Een internationaal team van radioastronomen heeft een forse planeet ontdekt die om een kleine, koele ster draait. De planeet veroorzaakt een minuscule schommelbeweging bij de ster, die met een netwerk van radiotelescopen is geregistreerd. Daartoe was het nodig om heel nauwkeurige metingen te doen van de positie van de ster. Het is voor het eerst dat deze techniek met goed gevolg op radiogolflengten is toegepast (Astronomical Journal, 4 augustus). De nu ontdekte planeet, die de aanduiding TVLM 513b heeft gekregen, heeft ongeveer net zoveel massa als de planeet Saturnus, maar volgt een omloopbaan die krapper is dan die van de planeet Mercurius. Tot nu toe is nog maar een handjevol exoplaneten met vergelijkbare eigenschappen ontdekt. De planeet en zijn moederster zijn ongeveer 35 lichtjaar van ons verwijderd. Vanaf juni 2018 hebben astronomen de ultrakoele dwergster in het sterrenbeeld Boötes, met tien keer zo weinig massa als onze zon, nauwkeurig gevolgd met de Very Long Baseline Array (VLBA) – een netwerk van tien radiotelescopen die verspreid over de VS staan opgesteld. Na een uitvoerige analyse van de daarbij verzamelde data kon worden geconcludeerd dat de dwergster een regelmatige schommelbeweging maakt met een periode van 221 dagen. De afgelopen decennia hebben astronomen meer dan 4200 planeten bij andere sterren dan de zon ontdekt, maar TVLM 513b is pas de tweede die aan de hand van nauwkeurige positiemetingen van de moederster is opgespoord. Het overgrote deel van de bekende exoplaneten is ontdekt aan de hand van de regelmatig optredende ’mini-verduisteringen’ die ze veroorzaken wanneer ze vanaf de aarde gezien periodiek voor hun ster langs schuiven. Een andere succesvolle methode – radiale snelheidsmeting – maakt gebruik van kleine regelmatige veranderingen in de golflengte van het licht van sterren die door hun planeten aan het schommelen zijn gebracht. (EE)
Meer informatie:
→ First radio detection of an extrasolar planetary system around a main-sequence star
De activiteit van onze zon gaat op en neer met een periode van elf jaar. Bij de overgang naar een nieuwe activiteitscyclus is zij doorgaans jarenlang bijzonder rustig – althans zo lijkt het. Nieuw Fins onderzoek laat namelijk zien dat de zon ook tijdens zo’n overgangsfase behoorlijk actief kan zijn (Solar Physics, 29 juli). De Finse astronomen komen tot hun conclusie door radiokaarten van de zon, verkregen met 14-meter radioschotel van de Metsähovi-radiosterrenwacht, te vergelijken met ultraviolet-gegevens van NASA’s Solar Dynamics Observatory. De kaarten zijn verkregen in de periode tussen mei en september 2019, toen er op het eerste gezicht geen zonnevlekken op de zon te zien waren. Op radiogolflengten waren er in deze periode echter wel degelijk kleine actieve gebieden waarneembaar – gebieden die om uiteenlopende redenen ongeveer 250 graden heter waren dan de rest van het zonneoppervlak. Alles bij elkaar zijn in de genoemde periode 51 van dit soort kleine uitbarstingen geregistreerd, vooral nabij de noordpool van de zon. De conclusie van het onderzoek is dat er op millimeter-golflengten bijna altijd wel activiteit is op de zon. En bijna alle radiobronnen die tijdens zo’n rustige periode van de zon worden gedetecteerd hebben een tegenhanger in het extreem-ultraviolet. De onderzoekers pleiten er dan ook voor om de zon ook tijdens vermeend ‘saaie’ periode te observeren. Want juist dan laten zich gemakkelijk zwakke actieve gebieden opsporen die anders onopgemerkt blijven. (EE)
Meer informatie:
→ The quiet Sun is much more active than we thought
De omgeving waarin planeten geboren worden kan veel chaotischer zijn dan tot nu toe werd gedacht. Dat blijkt uit een nieuwe opname van de zeer jonge ster RU Lupi, die met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) is gemaakt (The Astrophysical Journal, 3 augustus). Planeten ontstaan in de schijven van gas en stof rond jonge sterren. Veel van deze zogeheten protoplanetaire schijven vertonen dan ook lege zones, die erop wijzen dat planeten-in-wording bezig zijn om schijfmateriaal op te vegen. Hierdoor ontstaat een geordend stelsel van concentrische ringen van stof rond de jonge ster. Dat stof is het basismateriaal voor de vorming van de vaste kernen van planeten. Daarnaast bevat een protoplanetaire schijf nog veel grotere hoeveelheden gas, dat uiteindelijk in de atmosferen van de gevormde planeten belandt. Uit de nieuwe ALMA-opname blijkt dat dit gas lang niet zo netjes verdeeld hoeft te zijn als het stof. Rond RU Lupi is namelijk een grillige spiraalstructuur van gas te zien die zich uitstrekt tot op 150 miljard kilometer van de ster. (Ter vergelijking: de compacte stofschijf in het centrum heeft een straal van ongeveer negen miljard kilometer.) Deze ontdekking suggereert dat de huidige ideeën over de vorming van planeten te simplistisch zijn. Het lijkt erop dat dit proces veel chaotischer verloopt dan de bekende beelden van de centrale stofschijven rond sterren doen vermoeden. Hoe de spiraalstructuur rond RU Lupi is ontstaan, is nog onduidelijk. Mogelijk heeft de gasschijf zoveel massa dat hij onder invloed van zijn eigen zwaartekracht ineenstort. Ook is het denkbaar dat de spiraalstructuur is veroorzaakt door de zwaartekrachtsinvloed van een andere ster. En een andere mogelijkheid is dat de gasschijf in interactie is met zijn omgeving, en toestromend interstellair gas zich langs de spiraalarmen ophoopt. (EE)
Meer informatie:
→ ALMA Captures Stirred-Up Planet Factory
Veel van de vertakte valleien op het oppervlak van Mars zijn uitgesleten door stromend smeltwater dat zich onder gletsjerijs bevond – niet door vrij stromende rivieren. Dat stelt een team van aardwetenschappers van de University of British Columbia in een publicatie die vandaag in Nature Geoscience is verschenen. De nieuwe bevindingen staan haaks op de heersende veronderstelling dat de rode planeet ooit warm en nat is geweest. Bij dit onderzoek hebben hoofdauteur Anna Grau Galofre en haar collega’s meer dan tienduizend Marsvalleien onderzocht, en deze vergeleken met de subglaciale afvoerkanalen in het poolgebied van Canada. Daarbij hebben zij opvallende overeenkomsten ontdekt, met name op het koude en droge (en dus ‘Marsachtige’) Devon Island. Dat brengt de onderzoekers tot de conclusie dat slechts een klein deel van de vertakte valleien op Mars door stromend oppervlaktewater is uitgesleten. De theorie van Grau Galofre kan ook verklaren hoe er 3,8 miljard jaar geleden talrijke valleien kunnen zijn ontstaan op een planeet die verder van de zon staat dan de aarde, op een moment dat die zon ook nog eens minder fel straalde dan nu. Onder een ijskap ontstaat van nature een drainagestelsel van smeltwater dat een uitweg zoekt. Het klinkt misschien tegenstrijdig, maar een met gletsjers bedekte planeet vergroot de kans dat er ooit leven is ontstaan op Mars. De omstandigheden onder een ijskap zijn stabiel en bieden ook bescherming tegen schadelijke zonnestraling – niet onbelangrijk op een planeet zonder globaal magnetisch veld. (EE)
Meer informatie:
→ Early Mars was covered in ice sheets, not flowing rivers
Bij het doorspitten van gegevens die met de Subaru-telescoop op Hawaï zijn verzameld, heeft een team van voornamelijk Japanse astronomen een klein ‘primitief’ sterrenstelsel opgespoord. Het stelsel vertoont een zeer laag zuurstofgehalte, wat erop wijst dat de meeste van de daarin aanwezige sterren heel recent moeten zijn ontstaan (The Astrophysical Journal, 3 augustus). De meeste sterrenstelsels in het huidige heelal zijn ‘volwassen’. Dat betekent dat opeenvolgende generaties van sterren steeds meer elementen zwaarder dan helium aan het interstellaire medium hebben toegevoegd. Toch wordt op theoretische gronden verwacht dat er ook nu nog sterrenstelsels zijn die zich in een pril ontwikkelingsstadium bevinden en arm zijn aan zware elementen. Zulke stelsels zouden echter zo weinig licht produceren, dat niet gemakkelijk waarneembaar zijn. Om deze zwakke ‘oerstelsels’ te kunnen opsporen, hebben de astronomen groothoekopnamen gemaakt met de Subaru-telescoop, waarop alles bij elkaar 40 miljoen afzonderlijke objecten te zien zijn. Omdat er geen beginnen aan is om al die objecten stuk voor stuk te onderzoeken, hebben de astronomen vervolgens een computer ‘aangeleerd’ om primitieve sterrenstelsels aan hun (theoretisch verwachte) kleuren te herkennen – een techniek die ‘machine learning’ wordt genoemd. Vervolgens hebben ze de computer de opdracht gegeven om de Subaru-opnamen af te speuren naar precies zulke stelsels. De computer kwam met 27 kandidaten, waarvan de astronomen er inmiddels vier nader hebben onderzocht. Uit dit onderzoek blijk dat een van de stelsels, HSC J1631+4426, een zuurstofgehalte vertoont dat zestig keer zo laag is als dat van onze zon. Zo’n ‘zuurstofarm’ sterrenstelsel is nog nooit eerder waargenomen. HSC J1631+4426 bevindt zich op een afstand van 430 miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Hercules en bevat slechts 800.000 zonsmassa’s aan sterren. Dat betekent dat zijn stellaire massa honderdduizend keer zo klein is als die van onze Melkweg, en vergelijkbaar is met die van een bolvormige sterrenhoop. Ook dat is een aanwijzing dat het om een onderontwikkeld sterrenstelsel gaat. (EE)
Meer informatie:
→ Machine Learning Finds a Surprising Early Galaxy
Nieuwe resultaten van de Kilo-Degree Survey (KiDS) tonen aan dat het heelal bijna 10 procent homogener is dan het kosmologisch standaardmodel voorspelt. De nieuwe KiDS-kaart is gemaakt met de deels Nederlandse OmegaCAM op ESO’s VLT Survey Telescope op Cerro Paranal in het noorden van Chili. Een internationaal team van astronomen van onder meer de Universiteit Leiden heeft het KiDS-1000-resultaat beschreven in vijf artikelen waarvan de laatste drie vandaag online zijn verschenen. Ze zijn ingestuurd voor publicatie in het vakblad Astronomy & Astrophysics. De nieuwe KiDS-kaart beslaat zo’n duizend vierkante graden, wat neerkomt op vijf procent van de hemel. Voor de analyse zijn drie miljoen sterrenstelsels gebruikt. De sterrenstelsels staan tot meer dan tien miljard lichtjaar ver. Hun licht werd uitgezonden in de tijd dat ons heelal nog maar de helft van zijn huidige leeftijd had. KiDS gebruikt de sterrenstelsels om de verdeling van materie in het heelal in kaart te brengen. Dat gebeurt via zwakke zwaartekrachtlenzen, waarbij het licht van verre sterrenstelsels een beetje wordt afgebogen door het zwaartekrachtseffect van grote hoeveelheden materie, zoals clusters van sterrenstelsels. Dat effect wordt gebruikt om de ‘klonterigheid’ te bepalen van de verdeling van de sterrenstelsels. Het gaat hierbij om alle materie in het heelal, waarvan meer dan negentig procent bestaat uit de onzichtbare donkere materie plus onzichtbaar ijl gas. De zwaartekracht van de materie in het heelal zorgt voor een minder homogene verdeling. Gebieden met een beetje meer massa dan gemiddeld trekken materie aan uit hun omgeving en zorgen voor meer contrast. Maar de uitdijing van het heelal gaat deze groei juist tegen. Deze beide processen worden aangestuurd door de zwaartekracht en zijn daarom van groot belang voor het testen van het kosmologisch standaardmodel (ΛCDM), dat vrij nauwkeurig voorspelt hoe de dichtheidsvariaties toenemen met de leeftijd van het heelal. De nieuwe KiDS-resultaten laten echter een discrepantie zien: het heelal is bijna tien procent homogener dan het standaardmodel voorspelt. De Leidse hoogleraar en KiDS-projectleider Koen Kuijken noemt het resultaat ‘intrigerend’. ‘We hebben een heel goed fysisch model van het heelal, dat de waarnemingen goed beschrijft maar wel een beroep doet op zeer opmerkelijke en mysterieuze fysica, in het bijzonder die van de donkere materie en donkere energie. Zo’n model moet je op zoveel mogelijk manieren testen, en dat is wat we aan het doen zijn.’ Mogelijk duiden de KiDS-resultaten op kleine barstjes in het standaardmodel, net zoals een andere discrepantie in de uitdijingssnelheid dat doet, de zogenoemde Hubble-constante. Of dit uiteindelijk tot een fundamenteel andere theorie leidt, bijvoorbeeld het vervangen van Einsteins algemene relativiteitstheorie door een nieuwe, kan Kuijken niet zeggen. ‘Ik hou me voor nu bewust ver van mogelijke theoretische interpretaties, en focus me op de metingen en het zo nauwkeurig mogelijk uitvoeren daarvan. Het blijft spannend.’ Over één à twee jaar verschijnt nog een laatste KiDS-kaart, dertig procent groter dan de huidige. Daarin zullen alle KiDS-waarnemingen verwerkt zijn.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Twee teams van astronomen hebben een sterke aanwijzing gevonden dat na de supernova-explosie die in 1987 is waargenomen in een klein naburig sterrenstelsel een neutronenster is achtergebleven. Als zich in het hart van ‘SN 1987A’ inderdaad een neutronenster bevindt, is deze de jongste die ooit is waargenomen. SN 1987A was de explosieve afsluiting van het (relatief korte) bestaan van een blauwe superreus – een ster die vele malen meer massa had dan onze zon. Bekend was al dat nadat zo’n ster op explosieve wijze zijn buitenste lagen heeft afgestoten, er een compact restant achterblijft. Afhankelijk van de beschikbare massa zou dat dan een neutronenster of een zwart gat kunnen zijn. Al vanaf de verschijning en daaropvolgende uitdoving van SN 1987A zijn astronomen op zoek naar sporen van het compacte restant van de ontplofte ster. Omdat op de dag dat de explosie op aarde werd waargenomen ook neutrino’s – zeer lichte ongeladen deeltjes - werden gedetecteerd, bestond al het vermoeden dat het om een neutronenster moest gaan. Een supernova die een zwart gat achterlaat zendt geen neutrino’s uit, zo was het idee. Maar omdat mettertijd geen spoor van een neutronenster te vinden was, ontstond twijfel. Hield zich in de dichte, stofrijke explosiewolk van SN 1987A dan toch een zwart gat schuil? Nieuwe waarnemingen met de ALMA-radiotelescoop in het noorden van Chili lijken nu uitsluitsel te hebben gegeven. In het hart van SN 1987A is een hete ‘blob’ ontdekt die helderder is dan zijn omgeving. En deze blob bevindt zich precies op de plek waar de vermoedelijke neutronenster zich zou moeten bevinden. In eerste instantie hadden de astronomen nog twijfels bij hun ontdekking: was die blob niet veel te helder om door een neutronenster te zijn veroorzaakt? Maar een recente theoretische publicatie bood een verklaring: de blob is zo helder, omdat de neutronenster nog extreem ‘vers’ is. Hij zou een temperatuur van rond de 5 miljoen graden hebben – heet genoeg om de helderheid van de blob te verklaren. Om er absoluut zeker van te zijn dat SN 1987A een neutronenster heeft achtergelaten, zou deze rechtstreeks moeten worden waargenomen. Maar dat kan nog wel even duren: pas over enkele tientallen jaren zal het stof en gas van de supernovarest transparant genoeg zijn geworden om te kunnen zien wat erin schuilgaat. (EE)
Meer informatie:
→ ALMA Finds Possible Sign of Neutron Star in Supernova 1987A
De derde en laatste ruimtesonde die deze zomer naar de planeet Mars vertrekt, zal – als er niets tussenkomt – vanmiddag om 13.50 uur Nederlandse tijd worden gelanceerd. Hij brengt de meest geavanceerde ‘Marsrover’ die het Amerikaanse ruimteagentschap NASA ooit heeft gebouwd naar de rode planeet. Op 19 en 23 juli gingen ook al missies van de Verenigde Arabische Emiraten en China die kant op. De oversteek naar Mars duurt ongeveer zeven maanden. De Amerikaanse Marsrover, Perseverance geheten, zal op een plek waar ooit een meer is geweest naar mogelijke sporen van vroeger microscopisch leven gaan zoeken. Daarbij worden bodem- en gesteentemonsters verzameld die met een latere (tweedelige) missie kunnen worden worden opgepikt. Voor dat doel werkt NASA samen met het Europese ruimteagentschap ESA. Alles bij elkaar gaat deze inspanning meer dan 8 miljard dollar kosten. Tot nu toe zijn pas twee landen erin geslaagd om op Mars te landen: de Sovjetunie en de VS. De Sovjet-missie Mars 3 maakte eind 1971 als eerste een zachte landing op de planeet, maar kort daarna viel de communicatie met de lander uit. De VS hebben, met acht geslaagde landingen, een aanzienlijk betere staat van dienst. Bij vier van deze missies werd een onderzoekswagentje op Mars afgeleverd. Als ook Perseverance veilig op zijn bestemming arriveert, zal deze, na Sojourner, Spirit, Opportunity en Curiosity, het vijfde onderzoekswagentje zijn dat op het Marsoppervlak opereert. Enkele maanden later kan China het derde land worden dat erin slaagt om een zachte landing op Mars uit te voeren, en het tweede land dat een verkenner op de planeet laat rondrijden. [Update: Perseverance is op 30 juli op het geplande tijdstip aan zijn reis begonnen.]. (EE)
Meer informatie:
→ Mars Perseverance Rover
Een internationaal onderzoeksteam heeft in het zuidelijke sterrenbeeld Phoenix een stroom van sterren ontdekt die een overblijfsel is van een bolvormige sterrenhoop die 2 miljard jaar geleden aan flarden is getrokken door de zwaartekracht van ons Melkwegstelsel (Nature, 30 juli). Een bolvormige sterrenhoop, ook wel kortweg ‘bolhoop’ genoemd, is een bol bestaande uit een miljoen sterren die door de zwaartekracht bijeengehouden worden. In het buitengebied van onze Melkweg zijn meer dan honderd van die sterrenhopen te vinden die allemaal in banen om het Melkwegcentrum bewegen. De bolhoop die de pas ontdekte sterrenstroom heeft voortgebracht lijkt echter een heel andere levensloop te hebben gehad dan de bolhopen van nu. Uit onderzoek van de sterren die hij heeft achtergelaten blijkt dat hij een heel andere chemische samenstelling had. De samenstelling van een ster is een afspiegeling van de wolk van gas waaruit hij is voortgekomen. Hoe meer voorgaande generaties van sterren dit gas hebben verrijkt met de zware elementen die zij in de loop van hun bestaan hebben geproduceerd, des te metaalrijker zijn de sterren die later ontstaan. Een zeer oude ster bevat vrijwel geen elementen zwaarder dan helium. De nu ontdekte sterrenstroom bevat zo weinig metalen, dat de oorspronkelijke bolhoop vroeg in de geschiedenis van het heelal moet zijn gevormd. Dat is opmerkelijk, omdat werd aangenomen dat zware elementen juist een cruciale rol hebben gespeeld bij de vorming van bolvormige sterrenhopen. Het lijkt er dus op dat dit beeld moet worden bijgesteld. De Phoenix-bolhoop lijkt een vertegenwoordiger te zijn geweest van een uitgestorven generatie van metaalarme bolhopen. (EE)
Meer informatie:
→ “Stellar Archeology” Reveals Remnant of Ancient Globular Cluster that’s “The Last of Its Kind”
Een internationaal team van astronomen heeft een nieuwe verklaring voorgesteld voor de vorming van de radioactieve isotoop aluminium-26 in planetenstelsels-in-wording. Aangenomen wordt dat het verval van ‘Al-26’ als warmtebron fungeert in de bouwstenen van planeten, de zogeheten planetesimalen. Sinds de ontdekking ervan in de Allende-meteoriet, die in 1969 bij het gelijknamige Mexicaanse dorpje insloeg, discussiëren astronomen over de oorsprong van de aanzienlijke hoeveelheid Al-26 die er vroeg in het zonnestelsel moet zijn geweest. Volgens sommigen zou dit isotoop hier naartoe zijn geblazen door supernova-explosies en de ‘winden’ van zware sterren. Dat vereist echter dat ons zonnestelsel toevallig in de buurt van een aantal zware sterren is ontstaan, en die zijn nogal zeldzaam. Het onderzoeksteam heeft nu een verklaring bedacht waar geen bron van van buitenaf aan te pas komt. De astronomen suggereren dat het aluminium-26 in de nabijheid van de nog jonge zon is gevormd, in het centrale deel van de schijf van gas en stof waar de planeten uit zijn voortgekomen. Materiaal dat vanaf de binnenrand van deze protoplanetaire schijf op de zon viel, zou schokgolven hebben veroorzaakt waarbij energierijke protonen werden geproduceerd. De geladen deeltjes zouden vervolgens met bijna de snelheid van het licht in botsing zijn gekomen met de omringende schijf. En daarbij zouden de daarin aanwezige isotopen Al-27 en Al-28 in aluminium-26 zijn veranderd. Vanwege zijn zeer korte halveringstijd van ongeveer 770.000 jaar moet het aluminium-26 zich hebben vermengd met het schijfmateriaal vóórdat dit voldoende was afgekoeld om vast materiaal te vormen. Het speelt een belangrijke rol bij het ontstaan van planeten zoals de aarde. Het genereert via radioactief verval genoeg warmte om ervoor te zorgen dat zulke planeten een gelaagde opbouw krijgen (een kern van metaal, met daaromheen een mantel van deels vloeibaar gesteente en een dunne vaste korst). Modelberekeningen laten zien dat zich bij het hierboven geschetste scenario voldoende Al-26 kan hebben gevormd om de aanwezigheid ervan in bijvoorbeeld de Allende-meteoriet – een brokstuk van een planetaire bouwsteen – te kunnen verklaren. Bovendien zou hetzelfde mechanisme ook bij andere (zonachtige) sterren moeten optreden. (EE)
Meer informatie:
→ Studying Radioactive Aluminum in Solar Systems Unlocks Formation Secrets
Een internationaal team van sterrenkundigen, onder wie Amina Helmi (Rijksuniversiteit Groningen), heeft de zesde en laatste database van de RAVE-survey vrijgegeven met spectroscopische gegevens van een half miljoen sterren in de Melkweg. Uit de gegevens kunnen astronomen onder meer temperaturen en samenstellingen van sterren afleiden. RAVE was een van de eerste grote projecten die systematisch de hemel afspeurden. RAVE, dat staat voor RAdial Velocity Experiment, rafelde van 451.783 sterren in de buurt van de aarde systematisch het licht uiteen in de kleuren van de regenboog. Dat gebeurde met de UK Schmidt telescoop in het Australische Siding Spring. Die telescoop stond van 2003 tot 2013 bijna elke heldere nacht in dienst van het project. Het project werd geleid door het Duitse Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam. De afgelopen jaren gaven de sterrenkundigen vijf eerdere pakketten met gegevens vrij. Het slotpakket is gekoppeld aan de nieuwere Gaia-catalogus die van meer dan een miljard sterren de snelheden, posities en afstanden in kaart bracht. Amina Helmi (Rijksuniversiteit Groningen), die ook betrokken is bij de Gaia-catalogus, nam ook aan de RAVE-dataverzameling deel. Ze zegt: ‘RAVE is een echte pionier. We zullen de survey blijven gebruiken. Onder andere om de opvolgers te trainen.’ Die opvolgers zijn bijvoorbeeld de mede door Nederlanders gebouwde WEAVE voor een telescoop op La Palma en 4MOST voor een Europese telescoop in Chili. Dankzij RAVE is onder andere berekend hoe snel een ster minimaal moet bewegen om uit de Melkweg te ontsnappen. Die berekening vormde een bevestiging dat ons sterrenstelsel veel onbekende, donkere materie moet bevatten. Ook konden sterrenkundigen met RAVE systematisch naar metaal-arme sterren speuren. Daardoor leerden ze meer over de vroege Melkweg.
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
Meteorieten zijn meer divers van aard dan tot nu toe werd aangenomen. Tot die conclusie komt een team van voornamelijk Amerikaanse wetenschappers na onderzoek van twee bijzondere ijzermeteorieten (Science Advances, 24 juli). De meeste meteorieten die op aarde zijn terechtgekomen zijn fragmenten van planetesimalen – de ‘bouwstenen’ waaruit 4,6 miljard jaar geleden de planeten zijn ontstaan. Altijd is gedacht dat deze objecten ofwel vroeg in hun bestaan compleet zijn gesmolten óf uit losse samenklonteringen van ongesmolten puin bestaan. Er bestaat echter een familie van zeldzame ijzermeteorieten die niet binnen dit plaatje past. Deze IIE-meteorieten lijken afkomstig te zijn van een moederlichaam dat zowel gesmolten als ongesmolten materiaal bevatte. Volgens de wetenschappers moet deze planetesimaal gedifferentieerd zijn geweest – een gelaagde opbouw hebben gehad dus. Ook zou hij waarschijnlijk een kern van vloeibaar metaal hebben gehad die groot genoeg was om een magnetisch veld op te wekken. Dat laatste wordt afgeleid uit onderzoek van mineralen die in twee IIE-meteorieten zijn aangetroffen. Deze mineralen lijken zich te hebben gericht naar het magnetische veld van hun moederlichaam, zoals de naald van een kompas. Dat veld moet ongeveer zo sterk zijn geweest als dat van onze aarde, wat zou betekenen dat de vloeibare kern van de betreffende planetesimaal minstens enkele tientallen kilometers groot was. De vraag is nu of deze planetesimaal een buitenbeentje was of dat meer van deze objecten een vloeibare kern hadden. Op het eerste gezicht lijken de planetoïden in ons zonnestelsel, die als overgebleven planetesimalen worden beschouwd, geen sporen van smelting te vertonen. Maar hoe ze van binnen in elkaar zitten, zal pas blijken als zich ooit de gelegenheid voordoet om in hun inwendige te kijken. (EE)
Meer informatie:
→ An Origin Story for a Family of Oddball Meteorites
Bij de (supernova)explosie van een witte dwergster is een zeldzame flits van ultraviolette straling waargenomen. Het is pas voor de tweede keer dat zo’n flits is opgemerkt. Astronomen hopen dat het verschijnsel meer inzicht kan geven in de explosies van witte dwergen en in de vorming van het zware element ijzer (The Astrophysical Journal, 23 juli). Naarmate de tijd verstrijkt beweegt het geëxplodeerde materiaal weg van het centrum van de explosie. Daarbij dunt het uit en kunnen astronomen dieper in de explosiewolk kijken – na een jaar zelfs tot in het centrum van de explosie. Zo zal stukje bij beetje duidelijk worden hoe deze witte dwerg aan zijn einde is gekomen. De bijzondere supernova-explosie, met de aanduiding SN2019yvq, speelde zich in december 2019 af in een sterrenstelsel op 140 miljoen lichtjaar afstand van de aarde. Al binnen enkele uren slaagden astronomen erin het verschijnsel niet alleen in zichtbaar licht, maar ook op uv- en röntgengolflengten te bestuderen. De daarbij geregistreerde uv-flits, die enkele dagen aanhield, wijst erop dat iets binnen of nabij de witte dwerg extreem heet is geworden. Omdat witte dwergen de afkoelende restanten zijn van opgebrande sterren, is dat nogal opmerkelijk. De astronomen die het verschijnsel hebben onderzocht denken dat er minstens vier scenario’s zijn die tot zo’n hete flits kunnen leiden – van het opslokken van een begeleidende ster tot de aanwezigheid van extreem radioactief materiaal in de kern van de witte dwerg. Ook een dubbele explosie behoort tot de mogelijkheden. Over een jaar zou daar meer duidelijkheid over moeten zijn. Omdat het meeste ijzer in het heelal is geproduceerd door ontploffende witte dwergen (supernova’s van type Ia), kan het onderzoek ook meer kennis opleveren over de manier waarop dit element over het heelal is verspreid. Omdat dit soort sterexplosies een belangrijke rol bij het meten van (grote) afstanden in het heelal, kan het verdere onderzoek van SN2019yvq ook daar gevolgen voor hebben. Tot nu toe werd aangenomen dat supernova’s van dit type altijd op min of meer dezelfde manier verlopen, maar de vraag is of dat inderdaad zo is. Mogelijk gaat het om verschillende soorten explosies, en moeten de kosmische afstandsmetingen daarvoor worden gecorrigeerd. (EE)
Meer informatie:
→ Spectacular ultraviolet flash may finally explain how white dwarfs explode
Het Habitable Exoplanet Hunting Project, een internationaal onderzoeksprogramma onder leiding van amateur-astronomen, heeft wellicht zijn eerste exoplaneet opgespoord. De planeet, van Saturnus-achtige proporties, zou cirkelen om de rode dwergster GJ 3470. Bij dezelfde ster is eerder al een andere planeet ontdekt. Als de ontdekking kan worden bevestigd, is GJ 3470 c de eerste exoplaneet waarvan de ontdekking volledig op naam van amateur-astronomen komt te staan. De deelnemers aan het Habitable Exoplanet Hunting Project krijgen een ster toegewezen, waarvan ze de helderheid maanden achtereen moeten monitoren. GJ 3470, een ster op 100 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Kreeft, was van december 2019 tot maart 2020 aan de beurt. Daarbij zijn drie helderheidsdips met tussenpozen van 66 dagen opgetekend. Dat kan erop wijzen dat er met grote regelmaat een planeet voor de ster langs schuift. Maar of die planeet ook werkelijk een omlooptijd van 66 dagen heeft, staat nog niet vast. Het is ook denkbaar dat zijn omlooptijd bijvoorbeeld 33 of 16,5 dagen is. Verwarring met de eerder ontdekte planeet GJ 3470b, die een omlooptijd van iets minder dan 2 uur heeft, is uitgesloten. Van die laatste is, op een ander tijdstip, namelijk een afzonderlijke dip geregistreerd. Een punt van zorg is nog wel of de waargenomen helderheidsdips niet door iets anders dan een planeet zijn veroorzaakt. Met name over de dip die als eerste is waargenomen bestaat twijfel: die kan ook door het equivalent van een zonnevlek zijn veroorzaakt. Toch denken de waarnemers dat hun ontdekking zal standhouden. (EE)
Meer informatie:
→ GJ 3470 c: A Saturn-like Exoplanet Candidate in the Habitable Zone of GJ 3470 (arXiv)
Op weg naar zijn scheervlucht langs Jupiter op 26 december 2019 is NASA-ruimtesonde Juno vrij dicht langs de noordpool van Ganymedes gevlogen. Daarbij zijn de eerste infraroodopnamen van dit deel van de grote Jupitermaan gemaakt. Ganymedes, die voornamelijk uit waterijs bestaat, is de enige maan van ons zonnestelsel die groter is dan de planeet Mercurius. Hij is tevens de enige maan in het zonnestelsel met zijn eigen magnetische veld. Dat veld geleidt geladen deeltjes uit de ruimte naar de polen van Ganymedes. Deze regen van deeltjes blijkt van grote invloed te zijn op het ijs ter plaatse. Het poollijs van Ganymedes vertoont namelijk geen kristalstructuur, maar is ‘amorf’. Dat komt doordat de inslaande deeltjes voorkomen dat de watermoleculen een geordende formatie aannemen. Het amorfe ijs ziet er op infrarode golflengte anders uit dan het kristallijne ijs dat aan de evenaar van Ganymedes te vinden is. De waarnemingen die Juno in december heeft gedaan zijn nuttig voor de volgende missie naar deze ijswereld. Over ruim drie jaar zal het Europese ruimteagentschap de JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) lanceren. Deze ruimtesonde zal vanaf 2030 de drie grote ijsmanen van Jupiter – Ganymedes, Callisto en Europa – gaan verkennen. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Juno Takes First Images of Jovian Moon Ganymede’s North Pole
Een internationaal team van sterrenkundigen onder Nederlandse leiding heeft de allereerste opname gemaakt van een jonge, zonachtige ster met twee reuzenplaneten. Tot nu toe hadden astronomen bij een ster die vergelijkbaar is met de zon nooit meer dan één planeet rechtstreeks waargenomen. De sterrenkundigen gebruikten de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili (Astrophysical Journal Letters, 22 juli). ‘Onze waarneming vormt een momentopname van een planetenstelsel dat enigszins lijkt op ons zonnestelsel, maar dan in een veel vroeger stadium’, zegt Alexander Bohn, promovendus aan de Universiteit Leiden. Hij gaf leiding aan het nieuwe onderzoek. Astronomen hebben indirect al duizenden planeten in ons Melkwegstelsel gedetecteerd, maar slechts een fractie van deze exoplaneten is rechtstreeks in beeld gebracht. Coauteur Matthew Kenworthy (Universiteit Leiden): ‘Rechtstreekse opnamen van twee of meer exoplaneten bij dezelfde ster zijn zelfs nog zeldzamer. Tot nu toe was dat slechts tweemaal gelukt. In beide gevallen ging het om sterren die duidelijk verschillen van onze zon.’ De twee planeten zijn op de nieuwe opname te zien als twee heldere lichtpunten op ruime afstand van hun moederster TYC 8998-760-1. De ster is slechts zeventien miljoen jaar oud en staat op ongeveer driehonderd lichtjaar van de aarde in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Musca (Vlieg). Door verschillende opnamen op verschillende tijdstippen te maken, kon het team deze planeten onderscheiden van de achtergrondsterren. De twee gasreuzen draaien op afstanden van ongeveer 160 en 320 maal de afstand zon-aarde om hun moederster. Daarmee zijn ze veel verder van hun ster verwijderd dan Jupiter en Saturnus van onze zon. Jupiter staat op vijfmaal de afstand zon-aarde. Saturnus op tienmaal de afstand zon-aarde. De beide exoplaneten zijn ook veel zwaarder dan die in ons eigen zonnestelsel. De buitenste heeft zes keer zoveel massa als Jupiter. De binnenste veertien keer zoveel. In de toekomst willen de wetenschappers onderzoeken of de planeten op de huidige afstanden van hun ster zijn ontstaan of dat ze van elders zijn gemigreerd. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
De Nederlandse astronoom Huib Jan van Langevelde (werkzaam bij JIVE in Dwingeloo, en hoogleraar galactische radiosterrenkunde aan de Universiteit Leiden) is benoemd tot directeur van het Event Horizon Telescope (EHT)-consortium. De EHT is een project waarbinnen zo’n 350 wetenschappers uit 18 landen samenwerken. De EHT bundelt de grote ALMA-telescoop in Chili met andere (sub)millimetertelescopen en publiceerde in 2019 de eerste opname van een zwart gat. Van Langevelde (1963) is al sinds zijn promotie bezig met onderzoek aan het centrum van de Melkweg. Bij JIVE heeft hij zich gespecialiseerd in de Very-Long-Baseline-Interferometry-techniek, waarvan de EHT gebruikmaakt. Bij VLBI worden de opnamen van telescopen op verschillende continenten gesynchroniseerd en wordt gebruikgemaakt van het feit dat de aarde om zijn as draait om beelden met extreme nauwkeurigheid te maken. Zo wordt een telescoop gevormd ter grootte van de aarde die waarneemt in het millimeter-golflengtegebied. De EHT is opgericht om foto’s te maken van zwarte gaten in het sterrenstelsel M87 en het centrum van de Melkweg, waar het superzware zwarte gat Sagittarius A* huist. In 2019 kwam het team, met daarin diverse Nederlandse wetenschappers, met een wereldprimeur: de allereerste foto van een zwart gat in het centrum van het sterrenstelsel M87. Van Langevelde is klaar voor zijn nieuwe uitdaging: ‘Ik ga leiding geven aan een complexe samenwerking, met diverse culturen en ambities. Die moeten we allemaal bundelen om nieuwe ontdekkingen te doen.’ De nieuwe rol voor Van Langevelde werd mogelijk gemaakt door de gezamenlijke instituten in Nederland, die elk het project al ondersteunen met specifieke expertise, bijvoorbeeld voor het doen van waarnemingen met de ALMA-telescoop, de VLBI-techniek en de astrofysica van zwarte gaten. Bij het project zijn astronomen betrokken van de Radboud Universiteit (de groepen van Heino Falcke en Monika Moscibrodzka) en de Universiteit van Amsterdam (de groepen van Sera Markoff en Oliver Porth). Het Nederlandse ALMA-expertisecentrum, Allegro, is gehuisvest bij de Universiteit Leiden. JIVE, mede gefinancierd door NWO en ASTRON, is een Europese instelling, die normaliter waarnemingen met het Europese VLBI-netwerk faciliteert. De nieuwste software wordt nu ook voor de EHT ingezet. In Groningen ontwikkelt en bouwt de NOVA-submillimetergroep ontvangers voor ALMA.
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
Opnieuw is een aanwijzing gevonden dat de planeet Venus vulkanisch actief is. Dat volgt uit een onderzoek van 37 recente vulkanische structuren op de planeet, dat is uitgevoerd door wetenschappers van de universiteit van Maryland (VS) en de Eidgenössische Technische Hochschule in Zürich (Zwitserland). Al een tijdje is bekend dat Venus jongere geologische structuren op haar oppervlak heeft dan planeten als Mars en Mercurius, die een koud inwendige hebben. Dat Venus een warm inwendige heeft en geologisch actief is blijkt onder meer uit de aanwezigheid van ringachtige structuren op haar oppervlak, die coronae worden genoemd. Deze structuren ontstaan wanneer heet materiaal van grote diepte door de mantel en korst heen breekt. Dat proces is vergelijkbaar met de manier waarop mantelpluimen de eilanden van Hawaï hebben gevormd. Vermoed werd dat de coronae op Venus tekenen van vroegere activiteit waren en dat de planeet inmiddels zodanig was afgekoeld dat zich geen nieuwe coronae meer konden vormen. Maar dankzij nieuwe gedetailleerde computermodellen van de thermo-mechanische activiteit onder het Venusoppervlak hebben de wetenschappers nu structuren leren herkennen die alleen bij recente, actieve coronae kunnen voorkomen. Met behulp van deze informatie zijn ze tot de conclusie gekomen dat minstens 37 coronae op Venus nog steeds ontwikkeling vertonen. De betreffende ringstructuren zijn niet gelijkmatig over de planeet verdeeld, maar rond een handjevol locaties geclusterd (Nature Geoscience, 20 juli). Begin dit jaar kwam een team van Amerikaanse wetenschappers, op basis van laboratoriumonderzoek van hoe snel bepaalde mineralen onder de extreme omstandigheden op Venus veranderen, al tot een vergelijkbare conclusie. Zij baseerden die op de aanwezigheid van ‘verse’ olivijn – een belangrijk bestanddeel van basalt – op het planeetoppervlak. Ook dat impliceert dat Venus nog steeds vulkanische actief is. (EE)
Meer informatie:
→ Volcanoes on Venus Are Still Active
De Sloan Digital Sky Survey (SDSS) heeft vandaag een uitvoerige analyse gepresenteerd van de grootste driedimensionale kaart van het heelal die ooit is gemaakt. De nieuwe kaart, waaraan vijf jaar is gewerkt, dicht een belangrijk gat in de kosmische geschiedenis: de middelste 11 miljard jaar. De gegevens zijn afkomstig van de extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS), een internationale samenwerking van meer dan honderd astrofysici. Bij deze survey zijn nauwkeurige metingen gedaan van meer dan twee miljoen sterrenstelsels en quasars. Dankzij metingen van de relatieve hoeveelheden elementen die kort na de oerknal (13,8 miljard jaar geleden) zijn ontstaan en van de kosmische achtergrondstraling, is bekend hoe het heelal er in zijn prille jeugd heeft uitgezien. Ook kan uit afstands- en snelheidsmetingen van relatief nabije sterrenstelsels worden afgeleid hoe snel het heelal de afgelopen paar miljard jaar is uitgedijd. De nu gepresenteerde kaart vult de lange tussenliggende periode in. De eBOSS-kaart laat zien dat de uitdijing van het heelal aanvankelijk geleidelijk afnam, maar sinds ongeveer 6 miljard jaar weer versnelt. Dat laatste wordt toegeschreven aan een (onbegrepen) ‘donkere energie’. Ook opmerkelijk is dat de meting van de huidige uitdijingssnelheid van het heelal (de ‘Hubble-constante’), zoals gemeten met de Europese Planck-satelliet en (recent) met de Atacama Cosmology Telescope, ongeveer tien procent lager uitvalt dan de waarde die volgt uit de snelheden waarmee relatief nabije sterrenstelsels zich van ons verwijderen. Waarom de verschillende meetmethoden niet goed op elkaar aansluiten, is nog onduidelijk. Maar dat de ‘mismatch’ op toeval berust lijkt inmiddels hoogst onwaarschijnlijk. (EE)
Meer informatie:
→ No need to Mind the Gap: Astrophysicists fill in 11 billion years of our universe’s expansion history
De lancering van de James Webb Space Telescope, de nieuwe grote ruimtetelescoop van NASA, is nu gepland voor 31 oktober 2021. Dat heeft het Amerikaanse ruimteagentschap bekendgemaakt. Daarmee heeft het ambitieuze project, door een combinatie van coronacrisis en technische perikelen, opnieuw een half jaar vertraging opgelopen. De JWST is de meest complexe ruimtetelescoop die ooit is ontwikkeld. Zijn grote omvang maakt het noodzakelijk om het instrument in gevouwen toestand te lanceren – anders pas het niet in de draagraket die de telescoop de ruimte in moet brengen. Het weer uitvouwen van JWST mag ook absoluut niet fout gaan, want anders dan ‘voorganger’ Hubble wordt hij niet in een baan om de aarde gebracht, maar op anderhalf miljoen kilometer van onze planeet ‘geparkeerd’. Eenmaal gelanceerd is de JWST dus op zichzelf aangewezen. Vandaar dat alle onderdelen van de ruimtetelescoop grondig worden getest. En juist dat proces heeft de afgelopen half jaar vertraging opgelopen, omdat vanwege corona in kleinere teams moest worden gewerkt. Desondanks hoopt NASA vanaf nu binnen de (al diverse malen opgehoogde) begroting van het project te kunnen blijven. Met de ontwikkeling van de JWST is een bedrag van 8,8 miljard dollar gemoeid. Voordat er kan worden gelanceerd moet de nieuwe ruimtetelescoop overigens nog aan allerlei tests worden onderworpen. Daarbij zal hij worden blootgesteld aan omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die in de ruimte. Pas als de JWST voor deze tests geslaagd is, zal hij worden overgebracht naar de lanceerbasis in Kourou, Frans Guyana, waar een Europese Ariane-raket op hem staat te wachten. De James Webb Space Telescope bouwt voort op de ervaringen die met de ruimtetelescopen Hubble en Spitzer zijn opgedaan. Door het heelal door een ‘infraroodbril’ te bekijken, zal hij proberen om de eerste generatie van sterrenstelsels in het heelal op te sporen en nabije exoplaneten op tekenen van ‘leefbaarheid’ te onderzoeken. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Announces New James Webb Space Telescope Target Launch Date
Wetenschappers van de ruimteagentschappen ESA (Europa) en NASA (VS) hebben vanmiddag de eerste opnamen gepresenteerd die hun gezamenlijke Solar Orbiter heeft gemaakt. Deze ruimtesonde voor zonneonderzoek werd op 9 februari van dit jaar gelanceerd, en medio juni – tijdens zijn eerste nadering van de zon – zijn voor het eerst alle meetinstrumenten tegelijk ingeschakeld. Dat was nog een hele toer, omdat alle onderzoeksteams vanwege de coronacrisis de testprocedures vanuit huis moesten uitvoeren. Maar het is gelukt en nu is de zon van dichterbij dan ooit – ruwweg 77 miljoen kilometer – gefotografeerd. NASA’s Solar Probe is weliswaar veel dichter bij de zon gekomen, maar deze is vanwege de grote hitte niet uitgerust met camera’s die de zon fotograferen. De beelden laten onder meer zien dat het nabij het zonsoppervlak lijkt te ‘flakkeren’ als een kampvuur. Vermoedelijk heeft dat te maken met fluctuaties in het magnetische veld van de zon, al is het te vroeg om wetenschappelijke conclusies te trekken. Maar het is niet ondenkbaar dat deze ‘mini-explosies’ verantwoordelijk zijn voor de raadselachtig hoge temperatuur van de corona – de ijle buitenste atmosfeer – van de zon. (EE)
Meer informatie:
→ Solar Orbiter’s first images reveal ‘campfires’ on the Sun
Een onderzoeksteam onder leiding van Donald Olson van Texas State University heeft vastgesteld dat het schilderij ‘Gezicht op Delft’ van Johannes Vermeer een half jaar eerder is geschilderd dan tot nu toe werd aangenomen. De onderzoekers komen tot de conclusie dat het schilderij is geïnspireerd door een tafereel dat Vermeer op of rond 3 september 1659 (of een eerder jaar) om 8 uur ’s morgens heeft waargenomen (Sky & Telescope, september). Olson en zijn studenten hebben een jaar aan het project gewerkt. Ze hebben aan de hand van oude en moderne kaarten de topografie van Delft in kaart gebracht, om vast te stellen vanuit welk standpunt Vermeer de stad heeft geschilderd. Ook is het stadsgezicht vanuit allerlei hoeken gefotografeerd. Een van de conclusies van het onderzoek is dat de veronderstelling dat Vermeer de achthoekige toren van de Nieuwe Kerk veel groter heeft afgebeeld dan hij in werkelijkheid is niet juist is. Vanuit zijn locatie, de tweede verdieping van een herberg, heeft Vermeer de toren vrijwel exact op schaal afgebeeld. Het patroon van de schaduwen op de toren verraadt op welke plek aan de hemel de zon op dat moment stond. Een andere aanwijzing is de klok van een gebouw op de voorgrond, die een tijdstip van even na 7 uur lijkt aan te geven. Dat is waarschijnlijk een misverstand: in die tijd hadden torenklokken nog geen minutenwijzer, alleen een uurwijzer. En die geeft tijdstip rond 8 uur aan. Met behulp van astronomische software hebben de onderzoekers berekend op welke dag van het jaar de zon om 8 uur ’s morgens de waargenomen schaduwen op de Nieuwe Kerk heeft kunnen werpen. De zou rond 7 april of 3 september zijn geweest. Maar omdat de bomen op het schilderij vol in blad staan, valt de eerste mogelijkheid af. Het precieze jaar kan niet worden vastgesteld, maar omdat je op het schilderij van Vermeer door de openingen in de klokkentoren van de Nieuwe Kerk heen kunt kijken, moet het schilderij op zijn laatst in 1659 zijn vervaardigd. In april 1660 is namelijk een carillon in de toren geïnstalleerd. (EE)
Meer informatie:
→ ‘Celestial Sleuth’ Sheds New Light on Vermeer’s Masterpiece, ‘View of Delft’
Een in 2015 ontdekte witte dwergster heeft mogelijk een gedeeltelijke supernova-explosie ondergaan. Daarbij is hij ontsnapt aan zijn stellaire begeleider en raast hij nu met een snelheid van 900.000 kilometer per uur door onze Melkweg (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 15 juli). Witte dwergen zijn de overgebleven kernen van rode reuzensterren die aan het einde van hun leven hun buitenste lagen hebben afgestoten. De meeste witte dwergen hebben een atmosfeer die vrijweg geheel uit waterstof en helium bestaat, met soms nog wat koolstof of zuurstof. Witte dwerg SDSS J1240+6710 is wat dat betreft een buitenbeentje. Zijn atmosfeer bevat waterstof noch helium en bestaat uit een mengsel van zuurstof, neon, magnesium, silicium en een aantal andere elementen die normaal gesproken aan het begin van een supernova-explosie ontstaan. Nog zwaardere elementen zoals ijzer en nikkel, die in een latere fase van de explosie worden gevormd, ontbreken echter. Ook heeft de witte dwerg opvallend weinig massa. Dat witte dwergen het toneel kunnen zijn van een supernova-explosie was al bekend. Wanneer zo’n object een dubbelster vormt met een normale ster, kan er stermaterie naar zijn oppervlak stromen. Zodra zich daar maar genoeg gas heeft verzameld, komt er een thermonucleaire explosie op gang waarbij de witte dwerg uiteenspat: een supernova van type Ia. Volgens de astronomen die SDSS J1240+6710 met de Hubble-ruimtetelescoop hebben onderzocht, is het in dit geval niet tot een volledige supernova-explosie gekomen. De combinatie van geringe massa, afwijkende samenstelling en hoge snelheid wijst erop dat er wel een explosie op gang kwam, maar dat deze voortijdig is afgebroken – waarschijnlijk omdat de witte dwerg heel abrupt een flinke hoeveelheid massa afstootte. Daarmee zou SDSS J1240+6710 de ‘overlevende’ kunnen zijn van een soort supernova-explosie die nog nooit rechtstreeks is waargenomen. Bij gebrek aan radioactief nikkel, dat verantwoordelijk is voor de langdurige nagloed van supernova’s van type Ia, zouden dit soort ‘mislukte’ explosies maar heel kort waarneembaar zijn. En daardoor laten ze zich maar moeilijk opsporen. (EE)
Meer informatie:
→ Thermonuclear Blast Sends Star Hurtling Across the Milky Way
Astronomen hebben de ‘nagloed’ waargenomen van een gammaflits die zich op een afstand van maar liefst 10 miljard lichtjaar heeft voltrokken. De korte flits van gammastraling, waarschijnlijk veroorzaakt door het samensmelten van twee neutronensterren, speelde zich af toen het heelal pas 3,8 miljard jaar bestond (Astrophysical Journal Letters, 14 juli). Bij het samensmelten van twee neutronensterren – de uiterst compacte restanten van zware sterren die een supernova-explosie hebben ondergaan – komt een stoot gammastraling vrij die slechts een paar tellen duurt. Gammastraling is de meest energierijke vorm van elektromagnetische straling. Deze specifieke gammaflits werd eind 2018 geregistreerd door de NASA-satelliet Swift en kreeg de aanduiding SGRB 181123B. Gemiddeld worden elk jaar maar een stuk of acht van korte gammaflitsen waargenomen waarvan de herkomst goed genoeg kan worden bepaald om met telescopen op aarde de enkele uren durende nagloed van het verschijnsel te kunnen waarnemen. Uit deze vervolgwaarnemingen blijkt dat gammaflits SGRB 181123B de op een na verste was die ooit is waargenomen, en de verste waarvan een gloed van zichtbaar licht is geregistreerd. De waarnemingen bieden astronomen een kijkje in het heelal toen dit nog maar ongeveer een derde van zijn huidige leeftijd had bereikt. Tijdens deze periode werden in rap tempo nieuwe sterren en sterrenstelsels gevormd. De zware sterren die daarbij ontstonden, kwamen na een kort bestaan tot ontploffing en stortten ineen tot neutronensterren en zwarte gaten. De detectie van gammaflits SGRB 181123B laat zien dat de neutronenster-paren die zich destijds hebben gevormd redelijk snel met elkaar konden ‘fuseren’. (EE)
Meer informatie:
→ Gamma-Ray Burst Leaves Most Distant Optical Afterglow
Japanse astronomen hebben tijdens de eerste waarneemnacht met de nieuwe 3,8-meter Seimei-telescoop in Okayama een ‘supervlam’ geregistreerd op de nabije rode dwergster AD Leonis. Het explosieve verschijnsel was twintig keer krachtiger dan de zonnevlammen die onze eigen ster produceert. AD Leonis staat op een afstand van iets minder dan zestien lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Leeuw. Hij staat te boek als een actieve vlamster, die geregeld flinke uitbarstingen van licht en andere vormen van straling produceert. Naast de supervlam hebben de astronomen ook nog elf ‘mildere’ uitbarstingen van de ster waargenomen. Uit de waarnemingen blijkt dat tijdens de supervlam ruwweg tien keer meer energierijke elektronen vrijkwamen dan bij de gemiddelde zonnevlam – iets wat nog niet eerder was waargenomen. Ook ontdekten de astronomen dat AD Leonis bij de wat zwakkere opvlammingen alleen op de golflengte van H-alfastraling – licht dat door waterstofatomen wordt uitgezonden – helderder wordt, maar niet op andere visuele golflengten. Waarnemingen van vlamsterren moeten meer inzicht geven in het ontstaan van supervlammen. Heel af en toe vertoont ook onze zon van deze hevige uitbarstingen, die grote schade kunnen veroorzaken aan gevoelige elektronische apparatuur. Door sterren als AD Leonis te onderzoeken hopen astronomen het optreden van supervlammen beter te kunnen voorspellen. (EE)
Meer informatie:
→ The Lion’s Roar: New Telescope Spots Superflare in Leo
De komende weken zullen – als alles goed gaat – maar liefst drie ruimtesondes in de richting van de planeet Mars worden gestuurd. Naast de Amerikaanse Mars 2020-missie (geplande lanceerdatum 30 juli) zijn dat de Chinese Tianwen-1 (23 juli) en – als eerste – de Al-Amal (‘Hoop’)-missie van de Verenigde Arabische Emiraten (gepland voor 14 juli; uitgesteld tot 19 juli). De lanceerdrukte komt niet toevallig: de afstand tussen de aarde en Mars is de komende tijd relatief klein. Daardoor duurt de oversteek nu ‘maar’ een half jaar. De VS en China sturen een mobiele verkenner naar de rode planeet, om naar sporen van vroeger leven te zoeken. De ruimtesonde van de Verenigde Arabische Emiraten zal in een langgerekte baan om Mars worden gebracht om het klimaat en de atmosfeer van de planeet te onderzoeken. Oorspronkelijk zou ook de Europees/Russische Marsrover Rosalind Franklin deze zomer naar Mars vertrekken, maar de lancering van deze missie is vanwege problemen met de cruciale parachutes uitgesteld tot 2022. De Mars 2020-missie van NASA is het meest ambitieus. Deze brengt de Marsrover Perseverance naar de planeet, om daar bodemmonsters te verzamelen die door een latere ruimtemissie kunnen worden opgepikt en naar de aarde worden gebracht. Voor 2024 staan ook Marsmissies van India (mogelijk eveneens met rover) en Japan (landing op Marsmaan Phobos) op het programma. Al dan niet openlijk dromen al deze landen ook van bemande missies naar de rode planeet, maar die lijken momenteel nog ver weg. Het meest concreet zijn de plannen van de VS. President Trump heeft het ruimteagentschap NASA opgedragen om in 2033 mensen op Mars neer te zetten, maar het is uiterst twijfelachtig of dat haalbaar is. Het verst vooruit kijken de Verenigde Arabische Emiraten, die rond 2117 een kolonie op Mars willen stichten. (EE)
Astronomen hebben een nieuwe kolossale structuur in het heelal ontdekt: de Zuidpool Muur. Het bestaan ervan is aan het licht gekomen door de ruimtelijke verdeling van grote aantallen sterrenstelsels in kaart te brengen. De Zuidpool Muur bestaat uit honderdduizenden stelsels en strekt zich uit over een lengte van minstens 700 miljoen lichtjaar (The Astrophysical Journal, 9 juli). Dat deze supercluster op 500 miljoen lichtjaar van de aarde nu pas is ontdekt, komt doordat een groot deel ervan schuilgaat achter onze eigen Melkweg. Zijn naam heeft hij te danken aan het feit dat het de concentratie van sterrenstelsels het grootst is in de buurt van de zuidelijke hemelpool. De sterrenstelsels in ons heelal zijn niet willekeurig over de ruimte verdeeld, maar vormen lange strengen rond enorme lege gebieden – het zogeheten kosmische web. De afgelopen jaren zijn grote stukken van dat kosmische web in kaart gebracht, en daarbij zijn al diverse omvangrijke superclusters opgespoord. Zo werd in 2014 ontdekt dat ons Melkwegstelsel deel uitmaakt van de 500 miljoen lichtjaar grote Laniakea-supercluster. De omvangrijkere Zuidpool Muur bevindt zich daar direct achter. De grootste structuur die tot nu toe in het heelal is ontdekt is de Grote Muur in Hercules-Corona Borealis, die zich uitstrekt over 10 miljard lichtjaar. Hoe groot de Zuidpool Muur precies is, moet overigens nog blijken: het is denkbaar dat hij nog niet compleet in kaart is gebracht. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers map massive structure beyond Laniakea Supercluster
Met hulp van een team van ’burgerwetenschappers’ hebben astronomen twee bijzondere bruine dwergen ontdekt – ballen van gas die niet genoeg massa hebben om energie op te wekken zoals sterren dat doen. De burgerwetenschappers doen mee aan het NASA-project ‘Backyard Worlds: Planet 9’, waarbij gegevens van de infraroodsatelliet NEOWISE worden doorgespit. Daarbij hebben ze tot nu toe al meer dan 1600 bruine dwergen opgespoord. De twee objecten die daarbij recent zijn opgespoord worden door astronomen omschreven als de eerste ’extreme T-type subdwergen’. Ze hebben ongeveer 75 keer zoveel massa als de planeet Jupiter en zijn naar schatting 10 miljard jaar oud. Daarmee behoort het duo tot de meest planeetachtige bruine dwergen die tot nu zijn ontdekt. Op sommige infraroodgolflengten lijken de twee op normale bruine dwergen, maar op andere zien ze er heel anders uit. Daaruit kan worden afgeleid dat ze een uitzonderlijke samenstelling hebben. Zo bevatten ze heel weinig ijzer, wat betekent dat ze, net als zeer oude sterren, bij hun ontstaan weinig zwaar materiaal van voorgaande generaties van sterren hebben meegekregen. De gemiddelde bruine dwerg kan wel dertig keer zoveel ijzer en andere zware elementen bevatten. Omdat wordt vermoed dat bruine dwergen op dezelfde manier ontstaan als planeten (door samenklontering van restmateriaal dat rond een pas gevormde ster achterblijft), versterkt de ontdekking het vermoeden dat er ook metaal-arme exoplaneten kunnen bestaan. (EE)
Meer informatie:
→ Two Bizarre Brown Dwarfs Found With Citizen Scientists' Help
Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Ray Norris van Western Sydney University (Australië) heeft op radiogolflengten vier ringvormige structuren ontdekt waarvan nog onduidelijk is wat het zijn. Bij gebrek aan beter worden ze ‘Odd Radio Circles’ of kortweg ORCs genoemd. De astronomen doen verslag van hun ontdekking in een publicatie die op preprint-site arXiv is gezet. Ringvormige structuren zijn een bekend verschijnsel in de (radio)astronomie. Doorgaans gaat het daarbij om bolvormige objecten zoals supernovaresten, planetaire nevels, protoplanetaire schijven of zelfs complete sterrenstelsels. Maar ook instrumentele effecten kunnen cirkelvormige structuren op radiobeelden veroorzaken. In hun publicatie gaan Norris en zijn collega’s al die mogelijkheden na, om tot de conclusie te komen dat geen van deze voor de hand liggende verklaringen voldoet. Het gaat vooralsnog om een nog onbekende klasse van hemelobjecten. De eerste drie ORCs werden voor het eerst opgemerkt in gegevens die eind 2019 zijn verzameld tijdens een radiosurvey met de Australian Square Kilometre Array Pathfinder, een van de meest gevoelige radio-arrays ter wereld. Later werd nog een vierde ontdekt in data die al in 2013 werden verkregen met de Giant MetreWave Radio Telescope in India. Ook bij vervolgwaarnemingen met een andere Australische radiotelescoop konden de objecten worden opgespoord. Alle vier de objecten hebben een schijnbare middellijn van ongeveer één boogminuut (een dertigste deel van de diameter van de maan) en bevinden zich op enige afstand van het vlak van de Melkweg. Maar omdat hun afstanden niet bekend zijn, zegt dat niets over hun werkelijke omvang. Opvallend is dat de ORCs alleen op radiogolflengten te zien zijn – in zichtbaar licht, infrarood en röntgen zijn ze onzichtbaar. De onderzoekers denken dat de oorzaak van de ORCs buiten ons Melkwegstelsel ligt. Het zouden bijvoorbeeld schokgolven van een explosief verschijnsel kunnen zijn, maar wélk verschijnsel is nog onduidelijk. Voorlopig is de astronomie dus weer een raadsel rijker. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Detect Unexpected Class of Mysterious Circular Objects in Space
Een onderzoeksteam onder leiding van Lina Necib van het California Institute of Technology heeft een nieuwe omvangrijke ‘sterrenstroom’ in de betrekkelijke nabijheid van de zon ontdekt. De ongeveer 250 sterren zouden een overblijfsel kunnen zijn van een klein sterrenstelsel dat door onze Melkweg is opgeslokt (Nature Astronomy, 6 juli). De ontdekking van de restanten van ‘Nyx’, zoals het voormalige dwergstelsel wordt genoemd, is gebaseerd op een combinatie van gegevens van de Gaia-satelliet en computersimulaties. Gaia meet de posities en ruimtelijke bewegingen van miljoenen sterren in de Melkweg. Op die manier kunnen groepen sterren worden opgespoord die op een bepaalde manier samen optrekken. Het team van Necib heeft een geavanceerde analysetechniek – ’deep learning’ – losgelaten op de Gaia-gegevens. Daarmee werden niet alleen de al eerder ontdekte restanten van een ander dwergstelsel (het ‘Worststelsel’) opgespoord, maar ook een nog onbekende structuur. Deze bestaat uit 250 sterren die met de schijf van de Melkweg meedraaien, maar tevens in de richting van het Melkwegcentrum bewegen. Vervolgonderzoek met telescopen op aarde zal duidelijkheid moeten geven over de chemische samenstelling en andere eigenschappen van de sterrenstroom. Op die manier hopen de astronomen te kunnen vaststellen wanneer Nyx door de Melkweg is opgeslokt, en misschien zelfs waar het sterrenstelsel vandaan is gekomen. (EE)
Meer informatie:
→ New Collection of Stars, Not Born in Our Galaxy, Discovered in Milky Way
