12 juni 2024 • Röntgenecho’s geven informatie over het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum
Onderzoekers van Michigan State University (MSU) zijn meer te weten gekomen over het gedrag van Sagittarius A* (Sgr A*), het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel. Ze ontdekten negen nog niet eerder opgemerkte ‘flares’ van Sgr A* – uitbarstingen van röntgenstraling – en analyseerden de röntgenecho’s van een moleculaire wolk in de buurt van het zwarte gat, om zo meer dan tweehonderd jaar in diens verleden te kunnen kijken. Hun bevindingen zijn gepresenteerd tijdens de 244e bijeenkomst van de American Astronomical Society die deze week in Madison, Wisconsin wordt gehouden. Zwarte gaten laten zich erg moeilijk bestuderen, deels omdat zelfs licht niet aan hun immense zwaartekracht kan ontsnappen. Onderzoekers leiden hun eigenschappen meestal af door hun zwaartekrachtsinvloed op nabije sterren, lichtemissies van omringende gaswolken en andere verschijnselen te observeren. Een van de technieken die daarbij worden gebruikt lijkt op het luisteren naar echo’s – in dit geval de röntgenecho’s van een grote wolk van moleculair gas in de nabijheid van Sgr A* die bekendstaat als ‘de Brug’. Anders dan sterren genereren zulke wolken van interstellair gas en stof van zichzelf geen röntgenstraling. Dus toen röntgentelescopen in de ruimte fotonen van de Brug begonnen op te vangen, ontstond al snel het vermoeden dat dit de vertraagde weerkaatsing van een röntgenuitbarsting van Sgr A* was. Uit gegevens van de röntgensatellieten NuSTAR (NASA) en XMM-Newton (ESA) blijkt dat het röntgensignaal van de Brug omstreeks 2008 helderder begon te worden, en in de twaalf jaar daarna alleen maar in intensiteit toenam, om in 2020 een piek te bereiken. Door het verloop van deze röntgenecho te analyseren, hebben de MSU-onderzoekers een reconstructie kunnen maken van de vroegere activiteit van Sgr A*. Hun berekeningen laten zien dat Sgr A* ongeveer tweehonderd jaar geleden vijf orden van grootte – een factor honderdduizend – helderder was in röntgenlicht dan nu. Overigens is nog onduidelijk wat de oorzaak van de röntgenuitbarstingen is. (EE)
Meer informatie:
‘Flares’ and ‘echoes’ from the Milky Way’s monster black hole

   
12 juni 2024 • Hoe zijn superzware zwarte gaten aan hun grote massa’s gekomen?
Door waarnemingen op röntgengolflengten te combineren met geavanceerde supercomputersimulaties van de vorming van sterrenstelsels, hebben astronomen van Pennsylvania State University (VS) meer inzicht gekregen in de ‘groei’ van de superzware zwarte gaten die in de centra van veel sterrenstelsels worden aangetroffen. Hun resultaten zijn gepresenteerd tijdens de 244e bijeenkomst van de American Astronomical Society die deze week in Madison, Wisconsin wordt gehouden. Superzware zwarte gaten kunnen op twee manieren zijn gegroeid: door koud gas op te slokken uit het sterrenstelsel waar ze deel van uitmaken – een proces dat accretie wordt genoemd – of door samen te smelten met andere superzware zwarte gaten wanneer sterrenstelsels in botsing komen met elkaar. In het tweede geval zenden de zwarte gaten – of eigenlijk hun accretieschijven – sterke röntgenstraling uit. Onder leiding van hoogleraar Niel Brandt van Penn State hebben de astronomen twintig jaar aan data van drie röntgensatellieten geanalyseerd om de ontwikkeling van meer dan achtduizend snel groeiende zwarte gaten te analyseren. Om de groei via samensmeltingen te kunnen onderzoeken, hebben de astronomen gebruik gemaakt van supercomputersimulaties die de vorming en evolutie van sterrenstelsels sinds kort na de oerknal nabootsen. Brandt en zijn team zijn daarbij tot de conclusie gekomen dat de groei van zwarte gaten in de meeste gevallen werd gedomineerd door accretie, al hebben ook samensmeltingen van sterrenstelsels een flinke bijdrage geleverd – met name in de afgelopen vijf miljard jaar. Al met al zijn superzware zwarte gaten het snelst gegroeid toen het heelal jonger was. Hierdoor bereikte het totale aantal superzware zwarte gaten zeven miljard jaar geleden zo’n beetje zijn hoogtepunt, terwijl er daarvoor nog veel nieuwe bij kwamen. De onderzoekers hebben ook gekeken naar de groei van het superzware zwarte gat in het centrum van ons eigen Melkwegstelsel, dat een massa van (slechts) vier miljoen zonsmassa’s heeft. Hun resultaten wijzen erop dat dit zwarte gat relatief laat op het kosmische toneel is verschenen. (EE)
Meer informatie:
How do supermassive black holes get super massive?

   
11 juni 2024 • Oorsprong van snelle radioflitsers beter in beeld dankzij gepolariseerd licht
Zich niet herhalende snelle radioflitsers komen waarschijnlijk uit sterrenstelsels die lijken op onze Melkweg. Dat vermoedt een internationaal team van astronomen dat het gepolariseerde licht van 128 van niet-herhalende radioflitsers vergeleek met herhalende flitsers. De onderzoekers, onder wie de Nederlander Ziggy Pleunis, publiceren hun resultaten vandaag in The Astrophysical Journal. Snelle radioflitsers (in het Engels fast radio bursts of FRB’s) werden ontdekt in 2007. Het zijn extreem energierijke flitsen, meestal van ver uit het heelal. Wetenschappers hebben inmiddels meer dan duizend snelle radioflitsers waargenomen, maar het is nog onduidelijk waar en hoe ze ontstaan. In het grootste onderzoek tot nu toe bestudeerden astronomen de polarisatie of trillingsrichting van licht van 128 zich niet herhalende snelle radioflitsers. De polarisatie van het licht laat zich lastig meten, maar biedt inzicht in het productiemechanisme van de flitsen en bevat een afdruk van alle magneetvelden die de flits onderweg is tegengekomen. De onderzoekers maakten gebruik van CHIME, een Canadese radiotelescoop die permanent de hemel afspeurt en daarbij geregeld stuit op plotselinge, eenmalige gebeurtenissen. Uit de resultaten blijkt dat van de 128 bronnen er 89 overduidelijk lineair gepolariseerd licht uitzonden. Bij nog 29 bronnen was er waarschijnlijk geen of weinig gepolariseerd licht. En bij de overige tien bronnen was het signaal te verstoord om uitspraken te doen. Herhalende flitsers waren al eerder onderzocht en zenden veelal sterk lineair gepolariseerd licht uit. Volgens Ayush Pandhi, promovendus aan de Universiteit van Toronto (Canada) en eerste auteur van de studie, lijken de meeste niet-herhalende flitsers afkomstig uit sterrenstelsels met een bescheiden dichtheid en dito magnetische velden. ‘Die sterrenstelsels lijken veel op onze eigen Melkweg.’  Daarnaast vergeleken de onderzoekers de polarisatie van de niet-herhalende flitsers met die van herhalende flitsers. ‘Tot onze verrassing bleken ze geen duidelijk waarneembare verschillen te vertonen,’ zegt Ziggy Pleunis (Universiteit van Amsterdam en ASTRON) en begeleider van Pandhi. ‘Dat is verrassend, want eerder onderzoek toonde verschillen aan qua duur en bandbreedte tussen niet-herhalende en herhalende flitsers, dus ik dacht dat we ook een duidelijk verschil in polarisatie zouden vinden.’  Volgens de onderzoekers lijken de niet-herhalende flitsers meer op de herhalende flitsers dan gedacht. ‘Het zou zo maar kunnen, maar nu ben ik aan het speculeren, dat herhalende flitsers en niet-herhalende flitsers dezelfde oorsprong hebben,’ aldus Pleunis. De onderzoekers vermoeden dat niet-herhalende flitsers bijvoorbeeld eerst herhalende flitsers zijn geweest die nu tot rust zijn gekomen. Het zou ook kunnen dat de niet-herhalende flitsers zich in een minder extreme omgeving bevinden en daardoor niet vaak flitsen. Nader onderzoek zal moeten uitwijzen wat er aan de hand is. 
Meer informatie:
Oorsprong van snelle radioflitsers beter in beeld dankzij gepolariseerd licht

   
11 juni 2024 • Veel nabije sterrenhopen stammen af van slechts drie ‘families’
Een internationaal team van astronomen heeft de ontstaansgeschiedenis ontcijferd van een aantal jonge sterrenhopen waarvan sommige ’s nachts al met het blote oog te zien zijn. Het team, onder leiding van Cameren Swiggum en João Alves (Universiteit van Wenen) en Robert Benjamin (Universiteit van Wisconsin-Whitewater, VS), is tot de conclusie gekomen dat de meeste jonge sterrenhopen in onze omgeving tot slechts enkele families behoren (Nature, 10 juni). Met behulp van nauwkeurige gegevens van de Europese astrometrische ruimtetelescoop Gaia en spectroscopische waarnemingen heeft het team de oorsprong getraceerd van 155 jonge sterrenhopen binnen een straal van ongeveer 3500 lichtjaar rond de zon. Uit hun analyse blijkt dat deze sterrenhopen kunnen worden onderverdeeld in drie families met een gemeenschappelijke oorsprong en vergelijkbare ontstaansomstandigheden. Dit wijst erop dat de jonge sterrenhopen afkomstig zijn uit slechts drie zeer actieve en omvangrijke stervormingsgebieden. De drie sterrenfamilies zijn vernoemd naar hun meest prominente sterrenhopen: Collinder 135 (Cr135), Messier 6 (M6) en Alpha Persei (αPer). ‘Deze bevindingen geven meer inzicht in hoe jonge sterrenhopen in onze galactische omgeving met elkaar verbonden zijn, net als leden van een familie’, aldus promovendus Cameren Swiggum. Door de ruimtelijke bewegingen en vroegere posities van deze sterrenhopen te onderzoeken, kunnen we hun gemeenschappelijke oorsprong traceren en de gebieden in ons Melkwegstelsel lokaliseren waar de eerste sterren van de betreffende sterrenhopen zich tot ongeveer 40 miljoen jaar geleden hebben gevormd.’ Uit het onderzoek blijkt dat er binnen de drie families meer dan tweehonderd supernova-explosies moeten hebben plaatsgevonden, waarbij enorme hoeveelheden energie zijn vrijgekomen. Volgens de astronomen heeft deze energie waarschijnlijk grote invloed gehad op de verdeling van het gas in de lokale Melkweg. Dit zou ook de vorming van de zogeheten superbel rond de Cr135-familie kunnen verklaren: een enorme bel van gas en stof met een middellijn van drieduizend lichtjaar,’ legt Swiggum uit. Ook ons zonnestelsel is ingebed in zo’n bel, de zogeheten Lokale Bel, die is gevuld is met zeer ijl heet gas. ‘De Lokale Bel is waarschijnlijk verbonden met de geschiedenis van een van de drie families van sterrenhopen en heeft waarschijnlijk sporen achtergelaten op aarde, zoals wordt afgeleid uit metingen van ijzerisotopen in de aardkorst. (EE)
Meer informatie:
Galactic bloodlines: Many nearby star clusters originate from only three ‘families’

   
10 juni 2024 • Webb-ruimtetelescoop vindt aanwijzing voor botsing tussen grote planetoïden bij ster Bèta Pictoris
Astronomen hebben een momentopname gemaakt van een botsing tussen planetoïden in het Beta Pictoris-stelsel – een nabij stersysteem dat bekendstaat om zijn jonge leeftijd en tumultueuze planeet-vormende activiteit. De waarnemingen bieden een uniek kijkje in het beginstadium van de planeetvorming. Het nieuwe waarneemresultaat, verkregen door een team onder leiding van Christine Chen van de Johns Hopkins-universiteit, wordt vandaag gepresenteerd op de 244e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Madison, Wisconsin (VS). Het team van Chen ontdekte duidelijke veranderingen in de infraroodstraling die door stofdeeltjes rond de ster Bèta Pictoris wordt uitgezonden, door nieuwe meetgegevens van de Webb-ruimtetelescoop te vergelijken met waarnemingen van de Spitzer-ruimtetelescoop uit 2004 en 2005. Met behulp van de gedetailleerde metingen van Webb heeft het team de samenstelling en grootte geanalyseerd van stofdeeltjes in het gebied dat eerder met Spitzer werd bekeken. De wetenschappers keken met name naar de warmte die wordt uitgezonden door kristallijne silicaten - mineralen die vaak te vinden zijn rond jonge sterren, maar ook op aarde en andere hemellichamen – en vonden daarbij geen sporen van de deeltjes die twintig jaar geleden door Spitzer waren waargenomen. Dit suggereert dat er rond die tijd een catastrofale botsing heeft plaatsgevonden tussen planetoïden en andere objecten, waarbij deze werden verpulverd tot stofdeeltjes fijner dan stuifmeel. Aanvankelijk warmde het stof in de buurt van de ster op en zond het de thermische straling uit die door Spitzer werd geregistreerd. Stof dat zich inmiddels ver van de ster heeft verwijderd, is afgekoeld en zendt geen warmtestraling meer uit. Toen Spitzer zijn data verzamelde, gingen wetenschappers ervan uit dat het stof in de loop van de tijd in beweging zou worden gebracht en worden aangevuld door langs elkaar schurende kleine hemellichamen, maar uit de Webb-waarnemingen blijkt dat het stof niet is aangevuld. De ongeveer 63 lichtjaar verre ster Beta Pictoris staat al geruime tijd onder de aandacht van astronomen. Hij is pas twintig miljoen jaar oud – veel jonger dus dan ons 4,5 miljard jaar oude zonnestelsel – en bevindt zich in de cruciale fase waarbij zich al reuzenplaneten rond de ster hebben gevormd en zich mogelijk nog aardse planeten aan het ontwikkelen zijn. Bij de ster zijn minstens twee gasreuzen ontdekt, Bèta Pic b en c, die ook invloed uitoefenen op het omringende stof en puin. (EE)
Meer informatie:
Webb Telescope Reveals Asteroid Collision in Neighboring Star System

   
7 juni 2024 • Waarschijnlijk toch geen meer onder ijskap van Mars
Onderzoekers van de Cornell-universiteit in Ithaca (VS) hebben een simpele, maar niet erg spectaculaire verklaring gevonden voor de heldere radarreflecties waarvan wordt beweerd dat ze worden veroorzaakt door water onder de zuidpool van de planeet Mars. Hun simulaties laten zien dat kleine variaties in laagjes waterijs – te subtiel om ze met grondradarinstrumenten te kunnen onderscheiden – constructieve interferentie tussen radargolven kunnen veroorzaken. En dat kan resulteren in willekeurige reflecties die op de eerdere waarnemingen lijken: niet alleen in het gebied waar vermeendelijk vloeibaar water zou moeten zijn, maar in alle gelaagde afzettingen rond de zuidpool van Mars (Science Advances, 7 juni).  Robotverkenners hebben uitvoerig bewijs geleverd dat er heel vroeger water heeft gestroomd op Mars, onder meer in een voormalige rivierdelta die momenteel wordt verkend door NASA’s Marsrover Perseverance. De radarwaarnemingen waar het nu om gaat zijn gedaan door de Europese Mars Express die om de rode planeet cirkelt. In 2018 kondigde een team van wetenschappers aan dat daarmee een meer was ontdekt dat verscholen zou liggen onder de zuidelijke poolkap van Mars. De implicaties waren enorm: waar vloeibaar water is, zou immers ook (primitief) leven kunnen zijn. Maar waar dezelfde heldere radarreflecties op aarde waarschijnlijk op de aanwezigheid van een ondergronds meer zouden wijzen, verschillen volgens planeetwetenschapper Daniel Lalich van de Cornell-universiteit temperatuur en druk op Mars zo sterk van die op aarde, dat deze interpretatie van de radargegevens onhoudbaar is. Met behulp van eenvoudigere modellen had Lalich eerder al laten zien dat dezelfde heldere radarsignalen ook kunnen ontstaan op plekken waar helemaal geen water is, maar slechts een opeenstapeling van laagjes lucht, water en koolstofdioxide-ijs. Dat laatste bestanddeel heeft hij nu van zijn lijstje geschrapt. Zijn nieuwste modelberekeningen gaan uit van duizenden willekeurig gegenereerde laagjes van uiteenlopende samenstelling en onderlinge afstand, zoals die onder de gegeven omstandigheden rond de polen van Mars kunnen bestaan. Het resultaat is hetzelfde: heldere signalen zoals het Marsis-radarinstrument van de Mars Express die heeft geregistreerd – volgens Lalich om de simpele reden dat radargolven die op laagjes ‘afketsen’ die te dicht op elkaar liggen om door Marsis te worden opgelost, elkaar kunnen versterken. Hierdoor kun je overal reflecties zien, ook als er niets bijzonders onder het oppervlak ligt. Hoewel Lalich niet uitsluit dat een toekomstig nauwkeuriger instrument alsnog iets bijzonders zal ontdekken onder de zuidpool van Mars, vermoedt hij dat er allang geen vloeibaar water of leven meer is op de planeet. (EE)
Meer informatie:
Simulations dampen excitement about liquid water on Mars

   
7 juni 2024 • Laatste grote botsing van Melkweg speelde zich minder lang geleden af
Sinds 2018 weten astronomen dat ons sterrenstelsel, de Melkweg, gedurende zijn bestaan met tal van kleinere soortgenoten in botsing is gekomen. Een analyse van data van de Europese astrometrische ruimtetelescoop Gaia wijst er nu op dat de meest recente botsingen miljarden jaren later hebben plaatsgevonden dan gedacht. Bij elke botsing trokken er rimpelingen door ons Melkwegstelsel die nog steeds doorwerken in de bewegingen van verschillende families van sterren. Een van de taken waar Gaia voor staat is om deze rimpelingen te onderzoeken door de posities van meer dan honderdduizend relatief nabije sterren in kaart te brengen. De halo – het dunbevolkte buitengebied – van de Melkweg bevat een grote groep sterren die ongebruikelijke banen doorlopen. Van veel van deze sterren wordt vermoed dat ze door ons sterrenstelsel zijn ‘opgeslokt’ tijdens een gebeurtenis die astronomen de ‘laatste grote fusie’ noemen. Zoals de naam al aangeeft, was dit de laatste keer dat ons sterrenstelsel bij een flinke botsing betrokken is geweest. Aangenomen wordt dat ons sterrenstelsel daarbij is overspoeld met sterren die dicht langs het Melkwegcentrum scheren. Tot nu toe gingen astronomen ervan dat uit dat deze fusie ergens tussen de acht en elf miljard jaar geleden heeft plaatsgevonden, toen de Melkweg nog in zijn kinderschoenen stond. Maar gegevens van Gaia die in 2022 zijn vrijgegeven als onderdeel van de derde data-release van deze ruimtetelescoop suggereren nu dat de afwijkende omloopbanen van de sterren mogelijk door een recentere botsing zijn veroorzaakt. ‘Om de rimpelingen van sterren zo duidelijk te laten zijn als ze in de Gaia-gegevens verschijnen, moeten de sterren zich minder dan drie miljard jaar geleden bij ons hebben gevoegd – minstens vijf miljard jaar later dan werd gedacht,’ aldus mede-auteur Heidi Jo Newberg van het Rensselaer Polytechnic Institute (New York, VS). ’Steeds als er sterren heen en weer pendelen door het Melkwegcentrum, ontstaan er nieuwe rimpelingen. Als dit proces acht miljard jaar geleden zou zijn begonnen, zouden er nu zo veel rimpelingen moeten zijn, dat we ze niet meer van elkaar zouden kunnen onderscheiden.’ De ontdekking suggereert dat de betreffende sterren niet afkomstig zijn van de grote fusie van acht tot elf miljard jaar geleden, maar van een recentere botsing – de zogeheten Virgo Radiale Fusie – die ongeveer 2,7 miljard jaar geleden heeft plaatsgevonden. (EE)
Meer informatie:
Gaia: Milky Way’s last major collision was surprisingly recent

   
7 juni 2024 • Astronomen sporen koolstof op in ver jong sterrenstelsel
Een internationaal team van astronomen, onder leiding van de Universiteit van Cambridge, heeft koolstof ontdekt in een zeer jong sterrenstelsel dat al 350 miljoen jaar na de oerknal is gevormd. Daarmee is dit de vroegste detectie van een ander element in het heelal dan waterstof. De ontdekking, waarvan de details in het vakblad Astronomy & Astrophysics zullen worden gepubliceerd, is gedaan van met de Webb-ruimtetelescoop. In de sterrenkunde worden elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium simpelweg ‘metalen’ genoemd. Het heel vroege heelal bestond bijna volledig uit waterstof, het eenvoudigste element, met daarnaast kleine hoeveelheden helium en lithium. Alle overige elementen zijn gevormd in en door sterren. Wanneer sterren aan het einde van hun bestaan exploderen, verspreiden de elementen die ze hebben gevormd zich over het sterrenstelsel waar zij deel van uitmaken. Deze elementen vormen vervolgens de voedingsbodem voor volgende generaties van sterren en, uiteindelijk ook, planeten. Daarbij speelt koolstof een bijzondere rol, omdat het stofdeeltjes kan vormen die vervolgens samenklonteren tot planetaire ‘bouwstenen’. Koolstof staat tevens aan de basis van het ontstaan van leven op aarde en wellicht ook andere planeten. Met behulp van de Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) van Webb hebben de onderzoekers het licht van het jonge sterrenstelsel opgesplitst in een spectrum van kleuren. Verschillende elementen laten verschillende chemische vingerafdrukken achter in het spectrum van een sterrenstelsel, wat het mogelijk maakt om diens samenstelling vast te stellen. Bij de analyse van dit spectrum werden naast koolstof ook mogelijke sporen van zuurstof en neon aangetroffen, al zijn er meer waarnemingen nodig om de aanwezigheid van deze laatste elementen te bevestigen. Oorspronkelijk werd gedacht dat de vroegste sterren in het heelal veel meer zuurstof dan koolstof produceerden, en dat koolstof pas veel later werd verrijkt via heel andere processen. Maar het feit dat er al heel vroeg veel koolstof beschikbaar was, geeft aan dat de allereerste sterren misschien heel anders werkten. Volgens sommige modellen hebben de vroegste sterren, toen ze als supernova’s explodeerden, minder energie vrijgemaakt dan aanvankelijk werd verwacht. In dat geval zou koolstof, dat zich in de buitenste schil van de sterren bevond, gemakkelijker kunnen zijn ontsnapt en zich over het omringende sterrenstelsel hebben verspreid, terwijl een grote hoeveelheid zuurstof terugviel en ineenstortte tot een zwart gat. (EE)
Meer informatie:
Earliest detection of metal challenges what we know about the first galaxies

   
6 juni 2024 • Planeetvormende schijven rond jonge lichte sterren zijn echt anders dan die rond zonachtige sterren
Een internationaal team van onderzoekers, onder leiding van de Groningse promovendus Aditya Arabhavi, heeft een palet aan koolwaterstoffen ontdekt in een planeetvormende schijf rond een jonge, lichte ster. De resultaten bevestigen dat schijven rond heel lichte jonge sterren anders zijn dan die rond zon-achtige sterren. De astronomen deden hun waarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop en publiceren hun bevindingen vrijdag in het vakblad Science. Het team onderzocht het gebied rond de nog jonge ster ISO-ChaI-147 in het zuidelijke sterrenbeeld Kameleon, op zo’n 650 lichtjaar van ons vandaan. De ster is een lichtgewicht: hij is negen keer minder zwaar dan onze zon. Wetenschappers zijn geïnteresseerd in lichte sterren, omdat daar meer aardachtige planeten lijken te ontstaan dan rond heel zware sterren. De onderzoekers maakten gebruik van het mede in Nederland ontworpen en gebouwde MIRI-instrument dat zich op de ruimtetelescoop bevindt. De astronomen hebben dertien verschillende koolwaterstoffen in de planeetvormende schijf rond de ster aangetroffen. Het grootste ontdekte molecuul is benzeen (C6H6), dat overigens een jaar geleden voor het eerst rond een andere heel lichte jonge ster werd waargenomen. Het meest bijzonder is de vondst van ethaan (C2H6). Het is voor het eerst dat dit molecuul buiten ons zonnestelsel is gedetecteerd. Volgens Inga Kamp (Rijksuniversiteit Groningen), die mede-projectleider is van het onderzoek naar planeetvormende schijven, wordt het steeds duidelijker dat de planeetvormende schijven rond lichte sterren behoorlijk verschillen van die rond zon-achtige sterren. Kamp: ‘Bij de zon-achtige sterren zien we veel meer zuurstofhoudende moleculen zoals water en kooldioxide. Bij de lichte sterren zien we een overvloed van koolwaterstoffen.’ Dit enorme verschil in chemische samenstelling kan zich mogelijk doorvertalen naar de samenstelling van aardachtige planeten die rond lichte sterren vormen. Het onderzoek vond plaats in het kader van de MIRI mid-INfrared Disk Survey (MINDS), waar astronomen uit Groningen, Leiden en Nijmegen bij betrokken zijn. In totaal willen de onderzoekers ruim vijftig stofschijven rond jonge sterren analyseren. De verwachting is dat ze daarbij nog andere moleculen zullen ontdekken en meer kennis opdoen over het ontstaan van rotsachtige planeten in schijven rond kleine en grotere sterren.
Meer informatie:
Oorspronkelijk persbericht

   
5 juni 2024 • Merkwaardige exoplaneet nabij rode reuzenster heeft toch een atmosfeer
Exoplaneet TIC365102760 b is er op de een of andere manier in geslaagd om – ondanks de intense straling van zijn nabije, reusachtige moederster – een opgezwollen atmosfeer vast te houden. Dat heeft een team van onderzoekers, onder leiding van astrofysicus Sam Grunblatt van Johns Hopkins University (VS), vastgesteld. Hun bevindingen worden deze week in The Astronomical Journal gepubliceerd. De planeet behoort tot een categorie van exoplaneten die ‘hete Neptunussen’ worden genoemd, omdat ze – ondanks dat ze veel dichter bij hun sterren staan en veel heter zijn – overeenkomsten vertonen met de ijskoude buitenste reuzenplaneten van ons zonnestelsel. De nu ontdekte exoplaneet, die de bijnaam Phoenix heeft gekregen, is verrassend veel kleiner, ouder en heter dan wetenschappers voor mogelijk hielden. Hij is iets meer dan zes keer zo groot als de aarde, heeft een omlooptijd van ruim vier dagen en staat ongeveer zes keer zo dicht bij zijn ster als Mercurius bij de zon. Gezien de combinatie van zijn hoge leeftijd, verzengende temperatuur en ongewoon lage dichtheid, lijkt het erop dat Phoenix in een veel lager tempo atmosferische gassen verliest dan astronomen voor mogelijk hielden. Maar het eeuwige leven heeft hij niet: Grunblatt en zijn collega’s schatten dat de planeet de komende 100 miljoen jaar geleidelijk naar zijn moederster toe zal spiralen en door deze wordt opgeslokt. ‘Het is de kleinste en waarschijnlijk ook lichtste planeet die we ooit bij zo’n rode reus hebben aangetroffen’, aldus Grunblatt. ‘Daarom ziet hij er zo vreemd uit. We weten niet waarom hij nog steeds een atmosfeer heeft, terwijl andere ‘hete Neptunussen’ die veel kleiner en dichter zijn, hun atmosfeer al onder veel minder extreme omstandigheden lijken te verliezen.’ De ontdekking van Phoenix is gebaseerd op gegevens van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), een satelliet van NASA die exoplaneten opspoort door sterren te onderzoeken op kleine, regelmatig optredende helderheidsdipjes, zoals die ontstaan wanneer een planeet voor een ster langs schuift. De data van TESS werden gecombineerd met gegevens van de Keck-telescoop op Hawaï, die informatie opleverden over de massa van de planeet. (EE)
Meer informatie:
‘Weird’ New Planet Retained Atmosphere Despite Nearby Star’s Relentless Radiation

   
5 juni 2024 • Hubble-ruimtetelescoop moet het wat rustiger aan gaan doen
De gyroscopen van de eerbiedwaardige Hubble ruimtetelescoop raken op, en zonder gyroscopen, kan het instrument geen zinvolle wetenschap meer bedrijven. Om het instrument, dat al bijna drieënhalf decennium in de ruimte actief is, te behouden, heeft NASA dinsdag aangekondigd dat het Hubble’s activiteiten zodanig zal verminderen dat deze met slechts één gyroscoop toe kan. Dit zal sommige wetenschappelijke activiteiten beperken en het zal langer duren om de telescoop op nieuwe objecten te richten en deze te lokaliseren. Maar volgens Hubble-officials betekent dit (nog) niet dat de ruimtetelescoop binnenkort moet worden afgeschreven. Hubble werd in 1990 gelanceerd met een ruimteveer van NASA en heeft nadien vijf onderhoudsbeurten gehad. Bij de laatste daarvan, in 2009, werden onder meer de zes gyroscopen van de ruimtetelescoop, die nodig zijn om het instrument snel en nauwkeurig op hemelobjecten te richten, vervangen. Maar de afgelopen vijftien jaar hebben drie van de zes gyroscopen het begeven, en sinds een half jaar vertoont een van de andere steeds meer kuren, waardoor de wetenschappelijke activiteiten geregeld moesten worden stilgelegd. Al met al beschikt Hubble dus nog maar over twee volledig functionele gyroscopen, en ook die hebben al heel wat bedrijfsuren achter de kiezen. Daarom is NASA nu van plan om de ruimtetelescoop met één gyroscoop te laten werken en de andere als ‘reserve’ achter de hand te houden. Volgens het Amerikaanse ruimteagentschap zijn de gevolgen voor Hubble’s werkschema beperkt, al vergt het richten van de telescoop nu meer tijd, waardoor ongeveer twaalf procent van de waarneemtijd verloren gaan. Daar staat tegenover dat de ingreep de operationele levensduur van de ruimtetelescoop met ongeveer tien jaar kan verlengen. Met een beetje geluk zal hij nog tot 2035 in bedrijf kunnen blijven. (EE)
Meer informatie:
The Hubble Space Telescope has lost a majority of its gyroscopes (Ars Technica)

   
5 juni 2024 • Ongewoon traag draaiende neutronenster ontdekt
Astronomen hebben een neutronenster ontdekt die volgens hen ongekend langzaam ronddraait – langzamer dan alle andere radiostraling uitzendende neutronensterren die tot nu toe zijn ontdekt (Nature Astronomy, 5 juni). Neutronensterren – de uiterst compacte overblijfselen van uitgedoofde sterren – tollen doorgaans met verbluffend hoge snelheden om hun as. Hun rotatietijden lopen uiteen van seconden tot slechts een fractie van een seconde. De nu ontdekte neutronenster, die is opgespoord door een team van Manisha Caleb (Universiteit van Sydney) en Emil Lenc (CSIRO, Australië), vertoont echter een gezapige rotatietijd van maar liefst 54 minuten. Het onverwacht traag ronddraaiende object is ongeveer 16.000 lichtjaar van de aarde verwijderd. Dat het om een neutronenster gaat wordt afgeleid uit de aard van de radiostraling die hij uitzendt en het tempo waarin zijn rotatietijd verandert. De astronomen kunnen echter niet helemaal uitsluiten dat het object geen verre neutronenster is, maar een nabije solitaire witte dwergster met een uitzonderlijk sterk magnetisch veld. Het ontbreken van andere nabije, sterk magnetische dwergen maakt deze verklaring echter minder waarschijnlijk. De ontdekking is gedaan met de ASKAP-radiotelescoop in West-Australië, die een groot deel van de hemel in één keer kan overzien en daardoor objecten kan vastleggen waar onderzoekers niet eens naar op zoek zijn. In dit geval waren de onderzoekers eigenlijk bezig met het bekijken van een bron van gammastraling en een zogeheten snelle radioflits. De nu ontdekte traag roterende neutronenster was dus ‘bijvangst’. ‘Wat intrigerend is, is hoe dit object drie verschillende emissietoestanden vertoont, elk met eigenschappen die volledig verschillen van de andere’, zegt Caleb. ‘Als de signalen niet afkomstig waren van geweest van hetzelfde punt aan de hemel, hadden we niet gedacht dat ze van één en hetzelfde object afkomstig waren.’ (EE)
Meer informatie:
Scientists detect slowest-spinning radio emitting neutron star ever recorded

   
31 mei 2024 • Webb ontdekt verste (en vroegste) sterrenstelsel ooit
Opnieuw is het record voor het verste (en vroegste) sterrenstelsel ooit verbroken. Met de James Webb Space Telescope is een klein maar opvallend helder stelseltje ontdekt dat zó ver weg staat dat het licht er ruim 13,5 miljard jaar over heeft gedaan om de aarde te bereiken. We zien het stelsel zoals het eruitzag toen het heelal slechts 290 miljoen jaar oud was. Tijdens die 13,5 miljard jaar durende reis van het licht is het heelal met een factor 15 uitgedijd. Als gevolg daarvan komt het licht op aarde aan met een 15 maal zo lange (rodere) golflengte als waarmee het vertrok. Anders gezegd: De roodverschuiving van het stelsel bedraagt z = 14 (het licht is verschoven over een golflengtebereik dat 14 maal zo groot is als de oorspronkelijke golflengte). Dat is de reden dat de oorspronkelijk energierijke en kortgolvige straling van het stelsel waargenomen moet worden door een infraroodtelescoop als Webb. JADES-GS-z14-0 werd vorig jaar al ontdekt op foto's die gemaakt werden met Webbs NIRCam-camera. (JADES staat voor JWST Advanced Deep Extragalactic Survey.) Om de afstand (of liever gezegd: de roodverschuiving) precies te meten, waren vervolgwaarnemingen nodig met de gevoelige NIRSpec-spectrograaf. NIRSpec heeft het stelsel begin dit jaar tien uur lang bestudeerd, en uit het resulterende spectrum blijkt ondubbelzinnig dat het om een object gaat uit de babytijd van het heelal. Het stelsel heeft een afmeting van hooguit een paar duizend lichtjaar, maar de hoeveelheid ontvangen sterlicht wijst uit dat het een paar honderd miljoen keer zo zwaar moet zijn als de zon. Vooralsnog is onduidelijk hoe er in slechts 290 miljoen jaar tijd zulke zware, heldere objecten in het heelal konden onstaan. Bijkomend raadsel is dat er sterke aanwijzingen zijn voor de aanwezigheid van absorberend stof en geïoniseerde zuurstofatomen in het stelsel. Dat zou betekenen dat er zelfs al een eerdere generatie van sterren is geweest - alleen in het inwendige van sterren worden door kernfusie zware atomen gecreëerd. Behalve JADES-GS-z14-0 is nog een tweede verre stelsel ontdekt (JADES-GS-z14-1) met een net iets lagere roodverschuiving maar met vergelijkbare eigenschappen. Omdat het JADES-programma slechts een klein stukje van de sterrenhemel heeft onderzocht, is de verwachting dat er in het heelal veel meer van dit soort extreem verre en vroege sterrenstelsels bestaan. (GS)
Meer informatie:
Oorspronkelijk persbericht

   
30 mei 2024 • Planetoïde Dinkinesh heeft roerige geschiedenis
De 800 meter grote planetoïde Dinkinesh, die op 1 november 2023 van nabij is bestudeerd door de Amerikaanse ruimtesonde Lucy, blijkt een roerige geschiedenis te hebben. Op foto's die tijdens de passage door Lucy zijn gemaakt, zijn breuklijnen en 'bergruggen' zichtbaar die doen vermoeden dat het kosmische rotsblok ooit ingrijpend van vorm is veranderd. In de nasleep van die gebeurtenis moet ook het kleine dubbelmaantje Selam zijn ontstaan, dat door Lucy is ontdekt. Onder invloed van de variërende zonnewarmte neemt de rotatieperiode van een kleine planetoïde in de loop van de tijd toe (het zogeheten Yarkovsky-effect). Bij rubble pile-planetoïden zoals de 550 meter grote 'vliegende grindbak' Bennu, leidt dat tot een geleidelijke vormverandering: de samengeklitte rotsblokken en keien zullen door de middelpuntvliedende kracht langzaam maar zeker in de richting van de evenaar bewegen. Dinkinesh blijkt echter meer inwendige sterkte te hebben; het is geen rubble pile maar meer een hemellichaam-uit-één-stuk. Toch hebben diezelfde middelpuntvliedende krachten er kennelijk voor gezorgd dat een groot deel van de planetoïde (mogelijk ongeveer een kwart) in het verleden plotseling is losgeraakt en zich meer richting evenaar heeft verplaatst. Daar is nu dus die 'uitstulping' te zien, terwijl elders een opvallende breuklijn zichtbaar is. De nieuwe resultaten zijn deze week gepubliceerd in Nature. Volgens Lucy's hoofdonderzoeker Hal Levison van het Southwest Research Institute in San Antonio (Texas) moet er indertijd veel materiaal van Dinkinesh zijn losgekomen, waardoor er tijdelijk sprake is geweest van een ring van brokstukken rond de evenaar. Een groot deel daarvan is teruggevallen (vandaar die equatoriale uitstulping), maar vermoedelijk is uit dat materiaal ook het opmerkelijke dubbelmaantje Selam ontstaan - twee kleine hemellichamen die elkaar raken en door de onderlinge zwaartekracht bijeen worden gehouden. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
30 mei 2024 • Oorsprong van 'trage' zonnewind mogelijk ontraadseld
Dankzij metingen van de Europese ruimtesonde Solar Orbiter hebben astronomen de oorsprong van de zogeheten trage zonnewind weten te achterhalen, zo schrijven ze deze week in Nature Astronomy. De zonnewind is een stroom van elektrisch geladen deeltjes die door de zon de ruiimte in wordt geblazen. De snelle zonnewind (met snelheden van meer dan 500 kilometer per seconde) is afkomstig uit 'open' gebieden in de ijle dampkring (de corona) van de zon, waar magnetische veldlijnen de ruimte in 'verdwijnen', zodat geladen deeltjes gemakkelijk kunnen ontsnappen. De oorsprong van de trage zonnewind (langzamer dan 500 km/s) was echter altijd onduidelijk. Solar Orbiter vliegt regelmatig op relatief kleine afstand langs de zon, waardoor de in situ-metingen aan de zonnewind van de ruimtesonde beter vergeleken kunnen worden met waarnemingen van het zonsoppervlak. Op die manier heeft een team onder leiding van Steph Yardley van Northumbria University (Verenigd Koninkrijk) nu ontdekt dat de trage zonnewind afkomstig is uit de grensgebieden van 'open' en 'gesloten' delen van de corona. In een 'gesloten' gebied buigen de magnetische veldlijnen weer terug naar het zonsoppervlak, en is het voor atoomkernen en elektronen normaal gesproken veel moeilijker om te ontsnappen. Maar op plaatsen waar 'open' en 'gesloten' gebieden elkaar raken, kunnen veldlijnen toch af en toe 'verbroken' worden, om zich kort daarna weer te sluiten. De Solar Orbiter-waarnemingen doen vermoeden dat daar de oorsprong van de trage zonnewind gezocht moet worden. (GS)
Meer informatie:
Nieuwsbericht op phys.org

   
28 mei 2024 • Nog meer aanwijzingen voor actief Venus-vulkanisme
Italiaanse planeetwetenschappers hebben opnieuw aanwijzingen gevonden voor recente vulkansiche activiteit op Venus. Het begint erop te lijken dat Venus vrijwel evenveel vulkanisme vertoont als de aarde. Vorig jaar werden al sporen van vulkanisme gevonden in radarwaarnemingen van de schildvulkaan Maat Mons, uitgevoerd door de Amerikaanse ruimtesonde Magellan. In Nature Astronomy zijn nu nieuwe Magellan-waarnemingen gepubliceerd, die aantonen dat er ook op twee andere locaties recent vulkanische activiteit heeft plaatsgevonden. Magellan bracht tussen 1990 en 1992 vrijwel het gehele Venusoppervlak meerdere malen in kaart met behulp van radar (door het permanent gesloten wolkendek van de planeet kan het oppervlak niet met gewone camera's worden bestudeerd). De radarwaarnemingen leveren niet alleen informatie over de topografie (hoogteverschillen), maar ook over de ruwheid van het oppervlak. Door radarmetingen met tussenpozen van hooguit enkele jaren met elkaar te vergelijken, zijn onderzoekers nu op twee plaatsen veranderingen aan het oppervlak op het spoor gekomen, die alle kenmerken hebben van 'verse' lavastromen, vermoedelijk met een dikte van 3 à 20 meter. Rond de schildvulkaan Sif Mons gaat het om lavastromen met een oppervlak van in totaal zo'n 30 vierkante kilometer; in het westen van Niobe Planitia beslaat de nieuwe lavastroom een oppervlak van 45 vierkante kilometer. Vermoedelijk komt er veel vaker en op veel meer plaatsen actief vulkanisme op Venus voor. De toekomstige Amerikaanse Venusverkenner VERITAS, die begin jaren dertig gelanceerd moet worden, zal daar meer duidelijkheid over gaan verschaffen. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
24 mei 2024 • Webb-telescoop ziet eerste sterrenstelsels groeien
Met de James Webb Space Telescope zijn grote hoeveelheden koud gas ontdekt in de directe omgeving van drie extreem ver verwijderde sterrenstelsels. Die stelsels staan zo ver weg dat hun licht er meer dan 13 miljard jaar over heeft gedaan om op aarde aan te komen. We zien ze dus zoals ze er 400 à 600 miljoen jaar na de oerknal uitzagen. Ondanks de grote gevoeligheid van Webb zijn de stelsels zelf niet meer dan nietige lichtvlekjes. Uit waarnemingen met de NIRSpec-spectrograaf van Webb blijkt echter dat er in de omgeving van deze allereerste sterrenstelsels grote hoeveelheden koud, neutraal waterstofgas voorkomen. Waarschijnlijk gaat het om het afgekoelde 'oergas' waaruit de eerste sterrenstelsels ontstonden. De Webb-waarnemingen doen vermoeden dat deze jonge stelsels dus nog steeds aan het 'groeien' zijn. Nooit eerder zijn dit soort grote reservoirs van waterstof- (en helium-)gas waargenomen rond pasgeboren sterrenstelsels. De ontdekking is gedaan door een team van astronomen onder leiding van Kasper Heintz van de Universiteit van Kopenhagen. Heintz en zijn collega's bestuurden archiefwaarnemingen van Webb, gedaan in het kader van de CEERS-survey (Cosmic Evolution Early Release Science). De nieuwe resultaten zijn deze week gepubliceerd in Science. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
24 mei 2024 • Euclid ontdekt miljarden 'wees-sterren'
In de Perseus-cluster, een gigantische zwerm van vele duizenden sterrenstelsels op 240 miljoen lichtjaar afstand, wemelt het van de 'wees-sterren': sterren die geen deel uitmaken van een sterrenstelsel, maar die zich in de intergalactische ruimte tussen de sterrenstelsels bevinden. De sterren zijn niet afzonderlijk waargenomen, maar het zwakke gezamenlijke schijnsel is gedetecteerd door de Europese ruimtetelescoop Euclid, die in juli 2023 is gelanceerd. Op basis van de Euclid-metingen concludeert een team van astronomen onder leiding van Nina Hatch van de Universiteit van Nottingham dat het gaat om naar schatting anderhalf biljoen (1500 miljard) sterren. Vermoedelijk zijn de verweesde sterren afkomstig uit kleine dwergstelsels die door getijdenkrachten in de cluster uiteen zijn gerukt. De ontdekking wordt binnenkort gepubliceerd in een speciaal themanummer van het Europese vakblad Astronomy & Astrophysics, dat geheel aan Euclid is gewijd. Daarin staan (naast enkele achtergrondverhalen) nog negen andere artikelen op basis van Euclids Early Release Observations (ERO). Die eerste wetenschappelijke resultaten van Euclid zijn deze week op preprint-server arXiv gepubliceerd, tegelijk met de presentatie van vijf nieuwe foto's die door Euclid zijn gemaakt. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
23 mei 2024 • Veelzijdigheid aan exoplaneten in nieuwe catalogus
Amerikaanse astronomen hebben een nieuwe catalogus gepubliceerd van 126 exoplaneten, ontdekt door NASA's ruimtetelescoop TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) en vervolgens bestudeerd door telescopen in Hawaii en Californië. De catalogus, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Supplement, bevat een enorme veelzijdigheid aan werelden, van zware reuzenplaneten tot kleine, rotsachtige planeten zoals de aarde. TESS ontdekt planeten wanneer ze (gezien vanaf de aarde) voor hun moederster langs bewegen en daarbij een klein beetje sterlicht onderscheppen. Uit de TESS-waarnemingen kan de diameter van de planeet worden afgeleid. Vervolgens wordt de ster in detail bestudeerd met aardse telescopen, om de periodieke schommelingen op te meten die veroorzaakt worden door de zwaartekracht van de rondcirkelende planeet. Die spectroscopische metingen vertellen je de massa van de planeet. Als zowel de diameter als de massa bekend is, kan ook de dichtheid van de planeet worden berekend, en dat levert informatie op over de samenstelling. De duizenden spectroscopische metingen die in de catalogus zijn verwerkt, zijn verricht met de HIRES-spectrograaf van de 10-meter Keck-telescoop op Hawaii en met een  spectrograaf op de Lick-sterrenwacht in Californië. De auteurs van de catalogus hebben drie jaar gewerkt aan het verzamelen en analyseren van alle metingen. Twee planeten in de TESS-Keck Survey vallen in het bijzonder op. TOI-1824b is een 'sub-Neptunus' (een aanduiding die slaat op de grootte van de planeet) met een verrassend hoge dichtheid: de diameter is 2,6 keer zo groot als die van de aarde, maar de planeet is maar liefst 19 keer zo zwaar. Mogelijk bevat hij een grote rotsachtige kern en een dikke, waterrijke mantel. TOI-1798c is een 'super-aarde' in een zeer kleine baan rond een oranje hoofdreeksster, met een omlooptijd van nog geen twaalf uur. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
23 mei 2024 • Astronomen ontdekken mogelijk bewoonbare 'exo-Venus'
Met behulp van NASA's TESS-satelliet (Transiting Exoplanets Survey Satellite) is een mogelijk bewoonbare planeet ontdekt bij een rode dwergster op slechts 40 lichtjaar afstand van de aarde, in het sterrenbeeld Vissen. De ontdekking is vandaag gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Gliese 12b, zoals de planeet heet, draait in slechts 12,8 dagen in een kleine baan rond zijn moederster. Die ster is een zogeheten rode dwerg, die aanzienlijk kleiner en koeler is dan onze zon. Ondanks de kleine afstand tot de ster ontvangt de planeet daardoor minder warmtestraling dan de planeet Venus in ons eigen zonnestelsel (maar wel 60% meer dan de aarde). Als de planeet géén dampkring heeft, bedraagt de oppervlaktetemperatuur volgens berekeningen van de ontdekkers 42 graden Celsius. Als hij wél een dampkring heeft, is het maar de vraag of deze planeet ook een op hol geslagen broeikaseffect heeft ondergaan (zoals Venus, waar de temperatuur momenteel 470 graden is), of dat hij min of meer vergelijkbaar is met onze eigen aarde. In dat geval zou de oppervlaktetemperatuur ook wat hoger zijn dan de berekende 42 graden, maar kan er wellicht toch vloeibaar water op de planeet voorkomen, waardoor hij 'potentieel bewoonbaar' is. Toekomstige waarnemingen met de James Webb Space Telescope zijn hopelijk in staat om het bestaan van een dampkring rond Gliese 12b aan te tonen of te weerleggen. Wat de uitkomst ook zal zijn, onderzoek aan deze exoplaneet zal meer licht kunnen werpen op de evolutie van aardse planeten en hun atmosferen. (GS)
Meer informatie:
Vakpublicatie over het onderdzoek

   
23 mei 2024 • Eerste wetenschappelijke beelden Euclid-telescoop overtreffen alle verwachtingen
Vandaag heeft ESA vijf afbeeldingen gepubliceerd van ruimtetelescoop Euclid. Ze overtreffen volgens de astronomen die met de data werken alle verwachtingen en laten zien dat Euclid in staat is om de geheimen van het heelal te ontrafelen. De wetenschappers binnen het Euclid-consortium kunnen zo op zoek gaan naar weesplaneten, ‘gelensde’ sterrenstelsels gebruiken om de mysterieuze donkere materie te bestuderen, en de evolutie van het heelal onderzoeken. De nieuwe beelden zijn onderdeel van Euclids zogeheten Early Release Observations en worden vergezeld van de eerste wetenschappelijke gegevens van de missie, die ook vandaag zijn gepubliceerd, en tien wetenschappelijke artikelen die binnenkort verschijnen. De eerste wetenschappelijke data zijn gepubliceerd minder dan een jaar na de lancering van de ruimtetelescoop en ongeveer zes maanden nadat Euclid zijn eerste fullcolour beelden van het heelal naar de aarde heeft gestuurd. Euclid is een Europese missie, gebouwd en beheerd door ESA, met bijdragen van NASA. Het Euclid-consortium bestaat uit meer dan 2000 wetenschappers van 300 instituten binnen en buiten Europa. Veel Nederlandse astronomen en datawetenschappers zijn nauw betrokken bij de verwerking en analyse van de gegevens die Euclid genereert. “Euclid is een unieke, baanbrekende missie en dit zijn de eerste datasets die openbaar worden gemaakt - het is een belangrijke mijlpaal”, zegt Valeria Pettorino, ESA's Euclid Project Scientist. “De beelden en bijbehorende wetenschappelijke bevindingen zijn indrukwekkend divers wat betreft de waargenomen objecten en afstanden. Ze omvatten een verscheidenheid aan wetenschappelijke toepassingen, en toch vertegenwoordigen ze slechts 24 uur aan waarnemingen. Koen Kuijken (Sterrewacht Leiden) voegt daaraan toe: “We staan te popelen om met de eerste grote dataset van Euclid, die we in februari 2025 verwachten, aan de slag te gaan. Deze beelden tonen nogmaals dat de data de verwachtingen overstijgen!” De volledige set vroege waarnemingen was gericht op 17 astronomische objecten, van nabije gas- en stofwolken tot verre clusters van sterrenstelsels, in de aanloop naar het hoofddoel van Euclid: de geheimen van de donkere kosmos blootleggen en vaststellen waardoor het heelal eruitziet zoals het er nu uitziet. Euclid zal de verborgen web-achtige structuren van de kosmos traceren, miljarden sterrenstelsels in kaart brengen in een gebied van meer dan een derde van de hemel, onderzoeken hoe ons heelal is gevormd en geëvolueerd in de loop van de kosmische geschiedenis, en de meest mysterieuze van de fundamentele componenten bestuderen: donkere energie en donkere materie. De beelden die met Euclid zijn gemaakt, zijn minstens vier keer zo scherp als de beelden die astronomen met telescopen op de grond kunnen maken. Ze bestrijken grote stukken hemel met een ongeëvenaarde diepte en kijken ver in het verre heelal in zowel zichtbaar als infrarood licht. Hoewel de beelden visueel verbluffend zijn, zijn ze veel meer dan mooie kiekjes; ze onthullen nieuwe fysische eigenschappen van het heelal dankzij de nieuwe en unieke waarnemingsmogelijkheden van Euclid. Een aantal begeleidende wetenschappelijke artikelen van het Euclid-consortium verschijnt op de preprintserver arXiv, samen met vijf referentiepapers over de Euclid-missie. De impact van Euclid zal groot zijn, zoals is beschreven in een omvangrijk overzichtsartikel van de missie. Henk Hoekstra (Sterrewacht Leiden) die de samenstelling van het artikel heeft gecoördineerd, licht toe: “Een gemiddeld boek heeft 50.000 woorden, net als het aantal melkwegstelsels dat Euclid waarneemt in een opname. Hubble heeft in de afgelopen 30 jaar een boekenkast gelezen, terwijl Euclid dat in een paar dagen doet, en in zes jaar tijd de hele bibliotheek uitleest. Je kunt veel leren van de boeken in een enkele boekenkast, maar in een hele bibliotheek kun je nog veel meer ontdekken.” De eerste bevindingen laten zien dat Euclid in staat is om vrij zwevende planeten (weesplaneten, ‘rogue planets’ in het Engels) met een massa van slechts vier keer die van Jupiter te vinden in stervormingsgebieden, om de buitenste regio's van sterclusters in ongekend gedetailleerd te bestuderen en om verschillende sterrenpopulaties in kaart te brengen om te onderzoeken hoe sterrenstelsels in de loop der tijd zijn geëvolueerd. Ze onthullen ook hoe de ruimtetelescoop individuele sterrenhopen in verre groepen en clusters van sterrenstelsels kan detecteren, nieuwe dwergstelsels kan identificeren, en het licht kan zien van sterren die van hun moederstelsels zijn weggerukt. Euclid produceerde deze catalogus in slechts één dag en identificeerde meer dan elf miljoen objecten in zichtbaar licht en nog eens vijf miljoen in infrarood licht.
Meer informatie:
ESA-persbericht

   
22 mei 2024 • 'Jets'van zwarte gaten veranderen van richting
De superzware zwarte gaten in de kernen van verre sterrenstelsels produceren vaak zogeheten jets (straalstromen) van heet gas die in twee tegenovergestelde richtingen de ruimte in worden geblazen, langs de draaiingsas van het zwarte gat. Sterrenkundigen hebben nu ontdekt dat die jets in de loop van de tijd van richting kunnen veranderen. Waarnemingen met de Very Large Baseline Array (een groot netwerk van radiotelescopen) hebben de jets van tientallen verre sterrenstelsels in beeld gebracht, zodat precies bekend is in welke richtingen ze nu wijzen. Met het Chandra X-ray Observatory, een grote röntgentelescoop in de ruimte, is het hete gas in de omgeving van het betreffende sterrenstelsel in kaart gebracht. Daarin blijken grote holtes te zitten, die in een ver verleden door de jets zijn veroorzaakt. In één op de drie gevallen blijkt de ligging van die holtes niet overeen te komen met de huidige oriëntatie van de jets. Dat wijst erop dat ze vroeger (tussen één miljoen jaar en enkele tientallen miljoenen jaren geleden) in een andere richting wezen. In sommige gevallen is sprake van een 'verdraaiing' van maar liefst 90 graden. Hoe de richtingsverandering precies wordt veroorzaakt is niet bekend. Mogelijk komt er in sommige gevallen veel materie in het zwarte gat terecht vanuit een richting die niet samenvalt met de evenaar van het roterende zwarte gat. In zo'n geval kan de stand van de draaiingsas van het zwarte gat in de loop van de tijd veranderen. Omdat jets van invloed kunnen zijn op de stervormingsactiviteit in een sterrenstelsel, is de ontdekking van groot belang voor een beter begrip van de evolutie van sterrenstelsels. De centrale zwarte gaten zouden door de variërende oriëntatie een veel grotere invloed kunnen hebben dan tot dusver werd aangenomen. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
22 mei 2024 • Grootste digitale camera ter wereld afgeleverd in Chili
De grootste digitale camera ooit gebouwd, met een resolutie van 3200 megapixels, is op 16 mei veilig aangekomen op het in aanbouw zijnde Vera C. Rubin Observatory op de bergtop Cerro Pachón in Noord-Chili. De camera vormt straks het hart van de 8,4-meter Simonyi Survey Telescope, die vanaf eind 2025 tien jaar lang de sterrenhemel in kaart gaat brengen, in het kader van de Legacy Survey of Space and Time (LSST). De gigantische camera, zo groot als een auto, heeft een kolossaal beeldveld dat zeven keer zo breed is als de Volle Maan. Elke paar dagen brengt de camera de gehele sterrenhemel boven Chili in beeld. De LSST-survey zal niet alleen talloze veranderingen aan de hemel op het spoor komen (zoals supernova-explosies en planetoïden), maar ook metingen doen aan de ruimtelijke verdeling en de vormen van vele miljoenen verre sterrenstelsels. Op die manier hopen astronomen meer te weten te komen over de ware aard van donkere materie en donkere energie - twee onbegrepen bestanddelen van het heelal. De LSST-camera is gebouwd op het SLAC National Accelerator Center in Californië. Aan boord van een speciale chartervlucht is het gigantische instrument naar Santiago getransporteerd; daarvandaan is hij per vrachtwagen naar Cerro Pachón vervoerd. First light voor het Vera C. Rubin Observatory wordt begin 2025 verwacht; de LSST-survey zou eind dat jaar van start kunnen gaan. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
21 mei 2024 • Planetoïde genoemd naar Felix Bettonvil
De Working Group on Small Body Nomenclature (WGSBN) van de Internationale Astronomische Unie (IAU) heeft op voorstel van ontdekker Marco Langbroek besloten planetoïde 677772 te noemen naar Felix Bettonvil, ingenieur en projectmanager bij de Optische/Infraroodgroep van de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA), en tevens actief meteorenwaarnemer en bestuurslid van de Werkgroep Meteoren van de KNVWS. De vernoeming is vanwege zijn grote verdienste voor de amateurastronomie (en specifiek meteoren). (677772) Bettonvil werd op 18 oktober 2012 ontdekt door Krisztián Sárnecszky en Marco Langbroek met de 0,6-meter Schmidt telescoop van de MPC 461 Piszkéstetö Observatory in Hongarije. (677772) Bettonvil is ongeveer 0,5 tot 1 km groot. Bettonvil was voor NOVA projectleider van het MATISSE-instrument dat sinds 2018 wordt gebruikt voor interferometrische waarnemingen met de vier telescopen van ESO's Very Large Telescope. Momenteel leidt hij het internationale consortium dat het METIS-instrument bouwt voor ESO's Extremely Large Telescope (ELT). De camera/spectrograaf METIS is een van de zogeheten 'first-light'-instrumenten op de ELT, die nu in aanbouw is in het noorden van Chili. (677772) Bettonvil is de 404e planetoïde met een Nederlandse naam, en op dit moment de hoogste genummerde planetoïde die een naam heeft gekregen.
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
21 mei 2024 • Zwart gat kan ontstaan zonder supernova-explosie
Wanneer een zware ster aan het eind van zijn leven explodeert als supernova, blijft er een compacte neutronenster of een zwart gat achter. Zo staat het in de meeste sterrenkundeboekjes. Maar theoretisch onderzoek van astronomen van het Duitse Max Planck-instituut voor Astronomie en het Deense Niels Bohr-instituut heeft nu uitgewezen dat er ook zónder zo'n explosie een (stellair) zwart gat kan ontstaan. In het dubbelsysteem VFTS 243 in de Grote Magelhaense Wolk (een begeleider van ons eigen Melkwegstelsel) is dat vermoedelijk gebeurd. VFTS 243 bestaat uit een reuzenster die 25 keer zo zwaar is als de zon en een zwart gat van tien zonsmassa's dat daaromheen draait. Het was altijd een raadsel hoe dat dubbelsysteem 'intact' heeft kunnen blijven in de nasleep van een supernova-explosie. Wanneer de gasmantel van de ster de ruimte in wordt geblazen, gebeurt dat nooit volmaakt symmetrisch (dat blijkt ook uit de grillige vormen van supernovaresten zoals de Krabnevel in het sterrenbeeld Stier, het uitdijende restant van een supernova die in 1054 werd waargenomen). Er zijn dan ook veel voorbeelden bekend van neutronensterren die tijdens hun ontstaan een 'geboorteschop' (natal kick) hebben gekregen als gevolg van die asymmetrie: ze bewegen met relatief hoge snelheid door het heelal. Het zwarte gat in VFTS 243 draait echter nog steeds rond de zware reuzenster; kennelijk is er geen sprake geweest van zo'n optater. De drie theoretici (Alejandro Vigna-Gomez, Hans-Thomas Janka en Daniel Kresse) hebben nu berekend wat er gebeurt als een ster in één keer volledig ineenstort tot een zwart gat. Uit hun computersimulaties blijkt dat het inderdaad mogelijk is om een zwart gat te vormen zónder dat de buitenlagen van de ster de ruimte in worden geblazen. Er is dan dus geen sprake van een explosie (en dus ook niet van een supernova), en een asymmetrische teurgkoppeling blijft achterwege. In zo'n geval wordt de bindingsenergie van de ster volledig afgevoerd in de vorm van neutrino's - elektrisch neutrale elementaire deeltjes die vrijwel massaloos zijn en vrijwel geen wisselwerking aangaan met andere materie. Kennelijk worden die neutrino's dan volledig 'isotroop' uitgezonden - in elke richting evenveel. De resultaten van het onderoek zijn gepubliceerd in Physical Review Letters. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
20 mei 2024 • Raadsel van marshmallow-planeet opgelost
Dankzij nieuwe waarnemingen van de James Webb Space Telescope en de Hubble Space Telescope zijn sterrenkundigen erachter gekomen waarom exoplaneet WASP-107b zo 'luchtig' is. De planeet heeft een soortelijke dichtheid vergelijkbaar met die van een marshmallow: het volume bedraagt 75% van het volume van Jupiter, maar de massa van de planeet is nog geen tiende Jupitermassa. WASP-107b draait weliswaar in een kleine baan rond zijn moederster (op een afstand van 8 miljoen kilometer en met een omlooptijd van 5,7 dagen), maar hij ontvangt toch onvoldoende straling om het sterk 'opgezwollen' uiterlijk te verklaren. De nieuwe metingen wijzen nu echter uit dat het inwendige van de planeet veel heter is dan tot nu toe werd gedacht. Door al die inwendige hitte is de dikke gasmantel van de planeet enorm sterk uitgedijd. De hoge inwendige temperatuur wordt veroorzaakt door getijdenkrachten: de baan van de planeet is niet precies cirkelvormig, waardoor het inwendige enigszins 'gekneed' wordt door de variërende zwaartekracht van de ster. Dat de planeet van binnen heter is dan je op basis van zijn afstand tot de ster zou verwachten, blijkt uit metingen aan de samenstelling van de dampkring. Daarin zijn moleculen aangetroffen van onder andere waterdamp, koolmonoxide, kooldioxide, ammoniak, zwaveldioxide en methaan. De hoeveelheid methaan blijkt echter duizend maal zo klein te zijn als verwacht. Methaan is een molecuul dat bij hoge temperaturen niet stabiel is. Het geringe methaangehalte valt alleen te verklaren als er in de gasmantel van de planeet sterke vermenging plaatsvindt met heet gas vanuit het binnenste. De nieuwe waarnemingen zijn beschreven in twee artikelen die vandaag gepubliceerd zijn in het wetenschappelijk weekblad Nature. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
18 mei 2024 • Webb-ruimtetelescoop ziet verre zwarte gaten botsen
Een internationaal team van astronomen heeft, met behulp van de Webb-ruimtetelescoop aanwijzingen gevonden voor een botsing tussen twee sterrenstelsels en hun respectievelijke zware zwarte gaten – een systeem dat ZS7 wordt genoemd. De gebeurtenis speelde zich af toen het heelal ‘pas’ 740 miljoen jaar oud was. Daarmee is het de verste detectie van een botsing tussen zwarte gaten die ooit is verkregen (MNRAS, 16 maart). Astronomen hebben in bijna alle volwaardige sterrenstelsels in het lokale heelal, inclusief ons eigen Melkwegstelsel, zwarte gaten met van miljoenen tot miljarden zonsmassa’s ontdekt. Deze kolossen zijn waarschijnlijk van grote invloed geweest op de evolutie van de sterrenstelsels waar ze deel van uitmaken, maar wetenschappers begrijpen nog niet helemaal hoe deze objecten zo massarijk konden worden. De ontdekking dat er al in de eerste miljard jaar na de oerknal zulke zware zwarte gaten bestonden, wijst erop dat hun ‘groei’ heel vroeg moet zijn begonnen en heel snel moet zijn verlopen. Zware zwarte gaten die bezig zijn om materie aan te trekken, vertonen karakteristieke spectrografische kenmerken waaraan astronomen ze kunnen herkennen. Bij verre sterrenstelsels zoals die van ZS7 zijn deze kenmerken niet waarneembaar vanaf de aarde: alleen de Webb-ruimtetelescoop kan ze waarnemen. Ook is het Webb gelukt om de twee zwarte gaten, die omgeven zijn door snel bewegend, dicht gas, los van elkaar te zien. Uit hun waarnemingen leiden de astronomen dat het ene zwarte gat 50 miljoen keer zoveel massa heeft als de zon. Het andere exemplaar is waarschijnlijk ongeveer even zwaar, maar dat is moeilijker waarneembaar vanwege het dichte gas waarin het is gehuld. (EE)
Meer informatie:
Webb detects most distant black hole merger to date

   
17 mei 2024 • ESA en NASA bundelen krachten om Europese ‘rover’ op Mars te laten landen
De ruimteagentschappen van Europa (ESA) en de VS (NASA) bestendigen hun samenwerking in het kader van de ExoMars Rosalind Franklin-missie, waarbij een mobiele verkenner op het oppervlak van Mars moet worden afgezet. NASA faciliteert de lancering, levert elementen voor het aandrijfsysteem dat nodig is voor de landing op Mars en verwarmingseenheden voor de Marsrover. Het doel van de missie is om naar sporen van (vroeger) leven op de rode planeet te zoeken. De Rosalind Franklin-rover had eigenlijk allang op Mars moeten rondkarren, maar vanwege de Russische inval in Oekraïne in 2022 werd de samenwerking met de oorspronkelijke missiepartner Roscosmos stopgezet. De afgelopen jaren heeft ESA alles op alles gezet om de missie, met hulp van onder meer de Europese industrie, alsnog te kunnen volbrengen. Rosalind Franklin zal de eerste Marsrover zijn die tot een diepte van twee meter in het planeetoppervlak boort en zo bodemmonsters verzamelt die altijd beschermd zijn geweest tegen straling en extreme temperaturen. Dit materiaal wordt onderzocht in het kleine laboratorium waarmee de Marsrover is uitgerust. ESA streeft ernaar om haar ambitieuze verkenningsmissie naar Mars in 2028 te lanceren, ervan uitgaande dat de evaluatie van het voorlopige ontwerp van de Rosalind Franklin-rover, die voor juni 2024 op het programma staat, gunstig uitvalt. (EE)
Meer informatie:
ESA and NASA join forces to land Europe’s rover on Mars

   
17 mei 2024 • Aandrijving van Europees-Japanse ruimtesonde BepiColombo levert te weinig vermogen
BepiColombo, een gezamenlijke missie naar de planeet Mercurius van de ruimteagentschappen ESA (Europa) en Japan (JAXA), kampt met een probleem. Op 26 april jl. werd vastgesteld dat de ionenmotor (elektrische aandrijving) van de uit drie delen bestaande ruimtesonde niet genoeg vermogen levert. Een gecombineerd team van ESA en de industriële partners van de missie is onmiddellijk aan de slag gegaan om het probleem te verhelpen, maar dat is nog maar ten dele gelukt. Op 7 mei was de stuwkracht van BepiColombo hersteld tot ongeveer 90% van het oorspronkelijk niveau – nog steeds te weinig dus. De huidige prioriteit is om de aandrijving van de ruimtesonde stabiel te houden op het huidige niveau en in te schatten hoe dit de komende manoeuvres zal beïnvloeden. Tegelijkertijd wordt gezocht naar de hoofdoorzaak van het probleem en zal worden geprobeerd het beschikbare vermogen van de ruimtesonde zo hoog mogelijk op te krikken. Als het huidige vermogen kan worden gehandhaafd, zou BepiColombo op tijd bij Mercurius moeten arriveren voor de vierde ‘zwaartekrachtsslinger’ die de planeet hem in september van dit jaar zal geven. In december moet de ruimtesonde vervolgens in een baan om Mercurius worden gebracht; de start van de wetenschappelijke activiteiten staat gepland voor het voorjaar van 2026. De BepiColombo-missie bestaat uit twee ruimtesondes die in verschillende banen om Mercurius worden gebracht: de Mercury Planetary Orbiter van ESA en de Mercury Magnetospheric Orbiter van JAXA. Beide functioneren uitstekend. Ze zijn voorzien van tal van meetinstrumenten die de samenstelling, atmosfeer, magnetosfeer en geschiedenis van Mercurius zullen onderzoeken. (EE)

   
16 mei 2024 • Ruimtesonde Juno heeft detailrijke opnamen gemaakt van Jupitermaan Europa
Beelden van de JunoCam-camera aan boord van NASA-ruimtesonde Juno ondersteunen de theorie dat de ijskorst aan de beide polen van de grote Jupitermaan Europa niet meer ligt waar ze vroeger lag. Een andere detailrijke foto, gemaakt door de Stellar Reference Unit (SRU) van de ruimtesonde toont sporen van mogelijk ijsvulkanisme en een gebied waar de dikke ijskorst is verstoord en niet zo lang geleden pekel naar het oppervlak lijkt te zijn geborreld. Op 29 september 2022 scheerde Juno op een afstand van slechts 355 kilometer langs het bevroren oppervlak van Europa. Bij deze gelegenheid heeft JunoCAM vier foto’s gemaakt en de SRU nog een vijfde. Het zijn de meest detailrijke beelden van deze maan in meer dan twintig jaar. Bij het analyseren van de beelden heeft het JunoCAM-team ontdekt dat de camera, naast de alomaanwezige brokken ijs, ook tientallen kilometers lange steile wanden heeft vastgelegd, evenals ovalen ‘depressies’ (deuken), zoals die ook elders op Europa al waren aangetroffen. Aangenomen wordt dat zich onder de ijskorst van Europa een reusachtige oceaan bevindt, en dat deze oppervlaktestructuren verband houden met een proces dat ‘echte poolwandeling’ wordt genoemd. Dit verschijnsel treedt op wanneer de ijskorst zich losmaakt van de rotsachtige bodem, wat in voorspelbare breukpatronen resulteert. Het is voor het eerst dat zulke patronen op het zuidelijk halfrond van Europa in kaart zijn gebracht, wat suggereert dat de invloed van de echte poolwandeling op de geologie van het oppervlak van Europa omvangrijker is dan gedacht. De JunoCam-beelden zijn ook gebruikt om een opvallende structuur van de kaart van Europa te schrappen: krater Gwern is niet meer. Wat ooit werd gezien als een twintig kilometer grote inslagkrater – een van de weinige op Europa – blijkt in werkelijkheid de langwerpige schaduw te zijn van een aantal elkaar kruisende ijsruggen. Daar staat tegenover dat op de SRU-opname nu een bijzonder chaotisch terrein is ontdekt dat vanwege zijn opvallende vorm de Platypus (vogelbekdier) wordt genoemd. De ijsruggen langs de randen van dit gebied zijn ingestort, wat het idee bevestigt dat de ijskorst van Europa op plekken waar zich zout oceaanwater heeft opgehoopt kan verzakken. (EE)
Meer informatie:
NASA’s Juno Provides High-Definition Views of Europa’s Icy Shell