Japanse astronomen hebben een nauwkeurige methode ontwikkeld om de oppervlaktetemperaturen van rode superreuzen te bepalen (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 1 maart). Rode superreuzen zijn een klasse van massarijke sterren die hun (relatief) korte bestaan eindigen met een supernova-explosie. Sterren bestaan in allerlei soorten en maten. Onze zon is een vrij klein exemplaar, zeker in vergelijking met een rode superreus als Betelgeuze, een heldere ster in het sterrenbeeld Orion. Rode superreuzen hebben meer dan negen keer zoveel massa als onze zon. Ondanks het feit dat rode superreuzen extreem helder en dus van grote afstand waarneembaar zijn, laten hun temperaturen zich maar moeilijk vaststellen. Dat komt door de gecompliceerde structuur van het buitenste deel van hun atmosfeer. Om de temperatuur van een rode superreus te kunnen meten, hebben astronomen spectrale informatie nodig die niet door de hoge atmosfeer van de ster wordt beïnvloed. In het ideale geval zou dat een enkelvoudige absorptielijn van een bepaald chemisch element zijn, maar die zijn bijvoorbeeld bij Betelgeuze niet aangetroffen. In plaats daarvan hebben de Japanse astronomen echter ontdekt dat de verhouding tussen twee absorptielijnen van het element ijzer samenhangt met de temperatuur. Anders gezegd: door de dieptes van deze beide absorptielijnen te meten, en op elkaar te delen, kan de temperatuur van de ster tot op ongeveer 50 graden nauwkeurig worden vastgesteld. Voor Betelgeuze vinden de onderzoekers een temperatuur van 3618 kelvin oftewel 3345 graden Celsius, wat goed in overeenstemming is met eerdere schattingen. Ter vergelijking: de oppervlaktetemperatuur van onze zon bedraagt 5500 graden Celsius. (EE)
Meer informatie:
→ Sensing suns
Na miljarden kilometers richting zon te hebben gereisd, heeft een verdwaald komeetachtig object een tijdelijke rustplek gevonden. Het is neergestreken bij een familie van ingevangen oude planetoïden – zogeheten trojanen – die in dezelfde baan om de zon draaien als de planeet Jupiter. Het is voor het eerst dat zo'n object in de buurt van de trojanenpopulatie is waargenomen. De onverwachte bezoeker behoort tot een klasse van ijsachtige objecten die tussen de omloopbanen van de planeten Jupiter en Neptunus worden aangetroffen. Wanneer ze voor het eerst de zon naderen worden deze zogeheten centaurs actief: door opwarming begint hun ijs te verdampen en daardoor hullen ze zich in een wolk van stof en gas die kan uitwaaieren tot een lange staart. Kortom: ze veranderen in kometen. De Hubble-ruimtetelescoop heeft het gevolg van deze ontwikkeling nu waargenomen bij het ijsachtige object P/2019 LD2, dat in juni 2019 werd ontdekt met telescopen op Hawaï. Waarschijnlijk is dit object niet lang daarvóór ongezien dicht langs Jupiter gescheerd en door de planeet ingevangen. Daarbij is LD2 tussen de stoet trojanen beland die ongeveer 270 miljoen kilometer voor Jupiter uit ‘lopen’. De onverwachte gast zal niet lang tussen de trojanen verblijven. Computersimulaties laten zien dat hij over ongeveer twee jaar opnieuw dicht bij Jupiter zal komen en zijn reis naar het centrale deel van het zonnestelsel zal vervolgen. De oorsprong van P/2019 LD2 ligt waarschijnlijk in de Kuipergordel – een gordel van miljoenen ijsachtige objecten voorbij de baan van de planeet Neptunus. Kuipergordelobjecten zijn waarschijnlijk overblijfselen van het ontstaansproces van de planeten van ons zonnestelsel, dat zich 4,6 miljard jaar geleden heeft voltrokken. Door onderlinge interacties kunnen deze objecten zodanig uit koers raken, dat ze richting zon migreren. (EE)
Meer informatie:
→ Comet Makes a Pit Stop Near Jupiter’s Asteroids
Met behulp van gegevens van de Europese Gaia-satelliet heeft een team onder leiding van doctoraalstudent Kareem El-Badry van de Universiteit van Californië te Berkeley een omvangrijke catalogus van dubbelsterren samengesteld. De catalogus omvat 1,3 miljoen dubbelsterren op afstanden tot 3000 lichtjaar. De Gaia-satelliet doet nauwkeurige metingen van de afstanden en bewegingen van honderden miljoenen sterren. El-Badry en zijn collega’s hebben deze meetresultaten gebruikt om sterren te selecteren die vlak naast elkaar staan, even ver verwijderd zijn van de aarde en min of meer in dezelfde richting bewegen. De nieuwe oogst aan dubbelsterren bestaat grotendeels uit hoofdreekssterren: sterren die – net als onze zon – bezig zijn om waterstof tot helium te fuseren. Maar er zitten ook 1400 dubbelsterren tussen die uit twee witte dwergen bestaan (afkoelende sterren die een groot deel van hun gas hebben afgestoten) of uit een witte dwerg en een normale ster. De catalogus kan worden gebruikt om de sterparen aan een ‘demografisch’ onderzoek te onderwerpen. Dat moet bijvoorbeeld inzicht geven in de massaverhoudingen tussen de sterren die een dubbelster vormen, hun onderlinge afstanden en hun leeftijden. Een van de resultaten van het onderzoek is dat de sterren die een dubbelster vormen vaak bijna dezelfde massa hebben. Het lijken als het ware ‘identieke tweelingen’ te zijn. Dat is vreemd, omdat de sterren veelal tientallen miljarden kilometers van elkaar verwijderd zijn. Volgens gangbare stervormingstheorieën zouden ze daarom willekeurige massa’s moeten hebben. El-Badry en medewerkers vermoeden dan ook dat de sterparen veel dichterbij elkaar zijn ontstaan tijdens een proces dat in de vorming van twee sterren van vergelijkbare massa resulteert, die door interacties met andere nabije sterren uit elkaar zijn gedreven. (EE)
Meer informatie:
→ Binary stars are all around us
Tijdens zijn derde scheervlucht langs Venus, op 11 juli 2020, heeft de Parker Solar Probe, een NASA-ruimtesonde die de zon van dichtbij gaat onderzoeken, intrigerende opnamen van de planeet gemaakt. De ruimtesonde scheert in de loop van zijn zeven jaar durende missie zeven keer dicht langs Venus, om zo stapsgewijs dichter bij de zon te komen. De zojuist door NASA vrijgegeven foto toont de nachtzijde van Venus van een afstand van 12.378 kilometer. De camera van de Parker-ruimtesonde heeft onder meer een heldere rand langs de planeet vastgelegd, die vermoedelijk door ‘nachtgloed’ wordt veroorzaakt: licht dat wordt uitgezonden door atomen hoog in de atmosfeer die zich aan de nachtzijde van de planeet tot moleculen verenigen. De grote donkere vlek op Venus is Aphrodite Terra, de grootste hoogvlakte op de planeet. Deze geologische structuur lijkt donkerder dan de rest van het Venusoppervlak, omdat hij ongeveer 30 graden koeler is dan zijn omgeving. Dat de camera deze structuur kan onderscheiden, kwam als een verrassing: hij is primair ontworpen om zichtbaar licht te registreren en de verwachting was dat op de Venus-opnamen alleen wolken te zien zouden zijn. Maar bij nader inzien blijkt hij ook gevoelig te zijn voor nabij-infrarood licht – een eigenschap die nog van pas kan komen bij het onderzoek van stofdeeltjes in de omgeving van de zon. De heldere strepen op de foto worden veroorzaakt door een combinatie van kosmische straling (geladen deeltjes) en zonlicht weerkaatsende stofdeeltjes in de ruimte. (EE)
Meer informatie:
→ Parker Solar Probe Offers Stunning View of Venus
NASA heeft opnieuw een 360-graden panorama van de Marskrater Jezero vrijgegeven. Het is opgebouwd uit 142 opnamen die met twee hoge-resolutie camera’s op de mast van Marsverkenner Perseverance zijn gemaakt. Daardoor is de beeldkwaliteit veel beter dan die van het eerste panorama, dat eerder deze week werd gepresenteerd. De beide mastcamera’s kunnen niet alleen panoramafoto’s maken, maar ook inzoomen, videofilmpjes opnemen en 3D-beelden van het Marslandschap vastleggen. De beelden worden gebruikt om de geologische geschiedenis van de Jezero-krater in kaart te brengen en gesteenten en sedimenten op te sporen die interessant lijken voor vervolgonderzoek. Wie niet kan wachten op de ‘gepolijste’ versies van Perseverance-opnamen die NASA met enige regelmaat vrijgeeft, kan ook de ruwe opnamen bekijken: https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Perseverance Rover Gives High-Definition Panoramic View of Landing Site
Een onderzoeksteam onder leiding van Steven Goderis van de Vrije Universiteit Brussel, heeft het doorslaggevende bewijs gevonden dat het uitsterven van de dinosaurussen en driekwart van alle andere dier- en plantensoorten, 66 miljoen jaar geleden, is veroorzaakt door de inslag van een ongeveer elf kilometer grote planetoïde, en niet door een reeks vulkaanuitbarstingen of een andere mondiale calamiteit. In de 200 kilometer grote Chicxulub-krater die bij de inslag is ontstaan is namelijk planetoïdenstof aangetroffen (Science Advances, 24 februari). Een kenmerkende eigenschap van planetoïdenstof is de aanwezigheid van het element iridium, dat in de aardkorst bijna niet voorkomt, maar in bepaalde soorten planetoïden juist wel. Al in de jaren 80 van de vorige eeuw hebben aardwetenschappers van dit iridium-houdende stof aangetroffen in een geologische laag die met het uitsterven van de dinosaurussen in verband wordt gebracht. Dat stof zou bij de inslag in de atmosfeer van onze planeet zijn terechtgekomen en een langdurige donkere winter op aarde hebben ingeluid. En nu is datzelfde iridium-houdende stof ook aangetroffen in gesteenten die bij boringen in de Chicxulub-krater zelf naar boven zijn gekomen. In de krater is de laag stof die in de periode na de inslag werd afgezet zo dik dat de wetenschappers hebben kunnen vaststellen dat het stof binnen twintig jaar na de inslag moet zijn afgezet. Daarmee staat het zo goed als vast dat de wereldwijde afzetting van iridium-houdend materiaal een direct gevolg is geweest van de inslag waarbij de Chicxulub-krater is ontstaan. In het onderzochte deel van de boorkern zijn naast iridium ook zwavelverbindingen aangetroffen. Dat wijst erop dat bij de inslag ook grote hoeveelheden zwavel van aardse oorsprong de atmosfeer in zijn geblazen. Dat verergerde de mondiale afkoeling aanzienlijk en veroorzaakte daarbij ook nog eens zure regen. (EE)
Meer informatie:
→ Asteroid dust found in crater closes case of dinosaur extinction
Een team van astronomen, onder leiding van de Universiteit van Iowa (VS), heeft een stroom van koud gas ontdekt die bij een massarijk sterrenstelsel in het vroege heelal uitkomt. De ‘gasbuis’ baant zich een weg door het hete gas in de donkere halo van het sterrenstelsel, en voorziet het van materiaal voor de vorming van grote aantallen nieuwe sterren (Astrophysical Journal, 24 februari). De ontdekking is gedaan bij onderzoek van de omgeving van een sterrenstelsel dat moet zijn ontstaan toen het het heelal nog maar ongeveer 2,5 miljard jaar bestond – ruwweg 11 miljard jaar geleden dus. Daarbij hebben de astronomen gebruik gemaakt van de Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) in het noorden van Chili, omdat het stelsel zo stofrijk is dat het alleen op submillimetergolflengten waarneembaar is. Cruciaal daarbij was dat bij toeval twee quasars – de extreem heldere kernen van nog verder weg staande sterrenstelsels – vlak naast het onderzochte stelsel staan. Het licht van deze quasars schijnt door het gas in de halo van het voorgrondstelsel heen, en daarbij laat het gas karakteristieke chemische ‘vingerafdrukken’ achter in het quasarlicht, die het bestaan van een smalle stroom van koud gas verraden. Dezelfde vingerafdrukken laten ook zien dat de gasstroom arm is aan zware elementen zoals koolstof en ijzer. Dat is een sterke aanwijzing dat het gas naar het stelsel toe stroomt en niet de andere kant op. Zware elementen worden namelijk geproduceerd door sterren. Uit hun waarnemingen leiden de astronomen af dat de gasstroom krachtig genoeg is om het sterrenstelsel binnen een miljard jaar van tientallen miljarden zonsmassa’s aan gas te voorzien. (EE)
Meer informatie:
→ Researchers detect cold gas pipelines feeding early, massive galaxies
De lancering van NASA’s Double Asteroid Redirection Test-missie (DART) is met ongeveer een half jaar uitgesteld. De eerst mogelijke lanceerdatum was over vier maanden, maar dat wordt nu op zijn vroegst november en mogelijk zelfs pas begin 2022. NASA’s Science Mission Directorate is tot het oordeel gekomen dat DART nog niet klaar is voor vertrek. Er zijn problemen met twee cruciale onderdelen van de ruimtesonde: de camera en de uitrolbare zonnepanelen. De camera moet versterkt worden om de lancering goed te doorstaan, en de productie van de zonnepanelen heeft, deels door de corona-pandemie, vertraging opgelopen. DART zal afreizen naar de kleine satelliet van de 780 meter grote planetoïde Didymos. Zijn taak is om met hoge snelheid op dit ongeveer 160 meter grote ‘maantje’, dat Dimorphos heet, in te slaan en diens omloopbaan te beïnvloeden. Het doel van dit experiment is te onderzoeken of naderende planetoïden indien nodig voldoende uit koers kunnen worden gebracht om een botsing met de aarde te voorkomen. Doordat Didymos in de loop van 2022 steeds dichtbij komt, heeft de uitgestelde lancering geen grote gevolgen voor diens aankomstmoment: DART zal zijn doelwit nog steeds rond september 2022 bereiken. (EE)
Meer informatie:
→ DART Launch Moves to Secondary Window
Bij waarnemingen van poollichten boven Jupiter hebben wetenschappers bij toeval een heldere lichtflits in het wolkendek van de planeet opgemerkt. Een analyse van de beeldgegevens, die met de ruimtesonde Juno zijn verkregen, wijst erop dat de flits werd veroorzaakt door de explosie van een forse meteoroïde (‘ruimtesteen’). Door zijn grote omvang en massa is Jupiter wel vaker het doelwit van inslagen. Vanaf de aarde zijn alleen de grootste daarvan waarneembaar, en die worden doorgaans slechts bij toeval opgemerkt. De afgelopen tien jaar is dat ongeveer zes keer gebeurd. Juno komt eens in de 53 dagen weliswaar veel dichter bij de planeet, maar ‘ziet’ dan slechts een klein stukje ervan. Bovendien draait de ruimtesonde in dertig seconden om zijn as. Desondanks registreert hij sporadisch flitsjes van ultraviolet licht in de atmosfeer van Jupiter, die veelal door bliksemontladingen werden veroorzaakt. De lichtflits die op 10 april 2020 werd opgetekend was echter duidelijk helderder dan een doorsnee bliksem en duurde ook bijna tien keer zo lang. Het spectrum van het verschijnsel zag er heel anders uit dan dat van poollicht of bliksemontladingen en paste goed bij een exploderende meteoroïde. Uit de helderheid van de lichtflits wordt afgeleid dat het exploderende object een massa van 250 tot 1500 kilogram had. Op het moment van de explosie bevond het zich ongeveer 225 kilometer boven het wolkendek van Jupiter. Daarmee valt het verschijnsel in het niet bij de reeks inslagen die in juli 1994 op Jupiter werden waargenomen. Toen sloegen brokstukken van de bijna twee kilometer grote komeet Shoemaker-Levy 9 in op Jupiter, wat tot een twintigtal forse explosies leidde. (EE)
Meer informatie:
→ SwRI Scientists Image a Bright Meteoroid Explosion in Jupiter’s Atmosphere
De twee kleine Marsmanen Phobos en Deimos zijn mogelijk overblijfselen van een grotere maan die één tot drie miljard jaar geleden uit elkaar is gevallen. Dat stellen onderzoekers van de Technische Hogeschool en Universiteit van Zürich (Zwitserland) op basis van computersimulaties (Nature Astronomy, 22 februari). Wetenschappers vragen zich al geruime tijd af waar Phobos (22 km) en Deimos (12 km) vandaan komen. Lang werd gedacht dat het ingevangen planetoïden zouden zijn, maar in dat geval zouden ze schuine, langgerekte omloopbanen om de planeet moeten volgen. In werkelijkheid doorlopen ze cirkelbanen die in het evenaarsvlak van Mars liggen. Met behulp van computersimulaties hebben de Zwitserse onderzoekers nu geprobeerd om de historische ontwikkeling van de omloopbanen van Phobos en Deimos te reconstrueren. Daarbij hebben ze vastgesteld dat die banen elkaar in het verleden gekruist hebben. En dat bracht hen op het idee dat ze ooit deel hebben uitgemaakt van een groter object, dat in botsing kwam met een planetoïde. Een andere uitkomst van de berekeningen is dat de gemeenschappelijke voorouder van de beide Marsmanen verder van de rode planeet verwijderd was dan Phobos nu. Getijdenkrachten zouden er de oorzaak van zijn dat Deimos ongeveer in zijn oorspronkelijke baan bleef, terwijl Phobos geleidelijk dichter naar Mars toe migreerde. Binnen 40 miljoen jaar zal laatstgenoemde op de planeet neerstorten of onder invloed van diens zwaartekracht uit elkaar vallen. (EE)
Meer informatie:
→ Martian moons have a common ancestor
Het Amerikaanse ruimteagentschap NASA heeft videobeelden vrijgegeven die gemaakt zijn tijdens de landing van de nieuwe Marsverkenner Perseverance, op donderdag 18 februari. Ook heeft ‘Percy’ geluidsopnamen gemaakt. Het camerasysteem heeft de afdaling in beeld gebracht vanaf het moment dat de parachute van Percy zich ontvouwde. De ‘reportage’ begint op een hoogte van 11 kilometer en eindigt bij de touch-down in de Jezero-krater. Tijdens die afdaling zijn geen bruikbare geluidsgegevens vastgelegd, maar kort na de landing wel. Op de opnamen zijn een briesje op Mars te horen en mechanische geluiden van de Marsverkenner zelf. Ook heeft NASA de eerste 360 graden panoramafoto van de landingsplek van Perseverance vrijgegeven, die gemaakt is met de twee navigatiecamera’s op zijn mast. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Mars Perseverance Rover Provides Front-Row Seat to Landing, First Audio Recording of Red Planet
Een team van wetenschappers, mede onder leiding van Sjoert van Velzen van de Universiteit Leiden, heeft een extreem energierijk neutrino gedetecteerd waarvan de herkomst kon worden vastgesteld. Dit spookachtige deeltje kwam, samen met ontelbare soortgenoten, vrij bij een zogeheten tidal disruption event – een gebeurtenis in het verre heelal waarbij een ster door een zwart gat aan flarden werd gescheurd (Nature Astronomy, 22 februari). Hoog-energetische neutrino’s laten zich lastig detecteren en het lukt maar zelden om hun specifieke herkomst te traceren. Tot nu toe lukte dat pas één keer: een neutrino dat in september 2017 de IceCube-detector op Antarctica binnenkwam, kon na uitvoerig onderzoek worden teruggevoerd tot het superzware zwarte gat in het centrum van het bijna 6 miljard lichtjaar verre sterrenstelsel TXS 0506+05. Ook de nieuwe detectie is met de IceCube-detector gedaan. Het betreft een neutrino met een energie van ruim 100 teraelektronvolt – meer dan tienmaal de maximale deeltjesenergie die met de grootste deeltjesversneller ter wereld, de Large Hadron Collider van CERN, kan worden bereikt. Uit de reconstructie die de wetenschappers hebben gedaan blijkt dat het neutrino zijn reis ongeveer 700 miljoen jaar geleden is begonnen in het verre sterrenstelsel 2MASX J20570298+1412165 in het sterrenbeeld Dolfijn. In het hart van dit stelsel bevindt zich een zwart gat dat ongeveer 30 miljoen keer zoveel massa heeft als onze zon. Een ster die te dicht in de buurt van dit object kwam, werd onder invloed van diens getijdekracht uiteen getrokken en deels opgeslokt. De lichtgloed die daarbij vrijkwam werd op 9 april 2019 voor het eerst waargenomen met de Zwicky Transient Facility (ZTF) op Palomar Mountain in Californië. Een deel van de stermaterie verzamelde zich in een schijf rond het zwarte gat. Deze ziedend hete ’accretieschijf’ is een bron van allerlei soorten deeltjes die met hoge snelheden wegschieten. Maar alleen de ongeladen neutrino’s verplaatsen zich, net als licht, in rechte lijn, wat het mogelijk maakt om hun herkomst vast te stellen. (EE)
Meer informatie:
→ Ghost particle from shredded star reveals cosmic particle accelerator
Een internationaal team van sterrenkundigen onder Nederlandse leiding heeft een jonge ster in beeld gebracht waarbij de omringende stofschijf nog steeds gevoed wordt vanuit de omgeving. De foto is uitgeroepen tot foto van de week van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO). Het bijbehorende onderzoek verschijnt in Astrophysical Journal Letters. SU Aur of voluit SU Aurigae is een ster die veel jonger en zwaarder is dan onze zon. Hij is ongeveer 4 miljoen jaar oud en staat op ongeveer 500 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Voerman (Auriga). De ster is niet te zien met het blote oog. Een internationaal team van onderzoekers bracht met behulp van het SPHERE-instrument op de Very Large Telescope de ster en zijn omgeving in detail in kaart. Daarna combineerden ze hun gegevens met eerdere waarnemingen van de Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) en de ruimtetelescoop Hubble. De stofstaarten in de nieuwe afbeelding komen uit de omringende nevel die waarschijnlijk gevormd is nadat de ster botste met een enorme wolk van gas en stof. Door de verschillende waarnemingen met elkaar te combineren, konden de sterrenkundigen afleiden dat er nog steeds materiaal vanuit de nevel en de staarten naar de stofschijf valt. Ook zagen de onderzoekers dat de ster en de stofschijf waarin mogelijk planeten gaan ontstaan, niet netjes op een lijn draaien. Ze vermoeden dat de materiaalaanvoer de verkeerde uitlijning veroorzaakt.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Onderzoek door wetenschappers van NASA en het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wijst erop dat sommige aardse micro-organismen gedurende enige tijd bestand zijn tegen de omstandigheden op de planeet Mars. De onderzoekers hebben dit getest door bacteriën en schimmels per ballon te laten opstijgen naar de stratosfeer van de aarde, waar de omstandigheden vergelijkbaar zijn met die op de rode planeet. Enkele van de organismen wisten de intense uv-straling van de zon waaraan ze waren blootgesteld te overleven (Frontiers in Microbiology, 22 februari). Het experiment had tot doel om te onderzoeken in hoeverre aardse micro-organismen die met bemande missies naar Mars ‘meeliften’ een gezondheidsrisico voor astronauten kunnen betekenen. Anderzijds zouden geschikte micro-organismen ook een rol kunnen spelen bij de productie van voedsel op Mars. Hoewel lang niet alle microben het tripje naar de stratosfeer hebben overleefd, kon een ervan – de zwarte schimmelsoort Aspergillus niger, die eerder ook in het internationale ruimtestation ISS is aangetroffen – na thuiskomst weer tot leven worden gewekt. (EE)
Meer informatie:
→ Life from Earth could temporarily survive on Mars
Het Amerikaanse ruimteagentschap NASA heeft de eerste hoge-resolutie kleurenopname van Mars gepresenteerd die de nieuwe Marsverkenner Perseverance naar de aarde heeft overgeseind. De opname is gemaakt met de Hazard Camera’s aan de onderkant van de ‘rover’. Deze camera’s, zes in getal, zullen later worden gebruikt om mogelijke obstakels te detecteren wanneer Perseverance op onderzoek uitgaat. Naast deze landschapsfoto heeft NASA ook een detailfoto vrijgegeven waarop een van de wielen van de Marsverkenner te zien is. Daarnaast is een ‘actiefoto’ gepresenteerd, gemaakt door de Mars Reconnaissance Orbiter, waarop te zien is hoe Perseverance aan een parachute afdaalt naar het oppervlak van de rode planeet. Kort daarna is 'Percy' ook fraai in beeld gebracht door de vliegende 'kraan' waarmee hij op Mars werd neergezet. (EE)
Meer informatie:
→ Perseverance’s First Full-Color Look at Mars
Een internationaal team van astronomen heeft een hemelkaart gepubliceerd met daarop meer dan 25.000 superzware zwarte gaten. De kaart, gepubliceerd in het vakblad Astronomy & Astrophysics, is de scherpste hemelkaart op het gebied van de zogeheten lage radiofrequenties. De sterrenkundigen, onder wie veel Nederlanders, gebruikten 52 stations met LOFAR-antennes verspreid over negen Europese landen. Voor een ongeoefend oog lijkt de hemelkaart duizenden sterren te bevatten, maar het zijn in werkelijkheid superzware zwarte gaten. Elk zwart gat bevindt zich in een ander, verafgelegen sterrenstelsel. De radiostraling wordt uitgezonden door materie die is weggeslingerd toen het dicht in de buurt van het zwarte gat kwam. Waarnemingen bij lange radiogolflengten zijn een uitdaging. Dat komt doordat de aarde omgeven is door de ionosfeer. Deze laag vrije elektronen werkt als een troebele lens die voortdurend over de radiotelescoop beweegt. Medeauteur Reinout van Weeren (Universiteit Leiden) legt uit: ‘Het is vergelijkbaar met wanneer je de wereld probeert te zien terwijl je ondergedompeld bent in een zwembad. Als je naar boven kijkt, buigen de golven op het water van het zwembad de lichtstralen af en vervormen ze het zicht.’ De nieuwe kaart is gemaakt door het combineren van 256 uur aan waarnemingen van de noordelijke hemel. De onderzoekers hebben supercomputers met nieuwe algoritmen ingezet die het effect van de ionosfeer elke vier seconden corrigeren. De kaart bestrijkt nu nog vier procent van de noordelijke hemelhelft. De sterrenkundigen willen doorgaan tot ze de gehele noordelijke hemel in kaart hebben gebracht. Naast de superzware zwarte gaten geeft de kaart onder andere ook inzicht in de grootschalige structuur van het heelal.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Het bekende stellaire zwarte gat Cygnus X-1 is niet 15, maar 21 zonsmassa’s zwaar. Dat blijkt uit nieuwe waarnemingen van sterrenkundigen van onder meer de Universiteit van Amsterdam. De waarnemingen zijn goed nieuws voor astronomen, want daarmee wordt de kloof kleiner tussen lichte, stellaire zwarte gaten en middelzware zwarte gaten (Science, 19 februari). Een internationaal team van astronomen onder leiding van James Miller-Jones (voorheen UvA, nu Curtin University, Australië) keek zes dagen lang met de Very Long Baseline Array naar het zwarte gat en zijn omgeving. De Very Long Baseline Array is een radiotelescoop met tien schotels, verspreid over de VS, die samen één grote gecombineerde telescoop vormen. Doordat de astronomen het zwarte gat meerdere dagen volgden, zagen ze hoe snel het zwarte gat zich verplaatste ten opzichte van sterren die heel ver weg staan. Daardoor konden ze heel precies de afstand bepalen tussen het zwarte gat en de aarde. Die bleek veel groter te zijn dan toe nu toe gedacht. De wetenschappers konden vervolgens de massa berekenen met behulp van de afstand en de omlooptijd van het zwarte gat om zijn begeleidende ster. Die massa blijkt dus niet 15 zonsmassa’s, maar 21. En de begeleidende ster is ook een stuk zwaarder dan onderzoekers lang dachten. Coauteur Phil Uttley (UvA): ‘Dat is interessant, want zulke zware stellaire zwarte gaten en begeleidende sterren kunnen uiteindelijk samensmelten tot een middelgroot zwart gat. We hebben van botsende middelgrote zwarte gaten al zwaartekrachtsgolven opgevangen, maar we konden ze nog niet goed verklaren met waarnemingen.’ Cygnus X-1 werd in 1964 ontdekt toen geigertellers aan boord van een sub-orbitale raket op hol sloegen. Ze bleken een grote hoeveelheid röntgenstraling op te vangen uit het heelal. Lange tijd was de wetenschap er niet van overtuigd dat het om een zwart gat ging. De bekende natuurkundige Stephen Hawking bijvoorbeeld, wedde in 1974 dat Cygnus X-1 geen zwart gat was. In 1990 gaf hij zich gewonnen. Het zwarte gat Cygnus X-1 begon zijn leven waarschijnlijk als een ster met een massa van ongeveer zestig keer die van de zon. Tienduizenden jaren geleden stortte de ster in en werd het een zwart gat. Nu draait het zwarte gat in vijf en halve dag rond een grote begeleidende ster.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Vanavond zal NASA’s nieuwe Marsverkenner Perseverance een zachte landing gaan maken op Mars. Als de onderneming slaagt zal hij de vijfde Marsrover zijn die over het oppervlak van de rode planeet rondrijdt. Zijn taak: geologisch onderzoek doen en speuren naar mogelijke tekenen van vroeger leven op Mars. Helemaal zonder risico is de landing niet. De bestemming van Perseverance is de grote inslagkrater Jezero, waar ooit een rivier uitmondde in een meer. Daarbij heeft zich een delta – een waaiervormige afzetting – gevormd. In vergelijking met de landingsplekken van eerdere Marsmissies is het landschap in de Jezero-krater nogal ruig. Er zijn steile kliffen, zandduinen en met rotsblokken bezaaide vlakten. Daarom is ‘Percy’ uitgerust met geavanceerde navigatie-apparatuur die hem in staat moet stellen om grote obstakels te vermijden. De zeven angstige minuten durende landingsprocedure, die geheel autonoom verloopt, is live te volgen via NASA TV. De uitzending start om 20.15 uur Nederlandse tijd. Rond 21.55 uur hoopt de vluchtleiding het verlossende signaal te ontvangen dat aangeeft dat de landing is gelukt. Omdat signalen vanaf Mars er ruim elf minuten over doen om de aarde te bereiken, is Perseverance op dat moment al druk bezig om zijn omgeving te fotograferen. Het zal vervolgens nog ruim een maand duren om de Marsrover grondig te testen en van nieuwe software te voorzien, zodat hij aan zijn verkenningsmissie kan beginnen. Ook wordt de met hem mee gereisde mini-helikopter Ingenuity dan vliegklaar gemaakt. [Update: Perseverance is veilig aangekomen op Mars!] (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Next Mars Rover Is Ready for the Most Precise Landing Yet
De kans dat zich in het donkere buitengebied van ons zonnestelsel nog een negende grote planeet verschanst is een stuk kleiner dan tot nu toe werd aangenomen. Tot die conclusie komt een internationaal onderzoeksteam, op basis van een statistische analyse van de verdeling van ‘mini-planeetjes’ buiten de omloopbaan van de planeet Neptunus. In 2016 verkondigden onderzoekers van het California Institute of Technology (Caltech) dat ze aanwijzingen hadden gevonden voor het bestaan van een nog onbekende planeet – ‘Planeet 9’ – aan de rand van ons zonnestelsel. Ze baseerden zich op de waarneming van een bijzondere opeenhoping van ‘mini-planeetjes’ voorbij Neptunus oftewel trans-Neptunische objecten (TNO’s). Deze opeenhoping zou erop wijzen dat de ijsachtige objecten onder invloed staan van een nog onbekende grote planeet. Het nieuwe onderzoek trekt die conclusie in twijfel. In hun op arXiv verschenen voorpublicatie stellen de wetenschappers dat de vermeende ophoping heel goed het gevolg zou kunnen zijn van een vertekenend statistisch effect: bias. Door hun grote afstanden zijn TNO’s alleen waarneembaar wanneer ze zich relatief dicht bij de zon bevinden. Om ze met een telescoop te kunnen opmerken, moeten astronomen dus op een specifiek moment naar een specifiek stuk van de hemel kijken. En zo krijg je een ‘bevooroordeeld’ beeld van hun verdeling. Om aan te tonen dat de waarnemingen van de Caltech-onderzoekers weleens het gevolg kunnen zijn van bias, verzamelden de auteurs gegevens van veertien extreem verre TNO’s die met verschillende telescopen zijn waargenomen. Geen van deze objecten maakte deel uit van het eerdere Caltech-onderzoek. De statistische analyse van de verzamelde data heeft nu laten zien dat de veertien verre mini-planeetjes niet merkbaar worden beïnvloed door de zwaartekracht van een grote onbekende planeet. Volgens de auteurs is de kans dan ook groot dat de eerder waargenomen opeenhoping van TNO’s is veroorzaakt door het feit dat deze verre objecten zich bij toeval op de plek bevonden waar de telescopen van het Caltech-team op waren gericht. De auteurs benadrukken overigens dat hun onderzoek het bestaan van Planeet 9 niet helemaal kan uitsluiten. Maar de kans dat de hypothetische planeet werkelijk bestaat, is wel een stuk kleiner geworden. (EE)
Meer informatie:
→ Evidence of Planet Nine diminishing as researchers find no evidence of clustering
Een planetenstelsel op bijna 900 lichtjaar afstand blijkt te bestaan uit twee planeten die om een zonachtige ster cirkelen die zelf de andere kant op draait (Proceedings of the National Academy of Sciences, 15 februari). Dit is in strijd met het gangbare idee dat de evenaar van een ster min of meer samenvalt met het baanvlak van haar planeten, omdat zij allemaal uit één en dezelfde draaiende wolk van moleculair gas zijn ontstaan. Bij gevolg zou de ster dezelfde kant op moeten draaien als de om haar heen wentelende planeten. Maar het K2-290-stelsel houdt zich niet aan deze regel. Het K2-290-stelsel bestaat uit drie sterren. Om een daarvan, K2-290 A, draaien twee forse planeten. Simon Albrecht van de Universiteit van Aarhus (Denemarken) en zijn collega’s hebben vastgesteld dat de rotatie-as van K2-290 A een hoek van ongeveer 124 graden maakt met het baanvlak van haar planeten. Dat betekent dat de ster ten opzichte van deze planeten in feite in tegengestelde richting ronddraait. Ter vergelijking: de rotatie-as van onze zon staat onder een hoek van slechts zes graden. Het is niet voor het eerst dat zo’n ‘tegendraads’ planetenstelsel is ontdekt. Een mogelijke verklaring voor het bestaan van zulke stelsels kan zijn dat er tijdens hun vorming turbulenties zijn opgetreden die de onderlinge oriëntaties van ster en planeten heeft verstoord. Maar K2-290 is wel een uniek geval, omdat de banen van de twee planeten netjes samenvallen. Albrecht en zijn medewerkers zoeken de verklaring daarvoor in het gegeven dat er in het K2-290-stelsel meer dan één ster aanwezig is. Computersimulaties laten zien dat de zwaartekrachtsinteracties met een andere ster ertoe kunnen leiden dat de protoplanetaire schijf rond een jonge ster – de schijf van gas en stof waarin zich later planeten kunnen vormen – sterk gaat kantelen. Kortom: we mogen er niet van uitgaan dat planetenstelsels-in-wording altijd (min of meer) in het evenaarsvlak van hun ster liggen. (EE)
Meer informatie:
→ A backward-spinning star with two coplanar orbiting planets in a multi stellar system
Nieuw onderzoek door wetenschappers van het Center for Astrophysics van Harvard & Smithsonian wijst erop dat de grote inslag die tot het uitsterven van (o.a.) de dinosauriërs heeft geleid, werd veroorzaakt door een komeet. Dat volgt uit een combinatie van computersimulaties en een statistische analyse, waarvan de resultaten in de Scientific Reports van het wetenschappelijke tijdschrift Nature zijn gepubliceerd. Ongeveer 66 miljoen jaar geleden boorde zich, voor de kust van het huidige Mexico, een fors object in de aarde. De gebeurtenis had grote gevolgen. Niet alleen ontstond daarbij de ongeveer 150 kilometer grote en 20 kilometer diepe inslagkrater Chicxulub, ook kwam er zoveel stof in de atmosfeer terecht dat het aanzienlijk kouder werd op onze planeet. En als gevolg daarvan stierf bijna driekwart van alle soorten planten dieren uit, waaronder de dinosaurussen. De nieuwe berekeningen, verricht door student Amir Siraj en astronoom Avi Loeb, laten zien dat onder invloed van de zwaartekracht van Jupiter, de grootste planeet van ons zonnestelsel, geregeld flinke aantallen kometen vanuit de zogeheten Oortwolk zodanig van koers worden gebracht dat ze uiteindelijk in ons deel van het zonnestelsel belandden. Wanneer zulke kometen dicht langs de zon scheren, ondervinden ze sterke getijdenkrachten die ertoe kunnen leiden dat ze verbrokkelen. En volgens Siraj en Loeb neemt daardoor de kans dat de aarde door een komeet wordt getroffen met ongeveer een factor tien toe. Op basis van een statistische analyse komen de beide onderzoekers tot de conclusie dat de resultaten van hun computersimulaties goed overeenkomen met de frequentie waarmee dit soort grote inslagen op aarde plaatsvinden. Als aanvullend bewijs dragen ze aan dat materiaal dat in de omgeving van de Chicxulub-krater is aangetroffen overeenkomsten vertoont met koolstof-chondrieten. Dat maakt het minder waarschijnlijk dat het inslaande object afkomstig was uit de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter, wat de meest populaire verklaring voor de Chicxulub-inslag is. (EE)
Meer informatie:
→ Comet or Asteroid: What Killed the Dinosaurs And Where Did it Come From?
Bij onderzoek van het hart van de bolvormige sterrenhoop NGC 6397 is een onverwachte ontdekking gedaan. In plaats van één massarijk zwart gat lijkt zich daar een opeenhoping van lichtere zwarte gaten te bevinden (Astronomy & Astrophysics, 11 februari). Bolvormige sterrenhopen, ook wel bolhopen genoemd, zijn stersystemen waarin honderdduizenden sterren dicht opeengepakt zitten. Deze systemen zijn doorgaans erg oud: het onderzochte exemplaar, NGC 6397, is bijna zo oud als het heelal zelf. De bolhoop, die wordt gekenmerkt door een zeer compacte kern, bevindt zich op een afstand van 7800 lichtjaar en is daarmee een van de meest nabije. Aanvankelijk dachten astronomen dat zich in de kern van NGC 6397 één middelzwaar zwart gat had verschanst. Objecten van dit type houden het midden tussen de superzware zwarte gaten (vele miljoenen keren zoveel massa als de zon) die in de kernen van sterrenstelsels te vinden zijn, en ‘normale’ zwarte gaten (maximaal enkele tientallen zonsmassa’s). Tot nu toe zijn nog niet veel van die middelzware zwarte gaten ontdekt. Astronomen Eduardo Vitral en Gary Mamon van het Parijse Instituut voor Astrofysica (IAP) hoopten dat middelzware zwarte gat in de dichte kern van NGC 6397 te kunnen opsporen. Daarbij ontdekten ze inderdaad een onzichtbare massaconcentratie, maar tot hun verrassing was die niet ‘puntvormig’, zoals je van een enkelvoudig zwart gat zou verwachten. De massaconcentratie strekt zich uit over een paar procent van de grootte van de bolhoop. Om de moeilijk vindbare verborgen massa op te sporen, hebben Vitral en Mamon gekeken naar de snelheden waarmee de sterren van NGC 6397 om het centrum draaien. Hoe meer massa zich in de kern van de bolhoop bevindt, des te sneller bewegen de sterren daaromheen. Hun analyse geeft aan dat de banen die de sterren in de hele bolhoop tamelijk willekeurige banen volgen, in plaats van systematische cirkel- of langgerekte ellipsbanen. Dat brengt de astronomen tot de conclusie dat de onzichtbare massacomponent in het hart van NGC 6397 uit de talrijke restanten van zware sterren – witte dwergen, neutronensterren en vooral zwarte gaten – moet bestaan. Mettertijd zijn deze sterrestanten door interacties met nabije minder zware sterren naar het centrum van de bolhoop ‘gezonken’ – een proces dat ‘dynamische wrijving’ wordt genoemd. Door datzelfde proces verzamelen de lichtere sterren zich aan de buitenkant van de bolhoop. Volgens Vitral en Mamon kan de vermeende opeenhoping van zwarte gaten ertoe leiden dat het in de kernen van bolhopen als deze tot samensmeltingen van zwarte gaten komt. Deze botsingen zouden een belangrijke bron van zwaartekrachtgolven kunnen zijn, die met speciale detectors zoals LIGO en Virgo kunnen worden geregistreerd. (EE)
Meer informatie:
→ Hubble Uncovers Concentration of Small Black Holes
Een internationaal team van wetenschappers met daarin onder andere Filippo Fraternali van de Rijksuniversiteit Groningen heeft een ver, jong sterrenstelsel ontdekt dat er veel ouder uitziet dan zijn leeftijd. Het is in korte tijd het tweede jonge stelsel dat de theorie over de vorming van sterrenstelsels tart. De onderzoekers publiceren hun bevindingen vrijdag in het vakblad Science. De astronomen maakten met de gekoppelde schotelantennes van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) een van de scherpste, directe beelden ooit van een jong, ver sterrenstelsel. Het stelsel heeft de naam ALESS 073.1 en lijkt alle kenmerken te vertonen van veel volwassener sterrenstelsels. De onderzoekers zagen bijvoorbeeld een centrale verdikking (bulge), een regelmatig draaiende schijf en mogelijk spiraalarmen. Het stelsel staat op een afstand van z=5. Dat is ongeveer gelijk aan 12,5 miljard lichtjaar, maar bij zulke verre stelsels werken de onderzoekers niet meer in lichtjaren, omdat de vervorming van de ruimte meespeelt. Z=5 betekent dat de astronomen het stelsel zien zoals het 1,2 miljard jaar na de oerknal was. Het sterrenstelsel is dus zeker jonger dan 1,2 miljard jaar. Medeauteur Filippo Fraternali ontdekte in augustus ook al een ver sterrenstel dat veel volwassener is dan zijn leeftijd doet vermoeden. Het nu ontdekte stelsel is echter nog eens 200 miljoen jaar jonger en vertoont nog meer volwassen elementen dan dat van augustus. ‘Het wordt steeds duidelijker dat ons begrip van de vorming van sterrenstelsels op de schop moet, want de huidige modellen voorspellen dat deze jonge stelsels heel chaotisch zouden moeten zijn’, aldus Fraternali.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Astronomen van de Universiteit van Warwick (VK) hebben restanten van planeetkorsten ontdekt in de atmosferen van vier nabije witte dwergsterren. Vermoedelijk betreft het materiaal van rotsachtige planeten die om de witte dwergen hebben gecirkeld, toen deze nog normale sterren waren (Nature Astronomy, 11 februari). Het Britse team ontdekte het bijzondere viertal in gegevens van de Europese ruimtetelescoop Gaia en van de Sloan Digital Sky Survey. De spectra van de witte dwergen vertonen absorptielijnen die aan de elementen lithium, kalium, natrium en calcium toebehoren. De onderlinge verhoudingen waarin deze elementen in de atmosferen van de dwergsterren voorkomen, stemmen overeen met die in de korsten van rotsachtige planeten zoals de aarde en Mars, als je deze zodanig zou verhitten dat ze verdampen en een paar miljoen jaar lang vermengd zijn met de buitenste gaslagen van de ster. Het is niet voor het eerst dat ‘planeetresten’ in de atmosferen van witte dwergsterren zijn aangetroffen, maar tot nu toe ging het daarbij om materiaal dat waarschijnlijk uit de dieper gelegen mantel of kern van een planeet afkomstig was. Lithium en kalium worden gezien als goede indicatoren van korstmateriaal: in mantel of kern komen deze elementen niet veel voor. De buitenste lagen van de onderzochte witte dwergen bevatten tot wel 300.000 gigaton aan rotsachtig puin, waaronder 60 gigaton lithium en 3000 gigaton aan kalium. Volgens de astronomen zou het gaan om materiaal dat afkomstig is van planeten die onder invloed van de getijdenkrachten van hun ster zijn verbrokkeld. Witte dwergsterren zijn de compacte restanten van sterren die al hun nucleaire brandstof hebben verbruikt, maar nog miljarden jaren lang blijven nagloeien. De vier onderzochte witte dwergen raakten mogelijk al 10 miljard jaar geleden uitgeput en behoren tot de oudste die in ons Melkwegstelsel zijn aangetroffen. (EE)
Meer informatie:
→ Vaporised crusts of Earth-like planets found in dying stars
De Europees/Russische ExoMars Trace Gas Orbiter heeft voor het eerst kleine hoeveelheden waterstofchloridegas gedetecteerd in de atmosfeer van de planeet Mars. Waterstofchloride of HCl bestaat uit een atoom waterstof en een atoom chloor. Vermoed wordt dat het gas is vrijgekomen uit ‘zeezout’ dat met stofdeeltjes hoog de atmosfeer in is geblazen (Science Advances, 10 februari). Hoewel de planeet Mars tegenwoordig erg droog is, zijn er sterke aanwijzingen dat er miljarden jaren geleden oceanen op zijn oppervlak hebben bestaan. Deze zijn verdampt, en daarbij hebben zich zoutafzettingen gevormd die door de wind de atmosfeer in worden geblazen. Opwarming door de zon zorgt ervoor dat het zout, samen met stofdeeltjes en waterdamp van de ijskappen van de planeet, tot grote hoogte opstijgt. Bij reacties tussen het zilte stof en de waterdamp komt chloor vrij, dat op zijn beurt weer met waterstofhoudende moleculen reageert en waterstofchloride vormt. Behalve de detectie van waterstofchloride – het eerste halogeengas dat op Mars is waargenomen – heeft het recente ExoMars-onderzoek ook de bevestiging opgeleverd dat de rode planeet grote hoeveelheden water is kwijtgeraakt. En dat proces is nog steeds bezig. De geschiedenis van het waterverlies van Mars kan worden gereconstrueerd door te kijken naar de huidige samenstelling van het water op de planeet. Water bestaat voor het overgrote deel uit moleculen die zijn opgebouwd uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom. In sommige watermoleculen is een van de waterstofatomen echter vervangen door een deuteriumatoom – een vorm van waterstof met een extra neutron. Deze watermoleculen zijn wat zwaarder dan hun algemenere soortgenoten, en ontsnappen daardoor minder snel aan de planeet. Naarmate de tijd verstrijkt neemt de deuterium/waterstof-verhouding van het Marswater dus toe. De nieuwe gegevens laten zien dat de deuterium/waterstof-verhouding op Mars sterk varieert met de hoogte in de atmosfeer en het seizoen. Eenmaal volledig verdampt is het Marswater sterk verrijkt met deuterium: de deuterium/waterstof-verhouding is dan zes keer zo groot als op aarde. Dat is een duidelijke aanwijzing dat er mettertijd veel water aan de planeet is ontsnapt. Belangrijke factoren daarbij zijn de grote stofstormen die regelmatig op Mars ontstaan en het verdampen van poolijs tijdens zuidelijke zomer. (EE)
Meer informatie:
→ ExoMars discovers new gas and traces water loss on Mars
Nieuwe waarnemingen met onder meer de Gemini Noord-telescoop op Hawaï hebben bevestigd dat het in 2018 ontdekte zwakke object met de bijnaam ‘Farfarout’ inderdaad het verst bekende lid van ons zonnestelsel is. Farfarout werd in januari 2018 opgespoord met de Subaru-telescoop, die eveneens op Hawaï is gestationeerd. Direct al was duidelijk het object zich heel ver weg bevond – vandaar diens bijnaam – maar om zijn exacte afstand te kunnen vaststellen, waren meer waarnemingen nodig. De afgelopen jaren heeft een team rond Scott Sheppard van het Carnegie Institution for Science Farfarout met diverse telescopen waargenomen, om zijn omloopbaan te kunnen bepalen. Uit de waarnemingen blijkt dat het object momenteel 132 astronomische eenheden van de zon verwijderd is – ruim drie keer zo ver als de dwergplaneet Pluto. (Een astronomische eenheid is de gemiddelde afstand tussen zon en aarde oftewel 150 miljoen kilometer.) Daarmee staat vast dat Farfarout verder van de zon verwijderd is dan de vorige recordhouder: het object Farout, dat zich momenteel op een afstand van 124 astronomische eenheden bevindt. De omloopbaan van Farfarout is echter heel langgerekt. Het verste punt ervan ligt op 175 astronomische eenheden van de zon, maar het meest nabije punt op slechts 27 astronomische eenheden. Farfarout kan de zon dus dichter naderen dan de planeet Neptunus. Astronomen vermoeden dat Farfarout op enig moment zo dicht langs Neptunus gescheerd, dat hij naar het verre buitengebied van ons zonnestelsel werd geslingerd. En de kans is groot dat hij in de toekomst opnieuw door Neptunus zal worden beïnvloed, omdat hij diens omloopbaan kruist. Dat zal overigens nog wel even duren, want zijn omlooptijd bedraagt ongeveer duizend jaar. Op basis van de (geringe) helderheid en grote afstand van Farfarout wordt geschat dat het object ongeveer 400 kilometer groot is. Als straks mocht blijken dat hij (vrijwel) bolvormig is, zou hij tot de dwergplaneten kunnen worden gerekend. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Confirm Solar System’s Most Distant Known Object Is Indeed Farfarout
Astronomen hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om opnamen te maken van exoplaneten bij nabije sterren. Dat heeft mogelijk een interessante ontdekking opgeleverd: een planeet in de leefbare zone rond de ster Alfa Centauri A. Het rechtstreeks ‘fotograferen’ van planeten buiten ons zonnestelsel is uiterst moeilijk. In vergelijking met hun moederster zijn exoplaneten uitermate lichtzwakke objecten. Daarom is het tot nu toe alleen gelukt om forse exoplaneten op grote afstand van hun ster vast te leggen. De planeten waar astronomen het meest in geïnteresseerd zijn – objecten op ‘aangename’ afstanden van een zonachtige ster – bleven buiten schot. In een publicatie in Nature Communication beschrijft een team onder leiding van Kevin Wagner van de Universiteit van Arizona (VS) nu echter een methode die de detectie van zulke exoplaneten tien keer zo gemakkelijk maakt. De astronomen hebben een systeem ontwikkeld waarmee langdurige opnamen in het mid-infrarood worden gemaakt – het golflengtegebied waar exoplaneten in de leefbare zone rond hun ster op hun helderst zijn. Dit golflengtegebied werd tot nu toe gemeden, omdat hemel, camera en telescoop eveneens infraroodstraling produceren. Bij hun waarnemingen hebben Wagner en zijn team gebruik gemaakt van de Europese Very Large Telescope (VLT) in het noorden van Chili. Met deze telescoop keken ze naar het meest nabije stersysteem: dat van Alfa Centauri. Dit stelsel bestaat uit twee sterren – Alfa Centauri A en B – die ongeveer net zo groot zijn als de zon en om elkaar wentelen. Op grote afstand van dit tweetal bevindt zich nog de veel kleinere en koelere ster Proxima. Deze laatste vertoont een schommelbeweging die erop wijst dat er een niet al te zware planeet omheen draait. Maar bij de sterren A en B was nog geen betrouwbare indicatie van eventuele planeten waargenomen. Om de gevoeligheid van het telescoopsysteem te vergroten, gebruikten de astronomen een adaptief optisch systeem, dat beeldverstoringen ten gevolge van turbulenties in de aardatmosfeer corrigeert. Ook werd gebruik gemaakt van een klein masker waarmee het licht van ster A of B kon worden afgeschermd. Om de naaste omgevingen van beide sterren tegelijk te kunnen verkennen, werd met tussenpozen van een tiende seconde afwisselend naar de ene of de andere ster gekeken. Door opeenvolgende beelden van elkaar af te trekken kon de ‘infraroodruis’ van camera en telescoop uit de opnamen worden verwijderd. En door meerdere (gecorrigeerde) opnamen bij elkaar op te tellen, werd de beeldruis nog verder onderdrukt. Het Alfa Centauri-stelsel is op die manier in de loop van een maand bijna honderd uur lang waargenomen, wat meer dan vijf miljoen opnamen heeft opgeleverd. Dat resulteerde in een ‘opgeschoonde’ foto waarop een nog onbekende lichtbron te zien is, die de aanduiding C1 heeft gekregen. C1 zou een exoplaneet ter grootte van Neptunus of Saturnus kunnen zijn die ongeveer net zo ver van ster A verwijderd is als de aarde van de zon. De astronomen benadrukken echter dat ze nog allerminst zeker zijn van het bestaan van deze planeet. Het zou ook heel goed een instrumenteel artefact kunnen zijn. Het team wil daarom over een paar jaar nog eens naar het Alfa Centauri-stelsel kijken. Als C1 inderdaad een object is dat om ster A cirkelt, moet hij tegen die tijd een stuk zijn opgeschoven in zijn baan. (EE)
Meer informatie:
→ A new way to look for life-sustaining planets
Astronomen van de Universiteit van Californië te Riverside (UCR) hebben ontdekt dat sommige kleine sterrenstelsels die nu geen donkere materie lijken te bevatten, als gewone stelsels mét donkere materie kunnen zijn ontstaan. Donkere materie is een geheimzinnige substantie die 85 procent van alle massa in het heelal voor haar rekening neemt, maar geen waarneembare vorm van straling uitzendt. Volgens de huidige kosmologische inzichten kunnen sterrenstelsels alleen ontstaan, en in stand blijven, wanneer ze omgeven zijn door een omvangrijke halo van koude donkere materie. De verbazing was dan ook groot toen een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Nederlandse astronoom Pieter van Dokkum enkele jaren geleden een paar zeer diffuse dwergsterrenstelsels opspoorde die vrijwel geen donkere materie lijken te bevatten. De betreffende stelsels bevatten hooguit enkele miljarden sterren – honderd keer zo weinig als onze Melkweg. Een team onder leiding van Jessica Doppel van de UCR is er nu in geslaagd om het ontstaan van deze ultra-diffuse dwergstelsels met behulp van computersimulaties te reproduceren. Tussen de normale sterrenstelsels die uit de simulaties voortkwamen, werden inderdaad enkele exemplaren aangetroffen die net zo weinig sterren en donkere materie bevatten als de door Van Dokkum ontdekte ultra-diffuse dwergstelsels DF2 en DF4. Uit de simulaties blijkt dat de nagebootste dwergstelsels tijdens hun ontwikkeling binnen een cluster van sterrenstelsels meer dan negentig procent van hun donkere materie zijn kwijtgeraakt. Dat gebeurde onder invloed van de getijdenkrachten die ze van hun grotere soortgenoten ondervinden. Het nieuwe onderzoeksresultaat is in overeenstemming met recente waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop, die laten zien dat het ultra-diffuse dwergstelsel DF4 door de zwaartekrachtsaantrekking van het naburige grote sterrenstelsel NGC 1035 aan flarden wordt getrokken. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers offer possible explanation for elusive dark-matter-free galaxies
Een internationaal onderzoeksteam, met onder anderen Jacco Vink van de Universiteit van Amsterdam, heeft aanwijzingen gevonden voor een bijzonder soort supernova-explosie nabij het centrum van ons Melkwegstelsel. Deze zijn het resultaat van langdurige waarnemingen met de Chandra-ruimtetelescoop, waarbij een bijzondere cocktail van zware elementen in het restant van de explosie zijn aangetroffen (The Astrophysical Journal, 10 februari). Het supernova-restant, dat Sagittarius A Oost of kortweg Sgr A Oost wordt genoemd, is lang aangezien als het overblijfsel van een zware ster die zijn relatief korte bestaan afsloot met een verwoestende explosie. Dat lijkt nu echter toch niet zo te zijn. Op basis van de nieuwe Chandra-gegevens denken astronomen dat Sgr A Oost een overblijfsel is van een ander type supernova-explosie, waarbij een witte dwerg – het compacte restant van een uitgeputte zonachtige ster – centraal stond. Wanneer een witte dwerg te veel materiaal aan een begeleidende ster onttrekt of met een soortgenoot fuseert, resulteert dat eveneens in een supernova-explosie, die type Ia wordt genoemd. De Chandra-gegevens laten echter zien dat het hierbij niet om een ‘normale’ supernova van type Ia gaat. De samenstelling van het achtergebleven materiaal wijst erop dat het een zeldzame supernova van type Iax is geweest. Over deze supernova’s is nog weinig bekend, maar volgens de meest gangbare theorie verplaatsen de thermonucleaire kettingreacties die tot de verwoesting van de witte dwerg kunnen leiden zich bij dit type explosie veel langzamer door de ster dan bij type Ia. Dit resulteert in een zwakkere explosie, waarbij afwijkende hoeveelheden zware elementen worden gevormd. Het is zelfs mogelijk dat een deel van de witte dwergster achterblijft. Uit waarnemingen van supernova-explosies in andere sterrenstelsels leiden astronomen af dat supernova’s van type Iax drie keer zo schaars zijn als die van type Ia. In ons Melkwegstelsel zijn slechts drie supernova-restanten van type Ia bekend, en nu dus mogelijk ook eentje van type Iax. (EE)
Meer informatie:
→ Rare Blast’s Remains Discovered in Milky Way Center
De komende tien dagen komen drie nieuwe ruimtesondes aan bij de planeet Mars. Het spits wordt afgebeten door de Al-Amal van de Verenigde Arabische Emiraten – het eerste Arabische land dat zich met planetenonderzoek gaat bezighouden. Deze ruimtesonde, gebouwd in de VS en vorige zomer gelanceerd met een Japanse raket, moet in de loop van dinsdag in een baan om Mars komen en blijft vervolgens als een weersatelliet in een hoge ellipsbaan om de planeet draaien. Naast de atmosfeer van de planeet zal de Al-Amal (Arabisch voor ‘Hoop’) ook diens oppervlak gaan bestuderen. Nog geen 24 uur later bereikt ook de Chinese Tianwen 1 de rode planeet. Het cijfer achter de naam van de missie suggereert dat dit China’s eerste poging is om Mars te bereiken. Maar dat is niet zo: ook tien jaar geleden deed het land een poging om, als onderdeel van de Russische ruimtemissie Phobos-Grunt, een satelliet naar Mars te sturen. Door een motorstoring strandde deze missie echter in een parkeerbaan om de aarde. De Tianwen 1 is in feite een dubbele missie, bestaande uit een satelliet die om Mars blijft cirkelen en een landingsvaartuig met een robotwagentje. Net als de Al-Amal zal de satelliet de atmosfeer van Mars gaan onderzoeken. De lander zal pas in mei naar het planeetoppervlak afdalen en het robotwagentje loslaten. Bij goed gevolg zal China het tweede land na de VS zijn dat een zachte landing op de rode planeet weet te volbrengen. Het Chinese robotwagentje moet het Marsoppervlak met radarapparatuur gaan onderzoeken en bodemmateriaal aan een chemische analyse onderwerpen. Daarbij wordt met name gezocht naar ‘biomoleculen’ – organische verbindingen die door levende organismen zijn aangemaakt. Weer een week later, op 18 februari, bereikt ook de nieuwe Amerikaanse Marsverkenner Perseverance of kortweg ‘Percy’ zijn bestemming. Anders dan zijn Chinese voorganger zal dit ongeveer een ton wegende gevaarte direct op de planeet worden afgezet. Ook Percy zal naar sporen van (voormalig) microscopisch leven gaan zoeken, maar daarnaast zal hij ook bodemmonsters gaan inzamelen. Deze laatste zouden dan door een toekomstige Amerikaans-Europese ruimtemissie kunnen worden opgepikt en naar de aarde worden overgebracht. De Marsverkenner zal neerstrijken in een opgedroogde rivierdelta in de krater Jezero – een bestemming die vanwege steile kliffen en diepe kuilen nog te gevaarlijk werd geacht voor Persy’s succesvolle voorganger Curiosity. Maar als er érgens biomoleculen op Mars te vinden zijn, dan is het wel in deze oude rivierdelta, zo is de redenering. Perseverance heeft ook een ‘passagier’ bij zich, in de vorm van een kleine experimentele helikopter, Ingenuity geheten. Daarmee wil het Amerikaanse ruimteagentschap NASA onderzoeken of het mogelijk is om in de ijle Marsatmosfeer te vliegen. De nog geen twee kilogram zware helikopter kan een hoogte van tien meter bereiken en per vlucht een afstand van maximaal driehonderd meter afleggen. Als het experiment slaagt, wil NASA dit soort toestellen bij toekomstige Marsmissies voor verkenningsvluchten gaan inzetten. [Update 10 februari: de Al-Amal en de Tianwen 1 hebben hun omloopbaan om Mars gevonden.] (EE)
Meer informatie:
→ Next stop Mars: 3 spacecraft arriving in quick succession
