8 februari 2012

Tatataratáááá, de allereerste supernova van 2012: SN 2012A

SN 2012A in NGC 3239, gefotografeerd door Adam Block

Mag ik jullie even voorstellen, de allereerste supernova die ontdekt is in 2012: Supernova 2012A. De geëxplodeerde ster – ooit een massieve ster, die na een kort maar heftig leven een type IIP supernova produceerde – bevindt zich in het sterrenstelsel NGC 3239 in het sterrenbeeld Leeuw en de ontdekkers ervan zijn B. Moore, Jack Newton en Tim Puckett, die ‘m op 7 januari vonden. Adam Block van het Mount Lemmon SkyCenter wist SN 2012A te vereeuwigen en dat leverde de hiernaast staande prachtige foto op. Je zou wellicht denken dat die ster een tikkeltje boven de supernova veel helderder is en dat dát de supernova moet zijn, maar dat is visueel bedrog. Die heldere ster is namelijk een voorgrondster in ons eigen Melkwegstelsel, die zich toevallig juist voor NGC 3239 bevindt. Dat stelsel zelf ligt ongeveer 25 miljoen lichtjaar ver weg en vanwege z’n grillige vorm wordt het een onregelmatig sterrenstelsel genoemd, waarbij je met weinig fantasie kan zien dat er feitelijk sprake is van een botsing van twee sterrenstelsels. Supernova krijgen allemaal een catalogusnaam bestaande uit het jaartal en dan een letter van het alfabet. Op dit moment zijn we al aanbeland bij SN 2012P - eh… sorry, is inmiddels SN 2012Q, lees ik net :-) – en je kan je voorstellen dat we in dat tempo binnen een week door het hele alfabet heen zijn. In dat geval gaat men verder met twee letters, dus eerst SN 2012aa, dan SN 2012ab, enzovoorts.  In 2011 kwam men tot SN 2011jy, dus reken zelf dan maar uit hoeveel men er toen ontdekt heeft. :bron: Bron: Bad Astronomy + Recente supernovae.

Nobelprijswinnaar Perlmutter over supernovae, donkere energie en het versneld uitdijende heelal

Op 4 oktober vorig jaar wonnen de Amerikanen Saul Perlmutter en Adam Riess en de Australiër Brian Schmidt de Nobelprijs voor de Natuurkunde voor hun onderzoek aan supernovae en de daaropvolgende vondst van de donkere energie. Van Perlmutter – de leider van het Supernova Cosmology Project - kwam ik de volgende bijna een uur durende video tegen, waarin hij spreekt over supernovae, donkere energie en het versneld uitdijende heelal. De eerste zesenhalve minuut van de video kan je overslaan, want dat zijn wat inleidende woorden van de Amerikaanse staatssecretaris voor energiezaken, Steven Chu, die ook ooit dezelfde prijs won voor ‘de ontwikkeling van methoden om atomen af te koelen en te vangen met laserlicht’. Afijn, geniet van deze boeiende video.

De tip voor de video kwam binnen via:

[Video] "Supernovae, Dark Energy, and the Accelerating Universe": lecture by S. Perlmutter, Physics Nobel Prize 2011 > http://t.co/n0W1f2Tg
@astroparticle
astroparticle

Hubble ontdekt op recordafstand Supernova Primo

De door Hubble ontdekte supernova Primo

Met de Hubble ruimtetelescoop heeft men op een afstand van maar liefst 9 miljard lichtjaar een supernova ontdekt. De supernova werd voor het eerst opgemerkt op 10 oktober 2010 en hij verscheen in een gebied dat eerder door Hubble in kaart werd gebracht in het kader van de Hubble Ultra Deep Field, een piepklein stukje hemel (Ø 2,4 boogminuten), gefotografeerd in het sterrenbeeld Oven (Fornax). De supernova, die als troetelnaam Primo kreeg, werd ontdekt in het kader van het CANDELS+CLASH Supernova Project1, en de afstand kon worden bevestigd door spectroscopische waarnemingen gedaan met Hubble’s Wide Field Camera 3 (WFC3). De verschuiving van de lijnen in het spectrum leverde een afstand van maar liefst 9 miljard lichtjaar op, een record voor een ‘spectroscopisch bevestigde’ supernova. De recordhouder blijkt een type Ia supernova te zijn, eentje die ontstaat als een witte dwergster een kritische massa (1,44 zonmassa, de Chandrasekharlimiet) overschrijdt doordat een nabije compagnon massa afstaat aan de dwergster. Dit type supernovae zijn op zichzelf goede afstandsindicatoren, vanwege hun vaste absolute helderheid tijdens hun maximum. Er zijn ook type Ia supernova verder weg dan supernova Primo ontdekt, maar die konden wegens hun afstand nooit spectroscopisch bevestigd worden. Met onderzoek aan dergelijke zeer ver weg gelegen supernovae hopen sterrenkundigen twee dingen te leren: wat is de frequentie waarmee witte dwergen in het vroege heelal explodeerden tot supernova: is die frequentie gelijk aan de hedendaagse frequentie of is er verschil? En ten tweede: hoe sterk was toen de donkere energie, de mysterieuze kracht die ruim driekwart van het gehele heelal vult en die zorgt voor een versnelde expansie van het heelal. Het nieuws over de ontdekking van supernova Priomo werd vandaag – hoe kan het ook anders – bekend gemaakt op de 219e bijeenkomst van de American Astronomical Society meeting in Austin, Texas. :bron: Bron: NASA.

Noot:
  1. CANDELS is de Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey en CLASH is de Cluster Lensing and Supernova Survey, ja ja leuke afkortingen van die sterrenkundigen. []

Ook Hubble slaagt er niet in de ‘voeder’ van Supernova 2011fe te vinden

SN 2011fe in M101

Op 24 augustus 2011 werd in het sterrenstelsel M101 in Grote Beer een supernova ontdekt, SN 2011fe genaamd, de meest nabije supernova sinds supernova 1987A. De afstand tot M101 bedraagt slechts 21 miljoen lichtjaar, voor sterrenkundigen in de achtertuin van hun observatorium, ideaal om deze supernova van type Ia te bestuderen. Volgens het meest gangbare model ontstaat zo’n supernova als een witte dwerg – da’s een compacte ster met de massa van de zon, gepropt in een volume van de aarde – door de nabijheid van een rode reuzenster massa aantrekt en daardoor zwaarder wordt. Als de witte dwerg op een gegeven moment de beroemde Chandrasekharlimiet van 1,4 zonmassa overschrijdt – haha, da’s de term die Jan en ik vrijdag nog in onze Astrokwis gebruiken, maar dit even terzijde – dan zegt die witte dwerg kaboem en knalt ‘ie met inbegrip van z’n buurman compleet uit elkaar. Wat sterrenkundigen sinds 24 augustus ’11 proberen is om meer te weten te komen over dat dubbelsterssysteem, welke aanleiding gaf tot SN 2011fe. De witte dwerg hoef je op foto’s gemaakt voor 24-08-11 niet te zoeken, want die is te klein. Maar een rode reus – de ‘voeder’ – is wel zichtbaar, zelfs op 21 miljoen lichtjaar afstand. In september deed men dat met de Spitzer infrarood-ruimtetelescoop en die zag niets bijzonders op de plek waar later de supernova verscheen. En nu blijkt dat ook Hubble – eh… zelfs Hubble moet je eigenlijk zeggen – niets heeft gevonden op die plek. Betekent dus dat men naar alternatieve scenario’s moet gaan kijken: bijvoorbeeld met een kleinere compagnon dan een rode reus van de witte dwerg, zoals een op de zon lijkende ster, of twee witte dwergen die tegen elkaar knallen. Kortom, werk aan de winkel voor de dames en heren theoretici. :bron: Bron: Universe Today.

Supernova in M101 geeft meer inzicht in ontstaan type Ia supernovae

SN 2011fe in M101

Dankzij waarnemingen aan supernova SN 2011fe, die op 24 augustus 2011 in het spiraalsterrenstelsel M101 in Grote Beer werd ontdekt, zijn sterrenkundigen veel te weten gekomen over dit type supernovae. Uit de karakteristieken van de lichtcurve van SN 2011fe kon men al snel afleiden dat we te maken hebben met een type Ia supernova, een variant waarvan men al decennia vermoed dat de oorzaak ervan ligt in een dubbelstersysteem waarin in ieder geval één component een witte dwerg is. Als die dwergster door materiaal van de andere component te zwaar wordt en een kritische massagrens overschrijdt treedt een thermonucleaire explosie op en knalt de compacte ster uit elkaar. Probleem was eigenlijk dat men niet wist wat die andere component is: een andere witte dwerg of een reuzenster? Omdat SN 2011fe in het nabije stelsel M101 plaatsvond – met een afstand van ‘slechts’ 21 miljoen lichtjaar de meest nabije type Ia supernova sinds 1986 – konden de sterrenkundigen het exacte tijdstip van de explosie bepalen, met een onzekerheid van slechts 20 minuten. Onder leiding van Peter Nugent (Berkeley National Laboratory) heeft men alle waarnemingen aan SN 2011fe onderzocht en daaruit kon men afleiden dat de bron van de explosie een witte dwerg moet zijn, bestaande uit koolstof en zuurstof. Met een snelheid van 16.000 km per seconde – in sommige gevallen zelfs 20.000 km/s – werden die elementen na de explosie uitgestoten. De sterkte van de lichtkracht maakte duidelijk dat de compagnon van de dwerg geen reus en ook geen witte dwerg kon zijn, maar een op de zon lijkende ster. En dat is voor het eerst dat men op basis van waarnemingen meer te weten kon komen over het systeem dat een type Ia supernova veroorzaakte. Meer info over SN 2011fe kan je vinden in twee wetenschappelijke artikelen: deze en deze. :bron: Bron: Berkeley.

Helemaal groovy-psychedelisch, dat restant van Tycho’s supernova

Het restant van Tycho's supernova

Nee, wat je hiernaast ziet is geen lichteffect uit een psychedelische show van Pink Floyd, in de tijd dat ze nog in de UFO club in Londen speelden. Het is het restant van een supernova, een exploderende ster die in november 1572 aan de hemel verscheen en die uitvoerig door de Deen Tycho Brahe werd beschreven, de laatste grote sterrenkundige uit het pre-telescooptijdperk -die in 1610 werd ingeluid door Galileo Galileï. De supernovae – nova stella door Brahe genoemd – bleef 15 maanden zichtbaar. De foto is een mix van allerlei soorten straling en het meest opvallende is die paarse waaier, links van het uitdijende restant. Dat is de gammastraling, die in beeld is gebracht door NASA’s Fermi satelliet en dan met name diens Large Area Telescope (LAT). Het onderzoek aan dat restant, welke zich ongeveer 10.000 lichtjaar van ons vandaan bevindt, is van belang voor sterrenkundigen omdat het helderheid geeft over het ontstaan van kosmische straling. Dat zijn voornamelijk protonen die barstensvol energie zitten en die – zo vermoed men – door zo’n supernova met bijna de lichtsnelheid worden uitgestoten. Die protonen zijn net biljartballen, die overal tegenaan ketsen en zo vaak van richting veranderen, ook mede onder invloed van de sterke magnetische velden, dat als ze bij de aarde aangekomen de exacte locatie van hun oorspronkelijke bron niet meer te reconstrueren valt. Maar wat wel te reconstrueren valt is dat als zo’n proton vlakbij het restant tegen een ‘gewoon’ traag bewegend proton botst, bijvoorbeeld eentje uit een nabije gas- of stofwolk, dat er dan iets interessants gebeurt: de twee protonen gaan na de botsing ieder een bepaalde richting uit, daarbij een pion producerend, een instabiel deeltje dat 14% van de massa van het proton heeft. In ongeveer 10 miljoenste van een miljardste van een seconde – héél snel knipperen met je ogen – valt zo’n pion uit in twee gammafotonen, fotonen met zeer veel energie. En die fotonen hebben veel minder last van dat ketsen en botsen, die gaan over het algemeen linea recta vooruit, in dit geval bij de LAT van Fermi uitkomend. En zodoende biedt dat onderzoek een inkijkje in het ontstaan van die kosmische straling. Meer info over het onderzoek vind je in dit wetenschappelijke artikel. :bron: Bron: NASA.

Tandpasta hebben we te danken aan neutrino’s en supernovae

Waar komt de tandpasta vandaan?

Heerlijk om zo op de zondagmorgen bij een kopje koffie te lezen: de blog van Elisabeth Lovegrove over nucleosynthese, het ontstaan van de elementen. Die elementen vinden we keurig gerangschikt in de Periodieke Tabel en wij, de aarde, de andere planeten, de sterren, de gas- en stofnevels en noem maar op bestaan er uit. Nucleosynthese bestaat in feite uit twee gedeelten: het ontstaan van de lichtste elementen tijdens de oerknal en van de zwaardere elementen in sterren. Die eerste wordt de Oerknal Nucleosynthese genoemd, waarbij in de eerste minuten na de oerknal – waarmee 13,7 miljard jaar geleden het heelal ontstond – waterstof, helium, deuterium, tritium en lithium ontstonden. De vorming van de zwaardere elementen, door sterrenkundigen ‘metalen’ genoemd, wordt nucleosynthese genoemd en die vond pas plaats vanaf 200 miljoen jaar na de oerknal, toen de eerste sterren verschenen. En die vindt vandaag de dag nog steeds plaats, want in de kernen van sterren worden nog steeds nieuwe elementen gevormd, zoals in onze zon met de waterstofverbranding tot helium ook het geval is. Bij de nucleosynthese moet je feitelijk weer twee varianten onderscheiden: de vorming van elementen in ‘gewone’ sterren, waarbij elementen tot en met ijzer kunnen ontstaan, en de vorming van de elementen zwaarder dan ijzer in supernovae1. De eerste variant werd in 1957 voor het eerst beschreven door het viertal Margaret en Geoffrey Burbidge, William Fowler en Fred Hoyle, kortweg aangeduid als B²FH, in dit beroemd geworden artikel: Synthesis of the Elements in Stars. De details zal ik jullie besparen, maar interessant is wel om het ontstaan van enkele isotopen uit de Periodieke Tabel te noemen. Het gaat om enkele bijzondere elementen zoals anthanum, tantalum en fluorine, die ontstaan door een speciaal proces dat neutrino afsplitsing of het neutrino proces wordt genoemd. In de extreme omstandigheden van een supernova kan een neutrino een atoomkern raken, waarbij een ‘splinter’ van de kern wordt afgestoten. Zo kan een neutrino een neon-20 kern raken en dan vliegt er een proton als splinter weg. En wat hou je dan over: fluorine-19. En wat maken ze van fluorine, vermengd met wat silicaten en water (H2O)? Yep, tandpasta! Grappig is trouwens dat een ander klassiek artikel – in dit geval The Hydrodynamic Behavior of Supernovae Explosions uit 1966 geschreven is door Richard White en… Stirling Colgate! What’s in a name. :-D :bron: Bron: Astrobites.

Noot:
  1. Al zijn er de laatste tijd ook sterrenkundigen die suggereren dat elementen in neutronensterren kunnen ontstaan. []

Aha, NSV 11749 blijkt ook een VLTP te zijn geweest

De lichtcurves van de drie bekende VLTP's

Ja ja mensen, we zijn weer bij de afdeling cryptotitels. “NSV 11749 blijkt ook een VLTP te zijn geweest“, tsja, daar valt natuurlijk geen touw aan vast te knopen. En dan te bedenken dat we het hebben over iets dat zich meer dan honderd jaar geleden heeft afgespeeld, ergens tussen 1899 en 1914. Is dat interessant, nu anno 2011? Yep, dat is het zeker. Laat mij het even uitleggen. NSV 11749 is een ster die in 1899 plotseling op fotografische platen opdook, op een plek aan de hemel waar voor die tijd niets te zien was. In die tijd was er niemand die deze ‘nieuwe’ ster opviel, maar dat gebeurde wel in 2005 toen David Williams, lid van de American Association of Variable Star Observers (AAVSO) foto’s bestudeerde uit de Harvard College Astronomical Plate collectie, welke gemaakt waren in de periode 1885 – 1993. NSV 11749 leek op een nova, maar z’n verloop in lichtkracht was nogal grillig (zie de afbeelding, bovenste grafiek). Nu pas blijkt waar dat grillige verloop door werd veroorzaakt: er is geen sprake van een nova, maar van een zogenaamde Very Late Thermal Pulse (VLTP), vrij vertaald een zeer late thermische puls. Het gaat om een witte dwerg, een ster met een massa ongeveer gelijk aan die van de zon, gepropt in een volume ter grootte van de aarde. Bij zo’n VLTP komt waterstof uit de buitenlagen van de witte dwerg door convectie terecht in het binnenste van de ster en komt er nog een laatste stuiptrekking van waterstofverbranding. Berekeningen laten zien dat gemiddeld één keer per jaar in de Melkweg een witte dwerg z’n buitenlagen uitstoot en een planetaire nevel vormt. Slechts 10% zou daarbij een VLTP ondergaan, dus dat zou in principe iedere 10 jaar te zien moeten zijn. Er zijn op dit moment drie VLTP’s bekend: V605 Aql die in 1919 werd ontdekt, V4334 Sgr, die in 1996 werd ontdekt en naar nu dus blijkt ook NSV 11749, die in 1899 voor het eerst te zien was. Om het ingewikkeld te maken heeft men ook verschillen ontdekt in de eigenschappen van de drie VLTP’s, maar die zijn waarschijnlijk terug te voeren naar de verschillen in massa van de witte dwergen.

Over de AAVSO en novae gesproken

Gisteravond was er niet alleen een mini-ALV bij sterrenkundevereniging Chr. Huygens – een mini-algemene ledenvergadering, eentje die letterlijk en figuurlijk mini was, want hij duurde slechts tien minuten – maar er was ook een zeer enerverende presentatie door André van der Hoeven over het waarnemen van veranderlijke sterren en exoplaneten vanuit je achtertuin. In die presentatie ging het onder andere over de AAVSO, die kaarten publiceert van veranderlijke sterren, waartoe ook de novae en VLTP’s behoren. André heeft over zowel het waarnemen van veranderlijke sterren als van exoplaneten op de Astroblogs geschreven, dus voor de details verwijs ik je naar die blogs.

:bron: Bron: Universe Today.

Fermi brengt kosmische straling Cygnus X in beeld

OB-associaties in Cygnus X

Op heldere zomerse nachten is in het noordelijke sterrenbeeld Zwaan (Cygnus) de Melkweg te zien, als een oplichtende band aan de hemel. In dat deel van de Melkweg – vlakbij de heldere ster gamma Cygni – bevindt zich een gigantische hoeveelheid gas, te midden van honderden zeer zware en jonge sterren, 4500 lichtjaren van ons verwijderd. Dat gebied heet Cygnus X, niet te verwarren met de dubbelster Cygnus X-1, waarvan één component een zwart gat is. Cygnus X zal je op die zomerse nacht echter niet zien, want het enige wat we er in zichtbaar licht van zien is een donkere band, van verhullend stof. Er zijn andere golflengtes voor nodig om meer te weten te komen over Cygnus X, zoals radiostraling, waarmee het gebied in de jaren vijftig werd ontdekt. Pas hebben ze ook gammastraling afkomstig van Cygnus X gemeten, gedaan met de Large Area Telescope (LAT)  aan boord van NASA-satelliet Fermi. De gammastraling wordt veroorzaakt als kosmische straling in Cygnus X tegen het gas botst en er zeer energierijke fotonen worden geproduceerd. Die kosmische straling op haar beurt – bijna altijd protonen die bijna met de lichtsnelheid reizen – ontstaat weer door de expanderende schillen en krachtige magnetische velden van supernovae. Cygnus X is een broeinest van stervorming, hetgeen zichtbaar is in de vorm van de aanwezige OB-associaties. Dat zijn groepen van zeer massieve O- en B-sterren1 die verwant zijn aan elkaar. Eén van die associaties is Cygnus OB2, een gigantische mix van waterstofgas en piperdepiep jonge en zeer zware sterren, bij elkaar nog geen vijf miljoen jaar oud. Men heeft 65 O-sterren gevonden in Cygnus OB2 en 500 B-sterren. Een deel van de sterren is er al niet meer, want die zijn onder het Pepsi-motto live fast, die young reeds uit elkaar geknald als supernovae. Meer over Cygnus X, inclusief de door Fermi gedetecteerde gammastraling, in de volgende video:

Wil je de foto bovenaan met die twee OB-associaties en de stercluster NGC 6910, dan moet je deze versie ervan even downloaden. :bron: Bron: NASA.

 

Noot:
  1. Kijk hier even wat dat ook weer precies inhoudt. []

Sterrenkundigen maken ‘radiofoto’ van supernova in M51


Veertien dagen na de verschijning van een supernova in het nabije spiraalstelsel M51 in het sterrenbeeld Grote Beer - juni dit jaar groot nieuws – hebben sterrenkundigen van de Universiteit van Valencia deze met radiotelescopen met een ongekende resolutie weten te fotograferen. Gebruikmakend van een netwerk van radiotelescopen in Spanje, Zweden, Duitsland en Finland- waarvan de waarnemingen met de techniek van de interferometrie werden gecombineerd – wist men SN2011dh, zoals de naam van de supernova luidt, te fotograferen. De resolutie was maar liefst honderd keer groter dan wat men met de Hubble ruimtetelescoop kan bereiken. Je ziet de foto hierboven, waarbij je de supernova als een langgerekt vlekje ziet. :bron: Bron: Science Daily.

Switch to our mobile site