7 februari 2012

Chandra vindt klotsend gas in sterrenstelsel-cluster Abell 2052

klotsend gas in de cluster Abell 2052

De feestdagen komen er aan en menig wijn- of champagneglas zal dan gevuld worden met een heerlijk drankje, dat klotsend in het glas zal rondzingen. Net zo klotsend is het hete gas dat NASA’s röntgen-ruimtelescoop Chandra in de ver verwijderde cluster van sterrenstelsels genaamd Abell 2052 heeft gevonden. Die cluster ligt 480 miljoen lichtjaar van de aarde vandaan, ergens in het sterrenbeeld Slang. Het gas is gloeiend heet, gemiddeld zo’n 30 miljoen graden. Dat gas klotst heen en weer nadat de kern van de cluster lang geleden een botsing onderging met een kleine cluster. Door de gravitatiewerking werd het gas in beide clusters heen en weer geslingerd en dat leverde de voortdurende klotsende beweging op – in het Engels ‘sloshing’ genoemd. In de foto hiernaast zie je het gas in blauw, waarvan Chandra de röntgenstraling heeft gedetecteerd. Geel-goudkleurig zijn de sterrenstelsels van de cluster in optisch licht, gefotografeerd met de Very Large Telescopes van de ESO in Chili.  Men vermoedt dat het heen en weer bewegende gas van invloed is op het reusachtige elliptische stelsel dat zich in de kern van Abell 2052 bevindt en op het massieve zwarte gat dat zich weer in diens kern bevindt. Het wetenschappelijke artikel over deze vrolijk klotsende cluster van sterrenstelsels is hier te vinden/lezen. :bron: Bron: Chandra.

Chandra opgebouwd uit Chandra-foto’s

Een compositie van de Chandra röntgen-satelliet

Chandra is de Amerikaanse röntgen-satelliet, die op 23 juli 1999 vanuit het laadruim van Space Shuttle Columbia (missie STS-93) werd ‘gelanceerd’ en die vernoemd is naar de beroemde Indisch-Amerikaanse sterrenkundige Subrahmanyan Chandrasekhar, de man die in de jaren dertig van de vorige eeuw als eerste de maximale massa van een witte dwerg berekende. Die massa staat nu bekend als de Chandrasekhar-limiet en hij bedraagt 1,44 zonmassa1. Met regelmaat publiceer ik hier Astroblogs die gaan over ontdekkingen of waarnemingen die gedaan zijn met Chandra en die allemaal te maken hebben met extreme gebeurtenissen in het heelal, waarbij de hoogenergetische röntgenstraling ontstaat – zoals supernovae en accretieschijven rondom zwarte gaten. Het leuke is nu dat ze van de bekendste foto’s die met Chandra gemaakt zijn een compositie gemaakt hebben van… Chandra zelf. Mocht je willen weten hoe Chandra er ‘normaal’ uit ziet moet je deze foto maar even bekijken. De compositiefoto van Chandra is in vele formaten en groottes te downloaden, o.a. in jpg-versie (10 Mb, 70 dpi), grote jpg-versie (10  Mb, 300 dpi) en in tif-versie (21 Mb, 300 dpi). :bron: Bron: Chandra.

Noot:
  1. Een zeer belangrijke limiet, want de supernovae van type Ia – die gebruikt worden als ‘standaardkaars’ voor het bepalen van afstanden in het heelal – danken hun constante absolute maximale lichtkracht aan deze limiet. []

Even voorstellen: G299.2-2.9, een middeloud supernova-restant


Hierboven zie je G299.2-2.9, een 4500 jaar oud supernova-restant in het zuidelijke sterrenbeeld Vlieg (Musca) – huh, Vlieg nooit van gehoord? yep, weinig interessant – geportretteerd door de röntgensatelliet Chandra van de NASA. De 16.000 lichtjaar ver weg gelegen en steeds maar uitdijende gasschil is een overblijfsel van een type Ia supernova, een exploderende witte dwerg. De meeste restanten van Ia supernovae zijn een stuk jonger, dus door onderzoek aan restanten zoals G299.2-2.9 hoopt men meer te weten te komen over de oorzaak van deze soort supernovae en over de ontwikkeling van de restanten.  in de foto zitten niet alleen gegevens verwerkt van Chandra, maar ook van ROSAT en de Two Micron All-Sky Survey (2MASS). Hé, ROSAT kennen we wel, want die stort binnenkort ergens op aarde neer. Oeps! Een grote tif-versie van de foto hierboven kan je hier downloaden, 8,7 Mb groot. :bron: Bron: Chandra.

Nou, dit is echt een ONBEWOONBARE exoplaneet: CoRoT-2b


Toch wel grappig: de ene dag hebben we het over een superaarde, die zich in de bewoonbare zone rondom z’n centrale ster bevindt en waar de mogelijkheid tot het bestaan van leven is, de andere dag komt een exoplaneet in het nieuws die totaal onbewoonbaar is. Het eerste geval – HD 85512 b geheten – kwam gisteren in het nieuws, het tweede geval – CoRoT-2b – is vandaag nieuws van de dag. Wat is ‘t geval met CoRoT-2b: deze exoplaneet – 880 lichtjaar om de hoek van de slager, 3 keer zo zwaar als Jupiter en in 2008 ontdekt met de Franse Convection, Rotation and planetary Transits (CoRoT) satelliet – staat bijna 5 miljoen km van z’n moederster, CoRoT-2a. Da’s slechts 3% van de afstand tussen aarde en zon, dus ze zijn behoorlijk close. Op zich zou dat geen probleem moeten zijn, afgezien van de hitte, maar het geval wil dat CoRoT-2a verschrikkelijk veel röntgenstraling geeft. Metingen met de röntgensatelliet Chandra van de NASA laten zien dat de planeet honderdduizend keer meer röntgenstraling ontvangt als de aarde van de zon. Hierboven zie je de ster op de linkerfoto in het paars, waargenomen door Chandra. Rechts is een impressie hoe ster en planeet er van dichtbij uitzien. Door de intense straling schijnt iedere seconde 5 miljoen ton aan materiaal van CoRoT-2b te worden weggeblazen. Op de een of andere wijze weet dat materiaal weer voeding te geven aan de rotatie van de ster en dat voedt op haar beurt weer de sterke magnetische velden van de ster, die de vernietigende röntgenstraling naar de planeet sturen. Compleet ONBEWOONBAAR dus, die planeet. Tenzij d’r natuurlijk een soort hitte- en röntgenbestendige aliens op voorkomen, die genieten van zo’n portie X- en hittestraling. Trouwens, even iets in het verlengde van dit onderwerp: jullie zullen je wellicht afvragen, Goh Adrianus, wat zijn er de laatste dagen toch veel berichten over exoplaneten? Nou mensen, daar hebben jullie helemaal gelijk in en da’s niet ook zo verwonderlijk. Er is namelijk een conferentie gaande en die heet Extreme Solar Systems II (ESS2) en dáár komen al die berichten vandaan. Snappie? :bron: Bron: Chandra.

Chandra vindt meest nabije paar superzware zwarte gaten

Het spiraalstelsel NGC 3393, waarin Chandra een dubbele superzwaar zwart gat heeft ontdekt

Met behulp van de Chandra röntgen-ruimtetelescoop van de NASA hebben sterrenkundigen het meest nabije paar (tot nu toe) van superzware zwarte gaten ontdekt. Het duo bevindt zich 160 miljoen lichtjaar van de aarde en is gelegen in de kern van het sterrenstelsel NGC 3393 in het sterrenbeeld Slang (Hydra). Naast de afstand is er nog iets bijzonders: het genoemde stelsel is een spiraalsterrenstelsel, geen elliptisch stelsel of quasar, waar eerdere dubbele superzware zwarte gatentot nu toe werden gevonden. Met Chandra kon men opnames maken van de kern van NGC 3393 en daar bleek vanuit twee bronnen hoogenergetische röntgenstraling te komen. De grote foto hiernaast toont NGC 3393 in z’n geheel, een combi van optische waarnemingen met Hubble (geel) en röntgen-waarnemingen met Chandra (blauw). Buiten de kern van NGC 3393 is de röntgenstraling ‘zacht’, d.w.z. minder energetisch dan in de kern. Hieronder zie je die kern in detail, met de twee pieken van röntgenstraling ‘op 4 en 11 uur’. De zwarte gaten veroorzaken de pieken en ze liggen 490 lichtjaar van elkaar vandaan. NGC 3393 zal vermoedelijk het resultaat zijn van een botsing meer dan een miljard jaar geleden tussen een groot en een klein sterrenstelsel. De superzware zwarte gaten in beide stelsels zullen langzaam aan steeds dichter bij elkaar komen en uiteindelijk samensmelten. Dàt is vermoedelijk de manier waarop dergelijke zwarte gaten, die ieder meer dan een miljoen zonmassa groot zijn, in omvang groeien.

:bron: Bron: Chandra.

Er is een gigabotsing gaande in Pandora’s Cluster


Ik had er gisteren in één van m’n wekelijkse Astrotweets al melding van gemaakt, maar ik wil er toch even apart aandacht aanschenken: de gigantische botsing die sterrenkundigen hebben weten vast te leggen in Abell 2744, alias Pandora’s Cluster. Eén kolossale superclusters van sterrenstelsels, die ontstaan is door de botsing van maar liefst vier afzonderlijke clusters. De botsing is in kaart gebruikt door de kosmische wegenpolitie, gevormd uit de Hubble Space Telescope (HST), ESO’s Very Large Telescope (VLT) in Chili en tenslotte NASA’s Chandra röntgen-ruimtetelescoop. Die keken met z’n drietjes naar Pandora’s cluster – in doorsnede 5,9 miljoen lichtjaar en 3,5 miljard lichtjaar ver weg. De sterrenstelsels op de foto hierboven zijn in optisch licht, gemaakt met de HST, het rode is heet gas dat röntgenstraling uitzendt, gekiekt door Chandra. De VLT tenslotte is gebruikt om de donkere materie in kaart te brengen, de blauwgekleurde gebieden op de foto. Eh… ‘donkere’ materie is toch donker en kunnen we derhalve toch niet zien? Yep, helemaal correct. Maar de VLT kon – samen met de Japanse Subarutelescoop overigens – wel de indirecte effecten van de donkere materie zien: kleine gravitationele afwijkingen in het licht van de optisch zichtbare sterrenstelsels. En die minieme effecten zeggen de sterrenkundigen hoe de donkere materie precies verdeeld is. Uitkomst van onderzoek aan Pandora’s Cluster is dat de botsing van de clusters een soort scheiding teweeg heeft gebracht tussen de gewone materie, verzameld in gas en sterren, en de donkere materie. Verder onderzoek moet uitwijzen hoe dat precies gegaan is. Hier een aardige video over Pandora’s Cluster.

Eh… even wat anders. Dochterlief Eline viert vandaag haar verjaardag, dus na deze blog even geen nieuwe blogjes meer vandaag. Er komt straks een sloot visite binnendrijven (plus een sloot regen ben ik bang, zucht…). CU tomorrow. :-)

:bron: Bron: Universe Today.

Chandra Deep Field South: vroege heelal bezaait met zwarte gaten

Een stukje van de Chandra Deep Field South (CDFS)

Richt de Chandra röntgen-ruimtetelescoop zes weken lang onafgebroken op één punt aan de zuidelijke sterrenhemel en wat krijg je: de Chandra Deep Field South, de diepste röntgenblik die ooit op het heelal is geworpen. Die CDFS, zoals de afkorting ervan luidt, is vergelijkbaar met hetgeen optische broer Hubble ook ooit deed: de Hubble Ultra Deep Field. Hiernaast zie je een mix van infrarood-beelden van Hubble en een stukje van de CDFS van Chandra. Yep, beiden keken naar ‘t zelfde piepkleine stukje hemel, in het sterrenbeeld Oven (Fornax). Links op de grote foto – hier in grote versie beschikbaar, 48 Mb groot in tif-formaat – zie je enkele blauwe heldere stippen. Dat zijn röntgenbronnen, die door Chandra zijn bekeken, allemaal sterrenstelsels die een actief superzwaar zwart gat in hun kern hebben. Rechts twee ‘gestackte’ opnames van één van die bronnen, in hoge en lage energie. Door de CDFS te bestuderen hebben sterrenkundigen ontdekt dat het vroege heelal letterlijk bezaaid moet zijn geweest met superzware zwarte gaten, die tezamen opgroeiden met de hun omringende sterrenstelsels. Als tandems moeten die zwarte gaten en sterrenstelsels zijn opgetrokken. Schattingen geven aan dat tussen 800 en 950 miljoen jaar na de oerknal al zo’n 30 miljoen superzware zwarte gaten aanwezig waren. Pakweg 30 tot 100% van alle toenmalige sterrenstelsels moet een dergelijk zwart gat in z’n kern hebben gehad. Da’s ongeveer 10.000 keer meer dan men eerder inschatte op basis van tellingen van quasars. Als zo’n zwart gat actief wordt door invallend materiaal kunnen we ‘m op aarde als een quasar zien, dus feitelijk hebben we het over hetzelfde. :bron: Bron: Chandra.

Nabij sterrenstelsel met twee superzware zwarte gaten ontdekt


Sterrenkundigen hebben met behulp van twee ruimtetelescopen – Swift en Chandra, beiden in het röntgengebied turend – ontdekt dat het sterrenstelsel Markarian 739 (NGC 3758) niet zoals de meeste anderen één superzwaar zwart gat in z’n kern bevat, maar twéé. Op de foto hierboven zie je Markarian 739 in optisch licht. Duidelijk zichtbaar zijn twee kernen, wijzend op een botsing van twee sterrenstelsels. Van de oostelijke kern was al bekend dat zich daar een superzwaar zwart gat bevindt, vele miljoenen zonmassa’s zwaar. Maar de westelijke component bleef in het optische, ultraviolette en radiogebied van het electromagnetische spectrum stil. Het werd pas duidelijk dat zich daar ook zo’n joekel van een zwart gat moet bevinden toen ze er met de Burst Alert Telescope (BAT) aan boord van de röntgen-ruimtetelescoop Swift naar gingen kijken. Die zag straling uit de regio rondom de westelijke kern, maar z’n resolutie is niet zo hoog om precies te pinnen op de exacte kern. Collega-satelliet Chandra kan dat wel en daarmee kon men vaststellen dat de straling inderdaad afkomstig is van de westelijke kern, wijzend op een superzwaar zwart gat, omgeven door een superhete accretieschijf. Markarian 739 is een Active Galactic Nuclei (AGN), op een afstand van 425 miljoen lichtjaren, hetgeen voor sterrenkundigen nabij is. De afstand tussen beide zwarte gaten is 11.000 lichtjaar, ongeveer 1/3e van de afstand aarde-Melkwegkern. Ooit zullen die zwarte gaten bijeenkomen en samensmelten, resulterend in een giga-giga-explosie. Markarian is niet het enige stelsel met een bewezen kern van twee superzware zwarte gaten. Twee andere sterrenstelsels hebben net zo’n binaire kern: OJ 287 en NGC 6240. :bron: Bron: Universe Today.

Chandra brengt ‘supernovafabriek’ de Carinanevel in beeld

Diffuse röntgenstraling in de Carinanevel

Met behulp van de röntgensatelliet Chandra heeft men diffuse röntgenstraling afkomstig van de gigantische Carinanevel (NGC 3372), 7500 lichtjaar van ons verwijderd in het zuidelijke sterrenbeeld Carina, in beeld gebracht. De foto hierboven – hier in een grote resolutie in tif-formaat (5,6 Mb) – is eigenlijk een mozaïek van 22 afzonderlijke foto’s, die bij elkaar een belichtingstijd van 1,2 miljoen seconden, bijna twee weken, hebben gekost. De Carinanevel is eigenlijk één grote stervormingsfabriek, waar continue door het ineenstorten van lokale gaswolken zware sterren ontstaan. Met Chandra kon men 14.000 sterren zien, het dubbele aantal van wat men voorheen kon zien. Tegelijk is de Carinanevel een ware supernovafabriek, want de waarnemingen van Chandra laten zien dat veel van die jonge sterren na een kort maar krachtig leven – het Pepsi-adagium live life to the max volgend – als supernovae zijn uitgebarsten. Bovenin de Carinanevel bevindt zich de stercluster Trumpler 15. Men verwachtte daar door de 900 zwaarste sterren een grote concentratie van heldere röntgenbronnen te vinden, maar Chandra zag die concentratie niet. Vermoedelijk zijn de allerzwaarste sterren in de cluster, die 8 miljoen jaar oud is, enkele miljoenen jaren geleden al kaboem gegaan en dat zou het gemis aan röntgenstraling moeten verklaren. Een stukje onder Trumpler 15 zie je Eta Carina, de allergrootste ster in de Carinanevel, waarvan vermoed wordt dat de ster ‘op het punt staat’ om als supernova te exploderen. Gelijk z’n voorgangers in Trumpler 15. Oeps! :bron: Bron: Bad Astronomy + Chandra.

Krabnevel spuwt zeer energetische supervlammen uit


In het sterrenbeeld Stier staat de beroemde Krabnevel (M1), het restant van de supernova die op 4 juli 1054 aan de hemel verscheen. In de kern van de Krabnevel staat een pulsar – op de afbeelding de witte stip in het midden, een zeer compacte neutronenster van zo’n 25 km doorsnede, waar ongeveer één zonmassa in gepropt zit en die 30 keer per seconde roteert. Sinds september 2010 worden met de Fermi gamma-satelliet en de Italiaanse AGILE satelliet uitbarstingen – vlammen of flares genaamd – van hoogenergetische gammastraling waargenomen en vorige maand werden zelfs enkele supervlammen waargenomen, die minstens 30 keer zo sterk waren als de normale gammaproductie van de Krabpulsar en 5 keer zo sterk als de uitbarstingen van september vorig jaar. Probleem met Fermi en AGILE is dat hun scheidend vermogen niet zo erg hoog is en dat ze niet precies kunnen zien uit welke regio van de Krabnevel de (super)vlammen afkomstig zijn. Vandaar dat sinds de start van de uitbarstingen ook de röntgensatelliet Chandra van de NASA de Krabnevel in de gaten houdt en die waarnemingen hebben een kort filmpje opgeleverd, waarin de wijzigingen in de Krabnevel te zien zijn. Dat filmpje is te zien in de video hieronder. Men denkt dat de vlammen en supervlammen niet van de pulsar zelf afkomstig zijn, maar van een regio ongeveer 1/3e lichtjaar er vandaan. Plotselinge wijzigingen in het intense magnetisch veld vlakbij de pulsar veroorzaken een versnelling in de electronen die door de pulsar worden uitgezonden, zodat ze bijna met de lichtsnelheid gaan. Als zij op hun beurt weer met het magnetische veld reageren zenden ze de gammastraling van de (super)vlammen uit.

:bron: Bron: Universe Today.

Switch to our mobile site