De grote ster Betelgeuze vertoont al jaren sterke helderheidsfluctuaties, waardoor sommige astronomen vermoeden denken dat hij op het punt staat om een supernova-explosie te ondergaan. Nieuw onderzoek door wetenschappers van het Flatiron Institute (New York, VS) suggereert echter dat de veranderlijke helderheid van de ster te wijten is aan een begeleidende ster, die de bijnaam ‘Betelbuddy’ heeft gekregen. Betelbuddy functioneert als een soort sneeuwschuiver die het stof rond Betelgeuze opruimt en deze ster daardoor tijdelijk helderder doet lijken. Betelgeuze is een rode reuzenster die ongeveer honderdduizend keer zo helder is als onze zon, en ruim duizend keer zo groot. De ster nadert zijn levensduur en als hij ‘sterft’ zal de resulterende explosie wekenlang helder genoeg zijn om hem overdag aan de hemel te zien staan. Astronomen kunnen voorspellen wanneer Betelgeuse zijn laatste adem zal uitblazen door zijn hartslag te controleren. Betelgeuze is een veranderlijke ster, wat betekent dat hij afwisselend helderder en zwakker wordt. Hij pulseert als een kloppend hart, maar vertoont twee hartslagen tegelijk: één met een periode van iets meer dan de jaar en één met een periode van ongeveer zes jaar. Een van deze hartslagen is de fundamentele modus van Betelgeuze: het patroon van afwisselend helderder en zwakker worden dat eigen is aan de ster zelf. Als zijn trage hartslag inderdaad de fundamentele modus is, kan dit betekenen dat Betelgeuze eerder dan verwacht zal ontploffen. Als echter de snelle hartslag de fundamentele modus is, zoals diverse onderzoeken suggereren, dan is de langere hartslag een zogeheten lange secundaire periode. En in dat geval ligt de oorzaak van het traag oplichten en dimmen buiten de ster. Wetenschappers weten nog steeds niet precies waardoor de lange secundaire perioden van een ster als Betelgeuze worden veroorzaakt, maar één van de theorieën is dat ze ontstaan als een ster een om hem heen cirkelende begeleider heeft, die zich een weg baant door het stof dat de ster produceert en uitstoot. Het verplaatste stof tempert de helderheid van de ster zoals we die vanaf de aarde waarnemen, waardoor het lijkt of de ster minder licht uitstraalt. Het team van het Flatiron Institute heeft onderzocht of de lange secundaire periode ook door andere processen kan worden veroorzaakt, zoals wervelingen binnen de ster zelf of periodieke veranderingen in diens krachtige magnetische veld. Maar een analyse gebaseerd op directe waarnemingen en geavanceerde computermodellen die de activiteit van de ster nabootsen laat zien dat Betelbuddy verreweg de meest waarschijnlijke verklaring is. Maar wát Betelbuddy is, is nog onduidelijk. Volgens de onderzoekers zou het gaan om een ster met maximaal tweemaal zoveel massa als de zon. Een meer exotische hypothese is dat de begeleider een neutronenster is – de kern van een ster die al een supernova-explosie heeft ondergaan. (EE)
Meer informatie:
→ Betelgeuse Betelgeuse? Bright Star Betelgeuse Likely Has a ‘Betelbuddy’ Stellar Companion
Miljarden jaren geleden – lang voordat er leven was zoals wij dat nu kennen – sloegen er regelmatig meteorieten in op onze planeet. Eén van deze inslagen, ’S2’ genoemd, vond zo’n 3,26 miljard jaar geleden plaats, en volgens onderzoekers van Harvard University (VS) had dat onverwachte gevolgen (Proceedings of the National Academy of Sciences, 21 oktober). Het nieuwe onderzoek, onder leiding van aardwetenschapper Nadja Drabon, richtte zich op de vraag welke gevolgen de meteorietinslagen hadden voor de eencellige organismen die destijds de aarde bevolkten. Voor haar onderzoek verzamelden Drabon en haar team gesteentemonsters uit Zuid-Afrika, en onderzochten ze de samenstelling van sedimenten die ze daar aantroffen. Aan de hand van de resultaten schetsen ze een beeld van wat er gebeurde toen meteoriet S2 op aarde neerstortte. ’Beeld je in dat je voor de kust van het schiereiland Cape Cod staat, met je voeten in ondiep water – een kalme plek zonder sterke stromingen. En dan plotseling spoelt er een enorme tsunami over je heen, die de zeebodem aan diggelen slaat,’ zegt Drabon. De S2-meteoriet, die naar schatting tweehonderd keer zo groot was als de meteoriet die later de dinosaurussen uitroeide, veroorzaakte een vloedgolf die de oceaan sterk in beroering bracht en de kuststrook met puin bedekte. Door de hitte van de inslag werd de bovenste laag van de oceaan tot koken gebracht en werd ook de atmosfeer verhit. En alles werd bedekt met een dikke laag stof, waardoor de fotosynthetische activiteit van de eencelligen stilviel. Maar bacteriën kunnen wel tegen een stootje, en volgens de analyse van Drabon en haar collega’s herstelde de eencellige populatie zich alweer snel. Dat gold met name voor eencelligen die zich voeden met de elementen fosfor en ijzer. IJzer werd waarschijnlijk door de tsunami vanuit de diepe oceaan naar ondiepe wateren gedreven, en fosfor werd aangevoerd door de meteoriet zelf en door een toename van de erosie op het het land. Volgens Drabon hebben de eencelligen hiervan juist geprofiteerd en had de inslag een positief effect op het leven op onze planeet: ‘We dachten dat inslagen als deze catastrofaal zijn voor het leven’, maar ons onderzoek laat zien dat ze ook voordelen hadden, en het leven juist lieten floreren.’ (EE)
Meer informatie:
→ Giant impact had silver lining for life, according to new study
Een internationaal team van astronomen, met onder anderen de Leidse promovendus Elia Pizzati, heeft een aantal oude quasars waargenomen die verrassend genoeg in hun eentje lijken rond te dolen in het vroege heelal (minder dan een miljard jaar na de oerknal). Tot nu toe gingen astronomen er op basis van modellen van uit dat quasars zich altijd ophouden in drukke gebieden met veel naburige sterrenstelsels (The Astrophysical Journal, 17 oktober). Quasars behoren tot de helderste objecten in het heelal. Ze ontstaan als superzware zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels grote hoeveelheden gas opslokken. Hoewel de aanwezigheid van zulke superzware zwarte gaten heel vroeg in de geschiedenis van het heelal verbazingwekkend is, tonen verschillende modellen en simulaties aan dat deze heldere quasars alleen kunnen ontstaan in zeldzame, dichtbevolkte gebieden van het jonge heelal. De vondst van de eenzame quasars zet deze aanname op zijn kop. Bij dit onderzoek gebruikten de astronomen onder leiding van Anna-Christina Eilers (MIT, VS) de Webb-ruimtetelescoop om meer dan 13 miljard jaar terug in de tijd te kijken en de kosmische omgeving van vijf bekende oude quasars te bestuderen. Ze vonden een verrassende verscheidenheid in hun omgeving. Terwijl sommige quasars zich in zeer drukke gebieden met meer dan vijftig naburige sterrenstelsels bevinden, zoals de modellen voorspellen, lijken de overige quasars in de lege ruimte rond te zwerven, met slechts een paar verdwaalde sterrenstelsels in hun omgeving. De grote vraag is nu hoe zulke objecten zo vroeg in het heelal konden ontstaan, zonder een significante bron van omringende materie om hun zwarte gat te laten groeien. Vervolgonderzoek moet aantonen of de quasars echt zo eenzaam zijn of dat ze worden omringd door aan het zicht onttrokken in stof gehulde sterrenstelsels. Elia Pizzati en zijn Leidse collega’s Joseph Hennawi, Joop Schaye en Matthieu Schaller hebben gewerkt aan de interpretatie van de waarnemingen. ‘Om te kunnen zeggen of quasars in zeldzame en dichtbevolkte omgevingen kunnen leven of niet, moeten we weten hoe deze omgevingen er op verschillende kosmische momenten uitzagen. Met andere woorden, we moeten onze waarnemingen van quasars en melkwegstelsels vergelijken met onze theoretische modellen voor de ruimtelijke verdeling van materie in het heelal’, aldus Pizzati. Een dergelijke vergelijking kan worden gemaakt met behulp van kosmologische simulaties met een groot volume, die de evolutie van dit kosmische web door de geschiedenis van het heelal in detail kunnen vastleggen. Niet alle simulaties zijn echter geschikt voor deze taak: om de zeldzaamste en meest dichte omgevingen waar (volgens theoretische modellen) quasars zouden leven vast te leggen, moet je enorme volumes simuleren (met een grootte van wel 10 miljard lichtjaar). Voor dit onderzoek is een gloednieuwe simulatie gebruikt die aan de Sterrewacht Leiden en aan de Universiteit van Durham is ontwikkeld: FLAMINGO-10k. Deze simulatie bevat meer dan een biljoen deeltjes en is daarmee een van de grootste simulaties ooit.
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
Bij nieuw onderzoek door wetenschappers van NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) zijn tekenen gevonden van een rotsachtige, vulkanisch actieve maan bij een exoplaneet op 635 lichtjaar van de aarde. De belangrijkste aanwijzing is een wolk van natriumgas in de nabijheid van de exoplanet, een gasreus ter grootte van Saturnus met de aanduiding WASP-49b. Een vergelijkbaar verschijnsel doet zich in ons zonnestelsel voor bij de vulkanisch actieve maan Io van Jupiter (Astrophysical Journal Letters, 1 oktober). De natriumwolk rond WASP-49b werd in 2017 ontdekt en trok toen de aandacht van Apurva Oza, een voormalig postdoc-onderzoeker bij JPL die nu als stafwetenschapper bij Caltech werkt. Oza heeft jarenlang onderzocht hoe exomanen kunnen worden opgespoord via hun vulkanische activiteit. Io bijvoorbeeld – het meest vulkanisch actieve hemellichaam in ons zonnestelsel, braakt voortdurend zwaveldioxide, natrium, kalium en andere gassen uit die enorme wolken rond Jupiter kunnen vormen. Het is denkbaar dat astronomen die naar een ander stersysteem kijken een gaswolk als die van Io kunnen detecteren, zelfs als de maan in kwestie zelf te klein is om waarneembaar te zijn. Zowel WASP-49 b als zijn ster bestaan voornamelijk uit waterstof en helium, met sporen van natrium. Geen van beide bevat genoeg natrium om de waargenomen wolk te verklaren, die afkomstig lijkt te zijn van een bron die ongeveer 100.000 kilo natrium per seconde produceert. Zelfs als de ster of zijn planeet zoveel natrium zou kunnen produceren, is het onduidelijk door welk mechanisme dit gas de ruimte in wordt geblazen. Zou de bron een vulkanische exomaan kunnen zijn? Dat is de vraag die Oza en zijn collega’s probeerden te beantwoorden. Makkelijk was dat niet, want van zo’n grote afstand overlappen ster, planeet en gaswolk elkaar vaak. Het team moest het stersysteem daarom lange tijd in de gaten houden. Daarbij vonden ze diverse aanwijzingen die erop duiden dat de wolk wordt veroorzaakt door een hemellichaam dat om WASP-49b draait. Zo gaven hun waarnemingen twee keer aan dat de wolk groter werd, alsof hij werd bijgetankt, terwijl hij zich niet in de buurt van de planeet bevond. Ook zagen ze de wolk sneller bewegen dan de planeet zelf, wat onmogelijk lijkt tenzij er nog een ander, sneller bewegend hemellichaam bij betrokken is. Bij een deel van hun speurwerk hebben de onderzoekers gebruik gemaakt van de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili (ESO). Mede-auteur en ESO-onderzoeker Julia Seidel stelde daarbij vast dat de wolk zich hoog boven de atmosfeer van de planeet bevindt, net als de gaswolk die Io rond Jupiter achterlaat. Ze gebruikten ook een computermodel om het exomaan-scenario te visualiseren en met de waarnemingen te vergelijken. De exoplaneet WASP-49 b cirkelt met de regelmaat van de klok in 2,8 dagen om zijn ster, maar de wolk verscheen en verdween met onregelmatige tussenpozen achter de ster of diens planeet. Volgens Oza zou een maan met een omlooptijd van acht uur de verplaatsing en activiteit van de wolk kunnen verklaren. Maar hoe intrigerend ook, er zijn meer waarnemingen nodig om dit scenario te onderbouwen. (EE)
Meer informatie:
→ Does Distant Planet Host Volcanic Moon Like Jupiter’s Io?
Astronomen hebben ontdekt dat de oudst bekende bruine dwerg, Gliese 229B, uit twee kleinere bruine dwergen bestaat die op geringe afstand om elkaar heen draaien (Nature, 16 oktober). Sinds zijn ontdekking in 1995 zijn honderden artikelen geschreven over Gliese 229. Maar helemaal begrijpen deden astronomen dit object niet. Het leek namelijk te zwak voor zijn massa. Bruine dwergen zijn lichter dan sterren en zwaarder dan gasreuzen zoals de planeet Jupiter. Maar hoewel astronomen hadden gemeten dat de massa van Gliese 229B ongeveer zeventig keer die van Jupiter was, zou een object van deze massa helderder moeten zijn dan wat hun telescopen hadden waargenomen. Een internationaal team van astronomen onder leiding van het California Institute of Technology (Caltech) heeft dit mysterie nu eindelijk opgelost: de bruine dwerg bestaat in werkelijkheid uit een tweetal bruine dwergen van ongeveer 38 en 34 Jupitermassa’s, die in slechts twaalf dagen om elkaar wentelen. De waargenomen helderheden van het tweetal komen overeen met wat wordt verwacht voor twee kleine bruine dwergen in dit massabereik. Gliese 229B werd ontdekt door een team van Caltech-astronomen, die bij waarnemingen met de grote Hale-telescoop van de sterrenwacht op Palomar Mountain ontdekten dat dit object methaan in zijn atmosfeer heeft: een eigenschap die kenmerkend is voor grote planeten zoals Jupiter, maar niet voor sterren. Daarmee was de eerste ontdekking van de koele sterachtige objecten die bruine dwergen worden genoemd een feit. Bruine dwergen vormden de ontbrekende schakel tussen planeten en sterren, waar al tientallen jaren over was gespeculeerd. Maar bijna dertig jaar na zijn ontdekking en honderden waarnemingen later, worstelden astronomen nog steeds met het onverwacht zwakke schijnsel van Gliese 229B. Ze vermoedden wel dat dit object uit twee bruine dwergen zou kunnen bestaan, maar het feit dat ze al die tijd aan de nieuwsgierige blikken van astronomen waren ontsnapt bewees dat die twee bruine dwergen dan erg dicht op elkaars lip moesten zitten. Om Gliese 229B in twee objecten te kunnen scheiden, heeft het team nu twee verschillende instrumenten gebruikt, beide van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili. Ze gebruikten het GRAVITY-instrument, een interferometer die licht van vier verschillende telescopen combineert, om het hemellichaam ruimtelijk in tweeën te delen en de CRIRES+spectrograaf om de dopplerverschuiving van moleculen in de atmosferen van de bruine dwergen te meten. Deze laatste meting toonde aan dat als de ene bruine dwerg onze kant op beweegt, de andere zich juist van ons verwijdert. Daaruit kan worden geconcludeerd dat de twee bruine dwergen om elkaar heen draaien. De nieuwe waarnemingen, die verspreid over een periode van vijf maanden zijn gedaan, laten zien dat de twee bruine dwergen, die nu Gliese 229Ba and Gliese 229Bb worden genoemd, in twaalf dagen om elkaar wentelen en slechts zestien keer zo ver van elkaar verwijderd zijn als de aarde en de maan. Tezamen draait het tweetal in 250 jaar om een rode dwergster die kleiner is dan de zon. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers have discovered that a well-studied brown dwarf is in fact two that are orbiting closely around each other
Een internationaal team onder leiding van drie onderzoekers van het Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, Frankrijk), de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) en de Karelsuniversiteit Praag (Tsjechië) heeft met succes aangetoond dat zeventig procent van alle gevonden meteorieten afkomstig is van slechts drie jonge planetoïdenfamilies (Astronomy and Astrophysics, 13 september; Nature, 16 oktober). Hoewel er meer dan 70.000 meteorieten bekend zijn, was slechts zes procent daarvan aan de hand van hun samenstelling duidelijk geïdentificeerd als afkomstig van de maan, de planeet Mars of Vesta, een van de grootste planetoïden in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter. De herkomst van de overige 94% van de meteorieten – merendeels gewone chondrieten – was tot nu toe onduidelijk. De rest blijkt afkomstig te zijn van de planetoïdenfamilies Karin, Koronis en Massalia, die zijn ontstaan door botsingen die respectievelijk 5,8, 7,5 en ongeveer 40 miljoen jaar geleden in de planetoïdengordel hebben plaatsgevonden. Het team heeft ook de bronnen van enkele andere soorten meteorieten weten te traceren, en daarmee is nu de oorsprong van meer dan negentig procent van alle meteorieten bekend. De ontdekking is gebaseerd op telescopisch onderzoek van de samenstelling van alle belangrijke families in de planetoïdengordel, in combinatie met geavanceerde computersimulaties van de botsingsgeschiedenis van deze dominante families. Waarom deze drie jonge families de bron van zoveel meteorieten zijn? Jonge planetoïdenfamilies worden gekenmerkt door een veelheid aan kleine brokstukken die bij botsingen tussen planetoïden vrijkomen. De grote hoeveelheid puin vergroot de kans op botsingen tussen brokstukken, die vervolgens uit de planetoïdengordel ontsnappen, onder meer in de richting van de aarde. Planetoïdenfamilies die door oudere botsingen zijn ontstaan zijn inmiddels ‘verarmd’. De overvloed aan kleine brokstukken waaruit ze ooit bestonden, is op natuurlijke wijze geërodeerd en na tientallen miljoenen jaren van opeenvolgende botsingen verdwenen. Ook Karin, Koronis en Massalia zullen dit lot ondergaan en uiteindelijk plaats maken voor nieuwe bronnen van meteorieten. De herkomst van de overige tien procent van alle bekende meteorieten is nog onbekend. Om dit te verhelpen is het team van plan om het onderzoek voort te zetten, en zich specifiek te richten op planetoïdenfamilies die minder dan 50 miljoen jaar geleden zijn gevormd. (EE)
Meer informatie:
→ The origin of most meteorites finally revealed
De achtergrondruis van zwaartekrachtsgolven van om elkaar cirkelende witte dwergsterren zal sterker zijn dan de ruis van dubbele zwarte gaten. Dat voorspellen twee Nijmeegse masterstudenten en hun begeleider in twee vakpublicaties in aanloop naar de LISA-ruimtemissie. Tot nu toe hield die missie geen rekening met lawaaiige witte dwergen. Gelukkig kan de ruis worden gefilterd en zelfs nieuwe informatie opleveren. LISA, de Laser Interferometer Space Antenna, wordt volgens de planning midden jaren 2030 gelanceerd door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. Nederland bouwt onder andere aan LISA's ‘ogen’, software, het richtmechanisme en de uitlees-elektronica. LISA gaat zwaartekrachtgolven meten van compacte dubbelsterren, dubbele witte dwergen, superzware zwarte gaten die samensmelten en andere exotische objecten in het heelal. Als bijvangst zal LISA ook de achtergrondruis opvangen van duizenden miljarden zwarte gaten die lang geleden met elkaar zijn samengesmolten. Gijs Nelemans, sterrenkundige aan de Radboud Universiteit, is betrokken bij de Nederlandse inbreng voor LISA. Hij maakte samen met de inmiddels afgestudeerde masterstudenten Seppe Staelens en Sophie Hofman modellen om te kijken of naast de achtergrondruis van zwarte gaten ook de achtergrondruis van witte dwergen kon worden opgevangen. Staelens, die als uitwisselingsstudent uit Leuven naar Nijmegen kwam en inmiddels in Cambridge promotieonderzoek doet, begon met eenvoudige modellen. Hofman, die net is afgestudeerd en trainee is in het bedrijfsleven, breidde de modellen daarna uit. Uit de modellen blijkt dat de achtergrondruis van de witte dwergen sterker is dan de achtergrondruis van de zwarte gaten. ‘Onze begeleider dacht dat LISA het collectieve signaal van witte dwergsterren nooit zou kunnen detecteren’, zegt Staelens. ‘En nu blijkt uit onze modellen dat de witte dwergen de zwarte gaten overstemmen. Ha!’ De sterrenkundigen zien de achtergrondruis van witte dwergen als een kans om de evolutie van sterren zoals onze zon te bestuderen in verre sterrenstelsels. ‘Met telescopen kun je alleen witte dwergen in onze eigen Melkweg bestuderen, maar met LISA kunnen we dus naar witte dwergen uit andere sterrenstelsels luisteren,’ zegt Nelemans. ‘Bovendien kunnen na de achtergrondruis van zwarte gaten en de ruis van witte dwergen misschien ook wel andere exotische processen uit het vroege heelal worden opgevangen.’
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
De zon heeft het hoogtepunt van haar huidige activiteitscyclus bereikt. Dat hebben vertegenwoordigers van het Amerikaanse ruimteagentschap NASA, de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) en het internationale Solar Cycle Prediction Panel gisteren bekendgemaakt. Maar minder actief wordt de zon voorlopig nog niet: de piek kan nog een jaar aanhouden. De zonnecyclus is de natuurlijke afwisseling van lage en hoge activiteit die de zon doorloopt. Ruwweg eens in de elf jaar, op het hoogtepunt van de zonnecyclus, keren de magnetische polen van de zon om, en ontstaat er veel activiteit op en rond onze ster, onder meer in de vorm van grote aantallen zonnevlekken. Zonnevlekken zijn koelere gebieden op de zon die worden veroorzaakt door een concentratie van magnetische veldlijnen. Ze zijn de zichtbare component van gebieden op de zon met intense en complexe magnetische velden die de bron zijn van zonsuitbarstingen. NASA en NOAA houden de aantallen zonnevlekken bij en voorspellen aan de hand daarvan de voortgang van de zonnecyclus, en daarmee ook de zonneactiviteit. De activiteit van de zon is bepalend voor het zogeheten ruimteweer. Haar uitbarstingen kunnen van invloed zijn op communicatie- en navigatiesystemen, zoals radio en GPS, en elektriciteitsnetten op aarde. De afgelopen maanden heeft de verhoogde zonneactiviteit diverse keren geleid tot op opvallend helder poollicht. Zo produceerde de zon in mei een spervuur van grote zonnevlammen en coronale massa-ejecties (CME’s), waarbij grote wolken van geladen deeltjes de aarde bereikten. Deze geomagnetische storm produceerde een van de grootste poollichtshows van de afgelopen 500 jaar. Toch is de activiteit tijdens de huidige zonnecyclus iets gematigder dan waar vooraf op was gerekend. Ondanks dat er een paar flinke geomagnetische stormen optraden, waren deze niet groter dan verwacht tijdens het hoogtepunt van de cyclus. (EE)
Meer informatie:
→ NASA, NOAA: Sun Reaches Maximum Phase in 11-Year Solar Cycle
Gisteren, 14 oktober, is vanaf het Kennedy Space Center in Florida (VS) de Europa Clipper gelanceerd. Deze ruimtesonde van NASA reist (via een kleine omweg) naar de grote Jupitermaan Europa. Daar zal hij gaan zoeken naar tekenen die erop wijzen dat zich in de vermoedelijke oceaan onder de dikke ijsmantel van deze maan leven kan hebben ontwikkeld. Met een spanwijdte van iets meer dan dertig meter is Europa Clipper de grootste ruimtesonde die NASA ooit heeft ontwikkeld om naar een andere planeet te reizen, en tevens de eerste die een andere ‘oceaanwereld’ dan de aarde gaat verkennen. De ruimtesonde heeft een reis van 2,9 miljard kilometer voor de boeg en zal daarbij over vier maanden dicht langs de planeet Mars scheren en in 2026 nog een scheervlucht langs de aarde maken. Deze ‘zwaartekrachtslingers’ zijn bedoeld om de ruimtesonde zo snel en goedkoop mogelijk naar zijn bestemming te brengen. Vanaf april 2030 zal hij in een omloopbaan om de planeet Jupiter cirkelen en 49 keer dicht langs diens maan Europa vliegen. Het hoofddoel van de missie om vast te stellen of Europa levensvatbare omstandigheden kent. Deze maan is ongeveer net zo groot als onze maan, maar zit vanbinnen heel anders in elkaar. Uit gegevens die meer dan dertig jaar geleden door NASA-ruimtesonde Galileo werden verzameld bleek dat onder de ijsmantel van Europa een enorme oceaan van zoutwater schuilgaat, die meer water bevat dan alle oceanen op aarde bij elkaar. Ook hebben wetenschappers aanwijzingen gevonden dat deze oceaan organische verbindingen bevat. Europa Clipper is uitgerust met negen wetenschappelijke instrumenten, waaronder een radarinstrument dat door ijs heen kan ‘kijken’, camera’s en een thermisch instrument dat naar plekken gaat zoeken waar de ijskorst relatief warm is en mogelijk recente erupties van oceaanwater hebben plaatsgevonden. (EE)
Meer informatie:
→ Liftoff! NASA’s Europa Clipper Sails Toward Ocean Moon of Jupiter
Reïonisatie is de term die astronomen gebruiken voor een cruciale fase in de geschiedenis van het heelal, waarin de eerste sterren en sterrenstelsels eerst hun omgeving, en uiteindelijk zelfs de hele kosmos veranderden. Gevestigde theorieën stellen dat dit tijdperk ongeveer een miljard jaar na de oerknal afliep. Dat is echter in strijd met recente waarnemingen van de Webb-ruimtetelescoop, die erop lijken te wijzen dat de reïonisatie zich minstens 350 miljoen jaar eerder voltrok (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 17 september). In de loop van zijn geschiedenis heeft het heelal een aantal grote veranderingen ondergaan. De eerste 380.000 jaar na de oerknal was het een hete dichte ‘soep’ van protonen en elektronen. Maar uiteindelijk koelde het genoeg af om ervoor te zorgen dat deze protonen en elektronen zich konden samenvoegen tot neutrale waterstofatomen. Op dat moment, ongeveer 100 miljoen jaar na de oerknal, ontstonden de eerste sterren en sterrenstelsels, en begon het reïonisatietijdperk. De eerste sterren waren enorm groot en heet en straalden veel energie uit in de vorm van extreem ultraviolet licht. Deze straling was zo intens dat de waterstofatomen in hun omgeving weer in protonen en elektronen werden gesplitst – een proces dat ionisatie wordt genoemd. Honderden miljoenen jaren later, toen bijna alle waterstof in het heelal geïoniseerd was, kwam er een einde aan dit reïonisatietijdperk. Omdat astronomen het reïonisatieproces niet rechtstreeks kunnen waarnemen, moeten ze modellen gebruiken om te voorspellen wanneer het ophield. Deze modellen zijn gebaseerd op indirect bewijs, waaronder metingen van de nagloed van de oerknal: de zogeheten kosmische achtergrondstraling. Een ander bewijs bestaat uit een aantal karakteristieke absorptielijnen van neutrale waterstof in de spectra van verre sterrenstelsels: het zogeheten Lyman-alfabos. Beide stellen astronomen in staat om te berekenen hoeveel waterstof tijdens de reïonisatie is getransformeerd en hoeveel energie daarvoor nodig was. Webb trekt deze ‘kosmische boekhouding’ nu in twijfel. Met deze ruimtetelescoop kunnen astronomen dieper het heelal in kijken dan ooit te voren, en dit levert de nodige verrassingen op, zoals onverwacht grote aantallen sterrenstelsels die extreem ultraviolette straling uitzenden. Het zijn er zoveel, dat deze heldere sterrenstelsels op zichzelf al in staat zijn om het heelal te ioniseren. En dat gooit de hele boekhouding van het reïonisatietijdperk in de war. ‘Als je blindelings zou vertrouwen op de gegevens van Webb, zou je tot de conclusie komen dat de reïonisatie 550 tot 650 miljoen jaar na de oerknal is geëindigd, in plaats van de 1 miljard jaar waar we nu van uitgaan,’ zegt astronoom Julian Muñoz van de University of Texas in Austin (VS) en hoofdauteur van het artikel in MNRAS. ‘Maar als dit waar zou zijn, zouden de kosmische achtergrondstraling en het Lyman-alfabos er anders uitzien. Een en ander staat dus op gespannen voet met elkaar.’ Met andere woorden: het is onwaarschijnlijk dat de reïonisatie honderden miljoenen jaren eerder plaatsvond dan voorspeld. Dus wat is er aan de hand? Een mogelijke verklaring zou kunnen zijn dat de gevestigde modellen belangrijke informatie over het hoofd zien. Soms komen geïoniseerde protonen en elektronen bijvoorbeeld weer bij elkaar om weer neutrale waterstofatomen te vormen – een proces dat recombinatie heet. Als dit vaker gebeurt dan de huidige modellen aannemen, zou dat kunnen betekenen dat er meer extreem ultraviolet licht nodig was om het volledige heelal te ioniseren. Maar om hier uitsluitsel over te krijgen zullen astronomen nog dieper het heelal in moeten kijken. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers find Webb data conflict with reionization models
Astronomen hebben, met behulp van de Webb-ruimtetelescoop, een sterrenstelsel in het vroege heelal waargenomen dat van binnenuit groeit. Het stelsel, dat al bestond toen het heelal nog maar 700 miljoen jaar oud was, is honderd keer zo klein als ons Melkwegstelsel, maar ziet er verrassend volwassen uit. Net als een grote stad heeft het stelsel een druk centrum, waarin de sterren dicht op elkaar zitten, maar het is bezig om uit te dijen, waarbij de stervorming zich steeds verder naar zijn ‘buitenwijken’ verplaatst. Het is voor het eerst dat dit verschijnsel zo vroeg in de geschiedenis van het heelal is waargenomen (Nature Astronomy, 11 oktober). De sterrenstelsels die we vandaag de dag waarnemen groeien op twee manieren: of ze trekken gas naar zich toe om nieuwe sterren te vormen, of ze slokken kleinere sterrenstelsels op. Of er in het vroege heelal nog andere groeimechanismen zijn geweest, is een nog onbeantwoorde vraag die astronomen met behulp van Webb proberen te beantwoorden. ‘De verwachting is dat sterrenstelsels klein beginnen, als gaswolken die onder invloed van hun eigen zwaartekracht ‘instorten’ en daarbij zeer dichte kernen van sterren en mogelijk ook zwarte gaten vormen,’ aldus Sandro Tachella (Cambridge), hoofdauteur van de vandaag in Nature Astronomy verschenen publicatie. ’Terwijl het stelsel groeit en de stervorming op gang komt, gedraagt het zich zoals een ronddraaiende kunstschaatser die zijn armen intrekt en daardoor steeds sneller gaat draaien. Met sterrenstelsels gebeurt iets vergelijkbaars, maar dan door het aantrekken van gas uit de wijde omgeving. Dat zorgt ervoor dat een sterrenstelsel sneller gaat draaien en vaak een spiraal- of schijfvorm aanneemt.’ Ook het nu onderzochte stelsel in het vroege heelal, met de aanduiding JADES-GS+53.18343-27.79097, is druk bezig om sterren te vormen. Het heeft een zeer compacte kern die, ondanks zijn relatief jonge leeftijd, ongeveer dezelfde dichtheid heeft als de huidige elliptische reuzenstelsels, die duizend keer zoveel sterren bevatten. De meeste stervorming vindt op enige afstand van zijn kern plaatst, deels in een ‘klont’ ver daarbuiten. Dit soort groei was al voorspeld aan de hand van theoretische modellen, en met Webb is het nu ook echt waarneembaar. De waarnemingen laten zien dat de sterren in de kern van het stelsel ouder zijn dan die in de omringende schijf, waar nog volop nieuwe sterren worden gevormd. De astronomen schatten dat de stellaire populatie in het buitengebied grofweg elke tien miljoen jaar verdubbeld. Ter vergelijking: ons eigen Melkwegstelsel doet daar tien miljard jaar over en groeit dus duizend keer minder snel. (EE)
Meer informatie:
→ ‘Inside-out’ galaxy growth observed in the early universe
Astronomen nemen de beroemde Grote Rode Vlek (GRV) van Jupiter – een anticycloon die groot genoeg is om de aarde op te slokken – al minstens honderd jaar waar. En dat levert nog steeds nieuwe verrassingen op, met name wanneer de Hubble-ruimtetelescoop op de vlek wordt gericht. Nieuwe Hubble-opnamen van de wervelstorm, die tussen december 2023 en maart 2024 zijn gemaakt, laten zien dat de GRV niet zo stabiel is als hij op het eerste gezicht lijkt: hij wiebelt als een kom gelatine. De astronomen hebben dit gedrag vastgelegd in een time-lapse-film. Hubble maakt elk jaar opnamen van Jupiter en de overige grote planeten van ons zonnestelsel, maar de nieuwe beelden zijn gemaakt in het kader van het OPAL-waarneemprogramma dat specifiek aan de Grote Rode Vlek is gewijd. Een onderzoeksteam onder leiding van Amy Simon van NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland (VS) zoomde met de ruimtetelescoop in op de GRV om diens grootte, vorm en subtiele kleurveranderingen in detail te bekijken. Terwijl hij versnelt en vertraagt, baant de GRV zich een weg tussen de straalstromen ten noorden en ten zuiden ervan. Dit is een beetje vergelijkbaar met een sandwich waarvan de sneetjes brood uitpuilen wanneer er te veel beleg tussen zit. De GRV zit al sinds de eerste telescopische waarnemingen gevangen tussen deze straalstromen. Op de opnamen die de afgelopen tien jaar zijn gemaakt is goed te zien dat de Grote Rode Vlek kleiner is geworden. De onderzoekers voorspellen dat hij zal blijven krimpen en uiteindelijk een stabiele, minder langgerekte vorm krijgt. ‘Op dit moment puilt de GRV uit ten opzichte van het windveld’, aldus Simon. ‘Zodra hij zodanig is gekrompen dat hij ertussen past, zullen de winden hem echt op zijn plek houden. Het team voorspelt dat de omvang van de GRV vanaf dat moment stabiel zal blijven, maar tot dusver heeft Hubble hem pas gedurende één oscillatiecyclus waargenomen. De nieuwe resultaten zijn gepresenteerd tijdens de 56ste jaarlijkste bijeenkomst van planeetwetenschappers die deze week in Boise, Idaho (VS) wordt gehouden. (EE)
Meer informatie:
→ NASA's Hubble Watches Jupiter's Great Red Spot Behave Like a Stress Ball
Astronomen hebben, met gegevens van de Gaia-ruimtetelescoop, 55 hogesnelheidssterren ontdekt, afkomstig uit de jonge sterrenhoop R136 in de Grote Magelhaense Wolk, een begeleider van ons Melkwegstelsel. Daarmee is het aantal bekende ‘wegrensterren’ in dit gebied vertienvoudigd. Het team astronomen van onder andere de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit Leiden en de Radboud Universiteit publiceert de resultaten deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Bij de vorming van sterrenhopen bewegen de pasgeboren sterren kriskras door elkaar heen en kunnen ze tijdens bijna-botsingen worden weggeslingerd. De astronomen, onder leiding van UvA-promovendus Mitchel Stoop, ontdekten dat de jonge sterrenhoop R136 in de afgelopen paar miljoen jaar op deze manier maar liefst een derde van zijn zwaarste sterren heeft ‘gelanceerd’, met snelheden van meer dan 100.000 km/uur. Deze sterren reizen tot duizend lichtjaar ver vanaf hun geboorteplek voordat ze aan het einde van hun bestaan als supernova ontploffen en daarbij een neutronenster of zwart gat achterlaten. Maar Stoop en zijn begeleiders hebben nóg een verrassende ontdekking gedaan: er was niet één periode waarin de sterren dynamisch werden weggeslingerd, maar twee. Stoop: ‘De eerste episode was 1,8 miljoen jaar geleden, toen de sterrenhoop werd gevormd, en dat past bij het wegschieten van sterren tijdens de vorming van de sterrenhoop. De tweede episode was slechts 200.000 jaar geleden en had een heel ander karakter. Zo bewegen de ‘wegrensterren’ van deze tweede episode langzamer en worden ze niet in willekeurige richtingen weggeschoten, zoals in de eerste episode, maar in een voorkeursrichting.’ ’We vermoeden dat de tweede episode van het wegschieten van sterren het gevolg was van de interactie van R136 met een andere, nabije (pas in 2012 ontdekte) sterrenhoop. De tweede episode is wellicht een teken dat de twee sterrenhopen in de komende tijd zullen samensmelten’, zo licht coauteur Alex de Koter (UvA) toe. Het is voor het eerst dat er zo’n groot aantal hogesnelheidssterren afkomstig uit één sterrenhoop is ontdekt. R136 is een heel speciale sterrenhoop, met honderdduizenden sterren waaronder de zwaarste sterren die we kennen (met wel driehonderd keer zoveel massa als de zon). Hij maakt deel uit van het grootste stervormingsgebied dat binnen een afstand van vijf miljoen jaar is ontdekt. Naar astronomische maatstaven is R136 nog maar net (1,8 miljoen jaar geleden) gevormd. Zijn wegrensterren hebben dus nog niet de tijd gehad om zich zo ver te verwijderen dat het praktisch onmogelijk wordt ze te identificeren. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Door met de Zwicky Transient Facility (ZTF)-telescoop een groot stuk hemel af te speuren, heeft een team onder leiding van Quanzhi Ye van de Universiteit van Maryland (VS) een spoor van ruimtepuin onderzocht waarvan bekend is dat deze geregeld in de buurt van de aarde komt: de Tauridenzwerm. De resultaten van dit onderzoek zijn gepresenteerd tijdens de 56ste jaarlijkse bijeenkomst van planeetwetenschappers, die deze week in Boise, Idaho (VS) wordt gehouden. Astronomen zijn geïnteresseerd in de Tauridenzwerm, omdat daar nog honderden meters grote exemplaren tussen zouden kunnen zitten die de aarde dicht kunnen naderen. Maar hoeveel dat er zijn, was tot nu toe onduidelijk. Uit de waarnemingen van Quanzhi Ye en haar team blijkt nu dat de Tauridenzwerm maximaal tien tot vijftien planetoïden van dit kaliber bevat – minder dan werd gevreesd. Daaruit leiden de onderzoekers af dat het object waaruit de Tauriden zijn voortgekomen niet veel groter kan zijn geweest dan een kilometer of tien. Eerdere schattingen kwamen uit op maximaal honderd kilometer. Volgens Ye bevat de Tauridenzwerm belangrijke aanwijzingen over de evolutie van ons zonnestelsel, met name in verband met de komeet Encke, die een van de kortste omlooptijden heeft van alle bekende kometen (3,3 jaar) en ongebruikelijk groot en stofrijk is voor zo’n kortperiodieke komeet. Alles overwegende gaan wetenschappers ervan uit dat Encke in het verleden aanzienlijk verbrokkeld is en in de toekomst nog verder uit elkaar zal vallen. ‘Het onderzoek van de Tauridenzwerm helpt ons te begrijpen hoe kleine hemellichamen zoals kometen en planetoïden zich vormen en in de loop van de tijd uiteenvallen,’ aldus Ye. Hoewel de resultaten van het onderzoek geruststellend zijn voor wat betreft het aantal potentieel gevaarlijke planetoïden in de Tauridenzwerm, zijn Ye en haar team van mening dat ze ook de noodzaak van geavanceerde detectiemogelijkheden onderstrepen. Met behulp van moderne waarneemfaciliteiten zoals de ZTF-telescoop, waarmee grote hemelsurveys kunnen worden uitgevoerd, willen de onderzoekers de komende jaren dan ook vervolgwaarnemingen gaan doen van de Tauridenzwerm. (EE)
Meer informatie:
→ New study eases concerns over possible “doomsday” asteroid swarm
Onderzoekers hebben het tot nu toe verste Melkweg-achtige sterrenstelsel ontdekt. Dit schijfstelsel, met de aanduiding REBELS-25, ziet er net zo ordelijk uit als de huidige sterrenstelsels, maar we zien het zoals het was toen het heelal pas 700 miljoen jaar oud was. Dat is verrassend omdat, volgens ons huidige begrip van de vorming van sterrenstelsels, zulke vroege sterrenstelsels er naar verwachting chaotischer uit zouden moeten zien. De draaiing en structuur van REBELS-25 is ontdekt met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), waar de Zuidelijke Europese Sterrenwacht (ESO) partner van is. De sterrenstelsels die we tegenwoordig kennen, hebben een lange ontwikkeling achter de rug ten opzichte van hun chaotische, klonterige tegenhangers zoals astronomen die doorgaans in het vroege heelal waarnemen. ‘Ons begrip van de vorming van sterrenstelsels zegt ons dat de meeste vroege sterrenstelsels er nogal rommelig uitzien’, zegt Jacqueline Hodge, astronoom aan de Universiteit Leiden en medeauteur van het onderzoek. Deze vroege sterrenstelsels versmelten met elkaar en evolueren vervolgens in een ongelooflijk traag tempo tot gelijkmatigere structuren. De bestaande theorieën wijzen erop dat het miljarden jaren duurt voordat een sterrenstelsel zo ordelijk is als ons eigen Melkwegstelsel – een draaiende schijf met nette spiraalarmen. Maar de ontdekking van REBELS-25 brengt deze tijdschaal aan het wankelen. Uit het nieuwe onderzoek, dat is geaccepteerd voor publicatie in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, blijkt dat REBELS-25 het verste sterk roterende schijfstelsel is dat ooit is ontdekt. Omdat het licht dat we van dit sterrenstelsel ontvangen werd uitgezonden toen het heelal nog maar 700 miljoen jaar oud was – slechts vijf procent van zijn huidige leeftijd (13,8 miljard jaar) – komt de ordelijke rotatie van REBELS-25 als een verrassing. ‘De ontdekking van een sterrenstelsel dat zo veel overeenkomsten vertoont met onze eigen Melkweg en duidelijk roteert, plaatst vraagtekens bij ons begrip van hoe snel sterrenstelsels in het vroege heelal evolueren tot de geordende sterrenstelsels van nu’, zegt Lucie Rowland, promovendus aan de Universiteit Leiden en hoofdauteur van het onderzoek. Verrassend genoeg bevatten de ALMA-gegevens ook aanwijzingen voor meer ontwikkelde kenmerken zoals onze Melkweg die vertoont, waaronder een centrale langwerpige balk en zelfs spiraalarmen, al zijn er meer waarnemingen nodig om dit te bevestigen. ‘Het zou fascinerend zijn als we bewijs zouden vinden voor nog verder ontwikkelde structuren, omdat dit dan het verste sterrenstelsel tot nu toe zou zijn dat deze vertoont’, aldus Rowland. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Als er niets tussenkomt, wordt vanmiddag (7 oktober) de Europese ruimtesonde Hera gelanceerd. Hera zal het ‘slagveld’ gaan onderzoeken dat in september 2022 werd achtergelaten door NASA-ruimtesonde DART, toen deze – geheel volgens plan – insloeg op de kleine planetoïde Dimorphos. Bij deze gebeurtenis werd puin van Dimorphos de ruimte in geblazen en veranderde diens omloopbaan om de grotere planetoïde Didymos. Met behulp van een aantal wetenschappelijke instrumenten zullen Hera en de twee kleine ‘nanosatellieten’ die met haar mee reizen de effectiviteit van de inslag op Dimorphos onderzoeken, om vast te kunnen stellen of de inslagtactiek geschikt is om de aarde te beschermen tegen planetoïden die in botsing met onze planeet dreigen te komen. Hera zal de eerste ruimtesonde zijn die een ontmoeting heeft met een dubbelplanetoïde – twee planetoïden die om elkaar wentelen. Haar onderzoek moet meer inzicht geven in het ontstaan van deze objecten, en met name waarom deze zo talrijk zijn. Daarbij zal Hera gebruikmaken van nieuwe autonome navigatietechnieken, die geschikt zijn om objecten met geringe zwaartekracht van dichtbij te bekijken. Aan de Hera-missie hebben achttien Europese landen bijgedragen, en ook het Japanse ruimteagentschap JAXA heeft een wetenschappelijk instrument geleverd. [Update: lancering geslaagd] (EE)
Meer informatie:
→ Hera launch: how to watch
De Webb-ruimtetelescoop heeft de gassen in kaart gebracht die door de zogeheten centaur 29P worden uitgestoten. De meetgegevens wijzen op een gevarieerde samenstelling. Centaurs zijn ijzige objecten die buiten de omloopbaan van de planeet Neptunus zijn ontstaan, maar onder de zwaartekrachtsinvloed van de planeten in de laatste paar miljoen jaar binnen de Neptunusbaan zijn beland. Vaak vertonen ze kenmerken van zowel transneptunische objecten uit de koude Kuipergordel, als van kortperiodieke kometen – objecten die sterk zijn aangetast door herhaaldelijke scheervluchten langs de zon. Een team van wetenschappers heeft onlangs de nabij-infraroodspectrograaf van Webb gebruik om gegevens te verzamelen over de centaur 29P/Schwassmann-Wachmann 1, een zeer actief object dat bekendstaat om zijn min of meer periodieke uitbarstingen, die met tussenpozen van zes tot acht weken plaatsvinden. Daarbij hebben ze een nieuwe jet van koolstofmonoxide-gas ontdekt en nog nooit eerdere waargenomen jets van koolstofdioxide, die inzicht geven in de aard van de kern van deze centaur. Door hun grote afstanden zijn centaurs moeilijk waarneembaar, maar bij eerdere waarnemingen van 29P op radiogolflengten was al een jet van koolstofmonoxide ontdekt die ruwweg in de richting van zon en aarde wijst. Webb heeft deze jet ook gedetecteerd en, geholpen door zijn grote spiegel en infraroodcapaciteiten, ook naar allerlei andere chemische verbindingen gezocht, waaronder H2O (water) en CO2 (koolstofdioxide). De laatste is een van de belangrijkste vormen waarin koolstof in het zonnestelsel is opgeslagen. In de atmosfeer van 29P zijn geen duidelijke aanwijzingen voor waterdamp gevonden, wat mogelijk een gevolg is van de extreem lage temperatuur van deze centaur. Op basis van de gegevens die Webb heeft verzameld, heeft het team een driedimensionaal model van de jets van 29P gemaakt. Daarbij hebben de wetenschappers ontdekt dat deze jets afkomstig zijn van verschillende plekken op de kern van de centaur. De hoeken waaronder de jets staan suggereren dat de kern een samenraapsel van verschillende objecten zou kunnen zijn. (EE)
Meer informatie:
→ NASA's Webb Reveals Unusual Jets of Volatile Gas from Icy Centaur 29P
Onderzoekers van NASA en Purdue University (VS) denken dat de ijzige dwergplaneet Ceres, het grootste object in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter, ooit een modderige oceaanwereld kan zijn geweest. Ze baseren zich op gegevens van NASA-ruimtesonde Dawn en computersimulaties van hoe inslagkraters op Ceres in de loop van de miljarden jaren vervormen en ‘vollopen’ (Nature Astronomy, 18 september). ‘We vermoeden dat er veel waterijs vlak onder het oppervlak van Ceres ligt, en dat dit geleidelijk minder ijzig wordt naarmate je dieper gaat’, aldus planeetwetenschapper Mike Sori van Purdue. ‘Vroeger dacht men dat als Ceres erg ijzig was, de kraters mettertijd snel zouden vervormen. Onze simulaties laten echter zien dat ijs onder de omstandigheden op Ceres veel steviger kan zijn als er een beetje vast gesteente in zit.’ De ontdekking van het team is in tegenspraak met de eerdere aanname dat Ceres relatief droog is en voor minder dan dertig procent uit waterijs bestaat. Sori en zijn collega’s zijn nu echter tot de conclusie gekomen dat het oppervlak van de dwergplaneet voor meer dan negentig procent uit ijs bestaat: ‘Onze interpretatie is dat Ceres vroeger een oceaanwereld was zoals Jupitermaan Europa, maar dan met een modderige oceaan’, aldus Sori. ‘Toen deze ‘verontreinigde’ oceaan uiteindelijk bevroor, vormde zich een ijskorst waarin een beetje rotsachtig materiaal opgesloten raakte.’ Met hun computersimulaties hebben de wetenschappers onderzocht hoe inslagkraters op Ceres in de loop van de tijd veranderen. Zelfs vaste stoffen gaan uiteindelijk stromen, en hierdoor worden inslagkraters geleidelijk minder diep: ze lopen vol. Daarbij geldt dat ijs sneller stroomt dan gesteente. Dus toen uit beelden van ruimtesonde Dawn bleek dat er weinig ondiepe kraters op Ceres zijn, werd daaruit geconcludeerd dat de korst van de dwergplaneet niet veel ijs kan bevatten. De computersimulaties laten echter zien dat een ijskorst die bovenin voornamelijk uit ijs bestaat, maar naar onderen toe meer rotsachtig puin bevat zelfs in miljarden jaren nauwelijks van zijn plek komt. Met andere woorden: ook een verontreinigde ijskorst kan het gebrek aan ondiepe kraters verklaren. De onderzoekers voelen zich gesterkt door spectrografische gegevens van Dawn die laten zien dat er waarschijnlijk ijs onder het regoliet (verweerd materiaal) op Ceres ligt, en met name verontreinigd ijs. (EE)
Meer informatie:
→ Asteroid Ceres is a former ocean world that slowly formed into a giant, murky icy orb
Technici van NASA hebben de plasmasensor van Voyager 2 uitgezet, de stroomvoorziening van deze 47 jaar oude ruimtesonde geleidelijk terugloopt. Voyager 2 is inmiddels ruim twintig miljard kilometer van de aarde verwijderd en blijft met vier meetinstrumenten onderzoek doen van de heliosfeer – de beschermende bel van deeltjes en magnetische velden die door de zon in stand wordt gehouden. Er is nog genoeg elektrisch vermogen om dit verre gebied tot zeker 2030 te blijven verkennen. De plasmasensor mat de aantallen elektrisch geladen atomen in de ruimte en de richting waarin deze bewegen. Maar de laatste jaren leverde dat weinig meer op. Binnen de heliosfeer stromen deeltjes van de zon naar buiten, maar omdat Voyager 2 de heliosfeer inmiddels heeft verlaten, is het aantal detecties sterk afgenomen. Voyager 2 wordt – net als zijn broertje Voyager 1 – van energie voorzien door een voorraadje plutonium. Dat is een hoogradioactieve stof die spontaan in lichtere elementen uiteenvalt. Bij dit verval komen straling en warmte vrij. De vrijkomende warmte wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken, maar doordat de plutoniumvoorraad geleidelijk afneemt, is er steeds minder stroom beschikbaar. Vandaar dat NASA al sinds eind jaren 80, toen de Voyagers de grote planeten van ons zonnestelsel hadden verkend, allerlei stroombesparende maatregelen heeft genomen, waaronder het uitschakelen van verwarmingselementen en enkele meetinstrumenten. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Turns Off Science Instrument to Save Voyager 2 Power
Met behulp van de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) hebben astronomen een exoplaneet ontdekt die om de ster van Barnard draait, de dichtstbijzijnde enkelvoudige ster na de zon. De planeet heeft minstens de helft van de massa van Venus en een omlooptijd van slechts iets meer dan drie aardse dagen. Mogelijk draaien er, in uiteenlopende omloopbanen, nog drie andere planeten om de ster (Astronomy & Astrophysics, 1 oktober). De ster van Barnard staat op een afstand van slechts zes lichtjaar en is daarmee het op één na dichtstbijzijnde stersysteem na de drie sterren van Alfa Centauri. Vanwege zijn nabijheid is hij een belangrijk doelwit in de speurtocht naar aarde-achtige exoplaneten. Dit resulteerde in 2018 al eens in de mogelijke detectie van een planeet, maar die kon niet worden bevestigd. De nieuwe detectie is het resultaat van waarnemingen die de afgelopen vijf jaar met de Very Large Telescope van de ESO-sterrenwacht in Chili zijn gedaan. Bij deze waarnemingen is gebruik gemaakt van ESPRESSO, een uiterst nauwkeurig instrument dat is ontworpen om de schommelbeweging van een ster te meten zoals die wordt veroorzaakt door de zwaartekracht van een of meer planeten die om de ster draaien. De resultaten van deze waarnemingen zijn bevestigd met gegevens van andere instrumenten die eveneens bij de jacht op exoplaneten worden ingezet: HARPS van de ESO-sterrenwacht op La Silla, HARPS-N en CARMENES. De in 2018 gemelde exoplaneet bleef spoorloos en kan uit de boeken worden geschrapt. Barnard b, zoals de pas ontdekte exoplaneet wordt genoemd, staat twintig keer dichter bij de ster van Barnard dan Mercurius bij de zon staat. Hij draait in 3,15 aardse dagen om zijn ster en heeft een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 125 graden Celsius. Daarmee is de planeet te heet om vloeibaar water op zijn oppervlak te kunnen hebben. Naast Barnard b heeft het internationale onderzoeksteam aanwijzingen gevonden voor nog drie andere potentiële exoplaneten die om dezelfde ster draaien. Maar om deze kandidaten te kunnen bevestigen, zullen aanvullende waarnemingen met ESPRESSO moeten worden gedaan. Hoe dan ook: in combinatie met de eerste ontdekkingen van de planeten Proxima b en d in het stersysteem Alfa Centauri wijst de nieuwe ontdekking erop dat er in onze kosmische achtertuin mogelijk nog veel meer lichte planeten te vinden zullen zijn. ESO’s Extremely Large Telescope, die momenteel in aanbouw is, zal het onderzoek naar exoplaneten een flinke boost geven. Met diens ANDES-instrument kunnen onderzoekers niet alleen kleine, rotsachtige planeten detecteren in de gematigde zones rond nabije sterren, maar ook de samenstelling van hun atmosferen onderzoeken. (EE)
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
Bekend is dat de maan onder zijn bekraterde korst een mantel van olivijn heeft en een metalen kern. Sommige onderzoeken suggereerden ook dat er aan de onderkant van de vaste korst mogelijk een deels gesmolten laag schuilgaat, al was dat niet zeker. Nieuw onderzoek onder leiding van de Nederlandse planeetwetenschapper Sander Goossens (NASA/GSFC) lijkt het bestaan van deze overgangslaag te bevestigen (AGU Advances, 14 september). Het nieuwe bewijs komt voort uit een analyse van de getijden op de maan. Net zoals de aantrekkingskracht van de maan en de zon periodiek de vorm en het zwaartekrachtsveld van de aarde beïnvloeden, waardoor eb en vloed ontstaan, zo trekken ook aarde en zon aan de maan, waardoor deze wordt vervormd. De reactie van de maan op deze getijdenkrachten hangt deels af van de structuur van het binnenste van de maan. Door deze reactie te bestuderen, kunnen wetenschappers dus meer te weten komen over wat zich onder de maankorst afspeelt. Bij eerder onderzoek was al gekeken naar de veranderingen in de zwaartekracht van de maan in reactie op de getijden die zich in de loop van een maand afspelen. Bij het nieuwe onderzoek hebben Goossens en zijn collega’s voor het eerst jaarlijkse veranderingen vastgelegd door meetgegevens te analyseren van NASA-maansondes GRAIL en LRO. Vervolgens hebben ze de maandelijkse en jaarlijkse veranderingen in de zwaartekracht van de maan, samen met al bekende informatie over de gemiddelde dichtheid van de maan, in een model gestopt dat de aard van het binnenste van de maan nabootst. Daarbij ontdekten ze dat het model de waargenomen zwaartekrachtmetingen niet kon reproduceren zonder een zachtere laag onderin de mantel mee te nemen. Met andere woorden: het is zeer waarschijnlijk dat deze tussenlaag echt bestaat. De onderzoekers denken dat de tussenlaag zou kunnen bestaan uit een titaniumrijk materiaal dat ilmeniet wordt genoemd. Er is echter meer onderzoek nodig om de laag beter te begrijpen en vast te stellen hoe deze vermoedelijk al miljarden jaren in vloeibare toestand kan verkeren. (EE)
Meer informatie:
→ The Moon’s Tides Hint at a Melty Lunar Layer (Eos)
Astronomen hebben een kolossale infraroodkaart van de Melkweg gepubliceerd die meer dan anderhalf miljard objecten omvat – de meest detailrijke die ooit is gemaakt. Met behulp van de VISTA-telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) heeft het team meer dan dertien jaar lang de centrale delen van ons Melkwegstelsel waargenomen en vijfhonderd terabytes aan gegevens verzameld. Daarmee is dit het grootste waarneemproject dat ooit met een ESO-telescoop is uitgevoerd. De recordgrote kaart bestaat uit 200.000 opnamen die zijn gemaakt met de Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA). Deze telescoop maakt deel uit van de ESO-sterrenwacht op Paranal in Chili, en heeft als hoofddoel het in kaart brengen van grote stukken hemel. Daarbij hebben de astronomen gebruik gemaakt van VISTA’s infraroodcamera VIRCAM, die door het stof en gas in ons sterrenstelsel heen kan kijken. Hij is daardoor in staat om straling van de best verstopte plekjes in de Melkweg te zien, en opent zo een uniek venster op onze galactische omgeving. De waarnemingen begonnen in 2010 en eindigden in de eerste helft van 2023. Alles bij elkaar namen ze 420 nachten in beslag. Door elk stukje hemel vele malen waar te nemen, kon het team niet alleen de posities van de objecten bepalen, maar ook hun bewegingen en eventuele helderheidsveranderingen volgen. Zo konden ze sterren in kaart brengen waarvan de helderheid periodiek verandert en die als kosmische ‘meetlatten’ kunnen worden gebruikt. Hierdoor hebben we een nauwkeurig 3D-beeld gekregen van de centrale delen van de Melkweg, die tot voor kort aan het zicht onttrokken waren door stof. De onderzoekers hebben ook hypersnelle sterren gevolgd: snel bewegende sterren die uit het centrum van het Melkwegstelsel zijn gekatapulteerd na een kortstondige ontmoeting met het superzware zwarte gat dat daar op de loer ligt. (EE)
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Astronomen van de Universiteit van Californië te Berkeley (VS) hebben op een afstand van vierduizend lichtjaar een planetenstelsel ontdekt dat een voorproefje laat zien van wat onze eigen planeet te wachten staat, wanneer de zon over miljarden jaren in een witte dwerg verandert en de aarde naar een baan voorbij Mars is gemigreerd. Het planetenstelsel bestaat uit een witte dwerg met ongeveer half zoveel massa als de zon, een vermoedelijke bruine dwerg (‘mislukte ster’) en een planeet ter grootte van de aarde, in een baan die twee keer zo wijd is als de huidige aardbaan (Nature Astronomy, 25 september). Het planetenstelsel trok in 2020 de aandacht van astronomen, toen het voor een veel verder weg staande ster langs trok en daarbij diens licht met een factor duizend versterkte – een effect dat gravitationele microlensing wordt genoemd. Het team dat de ‘microlens-gebeurtenis’ ontdekte, gaf deze de aanduiding KMT-2020-BLG-0414, omdat de detectie was gedaan met het Korea Microlensing Telescope Network. De vergrote achtergrondster, die ongeveer 25.000 lichtjaar van ons is verwijderd, was nog steeds niet meer dan een nietig lichtstipje. Toch kon het team, op basis van de helderheidsvariaties die hij in de loop van de maanden vertoonde, een schatting maken van zijn massa, en ook de aanwezigheid van een bruine dwerg en een aarde-achtige planeet aantonen. Maar over de centrale ster was verder niets bekend, omdat zijn licht verloren ging in de gloed van de vergrote achtergrondster en enkele naburige sterren. Om meer te weten te komen over de ster in het centrum van het planetenstelsel hebben Berkeley-astronomen Jessica Lu en Joshua Bloom deze in 2023 nauwkeurig bekeken met de Keck II-telescoop, die is uitgerust met adaptieve optiek waarmee beeld-verstorende luchtturbulenties worden gecompenseerd. Omdat er sinds de microlensgebeurtenis drie jaar waren verstreken, was de achtergrondster inmiddels zo zwak geworden dat de ‘lens-ster’ nu wel zichtbaar zou moeten zijn – ervan uitgaande dat het een zonachtige ster is. Maar op de Keck-opnamen is niets te zien en daaruit leiden Lu en Bloom af dat de ster die als lens fungeerde niet alleen weinig massa heeft, maar ook weinig licht uitzendt. En dat brengt ze tot de conclusie dat het om een witte dwerg gaat. Het lijkt er dus op dat het verre planetenstelsel het lot heeft ondergaan dat ook ons eigen planetenstelsel te wachten staat. Over zes miljard jaar zal de zon opzwellen tot een rode reuzenster die omvangrijker is dan de huidige aardbaan, en daarbij de planeten Mercurius en Venus opslokken. Tijdens dat proces zal haar afnemende massa ertoe leiden dat de overige planeten, waaronder de aarde, naar wijdere omloopbanen migreren. Uiteindelijk zal de rode reus zijn buitenste lagen afstoten, en blijft een witte dwerg achter. Als de aarde dit allemaal weet te doorstaan, zal haar omloopbaan uiteindelijk twee keer zo wijd zijn als nu. (EE)
Meer informatie:
→ This rocky planet around a white dwarf resembles Earth — 8 billion years from now
Astronomen hebben een bijzonder sterrenstelsel in het vroege heelal ontdekt dat ongeveer ongeveer een miljard lichtjaar na de oerknal bestond. Het stelsel viel op door zijn ongebruikelijke lichtsignatuur, die erop wijst dat het erin aanwezige gas helderder straalt dan zijn sterren. De ontdekking is van belang, omdat het stelsel de ontbrekende schakel zou kunnen zijn tussen de eerste sterren in het heelal en bekende, gevestigde sterrenstelsels. Het sterrenstelsel met de naam GS-NDG-9422 is ontdekt met de Webb-ruimtetelescoop, die is ontworpen om terug te kijken naar begintijd van het heelal (MNRAS, oktober). ‘Mijn eerste gedachte toen ik naar het spectrum van het sterrenstelsel keek, was: ‘dat is vreemd’’, zegt hoofdonderzoeker Alex Cameron van de Universiteit van Oxford (VK). Cameron nam contact op met collega Harley Katz, een theoreticus, om de vreemde gegevens te bespreken. Door samen te werken ontdekte hun team dat computermodellen van kosmische gaswolken die worden verhit door zodanig hete, zware sterren, dat het gas helderder schijnt dan de sterren zelf, bijna exact overeenkomen met de waarnemingen van Webb. ‘Het lijkt erop dat deze sterren veel heter en zwaarder moeten zijn dan wat we in het lokale heelal zien, wat logisch is omdat het vroege heelal een heel andere omgeving was,’ aldus Katz (Oxford en Universiteit van van Chicago, VS). In het lokale heelal hebben hete, zware sterren doorgaans temperaturen tussen de 40.000 en 50.000 graden Celsius. Maar volgens Cameron en Katz heeft sterrenstelsel GS-NDG-9422 sterren die heter zijn dan 80.000 graden Celsius. De onderzoekers vermoeden dat het sterrenstelsel zich midden in een korte fase van intense stervorming bevindt binnen een wolk van dicht gas die een groot aantal zware, hete sterren produceert. De gaswolk wordt met zoveel sterlicht bestookt dat hij extreem helder straalt. De aanwezigheid van gas dat de sterren overstraalt is intrigerend, omdat dit iets is wat was voorspeld voor de omgeving van de eerste generatie sterren in het heelal, die astronomen Populatie III-sterren noemen. Maar GS-NDG-9422 bevat geen Populatie III-sterren, omdat de Webb-gegevens een te grote chemische complexiteit laten zien. Dit zou kunnen betekenen dat de exotische sterren in dit sterrenstelsel de overgang markeren van ‘oersterren’ naar de huidige sterrenstelsels. Maar vooralsnog roept sterrenstelsel GS-NDG-9422 meer vragen op dan antwoorden. Komen omstandigheden als deze veel voor in sterrenstelsels in deze periode, of zijn ze zeldzaam? En wat kunnen ze ons nog meer vertellen over eerdere fasen van de evolutie van sterrenstelsels? (EE)
Meer informatie:
→ Webb discovers 'weird' galaxy with gas outshining its stars
Wetenschappers, onder wie Marijke Haverkorn van de Radboud Universiteit, hebben grote magnetische structuren ontdekt rond onze Melkweg, die waarschijnlijk worden veroorzaakt door galactische gasstromen uit stervormingsgebieden. Deze structuren komen overeen met de eROSITA-bubbels die röntgenstraling uitzenden, wat wijst op een verband tussen magnetische halo’s en stervorming in sterrenstelsels. De magnetische structuren strekken zich tot meer dan 16.000 lichtjaar boven en onder het vlak van de Melkweg uit (Nature Astronomy, 23 september). He-Shou Zhang, hoofdauteur van het Nature-artikel en onderzoeker bij het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofycica (INAF), benadrukt het belang van de resultaten: ‘We tonen aan dat stervorming rondom het centrum van de Melkweg aanzienlijk bijdraagt aan een enorme uitstoot van gas en energie. Onze bevindingen laten zien dat de magnetische ‘ribbels’ die we hebben waargenomen nauw verbonden zijn met de stervormingsgebieden in ons Melkwegstelsel.’ Marijke Haverkorn voegt daaraan toe: ‘Onze Melkweg blaast twee gigantische bubbels naar boven en beneden uit. Bij dit onderzoek hebben we de röntgen-, gamma- en radiostraling geanalyseerd die uit deze bubbels komt. Daarbij hebben we aangetoond dat de grootste bubbels het gevolg zijn van intense stervorming. Deze stervorming zorgt ook voor grote magnetische structuren die zich om deze bubbels heen draperen.’ Daarmee is aangetoond dat deze magnetische velden zijn ontstaan door de vorming van de bubbels. Met dit resultaat kunnen de onderzoekers ook iets zeggen over het ontstaan van de zogeheten eROSITA-bubbels, die door de eROSITA-satelliet (een röntgentelescoop aan boord van de Russisch-Duitse ruimtemissie Spectr-Roentgen-Gamma SRG) zijn waargenomen. Die bubbels worden op grote schaal aangedreven door kolossale wolken van gas en energie die bij supernova-explosies worden uitgestoten. Opmerkelijk genoeg strekken ze zich over een groot deel van de hemel uit. Het onderzoek laat zien dat de magnetische velden binnen deze bubbels dunne draderige structuren vormen. ‘Dit onderzoek betekent een belangrijke stap voorwaarts in ons begrip van de Melkweg’, zegt Gabriele Ponti van het INAF. ‘Het is algemeen bekend dat de zogeheten 'actieve' centra van sterrenstelsels jets kunnen lanceren, die een grote impact hebben op dat sterrenstelsel. Onderzoek wijst uit dat deze jets de groei van sterrenstelsels en de zwarte gaten in hun centra reguleren. Wat ik fascinerend vind, is dat zelfs een rustig sterrenstelsel als de Melkweg een krachtige uitstoot van gas en energie kan produceren. Misschien komt dit fenomeen wel bij veel Melkwegachtige sterrenstelsels voor en komen we zo meer te weten over de ‘groei’ van deze objecten.' (EE)
Meer informatie:
→ Persbericht Radboud Universiteit
Astronomen van de Universiteit van Arizona hebben, samen met een internationale groep onderzoekers, de atmosfeer van een sterk opgezwollen exoplaneet waargenomen met de Webb-ruimtetelescoop. De atmosfeer van de exoplaneet, die net zo groot is als Jupiter maar tien keer zo weinig massa heeft, blijkt een oost-west assymmetrie te vertonen: er bestaat een duidelijk verschil tussen de beide randen van zijn atmosfeer (Nature Astronomy, 24 september). De exoplaneet, WASP-107b genaamd, vertoont synchrone rotatie, wat wil zeggen dat één draaiing om zijn as net zo lang duurt als één omloop om zijn moederster. Als gevolg hiervan is zijn ene halfrond altijd naar de ster gericht, terwijl het andere halfrond altijd van de ster af wijst. Op het ene halfrond is het dus altijd licht, op het ander altijd donker. Daarnaast heeft WASP-107b een zeer geringe dichtheid en een relatief lage zwaartekracht, waardoor zijn atmosfeer sterker opgezwollen is dan die van andere exoplaneten van deze massa. Met Webb hebben de astronomen een reeks opnamen van de planeet gemaakt terwijl deze voor zijn ster langs bewoog. Op die manier konden ze onderscheid maken tussen de oostelijke en de westelijke kant van diens atmosfeer, en kwam de eerder genoemde asymmetrie aan het licht. Onduidelijk is nog wat de oorzaak ervan is. WASP-107b heeft een temperatuur van ongeveer 480 graden Celsius – een waarde die het midden houdt tussen de planeten van ons eigen zonnestelsel en de heetst bekende exoplaneten. ‘Gewoonlijk werken onze onderzoekstechnieken niet zo goed bij deze gematigd hete planeten, dus er zijn nog veel vragen die we moeten beantwoorden’, aldus Matthew Murphy, promovendus aan de Universiteit van Arizona. ‘Zo voorspelden sommige van onze modellen ons bijvoorbeeld dat een planeet als deze helemaal geen asymmetrie zou moeten vertonen – we hebben dus al iets nieuws geleerd.’ Murphy en zijn team zijn dan ook van plan WASP-107b nog nauwkeuriger onder de loep te nemen. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers catch a glimpse of a uniquely inflated and asymmetric exoplanet
Nieuwe waarnemingen met de Dark Energy Camera (DECam) van de 4-meter Víctor M. Blanco-telescoop op Cerro Tololo in Chili bevestigen het vermoeden van astronomen dat quasars in het vroege heelal zijn gevormd in omgevingen waar zich veel sterrenstelsels bevinden. De waarnemingen verklaren ook waarom eerdere pogingen om de dichtheid in de omgeving van vroege quasars te kwantificeren tegenstrijdige resultaten opleverden. Quasars zijn de helderste objecten in het heelal. Ze ontlenen hun energie aan de hete materie die zich ophoopt rond superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels. Onderzoeken hebben aangetoond dat quasars in het vroege heelal zwarte gaten hebben die dermate zwaar zijn dat ze heel snel gas konden opslokken. Daarom denken de meeste astronomen dat deze quasars zijn gevormd in een omgeving waar sterrenstelsels relatief dicht opeengepakt zaten, en veel gas beschikbaar was. Pogingen om dit vermoeden te bevestigen leverden tot nu toe echter wisselende resultaten op. Het nieuwe onderzoek werd geleid door promovendus Trystan Lambert van het Instituut voor Astrofysische Studies van de Universiteit Diego Portales in Chili. Met behulp van de DECam hebben hij en zijn team de grootste inventarisatie ooit gedaan van sterrenstelsels in de omgeving van een quasar in het vroege heelal. Voor hun onderzoek hadden de astronomen een quasar nodig waarvan de afstand goed bekend is. Dat werd VIK 2348–3054 – een quasar waarvan de afstand bij eerdere waarnemingen was bepaald met de Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Met het drie vierkante graden grote beeldveld van DECam konden Lambert en zijn collega’s het aantal begeleidende sterrenstelsels rond de quasars tellen door het specifieke soort licht te detecteren dat deze stelsels uitzenden: zogeheten Lyman-alfa-straling. Dat is straling die vrijkomt bij stervorming als waterstof wordt geïoniseerd en vervolgens recombineert. Objecten die Lyman-alfa-straling uitzenden zijn doorgaans relatief jonge, kleine sterrenstelsels, en de straling die zij uitzenden kan worden gebruikt om hun afstanden te bepalen. Door de afstanden van meerdere van deze ‘Lyman-alfa-stralers’ te meten, kan vervolgens een 3D-kaart van de omgeving van een quasar worden gemaakt. Lambert en zijn team telden uiteindelijk 38 sterrenstelsels tot op een afstand van 60 miljoen lichtjaar van de quasar, wat past bij een quasar in een dichtbevolkte omgeving. Maar tot hun verbazing waren binnen 15 miljoen lichtjaar van de quasar helemaal geen begeleidende stelsels te vinden. De onderzoekers vermoeden dat dit (schijnbare) gebrek aan sterrenstelsels in de directe omgeving van de quasar het gevolg is van diens intense straling. Die kan sterk genoeg zijn om de stervorming in naburige sterrenstelsels af te remmen of zelfs stil te leggen, waardoor ze onzichtbaar worden voor onze instrumenten. (EE)
Meer informatie:
→ DECam Confirms that Early-Universe Quasar Neighborhoods are Indeed Cluttered
De aarde staat op het punt om een extra maantje in te vangen. Deze mini-maan zal ons een paar maanden gezelschap houden – niet voor het eerst trouwens, en ook niet voor het laatst (Research Notes of the AAS, september 2024). De tijdelijke mini-maan is eigenlijk een slechts ongeveer tien meter grote planetoïde, die pas vorige maand werd ontdekt. Zijn officiële aanduiding is 2024 PT₅. Berekeningen laten zien dat hij op 29 september een satelliet van de aarde zal worden. Hij zal dan in iets meer dan 56 dagen een rondje om onze planeet maken. Op 25 november ontsnapt hij weer aan de zwaartekrachtsgreep van de aarde, en vervolgt hij zijn eigen weg om de zon. Op 9 januari 2025 passeert 2024 PT₅ de aarde op een ruime afstand van 1,8 miljoen kilometer, om vervolgens voor een tijdje de ruimte in te verdwijnen. Maar op 8 november 2055 komt hij nogmaals in onze buurt. De ruimterots werd op 7 augustus jl. ontdekt door het Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS), een systeem bestaande uit vier telescopen die op Hawaï en in Chili en Zuid-Afrika staan opgesteld. Deze autonoom werkende instrumenten speuren de hemel af naar kleine objecten die dicht in de buurt van de aarde komen. Op de dag van zijn ontdekking bereikte 2024 PT₅ zijn kleinste afstand tot onze planeet: 567.000 kilometer oftewel ruwweg anderhalf keer de afstand tussen de aarde en haar vaste maan. Op basis van 122 waarnemingen die verspreid over 21 dagen werden gedaan, hebben astronomen van de Complutense-universiteit van Madrid (Spanje) vervolgens de baan van de planetoïde kunnen berekenen. Daarbij ontdekten ze dat hij een hoefijzervormige baan volgt en relatief langzaam beweegt. Hierdoor kan hij een tijdje in de greep van onze planeet blijven. Uit de baaneigenschappen van 2024 PT₅ leiden de astronomen af dat hij deel uitmaakt van de zogeheten Arjuna-planetoïden – een familie van planetoïden die ongeveer dezelfde baan om de zon doorlopen als de aarde. Ook hebben ze achteraf kunnen berekenen dat 2024 PT₅ al eerder relatief dicht in de buurt van onze planeet is gekomen, maar toen onopgemerkt is gebleven. Zijn volgende bezoek staat voor november 2055 op het programma. (EE)
Meer informatie:
→ A Two-month Mini-moon: 2024 PT5 Captured by Earth from September to November
Waarnemingen met de LOFAR-radiotelescoop lieten vorig jaar zien dat de eerste generatie Starlink-satellieten onbedoeld radiogolven uitzenden die astronomische waarnemingen kunnen hinderen. Uit nieuw onderzoek met LOFAR, de grootste radiotelescoop ter wereld die op lage frequenties waarneemt, blijkt dat de nieuwste Starlink-satellieten (‘V2-mini’) nog veel hinderlijker zijn. Ze produceren tot meer dan dertig keer zoveel radiostraling als hun voorgangers, en vormen zo een bedreiging voor radioastronomische waarnemingen vanaf de aarde. De afgelopen jaren is het aantal satellieten in lage aardbanen explosief gestegen, voornamelijk door de snelle commercialisering van de ruimte. Sinds 2019 hebben bedrijven als SpaceX en OneWeb honderden tot duizenden satellieten gelanceerd, met name voor communicatiedoeleinden. En hun aantallen zouden tegen het einde van dit decennium wel eens kunnen oplopen tot meer dan honderdduizend. De radiogolven die deze satellieten uitzenden leiden tot ernstige bezorgdheid bij astronomen. ‘Vergeleken met de zwakste bronnen die we met LOFAR waarnemen, is de ‘lekstraling’ van de Starlink-satellieten tien miljoen keer zo helder. Dit verschil is vergelijkbaar met dat tussen de zwakste sterren die je met het blote oog kunt waarnemen en de helderheid van de vollemaan. Aangezien SpaceX ongeveer veertig tweede-generatiesatellieten per week lanceert, vormen ze een steeds groter probleem,’ aldus Cees Bassa van ASTRON, het Nederlands Instituut voor Radioastronomie. Het nieuwe onderzoek benadrukt de noodzaak van strengere regelgeving omtrent de onbedoelde straling van satellieten, om de toekomst van de astronomie in het licht van de oprukkende satelliettechnologie veilig te stellen. ‘De mensheid nadert duidelijk een keerpunt waarop we actie moeten ondernemen om onze hemel te behouden als venster waardoor we het heelal vanaf de aarde verkennen. Satellietbedrijven zijn niet niet geïnteresseerd in het produceren van deze onbedoelde straling, dus het minimaliseren ervan zou ook een prioriteit moeten zijn in hun duurzame ruimtevaartbeleid,’ zegt Federico Di Vruno van de internationale SKA-radiosterrenwacht die momenteel verspreid over Australië en Zuid-Afrika wordt gebouwd. ’Starlink is niet de enige grote speler in lage aardbanen, maar ze hebben de kans om hier de norm te stellen.’ (EE)
Meer informatie:
→ Second-Generation Starlink Satellites Leak 30 Times More Radio Interference
Een internationaal team van sterrenkundigen, onder leiding van de Nederlander Martijn Oei, heeft het grootste paar straalstromen bij een zwart gat ooit ontdekt. De ‘jumbo-jets’ zijn samen 140 keer zo lang als ons Melkwegstelsel. De onderzoekers deden hun ontdekking met het LOFAR-telescoopnetwerk (Nature, 18 september). De onderzoekers gaven de megastructuur de naam Porphyrion, naar een reus uit de Griekse mythologie. De gigantische straalstromen moeten zijn weggeschoten bij een superzwaar zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel toen het heelal zo’n 6,3 miljard jaar oud was. ‘Het zwarte gat in het centrum van een sterrenstelsel verslindt sterren, stof en gas, maar het slikt niet alles,’ legt hoofdonderzoeker Martijn Oei uit. Hij is postdoc aan het California Institute of Technology in de VS en gepromoveerd aan de Universiteit Leiden. ‘Een klein deel van het materiaal dat in de buurt komt, wordt naar boven en onder geschoten in de vorm van jets.’ Tweede auteur Martin Hardcastle, hoogleraar astrofysica aan de University of Hertfordshire (VK) en expert op het gebied van straalstromen opgewekt door zwarte gaten, kan moeilijk verklaren waarom de jets zo groot zijn: ‘Er moet een ongewoon lange periode van miljarden jaren zijn geweest waarin het zwarte gat ongehinderd materiaal kon verslinden en wegschieten.’ De gigantische jets zijn ontdekt toen Oei en zijn collega’s radiobeelden analyseerden die met LOFAR zijn verkregen. De vondst kwam aan het licht nadat het team met drie verschillende methoden naar straalstromen zocht. Ze inspecteerden de radiobeelden met het oog, gebruikten machinelearning en riepen de hulp in van burgerwetenschappers. De zoektocht leverde meer dan achtduizend nieuwe megastructuren op – een enorm aantal, maar de onderzoekers denken dat dit nog maar het topje van de ijsberg is. Vooral omdat de LOFAR-beelden slechts zo’n vijftien procent van de hemel bestrijken en omdat grote en verre jets moeilijk waarneembaar zijn. Om Porphyrions sterrenstelsel te lokaliseren, deden de auteurs vervolgwaarnemingen met de Giant Metrewave Radio Telescope in India en met de Keck I-telescoop op Mauna Kea (Hawaï). Eerder, in 2022, publiceerden Oei en collega’s al over Alcyoneus. Dat was, met een lengte van honderd Melkwegen, de grootste tot dan toe. De nieuwe megastructuur is niet alleen veel groter dan Alcyoneus, maar ook verder weg. De onderzoekers hebben berekend dat Porphyrion waarschijnlijk veel invloed heeft uitgeoefend op zijn omgeving, mede omdat het heelal in de tijd van Porphyrion een stuk kleiner was en alles dichter bij elkaar lag. Als volgende stap wil Oei de wisselwerking tussen deze megastructuren en hun omgeving beter leren begrijpen. De jets verspreiden kosmische straling, hitte, zware atomen en magnetische velden in de ruimte tussen sterrenstelsels. ‘Vooral dat magnetisme vind ik interessant,’ zegt Oei. ‘We weten dat magnetisme zich via het kosmische web een weg baant naar sterrenstelsels en sterren, en uiteindelijk naar planeten, en dat het belangrijk is voor het leven op aarde. Maar waar begint het magnetisme precies? Liggen de jets aan de basis?’
Meer informatie:
→ Oorspronkelijk persbericht
