Botsing van drie zwarte gaten gesimuleerd

Credit: Manuela Campanelli, Carlos Lousto en Yosef Zlochower

Botsingen van twee zwarte gaten hebben ze al vaak nagebootst op computers. Maar een drietal van het Rochester Institute of Technology’s (RIT) Center for Computational Relativity and Gravitation heeft onlangs een simulatie gedaan van de botsing van drie zwarte gaten. Manuela Campanelli, Carlos Lousto en Yosef Zlochower zullen er volgende maand in het vakblad Physical Review D een artikel aan wijden, genaamd ‘Close Encounters of Three Black Holes’. Van zo’n simulatie zijn uiteraard de nodige animaties gemaakt en die zijn hier te bewonderen. In feite is het Campanelli, Lousto en Zlochower gelukt om de botsing tot maar liefst 22 (!) zwarte gaten op de PC te simuleren, maar dat was meer een theoretische excercitie. In de praktijk zullen het hooguit drie á  vier zwarte gaten zijn die op elkaar knallen. Er is een tijdje terug een drievoudige quasar ontdekt, dus je kan verwachten dat de drie zwarte gaten in de afzonderlijke quasars een keer zullen botsen en samensmelten. Simulaties van botsende zwarte gaten zijn overigens een stuk ingewikkelder dan botsingen van objecten zoals planeten of sterren. Het ging het drietal onderzoekers met name om de gevolgen van de botsing, namelijk het vrijkomen van zwaartekrachtsgolven. Die proberen onderzoekers elders op Aarde te detecteren in het Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) en het toekomstige ESA/NASA-ruimteproject Laser Interferometer Space Antenna (LISA). Men hoopt binnen een paar jaar de zwaartekrachtsgolven, als rimpels in de ruimtetijd, te zien/voelen/detecteren. Voor de simulaties gebruikten ze de newHorizons  supercomputer van het RIT, met 1,4 terrabyte geheugen en 36 terrabyte schijfruimte. Bron: RIT.

De schrikkelseconde kan verdwijnen

Credit: Symmetricom

Zijn we net bekomen van de schrikkeldag op 29 februari j.l., komt vandaag het bericht dat een werkgroep van de International Telecommunication Union (ITU) van mening is dat de schrikkelseconde moet worden afgeschaft. De werkgroep, genaamd Working Party 7A (WP 7A) – Time signals and frequency standard emissions [1]Op haar beurt weer onderdeel van de ITU Radiocommunication Sector (ITU-R). ‘T is maar dat je het weet., is afgelopen week in Genéve bijeen geweest en zij is met de aanbeveling gekomen dat het huidige systeem van schrikkelseconden er uit moet. De schrikkelseconde werd voor het laatst in 2005 gebruikt [2]Sinds 1972 is ‘ie 23 keer toegepast.. In de astroblog daarover meldde ik al de discussie over de schrikkelseconde, die in WP 7A onder leiding van de Nederlander Gerrit de Jong werd gevoerd. Kennelijk is het debat nu afgerond en ligt er een aanbeveling. Dat betekent niet einde verhaal van de schrikkelseconde, want de nu te volgen procedure is nog lang:  eerst volgt er door Studiegroep 7 [3]Da’s niet hetzelfde als Werkgroep 7A, als je dat soms mocht denken. Hoezo bureaucratie? een stemmingsronde onder de lidstaten van de ITU per e-mail (hé, da’s modern). Als 70% vóór afschaffing is komt de aanbeveling vervolgens op de agenda van de World Radio Conference in 2011 en als die akkoord gaat volgt de daadwerkelijke afschaffing in 2013. Zucht, nog een lange weg te gaan voor die ene seconde. 😉 Bron: NRC-Handelsblad, 8 april 2008.

References[+]

References
1 Op haar beurt weer onderdeel van de ITU Radiocommunication Sector (ITU-R). ‘T is maar dat je het weet.
2 Sinds 1972 is ‘ie 23 keer toegepast.
3 Da’s niet hetzelfde als Werkgroep 7A, als je dat soms mocht denken. Hoezo bureaucratie?

Eerste Zuid-Koreaan de ruimte in

Er zijn al heel wat nationaliteiten de ruimte in geweest, maar een Zuid-Koreaan zat er nog niet bij. Tenminste, tot vandaag. Vanmiddag (13.16 uur Nederlandse tijd) is namelijk een Soyuz TMA-12 vanaf het Baikonur Cosmodrome in Kazachstan gelanceerd, met aan boord Yi So-yeon, een 29-jarige nanotechnologie-ingenieur uit Zuid-Korea. Deze dame, Yi dus, wordt vergezeld van de twee Russische kosmonauten Sergei Volkov en Oleg Kononenko. In eerste instantie was Yi eerste reserve en zou ene Ko San de eerste Zuid-Koreaanse astronaut worden. Maar in maart werd hij door de Russen ervan beschuldigd dat hij allerlei geheime documenten van het trainingskamp zou hebben meegenomen. Ko verdween van het toneel, ondertussen wel z’n verontschuldigingen aanbiedend [1]I’m solly” 🙂  en Yi volgde hem op. De Soyuz is inmiddels onderweg naar het ISS, waar het drietal donderdag aan zal komen. Yi zal daar elf dagen verblijven en er allerlei experimenten uitvoeren. Klein detail nog: Zuid-Korea betaalde $ 25 miljoen aan Rusland om Yi mee te mogen laten vliegen. Ja, zo kan ik het ook. 😉 Bron: Space.NewScientist.com.

References[+]

References
1 I’m solly” 🙂

SKA, dé radiotelescoop van de 21e eeuw

Credit: NRAO.

Gisteren verscheen een animatie van de Square Kilometer Array (SKA), een gigantisch grote radiotelescoop met een omvang van (zéér verrassend, ahum) één vierkante km! Het oplossend vermogen daarvan zal zo’n 50 keer sterker zijn dan van de huidige generatie radiotelescopen. De bedoeling is dat in 2011 wordt gestart met de bouw ervan (kosten $ 1,6 miljard) en dat ‘ie in 2020 operationeel is. Wáár de SKA precies komt is nog niet bekend, maar vermoedelijk ergens in Zuid-Afrika óf Australië. Gisteren publiceerde het National Radio Astronomy Observatory (NRAO) de schitterende animatie (3 minuut en 10 seconden) waarin je een goed beeld krijgt van de omvang van de SKA. Te downloaden in twee smaken: lage resolutie (102 Mb) en hoge resolutie (194 Mb). Allebei in Mpeg-formaat. Het is eventjes downloaden, maar dan heb je ook wat moois in huis. Bron: NRAO.

XMM-Newton onderzoekt BAL quasars

Credit: ESA (Animation by C. Carreau)

Met de Europese röntgensatelliet XMM-Newton hebben sterrenkundigen onderzoek gedaan naar de zogenaamde BAL quasars, voluit de Broad Absorption Line quasars. Gewone quasars [1]De naam quasars is een afkorting van QUASi-stellAR radio source, vanwege hun schijnbare gelijkenis op sterren. zijn actieve sterren-stelsels die een superzwaar zwart gat in het centrum hebben dat zoveel energie uitstraalt dat vanaf de Aarde gezien de rest van het stelsel niet zichtbaar is. Het was de sterrenkundige Maarten Schmidt, een Amerikaanse astronoom van Nederlandse afkomst, die in 1963 ontdekte dat quasars op kosmische afstanden staan. Zo’n 10 tot 20% ervan zijn BAL quasars, die zoals hun naam doet vermoeden brede absorptielijnen in hun spectrum vertonen. Die lijnen zijn het gevolg van absorptie door een dichte gaswolk die als een cocon de quasars omhullen. Bij de meeste BAL quasars wordt in tegenstelling tot ‘gewone’ quasars weinig röntgenstraling waargenomen, hetgeen ook wijst op absorptie door dezelfde gaswolk. Maar de XMM-Newton heeft verrassend genoeg enkele BAL quasars gezien die wél veel röntgenstraling uitzenden. Die straling wordt in jets in de richting van de rotatieas uitgespuwd, haaks op de accretieschijf die het centrale zwarte gat omgeeft (zie de afbeelding hierboven; in de bron zijn ook diverse animaties te zien). Het waren Chinese sterrenkundigen onder leiding van JunXian Wang (University of Science and Technology of China, Hefei) die met de XMM-Newton vier ‘polaire BAL quasars’ onderzochten. Ze willen in de toekomst nog meer onderzoek gaan doen naar de variaties in de quasars. Omdat quasars vermoedelijk de actieve beginstadia vormen van sterrenstelsels is dergelijk onderzoek ook van belang voor kennis over onze eigen Melkweg. Bron: ESA.

References[+]

References
1 De naam quasars is een afkorting van QUASi-stellAR radio source, vanwege hun schijnbare gelijkenis op sterren.

Een reeks kraters op Mars

Credit: NASA

De High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) aan boord van de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) heeft weer toegeslagen. In een gebied van 0,5 bij 1,5 km ergens in de Chryse Planitia regio heeft de uiterst gevoelige camera [1]Resolutie 25 cm per pixel. Op de foto zijn objecten tot 85 cm doorsnede te zien! een serie kraters ontdekt, die ontstaan zijn door de inslag van een meteoriet. De meteoriet zelf heeft de kraters niet veroorzaakt. Het zijn de brokstukken die wegvlogen van de plek van de meteorietinslag die de serie kraters hebben veroorzaakt. De grootste krater op de foto is zo’n 40 meter in diameter, ter grootte van een zwembad ongeveer. De kraters zijn vermoedelijk nog jong, want dergelijk kleine kraters worden meestal door de windstormen op Mars na enkele miljoenen jaren compleet bedolven onder het zand. Bron: Universe Today.

References[+]

References
1 Resolutie 25 cm per pixel. Op de foto zijn objecten tot 85 cm doorsnede te zien!

Buckyballen, huidsmeersels en rode reussterren

Credit: Public Domain

Grappig toch hoe je soms tot de ontdekking komt dat dingen met elkaar te maken hebben, waar je eerst geen enkel verband tussen zag. Gisteren stond er een lang artikel in de wetenschapsbijlage van NRC-Handelsblad over de welbekende buckyballen, de zestig koolstofatomen in de vorm van een voetbal, die in 1985 werden ontdekt door Robert Curl, Harold Kroto en Richard Smalley. De buckyball [1]Officiële naam Buckminsterfullereen, genoemd naar de architect Buckminster die in de bouwkunst werkte met dezelfde structuren. De C60 buckyballen zijn één variant van de zogenaamde fullerenen. … Continue reading bleek naast grafiet en diamant de derde elementaire vorm te zijn waarin koolstof kan bestaan. In 1996 leverde het hen de Nobelprijs voor de scheikunde op. Toepassingen van de buckybal worden de laatste tijd volop gevonden in de cosmetica en geneeskunde. Huidsmeersels zoals Combray van het Groningse bedrijf Sollene en Dr. Brandt van Mitsubishi (nee, niet gelogen Jan 😉 ) zitten vol met die C60 atomen, zoals ze chemisch worden omschreven. Of het echt werkt weet ik niet, maar de commercie is er in ieder geval laaiend enthousiast over. Voor ons astrobloggers is het interessante van die buckyballen dat de oorsprong ervan ligt bij het onderzoek naar rode reussterren! 😯 Jazeker. Harold Kroto, scheikundige op de Universiteit van Sussex, onderzocht de rode reuzen op hun chemische samenstelling en ontdekte dat in de atmosfeer van die sterren lange ketens van koolstof voorkomen. Met Smalley en Curl ging hij vervolgens proberen om die koolstofketens in het laboratorium na te bootsen en dat lukte! De jaren daarna werden vele varianten ontdekt, zoals buckybuizen en buckyringen, en de laatste tijd is zoals gezegd de inspanning vooral gericht op het bedenken van praktische toepassingen. Het bijzondere van buckyballen is dat ze atomen kunnen ‘invangen’ en dat heeft ook weer praktische gevolgen. Zo heeft men gesteenten onderzocht die gerelateerd waren aan de inslag van een grote meteoriet 251,4 miljoen jaar geleden, de Permian-Triassic boundary (PTB) gebeurtenis genaamd. In die gesteenten kwam men fullerenen tegen, waaronder de buckyballen, en daará¬n zaten weer capsules van helium en argon, in dezelfde hoeveelheid als aangetroffen in koolstofrijke meteorieten. Er zijn sterrenkundigen die beweren dat fullerenen, uitgeblazen door sterrenwinden van zo’n grote rode reusster [2]Het voorland van onze eigen Zon., lang geleden op Aarde terechtkwamen en de bron vormden voor het ontstaan van leven. En die gaan we vervolgens op onze huid smeren om een jongere aanblik te krijgen. Het kan raar lopen af en toe. 😉 Bron: NRC-Handelsblad, 5 april 2008.

References[+]

References
1 Officiële naam Buckminsterfullereen, genoemd naar de architect Buckminster die in de bouwkunst werkte met dezelfde structuren. De C60 buckyballen zijn één variant van de zogenaamde fullerenen. Ik geloof dat ’t ergens bij tot de C200 eindigt.
2 Het voorland van onze eigen Zon.

Voorganger van supernova in NGC 2397 gezien

Credit: NASA/ ESA/ Queen’s University Belfast (Stephen Smartt)

Op 24,65 [1]Grappig hoe sterrenkundigen uren en minuten kunnen weergeven. Het was ergens rond 15.30 uur op 24 maart 2006. maart 2006 werd in het spiraalstelsel NGC 2397, 60 miljoen lichtjaar van ons verwijderd, een supernova waargenomen, codenaam SN 2006bc. De Advanced Camera for Surveys (ACS) aan boord van de Hubble ruimtetelescoop spotte de supernova en legde ‘m direct vast op de gevoelige plaat. Vervolgens werden pogingen gedaan de ster te vinden die verantwoordelijk was voor de supernova: de voorganger [2]In het Engels precursor. Wie een betere naam weet dan voorganger mag ’t zeggen. Werkt een voorganger niet ook in de kerk? 🙂 dus van de supernova. Een team sterrenkundigen van Queen’s University Belfast in Noord-Ierland onder leiding van Stephen J. Smartt slaagde er inderdaad in om de ster te lokaliseren die op die bewuste 24e maart 2006 in een enorme kaboem explodeerde. Ook daarvoor werd gebruik gemaakt van opnames van Hubble, maar dan oudere opnames. In totaal zijn nu van zes supernovae de voorgangers ontdekt en vijf daarvan zijn door Smartt’s team gevonden! Resultaat van het onderzoek naar deze vijf voorgangers is dat de minimummassa om te kunnen exploderen als supernova zeven zonmassa’s is. Vreemd genoeg zaten er geen héél zware sterren bij de voorgangers. Smartt et al hebben daarom het vermoeden dat die wel eens héél stilletjes kunnen eindigen in een zwart gat en niet met een daverende explosie. Om dat vermoeden bevestigd te zien zullen ze uiteraard meer dan vijf voorgangers moeten bestuderen. Wordt vast en zeker vervolgd. Bron: ESA.

References[+]

References
1 Grappig hoe sterrenkundigen uren en minuten kunnen weergeven. Het was ergens rond 15.30 uur op 24 maart 2006.
2 In het Engels precursor. Wie een betere naam weet dan voorganger mag ’t zeggen. Werkt een voorganger niet ook in de kerk? 🙂

Jacht op actieve vulkanen op Venus is geopend

Credit: ESA

ESA’s Venus Express heeft in de dampkring van Venus sterk wisselende hoeveelheden zwaveldioxide aangetroffen. Dat zou kunnen wijzen op het bestaan van actieve vulkanen op Venus, maar er zou ook een nog onbekend mechanisme verantwoordelijk voor kunnen zijn. Op Aarde spuwen vulkanen al miljarden jaren zwaveldioxide uit en dat komt in de dampkring terecht. Lang blijft het daar niet hangen, want het slaat neer op het oppervlak. Dat zou ook op Venus het geval kunnen zijn, al zal het proces daar langzamer verlopen, in de orde van zo’n 20 miljoen jaar. Eerdere Venusverkenners hebben ook al zwaveldioxide in de dichte dampkring van Venus geconstateerd, maar de gedachte was toen dat vulkaanuitbarstingen van minstens tien miljoen jaar geleden daar verantwoordelijk voor waren. Door de waarneming met de Venus Express van de sterke variatie in de hoeveelheid zwaveldioxide staat die laatste gedachte weer ter discussie.

Met behulp van de SPICAV (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Venus) aan boord van de Venus Express zag men de hoeveelheid zwaveldioxide in de bovenste laag van de dampkring van Venus (hoogte: 70-90 km) in enkele dagen tijd met 2/3e dalen! Met een ander instrument aan boord, de VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer), heeft men dieper in de dampkring kunnen kijken en daaruit blijkt dat daar de variaties in de zwaveldioxide minder zijn: op een hoogte van 35-40 km bedraagt de variatie maximaal 40% op een tijdschaal van 2 jaar. Of een actieve vulkaan oorzaak is van de wisselingen in de hoeveelheid zwaveldioxide zal door de Venus Express worden onderzocht. Dat kan op twee manieren: proberen om lokale variaties in de hoeveelheid zwaveldioxide te zien, hetgeen wellicht leidt tot de detectie van een vulkaanpluim. En de tweede manier is om ‘hot spots’ te zien, veroorzaakt door de actieve vulkaan. Wellicht dat deze lavastromen uitspuwt, die een hogere lokale temperatuur [1]Zoiets noemen ze een ’thermische anomalie’. opleveren. We wachten met spanning af wat de jacht gaat opleveren. Bron: ESA.

References[+]

References
1 Zoiets noemen ze een ’thermische anomalie’.

Problemen opvolger Space Shuttle onder controle?

Credit: NASA

Zoals bekend gaan de Space Shuttles vanaf 2010 met pensioen, na een dienstverband van 29 jaar. De bedoeling is dat het stokje daarna wordt overgenomen door de Orioncapsule, gedragen door de Aresraket. Die zullen vanaf 2015 volgens planning ‘het ruim(t)e sop nemen’. In oktober vorig jaar bleek bij de Ares I een serieus probleem op te treden: de draagraket zou in de eerste minuten na de lancering zo ernstig trillen dat de bemanning in de Orion erdoor zou kunnen verongelukken. Geen prettig vooruitzicht uiteraard. In januari werd dit nieuws wereldkundig. Afgelopen donderdag verkondigde de NASA op een persconferentie dat de trillingen bij de Ares wel meevallen en dat er technische oplossingen zijn om de risico’s tot een minimum te beperken. Trillingen zijn geen uitzonderlijk verschijnsel bij raketmotoren. Sterker nog, alle motoren hebben er enigzins last van. Maar uit berekeningen blijken de trillingen van de Aresmotor overeen te komen met de natuurlijke frequentie van de gehele raket plús Orioncapsule en dat is fataal. Een speciale commissie is na de ontdekking aan het werk gegaan en die heeft zoals gezegd geconstateerd dat het probleem meeviel. Al zijn de trillingen nog steeds twee tot drie keer hoger dan het gewenste niveau. Met technische aanpassingen, zoals trillingsdempers of het minder ‘stijf’ maken van de Ares. De bedoeling is dat de astronauten in de Orion een zwaartekrachtsversnelling ervaren van maximaal twee g. Zijn hiermee de problemen over? Nee, verre van dat. Afgelopen woensdag kwam de Government Accountability Office, een soort financieel onderzoeksbureau van het Amerikaanse congres, met een rapport waar een aantal zorgen in staan over de Ares/Orion. Geen zorgen omtrent de gevarenrisico’s, maar wel over de organisatie (lees: management, financiën) van de Ares/Orion. Mmmmm, hebben we dat niet vaker gehoord? De NASA heeft tot 30 april 2008 de tijd te reageren op het GAO-rapport. Bron: Space.NewScientist.com.