Ja, wat is ’t nou? Bottom-up of top-down?

De bolhoop 47 Tucanae. Credit: NASA

Sterrenstelsels, de enorme conglomeraten van tientallen tot honderden miljarden sterren, maken net zoals de sterren een evolutie mee. Ze ontstaan, worden groter en ontwikkelen zich tot een bepaalde vorm – een spiraalstelsel, elliptisch stelsel, balkspiraalstelsel of een onregelmatig stelsel. Over het ontstaan van sterrenstelsels zijn twee gangbare modellen: de ene zegt dat sterrenstelsels klein beginnen en dan langzaam groeien, doordat ze nog kleinere stelsels in de buurt aantrekken en verorberen, gestimuleerd door de aanwezige doch verborgen donkere materie. Da’s het bottom-up model. Het andere zegt dat enorme intergalactische stof- en gaswolken ineenkrimpen tot sterrenstelsels, daarbij direct zo’n groot sterrenstelsel vormend. Yep, da’s het top-down model. Jarenlang was het bottom-up model, in 1978 bedacht door Leonard Searle en Robert Zinn, het meest favoriet en dat zie je ook als een rode draad door m’n blogjes, want heel vaak heb ik het over dat kosmisch kannibalisme van sommige hongerige sterrenstelsels. Maar wat blijkt nu weer (het zal es niet): dat een team sterrenkundigen onder leiding van Harvey Richer (Universiteit van British Columbia in Canada) met behulp van de Hubble ruimtetelescoop aanwijzingen heeft gevonden dat het top-down model tóch wel eens waar kan zijn. Met Hubble keken ze naar de bolhoop 47 Tucanae, die zich in de halo van het sterrenstelsel bevindt. Hun onderzoek laat zien dat de bolhoop én de centrale verdichting van de Melkweg, da’s zo’n beetje het centrum ervan, beiden 11 á  12 miljard jaar oud zijn. En die gelijke leeftijd laat zien dat de halo én de kern van de Melkweg tegelijk ontstonden en dat geeft voeding aan het top-down model, welke al in 1962 werd gesuggereerd door Olin Eggen, Donald Lynden-Bell en Allan Sandage. OK, het zou kunnen dat de centrale verdichting eigenlijk jonger én ook kleiner was, maar dat een botsing ouder materiaal richting verdichting stuurde en dat die daardoor ook tien keer zo zwaar werd als de omringende halo. Het zou tenslotte óók kunnen dat zowel bottom-up achtige processen hebben plaatsgevonden (of nog steeds plaatsvinden) én top-down processen. Há, da’s het kosmische poldermodel, dat mag ik wel. 🙂 Bron: Science News.

HIFI ontdekt geïoniseerd water in de ruimte

Water in NGC 7129. Credit: ESA/PACS/SPIRE/HOBYS Consortia

HIFI’s speurtocht naar water werpt een nieuw licht op de geboorte van sterren in verschillende regio’s van de kosmos. Dat is deze week gebleken op het wetenschappelijk symposium over de eerste resultaten van de ruimtetelescoop Herschel, waarvan HIFI het Nederlandse ‘zenuwcentrum’ vormt. Met HIFI is ook voor het eerst geïoniseerd water – ook wel H2O+ genoemd – in de ruimte ontdekt. Deze elektrisch geladen watermoleculen komen niet in natuurlijke vorm op aarde voor. Water speelt een cruciale rol bij de geboorte van sterren, omdat het molecuul bijdraagt aan het koelen van het mengsel van gas en stof waaruit sterren worden geboren. De eerste resultaten die deze week op het Herschel First Results Symposium werden gepresenteerd, laten zien dat water is gevonden in diverse actieve stervormingsgebieden, ook buiten ons melkwegstelsel. Samen met gegevens over stervormende gas- en stofwolken in onze Melkweg, helpen deze nieuwe data sterrenkundigen om tot in detail te begrijpen welke processen een rol spelen bij de geboorte van een nieuwe ster. Lees verder

Vandebergh fotografeert de Cupola vanuit Limburg

De Cupola, gefotografeerd door Ralf vandebergh. Credit: Ralf Vandebergh

Het was afgelopen dinsdag 4 mei om een uur of kwart over negen ’s avonds. Terwijl heel Nederland nog bezig was van de schrik te bekomen van ‘de schreeuw’ tijdens Dodenherdenking stond Ralf Vandebergh in Wittem (Limburg) klaar om het overvliegende internationale ruimtestation ISS te fotograferen. Ik heb vaker over zijn fabuleuze foto’s geblogd en da’s niet voor niks, want over de hele wereld roemen ze z’n foto’s, waarbij hij vanaf de grond het ISS fotografeert, met al of niet zo’n Space Shuttle, Sojoez of Progress daaraan gekoppeld. Eén keertje is hij er zelfs in geslaagd een ruimtewandelende astronaut te ‘snappen’. Afijn, afgelopen dinsdag vloog het ISS majestueus over ons koude kikkerlandje en met z’n 25 cm Newtonspiegelkijker volgde Vandebergh het station – met de hand! – en legde ‘m op de gevoelige digitale plaat vast. En wat zag hij vervolgens op z’n PC: de Cupola van het ISS, het observatieonderdeel, dat middels z’n zeven ramen astronauten alle gelegenheid geeft om naar de Aarde te kijken en dat in februari dit jaar werd geïnstalleerd. Schitterend gedaan weer. Bron: Universe Today.

14 mei de eerste van de laatste shuttlelanceringen

Credit: NASA TV

Er zijn nog drie vluchten met een Space Shuttle te gaan. De eerste van die drie staat gepland voor een lancering op vrijdag 14 mei a.s. om 20.20 uur Nederlandse tijd: de Atlantis met missie STS-132, die twaalf dagen zal duren en die onder leiding van commandant Ken Ham onder andere de Russische Rassvet (“Dageraad”) module naar het internationale ruimtestation ISS zal brengen. Rassvet heet ook wel Mini Research Module 1 en het zit stampvol met apparatuur. De Atlantis-astronauten zullen ‘m bevestigen aan de Zarya-module van het ISS, het allereerste onderdeel van het station uit 1998. Op 22 april j.l. werd de Atlantis naar lanceerplatform 39A gereden op Kennedy Space Center en sindsdien wacht ‘ie op z’n allerlaatste ruimtevlucht. Daarna zijn de laatste twee vluchten voor de Discovery (29 juli 2010, STS-133) en Endeavour (ergens in november, STS-134). Bron: Cosmic Log.

Herschel ziet zware bevalling in RCW 120

De embryonale ster in RCW 120, onderaan de blauwe ‘geboortecocon’. Credit: ESA/PACS/SPIRE/HOBYS Consortia

Van de in mei 2009 gelanceerde infraroodsatelliet Herschel zijn de eerste wetenschappelijke resultaten bekendgemaakt. Eén daarvan is de gedetailleerde waarneming van een kraamkamer van een zware ‘embryonale ster’ in de gaswolk RCW120, 4.200 lichtjaar van ons verwijderd in het sterrenbeeld Schorpioen. De ster die daar aan het ontstaan is telt zo’n 8 á 10 zonmassa’s op de weegschaal en met het omringende gas van nog eens 2.000 zonmassa’s kan die ster nóg groter worden. Officiëel mogen dergelijk zware sterren niet eens bestaan, d.w.z. dat de modellen van stervorming aangeven dat hun gasdruk zo groot zou moeten zijn dat die omringende wolken worden weggeblazen en dat zou verhinderen dat ze zwaarder worden. En toch kennen we in de Melkweg sterren tot wel 150 zonmassa’s, zoals de ster Eta Carinae. Op de één of andere manier zijn sterren bij hun ontstaan kennelijk in staat toch materie aan te trekken en tot monsterachtige proporties te groeien. Verder onderzoek aan de embryo in RCW 120 moet duidelijk maken hoe dat precies gaat. Bron: ESA.

Susskind over het Standaard Model

  1. Leonard Susskind is de beroemde Amerikaanse natuurkundige, medebedenker van de snaartheorie en auteur van o.a. het boek The Cosmic Landscape. 2. Het Standaard Model is de algemeen aanvaarde theorie uit de deeltjesfysica waarin de krachten en deeltjes die alle materie vormen, worden beschreven. Van Susskind heb ik eerder gewezen op een serie lezingen die hij gaf over de Algemene relativiteitstheorie. Nu een serie lezingen op de Stanford Universiteit van deze briljante geleerde over het Standaard Model, ruim anderhalf uur in deel 1:

De andere 2 lezingen (in totaal ruim 4 uren) kan je aanklikken á¬n het venster van aflevering 1. De lezingen werden januari dit jaar gegeven door Susskind, dus kakelvers. Bron: The Reference Frame.

Licht en donker, dichtbij en ver weg, alles op één foto

Abell 315. Credit: ESO/J. Dietrich

De organisatie van de Europese Zuidelijke Sterrenwachten (ESO) heeft vandaag de foto hiernaast gepubliceerd, een prachtige mix van allerlei interessante dingen. Dubbelklikken voor een groot exemplaar, anders snap je d’r niks van. In ’t midden van de foto, linksonder van die heldere ster zie je een heleboel gele spikkels. Dat zijn de sterrenstelsels die deel uitmaken van de cluster genaamd Abell 315 in het sterrenbeeld Walvis (Cetus) en gefotografeerd door de Wide Field Imager op de MPG/ESO 2,2m telescoop van het La Silla Observatorium in Chili. Het ‘licht’ daarvan heeft er twee miljard jaar over gedaan om ons te bereiken. Ergo, de afstand is twee miljard lichtjaar. Wat we op de foto zien is slechts 10% van de totale aanwezige massa. De andere 90% bestaat uit heet gas tussen de sterrenstelsels (10%) én ‘donkere’ materie (80%). Dá t er donkere materie is kan men zien aan de gravitatielenzen, waarbij de donkere materie van Abell 315 het licht van erachterliggende sterrenstelsels afbuigt. Op basis van de waarnemingen schat men dat de totale massa van Abell 315 op een ongelooflijke 100.000 x miljard zonmassa’s. 😯 Afijn, da’s licht en donker op de foto. Dan dichtbij en ver weg. Zoals gezegd ligt Abell 315 twee miljard lichtjaren ‘ver weg’ en de erachterliggende sterrenstelsels nog véél verder. Op de (vergrote) foto zie je ook allerlei gekleurde streepjes: planetoïden in ons zonnestelsel die gedurende de tijdsopname van 2,5 uur een klein stukje door het beeldveld van 33 x 34 boogminuten (˜ Volle Maan) bewogen. De verschillende kleuren onstonden door het gebruik van verschillende filters. Die planetoïden bevinden zich zo’n 100 á 200 miljoen km, da’s zo’n 100.000.000.000.000 keer ‘dichterbij’ dan die verste sterrenstelsels. En daarmee hebben we de combi dichtbij en ver weg, prachtig in beeld gebracht. Bron: ESO + Bad Astronomy.

Xenon: donkere materie-claims kunnen in de prullebak

De Xenon 100 detector. Credit: Xenon Collaboration

Een paar keer hebben natuurkundigen met experimenten beweerd dat ze mogelijk deeltjes donkere materie hebben gevonden. April 2008 bijvoorbeeld claimde het team van het DAMA-experiment in Italië de vondst van donkere materie en december vorig jaar berichtte het CDMS-team uit de VS de mogelijke vondst van twee deeltjes. Welnu, om het maar even kort en krachtig te zeggen: beide claims kunnen in de prullebak. Xenon 100 heeft namelijk laten zien dat beide experimenten donkere materie niet gezien kúnnen hebben. Huh, Xenon 100, wazzdannouweer? Net als DAMA en CDMS is Xenon een donkere materiedetector, verscholen diep onder de grond. En net als DAMA bevindt Xenon zich onder het Gran Sasso gebergte in Noord-Italië. CDMS maakt gebruik van germanium-silicium om WIMP’s – weakly interactive massive particles, dé belangrijkste kandidaat voor donkere materie – te detecteren, DAMA van natrium-jodide en Xenon maakt gebruik van… yep, xenon, één van de zwaarste elementen die er bestaan. Gedurende 11 dagen in november-december 2009 tuurde Xenon 100 naar WIMP’s en de uitkomst was… yep goed geraden, niets, nada, niente, nothing. Het Xenon 100 experiment is vele malen gevoeliger voor WIMP’s dan DAMA en CDMS, dús als de gedane claims waar waren dan zou men dit keer vele keren zo’n deeltje moeten hebben gezien. Lees verder

‘Zombiesat’ Galaxy 15 gaat naar het ruimtekerkhof

De Galaxy 15. Credit: IntelSat

Op 5 april j.l. is alle communicatie met de 1892 kg zware geostationaire satelliet Galaxy 15 van IntelSat plotseling geëindigd. Men denkt dat de communicatiesatelliet, gebouwd door de firma Orbital Sciences en gelanceerd op 13 oktober 2005, door zonne-activiteit kapot is gegaan en z’n geostationaire baan 36.000 km boven het aardoppervlak zal verlaten. Technici met gevoel voor humor spreken van een zombiesat. De Galaxy 15 bevond zich tot het moment dat ‘ie functioneerde op een punt recht boven de lengtegraad 133 °W en de evenaar. Dat vaste punt verlaat ‘ie nu. Denk niet dat we in paniek moeten raken voor deze op hol gedraaide satelliet, want hij zal langzaam richting het ‘ruimtekerkhof’ gaan, een zogenaamde geopotentiële bron. De Aarde telt twee van die bronnen, die ook wel libratiepunten worden genoemd en die deel uitmaken van de vijf Lagrangepunten. De ruimtekerkhoven bevinden zich boven 105 °W en 75 °O. Bij één van die punten aangekomen – vast het punt 105 °W schat ik zelf – zal de Galaxy 15 om dat punt heen oscilleren, bewegen. Het zal niet de enige ruimteschroot zijn, want in beide punten bevinden zich naar schatting al tussen 150 en 200 objecten. Probleem met de galaxy 15 is wel dat z’n ’transponders’ het nog wel schijnen te doen. Ergens tussen 27 mei en 7 juni a.s. komt ‘ie in de buurt van de werkende satelliet AMC-11 en gevreesd wordt dat de transponders het signaal van de AMC-11 ernstig kunnen verstoren. Typisch gedrag van zo’n zombiesatelliet, altijd moeilijk doen. 🙂 IntelSat heeft overigens de communicatietaken van de galaxy 15 over laten nemen door de Galaxy 12. Handig hoor, zo’n vloot van Galaxies. Bron: Space.com + Wikipedia.

Opportunity heeft z’n doel – Endeavour – in beeld

Krater Endeavour aan de horizon. Credit: NASA/JPL.

Marsrover Opportunity heeft z’n einddoel in het vizier. Dat is de 21 km grootte inslagkrater Endeavour, gelegen in het Meridiani Planum op Mars. Tikkie groter dan de krater Victoria, waar(-in) Opportunity tot eind augustus 2008 verbleef en die 800 meter in doorsnede is. Op de foto hiernaast zie je de kraterrand van Endeavour helemaal op de horizon liggen. Prachtig plaatje nietwaar? Ruim een jaar geleden liet ik ook al een foto zien die door de Opportunity werd gemaakt van de rand van de Endeavour, maar dat zag er allemaal erg vaag uit. De verwachting is dat de vierjarige Opportunity – in 2004 samen met broertje Spirit op Mars gedropt – met een snelheid van maximaal 100 meter per dag, dus 4 meter per uur, er een kleine twee jaar over doet voor de rand van Endeavour wordt bereikt. De afstand van Opportunity tot de Endeavourkrater is op dit moment 13 km [1]Het vreemde is dat de bronnen zeggen dat een jaar geleden die afstand 12 km was. Snap er niks van.. Op deze foto krijg je een aardig beeld van de kraters Victoria en Endeavour en waar de Opportunity zich nu bevindt. Bron: NASA/JPL.

References[+]

References
1 Het vreemde is dat de bronnen zeggen dat een jaar geleden die afstand 12 km was. Snap er niks van.