Maandelijks archief: augustus 2010

Tataratáá, daar is ‘ie weer: de Tarantulanevel

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

De Tarantulanevel. Credit: ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey.

Ze kunnen d’r geen genoeg van krijgen, die astronomen: de Tarantulanevel. Ook wel bekend als 30 Doradus is het het grootste stervormingsgebied in de Grote Magelhaense Wolk, kraamkamer van vele megagrote joekels van sterren, sommigen zoals R136A wel 265 zonmassa’s zwaar. De Tarantulanevel is één van de meest favoriete waarneemobjecten van astronomen en zeker ook één van de meest gefotografeerde, want ik heb toch regelmatig plaatjes van deze reusachtige uit geïoniseerd waterstof bestaande gaswolk getoond. Hubble, Spitzer, Chandra, noem ze maar op, allemaal hebben ze ‘m geportretteerd. Dus dit keer is het de beurt aan VISTA, dachten ze bij de ESO, de organisatie van Europese Zuidelijke Sterrenwachten. VISTA is de Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy, gehuisvest in het Paranal Observatorium in Noord-Chili en met een spiegel van 4,1 meter en daaraan gekoppeld een 67-megapixel digitale camera met een 13 000 mm f/3.25 lens moet dat ding toch geacht worden leuke plaatjes te schieten. En dat heeft ‘ie gedaan! Een goede JPG versie van de foto, waar bovenstaand plaatje slechts een uitsnede van is, is hier te vinden (131 Mb), met een gedenkwaardige resolutie van 9246 x 12360 pixels ( 😯 ). Het monstergrootte origineel in tif-formaat voor de hardcore-liefhebbers is daar te vinden, 271 Mb op de digitale keukenweegschaal. Ding dong! Bron: ESO.

Petr Horava rafelt ruimte en tijd uit elkaar

Geplaatst op door Arie Nouwen
2

Credit: NASA.

Het leek zo’n heilige twee-eenheid, ruimte en tijd. Sinds Einstein’s Speciale Relativiteitstheorie (SRT) uit 1905 worden ruimte en tijd als een onafscheidelijke eenheid beschouwd. Maar in een poging om Einstein’s relativiteitstheorie (de speciale + algemene) en de quantum mechanica te verenigen heeft de Tjechische natuurkundige Petr Horava het aangedurfd om de twee weer uit elkaar te halen, te ontrafelen. Einstein en na hem Hermann Minkowski (in 1908) dachten dat bij relativistische snelheden, d.w.z. bij snelheden tegen de lichtsnelheid aan, de zogenaamde Lorentzcontractie een rol gaat spelen. De tijd verloopt dan langzamer en afstanden worden korter. Die contractie, genoemd naar de Nederlander Hendrik Anton Lorentz, zou bij ruimte en tijd even groot zijn. Einstein en vele anderen hebben getracht de relativiteitstheorie, welke het grote en snelle in het heelal beschrijft, en de quantum mechanica, welke het allerkleinste beschrijft, te unificeren, te combineren, maar alle pogingen mislukten omdat de zwaartekracht er niet in paste. Theorieën zoals de snaartheorie en de Loop Quantum Gravitatie stranden in ingewikkelde wiskundige complicaties.

potloodgrafiet

Petr Horava. Credit: Perimeter Institute.

Experimenten met grafeen, een materiaal dat sterk verwant is aan het grafiet in een doodgewoon potlood, brachten Horava ertoe na te denken over het ‘huwelijk’ van ruimte en tijd. Als grafeen tot vlak boven het absoluut nulpunt wordt gekoeld blijken electronen bijna met de lichtsnelheid te bewegen en volgen ze keurig de Lorentzcontractie. Maar bij hogere temperaturen wordt afgeweken van de theoretische contractie. In het vroegste heelal kort na de oerknal was de temperatuur zeer hoog en Horava kwam in 2009 met het volgens vele natuurkundigen ketterse idee dat ruimte en tijd toen verschillend reageerden en dat bij extreem hoge energie de tijdsvertraging veel minder is dan de lengte.  Het artikel dat Horava toen publiceerde, Quantum Gravity at a Lifshitz Point, is inmiddels een veel besproken stuk en er zijn al ruim 250 artikelen gepubliceerd over wat nu de Horava-zwaartekrachtstheorie heet. Naast het opheffen van de Lorentzsymmetrie heeft Horava nog een tweede grote wijziging van Einstein’s SRT toegepast: bij Einstein heeft tijd geen richtingsvoorkeur. Of tijd nou naar voren gaat, richting de toekomst, of naar achteren, richting het verleden, voor de natuurkundige processen maakt het geen verschil. Horava schrapt ook die symmetrie en verklaart dat tijd een voorkeur heeft, die loopt van verleden naar toekomst.

Horava-zwaartekracht

In Horava’s theorie wordt zwaartekracht overgebracht door gravitatonen, massaloze deeltjes, die vergelijkbaar zijn met de fotonen, de overbrengers van de electromagnetische kracht. Waarnemingen aan de rotatie van spiraalarmen in sterrenstelsels laten zien dat de buitenste delen sneller bewegen dan ze op grond van Einstein’s theorie zouden moeten doen. Om die verhoogde snelheid te verklaren kwam Fritz Zwicky in de jaren dertig met het bestaan van donkere materie op de proppen. In Horava’s theorie is donkere materie niet nodig, zo bleek met name door het werk van Shinji Mukohyama (Universiteit van Tokio in Japan), want er komt in de vergelijkingen een extra term voor waarmee de extra snelheid in de buitenwijken van sterrenstelsels verklaard kan worden. OK toegegeven, het is niet allemaal halleluja in Horava’s theorie, want er zijn ook zaken die zá­jn theorie niet kan verklaren. Maar Horava is van plan om ook die ‘smetjes’ weg te werken. We horen er vast en zeker nog meer van. Ik zal binnenkort m’n lijstje met kandidaat Theorieën van Alles bijwerken. 🙂 Bron: New Scientist.

Het is de opnameduur van 28 uren meer dan waard

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

NGC 4911 in de Comacluster. Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Met de Hubble ruimtetelescoop hebben ze een foto gemaakt van NGC 4911, een majestueus spiraalsterrenstelsel in het sterrenbeeld Haar van Berenice, deel uitmakend van de Comacluster van sterrenstelsels. Hubble deed er maar liefst 28 uren over om deze afbeelding te produceren en dat was zeker de moeite waard. Het was geen aaneensluitende opname, maar versnipperd over een aantal periodes in december 2006, januari 2007 en in januari en februari 2009. Er werd gebruik gemaakt van twee camera’s aan boord van Hubble, de Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) en de Advanced Camera for Surveys (ACS). Naast stofbanden zien we helder verlichte gebieden, waar een verhoogde stervorming aan de gang is. Op de hoge resolutiefoto’s van NGC 4911 zien we de spiraalarmen tot zeer ver doorlopen. Op de achtergrond van de foto zien we talloze kleine sterrenstelsels die tot de Comacluster behoren of die verderweg liggen. Rechts van NGC 4911 zien we een naburig stelsel, NGC 4911A, welke een behoorlijke gravitationele invloed uitoefent en materiaal van de spiraalarmen aantrekt. Prachtig om te zien, zó mag Hubble ze vaker maken. Bron: Hubble.

Hoe kan je de Perseïden waarnemen?

Geplaatst op door Arie Nouwen
3

Rond deze tijd van het jaar zijn de meteoren van de Perseïdenzwerm actief en met name in de periode na 24.00 uur ’s nachts kunnen we ze mooi zien. In de nacht van donderdag op vrijdag (12 > 13 augustus) valt het maximum van de Perseïden en dan kunnen we er zo’n 80 per uur verwachten, mits het helder is uiteraard. Ik heb even op een (summier) rijtje gezet op welke manieren je allemaal Perseïden kan waarnemen. Natuurlijk ook bruikbaar voor andere meteorenzwermen.

ManierBeschrijvingFoto
VisueelOp een stretcher of veldbed gelegen naar boven turen en genieten maar. Warm aankleden, slaapzak erbij, want het kan koud worden. Evt. teller bij de hand en papier om gegevens op te schrijven. Wil je het echt goed doen dan kan je de meteoren intekenen en/of een waarneemformulier gebruiken. Intekenen van meteoren doe je bij nogal lage activiteit (weinig meteoren), terwijl tellen bij hoge activiteit gedaan wordt (wanneer je geen tijd hebt om in te tekenen). Waar je bij het visueel waarnemen op kan letten zijn de volgende dingen:

  • tijdstip

  • helderheid

  • zwerm (meestal een Perseïde, maar er kunnen ook sporadische meteoren voorkomen)

  • kleur

  • evt. duur van het nalichtend spoor

FotografischCamera op statief plaatsen, lens op oneindig en dan opnameduur op B-, T- of bulb. Reken op 5 tot 15 minuten per opname. Gebruik een draadontspanner om het trillen van het toestel te voorkomen. Heb je geen draadontspanner dan moet je 'afzwaaien' met een donker stuk karton. Bij het fotograferen kan je evt. een zgn. sector gebruiken, een soort draaiend molentje dat je voor je toestel zet. De sector draait snel rond en bedekt daardoor regelmatig de opening van het fototoestel (fracties van een seconde). Als er dan een meteoor verschijnt, zal het toestel de meteoor vastleggen, maar in streepjes, doordat de sector tijdens het verschijnen van de meteoor meermaals de opening eventjes bedekt heeft. Een snelle meteoor zal dan lange streepjes hebben, terwijl een trage meteoor korte strepen zal hebben. Als je sectoren gebruikt en simultaan op 2 posten waarneemt, kan je ook nog de baan van de meteoor berekenen.
VideoMet gewone camera's kan je meteoren niet filmen. Je moet daarvoor een speciale beeldversterker gebruiken, die het beeld 10.000 tot 100.000 keer kan versterken. Een speciale camera om meteoren te filmen zie je hiernaast, de Mintron 12V6-EX video camera met 8-mm f/0.8 lens.
RadioDe geïoniseerde sporen die meteoren achterlaten reflecteren radiogolven en daarom kunnen we ze 'horen' als reflecties in het lage deel van de VHF-band (40-150 MHz). Meteoren waarnemen met de radio heeft als voordeel dat het weer weinig invloed heeft. Bovendien kan het zowel overdag als 's nachts. Met deze techniek kan zo onderzoek gedaan worden naar de zogenaamde daglichtzwermen, waarvan de radianten alleen overdag boven de horizon komen. Een nadeel aan waarnemen met de radio is dat je niet ziet waar de meteoor precies geweest is en bij welke zwerm deze hoorde. Daarnaast het is wel mogelijk om meteoren automatisch te registreren met behulp van de juiste software op een computer.
Meer info over het radiowaarnemen van meteoren vind je hier.
TelescopischOok met de verrekijker kan je meteoren waarnemen, al is 't wel lastig. Je richt je kijker gewoon naar een gebied en tekent al de meteoren in die je ziet. Je noteert het type van kijker en oculair en het centrum van het beeldveld. Je moet zeker geen grote vergroting nemen, want dan is je beeldveld veel te klein en zal je uiterst weinig meteoren zien. Het voordeel van deze methode is dat je ook zwakkere meteoren kan waarnemen. Nadelen zijn er zeker ook: je beeldveld is redelijk klein en je kan het moeilijk lang volhouden. Tenzij je zo'n stellage hebt zoals in de afbeelding hiernaast. 🙂
TwitterHet gaat hier in feite om een uitbreiding van het visueel waarnemen van meteoren. Met een Twitter applicatie op je mobiel of laptop geef je namelijk door aan de Britse MeteorWatch of je een Perseïde hebt gezien. Simpelweg de hash tag #Meteorwatch gebruiken en klaar is Kees. De resultaten van de Twitteractie zijn op deze kaart te zien.

Uitgebreidere informatie over de mogelijke manieren om meteoren waar te nemen is te vinden op de site van Volkssterrenwacht Urania in België en van de Nederlandse Werkgroep Meteoren van de KNVWS. Bron: Werkgroep Meteoren van de KNVWS en Volkssterrenwacht Urania.

ESA-astronaut Frank de Winne woensdag in Noordwijk

Geplaatst op door Arie Nouwen
2

Frank De Winne, toen nog in het ISS. Credit: ESA

Op woensdagmiddag 11 augustus om 14.00 uur komt de Vlaamse ESA-astronaut Frank De Winne naar Space Expo in Noordwijk. Tijdens zijn verblijf van zes maanden in de ruimte in 2009, de zogenaamde OasISS-missie, maakte hij duizenden opnames van het dagelijks leven aan boord van het International Space Station (ISS) en onze aarde. Een unieke selectie adembenemende opnamen zal hij graag aan zijn toehoorders laten zien en vertellen over zijn persoonlijke ervaringen aan boord van het ISS. Frank de Winne trainde jarenlang met de Nederlandse ESA-astronaut André Kuipers die eind volgend jaar ook voor een half jaar naar de ruimte zal gaan.

Ruimtefan Jaro

Een bijzondere gast tijdens de lezing van Frank De Winne is Jaro. Deze jongen van 10 jaar uit Heemskerk bezocht deze schoolvakantie met zijn moeder Space Expo in Noordwijk. Tijdens zijn bezoek deed hij de ruimtevaartdeskundigen van het bezoekerscentrum van ESA versteld staan van zijn ruimtevaartkennis. André Kuipers is rond die leeftijd ook zo met dromen over astronaut zijn begonnen. Om Jaro op weg te helpen heeft Space Expo hem en een vriendje uitgenodigd om op 11 augustus naar Noordwijk te komen. Hij zal dan astronaut Frank De Winne ontmoeten. Hij kan hem dan gelijk alles vragen over wat hij moet weten om straks net zo’n goede astronaut te worden als de Belgische ESA-astronaut en André Kuipers. Natuurlijk zijn ook alle andere kinderen en bezoekers welkom met vragen voor Frank De Winne. Bron: ESA.

Video: Nieuws uit de ruimte

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Daar is ‘ie weer, een kersverse aflevering van Nieuws uit de ruimte, met David Waters als gastheer – Miles O’Brien zit vast ergens op een strand te bakken – van aflevering 1 van het tweede seizoen (…alweer, goh wat vliegt de tijd):

Onderwerpen in deze aflevering o.a. het ISS, alwaar ze problemen hebben met het repareren van het koelsysteem, de NASA die probeert via het Congres nog een derde shuttlevlucht tot stand te brengen, de lancering van een Arianne 5 raket en nog wat klein ruimtegrut. Kortom, kijken! :bron: Bron: Spaceflight Now.

Het bijzondere Reiner Gamma gebied op de Maan

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Het Reiner Gamma gebied. Het gebied bij het pijltje is uitvergroot in de foto rechtsonder. Credit: NASA/GSFC/Arizona State University.

Aan de voorzijde van de Maan bevindt zich in de uitgestrekte en donkergetinte Oceanum Procellarum een opvallend lichtgetint gebied met een opvallende ovaal gekrulde vorm: het Reiner Gamma gebied. Het 70 km lange gebied – vindbaar op de maancoördinaten 7°30 N 59°00 W, handig als je een maankarretje met TomTom hebt – werd al in de 17e eeuw opgemerkt door maanwaarnemers, zoals Francesco Grimaldi. Deze laatste zag het gebied voor een krater aan. Het heeft een erg hoog albedo, d.w.z. dat z’n weerkaatsend vermogen hoog is. Reiner Gamma kaatst meer zonlicht terug dan de rest van de uit vloedbasalt bestaande Oceaan der Stormen, zoals de Nederlandse naam van dat gebied luidt. Tot voort kort was het gebied het enige op de Maan met deze vorm en dit albedo en vormde het bestaan ervan een mysterie, maar onlangs heeft de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) soortgelijke gebieden ontdekt in de Mare Ingenii en Mare Marginis. Het Reiner Gamma gebied is dus geen uniek verschijnsel.

De verklaring van het Reiner Gamma gebied

Detail in Reiner Gamma. Credit: NASA/GSFC/Arizona State University.

Onderzoek met diverse maansondes, o.a. de Lunar Prospector, heeft aan het licht gebracht dat het Reiner Gamma een sterker magnetisch veld heeft dan z’n omgeving. De sterkte van het veld bedraagt maar liefst 15 nanoTesla, voldoende om het gebied een eigen magnetosfeer te geven, die zich tot 360 km boven het maanoppervlak uitstrekt. Men denkt dat de zonnewind, die normaal gesproken verantwoordelijk is voor de erosie van het maanoppervlak, door die magnetosfeer van Reiner Gamma wordt afgebogen en dat daardoor de ‘ruimte-erosie’ ter plekke minder is, hetgeen leidt tot het hogere albedo. De inslag van een planetoïde of komeet zou het verhoogde magnetisme en de vorm van het gebied veroorzaakt hebben, maar hoe dat precies is gegaan is nog speculatief. Op de foto hiernaast, gemaakt met de LROC, het uitvergrootte gebied dat op de bovenste foto met de pijl is aangegeven. De breedte van het gebied is 510 meter. Bron: NASA + Wikipedia.

Staat de toekomst in de sterren geschreven?

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Deze cartoon geeft exact het antwoord:

Credit: Tony Piro

Niet de toekomst, wel het verleden. De Zon staat 8 lichtminuten van ons vandaan. Als we ‘m zien dan zien we ‘m zoals ‘ie er acht minuten geleden uitzag. De ster Wega in het sterrenbeeld Lier staat ruim 26 lichtjaar van ons vandaan. Bekijk ‘m en je weet hoe de ster er in 1984 uitzag. Ergo: astrologie is nonsens. Bron: Astropixie.

Verrassende metingen aan het proton en neutrino

Geplaatst op door Arie Nouwen
1

Cover van Nature, waarin het nieuws staat over de afmeting van het proton. Credit: Nature/MacMillan

Het proton werd in 1919 ontdekt door Ernest Rutherford en het is samen met het electron zo´n beetje het meest bekende en ook best bestudeerde elementaire deeltje. Van het proton zou je verwachten dat ´t helemaal bekend is en dat er niets nieuws meer over te vertellen valt. Maar wat bleek onlangs uit onderzoek door natuurkundigen van het Paul-Scherrer Instituut in Zwitserland: dat het proton 4% kleiner is dan men altijd dacht. De straal van het proton blijkt niet 0,8768 femtometer te zijn, maar 0,84184 fm. Even voor de goede orde: één fm is 10-15 meter. De ‘oude’ waarde werd verkregen door te kijken hoe een electron in een waterstofatoom overspringt van de ene energiestaat in de andere. Met behulp van de regels van de Quantum Electrodynamica (QED) kan men vervolgens de afmeting van het proton berekenen. Het team onder leiding van Randolf Pohl gebruikte geen electron, maar een muon om de afmeting te meten, da’s een 200 keer zwaardere variant van het electron. Muonen zitten dichter op ’t proton en ‘merken’ dus beter hoe groot het proton is. Door een proton met een daaromheen draaiende muon te beschieten met laserlicht kon men de waarde van de straal van het proton bepalen. In Nature hebben ze er een artikel over gepubliceerd. Bron: 80 Beats.

De massa van het neutrino

Clusters van sterrenstelsels in de Mega Z catalogus met verschillende waardes voor de neutrinomassa. Credit: University College London

Naast de afmeting van het proton heeft men onlangs ook een limiet voor de massa van het neutrino kunnen bepalen. Neutrino’s zijn elementaire deeltjes die met de lichtsnelheid reizen en bijna niet reageren met andere deeltjes. Met gemak kunnen ze dwars door een lichtjaar dikke plaat van lood vliegen zónder een ander deeltje te raken. Van het neutrino heeft men onlangs kunnen vaststellen dat het niet meer massa heeft dan 0,28 eV [1]Er zijn drie soorten neutrino’s, het electron-, muon- en tau-neutrino. Die 0,28 eV is het totaal van deze drie neutrino’s., da’s minder dan een miljardste van de massa van een proton, welke 938 MeV bedraagt. Verrassend is niet zozeer de waarde van die bovenlimiet van het neutrino, maar de wijze waarop ze het hebben verkregen: niet door metingen in een deeltjesversneller, maar door te kijken naar sterrenstelsels. Het hele heelal is doordrenkt van neutrino’s en als hun massa boven die limiet uitkomt zouden ze een gravitationeel effect moeten hebben op clusters van sterrenstelsels. Gebruikmakend van de allergrootste 3D-catalogus van 700.000 sterrenstelsels, genaamd de Mega Z DR7 van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) konden kosmologen van het University College London (UCL) de bovenlimiet bepalen. Ze maakten daarbij ook gebruik van informatie van de kosmische microgolf-achtergrondstraling, de fotonenachtergrond in het heelal die een overblijfsel is van de oerknal, waarmee 13,75 miljard jaar geleden het heelal begon. Bron: Science Daily.

References[+]

References
↑1 Er zijn drie soorten neutrino’s, het electron-, muon- en tau-neutrino. Die 0,28 eV is het totaal van deze drie neutrino’s.