Gemma Frisius, de afdeling Friesland van de KNVWS[1]De Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Weer- en Sterrenkunde. bestaat op 22 maart 2011 precies 65 jaar. Ter gelegenheid van dit jubileum organiseert zij op 26 maart 2011 een speciale middag met drie befaamde sprekers: Henk Nieuwenhuis die zal spreken over “Eise Eisinga, wetenschapper van zijn tijd”, prof. dr. Gerard ’t Hooft over “Science Fiction versus echte natuurkunde” en tenslotte wetenschapsjournalist Govert Schilling over “Exoplaneten en Buitenaards leven” Hieronder het volledige programma die dag:
Credit: Gemma Frisius
Van mijn kant: Gemma Frisius, gefeliciteerd met jullie jubileum!
De lancering van de klimaat-satelliet Glory van de NASA is mislukt. Om 11.09 uur vanmorgen Nederlandse tijd werd de satelliet gelanceerd vanaf lanceerplatform 576-E op Vandenberg Air Force Base in Californi
Het overkwam Rob Bullen. Na een bewolkt dagje in Forest of Dean, Gloucestershire, Engeland trok het ’s avonds open en wachtte hij af tot het internationale ruimtestation ISS over zou komen. Hij wist dat de Space Shuttle Discovery bezig was daaraan te koppelen, dus wie weet kon hij die ook zien. Hij had een Canon 40D digitale camera, die hij aan z’n 21,5 cm Newton spiegeltelescoop had verbonden. Toen ISS plús Discovery overkwamen nam hij bovenstaande foto – terwijl hij met de hand volgde! Linksonder zie je de Discovery, die het ISS nadert. Werkelijk sublieme foto. Dit zegt Bullen er zelf over:
I could not believe the timing was so fortuitous to show the shuttle closing in on the station. I captured this, what I guess could potentially be, a once in a lifetime image of these two spaceships traveling as separate craft using Canon EOS 40D using eyepiece projection through a hand guided 8.5 inch Newton.
Met recht een foto die je vermoedelijk maar één keer in je leven zal nemen. Bron: NASA.
Sinds de sterrenkundige Fritz Zwicky in de jaren dertig ontdekte dat de bewegingen van de sterrenstelsels in de Comacluster niet te verklaren zijn met de zichtbare hoeveelheid materie denken sterrenkundigen dat er naast die ‘gewone’ materie ook ‘donkere materie’ moet bestaan. Sinds die tijd is de hoeveelheid bewijs dát donkere materie bestaat torenhoog geworden en inmiddels weten we dat 4% van het heelal uit gewone materie bestaat en 22% uit donkere materie…. oh ja en de overige 74% is de even mysterieuze donkere energie. Eén probleem met die stapel bewijzen is dat ze allemaal indirect zijn, d.w.z. dat donkere materie zélf nog nooit is waargenomen, maar wel de effecten ervan. Geen wonder dat niet alle wetenschappers overtuigd zijn van het bestaan ervan en dé exponent van die beweging is de Israeliër Mordehai Milgrom, die in 1983 met z’n Modified Newtonian dynamics (MOND) kwam. Volgens hem bestaat donkere materie niet en zijn alle waargenomen effecten, zoals de bewegingen in de Comacluster, niet te verklaren met de gravitatietheorie met Newton. Vandaar Milgrom’s theorie van MOND, een aangepaste gravitatietheorie, waarmee de effecten wel te verklaren zouden zijn. Onlangs kreeg MOND een soort van revival door dat de sterrenkundige Stacy McGaugh (Universiteit van Maryland) in een wetenschappelijk artikel betoogde dat MOND ook geldt voor gasrijke sterrenstelsels. Haar theorie werd al snel opgepikt door populaire websites en binnen de kortste keren leek het alsof donkere materie op de schroothoop kon en MOND victorie kon kraaien. Maar niets is minder waar. Sterker nog, in een schitterend heldere blog heeft de kosmoloog Sean Carroll onlangs aangetoond waarom de theorie van donkere materie nog steeds recht overeind staat en waarom MOND helemaal niet klopt. Carroll’s blog is sindsdien talloze malen door andere astrobloggers geciteerd en allemaal trekken ze dezelfde conclusie als hem. Ik zal hier kort enkele van Carroll’s argumenten aanstippen, waarom volgens hem donkere materie wel degelijk bestaat en de MOND-aanhangers het bij het verkeerde eind hebben.
De Bullet cluster
Eén van de beste bewijzen voor het bestaan van donkere materie is de Bullet cluster (1E 0657-56), hierboven op de foto te zien. Diens gravitationele centrum blijkt niet samen te vallen met het centrum van de zichtbare materie en met een betrouwbaarheidscijfer van maar liefst 8sigma kan dat NIET met MOND worden verklaard. Vandaar dat de Bullet cluster de figuurlijke ‘smoking gun’ van donkere materie wordt genoemd.
MOND verklaart niet de 3e piek in de kosmische microgolfachtergrondstraling
Met satellieten als COBE, WMAP en Planck zijn de minieme temperatuursverschillen in de kosmische microgolfstraling (Engelse afkorting: CMB) uitgebreid bestudeerd. Die straling is het restant van de hete oerknal en uit de grootte van de anisotropieën – duur woord voor die temperatuursverschillen – kan men afleiden dat zich in het vroege heelal oscillaties moeten hebben voorgedaan. Oorzaak hiervoor is dat donkere materie alleen de aantrekkende zwaartekracht voelt, terwijl gewone materie de zwaartekracht voelt én de afstotende druk. In de pieken in de grafiek hieronder zie je het resultaat: de donkere materie zorgt voor de hoge eerste en derde piek, terwijl de tweede en vierde piek – als donkere materie en gewone materie ‘uit fase zijn’ – onderdrukt worden en daarmee lager zijn. Het cruciale is de derde piek, die ik even met een rood pijltje heb aangegeven:
Credit: Planck.
De doorgetrokken lijn is de voorspelling op basis van MOND, de stippellijn is op basis van donkere materie. De stippen en kruisjes, al of niet met vertikale onzekerheidsbalkjes, zijn de waarnemingen. Wat zien we: de derde piek wijst erop dat donkere materie bestaat, MOND schiet hier ernstig tekort.
MOND is lelijk
OK, ik geef toe dat dit niet zo’n heel sterk wetenschappelijk argument is, maar esthetisch schijnt MOND spuuglelijk te zijn. Ook in de natuurwetenschappen wordt het KISS-principe gehanteerd, Keep it simple stupid, dus formules moeten zo mooi mogelijk zijn. Denk ook aan het befaamde Scheermes van Ockham. Dát MOND lelijk is en Newton’s gravitatie en Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie (ART) niet blijkt wel uit de volgende figuur – geleend van Francis the Mule – waarin wij links de zogenaamde Lagrangiaan (bewegingsfunctie) zien volgens Einstein’s ART en rechts volgens MOND (TeVeS is een variant daarvan):
Hoe eenvoudig is Einstein’s Lagrangiaan, hoe ingewikkeld met allerlei ‘entiteiten’ (in Ockham’s scheermes) is de MOND-Lagrangiaan. Afijn, alle reden om Sean Carroll’s magnifieke blog in de bron te lezen en á lle argumenten te bekijken waarom de theorie van de donkere materie nog altijd geldig is en MOND faalt. Bron: Cosmic Variance.
De James Webb Space Telescope heeft nu al last van hot pixels. Credit: NASA
De James Webb Space Telescope (JWST) – beoogd opvolger van de Hubble ruimtetelescoop – moet ergens in 2014 de ruimte in worden geschoten. Maar nu al lijkt het komende paradepaardje van de NASA flink te kampen te hebben met problemen van technische aard. Het blijkt namelijk dat 2% van de detectoren in de spiegels van de JWST, welke bij elkaar 6,5 meter in diameter zijn, te maken hebben met zogenaamde ‘hot pixels’. Bezitters van digitale camera’s kennen dat fenomeen: pixels die oplichten, zonder dat er licht op is gevallen. Het gaat om de detectoren die in de Near Infrared Camera (NIRCam) van de JWST zitten. In 2008 had men ook al last van hot pixels in de NIRCam, maar die nu geconstateerde 2% is drie keer zo veel als drie jaar terug. En dat terwijl de JWST al die tijd gewoon in het laboratorium onder ideale omstandigheden heeft gestaan. De NASA heeft als eis gesteld dat na vijf jaar van functioneren het maximum aantal hot pixels in de detectoren 5% mag bedragen, maar dat is wel als de JWST actief in de ruimte bezig is en niet ergens in een cleanroom staat. De wetenschappers breken zich momenteel het hoofd over de oorzaak van de hot pixels in de detectoren. Dit probleem komt bovenop eerdere technische problemen, waarmee men te kampen heeft en die november 2010 al leiden tot een bijgestelde begroting, die 1,5 miljard dollar groter uitviel. Bron: New Scientist.
In het weekend van 11 t/m 13 maart 2011 worden in Nederland voor de 35e keer de jaarlijkse Landelijke Sterrenkijkdagen gehouden. Op tientallen plaatsen in heel Nederland is jong en oud welkom om een blik door een telescoop te werpen. Je kan zo op informele wijze kennis maken met de wereld van sterren en planeten en met de leuke hobby sterrenkunde. Een overzicht van alle deelnemers, locaties en openingstijden vind je op deze pagina. De toegang is veelal gratis, maar bij sommige publiekssterrenwachten wordt een entreeprijs gevraagd, maar deze is meestal lager dan de normale prijs. Wat voor leuks kunnen we dat weekend allemaal zien? Een overzicht:
De maan met kraters: In de nacht van 12 op 13 maart is het Eerste Kwartier. We zien dan precies een halve maan. Daarvoor zien we de maan als een wat smallere sikkel. Met behulp van een verrekijker kunnen we op de maan al enkele kraters zien, maar een kleine telescoop toont er vele tientallen of zelfs honderden. Juist op de grens van licht en donker vallen de kraters door het hoge contrast extra goed op. Op 11 en 12 maart staat de maan in de buurt van de open sterrenhoop Pleiaden in het sterrenbeeld Stier.
Saturnus met ring: De planeet Saturnus staat in het sterrenbeeld Maagd, en is zeer opvallend als de helderste ster aan de oostelijke hemel. Saturnus heeft een fraaie ring die zelfs in kleine telescopen al goed is te zien. Het is daarmee één van de mooiste hemellichamen die we kunnen zien. Behalve die ring toont een kijker ook één of meer van de vele manen van Saturnus. Titan is de grootste maan en deze is met een kleine amateurtelescoop al zichtbaar.
Jupiter en Mercurius: Niet zo heel makkelijk om te zien, maar leuk om te proberen: Kort na zonsondergang zijn boven de westelijke horizon de planeten Jupiter en Mercurius te vinden. Mercurius staat aanvankelijk rechts van de helderdere Jupiter, maar Mercurius komt steeds hoger te staan en wordt langzaam beter zichtbaar, terwijl Jupiter in de loop van maart steeds meer naar rechts (west) beweegt, in de richting van de zon. Gebruik een verrekijker om dit tweetal te betrappen in de avondschemering.
En nog veel meer: In het zuidwesten schittert de zeer heldere ster Sirius en rechts daarvan staat het sterrenbeeld Orion met daarin de mooie Orionnevel, die al met kleine kijkers is te zien. Hoog in het zuidoosten staat het sterrenbeeld Leeuw met de heldere ster Regulus. In het oosten zien we de ster Arcturus, de hoofdster van het sterrenbeeld Ossenhoeder. Hoog in het oosten, bijna recht boven uw hoofd, staat het bekende ‘Steelpannetje’ van het sterrenbeeld Grote Beer. Precies richting het noorden, iets meer dan halverwege de hemel, staat de Poolster. Het is een goed zichtbare ster, maar niet heel helder. In het noordwesten is onder meer het W-vormige sterrenbeeld Cassiopeia te zien. De heldere planeet Venus is nu ’s avonds niet te zien, maar zoek deze eens ’s ochtend op, aan de oostelijke hemel, voor zonsopkomst.
Kortom, kom eens langs bij een sterrenwacht of één van de vele sterrenkundeverenigingen. Meer info: St. De Koepel.
De Leonardo module wordt met de robotarm vastgemaakt aan het ISS. Credit: NASA TV
De grootste vracht die Space Shuttle Discovery in z’n laadruim meebracht was de Leonardo Permanent Multipurpose Module, een soort vrachtruimte die allerlei nuttige spullen voor het ISS bevat. Lengte van ’t spul 6,4 meter, doorsnede 4,57 meter en gewicht 13.200 kg, inclusief vracht. Het is de achtste keer dat de Leonardo module naar het ISS wordt gebracht – de eerste keer was in 2001, óók met de Discovery – en het is tevens de allerlaatste keer. De voorgaande zeven keren was deze module van tijdelijke aard, om spullen af te leveren, waarna de Space Shuttle ‘m vervolgens weer mee terug naar de aarde nam. Men heeft echter besloten om Leonardo permanent te maken en niet meer mee terug te nemen. Daartoe heeft men enkele aanpassingen gedaan aan de module, onder andere een sterker schild tegen ruimtepuin en een betere toegang voor astronauten. Er zijn in totaal drie van dergelijke modules, naast Leonardo kennen we ook nog Raffaello en Donatello, allen gebouwd door de Italiaanse ruimtevaartorganisatie. Raffaello is al drie keer naar het ISS gebracht en weer terug naar aarde, Donatello moet z’n ruimte-vuurdoop nog meemaken. Vanmiddag is de Leonardo module met behulp van de Canadese robotarm van het ISS uit de laadruimte van de Discovery getild en om 16.05 uur is ‘ie vervolgens vastgemaakt aan het ISS. Bron: ESA.
Hier weer de maandelijkse video uit de serie Tonight’s Sky van Hubble, waarin je kan zien wat er allemaal voor interessants staat te gebeuren. Dit keer over maart 2011.
