De brede rand van het beroemde Sombrerostelsel alias M104 is mogelijk het gevolg van het turbulente verleden van dit sterrenstelsel. Nieuwe gegevens, verkregen met de Hubble-ruimtetelescoop wijzen erop dat M104 het resultaat is van grote fusies tussen sterrenstelsels, al vertoont zijn rand geen sporen van een recente verstoring. Dat er met M104 iets bijzonders aan de hand is, was al een hele tijd duidelijk. Het vertoont een bijzondere mix van eigenschappen, waarvan sommige zijn ontleend aan de schijfvormige spiraalstelsels en andere aan de rugbybal-vormige elliptische stelsels. De verklaring hiervoor wordt nu gezocht in de halo van M104 – het zwakke ijle buitengebied van het stelsel. De Hubble-data laten zien dat de ontelbare sterren in deze halo rijk zijn aan ‘metalen’ (de term die astronomen gebruiken voor elementen zwaarder dan helium). Zulke sterren worden doorgaans alleen aangetroffen in de schijf van een stelsel. Alleen daar zou de sterdichtheid hoog genoeg zijn om opeenvolgende generaties van sterren de kans te geven om een hoger metaalgehalte op te bouwen. Aan de hand van computersimulaties komen astronomen tot de conclusie dat de sterren de halo in moeten zijn geslingerd op momenten dat de oerversie van de Sombreronevel fusies aanging met volgroeide, metaalrijke sterrenstelsels. Dat zou dan zo lang geleden zijn gebeurd, dat het stelsel de kans kreeg om tot rust te komen. Inmiddels zijn er in zijn omgeving geen andere stelsels meer te vinden die hij zou kunnen opslokken. (EE)
Meer informatie:
→ Sombrero Galaxy's Halo Suggests a Turbulent Past
Op vrijdag 28 februari, zaterdag 29 februari en zondag 1 maart vinden de 44ste Landelijke Sterrenkijkdagen plaats. Iedereen kan dan op tientallen locaties in Nederland door een telescoop de sterrenhemel bewonderen. De sterrenkijkdagen zijn het langstlopende sterrenkundige publieksevenement van ons land. De dagen worden georganiseerd onder de vlag van de Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Weer- en Sterrenkunde (KNVWS). De sterrenkijkdagen zijn al 44 jaar hét moment voor iedereen met belangstelling voor de sterrenhemel. Iedereen kan kennismaken met het sterrenkijken of een sterrenwacht bezoeken. Op veel locaties is een aanvullend programma voor als het weer tegenzit. Zo zijn er fascinerende verhalen over actuele sterrenkundige onderwerpen, planetariumvoorstellingen, demonstraties van telescopen en experts die informatie geven over weer- en sterrenkunde als hobby. Op de meeste locaties is de toegang gratis. Kijk voor alle details op: www.sterrenkijkdagen.nl. Bij helder weer is er van alles te zien tijdens de sterrenkijkdagen. De maan staat bijvoorbeeld als een sikkel aan de avondhemel. De maankraters en de uitgestrekte, bijna gladde maanzeeën zijn goed zichtbaar dankzij de schaduwwerking. Het wintersterrenbeeld Orion met zijn karakteristieke zandlopervorm is mooi te zien aan de zuidelijke hemel. 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 ook meer over hoe ons eigen zonnestelsel is ontstaan. De planeet Venus is al vroeg op de avond zichtbaar, laag in het westen. Bekijk deze heldere ‘ster’ door een telescoop en ontdek dat de planeet niet helemaal rond lijkt, omdat het zonlicht van opzij komt.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Astronomen van de universiteit van Warwick hebben een Jupiter-achtige planeet ontdekt die in slechts 18 uur een omloop rond zijn moederster volbrengt. Dat betekent dat hij zich gevaarlijk dicht bij de ster bevindt. Het is voor het eerst dat een planeet van dit type met zo’n korte omlooptijd is ontdekt (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 20 februari). De ontdekte planeet, de ‘hete Jupiter’ NGTS-10b, is ontdekt bij een ster op ongeveer 1000 lichtjaar van de aarde. Dat is gebeurd in het kader van survey waarbij planeten worden opgespoord met behulp van de transitmethode. Dat betekent dat gezocht wordt naar sterren die regelmatig optredende helderheidsdipjes vertonen, zoals die ontstaan wanneer er van ons uit gezien een planeet voor de ster langs trekt. Hoewel deze opsporingsmethode vooral goed werkt bij hete Jupiters met omlooptijden van minder dan 24 uur, blijken planeten van dit type heel erg zeldzaam te zijn. Van de honderd hete Jupiters die tot nu toe zijn opgespoord, hebben er maar zeven een omlooptijd van minder dan een dag. De afstand tussen NGTS-10b bedraagt slechts tweemaal de diameter van zijn ster. Vertaald naar ons zonnestelsel zou dat betekenen dat Mercurius zich op slechts drie miljoen kilometer van de zon bevindt. Bij die geringe afstand worden de getijkrachten van de ster dermate sterk, dat de planeet, die twintig procent groter is dan ‘onze’ Jupiter en ongeveer tweemaal zoveel massa heeft, uiteindelijk aan flarden zal worden getrokken. Vermoed wordt dat de planeet al een hele tijd bezig is om geleidelijk naar zijn ster toe te spiralen. Massarijke planeten ontstaan doorgaans op grote afstand van hun ster en worden afgeremd door het gas en stof in de protoplanetaire schijf waar ze deel van uitmaken. Met behulp van nauwkeurige metingen van NGTS-10b hopen de astronomen te kunnen vaststellen of de planeet inderdaad nog naar binnen spiraalt, of op de een of andere manier stand weet te houden in zijn huidige omloopbaan. Binnen een jaar of tien zou daar duidelijkheid over moeten zijn. (EE)
Meer informatie:
→ 18-hour year planet on edge of destruction
Een internationaal team van astronomen heeft met behulp van de radiotelescopen VLA en ALMA meer dan driehonderd opnamen gemaakt van planeet-vormende schijven rond jonge sterren in de Orionwolken. De beelden geven nieuwe details prijs over de geboortegronden van planeten en de beginstadia van stervorming. Planeten ontstaan in gordels van gas en stof rond jonge sterren die protoplanetaire schijven worden genoemd. Zelfs de jongste sterren zijn omgeven door zulke schijven, die bestaan uit materiaal dat overblijft bij het stervormingsproces. Probleem is echter dat jonge sterren heel zwak zijn, waardoor alleen gevoelige arrays van radiotelescopen, zoals VLA en ALMA, in staat zijn om de protoplanetaire schijven te onderscheiden van het overige gas en stof in hun stellaire kraamkamer. Bij de nieuwe survey zijn de gemiddelde massa’s en afmetingen van zeer jonge protoplanetaire schijf bepaald. Uit het onderzoek blijkt dat zulke schijven gemiddeld ongeveer net zo groot zijn als oudere schijven, maar veel meer massa hebben. Dat is ook wel logisch, omdat een ster-in-wording steeds meer materiaal uit zijn omgeving tot zich neemt. Dat kan betekenen dat de vorming van grote planeten al vroeg in het bestaan van een jonge ster op gang moet komen. Vier van de onderzochte sterren-in-wording zien er afwijkend uit. Ze ogen zeer onregelmatig en klonterig. Vermoed wordt dat dit de jongste exemplaren van het gezelschap zijn. De objecten in hun centrum zijn mogelijk nog niet eens uitgegroeid tot volwaardige (proto)sterren. Hun leeftijden worden geschat op minder dan 10.000 jaar. Een doorsnee-protoster is niet alleen omringd door een protoplanetaire schijf, maar spuit ook materie twee kanten op in de vorm van ‘jets’. Op die manier wordt de dichte stofwolk om de ster opgeruimd. Een van de onderzochte baby-sterren, HOPS 404, vertoont een uitstroomsnelheid van slechts 2 kilometer per seconde, terwijl dat normaal iets van 10 tot 100 kilometer per seconde is. Dat is een aanwijzing dat het stervormingsproces bij dit object nog maar net op gang gekomen is. (EE)
Meer informatie:
→ How Newborn Stars Prepare for the Birth of Planets
De Jupiteratmosfeer aan de evenaar bestaat voor ongeveer een kwart procent uit watermoleculen – bijna drie keer de hoeveelheid die in de zon aanwezig is (niet in de vorm van vloeibaar water, maar als afzonderlijke zuurstof- en waterstofatomen). Dit blijkt uit metingen die gedaan zijn door de Amerikaanse ruimtesonde Juno. Het nieuwe resultaat wijkt duidelijk af van de meetresultaten van de Galileo-missie, 25 jaar geleden, die erop wezen dat Jupiter nog droger is dan de zon. Vermoed wordt dat de Galileo-atmosfeersonde bij toeval metingen heeft gedaan in een uitzonderlijk droog en warm deel van de Jupiteratmosfeer. Wetenschappers zijn nieuwsgierig naar de hoeveelheid water die Jupiter bevat, omdat deze kennis uitsluitsel kan geven over de ontstaansgeschiedenis van de grootste planeet van ons zonnestelsel. Jupiter was waarschijnlijk de eerste planeet die zich vormde en hij bevat het overgrote deel van het gas en stof dat niet in de zon belandde. Om toeval uit te sluiten, heeft een instrument van Juno de afgelopen jaren de hoeveelheid water gemeten in grote delen van de Jupiteratmosfeer. Daarbij is ook dieper de atmosfeer in gekeken dan Galileo destijds kon doen. De metingen laten niet alleen een hoger watergehalte zien, ook vertoont de atmosfeer rond de evenaar een betere vermenging dan elders. De bedoeling is om de verkregen resultaten te vergelijken met die in andere delen van de Jupiteratmosfeer. De komende tijd krijgt Juno meer zicht op het noordelijk halfrond van de planeet, en de wetenschappers hopen dan te kunnen vaststellen of en hoe het watergehalte van breedtegraad tot breedtegraad varieert. (EE)
Meer informatie:
→ Findings From NASA's Juno Update Jupiter Water Mystery
Met behulp van de door Nederland geleide Low Frequency Array (LOFAR) radiotelescoop hebben astronomen abnormale radiogolven ontdekt die afkomstig zijn van de nabije rode dwergster GJ1151. De radiogolven vertonen de kenmerkende signatuur van poollichten die worden veroorzaakt door de wisselwerking tussen een ster en zijn planeet. Het bestaan van dergelijke interacties werd al meer dan dertig jaar voorspeld, maar het is voor het eerst dat astronomen de bijbehorende signatuur hebben weten te onderscheiden. Deze methode, die alleen mogelijk is met een gevoelige radiotelescoop als LOFAR, kan worden gebruikt om exoplaneten in de leefbare zone van hun moederster op te sporen en hun omgeving te onderzoeken. Rode dwergen zijn de meest voorkomende sterren in onze Melkweg, maar ze zijn ook veel kleiner en koeler dan onze eigen zon. Dat betekent dat, om ‘leefbaar’ te kunnen zijn, de afstand tussen een planeet en zijn ster aanzienlijk kleiner moet zijn dan de afstand tussen aarde en zon. Omdat rode dwergen veel sterkere magnetische velden hebben dan de zon, wordt zo’n leefbare planeet blootgesteld aan intense magnetische activiteit. Dit kan leiden tot opwarming van de planeet en zelfs diens atmosfeer aantasten. De radio-emissie die met dit proces gepaard gaat is een van de weinige beschikbare middelen om de sterkte van dit effect te kunnen inschatten. ‘De beweging van een planeet door het sterke magnetische veld van een rode dwerg werkt als een elektrische motor, vergelijkbaar met de dynamo van een fiets. Hierdoor ontstaat een sterke stroom die poollichten en radio-emissies op de ster aandrijft’, aldus Harish Vedantham, de hoofdauteur van het onderzoek en stafwetenschapper bij ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie. Dankzij het zwakke magnetische veld van de zon en de grotere afstanden van haar planeten, worden zulke stromen in ons zonnestelsel niet gegenereerd. Wel leidt de wisselwerking tussen de Jupitermaan Io en het magnetische veld van Jupiter tot vergelijkbare radio-emissies. Het onderzoeksteam richt zich nu op het opsporen van planeten bij soortgelijke sterren. Gebleken is dat bijna elke rode dwerg vergezeld gaat van aardse planeten, dus moeten er meer sterren zijn die dit type emissie vertonen. De astronomen verwachten dat deze nieuwe methode voor de detectie van exoplaneten meer inzicht zal geven in de omstandigheden waaronder deze werelden verkeren. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Niet alleen de ster Betelgeuze wordt momenteel met argusogen in de gaten gehouden, ook de dubbele superreus Eta Carinae kan op de warme belangstelling van astronomen rekenen – en dan met name die van Henrik Hartman van de universiteit van Malmö. Hartman kijkt met spanning uit naar komende maandag, 17 februari. Eta Carinae is de naam van een dubbelster, bestaande uit twee kolossale sterren die zijn gehuld in een omvangrijke, heldere gaswolk. Dat gas is uitgestoten bij explosies die in het verleden in dit stersysteem hebben plaatsgevonden. Dat komt doordat de twee sterren elkaar om de vijfenhalf jaar naderen tot op een afstand die vergelijkbaar is met de afstand tussen aarde en zon. En op dat moment komen hun sterrenwinden – de gasstromen die de beide sterren voortdurend uitstoten – met elkaar in botsing. Maandag is het dus weer zo ver, en Hartman en zijn collega’s hopen deze gelegenheid te kunnen benutten om de samenstelling van het gas in de naaste omgeving van de twee sterren te kunnen vaststellen. Dat zou informatie op kunnen leveren over de laatste levensfasen van het tweetal. Volgens Hartman bestaat er een kans dat de nieuwe uitbarsting van Eta Carinae ertoe zal leiden dat de grootste van de twee sterren, die 100 keer zoveel massa heeft als de zon – in elkaar klapt en vervolgens explodeert. Maar eigenlijk weet niemand precies wanneer dat gaat gebeuren: het kan komende maandag zo ver zijn, maar net zo goed pas over ettelijke tienduizenden jaren. Zeker is alleen dat de explosie van Eta Carinae vanaf de aarde gezien veel minder spectaculair zal zijn dan die van Betelgeuze. Door zijn veel grotere afstand – 7500 lichtjaar tegen 700 lichtjaar – zal deze supernova maar net de schijnbare helderheid van de planeet Venus kunnen evenaren. (EE)
Meer informatie:
→ A watched star never explodes... or does it?
Met behulp van ESO’s Very Large Telescope (VLT) hebben astronomen het unieke afzwakken van Betelgeuze, een rode superreuzenster in het sterrenbeeld Orion, vastgelegd. De prachtige nieuwe opnamen van het oppervlak van de ster laten zien dat de rode superreus niet alleen minder licht geeft, maar ook van vorm lijkt te veranderen. Betelgeuze is een opvallend lichtbaken aan de nachthemel, maar eind vorig jaar begon hij af te zwakken. Op het moment van schrijven heeft Betelgeuze nog ongeveer 36 procent van zijn normale helderheid – een verandering die zelfs met het blote oog opvalt. Astronomie-fans en wetenschappers willen maar al te graag het fijne van dit ongekende gedrag weten. Een team onder leiding van Miguel Montargès, astronoom aan de KU Leuven, heeft de ster sinds december waargenomen met ESO’s Very Large Telescope, om erachter te komen waarom diens helderheid afneemt. Een van de eerste resultaten van deze nieuwe campagne is een prachtige nieuwe opname van het oppervlak van Betelgeuze, die eind vorig jaar is gemaakt met het SPHERE-instrument. Toevallig had het team de ster ook in januari 2019 al met SPHERE waargenomen, voordat deze zwakker werd, wat een voor-en-na-beeld van Betelgeuze heeft opgeleverd. De opnamen, gemaakt in zichtbaar licht, laten goed zien welke veranderingen in helderheid en in schijnbare vorm de ster ondergaat. Net als alle rode superreuzen zal Betelgeuze ooit een supernova-explosie ondergaan. Maar astronomen denken niet dat het nu al zo ver is. Zij hebben andere theorieën die kunnen verklaren wat de veranderingen in vorm en helderheid op de SPHERE-beelden nu precies veroorzaakt. ‘De twee scenario’s waaraan we werken is dat het oppervlak afkoelt ten gevolge van ongewone stellaire activiteit of dat de ster stof onze kant op blaast’, zegt Montargès. ‘Natuurlijk is het wel zo dat onze kennis van rode superreuzen onvolledig is, en we nog middenin in het onderzoek zitten, dus er kan ons nog best een verrassing te wachten staan.’ Het ongelijkmatige oppervlak van Betelgeuze bestaat uit reusachtige convectiecellen die bewegen, krimpen en opzwellen. Daarnaast pulseert de ster ook als een kloppend hart, waardoor hij periodiek van helderheid verandert. Met ‘stellaire activiteit’ worden deze veranderingen in convectie en pulsatie in Betelgeuze bedoeld. Een andere nieuwe opname, verkregen met het VISIR-instrument van de VLT, toont het infrarode licht dat in december 2019 door het stof rond Betelgeuze werd uitgezonden. Deze waarnemingen zijn gedaan door een team onder leiding van Pierre Kervella van de Sterrenwacht van Parijs. De stofwolken, die op de VISIR-opname op vlammen lijken, ontstaan wanneer de ster materiaal de ruimte in blaast. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Het verste en meest ‘primitieve’ object in ons zonnestelsel dat bezoek heeft gehad van een ruimtesonde – het tweelobbige Kuipergordelobject Arrokoth (eerder bekend als Ultima Thule) – staat centraal in drie publicaties die in het wetenschappelijke tijdschrift Science zijn verschenen. Op nieuwjaarsdag 2019 kreeg Arrokoth bezoek van de Amerikaanse ruimtesonde New Horizons, die op een afstand van slechts een paar duizend kilometer langs zijn oppervlak vloog. Dat resulteerde al in mei 2019 in een aantal publicaties, maar die waren gebaseerd op minder dan tien procent van de gegevens die de ruimtesonde tijdens de scheervlucht had verzameld. De overige gegevens werden pas later in 2019 – stukje bij beetje – naar de aarde overgeseind. Bij de nu gepubliceerde artikelen is gebruik gemaakt van de volledige dataset. In een van de artikelen doen wetenschappers verslag van computersimulaties die meer inzicht geven in het ontstaan van Arrokoth. De resultaten wijzen erop dat de beide lobben van de ijsdwerg in elkaars nabijheid, maar los van elkaar zijn gevormd. Pas later hebben de twee zich met een snelheid van slechts enkele meters per seconde samengevoegd. Dat zou al heel vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel zijn gebeurd, mogelijk ten gevolge van de wrijving die de beide objecten ondervonden van het gas dat toen nog in de nevel rond de jonge zon aanwezig was. Een ander onderzoeksteam komt in zijn publicatie tot de conclusie dat de beide lobben van Arrokoth minder plat zijn, en dus een groter volume hebben, dan aanvankelijk werd aangenomen. Hun afmetingen zijn respectievelijk ongeveer 21x20x9 kilometer en 15x14x10 kilometer. Dat resulteert in een totaal volume van ruim 3200 kubieke kilometer – dertig procent meer dan eerdere schattingen aangaven. Anders dan de meeste andere objecten in ons zonnestelsel die van dichtbij zijn onderzocht vertoont Arrokoth weinig inslagkraters, waarvan de meeste nog geen kilometer groot zijn. Uit de gemeten kraterdichtheid leiden de onderzoekers af dat het oppervlak van de ijsdwerg de laatste 4 miljard jaar nauwelijks veranderd is. Dat wijst erop dat Arrokoth in een eigen, afzonderlijk deel van de zonnenevel is gevormd. De derde publicatie gaat in op de samenstelling, kleur en temperatuur van het oppervlak van Arrokoth. Dat oppervlak blijkt een gelijkmatige rode tint te vertonen en bedekt te zijn met methanolijs en complexe organische moleculen. Dat methanol is mogelijk ontstaan door de inwerking van kosmische straling op een mengsel van water en methaanijs. (EE)
Meer informatie:
→ A close-up of Arrokoth reveals how planetary building blocks were constructed
Burgerwetenschappers hebben een dubbelster opgespoord die uit twee zogeheten bruine dwergen bestaat. Dat zijn kleine sterren die niet genoeg massa hebben om energie op te wekken door middel van kernfusie, zoals onze zon dat doet. De ontdekking toont aan dat dit soort sterparen, ondanks hun grote onderlinge afstand en geringe massa’s, langdurig kunnen standhouden. Astronomen gingen ervan uit dat bruine dwergen op onderlinge afstanden van miljarden kilometers mettertijd uiteen zouden drijven. De ontdekking is gedaan in het kader van het project ‘Backyard Worlds: Planet 9’. Daarbij kan iedereen die over een computer en een internetaansluiting beschikt opnamen van NASA’s infraroodsatelliet WISE afspeuren om onbekende hemelobjecten op te sporen. Aan het project doen meer dan 50.000 mensen mee. In juni 2018 ontdekten deelnemers een merkwaardig tweetal: een zwak en een iets helderder object die zich opvallend snel verplaatsten ten opzichte van verre achtergrondsterren. Vervolgonderzoek met een grote telescoop in Chili heeft laten zien dat het zwakke object een zeer koele bruine dwerg is, en het andere object een iets warmer exemplaar. Bovendien blijkt uit gegevens van de Europese Gaia-satelliet dat beide slechts 78 lichtjaar van de aarde verwijderd zijn. Hieruit kan worden afgeleid dat de koele bruine dwerg ongeveer 34 keer zoveel massa heeft als de planeet Jupiter. De massa van het warmere exemplaar is ruim tweemaal zo groot. Hun onderlinge afstand bedraagt 51 miljard kilometer (ruim 300 keer de afstand aarde-zon). De bijzondere dubbelster is naar schatting een paar miljard jaar oud. Daarmee is het de oudste in zijn soort. Hoe de twee bruine dwergen erin zijn geslaagd om zo lang bij elkaar te blijven, is nog onduidelijk. (EE)
Meer informatie:
→ Citizen scientists discover rare cosmic pairing
In de prille begintijd van ons zonnestelsel wemelde het van de rondzwervende planetaire bouwstenen oftewel ‘planetesimalen’. Nieuw onderzoek laat zien dat dit grote gevolgen kan hebben gehad voor de samenstelling van Mars. En dat kan weer betekenen dat de vorming van deze planeet langer heeft geduurd dan doorgaans wordt aangenomen (Science Advances, 12 februari). Een van de openstaande vraagstukken in de planeetwetenschap is hoe de planeet Mars is gevormd, en in welke mate zijn vroege ontwikkeling is beïnvloed door botsingen met planetesimalen. De belangrijkste sporen van deze inslagen zijn allang uitgewist, maar gelukkig kunnen planeetwetenschappers wel beschikken over een paar honderd brokstukken van Mars die als meteorieten op aarde zijn beland. Deze Marsmeteorieten zijn ontsnapt bij recentere inslagen op de planeet. Marsmeteorieten vertonen grote variaties in wolfraam en platina. Tijdens de vorming van een planeet hebben deze ‘ijzerminnende’ elementen de neiging om vanuit de mantel naar de kern van de planeet te migreren. Het feit dat Marsmeteorieten desondanks radioactieve isotopen van wolfraam en platina bevatten bewijst dat er ook na de vorming van de kern van de planeet nog planetesimalen op zijn oppervlak zijn ingeslagen. Hierdoor is het in principe mogelijk om, met behulp van radioactieve dateringsmethoden, vast te stellen wanneer de vorming van Mars was afgerond. Op basis van de onderlinge verhoudingen van de wolfraamisotopen in Marsmeteorieten meenden planeetwetenschappers te weten dat de ‘groei’ van Mars niet meer dan twee tot vier miljoen jaar heeft geduurd. Nieuwe computersimulaties laten echter zien dat inslaande planetesimalen ervoor kunnen hebben gezorgd dat de mantel van Mars een niet-homogene structuur had. Hierdoor kunnen de concentraties ijzerminnende elementen sterke lokale afwijkingen hebben vertoond. Een en ander betekent dat de radioactieve dateringsmethoden die zijn gebruikt om de vormingsgeschiedenis van Mars te reconstrueren niet betrouwbaar zijn. Grote, vroege inslagen kunnen de balans van wolfraamisotopen danig hebben verstoord. Hierdoor kan de geboorte van de planeet vijf tot tien keer langer hebben geduurd dan gedacht. (EE)
Meer informatie:
→ SwRI models hint at longer timescale for Mars formation
Drie sterrenkundigen van de Universiteit Leiden hebben aangetoond dat er tussen bekende, ongevaarlijk geachte planetoïden, toch ruimterotsblokken zitten die in de toekomst met de aarde kunnen botsen. Ze deden hun onderzoek met behulp van een kunstmatig neuraal netwerk. De resultaten zijn geaccepteerd voor publicatie in het vakblad Astronomy & Astrophysics. De onderzoekers berekenden met behulp van een supercomputer de banen van de zon, de planeten en de ruimterotsen in de komende tienduizend jaar. Daarna volgden ze de banen weer terug in de tijd terwijl ze planetoïden lanceerden vanaf het aardoppervlak. Uiteindelijk maakten ze zo een database van hypothetische planetoïden waarvan de onderzoekers weten dat die op het aardoppervlak landen. Sterrenkundige en simulatie-expert Simon Portegies Zwart (Universiteit Leiden) legt uit: ‘Als je de klok terugdraait, zie je de bekende ruimterotsen weer op aarde terechtkomen. Zo kun je een bibliotheek maken van de banen van op aarde neergekomen planetoïden.’ De bibliotheek van planetoïden diende vervolgens als trainingsmateriaal voor het neurale netwerk. De eerste serie berekeningen werd uitgevoerd op de nieuwe Leidse supercomputer ALICE. Het uiteindelijke neurale netwerk draait op een eenvoudige laptop. De onderzoekers noemen hun methode Hazardous Object Identifier (HOI). Het neurale netwerk kan de bekende aardscheerders goed herkennen. Daarnaast identificeert HOI ook een aantal gevaarlijke objecten die eerder niet als zodanig zijn aangemerkt. Zo ontdekte HOI elf planetoïden die tussen het jaar 2131 en 2923 dichterbij dan tien keer de afstand aarde-maan komen en groter zijn dan honderd meter in doorsnee. Dat deze planetoïden niet eerder als potentieel gevaarlijk zijn aanmerkt, komt doordat de banen van deze planetoïden zo chaotisch zijn. Daardoor worden ze niet opgemerkt door de huidige software van ruimtevaartorganisaties die gebaseerd is op kansberekeningen en op dure uitgebreide simulaties. De onderzoekers hopen dat in de toekomst een kunstmatig neuraal netwerk gebruikt kan worden om mogelijk gevaarlijke objecten op te sporen. Zo’n methode is veel sneller dan de traditionele methodes van ruimtevaartorganisaties. Door planetoïden-op-ramkoers eerder op te merken, zo zeggen de onderzoekers, kunnen organisaties eerder een strategie bedenken om een inslag te voorkomen.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Wetenschappers van het Rochester Institute of Technology hebben een pasgeboren zware planeet ontdekt die zich dichter bij de aarde bevindt dan andere planeten van dit type. De baby-reuzenplaneet, die 2MASS 1155-7919 b wordt genoemd, maakt deel uit van een losse verzameling van jonge sterren in het sterrenbeeld Kameleon. Dat wordt afgeleid uit gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia, die laten zien dat de planeet met een van de sterren van de jonge sterrenhoop mee beweegt. Ook zijn beide even ver van de aarde verwijderd: ongeveer 330 lichtjaar. Het zwakke, koele object, dat tien keer zoveel massa heeft als de planeet Jupiter, is met een geschatte ouderdom van 5 miljoen jaar naar astronomische maatstaven heel jong. De planeet draait op een afstand van 90 miljard kilometer om zijn moederster. Het is pas voor de vierde of vijfde keer dat een reuzenplaneet op zo’n grote afstand van een ster is ontdekt. Hoe deze jonge reuzenplaneet zo ver van zijn moederster is terechtgekomen, is nog een raadsel. Theoretisch laat zich dat moeilijk begrijpen, omdat op zo’n grote afstand normaal gesproken te weinig ‘bouwmateriaal’ aanwezig is voor de vorming van planeten van dit kaliber. (EE)
Meer informatie:
→ RIT scientists discover the nearest-known ‘baby giant planet’
Een groot internationaal onderzoeksteam, met onder anderen Jason Hessels (UvA/ASTRON), heeft een ‘snelle radioflitser’ ontdekt die een vaste cyclus vertoont. Verreweg de meeste snelle kosmische radioflitsen die tot nu toe zijn ontdekt, zijn maar éénmaal waargenomen. En de weinige ’repeterende’ radioflitsers die al bekend waren, vertonen geen opvallende regelmaat. Snelle radioflitsen zijn, zoals hun naam al aangeeft, korte stoten van radiostraling. Omdat ze uit willekeurige richtingen komen en maar een fractie van een seconde duren, laten ze zich moeilijk opsporen en onderzoeken. De eerst werd pas in 2007 opgemerkt. De nu ontdekte repeterende radioflitser is ontdekt met het Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME) – een radiotelescoop die in Canada staat opgesteld. Nadat de eerste radioflits van dit object – FRB 180916.J0158+65 – was gedetecteerd, ontdekten de astronomen dat CHIME al eerder flitsen van deze bron had geregistreerd. De verdeling van de radioflitsen van FRB 180916.J0158+65 vertoont een regelmatig patroon. Steeds is er vier dagen achtereen ongeveer elk uur een radioflits te zien, gevolgd door een radiostilte van zestien dagen. Dat repeterende patroon kan erop wijzen dat de bron van deze radioflitsen een hemellichaam is dat om bijvoorbeeld een ster draait. Zijn signalen zouden dan wegvallen wanneer het achter de ster langs trekt. Dat verklaart echter niet waarom het object zulke regelmatige flitsen produceert. Het zou daarom ook kunnen zijn dat de bron van FRB 180916.J0158+6 een roterend hemellichaam is waarvan de draaias een precessiebeweging maakt. Hoe dan ook: de nu ontdekte snelle radioflitser bevindt zich in een spiraalvormig sterrenstelsel op de relatief kleine afstand van 500 miljoen lichtjaar. Met een beetje geluk zal het met toekomstige technieken mogelijk zijn om het object aan te wijzen dat de korte stoten radiostraling produceert. (EE)
Meer informatie:
→ Fast radio burst with steady 16-day cycle observed
Hoewel zij de op twee na grootste planetoïde van ons zonnestelsel is, is Pallas sinds haar ontdekking in 1802 eigenlijk altijd een beetje een raadsel gebleven. Vanwege haar ongewone omloopbaan, die schuin op het vlak van de planeten staat, is zij nooit door een ruimtesonde bezocht. En ook ontbrak het aan detailrijke telescoop-opnamen. Tot nu toe dan, want in Nature Astronomy zijn nu duidelijke beelden van Pallas gepubliceerd. De beelden zijn vastgelegd met het adaptief-optische systeem SPHERE van de Europese Very Large Telescope (VLT). Dit systeem corrigeert de beeld-vertroebelende werking van de aardatmosfeer. Op die manier kunnen opnamen worden verkregen die eruitzien alsof ze met een ruimtetelescoop zijn gemaakt. De VLT-opnamen tonen een min of meer rond object dat bezaaid is met kraters. En daar zitten opvallend veel exemplaren van meer dan 30 kilometer tussen. Volgens de astronomen die de beelden hebben gepubliceerd heeft dat waarschijnlijk te maken met de sterk gehelde en ook relatief langgerekte omloopbaan van Pallas. Deze leidt ertoe dat botsingen met kleinere soortgenoten relatief vaak met hoge snelheden gepaard gaan. Voor het overige oogt Pallas vrij normaal, met uitzondering van een heldere plek op haar oppervlak. Dat zou een zoutafzetting kunnen zijn, zoals die ook op de allergrootste planetoïde – de dwergplaneet Ceres – te vinden zijn. Een ander verschil met Ceres lijkt te zijn dat de korst van Pallas minder water bevat. Dat blijkt onder meer uit de relatief hoge dichtheid van Pallas. (EE)
Meer informatie:
→ Dimpled Like A Golf Ball, The Very Large Telescope Reveals the Cratered Surface of Pallas
Honderden kilo’s aan maanstenen brachten de Apollo-astronauten vijftig jaar geleden naar de aarde. Maar veel van dat kostbare materiaal ligt nog veilig opgeslagen in de kluizen van NASA. Zelfs voor serieuze onderzoekers liggen maanstenen dus niet voor het grijpen. Maar dankzij een nieuwe techniek heb je als wetenschapper soms al genoeg aan één stofkorreltje van de maan (Meteoritics & Planetary Science). De techniek – atoomsondetomografie of (in het Engels) kortweg APT – wordt normaal gesproken door materiaalwetenschappers ingezet voor het verbeteren van industriële processen zoals de productie van dunne staal- en nanodraden. Maar je kunt haar ook toepassen op een minuscuul stukje maan. Met behulp van APT heeft promovendus Jennika Greer van de universiteit van Chicago daarin sporen van ruimte-erosie (door de inwerking van kosmische straling), ijzer, water en helium kunnen aantonen. Bij haar onderzoek heeft Greer het stofkorreltje bestookt met een laser. De atomen die daarbij vrijkwamen troffen een detectorplaat. Aan de tijd die zij nodig hadden om de detector te bereiken kon worden afgelezen om welke atomen het ging: zware atomen, zoals ijzer, kwamen later aan dan lichte, zoals waterstof. Op die manier kon – atoom voor atoom – de driedimensionale structuur van het maanstof worden gereconstrueerd. Aardig detail is dat voor dit onderzoek niet eens het hele stofkorreltje van de maan is gebruikt: het grootste deel ervan is nog over. De wetenschappers denken dat de techniek vooral heel handig is voor het schaarse materiaal dat planetoïdenmissies zoals Hayabusa2 en OSIRIS-REx binnenkort op aarde zullen afleveren. Met behulp van ATP kan bijvoorbeeld goed onderscheid worden gemaakt tussen materiaal dat wél en materiaal dat niét langdurig heeft blootgestaan aan ruimte-erosie. (EE)
Meer informatie:
→ One small grain of moon dust, one giant leap for lunar studies
Tijdens de twee jaar dat hij door de Europese ruimtesonde Rosetta van dichtbij werd bespied blijkt komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko duidelijk van kleur te zijn veranderd. Dat blijkt uit een grote inventarisatie van Rosetta-gegevens, waarvan de resultaten in het tijdschrift Nature zijn gepubliceerd. De kleurveranderingen houden verband met de uitwisseling van waterijs tussen het oppervlak en de coma van de komeet. Toen Rosetta in 2014 bij komeet 67P arriveerde, was deze nog ver verwijderd van de zon. Zijn oppervlak was bedekt met lagen stof en er was er weinig ijs te zien. Hierdoor zag hij er roodachtig uit. Op een gegeven moment passeerde de komeet echter de ‘vorstgrens’, die op ongeveer 450 miljoen kilometer van de zon ligt. Alles binnen deze afstand wordt zodanig opgewarmd door de zon dat waterijs gaat sublimeren (in dampvorm overgaat). Daarop registreerde het VIRTIS-instrument van Rosetta een kleurverandering bij de komeet. Door de sublimatie van het ijs werden stofdeeltjes de ruimte in geblazen, en kwam het onderliggende ‘verse’ ijs bloot te liggen. Als gevolg daarvan werd de komeetkern blauwer. In de coma – de ijle atmosfeer – van de komeet gebeurde het omgekeerde. Aanvankelijk bestond deze voornamelijk uit ijsdeeltjes, waardoor hij blauwachtig leek. Maar toen de stofuitstoot van de komeetkern op gang kwam, werd hij steeds roder. Vanaf het moment dat Rosetta zich weer van de zon begon te verwijderen, werden de rollen weer omgedraaid: zijn kern werd roder en zijn coma blauwer. Spectrale gegevens laten zien dat de rode tinten op en rond de komeet door organische moleculen worden veroorzaakt. Dat zijn grote, koolstofhoudende moleculen. Om welke soorten het precies gaat, is echter nog onduidelijk. Daarvoor zouden bodemmonsters van de komeet naar de aarde moeten worden gebracht. (EE)
Meer informatie:
→ Rosetta and the chameleon comet
Een internationaal team van astronomen heeft een opvallend massarijk sterrenstelsel ontdekt dat al bestond toen het heelal pas 1,8 miljard jaar oud was. Opvallend genoeg produceert het stelsel, XMM-2599, geen nieuwe sterren meer. Dat er 1,8 miljard jaar na de oerknal al van zulke ultrazware sterrenstelsels bestonden, komt niet echt als een verrassing. Hun bestaan wordt ook ‘voorspeld’ door computermodellen. Diezelfde modellen voorspellen ook dat zulke stelsels actieve ‘sterfabrieken’ zijn. De waarnemingen laten zien dat dit laatste oorspronkelijk ook voor XMM-2599 moet hebben gegolden. Op het hoogtepunt van zijn activiteit moet hij jaarlijks meer dan duizend zonsmassa’s aan sterren hebben geproduceerd. Ter vergelijking: onze Melkweg vormt ongeveer één nieuwe ster per jaar. Onduidelijk is nog waarom XMM-2599 geen nieuwe sterren meer maakt. Mogelijk betekent het dat de aanvoer van gas uit de ruimte tot stilstand is gekomen. Maar het zou ook kunnen dat het superzware zwarte gat dat vrijwel zeker in zijn kern schuilgaat is ‘ontwaakt’ en een rem op de stervorming heeft gezet door het nog aanwezige gas uit het stelsel weg te blazen. Ook de toekomst van het ‘monsterstelsel’ is onzeker. Het is denkbaar dat het mettertijd kleinere stelsels om zich heen verzamelt, en in het middelpunt van een grote cluster komt te staan. Maar het is ook mogelijk dat het een eenling blijft. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers discover unusual monster galaxy in the very early universe
Astronomen hebben, met behulp van de ALMA-radiotelescoop in het noorden van Chili, een merkwaardige gaswolk ontdekt die het resultaat is van een confrontatie tussen twee sterren. De ene ster is zó groot geworden dat hij de andere overspoelde. In reactie daarop spiraalde deze laatste naar zijn begeleider toe, waardoor die zijn buitenste lagen verloor. Net als mensen veranderen sterren naarmate ze ouder worden, en uiteindelijk sterven ze. Bij sterren zoals de zon leidt dit ertoe dat ze, nadat alle waterstof in hun kern is verbruikt, opzwellen tot een grote, heldere rode reuzenster. Uiteindelijk zal ook de stervende zon haar buitenste lagen afstoten, waarna alleen haar kern overblijft: een hete, compacte ster die ‘witte dwerg’ wordt genoemd. In het stersysteem HD101584 is dit ‘stervensproces’ vroegtijdig afgerond doordat de opzwellende rode reus in kwestie een nabije lichte begeleidende ster heeft verzwolgen. Dat veroorzaakte een uitbarsting van de grotere ster, waarbij deze zijn buitenste gaslagen afstootte en zijn kern open en bloot achterbleef. Het onderzoeksteam denkt dat de complexe structuur van de gasnevel rond HD101584 te wijten is aan de spiraalbeweging van de kleinere ster, en datzelfde geldt ook voor de jets van gas die zich tijdens dit proces hebben ontwikkeld. Deze jets brachten de doodsteek toe aan de toch al zwaar gehavende gaslagen van de rode reus. Ze baanden zich een weg door het eerder uitgestoten materiaal, waardoor opvallende ringen van gas en heldere blauwachtige en roodachtige ‘klonten’ in de nevel ontstonden. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
De twee buitenste planeten van ons zonnestelsel, Uranus en Neptunus, hebben ongeveer dezelfde massa en samenstelling, maar vertonen ook opvallende verschillen. Planeetwetenschappers van de universiteit van Zürich denken daar een verklaring voor te hebben. De meest opvallende verschillen tussen de twee verre planeten hebben betrekking op de stand van hun rotatie-as en hun manenstelsels. Zo staan Uranus en het baanvlak van zijn grote satellieten bijna haaks op het hoofdvlak van het zonnestelsel, waardoor de planeet ten opzichte van de zon een retrograde (‘tegendraadse’) rotatie vertoont. Voor het overige vertoont het manenstelsel van Uranus echter een grote regelmaat, wat erop wijst dat zijn belangrijkste manen uit een ‘puinschijf’ zijn ontstaan – net als de maan van de aarde. De omloopbaan van Triton, de grootste maan van Neptunus, maakt daarentegen een grote hoek met het evenaarsvlak van de planeet. Dat geeft aan dat het om een ingevangen object gaat, waarschijnlijk afkomstig uit de Kuipergordel. Volgens de wetenschappers zijn beide toestanden mogelijk veroorzaakt door een botsing met een planeet van één tot drie aardmassa’s. Hun computersimulaties laten zien dat het geval Uranus het gevolg kan zijn van een schampende botsing. Die zou ertoe leiden dat de planeet heel schuin komt te staan, maar het planeetinwendige onverstoord blijft. Bij Neptunus zou juist sprake zijn geweest van een frontale botsing. Daarbij ontstond geen puinschijf rond de planeet, wat het ontbreken van andere grote manen verklaart. Ook zou zo’n grote inslag de inwendige structuur van de planeet verstoren, wat weer in overeenstemming is met het feit dat Neptunus sterkere inwendige warmtestromen vertoont dan zijn buurman. (EE)
Meer informatie:
→ Why Uranus and Neptune are different
Het ijzige ‘hart’ van bevroren stikstof op het oppervlak van Pluto zorgt mogelijk voor ‘tegendraadse’ atmosferische stromingen op deze verre dwergplaneet. Dat blijkt uit nieuw onderzoek waarvan de resultaten in het tijdschrift Journal of Geophysical Research: Planets zijn gepubliceerd. Sputnik Planitia, zoals de hartvormige ijsvlakte op Pluto wordt genoemd, is een drie kilometer diep bekken waarin bijna de hele stikstofvoorraad van Pluto ligt opgeslagen. Overdag verdampt het bovenste laagje van het stikstof, om ’s nachts weer als ijs neer te slaan. Daarbij ontstaan winden die warmte en ijs- en stofdeeltjes meevoeren. Een en ander blijkt uit computermodellen waarmee wetenschappers het weer in de ijle dampkring van Pluto hebben nagebootst. Deze modellen laten zien dat winden op meer dan 4 kilometer boven het oppervlak van Pluto bijna altijd westwaarts waaien – tegen de rotatie van de dwergplaneet in. Tegelijkertijd is er aan de westkant van Sputnik Planitia sprake van een sterke noordelijke stroming, die deel uitmaakt van een windcirculatie. De daar aanwezige hoge bergen zorgen ervoor dat de koude lucht niet uit het bekken kan ontsnappen. De voorspelde windpatronen zouden de verklaring kunnen zijn voor het bestaan van de donkere vlakten en windstrepen ten westen van Sputnik Planitia. Die zouden niet alleen het gevolg kunnen zijn van stofafzettingen, maar ook van de opwarming en/of erosie die de luchtstromen veroorzaken. (EE)
Meer informatie:
→ Pluto’s Icy Heart Makes Winds Blow
In de ionosfeer van de planeet Mars, een laag in de atmosfeer die 120 kilometer boven het planeetoppervlak begint en op een hoogte van 250 kilometer eindigt, ontstaan geregeld kortstondige concentraties van plasma (geïoniseerde atomen en moleculen). Dat blijkt uit onderzoek met de Amerikaanse Marssonde MAVEN (Nature Astronomy, 3 februari). Zulke plasmaconcentraties, die E-lagen worden genoemd, komen ook voor in de aardatmosfeer. Ze hebben de eigenschap dat ze radiosignalen als een soort spiegels weerkaatsen. Dat kan er bijvoorbeeld toe leiden dat lokale radiozenders, bijvoorbeeld die van vliegvelden, worden verstoord door verder weg gelegen zenders. Ook de radarapparatuur die wordt gebruikt om het vliegverkeer te monitoren heeft er last van. De aardse E-lagen laten zich moeilijk onderzoeken, omdat ze op onverwachte momenten ontstaan en weer verdwijnen. En dat gebeurt dan ook nog op hoogten (60-1000 km) die zowel voor vliegtuigen als satellieten onbereikbaar zijn. Bij het onderzoek van de aardatmosfeer wordt daarom gebruik gemaakt van ballistische raketten, maar die kunnen geen langdurige metingen doen. De E-lagen op Mars ontstaan zo hoog in diens atmosfeer dat MAVEN er dwars doorheen vliegt. Opvallend genoeg laat het nieuwe onderzoek zien dat er in de ionosfeer van Mars ook gebieden zijn waar langdurig heel weinig plasma te vinden is. De plasmaconcentraties en -tekorten zijn waarschijnlijk het gevolg van interacties tussen geladen deeltjes in de ionosfeer met het magnetische veld van de planeet. In de ionosfeer van de aarde zijn tot nu toe geen E-leemten waargenomen. Hoe dat komt is onduidelijk, maar mogelijk is het simpelweg een gevolg van het feit dat de ionosfeer van de aarde zo moeilijk toegankelijk is. (EE)
Over ruim een week, op maandag 10 februari om 5.03 uur Nederlandse tijd, hoopt het Europese ruimteagentschap ESA – na enig uitstel – een nieuwe ruimtesonde voor zonneonderzoek te lanceren: de Solar Orbiter. De ruimtesonde zal de eerste zijn die twee delen van de zon kan bekijken die we vanaf de aarde niet kunnen waarnemen: de beide polen. De verwachting is dat boven- en onderkant van de zon er heel anders uitzien dan de ‘zijkant’. De polen van de zon zijn de plekken waar de zogeheten coronale gaten ontstaan. Dat zijn twee enorme gebieden in het buitenste deel van de atmosfeer van de zon, die een lagere temperatuur en dichtheid hebben dan hun omgeving. Via deze ‘gaten’ ontsnappen deeltjes afkomstig uit het inwendige van de zon naar de ruimte. Solar Orbiter zal dit proces nader gaan onderzoeken. Het doel ervan is om meer te weten te komen over de uitbarstingen die onze zon produceert. Bij deze uitbarstingen komen soms grote aantallen energierijke deeltjes onze kant op, die satellieten kunnen beschadigen en zelfs storingen kunnen veroorzaken in stroomnetten op aarde. De Solar Orbiter is uitgerust met vier telescopen die in verschillende golflengtegebieden opnamen maken. Daarnaast zijn er nog zes meetinstrumenten die de zonnewind en de magnetische velden in de omgeving in de gaten houden. Met behulp van de zwaartekracht van de planeten aarde en Venus zal de nieuwe ruimtesonde eerst in een normale elliptische omloopbaan worden gebracht. Deze voert hem over precies een jaar tot op 75 miljoen kilometer van de zon – de helft van de afstand zon-aarde. In oktober 2022 volgt nog een passage op 45 miljoen kilometer. Verdere ‘zwaartekrachtsslingers’ van Venus moeten er uiteindelijk voor zorgen dat de omloopbaan schuin op het vlak van zon en planeten komt te staan. Pas dan – het is inmiddels voorjaar 2025 – krijgt de Solar Orbiter zicht op de polen van de zon. (EE) [Update 10 februari: De lancering is geslaagd]
Meer informatie:
→ Flying solo
Het is een internationaal team van wetenschappers gelukt om aan te tonen dat een in 1999 ontdekte witte dwergster de ruimtetijd in zijn omgeving meesleept (Science, 31 januari). Eerder was dit zogeheten Lense-Thirring-effect, ook wel ‘frame-dragging’ genoemd, al waargenomen bij satellieten die om de aarde draaien. Het verschijnsel komt voort uit de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. De witte dwergster maakt deel uit van een dubbelster in het zuidelijke sterrenbeeld Musca (Vlieg). Hij is de begeleider van pulsar J1141-6545 – een rondtollende neutronenster die regelmatige pulsen van radiostraling uitzendt. De twee ‘sterren’ – in feite de compacte restanten van uitgedoofde sterren – zijn niet veel meer dan een miljoen kilometer van elkaar verwijderd en draaien om hun gemeenschappelijke zwaartepunt. Theoretische modellen geven aan dat de witte dwerg eerder is ontstaan dan de pulsar. Een belangrijke voorspelling van deze modellen is dat er vóór de supernova-explosie die tot de vorming van de pulsar leidde massa-overdracht moet hebben plaatsgevonden tussen de stellaire voorganger van de pulsar en de witte dwerg. Als gevolg daarvan zou de witte dwerg steeds sneller zijn gaan draaien. Om deze voorspelling te toetsen, wilden astronomen graag weten hoe snel de witte dwerg om zijn as draait. Doorgaans gebeurt dit door het spectrum van zo’n ster te onderzoeken. Maar het spectrum van de witte dwerg is dermate zwak, dat dit niet goed lukt. Het Lense-Thirring-effect biedt uitkomst. Bij de aarde zorgt het ervoor dat de omloopbanen van satellieten die om onze planeet cirkelen een beetje worden meegesleept door de aardrotatie. Hierdoor maakt het baanvlak van een satelliet op een hoogte van 6000 kilometer een trage maar meetbare draaibeweging van ongeveer 0,0000086 graden per jaar. Iets vergelijkbaars gebeurt bij de witte dwerg en de pulsar die om elkaar wentelen. Weliswaar is het effect in dit geval nog een miljoen keer zwakker dan bij de satellieten die om de aarde draaien, maar daar staat tegenover dat de pulsen van de pulsar met uiterst regelmatige tussenpozen optreden. Hierdoor kon de baanbeweging van dit object twintig jaar achtereen heel nauwkeurig worden gemeten met een radiotelescoop in Australië. Een nauwkeurige analyse van de pulsmetingen heeft nu laten zien dat het baanvlak van de dubbelster in de loop van die twintig jaar inderdaad een stukje is gedraaid. Ervan uitgaande dat dit het gevolg is van het Lense-Thirring effect, kan daaruit worden afgeleid dat de begeleidende witte dwerg ongeveer eens in de 100 seconden om zijn as tolt. En dat bevestigt dat de stellaire voorloper van de pulsar een aanzienlijke hoeveelheid materie aan de witte dwerg heeft overgedragen. (EE)
Meer informatie:
→ Fast Rotating White Dwarf Drags Space-Time in Cosmic Dance
Zojuist zijn de eerste opnamen gepresenteerd van de Daniel K. Inouye Solar Telescope, een nieuwe grote zonnetelescoop op het Hawaïaanse eiland Maui. De haarscherpe foto’s en video’s geven een gedetailleerd beeld van het dynamische oppervlak van de zon, waar grote bellen van ziedend hete plasma opduiken om, na afkoeling, terug de diepte in te zakken. Daarnaast is de Inouye-zonnetelescoop ook in staat om de magnetische velden in de corona – de buitenste atmosfeer – van de zon in kaart te brengen. Dat is de plek waar zich grote uitbarstingen afspelen die gevolgen kunnen hebben voor het leven op aarde. Een van de doelen van het moderne zonneonderzoek is om dit soort explosieve verschijnselen op de zon voorspelbaar(der) te maken. De telescoop staat op de top van de drie kilometer hoge schildvulkaan Haleakala, waar relatief weinig hinder is van atmosferische turbulenties. Hij is uitgerust met een 4 meter grote hoofdspiegel en is daarmee de grootste zonnetelescoop ter wereld. Omdat bij het bundelen van zonlicht enorm veel warmte wordt gegenereerd, is de telescoop voorzien van een speciaal koelsysteem. Meer dan elf kilometer aan buizen verdelen de koelvloeistof door het observatorium, die deels wordt gekoeld met ijs dat ‘s nachts ter plekke wordt gemaakt. De behuizing van de telescoop is bedekt met dunne koelplaten, voorzien van luiken – voorzieningen die de binnentemperatuur moeten stabiliseren. Verder maakt de zonnetelescoop gebruik van een geavanceerde adaptieve optiek, die het vertroebelende effect van de aardatmosfeer tegengaat. Al met al moet dit binnen vijf jaar meer informatie over onze zon opleveren dan er sinds de eerste telescoopwaarnemingen in 1612 is verzameld. (EE)
Meer informatie:
→ NSF’s Newest Solar Telescope Produces First Images
In persberichten over de zon wordt vaak geschreven over grote uitbarstingen op de zon, die riskant kunnen zijn voor de aarde. Maar hoe vaak komen zulke ‘zonnestormen’ eigenlijk voor? Onderzoekers van de Universiteit van Warwick zijn in magnetische archieven gedoken om die vraag te beantwoorden. Hun analyse laat zien dat ernstige zonnestormen zo ongeveer eens in de vier jaar optreden, en gevaarlijke zonnestormen eens in de 150 jaar. Een van de manieren om dit ‘ruimteweer’ in de gaten te houden, is door veranderingen in het magnetische veld op het aardoppervlak waar te nemen. Dat gebeurt sinds een jaar of zestig systematisch en nauwkeurig, maar oudere waarnemingen zijn schaarser en vooral ook minder betrouwbaar. In dit geval hebben de onderzoekers gebruik gemaakt van de zogeheten ‘aa geometrische index’. Deze is gebaseerd op de magnetische gegevens van twee specifieke waarneemstations aan weerskanten van de aarde (in Engeland en Australië). Beide verzamelen al 150 jaar gegevens over het aardmagnetische veld, maar de nauwkeurigheid ervan is beperkt. Bij hun analyse hebben de Britse wetenschappers daarom voor elk jaar het gemiddelde genomen van de bovenste paar procent van de aa-index. Op die manier kon een schatting worden gemaakt van de aantallen ernstige (42) en gevaarlijke (6) zonnestormen die de afgelopen 150 jaar zijn opgetreden. De vermoedelijk zwaarste zonnestorm in recente tijden – de Carrington-storm van 1859 – viel net buiten het onderzoek. Doorgaans duurt een zonnestorm maar een paar dagen, maar hij kan onze moderne technologie enorm verstoren. In uitzonderlijke gevallen kan er stroomuitval optreden, wordt het luchtvaartverkeer verstoord en kunnen GPS- en telecommunicatiesystemen uitvallen. (EE)
Meer informatie:
→ Likelihood of space super-storms estimated from longest period of magnetic field observations
Zes weken na de lancering van ESA-satelliet Cheops, die exoplaneten gaat onderzoeken, heeft de vluchtleiding de ‘lenskap’ van de telescoop opengeklapt. Dankzij deze onomkeerbare handeling kan Cheops nu ook daadwerkelijk de sterrenhemel waarnemen. Het hoofddoel van de Cheops-missie is het waarnemen van nabije, heldere sterren waarvan al bekend is dat er planeten omheen draaien. De satelliet zal gaan onderzoeken welke van deze exoplaneten van ons uit gezien periodiek voor hun ster langs schuiven. Uit de hoeveelheid sterlicht die daarbij wordt tegengehouden, kan worden afgeleid hoe groot de planeet in kwestie is. De komende weken zal Cheops’ detector uitgebreid worden getest, om er zeker van te zijn dat hij naar behoren werkt (EE)
Meer informatie:
→ Cheops opens its eye to the sky
Het raadsel van een uitzonderlijk heldere supernova-explosie die in 2006 werd waargenomen lijkt opgelost. Een nauwgezet onderzoek van het spectrum van de supernova, die bekendstaat als SN 2006gy, laat zien dat bij de explosie ongeveer een derde zonsmassa aan ijzer is vrijgekomen (Science, 24 januari). Bij normale supernova-explosie komt ook ijzer vrij, maar niet in zulk grote hoeveelheden. Op zoek naar een verklaring heeft een onderzoeksteam van het Max-Planck-Institut für Astrophysik een reeks computersimulaties uitgevoerd, om zo de spectrale eigenschappen van SN 2006gy te reproduceren. Daarbij hebben de astronomen vastgesteld dat bij supernova-explosies van type Ia – exploderende witte dwergsterren – de waargenomen hoeveelheid ijzer kan vrijkomen. Maar doorgaans zijn supernova’s van dit type honderd keer zwakker dan SN 2006gy. Er moet dus iets bijzonders aan de hand zijn geweest. De computersimulaties laten zien dat een supernova van type Ia wordt versterkt wanneer de schokgolf van de explosie in botsing komt met gas in de omgeving. Het meest plausibele scenario lijkt te zijn dat SN 2006gy begon als een dubbelster, bestaande uit een witte dwerg die op geringe afstand om een zwaardere, waterstofrijke ster cirkelde. Toen deze laatste opzwol – sterren van dit type kunnen groter worden dan de afstand zon-aarde – raakte de witte dwerg in diens atmosfeer verzeild en spiraalde hij naar het centrum van de ster. Tijdens dat proces verdwenen de buitenste lagen van de ster de ruimte in. Op het moment dat de witte dwerg de kern van de begeleidende ster bereikte, vond de supernova-explosie plaats. De daarbij optredende schokgolf stuitte op de eerder uitgestoten gasschil, en dat verklaart de kolossale hoeveelheid licht van de supernova. (EE)
Meer informatie:
→ Progress in Understanding the Brightest Explosions in the Universe
Een ‘primitieve’ ster met de aanduiding J0815+4729 blijkt (relatief) grote hoeveelheden zuurstof in zijn atmosfeer te hebben. Tot die conclusie komt een internationaal team van astronomen dat de ster heeft onderzocht met de Keck I-telescoop op Hawaï (Astrophysical Journal Letters, 21 januari). Zuurstof is, na waterstof en helium, het op twee na meest voorkomende element in het heelal. Toch bestond het in de prille begintijd van het heelal nog niet. Alle zuurstof waar we als levende wezens op aarde van afhankelijk zijn, is geproduceerd in het inwendige van sterren die minstens tien keer zoveel massa hadden als onze zon. Om te weten te komen hoe snel de productie van zuurstof en andere zware elementen in het heelal op gang is gekomen, proberen astronomen sterren op te sporen waarvan het vermoeden bestaat dat ze heel vroeg in de kosmische geschiedenis zijn ontstaan. De 5000 lichtjaar verre ster J0815+4729 is zo’n ster. Hij bevindt zich in de halo – het verre buitengebied – van ons Melkwegstelsel. Met behulp van een spectrometer van de Keck I-telescoop hebben de astronomen de relatieve hoeveelheden van 16 elementen in de atmosfeer van deze ster gemeten. Uit de gevonden samenstelling leiden ze af dat het inderdaad om een heel oude ster moet gaan, die tijdens de eerste paar honderd miljoen jaar na de oerknal is gevormd. Dat materiaal was waarschijnlijk deels afkomstig van de eerste supernova-explosies die in de Melkweg hebben plaatsgevonden. Dat laatste wordt afgeleid uit het feit dat J0815+4729 opvallend veel koolstof, stikstof en zuurstof bevat, terwijl calcium en ijzer heel schaars zijn – veel schaarser bijvoorbeeld dan in onze veel jongere zon. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Detect Large Amounts Of Oxygen In Ancient Star’s Atmosphere
De helderheid van de rode superreus Betelgeuze blijft afnemen, maar wat dat betekent weet niemand. Voor de onvermijdelijke supernova-explosie waarmee de ster zijn bestaan zal afsluiten lijkt het nog te vroeg. Die wordt pas over tienduizenden jaren verwacht. Maar feit is dat Betelgeuze sinds november een magnitude – een factor 2,5 – zwakker is geworden. Betelgeuze staat normaal gesproken (net) in de top 10 van helderste sterren aan de nachthemel, maar is inmiddels zelfs buiten de top 20 gezakt. Wel is hij nog steeds de op een na helderste ster van het sterrenbeeld Orion. Bekend was al dat de helderheid van Betelgeuze varieert. Sommige van die variaties treden op met voorspelbare tussenpozen, uiteenlopend van 100 dagen tot 5 of 6 jaar. Maar soms treden onverwachte fluctuaties op, zoals de huidige diepe ‘dip’. De Amerikaanse astronomen Edward Guinan en Richard Wasatonic van Villanova University, die als eersten melding maakten van de helderheidsafname van Betelgeuze, hebben de indruk dat het einde van deze dip nu wel in zicht is. Het licht van de ster wordt nog steeds zwakker, maar dat proces lijkt te vertragen (grafiek). Metingen wijzen erop dat de oppervlaktetemperatuur van Betelgeuze sinds september vorig jaar met 100 graden is afgenomen, maar onduidelijk is of het de ster zelf is die afkoelt. Zijn afnemende helderheid kan namelijk ook een schijneffect zijn, veroorzaakt door een eerder uitgestoten wolk van gas en stof die voor de ster langs schuift. Hoe dan ook zullen de komende tijd veel ogen op de rode superreus gericht blijven. Mocht de huidige dip van Betelgeuze gewoon een flinke uitschieter zijn van een van zijn normale helderheidscycli, dan zou de helderheid van de ster begin februari weer wat moeten gaan toenemen. (EE)
Meer informatie:
→ Betelgeuse is Continuing to Dim! It’s Down to 1.506 Magnitude
