Wat gaat die Alpha Magnetic Spectrometer precies doen?

Op vrijdag 29 april wordt Space Shuttle Endeavour gelanceerd voor diens allerlaatste missie, STS-134. Nou ja, zolang het allemaal goed gaat natuurlijk en er niet weer zoals met de Discovery allerlei complicaties optreden. De gehele missie van Endeavour draait om het naar het ISS vervoeren van de Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02), een kolossaal instrument van maar liefst 6731

Russen zorgen voor uitstel lancering Endeavour met 10 dagen

De bemanning van de Endeavour moet tien dagen wachten. Credit: NASA

De lancering van Space Shuttle Endeavour voor diens allerlaatste vlucht, missie STS-134, is tien dagen uitgesteld. We gaan het niet op dinsdag 19 april [1]Plaatselijke tijd in Florida. In Nederland zou de lancering op 20 april ’s nachts plaatsvinden. a.s.  meemaken, zoals oorspronkelijk de bedoeling was, maar op vrijdag 29 april om 21.47 uur Nederlandse tijd. Yep, de dag dat in Engeland Prins William en Kate Middleton gaan trouwen. Reden van het uitstel: de Russische ruimtevaartorganisatie weigert hun bevoorradingscapsule Progress een paar dagen in een parkeerbaan om de aarde te stoppen. Die onbemande capsule staat gepland voor een lancering op 27 april. Indien de Endeavour op 19 april zou worden gelanceerd zou deze op 27 april nog vastzitten aan het internationale ruimtestation ISS. Uit veiligheidsoverwegingen is het niet toegestaan dat een Progress aan het ISS koppelt als er ook een ruimtevaart aan vast zit. De Amerikanen hebben de Russen verzocht hun Progress na de lancering een paar dagen te parkeren in een baan om de aarde, zodat de Endeavour de gelegenheid krijgt zonder risico’s af te koppelen van het ISS en naar aarde terug te keren. Maar de Russen weigeren dat. Hun argument is dat de Progress enkele gevoelige biologische experimenten aan boord heeft, die zo snel mogelijk in de koelkast van het ISS moeten belanden. En dus moet Endeavour’s missie STS-134, die de twee miljard dollar kostende Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) bij het ISS moet brengen, tien dagen in de wachtkamer. 1-0 voor de Russen. Bron: Cosmic Log.

References[+]

References
1 Plaatselijke tijd in Florida. In Nederland zou de lancering op 20 april ’s nachts plaatsvinden.

De speurtocht naar de mislukte supernovae

Hoe vinden we mislukte supernova? Credit: chandra.harvard.edu

Als een zware ster aan het einde van z’n laatste verbrandingsfase is aangekomen – de ijzerverbranding – resulteert dat in de meeste gevallen in een supernova, een gigantische explosie waarbij de buitenlagen worden weggeblazen en de kern ineenkrimpt tot een neutronenster. Berekeningen laten zien dat in 10 tot 20% van de gevallen – als er sprake is van een zéér zware ster – er een zwart gat vormt en dat alle energie die in de vorm van licht (fotonen) wil ontsnappen direct door dat zwarte gat wordt ingevangen. Gevolg: een mislukte supernova. Op aarde zien we geen licht, geen supernova, niets, nada, niente,… Nou ja, op één ding na volgens het tweetal sterrenkundigen Lili Yang en Cecilia Lunardini (Arizona State University). Zij denken dat neutrino’s wél kunnen ontsnappen uit de greep van het zwarte gat. En dus zou je een neutrinodetector moeten hebben om de neutrino’s die afkomstig zijn van een mislukte supernova waar te nemen. Dat is één keer in de geschiedenis gelukt: van de beroemde supernova SN 1987A, welke op 24 februari 1987 werd ontdekt, heeft men gedurende 13 seconden in totaal 24 neutrino’s ontdekt, feitelijk 24 electron antineutrino’s. Deze neutrino’s werden door drie onafhankelijke detectoren gezien. Dá t we de neutrino’s van SN 1987A zagen komt omdat ‘ie zo dichtbij stond, ‘slechts’ 168.000 lichtjaar van de aarde in de Grote Magelhaense Wolk. Drie uur na de aankomst van de neutrino’s zag men de optische lichtpiek van SN 1987A, gevormd door de gigantische flux van fotonen. Bij mislukte supernovae ontbreekt die optische piek en da’s meteen het grote probleem. De vraag is namelijk hoe je deze neutrino’s kan onderscheiden van de neutrino’s afkomstig van een ‘gewone’ supernova. Zonder de optische follow-up zou je van een neutrino-uitbarsting ook kunnen denken dat ze van een geheel andere gebeurtenis afkomstig zijn. Yang en Lunardini denken nu dat neutrino’s van mislukte supernovae zich op twee manieren onderscheiden van hun collega van gewone supernovae: hun energie zou hoger zijn, 56 MeV resp. 33 MeV en de duur van hun uitbarsting zou korter zijn, 1 seconde resp. ca. 10 seconden. En dat zou het volgens hun mogelijk moeten maken dat we toch mislukte supernovae op het spoor komen. Bron: Universe Today.

Huh, wat is er met de zon gebeurd?

Credit: NASA/SDO

Hierboven zie je de zon, gefotografeerd in vier verschillende golflengten (30,4 + 17,1 + 19,3 + 33,5 nm) door het Solar Dynamics Observatory (SDO), de sonde die vanuit de ruimte de zon bestudeerd. De foto’s zijn afgelopen dinsdag 29 maart gemaakt om 09:14:50 uur Nederlandse tijd. Het vreemde is natuurlijk dat de zon niet geheel is afgebeeld, maar dat ‘ie aan de onderkant een stuk mist. Een scherpe begrenzing zie je daar niet, dus je zou denken dat het in dat geval niet om een eclips gaat. En tóch is dat wel het geval. SDO zag maar de helft van de zon omdat de aarde de onderkant bedekte. Hoe kan die rand dan zo rafelig zijn? Meestal is zo’n eclipsrand toch scherp begrenst? Dat komt omdat de foto’s gemaakt zijn met de Atmospheric Imaging Assembly (AIA), één van de instrumenten aan boord van de SDO. Genoemde golflengten, waar AIA in kijkt, zijn erg gevoelig voor absorptie door gassen in de hogere lagen van onze eigen aardse atmosfeer. Per golflengte kan dat weer verschillend uitpakken en dat zorgt ervoor dat de eclipsrand op de vier foto’s verschillend is. De SDO heeft een baan om de aarde die ‘m de meeste tijd een vrij uitzicht op de zon geeft, maar af en toe komt daar toch de aarde tussendoor. Z’n baan is nog niet definitief, want door koerswijzigingen moet ‘ie uiteindelijk in een cirkelvormige, geosynchrone baan terechtkomen, 36.000 km boven de aarde. Dinsdag was het begin van zo’n periode – men noemt dat een ‘eclipsseizoen’- dat de aarde letterlijk tussenbeide stond en gisteren (2 april) eindigde die periode. SDO Blog.

Australische studenten vangen ‘dansende’ sterrenstelsels

credit: Sydney Girls High School Astronomy Club, Travis Rector (University of Alaska, Anchorage), Ángel López-Sánchez (Australian Astronomical Observatory/Macquarie University), and the Australian Gemini Office.

Hierboven zie je het tweetal sterrenstelsels genaamd NGC 6872 (links) en IC 4970 (rechts), 200 miljoen lichtjaar verderop gelegen in het zuidelijke sterrenbeeld Pauw (Pavo). Het duo is gefotografeerd op voordracht van een groepje studenten van de Sydney Girls High School (SGHS) Astronomy Club in centraal Sydney in Australië. Dat gebeurde in het kader van een Australische wedstrijd en op 22 maart j.l. mochten de dames op de SGHS een eerste blik werpen op ‘hun’ foto, die gemaakt was met de Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) van de Gemini South Telescoop in Chili. Wat je op de foto ziet zijn twee sterrenstelsels, die in een gravitationele interactie met elkaar zijn en door de vervormde, langgerekte spiraalarmen in een soort van kosmische dans verzeild geraakt lijken. Een macabere dans eigenlijk, want uiteindelijk zal het ertoe leiden dat de stelsels versmelten en dat ze één groot sterrenstelsel worden. Aan het einde van de beide spiraalarmen links en rechts  zie je blauwe vlekjes, gebieden met een verhoogde stervorming, die het gevolg zijn van de gravitationele interactie. Een hoge resolutiefoto van het NGC 6872 en IC 4970 is hier te downloaden, 13,3 Mb in tif-formaat. Die heldere ster linksonder van NGC 6872 is overigens een voorgrondster, een ster die tot ons eigen Melkwegstelsel behoort. Bron: Gemini.

OK mensen, hoe gaan we de astronauten van Endeavour’s STS-134 wakker maken?

Credit: NASA

Hij staat gepland voor een lancering op woensdag 20 april 2011 om 01.48 uur ’s nachts Nederlandse tijd, de allerlaatste vlucht van Space Shuttle Endeavour, missie STS-134. De NASA geeft het grote publiek de gelegenheid om voor de astronauten van die vlucht de wakeup songs te bepalen, de muziek waarmee ze iedere ‘ochtend’  – best lastig, wanneer is het ochtend daarboven in de ruimte? – worden wakker gemaakt. Dat deden ze ook bij missie STS-133, welke de laatste vlucht van de Discovery betekende. Toen kwamen daar als nr. 1 en 2 Blue Sky door Big Head Todd and the Monsters respectievelijk de Star Trek Theme met William Shatner (Captain Kirk) uit naar voren. Je mag je stem hier uitbrengen.

Keck ontrafelt mysterie superheldere supernova

Credit: D. Perley & J. Bloom / W.M. Keck Observatory

Ze worden in het Engels super-luminous supernovae genoemd, afgekort SLSNe, en de op 10 januari 2008 ontdekte supernova genaamd SN 2008am is daar één van de zeldzame exemplaren. Op de top van z’n lichtkracht straalde SN 2008am, die zich op een veilige afstand van 3,7 miljard lichtjaar van de aarde bevond, 100 miljard keer meer energie uit dan de zon uitstraalt. Dat is honderd keer meer dan ‘normale’ supernovae, die op zich al een bloedstollende lichtkracht kennen. Waarnemingen aan SN 2008am met behulp van de Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS) van de Keck I 10 meter telescoop op Hawaï heeft meer informatie opgeleverd over de SLSNe. Men vermoedt dat de gigantische lichtkracht veroorzaakt wordt doordat de uitgespuwde buitenlagen van de supernova in botsing komen met een gasomhulsel, welke door de ster die de supernova veroorzaakte in een eerder stadium waren uitgespuwd. Het supernovamodel dat de extreme interactie beschrijft tussen de exploderende buitenlagen en het eerder uitgestoten gasomhulsel wordt het circumstellar interaction-model genoemd. De  ster die dit allemaal veroorzaakte – de ‘progenitor’ genaamd, het wemelt van de Engelse termen – was waarschijnlijk een zogenaamde lichtsterke blauwe variabele,  een klasse van zeer zware, grote sterren, waarvan het bekendste voorbeeld Eta Carina is. Van die laatste wordt gevreesd dat ‘ie ook ooit als supernova zal exploderen. Eén belangrijk verschil met SN 2008am: Eta Carina staat slechts 7500 lichtjaar van ons vandaan in plaats van 3,7 miljard lichtjaar. Oeps!

Soorten supernovae

Theoretici denken dat er ruwweg twee grote klassen van supernovae zijn: type I die ontstaan als witte dwergen door toevoer van materie door een partner te zwaar worden en exploderen, type II die ontstaan als een (zeer) zware ster explodeert. Vermoedelijk zijn er van die laatste klasse weer drie varianten:

  • sterren die 10 tot 20 keer zwaarder dan de zon zijn en wiens kern in elkaar klapt na een kortstondig, maar heftig leven, conform het Pepsi Cola-motto ‘live fast, die young’. Dat zijn de core-collapse supernovae.
  • sterren die tot 100 zonmassa’s zwaar zijn en die net zoals SN 2008am een ‘circumstellar interaction’ ondergaan. Hier is het wetenschappelijke artikel, die ’t allemaal tot in detail beschrijft.
  • tenslotte de superzware sterren die zwaarder dan 100 zonmassa’s zijn en die op een gegeven moment zo bloedje heet worden dat ze materie en antimaterie in de vorm van electronen en positronen vormen, die de meest zware variant van supernova opleveren: de pair-instability supernovae. Ja zucht, weer in ’t Engels, ik weet het.

Afijn, ik moet duidelijk m’n overzicht van de verschillende soorten supernovae weer eens updaten met bovenstaande informatie. De tweede variant van die type II supernova, waar SN 2008am dus een exemplaar van is, heb ik in dat overzicht wel opgenomen (type IIn), maar zonder nadere uitleg. Het overzicht is één van de bronnen voor het lemma supernovae op de Nederlandse Wikipedia, dus het moet natuurlijk wel up to date zijn, om het maar even op z’n Engels te zeggen. 🙂 Werk aan de winkel dus. Bron: Keck Observatory.

Wetenschappers maken zwaarste vorm van anti-materie ooit gezien

In deeltjesversnellers worden goudatomen met gigantische snelheid tegen elkaar aan gebotst. Hierbij ontstaat een regen aan deeltjes. Credit: STAR/RHIC.

Wetenschappers zijn erin geslaagd om een nieuwe vorm van antimaterie te creëren. Het gaat om een vorm van anti-helium, bestaande uit twee anti-protonen en twee anti-neutronen, die samen het zwaarste en meest complexe anti-“iets” vormen dat ooit is waargenomen. Anti-materie bestaat uit deeltjes met een tegenovergestelde elektrische lading t.o.v. “normale” materiedeeltjes. (Anti-neutronen, die elektrisch neutraal zijn, bestaan uit anti-quarks met een tegenovergestelde lading dan normale quarks). Zodra een antimaterie- en een materiedeeltje elkaar tegenkomen, annihileren ze elkaar en worden ze omgezet in pure energie. Vandaar dat het razend moeilijk is om antimaterie te creëeren én om ermee te werken.Zware antimateriedeeltjes kunnen alleen gemaakt worden in deeltjesversnellers en blijven slechts een fractie van een seconde bestaan alvorens ze reageren met normale materie en letterlijk met een flits verdwijnen. Met de resultaten van dit onderzoek hoopt men een antwoord te vinden op één van de grootste vragen binnen de kosmologie: waarom is het heelal vol met materie, en niet met anti-materie? De meeste kosmologische theorieën gaan er vanuit dat materie en anti-materie in even grote hoeveelheden zijn gemaakt in de oerknal. Om de één of andere reden is de “strijd” tussen materie en anti-materie gewonnen door materie, waaruit vervolgens alle structuren in het heelal zijn ontstaan. Bron: New Scientist.