Tegenslag voor de Webb-ruimtetelescoop: een van zijn instrumenten – de Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) – is offline gegaan. NIRISS legt onder meer spectra van de atmosferen van exoplaneten vast. Althans, dat deed hij tot zondag 15 januari, toen een communicatiefout ervoor zorgde dat hij uitviel. Er zijn geen aanwijzingen dat het instrument beschadigd is, en de rest van de ruimtetelescoop werkt normaal. NIRISS is de Canadese bijdrage aan de internationale Webb-ruimtetelescoop. Behalve voor het onderzoek van de atmosferen van exoplaneten kan het instrument ook worden gebruikt om het licht van de eerste sterren in het heelal te detecteren. Ook kan hij het licht scheiden van objecten die zeer dicht bij elkaar staan. Het is onduidelijk wanneer het instrument weer online is, maar het is hoe dan ook geen goed nieuws voor waarnemers. Er is veel vraag naar waarneemtijd op de Webb-ruimtetelescoop en het is niet duidelijk in welke mate deze onderbreking de waarnemingen zal beïnvloeden. Het is ook niet de eerste tegenvaller voor de ruimtetelescoop. Afgelopen december ging hij voor ongeveer drie weken in ‘veilige modus’ door een softwarefout in het standregelsysteem. Ook MIRI, het mid-infraroodinstrument van de telescoop was korte tijd buiten werking. (EE)
Meer informatie:
→ Webb NIRISS Instrument has Gone Offline (Universe Today)
Het kalium op aarde is aangevoerd door ‘lokale’ meteorieten, zo blijkt uit nieuw onderzoek onder leiding van Nicole Nie en Da Wang van het Carnegie Institution for Science in Washington DC (VS). Hun werk toont aan dat sommige primitieve meteorieten een andere mix van kaliumisotopen bevatten dan andere, meer chemisch ‘bewerkte’ meteorieten. De resultaten geven meer inzicht in de processen die ons zonnestelsel hebben gevormd (Science, 26 januari). Door de hoge temperatuur en druk in hun inwendige kunnen sterren elementen produceren door middel van kernfusie. Een deel van het materiaal dat daarbij wordt geproduceerd wordt uiteindelijk de ruimte in geslingerd, waar het zich ophoopt als wolken van gas en stof. Meer dan 4,5 miljard jaar geleden trok zo’n wolk samen tot een bal van gas die licht en warmte uitstraalde: onze zon. Rond de pasgeboren zon vormde zich een ronddraaiende schijf van overgebleven gas en stof. Daaruit zijn uiteindelijk de planeten en andere objecten van het zonnestelsel ontstaan, waaronder ook de moederlichamen die later uiteenvielen tot planetoïden en meteorieten. Wetenschappers kunnen meer te weten komen over de evolutie van ons zonnestelsel door de zogeheten isotopen-samenstelling van meteorieten te bestuderen. Isotopen zijn atomen van één en hetzelfde chemische element en hebben daarom allemaal hetzelfde aantal protonen in hun kern. De aantallen neutronen in hun kern kunnen echter verschillen. Bij hun onderzoek hebben Wang, Nie-along en collega’s de verhoudingen van drie kaliumisotopen gemeten in monsters van 32 verschillende meteorieten. Kalium is heel interessant, omdat het een matig vluchtig element is: een element met een relatief laag kookpunt dat daardoor vrij gemakkelijk verdampt. De wetenschappers hebben ontdekt dat sommige van de meest primitieve meteorieten die in het buitengebied van ons zonnestelsel zijn gevormd – zogeheten koolstofhoudende chondrieten – meer kaliumisotopen bevatten die door supernova’s (exploderende sterren) zijn geproduceerd. Niet-koolstofhoudende chondrieten, de soort die het vaakst op aarde neerploft, vertonen dezelfde kalium-isotopenverhouding als onze planeet en andere hemellichamen in het binnenste deel van het zonnestelsel. Hieruit blijkt dat er – net als bij een slecht gemengd cakebeslag – geen sprake was van een gelijkmatige verdeling van materialen tussen de buitenwijken van het zonnestelsel, waar de koolstofhoudende chondrieten werden gevormd, en het binnenste zonnestelsel, waar wij leven. (EE)
Meer informatie:
→ Solar System formed from ‘poorly mixed cake batter’, isotope research shows
Met behulp van de Subaru- en Kecktelescopen op Hawaï is een zogeheten bruine dwerg ontdekt die om de zonachtige ster HIP 2115 draait en daarom de aanduiding HIP 21152 B heeft gekregen. Het tweetal maakt deel uit van de Hyaden, een open sterrenhoop op slechts 150 lichtjaar afstand. Bruine dwergen zijn een soort objecten die in ons eigen zonnestelsel niet voorkomen. Ze zijn zwaarder dan de grootste planeten, maar hebben te weinig massa om waterstof tot helium te kunnen fuseren. Daarom worden ze ook wel ‘mislukte sterren genoemd. De meeste van de duizenden bruine dwergen die de afgelopen dertig jaar zijn ontdekt zwerven eenzaam rond in de ruimte, maar sommige draaien rond sterren. Om meer te weten te komen over deze laatste categorie, heeft een internationaal onderzoeksteam een methode ontwikkeld waarmee op efficiënte wijze bruine dwergen en reuzenplaneten bij sterren kunnen worden opgespoord. Deze methode maakt gebruik van gegevens over de eigenbeweging van sterren – de verplaatsing die een ster aan de hemel vertoont ten opzichte van verre achtergrondsterren. Wanneer er een zware planeet of bruine dwerg om een ster draait, dan resulteert dit in kleine variaties in de eigenbeweging van de ster. Deze variaties waren tot voor kort onmeetbaar klein, maar dankzij de Europese astrometrische ruimtetelescoop Gaia en diens voorganger Hipparcos is daar verandering in gekomen. Door de verschillen te meten tussen de metingen van de beide ruimtetelescopen, heeft het onderzoeksteam sterren kunnen selecteren die een veranderlijke eigenbeweging vertonen. Vervolgens hebben ze een selectie van deze sterren gefotografeerd met gevoelige camera’s van Subaru en Keck – met de ontdekking van HIP 21152 B als resultaat. Door vier Subaru-opnamen van HIP 21152 B te combineren met snelheidsmetingen van zijn moederster met onder meer Gaia en Hipparcos, is het de astronomen gelukt om de omloopbaan van de bruine dwerg te bepalen, en daaruit kon dan weer zijn massa worden afgeleid. HIP 21152 B blijkt 22 tot 36 keer zo zwaar te zijn als de planeet Jupiter en is daarmee de lichtste bruine dwerg waarvan de massa nauwkeurig bekend is. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers Snap First Confirmed Direct Image Of A Brown Dwarf Orbiting A Star In The Hyades Cluster
Tijdens haar lange reis naar een familie van planetoïden bij de planeet Jupiter, zal ruimtesonde Lucy ook nog dicht bij een kleine, veel nabijere planetoïde komen. Deze gelegenheid wordt aangegrepen om Lucy’s innovatieve planetoïden-volgsysteem te testen. Volgens het oorspronkelijke reisschema zou Lucy pas in 2025 haar eerste planetoïde tegenkomen: hoofdgordelplanetoïde (52246) Donaldjohanson, die samen met miljoenen soortgenoten tussen de banen van Mars en Jupiter om de zon draait. Het Lucy-vluchtteam heeft nu echter een kleine, nog naamloze planetoïde geïdentificeerd waar de ruimtesonde toch al relatief dicht bij in de buurt zou komen. Daarom is besloten om de koers Lucy een beetje bij te stellen, zodat ze op 1 november a.s. op een afstand van slechts 450 kilometer langs het kleine rotsachtige hemellichaam, met de aanduiding 1999 VD57, zal scheren. Bij voorgaande scheervluchten kostte het nogal wat moeite om precies vast te stellen hoe ver een ruimtesonde van een planetoïde verwijderd was en in welke richting zijn camera’s moesten kijken. Dit probleem werd meestal omzeild door gewoon heel veel opnamen te maken, met als gevolg dat op veel foto’s niets te zien was. Om efficiënter te kunnen werken, is Lucy uitgerust met een systeem dat een planetoïde tijdens een scheervlucht voortdurend blijft volgen. Dat moet veel meer geslaagde foto’s opleveren. Gebleken is dat planetoïde 1999 VD57 uitermate geschikt is voor het testen van de nieuwe werkwijze. De geometrie van de geplande scheervlucht – en met name de hoek waaronder de ruimtesonde de planetoïde ten opzichte van de zon nadert – lijkt sterk op die van de geplande ontmoetingen met de Trojaanse planetoïden van Jupiter. Hierdoor kan het vluchtteam nu onder vergelijkbare omstandigheden een generale repetitie uitvoeren. Planetoïde 1999 VD57 is niet eerder als doelwit aangemerkt, omdat hij zo klein is. Met een geschatte middellijn van slechts 700 meter zal hij zelfs de kleinste planetoïde in de hoofdgordel zijn die ooit door een ruimtesonde is bezocht. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Lucy Team Announces New Asteroid Target
Wetenschappers hebben met behulp van de Webb-ruimtetelescoop waargenomen hoe de dunne ringen rond de Centaur-planetoïde Chariklo voor een ster langs schoven. Chariklo is een klein, ijzig hemellichaam voorbij de baan van Saturnus. Met een middellijn van slechts 250 kilometer is hij circa 51 keer kleiner dan de aarde. In 2013 ontdekten Felipe Braga-Ribas en medewerkers met telescopen op aarde dat Chariklo is omgeven door twee dunne ringen. De ontdekking kwam als een verrassing: zulke ringenstelsels werden alleen bij grote planeten als Jupiter en Neptunus verwacht. Braga-Ribas en collega’s hadden naar een ster gekeken toen Chariklo, zoals voorspeld, voor deze langs schoof en diens licht tegenhield. Dat verschijnsel wordt een sterbedekking genoemd. Tot hun verbazing knipperde de ster tweemaal aan en uit voordat hij achter Chariklo verdween, en opnieuw nadat de ster weer tevoorschijn kwam. Deze lichtdipjes werden veroorzaakt door twee dunne ringen op ongeveer 400 kilometer van het centrum van Chariklo – de eerste die ooit bij zo’n klein object zijn waargenomen. Pablo Santos-Sanz van het Instituto de Astrofísica de Andalucía in Granada (Spanje) heeft op 18 oktober 2020 opnieuw een sterbedekking waargenomen waar Chariklo bij betrokken was, ditmaal met de Webb-ruimtetelescoop. Hij en zijn team gebruikten de nabij-infraroodcamera van Webb om de ster Gaia DR3 6873519665992128512 nauwlettend in de gaten te houden, terwijl het ringenstelsel van Chariklo voor deze langs schoof. Daarbij werden inderdaad de verwachte helderheidsdipjes in het licht van de ster geregistreerd. Tijdens de sterbedekking(en) bleef Chariklo zelf net buiten het zicht van de Webb. Maar kort daarna werd Webb opnieuw op de Centaur gericht, ditmaal om waarnemingen te doen van het zonlicht dat door hem en zijn ringen wordt weerkaatst. Hun gezamenlijke spectrum, dat voor ongeveer tachtig procent voor rekening komt van Chariklo, vertoont drie duidelijke absorptiebanden van waterijs. Dat versterkt het al bestaande vermoeden dat de ringen van het kleine hemellichaam bestaan uit kleine ijsdeeltjes, vermengd met donkerder materiaal. Dit materiaal is waarschijnlijk afkomstig van een ander object dat in een ver verleden met Chariklo in botsing is gekomen. (EE)
Meer informatie:
→ Webb Spies Chariklo Ring System With High-Precision Technique
Bij nieuw onderzoek onder leiding van astronomen van de Nagoya Universiteit en het Nationaal Astronomisch Observatorium van Japan is de leeftijd van een zeer ver sterrenstelsel gemeten. Met behulp van de ALMA-radiotelescoop heeft het team een radiosignaal van dit stelsel opgespoord dat ongeveer 97% van de leeftijd van het heelal onderweg is geweest. De ontdekking bevestigt het bestaan van sterrenstelsels in het zeer vroege heelal, zoals die met de Webb-ruimtetelescoop zijn ontdekt (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 25 januari). Het sterrenstelsel, GHZ2/GLASS-z12 geheten, werd oorspronkelijk ontdekt tijdens de GLASS-survey, een ‘hemelverkenning’ met de Webb-ruimtetelescoop waarbij diep in het heelal wordt gekeken. Deze waarnemingen bestaan uit reeksen opnamen die door verschillende kleurfilters worden gemaakt. Bij verre sterrenstelsels doet het licht er zo lang over om ons te bereiken, dat de kleur van hun licht door de uitdijing van het heelal is verschoven naar het rode deel van het lichtspectrum. Het feit dat GHZ2/GLASS-z12 een rode kleur vertoont, werd dan ook gezien als een duidelijke aanwijzing dat het om een ver sterrenstelsel kon gaan. Al tijdens zijn eerste bedrijfsweken registreerde Webb enorm veel heldere rode sterrenstelsels. Een rode kleur vormt echter niet het doorslaggevende bewijs dat een sterrenstelsel heel ver van ons verwijderd is. Ook een nabijer stelsel dat zeer veel stof bevat ziet er rood uit. Alleen rechtstreekse waarnemingen van spectraallijnen – lijnen in het lichtspectrum van een sterrenstelsel die worden gebruikt om de daarin aanwezige elementen te identificeren –kunnen de werkelijke afstanden van deze sterrenstelsels met zekerheid bevestigen. Onmiddellijk na de ontdekking van de potentieel zeer verre sterrenstelsels hebben twee beginnende onderzoekers van de Universiteit van Nagoya en het Nationaal Astronomisch Observatorium van Japan de veertig radiotelescopen van de ALMA-array in Chili gebruikt om op jacht te gaan naar een spectraallijn die de werkelijke leeftijd van de sterrenstelsels kan bevestigen. ALMA werd op GHZ2/GLASS-z12 gericht, om op de frequentie die uit de Webb-waarnemingen kon worden afgeleid naar een emissielijn van zuurstof te zoeken. Zuurstof is, vanwege zijn relatief korte vormingstijd, een element dat in verre sterrenstelsels in overvloed aanwezig is. Door de signalen van alle afzonderlijke radioschotels van ALMA te combineren, lukte het inderdaad om de gezochte emissielijn dicht bij de positie van het sterrenstelsel te detecteren. De waargenomen roodverschuiving van de lijn geeft aan dat we het sterrenstelsel zien zoals het er slechts 367 miljoen jaar na de oerknal – ruim 13 miljard jaar geleden dus – uitzag.De heldere lijn geeft aan dat het sterrenstelsel zijn gasvoorraden snel heeft verrijkt met elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium. Dit levert informatie op over de vorming en evolutie van de eerste generatie sterren en hun levensduur. Ook zou de kleine ‘kloof’ die te zien is tussen het zuurstofgas en de straling van de sterren in GHZ2/GLASS-z12 erop kunnen wijzen dat er in deze vroege sterrenstelsels hevige explosies hebben plaatsgevonden waarbij veel gas de ruimte in is geblazen. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers confirm age of most distant galaxy with oxygen
HERA, een array van 350 radiotelescopen in de Karoo-woestijn van Zuid-Afrika, brengt de detectie van de ‘Kosmische Dageraad’ - het tijdperk na de oerknal waarin de eerste sterren en sterrenstelsels ontstonden – een stapje dichterbij. In een voor publicatie geaccepteerd artikel in The Astrophysical Journal meldt het HERA-team dat het de gevoeligheid van de array, die al de gevoeligste radiotelescoop ter wereld was die specifiek deze bijzondere periode in de kosmische geschiedenis verkent, heeft weten te verdubbelen. De meest recente HERA-resultaten zijn gebaseerd op waarnemingen die in 2017 en 2018 met ongeveer veertig antennes van de array zijn gedaan. Hoewel daarbij nog geen radio-emissies van de overgang van het zogeheten Donkere Tijdperk naar de Kosmische Dageraad zijn geregistreerd, geven de nieuwe data wel al aanwijzingen over de samenstelling van sterren en sterrenstelsels in het vroege heelal. HERA is niet de enige telescoop die naar het vroege heelal kijkt. Zo heeft de nieuwe Webb-ruimtetelescoop onlangs een sterrenstelsel in beeld gebracht dat al ongeveer 325 miljoen jaar na de oerknal bestond. Maar Webb kan alleen de helderste sterrenstelsels zien die zich tijdens de Kosmische Dageraad hebben gevormd – niet de kleinere maar veel talrijkere dwergstelsels waarvan de sterren het intergalactische medium hebben verhit en het meeste waterstofgas hebben geïoniseerd. HERA probeert straling te detecteren van de neutrale waterstof die de ruimte tussen deze vroege sterren en sterrenstelsels vulde, en te bepalen wanneer die waterstof ophield met het uitzenden of absorberen van radiogolven, omdat hij geïoniseerd werd. Het feit dat het HERA-team deze bellen van geïoniseerde waterstof nog niet heeft ontdekt, sluit sommige theorieën over hoe sterren in het vroege heelal zijn geëvolueerd uit. De gegevens tonen met name aan dat de vroegste sterren, die mogelijk ongeveer 200 miljoen jaar na de oerknal werden gevormd, weinig andere elementen bevatten dan waterstof en helium. Hierin verschillen ze van de huidige sterren, die allerlei zogeheten metalen bevatten – de astronomische verzamelterm voor elementen, variërend van lithium tot uranium, die zwaarder zijn dan helium. De atomaire samenstelling van sterren in het vroege heelal bepaalde hoe lang het duurde voordat het intergalactische medium werd verhit toen de sterren zich begonnen te vormen. De sleutel daartoe is de hoogenergetische straling, voornamelijk röntgenstraling, die wordt geproduceerd door dubbelstersystemen waarin een van beide sterren is ineengestort tot een zwart gat of neutronenster, die zijn begeleider geleidelijk ‘opeet’. Met weinig zware elementen wordt veel van de massa van de begeleider weggeblazen in plaats van op het zwarte gat te vallen, wat minder röntgenstraling en minder opwarming van de omgeving oplevert. Zodra de HERA volledig in bedrijf is, mogelijk al komend najaar, hoopt het team een 3D-kaart te kunnen maken van de bellen van geïoniseerde en neutrale waterstof, zoals die zich tussen ongeveer 200 miljoen en 1 miljard na de oerknal hebben ontwikkeld. Deze kaart zou duidelijk kunnen maken hoe vroege sterren en sterrenstelsels verschilden van hun huidige opvolgers. (EE)
Meer informatie:
→ Were galaxies much different in the early universe?
Onderzoek onder leiding van Fred Jourdan van Curtin University (Australië) naar de bestendigheid en ouderdom van de ‘rommelige’ planetoïde Itokawa, heeft belangrijke bevindingen opgeleverd die onze planeet mogelijk kunnen redden als zo’n object ooit op de aarde afstevent. Jourdan en zijn collega’s komen tot die conclusie na onderzoek van drie minuscule stofdeeltjes die twintig jaar geleden door de Japanse ruimtesonde Hayabusa 1 werden verzameld en naar de aarde zijn gebracht (Proceedings of the National Academy of Sciences, 23 januari). De onderzoeksresultaten laten zien dat Itokawa, die twee miljoen kilometer van de aarde is verwijderd en ongeveer vijfhonderd meter lang is, zich moeilijk laat verwoesten. Dat komt doordat zij geen massief rotsblok is, maar een zogeheten ‘puinplanetoïde’ – een losse samenballing van brokken gesteente en stof, die bijna voor de helft uit lege ruimte bestaat. In de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter hebben massieve planetoïden van het formaat van Itokawa een verwachte levensduur van slechts enkele honderdduizenden jaren. Puinplanetoïden worden beschouwd als overblijfselen van grotere planetoïden die bij onderlinge botsingen zijn verwoest, waarna hun brokstukken deels weer zijn samengeklonterd. In het geval van Itokawa zou dat minstens 4,2 miljard jaar geleden zijn gebeurd. Dat volgt uit radiometrische datering van argon-isotopen die in de stofdeeltjes van de planetoïde zijn aangetroffen. Blijkbaar zijn puinplanetoïden als deze goed bestand tegen botsingen met soortgenoten, maar onduidelijk was waarom dat zo is. Het nieuwe onderzoek wijst uit dat de oorzaak ligt bij het schokdempende karakter van het puin waaruit zij bestaan. Als kosmische airbags weten ze de ene klap na de andere te incasseren. En volgens de onderzoekers betekent dit dat er veel meer van dit soort objecten in de planetoïdengordel rondzwerven dan tot nu toe werd gedacht. Het betekent ook dat de kans groot is dat áls er ooit een grote planetoïde op de aarde afkomt, het een puinplanetoïde zal zijn. Volgens Jourdan en zijn collega’s is dat goed nieuws voor zowel de aarde als de planetoïde. Als laatstgenoemde te laat wordt ontdekt om hem uit koers te brengen met een DART-achtige ruimtesonde, kan dat altijd nog met behulp van een kernexplosie gebeuren. De ‘ingebouwde’ airbag zal er dan voor zorgen dat het object intact blijft. (EE)
Meer informatie:
→ Asteroid findings from specks of space dust could save the planet
Een internationaal team onder leiding van astronomen van de Universiteit Leiden heeft met behulp van de Webb-telescoop diverse moleculen in ijsvorm aangetoond op de donkerste en koudste plekken van een grote stervormingswolk. De resultaten laten zien dat de chemische ingrediënten om grotere en complexe moleculen te maken al aanwezig zijn, lang voordat een nieuwe ster wordt geboren (Nature Astronomy, 23 januari). Belangrijke bouwstenen voor het leven, zoals suikers en aminozuren, kunnen onder de juiste omstandigheden ontstaan uit eenvoudige moleculen op ijzige stofdeeltjes. Later in het stervormingsproces komen deze stoffen terecht op nieuwe planeten en in hun atmosferen. Met het onderzoek toont het team aan dat de ingrediënten voor de vorming van suikers en aminozuren ruim voorhanden zijn, zelfs op de donkerste en koudste plekken in een grote interstellaire wolk. De astronomen vonden ijs van water, koolstofmonoxide, koolstofdioxide, methaan, cyanaat, carbonylsuflide en methanol. Ook zien ze signalen die kunnen duiden op de aanwezigheid van grotere bevroren organische moleculen. De wolk in kwestie bevindt zich in Chamaeleon I, een stervormingsgebied op zo’n vijfhonderd lichtjaar van de aarde, in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Kameleon. In het gebied worden honderden jonge sterren gevormd. Dit proces gaat gepaard met chemische reacties waarbij op ijzige stofdeeltjes steeds complexere moleculen ontstaan. Bij deze reacties speelt ultraviolet licht normaal gesproken een belangrijke rol. Als er echter veel gas en stof is, kan dit licht niet doordringen. Met de Webb-telescoop is het de onderzoekers gelukt om naar zeer donkere gebieden in de wolk te kijken. Daar duurt het nog miljoenen jaren voordat zich sterren vormen. ‘Het blijkt dat er veel en ook veel verschillende soorten ijsdeeltjes voorhanden zijn,’ zegt Melissa McClure, universitair docent aan de Universiteit Leiden en leider van het ICE AGE-team dat als een van de eerste ter wereld met de Webb-telescoop mocht gaan meten. ‘Dankzij de waarnemingen kunnen we meer inzicht krijgen in hoe op dergelijke plekken eenvoudige en complexe moleculen ontstaan die op hun beurt weer bouwstenen zijn voor leven. We weten uit laboratoriumonderzoek op aarde, dat op plekken waar geen uv-licht kan komen, vrije atomen een belangrijke rol spelen in de ijschemie.’ Het interstellaire ijs verraadt zijn aanwezigheid dankzij het infrarode licht van sterren die zich achter de wolk bevinden en dat door de Webb-telescoop nog net kan worden waargenomen. De bevroren moleculen in de wolk absorberen unieke kleuren van dit sterlicht. Sterrenkundigen noemen dat een absorptiespectrum, een soort moleculaire vingerafdruk. Die spectra uit de ruimte kunnen vergeleken worden met spectra gemeten in speciale laboratoriumopstellingen die beschikbaar zijn via een database van de Sterrewacht Leiden.
Meer informatie:
→ Volledig persbericht
Is ons Melkwegstelsel bijzonder, of heeft het in elk geval een bijzondere plek in het heelal? Een internationaal team van astronomen heeft ontdekt dat het antwoord op deze vraag ja is. Uit hun nieuwe onderzoek blijkt dat het Melkwegstelsel te groot is voor zijn ‘kosmologische muur’, en daarmee onderscheidt het zich van de meeste andere sterrenstelsels (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). Een kosmologische muur is een afgeplatte ordening sterrenstelsels rondom andere sterrenstelsels, die wordt gekenmerkt door bijzonder lege gebieden – zogeheten leemtes (voids in het Engels) – aan weerszijden ervan. Deze leemtes drukken de sterrenstelsels als het ware samen tot een pannenkoekachtige structuur: een zogeheten kosmologische muur. Zo’n muur oefent invloed uit op de draaiing van de sterrenstelsels in zijn omgeving. In het geval van de ‘Lokale Muur’ heeft dit er bijvoorbeeld toe geleid dat ons Melkwegstelsel en zijn nabije soortgenoten op een meer georganiseerde manier om hun as draaien dan wanneer we ons op een willekeurige plek in het heelal zouden bevinden, zonder nabije muur. Daarbij valt op dat het Melkwegstelsel in vergelijking met zijn kosmische muur een verrassend grote massa heeft – een situatie die niet veel voorkomt in het heelal. Dat laatste is vastgesteld met behulp van een geavanceerde computersimulatie die deel uitmaakt van het IllustrisTNG-project. De astronomen hebben een volume van het heelal met een diameter van bijna een miljard lichtjaar nagebootst dat miljoenen sterrenstelsels bevat. Slechts een handjevol – ongeveer één op de miljoen - van de sterrenstelsels die uit de simulatie rolden waren zo ‘bijzonder’ als het Melkwegstelsel – dat wil zeggen: ingebed in een vergelijkbare kosmische muur en met evenveel massa als ons eigen sterrenstelsel. Ter indicatie: je moet vanuit het Melkwegstelsel misschien wel een half miljard lichtjaar reizen om een andere kosmologische muur te vinden met een sterrenstelsel als het onze. Dat is een paar honderd keer verder weg dan het grootste sterrenstelsel in onze omgeving: het Andromedastelsel. (EE)
Meer informatie:
→ Milky Way found to be more unique than previously thought
China bereidt zich voor op een ambitieuze gecombineerde ruimtemissie, Tianwen-2 geheten, waarbij eerst bodemmateriaal van een nabije planetoïde naar de aarde wordt overgebracht en vervolgens een komeet wordt bezocht. De Tianwen-2 is de opvolger van de Tianwen-1, de eerste interplanetaire ruimtemissie die China heeft ondernomen. Laatstgenoemde werd in juli 2020 gelanceerd en had de planeet Mars als bestemming. Er werd een onderzoekswagentje op Mars neergezet en tegelijkertijd werd een orbiter in een omloopbaan om de planeet gebracht. Ook bij Tianwen-2 zal worden geprobeerd om twee vliegen in één klap te slaan. Na zijn lancering, die voorlopig voor het jaar 2025 gepland staat, zal de Tianwen-2 eerst koers zetten naar de planetoïde 469219 Kamoʻoalewa, een quasi-satelliet van de aarde. Kamoʻoalewa is slechts veertig tot honderd meter groot en wordt beschouwd als een primitief overblijfsel uit de begintijd van ons zonnestelsel. Volgens recent onderzoek zou het echter ook een brokstuk van onze maan kunnen zijn, dat bij een grote inslag is weggeblazen. Door dit merkwaardige object van dichtbij te onderzoeken en bodemmonsters in te zamelen, kan hier wellicht uitsluitsel over worden verkregen. Dit onderdeel van de Tianwen-2-missie zal ongeveer tweeënhalf jaar in beslag nemen. Vervolgens keert de ruimtesonde terug naar de aarde om daar, tijdens een scheervlucht, een kleine capsule met bodemmateriaal af te leveren. De kortstondige ontmoeting met onze planeet zal tevens worden gebruikt om de ruimtesonde in een baan te brengen die hem ongeveer zeven jaar later bij een ander merkwaardig hemellichaam zal brengen: 311P/PanSTARRS. 311P/PanSTARRS heeft een middellijn van ongeveer 480 meter en is genoemd naar de telescoop waarmee hij is ontdekt. Hij staat te boek als een ‘actieve planetoïde’ – een planetoïde die komeetachtige eigenschappen vertoont, zoals ‘staarten’ van fijn materiaal dat van zijn oppervlak ontsnapt. Tianwen-2 zal dit object alleen van afstand onderzoeken. (EE)
Meer informatie:
→ Tianwen-2: China’s Near-Earth asteroid and comet double-header
Waarnemingen door burgerwetenschappers uit alle windstreken laten een zorgwekkende trend zien: de afgelopen twaalf jaar zijn de sterren aan de nachtelijke hemel steeds moeilijker waarneembaar geworden door de snel toenemende lichtvervuiling. De gerapporteerde verandering in zichtbaarheid wijst erop dat de hemelachtergrond, ondanks beleidsinitiatieven om de lichtvervuiling terug te dringen, elk jaar ongeveer 9,6% helderder wordt – veel sneller dan satellietwaarnemingen aangeven. Dit betekent dat een kind dat nu wordt geboren in een gebied waar ’s nachts 250 sterren zichtbaar zijn, over achttien jaar op dezelfde plek waarschijnlijk minder dan honderd sterren zal kunnen zien (Science, 20 januari). Op veel bewoonde plaatsen op aarde wordt de nachtelijke hemel nooit helemaal donker. In plaats daarvan vertoont zij een kunstmatige gloed die wordt veroorzaakt door de verstrooiing van door de mens geproduceerd licht in de atmosfeer. Als gevolg hiervan wordt de nachtelijke hemel geleidelijk helderder en zien we steeds minder sterren. Hoewel duidelijk is dat deze ‘hemelgloed’ de afgelopen eeuw exponentieel in helderheid is toegenomen, is over de ontwikkeling ervan in de tijd nog veel onbekend. Satellieten die de hemelgloed kunnen meten hebben een beperkte resolutie en gevoeligheid, en zijn vaak blind voor de golflengten van het licht van moderne LED-lampen die de verlichting zijn gaan domineren. Om beter te begrijpen hoe de toenemende lichtvervuiling ons zicht op de sterren beïnvloedt, heeft een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Christopher Kyba van het GeoForschungsZentrum Potsdam (Duitsland), 51.351 waarnemingen van burgerwetenschappers over de zichtbaarheid van sterren met het blote oog in de periode 2011-2022 geanalyseerd. Kyba en zijn collega’s vroegen de deelnemers om sterrenkaarten van de nachtelijke hemel bij verschillende niveaus van lichtvervuiling te vergelijken met wat ze met hun eigen ogen via het online platform ‘Globe at Night’ konden zien. Volgens de onderzoekers is de helderheid van hemelachtergrond door kunstlicht met ruwweg zeven tot tien procent per jaar toegenomen, wat over een periode van acht jaar overeenkomt met een verdubbeling. Deze toename is veel groter dan schattingen van de ontwikkeling van de kunstmatige lichtemissies (ca. 2% per jaar) op basis van stralingsmetingen door satellieten. (EE)
Meer informatie:
→ The night sky is rapidly getting brighter, eroding star visibility worldwide
Onder bepaalde omstandigheden trekken de kernen van sterren samen. Wanneer dit gebeurt, gaat zo’n kern sneller draaien dan de buitenste lagen van de ster. Het onderzoek van trillingen in sterren, de zogeheten asteroseismologie, heeft echter een verbazingwekkend verschijnsel aan het licht gebracht: de kernen van zulke sterren draaien juist langzamer dan berekeningen voorspellen. Hoe komt dat? Drie Franse wetenschappers hebben deze kwestie onderzocht en doen verslag van hun bevindingen in een artikel dat op 20 januari in Science wordt gepubliceerd. Hun numerieke simulaties, die de plasmastroom in de diepe lagen van een ster modelleren, hebben aangetoond dat de vertraging van de kern kan worden veroorzaakt door een inwendig magnetisch veld. Meer bepaald kan de plasmastroom een magnetisch veld zodanig versterken dat het sterke turbulente bewegingen opwekt. Deze turbulentie kan het magnetisch veld verder versterken tot het de kern van de ster doet vertragen. De resultaten die met de simulaties van het onderzoeksteam zijn verkregen, komen goed overeen met asteroseismologische waarnemingen van veel sterren. Bovendien blijkt uit de simulaties dat het magnetische veld door de buitenste lagen van de ster wordt afgeschermd, wat verklaart waarom zulke magnetische velden met behulp van de huidige technieken nog nooit zijn gemeten. (EE)
Meer informatie:
→ Why do the cores of stars spin more slowly than expected?
Een internationaal team van wetenschappers, onder leiding van Sandra Raimundo van de Universiteit van Southampton (VK), heeft aangetoond dat er een verband bestaat tussen de interactie tussen naburige sterrenstelsels en de enorme hoeveelheid gas die nodig is om hun superzware zwarte gaten van brandstof te voorzien (Nature Astronomy, 19 januari). Een zwart gat ontstaat wanneer een ‘opgebrande’ zware ster ineenstort en zijn materie sterk wordt samengeperst. Hierbij neemt de aantrekkingskracht van het object zodanig toe, dat niets meer kan ontsnappen, zelfs licht niet – vandaar de term ‘zwart gat’. Sommige zwarte gaten zijn echter miljoenen malen zwaarder dan een ster, en zenden enorme hoeveelheden energie uit. Zulke ‘superzware zwarte gaten’, die in de centra van bijna alle volwaardige sterrenstelsels te vinden zijn, voeden hun activiteit deels door het geleidelijk inzamelen van gas uit de omgeving. Door deze accretie van gas kan de naaste omgeving van het superzware zwart gat zeer helder gaan stralen, en astronomen vermoeden dat dit proces van grote invloed kan zijn geweest voor het aanzien van de huidige sterrenstelsels. Hoe superzware zwarte gaten genoeg brandstof weten de verzamelen om hun activiteit en groei op peil te houden, is nog onduidelijk, maar het onderzoek van Raimundo en haar collega’s kan daar verandering in helpen brengen. De wetenschappers hebben gebruik gemaakt van gegevens van de 4-meter Anglo-Australian Telescoop in New South Wales (Australië) om de bewegingen van gas en sterren in meer dan drieduizend sterrenstelsels te onderzoeken. Daarbij hebben ze met name gezocht naar sterrenstelsels waarin het gas in een andere richting draait dan de daarin aanwezige sterren. Dit kenmerk wijst erop dat het stelsel in het verleden een ontmoeting met een soortgenoot heeft gehad. De analyse van het onderzoeksteam laat zien dat sterrenstelsels waarin gas de ‘verkeerde’ kant op beweegt vaker een actief superzwaar gat in hun centrum hebben dan andere stelsels. Er lijkt dus een duidelijk verband te bestaan tussen de tegendraadse gasstromen en de activiteit van het superzware zwarte gat. Dit suggereert dat bij een ontmoeting tussen twee sterrenstelsels gas wordt overgedragen, dat vervolgens in de greep komt van het superzware zwarte gat en daardoor wordt opgeslokt. Astronomen vermoedden al langer dat het gas dat vrijkomt bij de fusie met een ander sterrenstelsel op deze manier kan worden gebruikt, maar het ontbrak tot nu toe aan hard bewijs. Raimundo en collega’s hopen nu hun onderzoek uit te breiden en hun bevindingen te gebruiken om te berekenen hoeveel van de totale massa van superzware zwarte gaten aan dit mechanisme kan worden toegeschreven en hoe belangrijk dit proces in het vroege heelal is geweest. (EE)
Meer informatie:
→ Massive fuel hungry black holes feed off intergalactic gas
Antarctica is een van de beste plekken op aarde om op meteorieten te ‘jagen’. Dat komt deels omdat Antarctica een koude woestenij is, en het droge klimaat de verwering van meteorieten tegengaat. Daarbij komt nog dat de zwarte ruimtestenen duidelijk afsteken tegen de witte sneeuwvelden. Zelfs wanneer meteorieten in de ijzige bodem wegzakken, komen ze door de omwoelende bewegingen van gletsjers die langs de onderliggende rotsen schuren vaak weer aan de oppervlakte. Een internationaal team van onderzoekers dat net is teruggekeerd van Antarctica kan de ‘meteorietvriendelijkheid’ van het afgelegen continent alleen maar beamen. De wetenschappers kwamen terug met vijf nieuwe meteorieten, waaronder een exemplaar van ruim 7,5 kilogram. Maria Valdes, onderzoekswetenschapper aan het Field Museum en de Universiteit van Chicago (VS), schat dat van de ongeveer 45.000 meteorieten die de afgelopen eeuw in Antarctica zijn opgeraapt, er slechts een stuk of honderd van deze grootte of groter zijn. Valdes was een van de vier wetenschappers die aan de recente zoekactie, onder leiding van Vinciane Debaille van de Vrije Universiteit Brussel (VUB), deelnam. De onderzoekers waren de eersten die potentiële nieuwe vindplaatsen onderzochten die met behulp van satellietbeelden in kaart waren gebracht door Veronica Tollenaar, studente glaciologie aan de VUB. De vijf meteorieten die het team gevonden heeft zullen worden geanalyseerd in het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen. Sediment dat mogelijk kleine micrometeorieten bevat is onderling verdeeld en zal door de thuisinstituten van de deelnemers worden onderzocht. Het onderzoek van meteorieten kan meer inzicht geven in het ontstaan van ons zonnestelsel en onze eigen planeet. (EE)
Meer informatie:
→ 17-pound meteorite discovered in Antarctica
Amerikaanse astronomen hebben een kolossaal panorama van het galactische vlak van de Melkweg gepresenteerd. De nieuwe dataset omvat ruim drie miljard objecten en is daarmee waarschijnlijk de grootste catalogus in zijn soort tot nu toe. Het Melkwegstelsel bevat honderden miljarden sterren, gloeiende stervormingsgebieden en grote donkere wolken van stof en gas. Het in beeld brengen en catalogiseren van deze objecten is een enorme opgave, maar de nu vrijgegeven astronomische dataset, bekend als de tweede versie van de Dark Energy Camera Plane Survey (DECaPS2), toont een enorm aantal van deze objecten in ongekend detail. De DECaPS2-survey, die twee jaar heeft geduurd, bestaat uit 21.400 afzonderlijke opnamen en heeft meer dan tien terabyte aan gegevens opgeleverd. DECaPS2 is een survey van het vlak van de Melkweg, gezien vanaf het zuidelijke halfrond, op optische en nabij-infrarode golflengten. Samen met de eerste oogst aan gegevens van DECaPS, die in 2017 werd vrijgegeven, bestrijkt de survey een lange strook aan de hemel die in oppervlak 13.000 keer groter is dan de vollemaan. De meeste sterren en stofwolken van ons Melkwegstelsel bevinden zich in de schijf waarin de spiraalarmen liggen. Hoewel deze overvloed aan sterren en stof prachtige beelden oplevert, is het galactische vlak daardoor ook moeilijk waarneembaar. Donkere slierten stof absorberen sterlicht en onttrekken zwakkere sterren volledig aan het zicht, en het licht van diffuse nevels maakt het meten van de helderheden van afzonderlijke objecten onmogelijk. Een ander probleem is het grote aantal sterren, die elkaar kunnen overlappen, waardoor ze zich niet van hun naaste buren laten onderscheiden. Ondanks deze uitdagingen zijn de astronomen in het galactische vlak gaan ‘graven’ om meer te weten te komen over ons Melkwegstelsel. Door waarnemingen te doen op nabij-infrarode golflengten, konden ze door veel van het licht-absorberende stof heen kijken. Daarnaast maakten de onderzoekers ook gebruik van een geavanceerde gegevensverwerkingsmethode, waarmee ze de achtergrond achter elke ster beter konden voorspellen. Op die manier konden de verstorende effecten van nevels en drukke sterrenvelden worden verminderd, waardoor de uiteindelijke datacatalogus nauwkeuriger is geworden. (EE)
Meer informatie:
→ Billions of Celestial Objects Revealed in Gargantuan Survey of the Milky Way
Nieuw onderzoek wijst erop dat wetenschappers de energie-output van zogeheten actieve galactische kernen aanzienlijk hebben onderschat, omdat ze onvoldoende rekening hebben gehouden met de verduisterende werking van stof (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 16 januari). Actieve galactische kernen worden worden veroorzaakt door superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels die bezig zijn om materie op te slokken. Het zijn de krachtigste compacte energiebronnen in het heelal. Van de helderste actieve galactische kernen is al lang bekend dat zij meer licht en andere vormen van straling uitzenden dan alle miljarden sterren in het hen omringende sterrenstelsel bij elkaar. Hoewel eveneens al lang bekend is dat het licht van deze actieve kernen kan worden getemperd door stof, werd algemeen aangenomen dat dit effect verwaarloosbaar was. Uit het nieuwe onderzoek is nu echter gebleken dat de energie-output van actieve galactische kernen wordt onderschat. Het onderzoeksteam kwam tot deze conclusie door de roodverkleuring van het licht van een van de best onderzochte actieve galactische kernen, NGC 5548, te analyseren. Net zoals de atmosfeer van de aarde de zon roder en zwakker doet lijken bij zonsondergang, zo doet stof in actieve galactische kernen ze ook roder en zwakker lijken dan ze in werkelijkheid zijn. En hoe roder, des te sterker is het verduisterende effect. Astronomen kwantificeren de kleuren van een object door de intensiteit van zijn licht bij verschillende golflengten te meten. Maar anders dan bij de zon, weten we van actieve galactische kernen niet precies hoe hun onverduisterde licht eruitziet. Er bestaan weliswaar theorieën die voorspellingen doen over dit intrinsieke licht, maar daar bestaat de nodige twijfel over. Bij hun onderzoek van NGC 5548 hebben astronomen van de Universiteit van Californië te Santa Cruz zeven verschillende indicatoren voor de hoeveelheid stof gebruikt, en die bleken allemaal in goede overstemming met elkaar te zijn. Bovendien bleek dat het licht van NGC 5548 door de aanwezigheid van stof sterk getemperd wordt: meer dan tien keer zo sterk als het verduisterende effect van stof als we vanuit ons eigen Melkwegstelsel naar de ruimte daarbuiten kijken. De kleuren van NGC 5548 zijn karakteristiek voor andere actieve galactische kernen, wat vérstrekkende gevolgen heeft. Het betekent namelijk dat, rekening houdend met de verduisterende effecten van stof, actieve galactische kernen nog meer energie produceren dan tot nu toe werd aangenomen. Een doorsnee actieve galactische kern straalt in het ultraviolet, het golflengtegebied waar de meeste energie wordt uitgestraald, wel tien keer zo fel. Een andere gevolgtrekking is dat actieve galactische kernen sterk op elkaar lijken, en dat de vermeende grote verschillen tussen deze kernen in werkelijkheid slechts het gevolg zijn van uiteenlopende hoeveelheden stof. (EE)
Meer informatie:
→ Study finds active galactic nuclei are even more powerful than thought
Een team van amateurastronomen heeft een enorme gaswolk ontdekt vlak naast een van de allerbekendste sterrenstelsels: het Andromedastelsel. De wolk is tot nu toe letterlijk buiten beeld gebleven, omdat de grote telescopen op aarde en in de ruimte waar beroepsastronomen mee werken doorgaans een heel klein beeldveld hebben. Als astronoom krijg je bovendien maar een beperkte hoeveelheid waarneemtijd – op je gemak de hemel afstruinen is er dus niet bij. Door de opkomst van relatief goedkope, maar kwalitatief uitstekende digitale camera’s is astrofotografie echter allang niet meer voorbehouden aan beroepsastronomen. Dit heeft geleid tot een nieuwe trend onder amateurastronomen, om zich te focussen op een specifiek stuk hemel en daar zeer lang belichte opnamen van te maken. Want wie weet wat je daar aantreft... Amateurastronomen Marcel Drechsler en Xavier Strottner hebben op die manier bijvoorbeeld al eens een nog onbekende planetaire nevel ontdekt. En nu zijn ze bezig om de hemel systematisch af te speuren naar zwakke gasnevels. In het kader daarvan vroegen ze collega-astrofotograaf Yann Sainty om ook een steentje bij te dragen. Sainty koos het Andromedastelsel als doelwit en maakte daar ‘diepe’ (lang belichte) opnamen van, die hij voor verdere bewerking naar Drechsler en Strottner stuurde. Bij het bekijken van de alles bij elkaar 160 uur belichte beelden, deden ze een onverwachte ontdekking: een enorm uitgestrekte structuur die bijna net zo groot was als het Andromedastelsel zelf en er vlak naast ligt. De nevel was alleen zichtbaar op beelden die waren gemaakt met een filter dat al het licht tegenhoudt, behalve de blauwgroene gloed die wordt uitgezonden door dubbel geïoniseerde zuurstof – dat wil zeggen zuurstofatomen die twee van hun buitenste elektronen zijn kwijtgeraakt, wat vaak voorkomt in grote gaswolken. Tijdens dezelfde waarneemronde maakte Sainty ook diepe opnamen met een ander filter, dat was afgestemd op het licht van waterstofatomen. En hoewel hij veel van zulke gaswolken rond het Andromedastelsel zag (waarschijnlijk nevels in onze eigen Melkweg), geen ervan kwam qua grootte en vorm overeen met de merkwaardige blauwe nevel. Om er zeker van te zijn dat de wolk geen artefact was, veroorzaakt door de reflectie van licht in de telescoop, werden ook nog andere ervaren amateur-astronomen ingeschakeld om waarnemingen te doen. Uiteindelijk werd met vijf telescopen in Frankrijk, Californië en New Mexico het bewijs geleverd dat het om een echt object gaat, dat nu de aanduiding Strottner-Drechsler-Sainty Object 1 (SDSO-1) heeft gekregen. Goed, de gaswolk naast het Andromedastelsel bestaat dus echt, maar wat is het? Beroepsastronomen die zich over de ontdekking hebben gebogen zijn er nog niet uit. Het is zelfs nog onduidelijk of er een fysieke relatie bestaat tussen de gaswolk en het naburige sterrenstelsel. Het is denkbaar dat het gas afkomstig is van sterren in de zogeheten halo van het Andromedastelsel, maar in dat geval zou je daarin ook waterstofgas verwachten, en dat lijkt er niet te zijn. Een andere mogelijkheid is dat de gaswolk is ontstaan bij een botsing tussen de halo’s van het Andromedastelsel en ons eigen Melkwegstelsel. In dat geval zou het een soort boeggolf kunnen zijn, maar ook dan zou je waterstofgas verwachten. En dan is er ook nog de intrigerende mogelijkheid dat de wolk veel kleiner en dichterbij is dan we denken, en deel uitmaakt van ons eigen Melkwegstelsel. Verwarring alom dus. Het wachten is nu op spectra van het licht van de gaswolk. Die zouden bijvoorbeeld duidelijk kunnen maken of de gaswolk met dezelfde snelheid, en in dezelfde richting, beweegt als het Andromedastelsel en inderdaad daarmee verbonden is. (EE)
Meer informatie:
→ A Recently Discovered Gas Cloud Near Andromeda Stumps Astronomers (Scientific American)
Een team onder leiding van Robert Fesen van Dartmouth University (VS), heeft opnamen gemaakt van een vuurwerkachtige uitbarsting van dunne filamenten rond een merkwaardige ster, die in het centrum van een object met de aanduiding Pa 30 staat. De bevindingen van Fesen en zijn collega’s zijn gepresenteerd tijdens de 241ste bijeenkomst van de American Astronomical Society die deze week in Seattle is gehouden. Pa 30 is een nevel van gas, stof en andere materie. Volgens Fesen en collega’s lijkt dit object weinig tot geen waterstof en helium te bevatten, maar is het in plaats daarvan rijk aan de elementen zwavel en argon. Volgens Fresen komen de ongebruikelijke structuur en samenstelling van de nevel overeen met het voorspelde resultaat van een botsing tussen twee witte dwergen. Witte dwergen zijn zwakke, extreem compacte sterren, ongeveer zo groot als de aarde, maar met de massa van de zon. De fusie van twee witte dwergen is een van de mogelijke verklaringen voor een subklasse van supernova-explosies, waarbij de ster niet volledig wordt vernietigd. De grootte van Pa 30 en de snelheid waarmee deze uitdijt (3,6 miljoen kilometer per uur) wijzen erop dat de explosieve botsing plaatsvond rond het jaar 1181, zo melden de onderzoekers. Dat valt samen met waarnemingen door Chinese en Japanse astronomen in die tijd van een zeer heldere ster die plotseling opdook in het sterrenbeeld Cassiopeia en in de loop van een half jaar langzaam uitdoofde. Het onderzoek van Fesen en collega’s bouwt voort op onderzoek dat in 2019 werd gepubliceerd door Russische wetenschappers, die een uiterst merkwaardige ster in het centrum van Pa 30 hadden ontdekt. Deze ster vertoonde diverse eigenschappen die wijzen op een botsing tussen twee witte dwergen. Hij had een oppervlaktetemperatuur van ruwweg 200.000 graden Celsius en produceerde een sterrenwind met een verbazingwekkende snelheid van circa 50 miljoen kilometer per uur. In 2021 meldden astronomen van de Universiteit van Hongkong, die de resultaten van het Russische team opnieuw hadden bekeken, dat Pa 30 ruwweg duizend jaar oud was en vrijwel op dezelfde plek stond als de heldere ster die in 1181 aan de hemel verscheen. Ook deze onderzoekers stelden voor dat Pa 30 de nasleep is van een botsing tussen twee witte dwergen, maar de foutmarges in hun berekeningen waren nog erg groot. De nieuwe waarnemingen leggen veel strengere restricties op aan het object, waaronder een ‘uitdijingsleeftijd’ van 850 jaar, die goed past bij de waarnemingen van 1181. Voor de toenmalige astronomen zou de nieuwe ster ongeveer even helder zijn geweest als Wega, de op vier na helderste ster aan de hemel. (EE)
Meer informatie:
→ Images Capture 850-Year-Old Aftermath of Stellar Collision
Wetenschappers van het Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Duitsland) hebben tijdens een hemelsurvey op röntgengolflengten een spectaculair, zich herhalend verschijnsel ontdekt. In het centrum van een verder onopvallend sterrenstelsel treedt met regelmatige tussenpozen een heldere röntgenuitbarsting op. De oorzaak ligt waarschijnlijk bij een ster die om het daar aanwezige zwarte gat draait en deze met regelmatige tussenpozen van ‘voedsel’ voorziet. De meeste sterrenstelsels in het heelal hebben een superzwaar zwart gat in hun centrum. Als zo’n zwart gat voortdurend grote hoeveelheden materie kan verzamelen, vormt zich een schijf van hete materie om hem heen die intense straling uitzendt. Zulke ‘actieve’ galactische kernen of AGN’s zijn echter relatief zeldzaam. De meeste sterrenstelsels zijn rustig, en dat maakt het veel moeilijker om iets over het centrale zwarte gat te weten te komen. Maar soms komt het voor dat een ster te dicht in de buurt van zo’n zwart gat komt en door diens getijdenkrachten aan flarden wordt getrokken. Zoiets wordt een tidal disruption event genoemd. Een deel van de materie van de ster valt dan in het zwarte gat, wat gepaard gaat met een kortstondige uitbarsting van röntgen- en uv-straling. Doorgaans treden zulke uitbarstingen slechts eens in de tienduizend jaar op, waardoor het meestal bij één waarneming blijft. Recent zijn echter enkele gevallen ontdekt waarbij periodieke röntgenuitbarstingen plaatsvinden. Deze worden in verband gebracht met sterren die wel heel dicht bij het centrale zwarte gat komen, maar daarbij niet volledig worden ‘gesloopt’. Met behulp van eROSITA, een röntgentelescoop die deel uitmaakt van de Duits-Russische ruimteonderzoeksmissie Spektr-RG, is nu een nieuw voorbeeld daarvan ontdekt. De regelmatige röntgenuitbarstingen vinden plaats in de kern van het rustige sterrenstelsel J0456-20, dat ongeveer 1 miljard lichtjaar van ons verwijderd is. Bij het herhaaldelijk in kaart brengen van de volledige hemel zijn in dit stelsel drie röntgenuitbarstingen waargenomen met tussenpozen van ongeveer 220 dagen. De wetenschappers schatten dat de ster die om het zwarte gat draait daarbij respectievelijk 5 %, 1,5 % en 0,5% zonsmassa aan materie is kwijtgeraakt. Dat is zo weinig, dat de ster inderdaad meerdere naderingen van het zwarte gat kan hebben doorstaan. (EE)
Meer informatie:
→ Star on a dangerous path provides regular meals for supermassive black hole
Een onderzoeksteam, onder leiding van Kevin Stevenson en Jacob Lustig-Yaeger van de Johns Hopkins University (VS), heeft met behulp van de Webb-ruimtetelescoop voor het eerst een exoplaneet, een planeet buiten ons zonnestelsel, kunnen bevestigen. De planeet, formeel aangeduid als LHS 475 b, is bijna precies even groot als de onze. Het resultaat is gisteravond gepresenteerd tijdens een persconferentie van de American Astronomical Society. De astronomen kozen ervoor om Webb op de moederster van LHS 475 b te richten, nadat zij zorgvuldig gegevens van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) hadden bekeken, die op het bestaan van de planeet wezen. De nabij-infraroodspectrograaf van Webb legde de planeet gemakkelijk en duidelijk vast met slechts twee zogeheten transitwaarnemingen. Van alle operationele telescopen is alleen Webb in staat de atmosferen van exoplaneten ter grootte van de aarde te karakteriseren. Daarom hebben de astronomen ook geprobeerd om na te gaan wat er in de atmosfeer van de planeet zit, door te onderzoeken of het licht van de moederster op specifieke golflengten wordt geabsorbeerd. Hoewel uit de gegevens blijkt dat het om een aardse planeet gaat, kunnen zij nog geen definitieve conclusies trekken over diens atmosfeer. Ze kunnen echter wel met zekerheid zeggen wat er niet is: hij kan geen dikke methaanrijke atmosfeer hebben, zoals de Saturnusmaan Titan. Hoewel het mogelijk is dat de planeet géén atmosfeer heeft, kunnen enkele soorten atmosferen, zoals een zuivere CO2-atmosfeer, nog niet worden uitgesloten. Zo’n atmosfeer is veel compacter en daarom moeilijk te detecteren. Uit de Webb-gegevens blijkt dat de planeet een paar honderd graden warmer is dan de aarde, dus als er wolken worden gedetecteerd, zou dat erop kunnen wijzen dat LHS 475 b meer wegheeft van Venus, die een CO2-atmosfeer heeft en voortdurend in dikke wolken is gehuld. De onderzoekers hebben ook bevestigd dat de planeet in slechts twee dagen een rondje om zijn ster draait. Hoewel LHS 475 b dus veel dichter bij zijn ster staat dan de binnenste planeet van ons eigenzonnestelsel, is zijn rode dwergster ruim twee keer minder heet dan onze zon. Daarom verwachten de wetenschappers dat hij toch een atmosfeer kan hebben. LHS 475 b staat relatief dichtbij, op slechts 41 lichtjaar afstand, in het zuidelijke sterrenbeeld Octant. (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Webb Confirms Its First Exoplanet
Door in een bekende sterrenhoop in de Kleine Magelhaense Wolk te kijken, heeft het NIRCam-instrument van de Webb-ruimtetelescoop veel nieuwe, nooit eerder geziene kernen van stervorming blootgelegd. Bovendien zijn op de opname nieuwe structuren te zien die een venster bieden op de sterren die zich daarbinnen voeden. NGC 346 bevindt zich in de Kleine Magelhaense Wolk, een dwergsterrenstelsel dicht bij onze Melkweg. De Kleine Magelhaense Wolk bevat minder elementen zwaarder dan waterstof en helium dan ons Melkwegstelsel. Omdat stof in de ruimte voornamelijk uit zware elementen bestaan, was de verwachting dat hier weinig stof zou zijn. Maar het tegendeel blijkt waar. Astronomen onderzochten NGC 346 omdat de omstandigheden en de hoeveelheid zware elementen daar lijken op die in sterrenstelsels van miljarden jaren geleden, tijdens een periode in het heelal toen de vorming van nieuwe sterren haar hoogtepunt bereikte. Deze periode wordt ook wel de ‘kosmische middag’ genoemd. ‘Tijdens de kosmische middag zou een sterrenstelsel niet één NGC 346 hebben, zoals de Kleine Magelhaense Wolk nu, maar duizenden stervormingsgebieden als deze,’ aldus Margaret Meixner, hoofd van het onderzoeksteam. Door protosterren waar te nemen die zich nog aan het vormen zijn, kunnen astronomen te weten komen of het stervormingsproces in de Kleine Magelhaense Wolk anders verloopt dan in ons eigen Melkwegstelsel. Eerdere infraroodstudies van NGC 346 waren gericht op protosterren die zwaarder zijn dan ongeveer vijf tot acht zonsmassa’s. Met Webb kunnen ook kleinere sterren-in-wording worden bekeken. Tijdens hun vorming verzamelen sterren gas en stof uit de hen omringende moleculaire gaswolk. Daarbij ontstaan de lintvormige structuren die op de Webb-opname te zien zijn. Het materiaal verzamelt zich uiteindelijk in een zogeheten accretieschijf die de centrale protoster voedt. Astronomen hadden rond protosterren in NGC 346 al gas ontdekt, maar met Webb is voor het eerst ook stof in deze schijven waargenomen. Deze resultaten zijn op 11 januari gepresenteerd tijdens een persconferentie op de 241ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle (VS). (EE)
Meer informatie:
→ NASA’s Webb Uncovers Star Formation in Cluster’s Dusty Ribbons
Een team van onderzoekers onder leiding van Burçin Mutlu-Pakdil, thans verbonden aan Dartmouth College (VS), heeft drie uiterst lichtzwakke verre sterrenstelsels ontdekt. Het onderzoek van zulke ‘ultra-zwakke dwergstelsels, kan wetenschappers helpen universele modellen te ontwikkelen voor de vorming van de oudste sterrenstelsels in het heelal. De ontdekking is vandaag bekendgemaakt op de 241e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle en gepubliceerd in The Astrophysical Journal. De drie ultra-zwakke dwergstelsels die Mutlu-Pakdil en haar team hebben ontdekt behoren tot de zwakste stelsels die ooit buiten de Lokale Groep – de verzameling sterrenstelsels waar ons Melkwegstelsel en het Andromedastelsel deel van uitmaken – zijn aangetroffen. Het drietal bevindt zich op ongeveer 11,4 miljoen lichtjaar van de aarde en is naar schatting 12 miljard jaar oud. Bijna al hun sterren zijn vroeg in de geschiedenis van het heelal gevormd. De sterrenstelsels zijn de eerste ultra-zwakke dwergen die zijn aangetroffen bij een relatief ver spiraalstelsel van ongeveer dezelfde massa als ons Melkwegstelsel. Ze draaien om een sterrenstelsel dat bekendstaat als NGC253, maar ook wel het Sculptorstelsel wordt genoemd (naar het sterrenbeeld waarin het vanuit de aarde gezien staat). Ondanks hun verre afkomst komen hun kenmerken overeen met die van de ultra-zwakke dwergstelsels binnen de Lokale Groep. Dit zou wetenschappers kunnen helpen om nauwkeurigere modellen van dit soort sterrenstelsels te ontwikkelen. De meeste bekende voorbeelden van ultra-zwakke dwergstelsels bevinden zich binnen de Lokale Groep, maar het is denkbaar dat het ontstaan en de ontwikkeling van zulke stelsels mede worden bepaald door hun omgeving. Daarom weten we eigenlijk nog niet hoe ‘normaal’ de ultra-zwakke dwergstelsels van de Lokale Groep zijn. Ultra-zwakke dwergstelsels zijn de minst heldere en minst chemisch geëvolueerde sterrenstelsels die we kennen. Toch worden ze van alle sterrenstelsels het meest gedomineerd door donkere materie – de mysterieuze vorm van materie waarvan gedacht wordt dat deze het grootste deel van het heelal uitmaakt. Om deze redenen beschouwen astronomen ultra-zwakke dwergstelsels als ongerepte ‘fossielen’ van het vroege heelal. Ze zouden het meest geschikt zijn om de samenstelling van het heelal en de vorming van de eerste sterrenstelsels te bestuderen. (EE)
Meer informatie:
→ Discovery of three faint, distant galaxies may expand knowledge of early universe
Vandaag, tijdens de 241e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle (VS), presenteert een team onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Washington de resultaten van de zogeheten PHATTER-survey – een onderzoek dat voor het eerst een gedetailleerd beeld geeft van de diverse sterrenpopulaties in het Driehoekstelsel. De wetenschappers hebben ontdekt dat de jongste sterren en de oudste sterren in dit satellietstelsel – een naaste metgezel van het veel grotere Andromedastelsel – zeer verschillend zijn georganiseerd. Dat is verrassend, want bij veel sterrenstelsels, zoals het Melkwegstelsel en het Andromedastelsel, zijn de sterren ongeveer gelijk verdeeld, ongeacht hun leeftijd. Met een diameter van ongeveer 61.000 lichtjaar is het Driehoekstelsel het op twee na grootste sterrenstelsel in onze Lokale Groep. Op beelden met een lagere resolutie vertoont het een ‘vlokkerige’ structuur, met veel kleine spiraalarmen die uitstralen vanuit een duidelijk gedefinieerd centrum. Voor het PHATTER-onderzoek heeft de Hubble-ruimtetelescoop in de loop van meer dan een jaar honderden detailrijke opnamen gemaakt van verschillende delen van het Driehoekstelsel. Het team heeft deze beelden samengevoegd tot een foto waarop voor het eerst afzonderlijke sterren in een groot deel van het centrum van het stelsel te zien zijn. Dankzij de diverse filters waarmee de Hubble-ruimtetelescoop is uitgerust konden de onderzoekers deze sterren ook naar leeftijd onderscheiden. De verdeling van jongere, zware sterren – die van minder dan 1 miljard jaar oud –blijkt ongeveer overeen te komen met het ‘vlokkerige’ patroon waar het Driehoekstelsel zo bekend om staat. Maar de oudere, rodere sterren zijn heel anders verdeeld: twee spiraalarmen die ontspringen aan een rechthoekige balk in het centrum van het stelsel. Het onderzoeksteam weet niet waarom de jonge en de oude sterren in het Driehoekstelsel zo verschillend zijn verdeeld. Satellietstelsels vormen een bont gezelschap en er resteren nog veel vragen over hun vorming en evolutie. Ze vertonen uiteenlopende vormen, die mogelijk het gevolg zijn van interacties met hun moederstelsel. Het grootste satellietstelsel van ons Melkwegstelsel bijvoorbeeld – de Grote Magelhaense Wolk – is qua omvang en massa vergelijkbaar met het Driehoekstelsel, maar heeft een onregelmatige bolvorm, die het gevolg is van de nabijheid van ons eigen stelsel. De analyse van de PHATTER-survey moet duidelijkheid geven over hoe dit soort sterrenstelsels ontstaan en hoe zij door hun grotere buren worden beïnvloed. Het team is van plan deze eerste bevindingen navolging te geven door de geschiedenis van de stervorming in het Driehoekstelsel uit te pluizen, en de verschillende delen van het stelsel met elkaar te vergelijken. (EE)
Meer informatie:
→ Old and new stars paint very different pictures of the Triangulum Galaxy
Astronomen van het Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) hebben een unieke kaart gepresenteerd die een antwoord kan geven op tientallen jaren oude vragen over het ontstaan van sterren en de invloed van magnetische velden in de kosmos. De kaart toont de magnetische veldstructuur van de Lokale bel – een reusachtige, duizend lichtjaar grote holte in de ruimte rond onze zon. Ons Melkwegstelsel zit vol met zulke 'superbellen', die zijn ontstaan door de hevige explosies van zware sterren. Deze zogeheten supernova’s vegen gas en stof – de grondstof voor de vorming van nieuwe sterren en planeten – naar de randen van de bellen. Onze kennis over de superbellen is nog erg onvolledig. Met de nieuwe 3D-kaart van de magnetische velden ter plaatse beschikken astronomen nu over nieuwe informatie die de evolutie van superbellen en hun effecten op stervorming en op sterrenstelsels als geheel beter kan verklaren. De Lokale bel is een hot topic in de astrofysica geworden, omdat het de superbel is waarin de zon en ons zonnestelsel zich nu bevinden. In 2020 werd de ruimtelijke geometrie ervan in grote lijnen in kaart gebracht door Griekse en Franse onderzoekers. Een jaar later werd aangetoond dat het oppervlak van de Lokale Bel de bron is van alle nabije, jonge sterren. Deze onderzoeken en de nieuwe driedimensionale kaart van het magnetische veld zijn deels gebaseerd op gegevens van de Europese ruimtetelescoop Gaia, die de posities en bewegingen van grote aantallen sterren meet, maar tevens lokale concentraties van kosmisch stof in kaart brengt en daarmee globaal ook de begrenzingen van de Lokale bel. Deze gegevens zijn nu gecombineerd met die van Planck, een andere Europese ruimtetelescoop, die tussen 2009 en 2013 metingen deed van de zogeheten kosmische achtergrondstraling, en daarbij eveneens stof in de Melkweg opspoorde. Daarbij ging het met name om waarnemingen van gepolariseerd licht, dat wil zeggen: licht dat in een bepaalde richting trilt. Deze polarisatie wordt veroorzaakt door magnetisch uitgelijnde stofdeeltjes in de ruimte. De uitlijning van het stof verraadt op zijn beurt de oriëntatie van het magnetisch veld dat op de stofdeeltjes inwerkt. Door de magnetische veldlijnen op deze manier in kaart te brengen, konden de onderzoekers een tweedimensionale kaart van het magnetische veld maken: de projectie ervan op de hemel zoals we die vanaf de aarde waarnemen. Om deze kaart in drie ruimtelijke dimensies om te zetten, gingen de onderzoekers uit van twee belangrijke veronderstellingen: ten eerste dat het grootste deel van het interstellaire stof dat de waargenomen polarisatie veroorzaakt zich aan het oppervlak van de Lokale bel bevindt, en ten tweede dat de theorieën die voorspellen dat het magnetische veld naar de rand van de bel wordt ‘geveegd’ terwijl deze uitdijt, juist zijn. Het onderzoeksteam heeft de resulterende kaart vervolgens vergeleken met structuren die langs de buitengrenzen van de Lokale bel te vinden zijn, waaronder het bekende stervormingsgebied in het sterrenbeeld Orion. Bij vervolgonderzoek zullen ook de verbanden tussen de magnetische velden en deze en andere structuren onder de loep worden genomen. De nieuwe bevindingen zijn vandaag door Theo O'Neill van de Universiteit van Virginia (VS) gepresenteerd tijdens de 241ste halfjaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society, die deze week in Seattle wordt gehouden. (EE)
Meer informatie:
→ Cosmic Superbubble’s Magnetic Field Charted in 3D for the First Time
Met een zender die minder vermogen heeft dan een magnetron heeft een team van wetenschappers en ingenieurs de detailrijkste radarbeelden van de maan gemaakt die ooit vanaf de aarde zijn vergaard. Dit maakt de weg vrij voor een volgende generatie radarsystemen om planeten, manen en planetoïden in het zonnestelsel te bestuderen. De radarzender met een maximaal vermogen van 700 watt bij 13,9 GHz werd getest op de Green Bank Telescope, de grootste volledig bestuurbare radiotelescoop te wereld. Deze radiotelescoop zond radiogolven naar het maanoppervlak, en de ‘echo’s’ daarvan werden ontvangen met tien 25-meter antennes van de Very Long Baseline Array (VLBA). Met deze opstelling werd een opname van de maankrater Tycho gemaakt met een resolutie van vijf meter. Als volgende zal een planetaire radar van 500 kilowatt voor de Green Bank Telescope worden gebouwd, waarbij de VLBA en de toekomstige Next Generation Very Large Array als ontvangers worden gebruikt. Met deze kunnen nog detailrijkere radarbeelden worden gemaakt. Een systeem als dit kan ook worden gebruikt voor het volgen van planetoïden die op ramkoers liggen met de aarde. Tijdens de tests lukte het om een planetoïde op 2,1 miljoen kilometer afstand op te sporen – meer dan vijf keer de afstand aarde-maan. (EE)
Meer informatie:
→ Planetary Defense & Science Will Advance With New Radar on Green Bank Telescope
Gegevens van NASA’s Parker Solar Probe en diverse andere telescopen – zowel in de ruimte als op aarde – hebben belangrijke nieuwe aanwijzingen opgeleverd over de oorsprong van de zonnewind – de aanhoudende stroom aan geladen deeltjes die de zon uitzendt. De diverse waarnemingen tonen aan dat de zonnewind grotendeels wordt aangedreven door kleine jets aan de basis van de corona – de buitenste atmosfeer van de zon. Deze ontdekking helpt wetenschappers begrijpen hoe de zonnewind wordt verhit en versneld. De zonnewind, die bestaat uit elektronen, protonen en zwaardere ionen, raast met een snelheid van ongeveer anderhalf miljoen kilometer per uur door het zonnestelsel. Wanneer deze deeltjeswind op het magnetische veld van de aarde stuit, kunnen er op onze planeet spectaculaire poollichten optreden. Maar ook kunnen er storingen ontstaan in GPS- en communicatiesystemen. Meestal is de zonnewind een vrij constante bries. Tot nu toe zochten wetenschappers de oorzaak ervan daarom bij een stabiele bron in de zon. De nieuwe bevindingen – geaccepteerd voor publicatie in The Astrophysical Journal en als preprint te vinden op ArXiv – tonen echter aan dat de zonnewind grotendeels van energie en brandstof wordt voorzien door afzonderlijke jetlets die met tussenpozen uitbarsten in het onderste deel van de corona. Hoewel elke jetlet relatief klein is –slechts enkele honderden kilometers lang – laten berekeningen zien dat hun gezamenlijke energie en massa toereikend kan zijn om de zonnewind aan te drijven. De ontdekking impliceert dat de zonnewind waarschijnlijk vrijkomt in stukjes en beetjes, die uiteindelijk aanzwellen tot een gestage stroom van deeltjes. Van jetlets, die meer dan tien jaar geleden voor het eerst werden waargenomen, is bekend dat zij worden veroorzaakt door een proces dat magnetische reconnectie wordt genoemd. Dit proces treedt op wanneer magnetische veldlijnen in elkaar verstrikt raken en zich explosief hergroeperen. De nieuwe waarnemingen laten zien dat de jetlets onderin de corona verspreid over de hele zon voorkomen. Dit maakt ze tot een plausibele oorzaak van de constante zonnewind, in tegenstelling tot andere verschijnselen die in de loop van de 11-jarige activiteitscyclus van de zon toe- en afnemen, zoals zonnevlammen en coronale massa-ejecties. (EE)
Meer informatie:
→ NASA Missions Find ‘Jetlets’ Could Power the Solar Wind
Astronomen van Northwestern University en de Universiteit van Californië te San Diego (VS) hebben de krapste lichte dubbelster ontdekt die ooit is waargenomen. De twee sterren zitten zo dicht op elkaar dat ze er minder dan een aardse dag over doen om één keer om elkaar te wentelen. Hun omlooptijd bedraagt slechts 20,5 uur. De ontdekking, onder leiding van Chih-Chun Hsu van Northwestern University, is vandaag gepresenteerd tijdens de halfjaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle. De dubbelster, met de aanduiding LP 413-53AB, bestaat uit twee ultrakoele dwergsterren – een klasse van lichte sterren die zo’n lage temperatuur hebben, dat ze hun licht voornamelijk in het infrarood uitzenden. Sterren van dit type, die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog, behoren tot de meest voorkomende sterren in het heelal. Tot nu toe kenden astronomen slechts drie voorbeelden van zo’n ultrakoel dubbelstersysteem, die alledrie relatief jong zijn – maximaal 40 miljoen jaar. LP 413-53AB daarentegen is naar schatting miljarden jaren oud, en daarmee van vergelijkbare leeftijd als onze zon. Hsu en zijn team ontdekten de opmerkelijk dubbelster bij een analyse van gearchiveerde telescoopdata. Hsu ontwikkelde een algoritme dat een ster kan modelleren op basis van diens spectrale gegevens. Door het lichtspectrum van een ster te onderzoeken, kunnen astronomen diens chemische samenstelling, temperatuur, massa en rotatie bepalen. Deze analyse levert ook de beweging van de ster naar en van de waarnemer, de zogeheten radiale snelheid, op. Bij het onderzoek van de spectrale gegevens van LP 413-53AB viel Hsu iets vreemds op. Tijdens de eerste waarnemingen stonden de beide sterren vanaf de aarde gezien ongeveer op één lijn, waardoor hun spectraallijnen elkaar overlapten. Hierdoor dacht Hsu dat het om één ster ging. Maar na een tijdje waren dubbele spectraallijnen te zien – een teken dat het om twee sterren ging die een stukje in hun baan waren opgeschoven. Toen dat eenmaal duidelijk was, nam Hsu LP 413-53AB vorig jaar diverse keren waar met de grote telescopen van de Keck-sterrenwacht op Hawaï. Tijdens deze waarnemingen waren al binnen enkele minuten veranderingen te zien in het spectrum van de ster. Daarmee was het vermoeden bevestigd dat het om een uiterst compacte dubbelster moest gaan. Volgens de astronomen is de afstand tussen beide sterren honderd keer zo klein als de afstand tussen zon en aarde. Ze vermoeden dat dit niet altijd zo is geweest, omdat de sterren in hun prille jeugd een veel grotere omvang moeten hebben gehad. Dat wijst erop dat de twee sterren naar elkaar toe zijn gemigreerd. Mogelijk is dat geleidelijk gebeurd, maar het is ook denkbaar dat ze deel hebben uitgemaakt van een drievoudig stersysteem, en naar elkaar toe zijn gedreven door de ontsnapping van hun metgezel. (EE)
Meer informatie:
→ Ultracool dwarf binary stars break records
Een internationaal onderzoeksteam, onder wie wetenschappers van het Instituto de Astrofísica de Canarias, heeft het primitieve karakter kunnen bevestigen van een oude ster in ons Melkwegstelsel (Astronomy & Astrophysics, 10 januari). Sterren die heel weinig ‘metalen’ bevatten – de term die astronomen gebruiken voor alle elementen zwaarder dan helium – worden beschouwd als de oudste sterren in het heelal. Ze zijn waarschijnlijk slechts enkele honderden miljoenen jaren na de oerknal gevormd. De nu onderzochte ster, met de aanduiding SMSS1605-1443, werd in 2018 ontdekt. Uit zijn chemische samenstelling, en met name zijn uitzonderlijk lage ijzergehalte, kon toen al worden afgeleid dat het een van de oudste sterren in de Melkweg moest zijn. Maar verder was nog niet veel over hem bekend. Dankzij de gezamenlijke inspanningen van diverse Europese onderzoeksteams en de inzet van de ESPRESSO-spectrograaf van de Very Large Telescope van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili, weten we nu meer over SMSS1605-1443. Zo is gebleken dat het niet om één ster gaat, maar verrassend genoeg om een dubbelster. Aangenomen wordt dat dubbelsterren in dit vroege kosmische tijdperk relatief schaars waren. Dat het om een dubbelster gaat volgt uit de ontdekking dat de ster kleine, regelmatige snelheidsvariaties vertoont. Daaruit leiden de onderzoekers af dat SMSS1605-1443 uit twee om elkaar wentelende sterren bestaat. Hoe de tweede ster eruitziet is onduidelijk: die is niet rechtstreeks waarneembaar en verraadt zijn bestaan alleen doordat hij SMSS1605-1443 aan het ‘schommelen’ brengt. Aangenomen wordt dat primitieve sterren als deze zijn ontstaan uit materiaal dat in het inwendige van de eerste, zeer zware sterren in het heelal heeft gezeten, en is vrijgekomen bij supernova-explosies die tijdens de vorming van het Melkwegstelsel hebben plaatsgevonden. Als gevolg daarvan bevatten deze ‘levende fossielen’ weinig ijzer, maar juist relatief veel koolstof. (EE)
Meer informatie:
→ Astronomers find the origin of one of the oldest stars in the Milky Way
Astronomen hebben een intense uitbarsting van radiogolven, afkomstig van een nabijgelegen sterrenstelsel, gebruikt om de halo van gas rondom ons eigen Melkwegstelsel te onderzoeken. De wetenschappers bestudeerden de manier waarop het licht van deze zogeheten snelle radioflits zich verspreidde toen het vanuit de diepe ruimte naar ons Melkwegstelsel reisde. Op die manier hebben ze een schatting kunnen maken van de hoeveelheid materie die zich in de halo bevindt – ongeveer zoals je met een zaklamp door mist kunt schijnen om te zien hoe dicht deze is. Hoe meer materie er aanwezig is, des te meer wordt het licht verspreid. Uit de resultaten, die zijn gepresenteerd op de halfjaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society die deze week in Seattle (VS) wordt gehouden, blijkt dat ons sterrenstelsel aanzienlijk minder baryonische materie – de soort materie waaruit sterren, planeten en wijzelf bestaan – bevat dan verwacht. Dit ondersteunt dan weer theorieën die stellen dat veel materie uit sterrenstelsels wordt weggeblazen door sterke stellaire winden, exploderende sterren en actieve superzware zwarte gaten. De nieuwe bevindingen, die voor publicatie zijn ingediend bij The Astrophysical Journal, maken deel uit van een hele reeks van nieuwe resultaten van de Deep Synoptic Array (DSA), een opstelling van radioschotels in de hooggelegen woestijn van het Owens Valley Radio Observatory, ten oosten van het Sierra Nevada-gebergte in Californië. Het doel van de DSA is het ontdekken en bestuderen van snelle radioflitsen, die doorgaans diep in de kosmos ontstaan. Een van de uitdagingen bij het onderzoek van snelle radioflitsen is het herleiden van hun plaats van oorsprong. Door te weten waar de radioflitsen vandaan komen, kunnen astronomen bepalen wat de intense kosmische flitsen veroorzaakt. Het bepalen van hun locatie is ook essentieel voor het gebruik van radioflitsen om te onderzoeken hoe de baryonische materie over het heelal is verdeeld. Eerder onderzoek heeft erop gewezen dat snelle radioflitsen afkomstig kunnen zijn van zogeheten magnetars – de compacte, sterk magnetische restanten van zware sterren die als supernova zijn geëxplodeerd. Zo is in 2020 met verschillende telescopen een magnetar op heterdaad betrapt toen deze een heldere radioflits op ons sterrenstelsel ‘afvuurde’. Nieuwe waarnemingen van de DSA laten echter zien dat snelle radioflitsen afkomstig zijn van een divers scala van sterrenstelsels, waaronder oude stelsels die deel uitmaken van rijke clusters. Dit suggereert dat als magnetars inderdaad de bronnen van snelle radioflitsen zijn, zij op verschillende, mogelijk onverwachte manieren ontstaan. (EE)
Meer informatie:
→ Cosmic Burst Probes Milky Way’s Halo
