22 september 2021 • ALMA ontdekt verre, zware sterrenstelsels met lege 'brandstoftank'
Met het ALMA-observatorium (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Noord-Chili zijn zes verre, zware sterrenstelsels ontdekt die geen 'brandstof' meer hebben voor de vorming van nieuwe sterren. Astronomen begrijpen niet goed hoe dat mogelijk is: vanwege hun grote afstand en de bijbehorende reistijd van het licht worden de sterrenstelsels waargenomen zoals ze er in de jeugd van het heelal uitzagen - hooguit drie miljard jaar na de oerknal - en algemeen werd aangenomen dat grote, zware stelsels in die periode over kolossale hoeveelheden koud waterstofgas beschikken, waaruit gedurende lange tijd nieuwe sterren kunnen ontstaan. De zes sterrenstelsels zijn bestudeerd met de Hubble Space Telescope, die de hoeveelheid sterlicht opmat, en met ALMA, die de warmtestraling registreerde van koel stof. Op basis van de ALMA-waarnemingen kon vervolgens een goede schatting worden gemaakt van de beschikbare voorraad koud gas in de stelsels. Die bleek vrijwel volledig te zijn uitgeput. Dat doet vermoeden dat er - voorlopig althans - geen nieuwe sterren meer zullen ontstaan. Vanwege hun grote afstanden zijn de sterrenstelsels (ondanks hun massa) erg lichtzwak. Bij de waarnemingen werd dankbaar gebruik gemaakt van het zwaartekrachtlenseffect: het licht van de verre achtergrondstelsels wordt versterkt (en vervormd) door de zwaartekracht van een zware cluster van sterrenstelsels op de voorgrond. Een mogelijke verklaring voor de afwezigheid van koud gas is dat energierijke straling van een centraal superzwaar zwart gat het interstellaire gas in de stelsels sterk verhit. Toekomstige waarnemingen kunnen daar uitsluitsel over geven. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepubliceerd in Nature. (GS)
Meer informatie:
ALMA Scientists Uncover the Mystery of Early Massive Galaxies Running on Empty (origineel persbericht)

   
22 september 2021 • In stof gehulde sterrenstelsels uit de tijd van de kosmische dageraad ontmaskerd
Astronomen hebben bij toeval twee in dik stof verscholen sterrenstelsels ontdekt die zijn ontstaan in de tijd dat het heelal nog maar 5% van zijn huidige leeftijd had. Het internationale team, met een aantal Leidse astronomen, onderzocht de gegevens van jonge, verre sterrenstelsels die met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zijn waargenomen. Ze zagen onverwachte emissies uit schijnbaar lege gebieden in de ruimte. Nader onderzoek bevestigde dat deze afkomstig zijn van twee tot nu toe onontdekte sterrenstelsels, verborgen in een dikke laag kosmisch stof. Deze ontdekking suggereert dat er nog meer van dit soort sterrenstelsels in het vroege heelal verborgen zitten. Het onderzoeksresultaat wordt deze week gepubliceerd in Nature.
Als astronomen diep in de nachtelijke hemel turen, zien ze hoe het heelal er lang geleden uitzag. Doordat de snelheid van het licht eindig is, kunnen ze door de verste sterrenstelsels te bestuderen miljarden jaren in het verleden kijken, toen het heelal nog heel jong was en sterrenstelsels pas net sterren begonnen te vormen. De bestudering van dit vroege heelal is een grote uitdaging in de astronomie en is van essentieel belang voor de ontwikkeling van nauwkeurige en consistente astrofysische modellen. Een belangrijk doel van de wetenschappers is alle sterrenstelsels in de eerste miljard jaar van de kosmische geschiedenis te identificeren en de snelheid te meten waarmee zij groeiden door de vorming van nieuwe sterren.In de afgelopen decennia zijn diverse pogingen ondernomen om verre sterrenstelsels waar te nemen die worden gekenmerkt door elektromagnetische straling die sterk roodverschoven (verschoven naar langere golflengten) is voordat hij de aarde bereikt. Tot nu toe is de kennis van vroege sterrenstelsels vooral gebaseerd op waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop, die hun ultraviolette (UV) emissie onderzoekt. Recentelijk zijn astronomen ook begonnen met de bestudering van verre sterrenstelsels op submillimetergolflengten met behulp van de ALMA-telescoop in het noorden van Chili. Met name de ‘stoffige’ sterrenstelsels kunnen met ALMA worden bestudeerd die Hubble over het hoofd ziet omdat het stof de UV-emissie absorbeert. Aangezien ALMA op submillimetergolflengten waarneemt, kan het deze sterrenstelsels wel detecteren.In een groot programma dat REBELS (Reionization-Era Bright Emission Line Survey) heet, gebruiken astronomen ALMA om de emissies van 40 sterrenstelsels waar te nemen uit de tijd van de kosmische dageraad. REBELS wordt geleid door de Leidse astronoom Rychard Bouwens. Bij de analyse van deze dataset merkten de astronomen sterke emissies op van stof en enkelvoudig geïoniseerde koolstof op posities die ver verwijderd waren van de oorspronkelijke doelstelsels. Tot hun verbazing konden zeer gevoelige instrumenten zoals Hubble en de Japanse Subaru-telescoop geen UV-emissie op deze locaties detecteren. Om deze mysterieuze signalen te begrijpen, hebben ze de zaak verder onderzocht.In het artikel dat deze week wordt gepubliceerd in Nature, presenteren zij een grondige analyse waaruit blijkt dat deze onverwachte emissies afkomstig zijn van twee voorheen onbekende sterrenstelsels die zich in de buurt van de twee oorspronkelijke REBELS-doelen bevinden. Deze sterrenstelsels zijn niet zichtbaar in het UV of in zichtbaar licht doordat ze bijna volledig aan het zicht worden onttrokken door kosmisch stof.  Een van deze sterrenstelsels is het verste door stof verduisterde sterrenstelsel dat tot nu toe is ontdekt. “Deze vondst laat zien wat de kracht is van grote programma’s zoals REBELS,” aldus Bouwens. Het meest verrassende aan deze toevalstreffer (serendipity in het Engels) is dat de nieuw ontdekte sterrenstelsels, die meer dan 13 miljard jaar geleden zijn gevormd, helemaal niet vreemd zijn in vergelijking met typische sterrenstelsels uit dezelfde periode. "Deze nieuwe sterrenstelsels werden niet gemist doordat ze extreem zeldzaam zijn, maar alleen doordat ze volledig in stof zijn gehuld,” legt coauteur Sander Schouws (PhD-student aan de Sterrewacht Leiden) uit. Het is echter ongebruikelijk om zulke stoffige sterrenstelsels te vinden in deze periode van het heelal (minder dan 1 miljard jaar na de oerknal), wat suggereert dat de huidige telling van de vroege sterrenstelsels hoogstwaarschijnlijk onvolledig is, en vraagt om nieuwe, diepere surveys. "Het is zelfs mogelijk dat we tot nu toe één op de vijf sterrenstelsels in het vroege heelal hebben gemist", voegt Schouws toe.De onderzoekers verwachten dat de nieuwe mogelijkheden van de James Webb Space Telescope (JWST) en de sterke synergie met ALMA in de komende jaren tot aanzienlijke vooruitgang op dit gebied zullen leiden. Eerste auteur Yoshinobu Fudamoto (Waseda Universiteit/NAOJ, Japan): "Het vervolledigen van onze telling van vroege sterrenstelsels met de momenteel ontbrekende door stof bedekte sterrenstelsels, zoals die nu zijn gevonden, is een van de belangrijkste doelstellingen van JWST- en ALMA-surveys in de nabije toekomst."
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
22 september 2021 • Nieuwe methode getest om quasars te wegen
Sterrenkundigen hebben voor het eerst met succes een nieuwe methode uitgetest om quasars te 'wegen'. Quasars zijn de extreem heldere kernen van ver verwijderde sterrenstelsels. In het centrum bevindt zich een superzwaar zwart gat dat materie uit de omgeving opslokt. Voordat dat gas in het zwarte gat verdwijnt, hoopt het zich op in een zogeheten accretieschijf, waar de temperatuur kan oplopen tot vele tienduizenden graden - vandaar de grote helderheid van quasars. Op grotere afstand van het zwarte gat cirkelt gas rond het zwarte gat met snelheden van duizenden kilometers per seconde, in de zogeheten broad (emission) line region (BLR). Als je van dat gas zowel de snelheid als de afstand tot het centrum van de quasar weet, is het eenvoudig om de massa van het zwarte gat te bepalen. Vanwege de enorme afstanden van quasars, en de relatief geringe afmetingen van het BLR-gebied, was dat tot nu toe echter onmogelijk. Met behulp van een nieuwe techniek, spectroastrometrie geheten, is het nu voor het eerst wél gelukt. Bij deze techniek worden spectroscopische metingen geïntegreerd met nauwkeurige positiebepalingen. Een team onder leiding van Felix Bosco van het Max Planck Institut für Astronomie heeft zulke metingen verricht aan quasar J2123-0050 in het sterrenbeeld Waterman. Die quasar staat zo ver weg dat zijn licht er 10,9 miljard jaar over heeft gedaan om op aarde aan te komen. De astronomen, onder wie Joe Hennawi van de Leidse Sterrewacht, concluderen op basis van hun metingen dat het superzware gat in de kern van de quasar 1,8 miljard keer zo zwaar moet zijn als de zon. De resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. De metingen aan J2123-0050 zijn verricht met een gevoelig instrument op de 8,1-meter Gemini North Telescope op Mauna Kea, Hawaii. De astronomen verwachten dat toekomstige monstertelescopen zoals de Europese 39-meter Extremely Large Telescope van vrijwel alle quasars in het heelal op deze manier de massa kan bepalen. (GS)
Meer informatie:
How to weigh a quasar (origineel persbericht)

   
21 september 2021 • Meteorieten gevonden van Slovenië-vuurbol
Europese onderzoekers hebben fragmenten gevonden van de meteoriet die op 28 februari 2020 neerkwam nabij Novo Mesto in het zuiden van Slovenië. Duizenden mensen in Slovenië, Kroatië, Italië, Oostenrijk en Hongarije zagen die ochtend rond 10.30 uur een extreem heldere vuurbol aan de hemel, die gepaard ging met luide explosies en die een rookspoor achterliet, enigszins vergelijkbaar met de (nog veel spectaculairdere) vuurbol die zeven jaar eerder zichtbaar was boven de Russische stad Tsjeljabinsk. De Sloveense vuurbol werd vastgelegd door talloze dashcams en veiligheidscamera's. Door al die beelden zorgvuldig te analyseren kon het driedimensionale traject van de meteoriet door de dampkring worden gereconstrueerd. Zo viel te achterhalen waar mogelijke resten neergekomen zouden kunnen zijn. Een grootscheepse zoekactie heeft vervolgens inderdaad succes gehad. Op de video-opnamen is te zien dat de ruimtesteen (die oorspronkelijk vermoedelijk een meter groot was en ongeveer vier ton moet hebben gewogen) in minstens 17 fragmenten uiteenviel. Het grootste brokstuk, dat naar schatting ca. tien kilogram moet wegen, is nog niet teruggevonden. Wel zijn al drie kleinere fragmenten, met massa's van enkele honderden grammen, onderzocht in een laboratorium. De eerste resultaten van dat onderzoek, gepresenteerd op de  European Planetary Science Conference (EPSC 2021), laten zien dat het om een 'normale' steenmeteoriet gaat. (GS)
Meer informatie:
EPSC 2021

   
20 september 2021 • NASA kiest landingsplaats voor maanwagen VIPER
Een heuvelachtig gebied ten westen van de maankrater Nobile, in het zuidpoolgebied van de maan, is door NASA uitgekozen als toekomstige landingsplaats voor de Amerikaanse maanwagen VIPER. VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) wordt in 2023 gelanceerd op een FalconHeavy-raket van SpaceX en naar het maanoppervlak gebracht aan boord van de Griffin-lander van ruimtevaartbedrijf Astrobotic. De missie maakt deel uit van NASA's Artemis-programma voor hernieuwd bemand en onbemand onderzoek van de maan. VIPER gaat onder andere onderzoek doen naar de aanwezigheid van ijs in permanent beschaduwde delen van het maanoppervlak nabij de zuidpool. IJs kan in de toekomst van belang zijn als bron van water voor een bemande maanbasis of als bron van raketbrandstof. Het is de bedoeling dat VIPER een gebied van ruim 90 vierkante kilometer gaat doorkruisen en bestuderen. (GS)
Meer informatie:
NASA’s Artemis Rover to Land Near Nobile Region of Moon’s South Pole (origineel persbericht)

   
16 september 2021 • 'Pulpballen' verklaren ammoniaktekort van Uranus en Neptunus
Het regent mogelijk 'pulpballen' in de atmosferen van de verre reuzenplaneten Uranus en Neptunus. Die concentraties van ammoniak en water, met de substantie van stevige appelmoes, zouden er verantwoordelijk voor zijn dat er in de zichtbare lagen van de twee planeetatmosferen veel minder ammoniak voorkomt dan verwacht. Net als Jupiter en Saturnus bevatten de atmosferen van Uranus en Neptunus grote hoeveelheden methaangas (CH4). Maar ammoniak (NH3) komt er in verhouding veel minder voor. Tristan Guillot van het CNRS Laboratoire Lagrange in Nice denkt nu te weten hoe dat komt. De ruimtesonde Juno heeft ontdekt dat er in de bovenste lagen van de Jupiterdampkring tijdens hevige stormen 'pulpballen' ontstaan doordat ijskristallen veranderen in waterdruppels onder invloed van ammoniak, dat als 'antivries' dienst doet. Zo ontstaan concentraties van ammoniak, water en ijs, die in de vorm van brij-achtige 'hagelstenen' met massa's tot wel één kilogram naar beneden vallen. Op die manier wordt een deel van het ammoniakgas naar dieper gelegen lagen in de dampkring getransporteerd. Op basis van theoretische overwegingen concludeert Guillot dat hetzelfde effect in de (koudere) atmosferen van Uranus en Neptunus veel efficiënter is. Dat zou de opmerkelijk lage concentraties van ammoniak in de bovenste dampkringlagen van deze twee planeten kunnen verklaren. Guillot presenteerde zijn bevindingen op het Europlanet Science Congress (EPSC) 2021. (GS)

   
16 september 2021 • Mars was ooit het toneel van duizenden supervulkanen
Zo'n vier miljard jaar geleden werd de planeet Mars geteisterd door duizenden supervulkaanuitbarstingen, gedurende een periode van ongeveer 500 miljoen jaar. Die explosieve uitbarstingen vonden allemaal plaats in Arabia Terra, een uitgestrekt gebied op het noordelijk halfrond van de planeet. Sporen van het vulkaangeweld zijn gevonden in waarnemingen van de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO); de nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Geophysical Research Letters. In 2013 kwamen planeetonderzoekers al tot de conclusie dat enkele zeer grote kraters in Arabia Terra vermoedelijk geen inslagkraters zijn; ze hebben meer weg van vulkaancaldera's. Die ontstaan in de nasleep van catastrofale supervulkaanuitbarstingen, waarbij onvoorstelbare hoeveelheden materiaal de lucht in worden geblazen. (De laatste supervulkaanuitbarsting op aarde vond ca. 76.000 jaar geleden plaats, op Sumatra.) Later werd ontdekt dat er in Arabia Terra ook mineralen voorkomen die geassocieerd worden met vulkanisme. Geoloog Patrick Whelley van NASA's Goddard Space Flight Center en zijn collega's gingen vervolgens in MRO-data op zoek naar afzettingen van vulkanische as. Die werden inderdaad gevonden, precies in het patroon dat je verwacht op basis van de heersende windrichting op Mars. Uit de hoeveelheid afgezet vulkaanas (later omgezet in kleimineralen) leiden de onderzoekers af dat er in een periode van een half miljard jaar enkele duizenden gigantische vulkaanuitbarstingen in het gebied moeten hebben plaatsgevonden. Onduidelijk is nog waarom het supervulkanisme beperkt zou zijn gebleven tot Arabia Terra. (GS)
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
15 september 2021 • Planeten ontstaan in 'organische soep'
De protoplanetaire schijven rond pasgeboren sterren - platte, ronddraaiende schijven van gas- en stofdeeltjes waarin planeten samenklonteren - zijn rijk aan organische (koolstofhoudende) moleculen. Dat blijkt uit gedetailleerde waarnemingen van het ALMA-observatorium in Noord-Chili. ALMA (Atacama Large Millimeter-submillimeter Array) bestudeerde de protoplanetaire schijven van vijf jonge, relatief nabijgelegen sterren: IM Lupi, GM Aurigae, AS209, HD163296 en MWC480. Dankzij de hoge gevoeligheid en de scherpe blik van ALMA kon de verdeling van verschillende eenvoudige en complexere organische moleculen in kaart worden gebracht. De waarnemingen zijn verricht in het kader van het MAPS-programma (Molecules with ALMA at Planet-forming Scales), dat onder leiding staat van Karin Öberg van het Center for Astrophysics in Cambridge (Massachusetts). De resultaten zijn gepubliceerd in een reeks artikelen in The Astrophysical Journal Supplement Series. ALMA ontdekte relatief eenvoudige organische moleculen zoals HCN, C2H en H2CO, maar ook complexere verbindingen als HC3N, CH3CN en C3H2. In de binnendelen van de protoplanetaire schijven, waar aardeachtige planeten kunnen ontstaan, blijken de hoeveelheden van die complexere moleculen tientallen malen zo groot te zijn als verwacht. Verder blijken de verschillende moleculen vaak verdeeld te zijn in ringvormige structuren, en die verdeling is niet voor elk molecuul gelijk. Dat doet vermoeden dat de atmosferen van de planeten die in de schijven ontstaan uiteindelijk ook sterk verschillende samenstellingen kunnen hebben. Volgens de MAPS-onderzoekers is de voorraad aan organische moleculen in protoplanetaire schijven in elk geval groot genoeg voor een rijke chemische en wellicht dus ook biochemische evolutie op toekomstige planeten. (GS)
Meer informatie:
ALMA Reveals Carbon-Rich, Organic Birth Environments of Planets (origineel persbericht)

   
15 september 2021 • Opnieuw inslag gezien op Jupiter
Amateursterrenkundigen hebben opnieuw de inslag van een kleine komeet of planetoïde op de reuzenplaneet Jupiter waargenomen. José Luis Pereira in Brazilië en Harald Paleske in Duitsland ontdekten een heldere witte stip in het wolkendek van de planeet, die gedurende een leine twee seconden zichtbaar was op video-opnamen die ze maakten. (De zwarte stip op de opnamen is de schaduw van de binnenste grote Jupitermaan Io.) De inslag vond plaats in de nacht van 13 op 14 september 2021, om 00.40 uur Nederlandse tijd. Op basis van de helderheid van de lichtstip schatten astronomen de afmetingen van het kosmische projectiel op ca. 100 meter. Het is de achtste keer dat er een inslag op Jupiter wordt gezien nadat de brokstukken van de uiteengevallen komeet Shoemaker-Levy 9 zich in juli 1994 met hoge snelheid in de dampkring van de planeet boorden en daar voor spectaculair vuurwerk zorgden. (GS)
Meer informatie:
Nieuwsbericht Sky & Telescope

   
14 september 2021 • Astronomen voorspellen supernova-explosie in 2037
In 2037 zal er een supernova opvlammen aan de sterrenhemel. Helaas wel zo ver weg dat hij alleen met grote telescopen zichtbaar zal zijn. Sterrenkundigen kunnen de sterexplosie voorspellen omdat het licht van de supernova langs andere wegen al eerder op aarde is aangekomen, dankzij het zogeheten zwaartekrachtlenseffect. Supernova Requiem, zoals hij is genoemd, explodeerde ca. 10 miljard jaar geleden in een extreem ver verwijderd sterrenstelsel. Het licht van de supernova werd tijdens zijn lange reis naar de aarde afgebogen en versterkt door de zwaartekracht van een zware cluster van sterrenstelsels (MACS J0138.0-2155) die zich tussen het verre stelsel en de aarde in bevindt. Daarbij werd het beeld van het achtergrondstelsel in vieren gesplitst en sterk vervormd. In drie van die vier beeldjes (ook wel 'lichtbogen' genoemd) was in 2016 een sterretje zichtbaar, zo ontdekte Gabe Brammer van de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken op archieffoto's van de Hubble Space Telescope. Brammer realiseerde zich dat het moest gaan om drie afzonderlijke beeldjes van een supernova-explosie. Omdat het licht van die drie beeldjes langs verschillende routes op aarde is aangekomen, met net iets verschillende reistijden, zullen de drie supernova-beeldjes indertijd niet tegelijkertijd zijn verschenen, maar de oude Hubble-opnamen boden geen informatie over die tijdverschillen. Op basis van een model van de massaverdeling in de voorgrondcluster hebben sterrenkundigen nu echter berekend dat de supernova in 2037 opnieuw zal moeten oplichten, in een vierde beeldje van het verre sterrenstelsel. Uit waarnemingen die tegen die tijd ongetwijfeld verricht gaan worden, kunnen astronomen niet alleen informatie afleiden over de verdeling van zichtbare en donkere materie in de cluster, maar ook over de afstanden van zowel de cluster als het achtergrondstelsel. De analyse en de 'voorspelling' zijn op 13 maart gepubliceerd in Nature Astronomy. (GS)
Meer informatie:
Rerun of Supernova Blast is Expected to Appear in 2037 (origineel persbericht)

   
13 september 2021 • Natuurbrand bedreigt SETI-telescoop
De Allen Telescope Array, een verzameling van 42 radio-antennes op het Hat Creek Radio Observatory in Californië die gebruikt worden voor het speuren naar mogelijke boodschappen van buitenaardse intelligenties, wordt bedreigd door de Dixie-natuurbrand, de op één na grootste natuurbrand die ooit in de Amerikaanse staat heeft gewoed. Op 10 september had de vuurzee het observatorium tot op een afstand van ca. 20 kilometer bereikt. Zo'n 250 brandweermannen nemen deel aan het bestrijden van de natuurbrand, die zich nog steeds verder naar het noorden uitbreidt. De Allen Telescope Array, genoemd naar Microsoft-medeoprichter Paul Allen die een belangrijk deel van het project financierde, is in bedrijf sinds oktober 2007; het is het grootste observatorium ter wereld dat volledig is gewijd aan het zoeken naar radiosignalen van buitenaardse beschavingen (SETI: Search for Extra-Terrestrial Intelligence). Het is overigens niet voor het eerst dat de SETI-telescoop wordt bedreigd: dat gebeurde eerder in 2014, toen de Eiler-natuurbrand de antennes naderde tot een afstand van slechts 3 kilometer. (GS)
Meer informatie:
Antennas Searching for ET Threatened by Wildfire (origineel persbericht)

   
10 september 2021 • Supercomputer produceert gedetailleerd 'namaakheelal'
Een internationaal team van astronomen onder leiding van Tomoaki Ishiyama van het Japanse National Astronomy Observatory heeft een nieuwe, extreem gedetailleerde computersimulatie van de evolutie van het heelal gepubliceerd, Uchuu geheten (Japans voor 'kosmos'). In de simulatie is te zien hoe donkere materie en 'gewone' atomen in de loop van de tijd zijn samengeklonterd tot superclusters, clusters, en afzonderlijke sterrenstelsels. Kosmologen gebruiken zulke simulaties om hun ideeën over het ontstaan van de groteschaalstructuur van het heelal te toetsen aan sterrenkundige waarnemingen. De Uchuu-simulatie - in zekere zin te beschouwen als een 'namaakheelal'- is uitgevoerd op de ATERUI II-supercomputer, de krachtigste supercomputer ter wereld voor astronomische toepassingen, die 40.200 afzonderlijke processoren bevat. In totaal is er 20 miljoen processoruren aan rekentijd in gaan zitten, wat 3 petabyte aan data opleverde. De simulatie volgt de ontwikkeling van een kubusvormige 'uitsnede' van het uitdijende heelal met (huidige) afmetingen van 9,6 x 9,6 x 9,6 miljard lichtjaar, over een periode van kort na de oerknal tot het heden. Daarmee gaat het om het grootste 'virtuele heelal' dat ooit is geproduceerd. De resultaten, gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, zijn openbaar; iedereen kan de Uchuu-simulatie vrij gebruiken voor eigen onderzoek. (GS)
Meer informatie:
Largest Virtual Universe Free for Anyone to Explore (origineel persbericht)

   
9 september 2021 • ESO maakt beste opnamen tot nu toe van vreemde ‘hondenkluif’-planetoïde
Met behulp van de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) heeft een team van astronomen nieuwe opnamen gemaakt van de planetoïde Kleopatra. Dat heeft de meest detailrijke foto’s tot nu toe opgeleverd van deze merkwaardig gevormde planetoïde, die op een hondenkluif lijkt. Het nieuwe onderzoek levert aanwijzingen op over hoe deze planetoïde, en de twee manen die eromheen draaien, zijn ontstaan. ‘Kleopatra is echt een uniek object binnen ons zonnestelsel,’ zegt Franck Marchis. Hij had de leiding had over het onderzoek van de planetoïde en haar manen, waarvan de resultaten vandaag in Astronomy & Astrophysics worden gepubliceerd. Marchis, astronoom aan het SETI Institute in Mountain View, VS en aan het Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Frankrijk: ‘De wetenschap boekt veel vooruitgang dankzij onderzoek van vreemde buitenbeentjes zoals Kleopatra. Dankzij dit complexe meervoudige planetoïdenstelsel kunnen we meer te weten komen over ons zonnestelsel.’ Kleopatra draait in de planetoïdengordel tussen de planeten Mars en Jupiter om de zon. Astronomen hebben haar de bijnaam ‘hondenkluif’-planetoïde gegeven nadat radarwaarnemingen ongeveer twintig jaar geleden lieten zien dat zij uit twee lobben bestaat die door een dikke ‘hals’ met elkaar verbonden zijn. In 2008 ontdekten Marchis en zijn collega’s dat om Kleopatra twee manen cirkelen, die AlexHelios en CleoSelene heten, naar de kinderen van de beroemde Egyptische koningin. Om meer over Kleopatra te weten te komen, gebruikten Marchis en zijn team snapshots van de planetoïde die tussen 2017 en 2019 op verschillende momenten zijn genomen met het Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) instrument van ESO’s VLT. Omdat de planetoïde draaide, konden ze haar vanuit verschillende hoeken bekijken en de tot nu toe meest nauwkeurige 3D-modellen van haar vorm maken. Daarbij hebben de astronomen ontdekt dat de ene lob groter is dan de andere, en dat de lengte van de planetoïde circa 270 kilometer bedraagt – ruwweg de afstand Maastricht-Groningen. Bij een tweede onderzoek, eveneens gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, heeft een team onder leiding van Miroslav Brož van de Karelsuniversiteit in Praag, Tsjechië, de SPHERE-waarnemingen gebruikt om de juiste omloopbanen van Kleopatra’s beide manen vast te stellen. Bij eerdere onderzoeken waren deze banen al ruw bepaald, maar de nieuwe waarnemingen met ESO’s VLT lieten zien dat de manen zich niet bevonden waar de oudere gegevens voorspelden dat ze zouden staan. ‘Dit moest worden opgelost,’ zegt Brož. ‘Want als de banen van de manen fout waren, was alles fout, inclusief de massa van Kleopatra.’ Dankzij de nieuwe waarnemingen en geavanceerde modelleringen is het team erin geslaagd om nauwkeurig te beschrijven hoe Kleopatra’s zwaartekracht de bewegingen van haar manen beïnvloedt en om de complexe omloopbanen van AlexHelios en CleoSelene te bepalen. Dit stelde hen in staat om de massa van de planetoïde te berekenen. Die bleek 35% lager dan eerdere schattingen aangaven. Door de nieuwe schattingen voor volume en massa met elkaar te combineren, konden de astronomen een nieuwe waarde voor de dichtheid van de planetoïde berekenen. Die blijkt minder dan de helft van de dichtheid van ijzer te zijn – ook lager dan gedacht. De lage dichtheid van Kleopatra, waarvan aangenomen wordt dat zij voor een relatief groot deel uit metalen bestaat, doet vermoeden dat zij poreus van structuur is en mogelijk niet veel meer is dan een losse samenklontering van puin. Dit betekent dat zij waarschijnlijk is ontstaan uit materiaal dat zich na een reusachtige inslag heeft opgehoopt. Kleopatra’s puinhoopstructuur en de manier waarop zij roteert, leveren ook aanwijzingen op over hoe haar twee manen kunnen zijn gevormd. De planetoïde roteert met bijna kritische snelheid – de snelheid waarboven zij uit elkaar zou beginnen te vallen – en zelfs bij kleine inslagen kunnen steentjes van haar oppervlak ontsnappen. Marchis en zijn team denken dat AlexHelios en CleoSelene uit dit ontsnappende materiaal kunnen zijn gevormd, wat zou betekenen dat Kleopatra ook echt haar eigen manen heeft voortgebracht. De nieuwe beelden van Kleopatra en de inzichten die ze opleveren, zijn volledig te danken aan een van de geavanceerde adaptive optics systemen waar ESO’s VLT, die in de Chileense Atacama-woestijn staat opgesteld, gebruik van maakt. Adaptieve optiek corrigeert de beeldvervormingen, veroorzaakt door de atmosfeer van de aarde, die ervoor zorgen dat objecten wazig lijken – hetzelfde effect dat sterren vanaf de aarde gezien doet twinkelen. Dankzij deze correcties kon SPHERE Kleopatra – die nooit dichterbij komt dan 200 miljoen kilometer – in beeld brengen, ondanks dat haar schijnbare grootte aan de hemel vergelijkbaar is met die van een golfbal op ongeveer veertig kilometer afstand. ESO’s toekomstige Extremely Large Telescope (ELT), met zijn geavanceerde adaptieve optische systemen, zal ideaal zijn om opnamen te maken van verre planetoïden zoals Kleopatra. ‘Ik kan niet wachten om de ELT op Kleopatra te richten, om te zien of er nog meer manen zijn, en hun banen te verfijnen om kleine veranderingen op te sporen,’ voegt Marchis toe.
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
8 september 2021 • James Webb-telescoop wordt op 18 december gelanceerd
De James Webb Space Telescope (JWST), de opvolger van de Hubble-ruimtetelescoop, zal op 18 december gelanceerd worden, met een Ariane 5-ECA raket vanaf de Europese lanceerbasis in Frans Guyana. Dat maken ruimtevaartorganisaties NASA en ESA vandaag bekend. Eerder stond 31 oktober als officiële lanceerdatum op de agenda, maar al geruime tijd was duidelijk dat dat niet zou gaan lukken. De James Webb-telescoop heeft een 6,5 meter grote, vergulde hoofdspiegel, die uit 18 zeshoekige segmenten bestaat, en die in opgevouwen toestand wordt gelanceerd. Eenmaal in de ruimte moet ook het gigantische zonnescherm van de nieuwe ruimtetelescoop uitgevouwen worden. JWST komt niet in een baan om de aarde, maar wordt gestationeerd in een punt in de ruimte op 1,5 miljoen kilometer afstand 'achter' de aarde, gezien vanuit de zon. JWST gaat vooral foto's maken en spectroscopische metingen verrichten op infrarode golflengten. Belangrijkste onderzoeksterreinen zijn de eerste sterren en sterrenstelsels in het heelal, de vroege evolutie van sterrenstelsels, het ontstaan van sterren en planetenstelsels, en de eigenschappen van exoplaneten (planeten bij andere sterren). De James Webb Space Telescope is een gezamelijk project van NASA, ESA en de Canadese ruimtevaartorganisatie CSA. Nederland leverde een belangrijke bijdrage aan het Mid-InfraRed Instrument (MIRI). De eerste plannen voor de telescoop dateren uit 1996; met het project is in totaal een bedrag van bijna 10 miljard dollar gemoeid. (GS)
Meer informatie:
Targeted launch date for Webb: 18 December 2021 (origineel persbericht)

   
8 september 2021 • Heino Falcke ontvangt Amaldi Medal 2021
Prof. Dr. Heino Falcke (astronoom aan de Radboud Universiteit) ontvangt vandaag de Amaldi Medal (European Prize for Gravitation) 2021 van de Italian Society on General Relativity and Gravitation (SIGRAV). Falcke ontvangt de prijs voor zijn uitzonderlijke bijdrage aan het zwaartekrachtonderzoek. De prijs, bestaande uit een gouden medaille, is vernoemd naar Eduardo Amaldi, een Italiaans natuurkundige en mede-oprichter van CERN. De medaille wordt elke twee jaar uitgereikt aan een natuurkundige die een belangrijke bijdrage levert aan zwaartekrachtonderzoek in Europa. De eerste ontvanger van de medaille was nobelprijswinnaar Roger Penrose in 2004. Heino Falcke combineert in zijn onderzoek theoretische, experimentele en observationele astronomie om Einsteins algemene relativiteitstheorie te testen. In 2000 stelde hij voor de schaduw van een zwart gat af te beelden en werd een van de grondleggers van het Event Horizon Telescope-consortium dat de eerste foto van een zwart gat publiceerde in 2019. De Amaldi Medal is één van de vele prijzen die Heino Falcke de afgelopen jaren heeft ontvangen voor zijn onderzoek. Eerder dit jaar ontving hij al de Henry Draper Medal van de US National Academy of Sciences, de Robert M. Petrie Prize Lectureship van Canadian Astronomical Society en in 2020 ontving hij, samen met de gehele Event Horizon Telescope collaboration, de Breakthrough Prize: ook wel de Oscar van de wetenschap genoemd.
Meer informatie:
Origineel persbericht

   
7 september 2021 • Nieuwe ontvangers voor ALMA-observatorium
Het ALMA-observatorium in Noord-Chili is sinds eind augustus uitgerust met nieuwe radio-ontvangers. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) is een verzameling van 66 grote radioschotels op 5000 meter boven zeeniveau, waarmee het heelal bestudeerd wordt op lange golflengten die onzichtbaar zijn voor het mensenlijk oog. Voor verschillende golflengtegebieden zijn verschillende typen radio-ontvangers ontwikkeld (sommige door Nederlandse laboratoria). Tot nu toe was ALMA gevoelig voor golflengten tussen 0,3 en 3,6 millimeter. De nieuwe 'Band 1'-ontvangers, ontwikkeld door het Taiwanese Academic Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA) en het Amerikaanse National Radio Astronomy Observatory, vangen lange, laagfrequente microgolfstraling op met golflengten tussen 6 en 8,5 millimeter. 'First light' met de nieuwe ontvangers vond plaats op 14 augustus; een kleine twee weken later werd het eerste radiospectrum met de Band 1-ontvangers vastgelegd. Inmiddels zijn er in het nieuwe golflengtegebied geslaagde waarnemingen verricht aan de planeten Mars en Venus, aan de hyperreus VY Canis Majoris (een van de allergrootste sterren in het Melkwegstelsel), en aan de verre quasar 3C279. (GS)
Meer informatie:
New Receivers Achieve First Light, Set Record for Observational Capabilities at ALMA (origineel persbericht)

   
7 september 2021 • Waterstofverbranding geeft witte dwergen jonger uiterlijk
Witte dwergsterren kunnen er jonger uitzien dan ze in werkelijkheid zijn. Dat is ontdekt door onderzoek met de Hubble Space Telescope aan witte dwergen in de bolvormige sterrenhoop M13, in het sterrenbeeld Hercules. Witte dwergen zijn de compacte, afkoelende overblijfselen van sterren zoals de zon die aan het eind van hun leven een groot deel van hun buitenlagen de ruimte in hebben geblazen (in de vorm van een zogheten planetaire nevel), en waarin geen kernfusiereacties in het inwendige meer voorkomen. Hoe ouder ze zijn, hoe koeler hun oppervlak is, en hoe minder licht ze uitstralen. In de (oude) bolhoop M13 zijn nu echter witte dwergen ontdekt die helderder en heter zijn dan je zou verwachten op basis van hun leeftijd. Aan het oppervlak van deze sterren vinden nog steeds stabiele kernfusiereacties plaats, waarbij waterstof wordt omgezet in helium. Hubble bestudeerde in totaal ruim 700 witte dwergen in twee bolvormige sterrenhopen: M13 en M3. In die laatste komen alleen 'gewone' witte dwergen voor. Het verschil is vermoedelijk terug te voeren op het feit dat M13 in het algemeen meer hete sterren bevat. Hoe de 'jeugdig ogende' witte dwergen precies zijn geëvolueerd is nog niet duidelijk; toekomstig onderzoek aan andere bolhopen zal daar mogelijk uitsluitsel over kunnen geven. Wel is duidelijk dat je voor een goede leeftijdsbepaling van een witte dwerg niet eenvoudigweg kunt afgaan op de waargenomen temperatuur en lichtkracht. (GS)
Meer informatie:
Hubble Discovers Hydrogen-Burning White Dwarfs Enjoying Slow Ageing (origineel persbericht)

   
3 september 2021 • 1000ste aardscheerder waargenomen met radar
Sterrenkundigen hebben voor de duizendste keer een kleine planetoïde in de buurt van de aarde (een zogeheten aardscheerder) waargenomen met behulp van radar. Radarwaarnemingen van aardscheerders vinden al plaats sinds 1968, toen planetoïde Icarus op deze manier bestudeerd werd. Door radiosignalen naar het hemellichaam te sturen en de reflecties op te vangen, verkrijgen wetenschappers gedetailleerde informatie over de positie, de baan, de afmetingen en de fysische eigenschappen van het kosmische rotsblok. De meeste radarwaarnemingen van aardscheerders zijn verricht met de 305 meter grote radioschotel van Arecibo op Puerto Rico. Die is eind 2020 echter ingestort. De 1000ste radarwaarneming, van de ca. 25 meter grote aardscheerder 2021 PJ1 die de aarde op een afstand van een kleine 2 miljoen kilometer passeerde, werd op 14 augustus verricht met de 70-meter radiotelescoop van NASA's Deep Space Network in Goldstone, Californië. Inmiddels is ook de 1001e aardscheerder al waargenomen met radar: 2016 AJ193. Die is veel groter (1,3 kilometer), zodat er ondanks de grotere passage-afstand veel gedetailleerdere radarbeelden zijn verkregen. (GS)
Meer informatie:
Planetary Radar Observes 1,000th Near-Earth Asteroid Since 1968 (origineel persbericht)

   
3 september 2021 • Tweede boring van Marsrover Perseverance lijkt geslaagd
De tweede poging van Marsrover Perseverance om een boorkern te nemen van een rotsblok op Mars lijkt te zijn geslaagd. Het doelwit van de boring was een rotsblok ter grootte van een aktetas bij een 900 meter lange bergkam. Op de eerste beelden die na de boring zijn gemaakt is te zien dat een intact gesteentemonster in het daarvoor bedoelde buisje is terechtgekomen. Aanvullende beelden die gemaakt zijn nadat de robotarm het bemonsteringsproces had afgerond waren vanwege slechte lichtomstandigheden echter niet duidelijk genoeg om er zeker van te zijn dat de procedure helemaal is geslaagd. Daarom zullen bij beter licht nog meer opnamen worden gemaakt, voordat het verzegelen en opslaan van het gesteentemonster wordt afgerond. De nieuwe beelden worden vandaag (3 september) gemaakt, op een moment dat de stand van de zon gunstiger is. Ze worden in de vroege ochtend van 4 september overgeseind naar de aarde. Mochten ook die foto’s geen uitsluitsel geven, kan Perseverance ook nog een sonde in het buisje steken om te controleren of er ook echt iets in zit. [Update: op 6 september maakte NASA bekend dat er inderdaad bodemmateriaal van Mars in het buisje zit. De titanium capsule is inmiddels verzegeld.]Een eerdere poging, op 6 augustus, om een boorkern te nemen van een rotsblok op Mars mislukte doordat het gesteente tijdens de boring compleet verpulverde. NASA wil er dan ook absoluut zeker van zijn dat bij de tweede boring ook echt een boorkern in het bemonsteringsbuisje is terechtgekomen. Het is de bedoeling om een stuk of veertig van deze buisjes te vullen en te verzegelen. Ze kunnen dan door een latere Marsmissies worden ingezameld en voor nader onderzoek naar de aarde worden overgebracht. (EE)
Meer informatie:
NASA’s Perseverance Rover Successfully Cores Its First Rock

   
2 september 2021 • Impact van protostellaire 'jet' in Orionnevel gemeten
Met behulp van de Europese Very Large Telescope in Chili en de Hubble Space Telescope in een baan om de aarde hebben sterrenkundigen de invloed gemeten van een pasgeboren protoster in de Orionnevel op zijn omgeving. Protosterren blazen energierijke 'jets' (straalstromen) de ruimte in, in twee tegenovergestelde richtingen. Waar zo'n jet in botsing komt met het omringende nevelgas, ontstaat een schokfront, dat (zeker op infrarode golflengten) zichtbaar is als een klein, helder gebiedje - een zogeheten Herbig-Haro-object (genoemd naar de twee ontdekkers). HH204 is zo'n Herbig-Haro-object in de Orionnevel, een van de actiefste stervormingsgebieden in de omgeving van de zon, op ca. 1350 lichtjaar afstand. Uit de metingen blijkt onder andere dat er in HH204 tot wel 350% meer gasatomen van zware elementen zoals ijzer en nikkel voorkomen dan elders in de Orionnevel. Dat komt doordat het nevelmateriaal ter plekke sterk wordt samgendrukt en verhit door de protostellaire jet, waardoor miscroscopische vaste metaaldeeltjes verdampen. Het onderzoek, geleid door de Spaanse astronoom José Eduardo Méndez Delgado, is gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
Meer informatie:
Anatomy of the impact of a protostellar jet in the Orion Nebula (origineel persbericht)

   
1 september 2021 • Nieuwe antenne voor NASA's Deep Space Network
NASA's Deep Space Network is uitgebreid met een nieuwe radioschotel, terwijl een van de andere schotelantennes een ingrijpende upgrade heeft ondergaan. Het netwerk, dat de communicatie verzorgt met ruimtesondes in het zonnestelsel, is hierdoor beter voorbereid op de toekomst. Het Deep Space Network is in bedrijf sinds 1963. Het bestaat uit drie grote (70 meter diameter) en negen kleinere radioschotels op drie locaties: in Goldstone (Californië, VS), in Madrid (Spanje) en in Canberra (Australië). Door de verspreide ligging van de drie stations is er altijd enm continu radiocontact mogelijk tussen de aarde en een verre ruimtesonde. Het Deep Space Network verzorgt momenteel de radiocommunicatie met maar liefst 39 ruimtesondes, waaronder de Voyager 1 en 2, de Plutoverkenner New Horizons, en een compleet arsenaal aan Marsverkenners. De komende jaren zullen steeds meer ruimtesondes van het netwerk gebruik moeten gaan maken. Daarom is op het station in Madrid nu een nieuwe 34-meter schotel in gebruik genomen (DSS-56), terwijl de 70 meter grote antenne in Canberra (DSS-43) een technologische upgrade heeft ondergaan. In de toekomst moet nog een nieuwe antenne aan het netwerk worden toegevoegd, waarmee het totaal aantal radioschotels op 14 komt. (GS)
Meer informatie:
NASA’s Deep Space Network Looks to the Future (origineel persbericht)

   
1 september 2021 • Nieuwe aanwijzing dat zware sterren niet exploderen
Volgens de gangbare theorie blazen lichte sterren als onze zon hun verschillende lagen zachtjes weg als ze sterven, terwijl zware sterren als supernova’s exploderen. Maar om de een of andere reden zijn sterrenkundigen er nog niet in geslaagd supernova’s te ontdekken van sterren die zwaarder zijn dan achttien zonsmassa’s. Een team onder leiding van SRON-sterrenkundigen heeft nu een nieuwe aanwijzing gevonden die het bestaan van dit mysterie bevestigt (The Astrophysical Journal Letters, 31 augustus). Het onderzoeksteam bestudeerde het sterrenstelsel Arp 299 met de XMM Newton-ruimtetelescoop, waarmee ze de grote hoeveelheden verschillende chemische elementen wilden meten die normaal gesproken vrijkomen wanneer een zware ster ontploft. Toen de onderzoekers de gemeten hoeveelheden ijzer, neon en magnesium vergeleken met bestaande modelberekeningen die beschrijven hoe sterren hun directe omgeving verrijken, bleken die behoorlijk van elkaar te verschillen. ‘Dit is een nieuwe aanwijzing dat heel zware sterren niet als supernova’s eindigen,’ aldus hoofdauteur Junjie Mao (Hiroshima/Strathclyde/SRON). ‘Als we de verwachte bijdrage door supernova’s zwaarder dan 23 tot 27 zonsmassa’s uit de modelberekening voor chemische verrijking weglaten, dan is het verschil tussen het model en onze waarnemingen ineens veel minder groot.’ Sterrenkundigen begrijpen nog steeds niet waarom sterren van ongeveer achttien zonsmassa’s niet gehoorzamen aan de conventionele theorie voor sterevolutie, en weigeren te ontploffen. Een mogelijke verklaring is dat ze rechtstreeks ineenstorten tot een zwart gat, zonder te exploderen. Een pas geboren ster bestaat grotendeels uit waterstof, het lichtste element in het heelal. De enorme zwaartekracht zorgt ervoor dat de druk in de sterkern oploopt, waardoor waterstof via kernfusie wordt omgezet in helium. Dit verschijnsel trekt als een brandende schil naar de buitenste lagen, waarbij een heliumkern overblijft. Wanneer deze kern zwaar genoeg wordt, doet de zwaartekracht zijn werk weer en komt er een fusieproces op gang, waarbij helium wordt omgezet in koolstof en zuurstof. Uiteindelijk ontstaat een schillenstructuur als die van een ui, met lagen van zwaardere elementen dichter bij de kern. Sterren zwaarder dan acht zonsmassa’s krijgen lagen van waterstof, helium, zuurstof, koolstof, neon, natrium en magnesium, en een kern van ijzer. Onder normale omstandigheden versmelt ijzer niet zodat ijzer zich ophoopt in de sterkern, totdat deze bezwijkt onder het eigen gewicht en er een kettingreactie op gang komt: een supernova. Dit zou moeten gebeuren bij alle sterren die zwaar genoeg zijn om ijzer in hun kern op te slaan. Maar om onduidelijke redenen vinden sterrenkundigen steeds meer bewijs dat dit niet opgaat voor sterren die zwaarder zijn dan achttien zonsmassa’s.
Meer informatie:
Oorspronkelijk artikel

   
30 augustus 2021 • Zelfs in het drukke Melkwegcentrum kunnen ‘koude’ planeten bestaan
Van de duizenden exoplaneten die in ons Melkwegstelsel zijn ontdekt, bevinden de meeste zich op minder dan een paar duizend lichtjaar van de aarde. Ons sterrenstelsel is echter meer dan 100.000 lichtjaar groot, waardoor het moeilijk is om de verspreiding van planeten hierbinnen te onderzoeken. Maar nu heeft een onderzoeksteam een manier gevonden om deze hindernis te overwinnen. Bij het onderzoek, waarvan de resultaten in de Astrophysical Journal Letters zijn gepubliceerd, hebben astronomen van de Universiteit van Osaka en NASA een combinatie van waarnemingen en modellen gebruikt om te bepalen hoe de kans op het voorkomen van planeten varieert met de afstand tot het Melkwegcentrum. De gebruikte waarnemingen zijn gebaseerd op een verschijnsel dat gravitationele microlensing wordt genoemd. Daarbij fungeren objecten zoals planeten als ‘lenzen’, die het licht van verre sterren afbuigen en versterken. Dit effect kan worden gebruikt om koude Jupiter- en Neptunus-achtige planeten door het hele Melkwegstelsel – van de galactische schijf tot in het centrale deel van ons sterrenstelsel – op te sporen. Gravitationele microlensing is momenteel de enige manier om de verspreiding van planeten in het Melkwegstelsel te onderzoeken. Maar tot nu toe is er weinig over bekend, vooral omdat het problematisch is om de afstanden te meten van planeten die meer dan 10.000 lichtjaar van ons verwijderd zijn. Om dit probleem te omzeilen, hebben de onderzoekers in plaats daarvan gekeken naar de verdeling van een grootheid die de relatieve beweging van de lens en de verre lichtbron bij planetaire microlensing beschrijft. Door de waargenomen verdeling te vergelijken met de verdeling die is voorspeld door een galactisch model, kon het onderzoeksteam afleiden hoe de exoplaneten over ons Melkwegstelsel verdeeld moet zijn. De resultaten laten zien dat de verdeling van planeten niet sterk afhankelijk is van de afstand tot het Melkwegcentrum. Koude planeten die in wijde banen om hun sterren draaien lijken overal in ons sterrenstelsel voor te komen – ook in het ‘dichtbevolkte’ centrum, waarvan lang is gedacht dat planeten daar schaars zouden zijn. (EE)
Meer informatie:
Cold planets exist throughout the galaxy, even in the galactic bulge

   
30 augustus 2021 • Sterrenstelsels produceren 'vervuilde' uitlaatgassen
Sterrenstelsels vervuilen hun eigen omgeving, zo hebben astronomen ontdekt. Een team van Australische astronomen onder leiding van Alex Cameron en Deanne Fisher van het ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) heeft met behulp van een nieuw camerasysteem van de Keck-sterrenwacht op Hawaï namelijk kunnen bevestigen dat wat een sterrenstelsel in gaat een stuk schoner is dan wat eruit komt (Astrophysical Journal, 30 augustus). Sterrenstelsels trekken enorme wolken van gas uit hun omgeving aan, en gebruiken dat gas om nieuwe sterren te ‘maken’. Dat binnenstromende gas bestaat vrijwel geheel uit waterstof en helium. Met behulp van de Keck Cosmic Web Imager hebben de astronomen nu vastgesteld dat de de sterren die uit dit verse gas ontstaan, uiteindelijk enorme hoeveelheden gas terug de ruimte in blazen, voornamelijk door middel van supernova-explosies. Dat uitgestoten gas is dan echter ‘vervuild’ met veel andere elementen, zoals zuurstof, koolstof en ijzer. Voor hun bevindingen hebben de onderzoekers het ongeveer 500 miljoen lichtjaar verre sterrenstelsel Mrk 1486, waarin in hoog tempo nieuwe sterren ontstaan, onder de loep genomen. Dat stelsel leende zich heel goed voor dit onderzoek, omdat we vanaf de aarde precies tegen de ‘zijkant’ ervan aankijken, waardoor het uitstromende gas gemakkelijk kan worden waargenomen. De waarnemingen laten zien dat de instroom en uitstroom van gassen op een specifieke manier gebeurt. Als je het sterrenstelsel als een ronddraaiende schijf voorstelt, komt het schone toestromende gas langs de rand binnen, waar het tot nieuwe sterren condenseert. Wanneer deze sterren later ontploffen, blazen ze het ‘vervuilde’ gas via boven- en onderkant van de schijf naar buiten. (EE)
Meer informatie:
Galaxies pump out contaminated exhausts

   
26 augustus 2021 • Warme oceaanwerelden kunnen de zoektocht naar buitenaards leven bespoedigen
Astronomen hebben een nieuwe klasse van exoplaneten geïdentificeerd die weliswaar sterk verschillen van de onze, maar die desondanks leven kunnen voortbrengen. Deze zogeheten ‘hyceaanse’ planeten – hete oceaanwerelden met waterstofrijke atmosferen – zouden weleens talrijker en beter waarneembaar kunnen zijn dan aarde-achtige planeten (The Astrophysical Journal, 26 augustus). De zoektocht naar buitenaards leven is doorgaans gericht op exoplaneten die qua grootte, massa, temperatuur en atmosferische samenstelling vergelijkbaar zijn met de aarde. Astronomen van de Universiteit van Cambridge (VK) denken echter dat hyceaanse planeten een veelbelovend alternatief zijn. Volgens hen zou het binnen twee tot drie jaar kunnen lukken om biosignaturen – moleculaire aanwijzingen voor het bestaan van leven – op planeten van dit type aan te tonen. Sinds bijna dertig jaar geleden de eerste exoplaneet werd geïdentificeerd, zijn er duizenden planeten buiten ons zonnestelsel opgespoord. Het overgrote deel daarvan zijn planeten die qua afmetingen tussen de aarde en Neptunus in zitten. Deze ‘superaardes’ of ‘mini-Neptunussen’ kunnen overwegend rotsachtige planeten zijn of ijsreuzen met een waterstofrijke atmosfeer, of iets daartussenin. De meeste mini-Neptunussen zijn meer dan anderhalf keer zo groot als de aarde. Ze zijn kleiner dan Neptunus, maar te groot om een rotsachtig inwendige te hebben zoals de aarde. Eerdere onderzoeken van dit soort planeten hebben uitgewezen dat de druk en temperatuur onder hun waterstofrijke atmosferen te hoog zouden zijn om leven te kunnen herbergen. Uit recent onderzoek van de mini-Neptunus K2-18b is echter gebleken dat deze planeten onder bepaalde omstandigheden wel degelijk ‘leefbaar’ kunnen zijn. Dat resultaat heeft geleid tot een meer gedetailleerde inventarisatie van combinaties van planeten en sterren waarbij biosignaturen waarneembaar kunnen worden ontdekt. Deze inventarisatie bracht de astronomen op het spoor van de hyceaanse planeten. Planeten van dit type zijn tot tweeënhalf keer zo groot als de aarde en hebben atmosferen waarin de temperaturen oplopen tot bijna 200 graden Celsius. Desondanks zijn ze gehuld in oceanen waarin micro-organismen kunnen gedijen. Planeten van dit kaliber zijn waarschijnlijk talrijker dan andere soorten exoplaneten, maar ze zijn nog lang niet zo gedetailleerd onderzocht. Vast staat al wel dat voor hen de ‘leefbare zone’ rond een ster in vergelijking met die van aarde-achtige planeten veel breder is. Dat betekent dat ze ook leven kunnen herbergen als ze zich op afstanden van hun ster bevinden waar aarde-achtige planeten al onleefbaar warm of koud zouden zijn. (EE)
Meer informatie:
New class of habitable exoplanets represent a big step forward in the search for life

   
25 augustus 2021 • Bron van ritmische snelle radioflitsen niet gehinderd door 'sterrenwind'
Een Nederlands team van astronomen heeft ontdekt dat het herhalende patroon in de kosmische radioflitser FRB20180916B niet wordt veroorzaakt door de krachtige sterrenwind van een begeleidende ster, zoals eerder werd vermoed. De flitsen komen mogelijk van een zeer sterk gemagnetiseerde maar eenzame neutronenster, een zogeheten magnetar. De astronomen deden deze ontdekking door waarnemingen met twee van de grootste radiotelescopen ter wereld – LOFAR en Westerbork – met elkaar te combineren (Nature, 25 augustus). Snelle radioflitsen behoren tot de heftigste uitbarstingen in het heelal, maar astronomen dachten tot nu toe dat deze flitsen door een ‘mist’ van elektronen werden verhuld. De nieuwe waarnemingen laten zien dat dit toch niet het geval is. De onderzoekers bestudeerden de snelle radioflitser FRB20180916B op twee golflengten tegelijk: de één veel korter dan de andere. Radioflitsen zijn zeer energierijke uitbarstingen die slechts een duizendste van een seconde duren. Sommige snelle radioflitsers zenden meerdere flitsen uit, FRB20180916B zelfs met regelmaat. Sterrenkundigen vermoedden daarom dat de flitsen van dubbelsterren afkomstig zijn. Die draaien zeer regelmatig om elkaar heen, en kunnen elkaar met hun sterrenwind verduisteren. Zo’n sterrenwind zou kortgolvige radiostraling moeten doorlaten, maar de langgolvigere radiostraling niet. Om dat idee te testen, hebben de astronomen de LOFAR-telescoop met de vernieuwde Westerbork-telescoop gecombineerd. Zo konden ze FRB20180916B op twee radiogolflengten tegelijk waarnemen. Westerbork detecteerde radiostraling met een golflengte van 21 centimeter; LOFAR ‘keek’ op een golflengte van 3 meter. Beide telescopen maakten een hogesnelheidsfilm van de bron, met duizenden beeldjes per seconde. Deze opnamen werden met behulp van een zelflerende supercomputer direct geanalyseerd. De verwachting was dat FRB20180916B vooral kortgolvige radioflitsen zou vertonen. Maar in plaats daarvan werden twee dagen van kortgolvige flitsen afgewisseld met drie dagen van langgolvige flitsen. Dat betekent dat het ‘dubbelsterwindmodel’ niet kan kloppen: er moet iets anders aan de hand zijn. Onderzoeksleider Joeri van Leeuwen (ASTRON/UvA) wijst het feit dat de snelle radioflitsen ongehinderd kunnen ontsnappen erop dat ze waarschijnlijk afkomstig zijn van magnetars. Dat zijn neutronensterren met een dichtheid vele malen hoger dan lood, en een gigantisch sterk magnetisch veld. In het geval van FRB20180916B zou het dan moeten gaan om een langzaam draaiende magnetar. (EE)
Meer informatie:
Oorspronkelijk persbericht

   
23 augustus 2021 • Planetoïde draait in recordtijd om de zon
Astronoom Scott S. Sheppard van het Carnegie Institution for Science in Washington D.C. heeft een nieuwe planetoïde ontdekt met een omlooptijd van slechts 113 dagen. Daarmee heeft het rotsachtige hemellichaam, dat de aanduiding 2021 PH27 heeft gekregen, de kortste omlooptijd van alle planetoïden. Het enige object in ons zonnestelsel dat een nog kortere omlooptijd heeft, is de planeet Mercurius. De planetoïde is maar ongeveer één kilometer groot en doorloopt een instabiele ellipsbaan om de zon die de banen van zowel Mercurius als Venus kruist. Dat betekent dat hij binnen enkele miljoenen jaren waarschijnlijk in botsing zal komen met een van deze planeten of uit zijn huidige baan wordt geslingerd. Volgens Sheppard is 2021 PH27 hoogstwaarschijnlijk afkomstig uit de planetoïdengordel tussen Jupiter en Mars en is hij onder invloed van de binnenste planeten van ons zonnestelsel geleidelijk in zijn huidige omloopbaan gemanoeuvreerd. Het is echter ook denkbaar dat 2021 PH27 een uitgeputte komeet is, afkomstig uit het verre buitengebied van ons zonnestelsel. Zijn omloopbaan brengt 2021 PH27 zo dicht bij de zon dat de temperatuur aan zijn oppervlak kan oplopen tot ongeveer 500 graden Celsius – dat is ruimschoots heet genoeg om lood te doen smelten. Nader onderzoek zal moeten uitwijzen welke samenstelling de planetoïde heeft en hoe deze bestand kan zijn tegen die enorm hoge temperatuur. (EE)
Meer informatie:
Solar System’s Fastest-Orbiting Asteroid Discovered

   
23 augustus 2021 • Zonnestelsel wemelt mogelijk van de interstellaire objecten
In 2019 bracht een komeet uit een ander stersysteem een bezoek aan ons zonnestelsel. De ijzige sneeuwbal, die (naar zijn ontdekker) Borisov werd genoemd, wordt beschouwd als de eerste interstellaire komeet die door mensen is waargenomen. Maar misschien zijn objecten als deze niet zo zeldzaam als we denken...In een zojuist gepubliceerd artikel (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 23 augustus) presenteren de astronomen Amir Siraj en Avi Loeb van het Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) nieuwe berekeningen die aantonen dat in de Oortwolk – een schil van ijzig puin die ons zonnestelsel omspant – meer interstellaire objecten voorkomen dan alle ‘inheemse’ kometen, meteoren en planetoïden van ons zonnestelsel bij elkaar. Siraj en Loeb baseren deze conclusie op die ene verschijning van een interstellaire komeet in 2019. Hun berekeningen bevatten dan ook grote onzekerheden. Maar zelfs als daarmee rekening wordt gehouden, moet het aantal interstellaire bezoekers groter zijn dan het aantal permanente ‘bewoners’ van ons zonnestelsel. Maar als er zoveel interstellaire bezoekers zijn, waarom hebben we er dan nog maar één gezien? Volgens de beide astronomen komt dat doordat we met onze huidige technologie gewoon niet in staat zijn om ze op te sporen. De Oortwolk bestrijkt immers een gebied dat zo’n 200 miljard tot 100 biljoen kilometer van onze zon verwijderd is. Bovendien produceren de vele objecten in de Oortwolk, anders dan de zon en andere sterren, zelf geen licht. Daardoor zijn kleine objecten in het buitengebied van ons zonnestelsel extreem moeilijk waarneembaar. De resultaten van Siraj en Loeb impliceren echter ook dat er dichter bij huis – het gebied binnen de omloopbaan van de planeet Saturnus – ongeveer net zoveel interstellaire als inheemse Oortwolk-objecten te vinden moeten zijn. Astronomen zouden bijvoorbeeld heel nauwkeurig onderzoek kunnen doen naar de eigenschappen van de planetoïden in dit gebied. Verreweg de meeste van deze kleine objecten zijn sinds hun ontdekking nooit meer bekeken. Waarnemingen met de volgende generatie van (ruimte)telescopen zou uitsluitsel kunnen geven over de oorsprong van dit kleine grut. Alleen zo laat zich vaststellen of het – zoals Siraj en Loeb voorspellen – inderdaad voor ongeveer de helft uit interstellaire immigranten bestaat. (EE)
Meer informatie:
Interstellar comets like Borisov may not be all that rare

   
19 augustus 2021 • Komeet ATLAS was mogelijk een brokstuk van een prehistorische komeet
Astronoom Quanzhi Ye van de Universiteit van Maryland (VS) denkt dat komeet ATLAS (C/2019 Y4), die begin 2020 te zien was, een brokstuk was van een grotere komeet die ongeveer 5000 jaar geleden aan de hemel moet zijn verschenen. De belangrijkste aanwijzing is dat komeet ATLAS zo’n beetje dezelfde baan volgde als een andere, zeer heldere komeet die in 1844 opdook. Dit doet vermoeden dat de twee kometen overblijfselen waren van een ‘moederkomeet’ die lang geleden uit elkaar is gevallen. De komeet van 1844 zal over ongeveer 5000 jaar weer een bezoek brengen aan ons deel van het zonnestelsel. Maar komeet ATLAS is medio 2020 compleet verbrokkeld. Volgens Ye, die de desintegratie van de komeet heeft waargenomen met de Hubble-ruimtetelescoop, werd toen al snel duidelijk dat er iets vreemds aan de hand was met komeet ATLAS. De komeet verbrokkelde namelijk toen deze nog ver van de zon verwijderd was, op een afstand van meer dan 150 miljoen kilometer. Uit een analyse die Ye samen met tien collega’s heeft uitgevoerd blijkt dat de komeet in eerste instantie in twee stukken brak. Het ene deel viel om onduidelijke redenen kort daarna compleet uiteen, maar het andere hield nog wekenlang stand. Dit bevestigt het al bestaande vermoeden dat kometen fragiele opeenhopingen van stof en ijs zijn. En ze kunnen ook klonterig van substantie zijn, net als krentenpudding. (EE)
Meer informatie:
Comet Atlas May Have Been a Blast From the Past

   
17 augustus 2021 • Astronomen ontdekken ‘breuk’ in een van de spiraalarmen van het Melkwegstelsel
Wetenschappers hebben een nog niet eerder opgemerkt onderdeel van ons Melkwegstelsel ontdekt: een van de spiraalarmen vertoont een uitsteeksel bestaande uit een verzameling jonge sterren en sterren-vormende gaswolken. Deze 3000 lichtjaar lange structuur is de eerste waarvan de oriëntatie zo drastisch afwijkt van die van de spiraalarm. Astronomen weten zo ongeveer hoe groot ons Melkwegstelsel is en welke vormen zijn spiraalarmen hebben, maar veel is nog onbekend. We kunnen vanaf de aarde nu eenmaal niet de volledige structuur van het stelsel overzien. Om toch meer te weten te komen over ons sterrenstelsel, heeft het onderzoeksteam, onder leiding van Michael Kuhn van het California Institute of Technology, zich gericht op een nabijgelegen deel van een zijn spiraalarmen: de zogeheten Sagittariusarm. Daarbij hebben ze gebruik gemaakt van gegevens die zijn verzameld door NASA-ruimtetelescoop Spitzer, voordat deze in januari 2020 werd uitgeschakeld. Spitzer nam het heelal waar op infraroodgolflengten – een soort straling die door wolken van gas en stof heen gaat, terwijl gewoon licht wordt tegengehouden. Om een driedimensionaal beeld te krijgen het betreffende deel van de Sagittariusarm, hebben Kuhn en zijn collega’s daarnaast ook de meest recente gegevens van de Europese Gaia-satelliet gebruikt. Deze satelliet doet nauwkeurige metingen van de afstanden en snelheden van sterren. Uit de Gaia-gegevens bleek dat de lange, dunne ‘zijtak’ van de Sagittariusarm uit jonge sterren bestaat die met bijna dezelfde snelheid en in dezelfde richting door de ruimte bewegen. Normaal gesproken voegen jonge sterren en gasnevels zich keurig naar de spiraalarm waar ze deel van uitmaken. Maar daar trekt het onderzochte deel van de Sagittariusarm zich niks van aan: de structuur staat duidelijk schuin op de rest van de arm. Het uitsteeksel omvat een aantal bekende gasnevels, waaronder de Adelaarsnevel (beroemd vanwege zijn ‘Zuilen der Schepping’) en de Lagunenevel. Vergelijkbare structuren, die ook wel hanensporen of veren worden genoemd, zijn ook in de armen van andere spiraalstelsels aangetroffen. Wetenschappers vroegen zich dan ook al tientallen jaren af of de spiraalarmen van ons Melkwegstelsel ook van die uitsteeksels zouden vertonen. En dat lijkt dus inderdaad het geval te zijn. (EE)
Meer informatie:
Astronomers Find a ‘Break’ in One of the Milky Way’s Spiral Arms