VLT herontdekt leven op aarde door naar de maan te kijken

Credit: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

Door met ESO’s Very Large Telescope naar de maan te kijken, hebben astronomen bewijzen gevonden voor leven in het heelal – op aarde namelijk. Het ‘ontdekken’ van leven op onze thuisplaneet klinkt als een triviale onderneming, maar de nieuwe aanpak van een internationaal team zou in de toekomst kunnen leiden tot de ontdekking van leven elders in het heelal. Het onderzoek staat beschreven in een artikel dat op 1 maart 2012 in het tijdschrift Nature verschijnt. “We gebruikten een truc die aardlicht-waarneming heet, om naar de aarde te kijken alsof hij een exoplaneet was”, zegt Michael Sterzik (ESO), eerste auteur van het artikel. “De zon verlicht de aarde en dit licht wordt weer naar het oppervlak van de maan weerkaatst. Het maanoppervlak fungeert als een reusachtige spiegel en weerkaatst op zijn beurt weer wat aardlicht terug naar ons – en dat is wat we met de VLT hebben waargenomen.” De astronomen analyseren het zwakke aardlicht om naar indicatoren te zoeken, zoals bepaalde combinaties van gassen in de aardatmosfeer, die kenmerkend zijn voor organisch leven. Dankzij deze werkwijze kan de aarde straks als maatstaf dienen bij de zoektocht naar leven op planeten buiten ons zonnestelsel. De ‘vingerafdrukken’ van leven, ook wel biosignaturen genoemd, zijn met conventionele methoden moeilijk te vinden, maar het team heeft een nieuwe aanpak ontwikkeld die gevoeliger is. De astronomen hebben niet alleen gekeken naar hoe helder het weerkaatste licht in verschillende kleuren is, maar ook naar de polarisatie ervan – een aanpak die spectropolarimetrie wordt genoemd. Door deze techniek toe te passen op het aardlicht dat met de VLT is waargenomen, komen de biosignaturen in het door de aarde weerkaatste licht duidelijk tot uiting. Coauteur Stefano Bagnulo (Armagh Observatory, Noord-Ierland, VK) legt de voordelen uit: “Het licht van een verre exoplaneet verbleekt bij de heldere gloed van de moederster, en is dus moeilijk te analyseren – een beetje alsof je een stofkorreltje vlak naast een felle gloeilamp probeert te onderzoeken. Maar het licht dat een planeet weerkaatst is gepolariseerd, terwijl het licht van de moederster dat niet is. Polarimetrische technieken kunnen ons dus helpen om het zwakke weerkaatste licht van een exoplaneet van het verblindende sterlicht te onderscheiden”. Het team onderzocht zowel de kleur als de mate van polarisatie van licht van de aarde dat door de maan wordt weerkaatst, en behandelde de resultaten alsof het licht van een exoplaneet betrof. Het lukte de astronomen om daaruit af te leiden dat de aardatmosfeer deels bewolkt is, dat een deel van het oppervlak met oceanen is bedekt en – niet onbelangrijk – dat er vegetatie aanwezig is. Ze konden zelfs de veranderingen in het wolkendek en de hoeveelheid vegetatie detecteren, die optraden doordat steeds weer andere delen van de aarde licht naar de maan weerkaatsten. “Het vinden van leven buiten het zonnestelsel is van twee dingen afhankelijk: het feit of er überhaupt leven is, en de technische mogelijkheid om het te detecteren”, voegt coauteur Enric Palle (Instituto de Astrofá­sica de Canarias, Tenerife, Spanje) toe. “Dit onderzoek is een belangrijke stap op weg naar het bereiken van die mogelijkheid.” “Spectropolarimetrie kan ons uiteindelijk wellicht vertellen of elders in het heelal eenvoudig plantaardig leven – gebaseerd op fotometrische processen – is ontstaan”, concludeert Sterzik. “Maar we zijn zeker niet op zoek naar ‘groene mannetjes’ of bewijs voor intelligent leven.” De volgende generatie telescopen, waaronder de E-ELT (European Extremely Large Telescope), zou in staat kunnen zijn om ons het buitengewone nieuws te brengen dat de aarde niet de enige oase van leven is in de uitgestrektheid van de ruimte. Bron: Nova.

Herschel en Spitzer zien de groeistuipen van jonge sterren in de Orionnevel

De met Spitzer gemaakte foto van de protosterren in de Orionnevel. Credit: NASA/ESA/JPL-Caltech/IRAM

De Orionnevel (M42) is één van de meest bekende objecten aan de hemel, een grote wolk van gas – voornamelijk geïoniseerd waterstof, HII – en stof in het sterrenbeeld Orion, een ware kraamkamer van nieuwe sterren. De jongste sterren in de Orionnevel zijn eigenlijk nog protosterren, sterren die hun ‘motor’ nog niet hebben aangezet, de fusie van waterstof in hun centrum. Ze zijn omringd door de resten van de wolk van gas en stof waaruit ze ontstaan zijn, resten die vaak een grote ronddraaiende schijf rondom de protoster hebben gevormd, waaruit later weer planeten, planetoïden en kometen kunnen ontstaan. Met de twee infrarood-satellieten Spitzer en Herschel hebben ze de protosterren in de Orionnevel onderzocht en ze blijken in korte tijd erg in helderheid te kunnen variëren. Sommige ‘sterren’ bleken in een paar weken wel 20% in helderheid te kunnen variëren, hetgeen vermoedelijk komt door de mate waarin ze gevoed worden door het hun omringende materiaal. Komt er voldoende materiaal naar hun toe, dan worden ze helderder, maar in periodes van schaarste worden ze weer lichtzwakker. Hoe dit precies gaat wordt nog niet helemaal begrepen, omdat het omringende gas en stof op basis van de gemeten hoeveelheid infraroodlicht redelijk ver weg van de jonge sterren moet liggen, maar die afstand zou op haar beurt weer moeten leiden tot variaties in de lichtkracht gedurende periodes van enkele jaren of tientallen jaren, niet van weken, zoals gemeten. Vervolgonderzoek zal moeten uitwijzen hoe die groeistuipen van de protosterren precies in hun werk gaan.  Een grotere versie van de met Spitzer gemaakte foto van de protosterren in de Orionnevel is hier te krijgen. Bron: Spitzer.

De best zichtbare planetoïden in 2012

In 2012 zullen diverse planetoïden goed zichtbaar zijn. In de volgende tabel zie je er zes die helderder dan magnitude 9 zullen zijn en die daarmee in al een verrekijker of telescoop zichtbaar zullen zijn.

PlanetoïdeMaximale helderheidBeste waarneemperiode
1 Ceres6,7sep-dec
2 Pallas8,3aug-okt
4 Vesta6,4aug-dec
9 Metis8,5dec
15 Eunomia8,7jan
433 Eros8,5jan-feb

Van de laatste twee genoemde planetoïden zou je denken dat hun beste waarneemtijd verstreken is, maar volgens de website van Heavens Above zijn ze nog steeds te zien. Daar kan je van alle planetoïden voor jouw lokatie een zoekkaartje produceren. Bron: Space.com.

Waarom hebben we eigenlijk schrikkeldagen?

Credit: NASA

Het is vandaag 29 februari, schrikkeldag. Eens in de vier jaar [1]Ik onthou het altijd zo: het schrikkeljaar is altijd als je de olympische spelen hebt. hebben we die en de extra dag is nodig om de kalender van 365 dagen in de pas te laten lopen met de beweging van de aarde om de zon. Uitgangspunt is het zogenaamde tropische jaar (van Grieks: tropein, wenden of keren), de gemiddelde tijd tussen twee passages van de Zon door het lentepunt. Dat tropische jaar duurt om precies te zijn 365,242347 dagen of 365 dagen 5 uur 49 minuten 1,114 seconde. De niet-schrikkeljaren tellen op de kalender 365 dagen, dus ieder jaar is de kalender bijna zes uren korter dan de aarde over één omwenteling om de zon doet. De vierjarige schrikkeldag is er dus om de kalender weer gelijk te trekken met het tropische jaar. Maar ja, 0,242347 dag of 5 uur 49 minuten en 1,114 seconde is niet hetzelfde als 6 uren, dus de schrikkeldag corrigeert niet alles. De schrikkeldag is eigenlijk iets te lang, want hierdoor loopt de kalender weer 45 minuten vóór op het tropische jaar. Als je iedere vier jaar een schrikkeldag hebt, dan zal die 45 minuten in een periode van 400 jaren oplopen tot drie dagen. In principe zou je dit op kunnen lossen door elke 128 jaar (dus elk 32ste schrikkeljaar) geen schrikkeljaar in te voeren, iets wat ze in Iran ook doen. Wij gebruiken in het Westen de zogenaamde gregoriaanse kalender en die lost de overcompensatie op door eeuwjaren uit te zonderen van schrikkeljaren. Maar ook weer niet alle eeuwjaren: eeuwjaren die deelbaar zijn door 400 (zoals 2000) worden als schrikkeljaar behouden, eeuwjaren die niet deelbaar zijn door 400 (zoals 1700, 1800, 1900) niet. Helemaal 100% is de correctie daarmee nog steeds niet – zucht – want je blijft met kleine verschillen zitten, die in de loop van de vele eeuwen uitgroeien tot grotere waarden. Volgens berekeningen zou de eerstvolgende ‘extra’ correctie moeten plaatsvinden in het jaar 4905. In dat jaar zal er een extra schrikkeldag zijn. Dus twee jaar achter elkaar 29 februari. Een daarop volgende correctie zal moeten plaatsvinden in het jaar 8228. Op zich is dat jaar al een schrikkeljaar met 29 februari. Door deze extra correctie zal er dan ook een 30e februari zijn. Ja ja mensen, je zou maar geboren worden op 30 februari, dan word je niet oud. 🙂 In één van de bronnen van deze Astroblogs, Phil Plait’s Bad Astronomy, kan je nog veel meer berekeningen zien over de schrikkeldag en de vele correcties die erop nodig zijn. Interessant om te lezen! Oh ja, ik kwam ook nog deze leuke video over de schrikkeldag tegen. Moet je echt even bekijken.

Bron: Bad Astronomy + Wikipedia. [Update] Phil Plait kwam zelf in een volgende blog aanzetten met een ander kort, maar leerzaam filmpje over schrikkeldagen en -jaren. Daarin wordt aan het einde verwezen naar de video hierboven.

References[+]

References
1 Ik onthou het altijd zo: het schrikkeljaar is altijd als je de olympische spelen hebt.

Gegevens WMAP wijzen op inflatie in het babyheelal

De evolutie van het heelal begon met de inflatieperiode. Credit: ESA/PLANCK AND THE DOE/NASA/ NSF

Een drietal natuurkundigen van de Universiteit van Buffalo heeft aan de hand van de zevenjaars-gegevens, verzamelt met NASA’s Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), sterke aanwijzingen gevonden dat het allervroegste heelal een korte periode van zeer sterke groei moet hebben meegemaakt. Volgens de uit 1980 stammende inflatietheorie moet het heelal vanaf 10-34 seconde na het begin van de oerknal in minder dan een seconde tijd met een factor 1078 zijn gegroeid, een exponentiële groei die veroorzaakt zou zijn door een zogenaamde inflaton. Ghazal Geshnizjani, Will Kinney en Azadeh Moradinezhad Dizgah bestudeerden de gegevens die WMAP gedurende zeven jaren had vergaard van de kosmische microgolf-achtergrondstraling (in ’t Engels afgekort tot CMB), de 2,7 Kelvin koude straling die een restant is van de hete oerknal, waarmee 13,7 miljard jaar geleden het heelal ontstond. De wijze waarop momenteel de materie verdeeld is in het heelal en de ‘platheid’ van datzelfde heelal passen volgens het drietal het beste bij een inflatoire groei in het vroegste heelal. Er zijn wel enkele andere alternatieven die ook mogelijk zijn, maar die vereisen wel heel afwijkende natuurkunde. Zo is er één alternatief, die vereist dat de geluidssnelheid groter is dan de lichtsnelheid. De andere heeft een exotische variant van quantum zwaartekracht nodig. Omdat deze alternatieven erg onwaarschijnlijk lijken denken de drie natuurkundigen – wiens wetenschappelijke artikel over dit onderwerp hier te lezen is en dat ze november 2011 gepubliceerd hebben in de Journal of Cosmology and Astroparticle Physics – dat er maar één serieuze verklaring overblijft voor de waargenomen verschijnselen in het heelal en dat is de inflatietheorie. Bron: Space.com.

Nederlandse Sterrenkunde Olympiade 2012 van start

Credit: Nederlandse Sterrenkunde Olympiade

Dit jaar wordt voor de zesde keer de Nederlandse Sterrenkunde Olympiade gehouden, een jaarlijkse sterrenkundewedstrijd voor scholieren van 5/6 VWO. De organisatie is dit jaar in handen van de Leidse Sterrewacht van de Universiteit Leiden. De deelnemers, die via een voorronde in de finale kunnen komen, dingen mee naar een waarneemreis naar La Palma en de school van de beste finalist wint een 70 mm telescoop. In de voorronde beantwoorden de deelnemers meerkeuze- en open vragen over verschillende deelgebieden van de sterrenkunde. De voorronde is laagdrempelig en vrijblijvend; geïnteresseerden kunnen de vragen downloaden en op hun gemak doorlezen voordat ze besluiten om mee te doen. De voorronde vindt online plaats, en hoeft dus niet op school te worden georganiseerd. De vragen zijn vanaf 1 maart te vinden op www.sterrenkundeolympiade.nl en de antwoorden moeten voor 1 mei ingestuurd worden. De beste 15 kandidaten van de voorronde worden uitgenodigd voor de finale, die van 5 t/m 7 juni plaatsvindt in Leiden. Zij volgen de eerste twee dagen een masterclass over verschillende sterrenkundige onderwerpen, waaronder sterrenstelsels, stervorming en instrumentatie. Na de masterclass volgt het examen met vragen over de onderwerpen die tijdens de masterclass zijn behandeld. Een bijzonder onderdeel van de finale dit jaar is de Venus overgang (‘transit’), op woensdag 6 juni. Deze ochtend beweegt Venus vanuit de aarde gezien voor de zon langs, als een zwart stipje. Dit is een unieke gebeurtenis: de volgende overgang zal pas in 2117 plaatsvinden. De finalisten krijgen in de morgen van 6 juni de kans om de Venusovergang met een telescoop te bekijken. De Olympiade wordt afgesloten met een prijsuitreiking. De hoofdprijs is een reis naar het Roque de los Muchachos Observatory op La Palma, waar de winnaar met een professionele telescoop gaat waarnemen. Bovendien wint de school van de beste finalist(en) een prachtige Celestron AstroMaster 70EQ telescoop, met opzetbare zonnelens. Deze 70mm telescoop is ontworpen voor beginnende waarnemers en daarom prima geschikt voor klassenpractica en profielwerkstukken. Bron: Nova.

Astrofotografie zonder poespas

Voorkant van het maartnummer van Zenit. Credit: St. de Koepel

Geachte lezer, graag even uw aandacht voor Zenit, het populair-wetenschappelijk maandblad over sterrenkunde, weerkunde, ruimteonderzoek en aanverwante wetenschappen. In het maartnummer daarvan staat het artikel ‘Astrofotografie zonder poespas’. Niet alleen interessant om te lezen, omdat het laat zien hoe je met eenvoudige middelen – een camera en een statief – mooie foto’s van bijzondere objecten kunt maken, zoals planeetsamenstanden en stersporen (zoals de foto die op de voorkant prijkt), maar ook meldenswaardig omdat het geschreven is door Paul Bakker en Peter Pulles, het duo astrofotografen dat ik o.a. ken van de sterrenkundevereniging Huygens. En met die middelen weten ze prachtige dingen vast te leggen. Zo zag ik afgelopen weekend nog een foto van Paul, die hij ergens onderweg richting Drenthe nam van het trio maan, Venus en Jupiter. Een schitterende foto, die mooi zou staan op de Astroblogs. Hint hint hint. 😉 Mijn aanbeveling is om dat blad te kopen – € 5,65 bij de betere bladenboer – en te gaan lezen.

SDSS wijst op botsende witte dwergen als oorzaak type Ia supernovae

Credit: NASA/GSFC/D.Berry

Supernovae zijn er in verschillende klassen en de meest bekende is de type Ia supernova, die zich kenmerkt door een vaste maximale lichtkracht. Omdat deze exploderende sterren op hun maximum altijd dezelfde absolute helderheid hebben kunnen ze als goed als indicator voor de afstand worden gebruikt en dat hebben sterrenkundigen gedaan om de afstand tot sterrenstelsels te bepalen, hetgeen in 1998 leidde tot de ontdekking van de versnelde expansie van het heelal, welke veroorzaakt wordt door donkere energie. De vraag die sterrenkundigen al tientallen jaren proberen te beantwoorden is simpel: wat veroorzaakt een type Ia supernova? Alle modellen gaan uit van een witte dwerg, die een thermonucleaire explosie ondergaat als z’n massa de Chandrasekhar-limiet overschrijdt, d.w.z. als z’n massa zwaarder wordt dan 1,4 zonmassa. Maar wat zorgt er voor dat die massa wordt overschreden? Dát is een nabije compagnon bij de witte dwerg en over de identiteit daarvan zijn sterrenkundigen het niet eens. Sommigen denken aan een gewone ster of reuzenster, anderen denken aan een andere witte dwerg. Door het uitspitten van gegevens in een bestaande catalogus van sterren en sterrenstelsels, de welbekende Sloan Digital Sky Survey (SDSS) zou het wel eens kunnen zijn dat de ware identiteit van de compagnon van de witte dwergen die een type Ia supernova worden is achterhaald.

SDSS

Het spectrum van een witte dwerg laat zien dat ‘ie om een onzichtbare compagnon draait.  Credit: Carles Badenes and the SDSS-III team

Witte dwergen in andere sterrenstelsels staan te ver weg om vanaf de aarde in detail waar te nemen. Maar in onze Melkweg kunnen ze wel goed worden waargenomen. Vandaar dat het duo sterrenkundigen Carles Badenes en Dan Maoz onderzoek aan deze objecten deden. Witte dwergen zijn compacte objecten, de zon gepropt in een volume ter grootte van de aarde. Als   de dwergster een compagnon heeft hoeft die vanaf de aarde niet per sé zichtbaar te zijn, maar toch kunnen de sterrenkundigen op een andere manier een compagnon detecteren. Een witte dwerg die ‘ergens’ omheen draait laat sporen na in z’n spectrum. Bewegen de lijnen in het spectrum naar de rode kant, dan wijst dat op een beweging van ons af, bewegen de lijnen naar het blauw dan komt de dwergster naar ons toe, zoals je in de afbeelding hiernaast ziet. Eén probleem: je hebt twee spectra per witte dwerg nodig om zeker te weten dat ‘ie ergens omheen draait en Badenes en Maoz dachten dat de SDSS maar één spectrum per witte dwerg had. Maar op een mooie dag ergens in 2008 liepen ze Robert Lupton tegen het lijf, één van de initiatiefnemers van de SDSS, en die vertelde hun tijdens een bak koffie dat ieder spectrum dat met de SDSS wordt gemaakt bestaat uit drie sub-spectra. Die waren niet echt handig om te analyseren, zaten diep verborgen in de krochten van de SDSS-catalogi, maar door alllerlei algoritmes wisten Badenes en Maoz de sub-spectra toch te gebruiken. Resultaat van dit alles was dat ze uiteindelijk 4000 witte dwergen in de Melkweg wisten te detecteren, waarvan je er 99 in de afbeelding hieronder ziet. Vijftien van die 4000  bleken een andere witte dwerg als compagnon te hebben, iets dat ze kunnen herleiden uit de baanbewegingen en omloopperiode van de zichtbare dwergster.  Berekeningen laten vervolgens zien dat van die vijftien dubbele witte dwergen er één in de honderd jaar zal leiden tot een ‘merger’ – een botsing van de twee dwergen, zoals je in de afbeelding helemaal bovenaan ziet. Eentje in de honderd jaar zo’n botsing van twee witte dwergen. En wat is de frequentie waarmee supernovae van type Ia in sterrenstelsels zoals de Melkweg optreden? Yep je raad het al, ongeveer één keer per honderd jaar. 😀

Credit: Carles Badenes and the SDSS-III team

Bron: SDSS.