken van aarde en maan met planetoïden en kometen werden bestookt (Nature Communications, 4 februari). Terwijl de vorming van de Grand Canyon in Arizona (VS) miljoenen jaren in beslag nam, duurde de vorming van de twee grote ravijnen op de maan nog geen tien minuten. Een planetoïde of komeet boorde zich met een snelheid van waarschijnlijk 55.000 kilometer per uur in het maanoppervlak, en daarbij ontstond het 320 kilometer grote Schrödinger-bekken. Het losgeslagen rotsachtige puin van de inslag trok diepe groeven in het omringende maanlandschap. De wetenschappers hebben de maanravijnen geanalyseerd met behulp van opnamen en hoogtegegevens van de Lunar Reconnaissance Orbiter, een ruimtesonde van NASA. Uit hun analyse blijkt dat de twee ravijnen, die Vallis Schrödinger en Vallis Planck worden genoemd, 20 tot 27 kilometer breed zijn, 2,7 tot 3,5 kilometer diep en 270 tot 860 kilometer lang. Het grootste deel van het vrijgekomen gesteente werd straalsgewijs weggeslingerd uit het zuidpoolgebied van de maan, een gebied dat mogelijk over niet al te lange tijd door astronauten zal worden verkend. Omdat het puin van de Schrödinger-inslag het zuidpoolgebied van de maan niet heeft bedolven, zullen astronauten daar gemakkelijk geologische monsters kunnen verzamelen uit de ‘oertijd’ van de maan. (EE)
Meer informatie:
→ Grand Canyons of the Moon
Een internationaal team van astronomen onder leiding van Guðmundur Stefánsson (Universiteit van Amsterdam) heeft het bestaan bevestigd van een exoplaneet met een omlooptijd van 570 dagen en een massa van twaalf Jupitermassa’s. De planeet, die de aanduiding Gaia-4b heeft gekregen, is de eerste die door de Europese ruimtetelescoop Gaia met behulp van astrometrie is ontdekt en waarvan de baan onafhankelijk is bevestigd met spectroscopische waarnemingen met telescopen op aarde. Gaia-4b is een van de zwaarste planeten die om een lichte ster draaien (The Astrophysical Journal, 4 februari). Gaia volgt de posities en bewegingen van sterren in ons Melkwegstelsel met grote nauwkeurigheid en zorgt op die manier voor een revolutie in vele deelgebieden van de astrofysica. Naar verwachting zal zij op die manier duizenden exoplaneten rondom nabije sterren kunnen ontdekken. Deze methode om planeten te ontdekken heet de astrometrische techniek en is gebaseerd op het detecteren van de minuscule veranderingen in de positie van een ster die ontstaan doordat deze wordt aangetrokken door de zwaartekracht van een om de ster cirkelende planeet. In de meest recente Gaia-datarelease werd een lijst gepubliceerd met ‘Gaia AStrometric Objects of Interest’. De sterren op deze lijst bewegen alsof ze de zwaartekracht van een planeet ondervinden. Dat is echter niet per se het geval. In plaats daarvan zou zo'n ‘ster’ ook uit meerdere sterren kunnen bestaan die te dicht bij elkaar staan om door Gaia als afzonderlijke objecten te worden herkend. ‘Om deze dubbelsterren uit te sluiten, is het nodig om spectroscopische vervolgwaarnemingen te doen met telescopen op aarde’, zegt Guðmundur Stefánsson, assistent-professor aan de Universiteit van Amsterdam en hoofdauteur van het vandaag verschenen onderzoeksverslag. Stefánsson en zijn team hebben zich tot doel gesteld om, met behulp van verschillende telescopen, zoveel mogelijk vervolgwaarnemingen te doen van kandidaat-planetenstelsels in de Gaia-catalogus. Het team heeft vandaag niet alleen de bevestiging bekendgemaakt van planeet Gaia-4b, maar ook van de bruine dwergster Gaia-5b. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Als er een buitenaardse beschaving bestaat met technologie die vergelijkbaar is met de onze, zou deze dan in staat zijn om technologische signaturen van de mensheid te detecteren? En zo ja, welke signaturen zouden dat zijn, en tot op welke afstand zijn die dan waarneembaar? Voor de beantwoording van deze ogenschijnlijk eenvoudige vragen heeft een onderzoeksteam onder leiding van Sofia Sheikh van het Seti Institute in Californië (VS) een theoretisch model ontwikkeld, waarbij voor het eerst meerdere soorten technologische signaturen tegelijk zijn geanalyseerd in plaats van los van elkaar (The Astronomical Journal, februari 2025). SETI-wetenschappers zoeken naar geavanceerde buitenaardse beschavingen door naar tekenen van technologie uit te kijken – signaturen of patronen die niet aan natuurlijke verschijnselen kunnen worden toegeschreven en op de aanwezigheid van intelligent leven kunnen wijzen. Zulke signaturen, die technosignaturen worden genoemd, zijn er in verschillende vormen. De nieuwe onderzoeksresultaten laten zien dat krachtige radiosignalen, vergelijkbaar met die van de planetaire radar van de voormalige radiosterrenwacht op Arecibo (Puerto Rico) de makkelijkst waarneembare technosignalen zijn. Deze laten zich detecteren tot op een afstand van 12.000 lichtjaar. Dankzij instrumenten als de Webb-ruimtetelescoop en het toekomstige Habitable Worlds Observatory (HWO) zal de mensheid straks ook atmosferische technosignalen – zoals de uitstoot van stikstofdioxide – beter kunnen waarnemen dan bijvoorbeeld tien jaar geleden. Met het HWO zijn deze waarneembaar tot op een afstand van 5,7 lichtjaar – net voorbij onze naaste stellaire buur Proxima Centauri dus. En uiteindelijk zou je, naarmate je verder ‘inzoomt’, steeds meer kunstmatige signaturen tegelijkertijd gaan zien, zoals stadslichten, lasers, warmte-eilanden en satellieten, die op technologische activiteit wijzen. Volgens Sheikh geeft het onderzoek ons een beter beeld van wat we ooit op een planeet zouden ontdekken die bijvoorbeeld hoge concentraties vervuilende stoffen in zijn atmosfeer heeft. ‘Een van de meest bevredigende aspecten van dit onderzoek was dat we SETI konden gebruiken als een ‘kosmische spiegel’: hoe ziet de aarde eruit voor de rest van ons Melkwegstelsel? En hoe zou onze huidige invloed op onze planeet worden waargenomen?’, aldus Sheikh. ‘Hoewel we het antwoord natuurlijk niet kennen, kunnen we ons dankzij dit onderzoek een voorstelling maken van wat we gaan zien als we ooit een planeet zouden ontdekken met bijvoorbeeld hoge concentraties vervuilende stoffen in zijn atmosfeer.’ (EE)
Meer informatie:
→ Earth Detecting Earth
Meteorietinslagen veroorzaken seismische golven die Mars sterker en dieper doen schudden dan eerder werd gedacht. Er zijn namelijk overeenkomsten gevonden tussen talrijke meteorietinslagen op het Marsoppervlak en bevingen die door NASA’s Marslander InSight zijn geregistreerd – zo blijkt uit een onderzoek met behulp van kunstmatige intelligentie, uitgevoerd door een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Universiteit van Bern (Geophysical Research Letters, 3 februari). Meteorietinslagen zijn van invloed op de evolutie van rotsachtige objecten in ons zonnestelsel, waaronder de planeet Mars. Door kraters – de zichtbare overblijfselen van deze inslagen – te bestuderen kunnen wetenschappers meer te weten te komen over de eigenschappen van een planeet en diens oppervlak. Zo kan aan de hand van satellietopnamen die met tussenpozen zijn gemaakt worden vastgesteld wanneer een krater zo ongeveer is ontstaan. En dat levert weer informatie op over het aantal inslagen dat in de loop van de tijd plaatsvindt. Valintin Bickel van het Center for Space and Habitability van de Universiteit van Bern heeft aan de hand van dit soort gegevens een inventarisatie gemaakt van inslagen die tussen december 2018 en december 2022 in de omgeving van InSight hebben plaatsgevonden. Daarbij hebben hij en zijn team gebruik gemaakt van een vorm van kunstmatige intelligentie (‘AI’) die machine learning wordt genoemd. Daarmee zijn tienduizenden satellietbeelden afgezocht op nieuwe kraters die zijn ontstaan in de tijd dat InSight seismische metingen deed. Aan de hand van detailrijke opnamen, gemaakt door twee om Mars draaiende ruimtesondes – de TGO (Europa) en de Mars Reconnaissance Orbiter (VS), werden deze kraters op grootte ingedeeld en ‘vervolgens vergeleken we hun verdeling met de seismische metingen van InSight en zochten we naar overeenkomsten in plaats en tijd,’ aldus Bickel. Op die manier zijn achteraf in totaal 123 tot nog toe onbekende inslagen op Mars ontdekt, waarvan er 49 hebben plaatsgevonden op momenten dat InSight bevingen op Mars registreerde. Daaruit leiden Bickel en collega’s af dat de inslagfrequentie op Mars 1,6 tot 2,5 keer zo groot is als tot nu toe werd aangenomen. Dat komt doordat een aantal van de (vermeende) bevingen die op Mars werden geregistreerd in werkelijkheid door meteorietinslagen werden veroorzaakt en niet door tektonische activiteit. (EE)
Meer informatie:
→ AI unveils: Meteoroid impacts cause Mars to shake
Het Planetary Defence Office van het Europese ruimteagentschap ESA houdt een recent ontdekte planetoïde die een zeer kleine kans heeft om op aarde in te slaan nauwlettend in de gaten. De planetoïde, met de aanduiding 2024 YR4, is naar schatting tussen de veertig en honderd meter groot, en zou theoretisch in 2032 in botsing kunnen komen met onze planeet. Vandaar dat het object gelijk bovenaan de ESA-lijst van potentieel gevaarlijke planetoïden kwam te staan. Gemiddeld komt het ruwweg eens in de paar duizend jaar voor dat een planetoïde van deze omvang op aarde inslaat. 2024 YR4 werd op 27 december 2024 ontdekt door de telescoop van het Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) in Río Hurtado, Chili. Kort na zijn ontdekking bepaalden automatische waarschuwingssystemen dat er een zeer klein kans bestaat dat het object op 22 december 2032 op onze planeet neerploft. Sinds begin januari zijn astronomen bezig om met telescopen verspreid over de hele wereld vervolgwaarnemingen te doen, om de grootte van 2024 YR4 nauwkeuriger te bepalen en zijn omloopbaan beter te kunnen vaststellen. Momenteel schat ESA de kans dat de planetoïde op 22 december 2032 op aarde inslaat op 1,2% – een waarde die overeenkomt met die van het Center for Near-Earth Object Studies (CNEOS) van NASA. Daarbij moet worden opgemerkt dat de inslagkans van een recent ontdekte planetoïde na verdere waarnemingen doorgaans eerder daalt dan stijgt. De baan die 2024 YR4 om de zon volgt is excentrisch (langgerekt). Omdat hij op dit moment in bijna rechte lijn van de aarde af beweegt, laat zich voorlopig maar moeilijk vaststellen hoe deze baan zich mettertijd zal ontwikkelen. De komende maanden zal de planetoïde geleidelijk uit het zicht van de aarde verdwijnen. Tot dat moment zal ESA proberen om hem met steeds krachtigere telescopen te volgen, om zoveel mogelijk gegevens te verzamelen. Ook de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in het noorden van Chili zal daarbij worden ingezet. Toch is het denkbaar dat 2024 YR4 uit beeld verdwijnt vóórdat astronomen de kans op een inslag in 2032 volledig kunnen uitsluiten. In dat geval blijft de planetoïde op de risicolijst van ESA staan totdat hij in 2028 weer kan worden waargenomen. (EE)
Meer informatie:
→ ESA actively monitoring near-Earth asteroid 2024 YR4
Een nieuwe analyse van bodemmonsters van de planetoïde Bennu, die door een ruimtesonde van NASA op aarde zijn afgeleverd, laat zien dat verdampend water een pekelachtige substantie op het moederlichaam van deze ‘ruimterots’ – een brokstuk van een grotere planetoïde – heeft achtergelaten, waarin zich allerlei organische verbindingen konden vormen (Nature, 29 januari). De betreffende bodemmonsters werden in 2020 door NASA-ruimtesonde OSIRIS-REx op Bennu verzameld. Toen deze ruimtesonde uiteindelijk in 2023 langs de aarde vloog, liet hij een capsule met het verzamelde materiaal boven de woestijn van de Amerikaanse staat Utah vallen, waar wetenschappers ter plaatse waren om hem op te halen en zijn kostbare inhoud tegen vervuiling met aards materiaal te beschermen. In totaal verzamelde OSIRIS-REx ongeveer 120 gram aan materiaal, dat voor verder onderzoek werd verdeeld en uitgeleend aan onderzoekers over de hele wereld, onder wie Sara Russell, kosmisch mineraloog van het Natural History Museum in Londen (VK), en Tim McCoy van het National Museum of Natural History (VS). Russel en collega’s hebben deze monsters geanalyseerd met behulp van een ultramoderne rasterelektronenmicroscoop, waarmee ze details van minder dan een micrometer – een honderdste van de breedte van een mensenhaar – konden onderscheiden. Tot hun verrassing ontdekten de wetenschappers daarbij sporen van waterhoudende natriumcarbonaten. Deze chemische verbindingen waren nog nooit eerder rechtstreeks in een planetoïde of meteoriet gedetecteerd, maar op aarde komen ze van nature voor in verdampende zoutmeren, zoals Searles Lake in de Mojavewoestijn. De verrassende ontdekking van natriumcarbonaat bracht McCoy op het idee om mineraalmonsters in de collectie van het National Museum of Natural History te onderzoeken die eveneens natriumcarbonaten bevatten. Ook nam hij contact op met collega’s elders om te vragen of zij iets bijzonders hadden opgemerkt in andere monsters van Bennu. Alles bij elkaar leverde dit elf mineralen op die waarschijnlijk in een pekelachtige omgeving op het moederlichaam van Bennu zijn gevormd. De onderzoekers denken dat vergelijkbare pekel waarschijnlijk nog steeds voorkomt op andere objecten in ons zonnestelsel, zoals dwergplaneet Ceres en de ijzige Saturnusmaan Enceladus, waarop ruimtesondes natriumcarbonaat hebben gedetecteerd. (EE)
Meer informatie:
→ Traces of ancient brine discovered on the asteroid Bennu contain minerals crucial to life
Wetenschappers die betrokken zijn bij de Juno-missie van NASA hebben een cluster van vulkanische hotspots – vermoedelijk een groot ondergronds systeem van magmakamers – ontdekt op het zuidelijk halfrond van de Jupitermaan Io. Meetgegevens wijzen erop dat dit de hevigste vulkaanuitbarsting is die ooit op Io is waargenomen. De cluster van hotspots is niet alleen groter dan het Bovenmeer op de grens van Canada en de VS, maar produceert ook uitbarstingen waarbij zes keer zoveel energie wordt gegenereerd als door alle elektriciteitscentrales op aarde bij elkaar. Io is de meest actieve vulkanische wereld in ons zonnestelsel. De oorzaak ligt bij Jupiter. Io is ongeveer zo groot als de maan van de aarde en bevindt zich dicht bij deze reusachtige gasplaneet. Hij volgt daarbij een elliptische baan, wat ertoe leidt dat zijn afstand tot Jupiter – en daarmee ook de aantrekkingskracht die hij van de planeet ondervindt – varieert. Als gevolg daarvan wordt Io met regelmatige tussenpozen samengedrukt. De energie die vrijkomt bij dit ‘kneedproces’ zorgt ervoor dat zijn binnenste deels gesmolten is en er ongeveer vierhonderd vulkanen actief zijn op zijn oppervlak, die as en lava uitbraken. Tijdens zijn verlengde onderzoeksmissie passeert ruimtesonde Juno Io met regelmatige tussenpozen, en daarbij vliegt hij elke keer over hetzelfde deel van deze maan. Zijn meest recente flyby vond plaats op 27 december vorig jaar en bracht hem tot op ongeveer 74.400 kilometer van het oppervlak. Daarbij was zijn infraroodinstrument gericht op het zuidelijk halfrond van Io. Het Juno-onderzoeksteam schat dat het nog naamloze vulkanische complex dat de ruimtesonde daarbij heeft vastgelegd ongeveer honderdduizend vierkante kilometer groot is. Het totale vermogen van de straling die de nieuwe hotspot uitzendt ligt ruim boven de 80 biljoen watt. De sporen van deze enorme uitbarsting zullen waarschijnlijk nog lang zichtbaar zijn. Bij eerdere grote uitbarstingen op Io bleven onder meer pyroclastische afzettingen achter (rotsachtig materiaal dat vulkanen wordt uitgespuwd) evenals afzettingen van zwavelrijk materiaal. Tijdens zijn volgende flyby, op 3 maart aanstaande, zal Juno opnieuw naar de hotspots kijken om te zien of er iets is veranderd aan het landschap. Ook kan het betreffende gebied mogelijk vanaf de aarde worden waargenomen. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Juno Mission Spots Most Powerful Volcanic Activity on Io to Date
