‘First Light’ voor NuSTAR: zwart gat Cygnus X-1

First light voor NuSTAR: zwart gat Cygnus X-1 in Zwaan. credit: NASA/JPL-Caltech

De op 14 juni gelanceerde Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), een geavanceerde röntgensatelliet, heeft z’n allereerste opname gemaakt, in vaktermen de ‘first light’ opname genoemd. Het gaat om een opname van Cygnus X-1, het allereerste object aan de hemel dat ontmaskerd werd als zwart gat. De satelliet is nog in een testfase – het echte wetenschappelijke werk moet nog beginnen – maar Cygnus X-1 is erg helder in röntgenlicht en daarom een uitstekend object voor NuSTAR om mee te ‘calibreren’, om de apparatuur te ijken. Cygnus X-1 is een dubbelstersysteem, waarvan één van de componenten een stellair zwart gat is, bijna 15 keer zo zwaar als de zon. NuSTAR kan röntgenobjecten in hoge resolutie bekijken en dat blijkt ook wel uit de opname: rechtsboven zie je een ‘oude’ opname van een Cygnus X-1, waarop een vaag vlekje te zien is, rechtsonder de NuSTAR opname, een klein, maar haarscherp beeld. Over twee weken hoopt men te kunnen starten met het echte werk, maar voor die tijd wordt nog geoefend met twee andere test-objecten: G21.5-0.9, een supernova-restant in de Melkweg, en 3C273, een bekende quasar die twee miljard lichtjaar ver weg staat. Bron: Universe Today.

André Kuipers zal zondagochtend weer terugkeren op aarde

Kuipers, Kononenko en Pettit keren zondagmorgen weer terug op aarde. Credit: ESA

Komende nacht – van zaterdag op zondag – zal er een einde komen aan de 193 dagen durende PromISSe missie van André Kuipers en z’n twee collega-astronauten, de Rus Oleg Kononenko en de Amerikaan Don Pettit. De drie astronauten zullen overstappen van het internationale ruimtestation ISS in de Sojoez capsule TMA-03M. Met die capsule werden ze ook op 21 december vorig jaar gelanceerd. om 06.48 uur zondagmorgen zal de Sojoez loskoppelen van het ISS en begint de terugreis. De heenweg van Kuipers in december duurde 2 dagen, maar dankzij de zwaartekracht gaat de terugweg veel sneller. Drie uur na de loskoppeling keert de Sojoez terug in de dampkring, ongeveer 120 kilometer boven de aarde. Minutenlang is de capsule met Kuipers een gloeiende vuurbal. Een kwartier voor de landing komen vier parachutes naar buiten. Die remmen de capsule. Met een vaartje van ongeveer 5 kilometer per uur landt Kuipers zondag om 10:14 uur (Nederlandse tijd) in de steppe in Kazachstan. Voor het eerst in 6 maanden heeft hij dan vaste grond onder de voeten. Kuipers zelf heeft die terugkeer op Twitter als volgt omschreven:

En zo is het maar net. De foto waar hij naar linkt is van de Sojoez, waarmee hij terug zal keren en die voorzien is van een beschermend hitteschild. We duimen voor het drietal dat het allemaal goed zal verlopen. Het laatste gedeelte van de terugkeer door de dampkring en de landing zijn vanaf 7:45 uur live te volgen en wel HIER!!

Live stream by Ustream

Bron: NU.nl + ESA.

IGR J11014: de snelst bewegende pulsar die we kennen?

Is IGR J11014 de snelst bewegende pulsar die we nu kennen? Credit: X-ray: NASA/CXC/UC Berkeley/J.Tomsick et al & ESA/XMM-Newton, Optical: DSS; IR: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF

Sterrenkundigen hebben onder andere met de Chandra röntgensatelliet vermoedelijk een pulsar ontdekt die met een snelheid van maar liefst 8,9 tot 10,4 miljoen km per uur uit het supernovaerestant vliegt, die hijzelf ooit na een supernova-explosie heeft gecreëerd. Of het echt om een pulsar gaat is nog niet helemaal zeker, omdat men nog geen karakteristieke pulserende radiostraling heeft ontdekt bij IGR J11014, zoals het object wordt genoemd. De reden daarvoor is waarschijnlijk de enorme afstand tot de aarde – maar liefst 30.000 lichtjaar, in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Kiel (Carina), waardoor de pulsar in radiolicht te zwak is om detecteerbare pulsen op te leveren. Maar er zijn andere aanwijzingen die laten zien dat het wel degelijk om een pulsar gaat. In dat geval is het een heel bijzondere, want hij is door de een of andere oorzaak uit z’n eigen restant weggeschoten. Dat restant – de grote paarse vlek op de foto linksboven, het paarse is heet gas dat röntgenstraling uitzendt, waargenomen met de Europese XMM-Newton ruimtetelescoop – heet SNR MSH11-16A en z’n ouderdom is vermoedelijk 15.000 jaar. De pulsar IGR J11014 zien we rechtsonder, als die komeetachtige groene punt met staart. Die staart is zo’n drie lichtjaar lang en gericht op het centrum van MSH 11-61A. Die staart is vermoedelijk een soort wind van hete deeltjes, die de pulsar creëert, als ‘ie zich dwars door interstellaire gaswolken heen beweegt. Er gaat ook nog een zwakkere staart vanuit de pulsar naar rechtsboven op de foto. maar de oorsprong daarvan is onduidelijk. Er is nog een andere pulsar bekend, die met een enorme snelheid uit z’n eigen supernova-restant vliegt, bekend als G350.1-0.3 – diens vaartje op de kilometerteller is tussen de 4,8 en 9,6 miljoen km per uur. Maar daarvan moet de snelheid nog bevestigd worden, hetgeen bij IGR J11014 wel het geval is. Beide gevallen betekenen in ieder geval dat de dames/heren theoretici zich nog eens over de tekentafels moeten buigen en moeten kijken hoe deze runaway-pulsars kunnen ontstaan. Meer info in dit wetenschappelijke artikel. Bron: Chandra.

Mensen opgelet, zaterdag zal 1 seconde langer duren

Credit: Time.is

Ja hoor, het is weer zo ver. Er is een schrikkelseconde nodig om de tijd te overbruggen die ontstaan is tussen de Wereldtijd en de Internationale Atoomtijd. Daarom zal de maand juni dit jaar 1 seconde langer duren en daarom wordt zaterdag 30 juni 2012 aan het einde één seconde langer, door invoering van een schrikkelseconde, de 25e keer dat dit gebeurt sinds 1972. Ik schreef er al in januari over, maar ja, da’s een heleboel seconden geleden. De seconde wordt om 23:59:60 Coordinated Universal Time (UTC) ingevoerd, dan is het bij ons eigenlijk al zondag. De Wereldtijd loopt nu nog achter, maar door de extra seconde zal ‘ie weer 0,4 seconde voor gaan lopen op de Atoomtijd. Dus mensen opgelet, zondag allemaal even je horloge corrigeren. 😀 Bron: Space.com.

Atmosfeer exoplaneet HD 189733b ondergaat enorme veranderingen

Impressie van de exoplaneet HD189733b en z’n gaspluim. Credit: : NASA Goddard Space Flight Center;

Sterrenkundigen onder leiding van Alain Lecavelier des Etangs (CNRS-UPMC, Frankrijk) hebben met behulp van de Hubble ruimtetelescoop bij de exoplaneet HD 189733b enorme veranderingen in diens atmosfeer waargenomen. Dit als gevolg van een grote uitbarsting op de moederster van de planeet, HD 189733A63 lichtjaar van ons verwijderd in het sterrenbeeld Vosje (Vulpecula). De ster is met een helderheid van 7,6m in een verrekijker zichtbaar, slechts 0,3 graden ten oosten van de bekende Halternevel (M27). In 2008 slaagde men er met Hubble in om bij HD 187933b organische moleculen te ontdekken, methaan en waterdamp, in datzelfde jaar gevolgd door de ontdekking van kooldioxide in z’n blauwgetinte atmosfeer. De afstand van de planeet tot de ster is erg klein: maar 1/30e van de afstand aarde-zon. HD 189733b draait dan ook in slechts 53 uren om de ster en het is er bloedheet aan het oppervlak: 1000 °C. Omdat de planeet 10% meer massa dan Jupiter heeft is het ook logisch dat men spreekt van een ‘hete Jupiter’.  Die duizend graden lijkt warm, maar het is niet genoeg om de atmosfeer compleet te laten verdampen, iets wat wel het geval is bij een andere exoplaneet, HD 209458b of Osiris. Vanaf de aarde gezien trekt HD 189733b op geregelde tijden voor z’n ster langs en dat is het moment dat sterrenkundigen de atmosfeer van de planeet kunnen bekijken. Lecavelier’s team deed onderzoek op twee van zulke momenten, de ene keer begin 2010 en de andere keer laat in 2011.

Uitkomst eerste waarneemperiode: niets opvallends te zien, enigzins teleurstellend voor de waarnemers. Maar de tweede keer was anders: men kon zien dat er een enorme pluim gas vanuit de atmosfeer van HD 189733b werd uitgestoten, ongeveer 1000 ton per seconde. De oorzaak van deze grote verandering moet gelegen zijn in de moederster HD 189733A, die enkele uren voor de Hubble waarneming een enorme uitbarsting in röntgenlicht had, hetgeen werd waargenomen met de Swift satelliet. Kennelijk was die uitbarsting in staat om het gas in de bovenste delen van HD 189733b’ atmosfeer op te warmen tot enkele tienduizenden graden, zodat het gas in staat was te ontsnappen aan de zwaartekracht van de planeet. Bron: Science Daily.

Astrotweets van de week

Hier weer een verse lading Astrotweets van de week, je wekelijkse dosis leuke, wetenswaardige, merkwaardige tweets over sterrenkunde, natuurkunde, ruimtevaart en andere aanverwante bezigheden. Klik er gerust op als de tweets linkjes bevatten.

Kijk, da’s nog eens handig: satellieten die je kan huren en waarin je je eigen experimenten in de ruimte kunt uitvoeren. Wie wil als eerste?

[blackbirdpie url=”http://twitter.com/genejm29/status/218708413885054976″]

Astronaut Donald Pettit komt komende zondag terug op aarde van z’n PromISSe missie, samen met Andr

Enorme gaswolk zal in 2013 botsen met centrale zwart gat Melkweg

Credit: ESO/MPE

Sterrenkundigen houden al een paar jaar een gigantische gaswolk in de gaten, die op ramkoers lijkt te liggen met het superzware zwart gat dat zich in het centrum van het Melkwegstelsel ophoudt. Berekeningen laten zien dat halverwege 2013 de gaswolk wel eens in ‘botsing’ zou kunnen komen met het zwarte gat, iets wat vermoedelijk slecht zal aflopen voor de gaswolk. Deze maand bevindt de gaswolk zich 36 lichturen van het zwarte gat en z’n snelheid is ongeveer 8 miljoen km per uur, het dubbele van wat de wolk zeven jaar geleden had. De gaswolk heeft een massa van ongeveer drie aardmassa’s en z’n beweegrichting is Sagittarius A* (kortweg Sgr A*), de naam van het zwarte gat in de Melkwegkern, 27.000 lichtjaar van de aarde verwijderd. Dat zwarte gat heeft een massa van ruim 4 miljoen zonmassa’s. Men denkt dat de gaswolk geheel uit elkaar getrokken zal worden door de getijdekrachten die het zwarte gat erop uitoefent. Interessant is ook op welke manier de gaswolk zal reageren op de accretieschijf van heet gas, dat zich rondom het zwarte gat bevindt. Men denkt dat de gaswolk bij het naderen van het zwarte gat zal gaan verhitten en röntgenstraling zal gaan uitzenden. Hierboven foto’s van de gaswolk, gedurende enkele jaren van observatie, hieronder een video waarin wordt ingezoomd op de kern van de Melkweg en de beweging van de gaswolk zichtbaar wordt.

Bron: Universe Today.

Nieuwe methode om exoplaneet-atmosferen te onderzoeken

Artist’s impression van de exoplaneet Tau Boötis b. Credit:
ESO/L. Calçada

Dankzij een slimme nieuwe techniek zijn Nederlandse astronomen er voor het eerst in geslaagd om de atmosfeer van een exoplaneet die niet voor zijn moederster langs beweegt, gedetailleerd te onderzoeken. Met ESO’s Very Large Telescope is de zwakke gloed van de planeet Tau Boötis b – gelegen in het noordelijke sterrenbeeld Ossenhoeder (Latijn: Boötes) – rechtstreeks gedetecteerd. Hierdoor hebben de onderzoekers voor het eerst de atmosfeer van de planeet kunnen onderzoeken en exact zijn baan en massa kunnen bepalen, waarmee een vijftien jaar oud vraagstuk is opgelost. Verrassend genoeg heeft het team ook ontdekt dat de atmosfeer van de planeet naar boven toe koeler wordt, terwijl het tegendeel werd verwacht. De resultaten worden op 28 juni gepubliceerd in het tijdschrift Nature. De planeet Tau Boötis b was in 1996 een van de eerste exoplaneten die werden ontdekt, en het is nog steeds een van de meest nabije. Hoewel zijn moederster gemakkelijk waarneembaar is met het blote oog, is de planeet zelf dat zeker niet. Tot nu toe kon hij alleen worden gedetecteerd via de zwaartekrachtsinvloed die hij op zijn ster uitoefent. Tau Boötis b is een ‘hete Jupiter’ – een grote planeet die in een zeer nauwe baan om zijn moederster draait. Net als de meeste exoplaneten schuift de planeet vanaf de aarde gezien nooit voor zijn ster langs (zoals de planeet Venus laatst voor de zon schoof). Tot nu toe was zo’n planeetovergang een cruciale voorwaarde om de atmosfeer van een hete Jupiter te onderzoeken: wanneer een planeet voor zijn ster langs trekt, laat zijn atmosfeer een soort vingerafdruk achter in het sterlicht. Omdat in dit geval het licht van de ster van ons uit gezien niet door de planeetatmosfeer gaat, betekende dit dat de atmosfeer van Tau Boötis b niet kon worden onderzocht. Maar nu, na vijftien jaar te hebben geprobeerd om de zwakke gloed van hete Jupiters te bestuderen, zijn astronomen er eindelijk in geslaagd om de structuur van de atmosfeer van Tau Boötis b te onderzoeken en kon voor het eerst de massa van deze exoplaneet nauwkeurig worden bepaald. Hieronder een impressie van Tau Boötes b op video:

Het team maakte daarbij gebruik van het CRIRES-instrument van de Very Large Telescope (VLT) van de ESO-sterrenwacht op Paranal, in Chili. De astronomen combineerden infraroodwaarnemingen van hoge kwaliteit (op golflengten van ongeveer 2,3 micrometer) met een slimme nieuwe truc waarmee het zwakke signaal van de planeet aan het veel sterkere signaal van de moederster ontfutseld kon worden. Eerste auteur Matteo Brogi (Universiteit Leiden) legt uit: “Dankzij de uitstekende waarnemingen van de VLT en CRIRES hebben we het spectrum van het stelsel veel gedetailleerder kunnen onderzoeken dan voorheen mogelijk was. Slechts ongeveer 0,01% van het licht dat we zien is van de planeet afkomstig en de rest van de ster, dus dat viel niet mee.” De meeste planeten die om andere sterren draaien, zijn ontdekt door de zwaartekrachtsinvloed die zij op hun moederster uitoefenen. Dat beperkt de informatie die over hun massa’s kan worden verzameld: er kan slechts een ondergrens voor de planeetmassa worden berekend. De nieuwe techniek die nu is toegepast, biedt veel meer mogelijkheden. Door het licht van de planeet rechtstreeks waar te nemen, konden de astronomen meten onder welke hoek we tegen de planeetbaan aan kijken en op die manier nauwkeurig zijn massa vaststellen. Door na te gaan welke veranderingen de beweging van de planeet om zijn ster vertoont, heeft het team op betrouwbare wijze kunnen bepalen dat Tau Boötis b onder een hoek van 44 graden om zijn ster draait en een massa heeft die zes keer zo groot is als die van de planeet Jupiter in ons eigen zonnestelsel. In deze video zie je hoe wordt ingezoomd op Tau Böotis, de moederster.

kaart van het sterrenbeeld Boötes, met Tau Boötes, de moederster van Tau Boötes b. Credit:ESO, IAU and Sky & Telescope

“Met deze nieuwe VLT-waarnemingen is het vijftien jaar oude vraagstuk van de massa van Tau Boötis b opgelost. En de nieuwe techniek brengt ook met zich mee dat we nu de atmosferen kunnen onderzoeken van exoplaneten die niet voor hun ster langs bewegen, en hun massa’s nauwkeurig kunnen bepalen, wat voorheen niet mogelijk was”, zegt co-auteur Ignas Snellen (Sterrewacht Leiden). “Dat is een grote stap voorwaarts.” Het onderzoeksteam heeft niet alleen de gloed van de atmosfeer van Tau Boötis b gedetecteerd en de massa van de planeet bepaald, maar ook zijn atmosfeer nader kunnen analyseren. Daarbij is de daarin aanwezige hoeveelheid koolmonoxide gemeten en kon, door vergelijking van de waarnemingen met theoretische modellen, de temperatuur op verschillende hoogten in de atmosfeer worden vastgesteld. Een verrassend resultaat van dit onderzoek was dat de nieuwe waarnemingen erop wijzen dat de atmosferische temperatuur naar boven toe afneemt. Dat is precies het tegenovergestelde van de temperatuurinversie – een toename van de temperatuur met de hoogte – die bij andere hete Jupiters is ontdekt. De VLT-waarnemingen laten zien dat hogeresolutiespectroscopie met telescopen op de vaste grond een waardevol middel is voor de gedetailleerde analyse van de atmosferen van exoplaneten die geen planeetovergangen vertonen. De toekomstige detectie van andere moleculen zal astronomen in staat stellen om meer te weten te komen over de atmosferische omstandigheden op de planeet. Door deze omstandigheden te meten op momenten dat de planeet zich in verschillende punten van zijn omloopbaan bevindt, kan wellicht zelfs worden vastgesteld hoe de atmosferische omstandigheden tussen ochtend en avond veranderen. “Dit onderzoek is het bewijs van het enorme potentieel van de huidige telescopen op aarde en hun toekomstige opvolgers, zoals de E-ELT. Misschien zullen we op deze manier ooit zelfs biologische activiteit op aarde-achtige planeten kunnen aantonen”, concludeert Snellen. Bron: ESO.

Zwaartekrachtslens gezien bij onwaarschijnlijk zwaar en ver verwijderd cluster van sterrenstelsels

De Cluster van sterrenstelsels IDCS J1426.5 +3508 plus zwaartekrachtslens. Credit: NASA, ESA, and A. Gonzalez (University of Florida, Gainesville), A. Stanford (University of California, Davis and Lawrence Livermore National Laboratory), and M. Brodwin (University of Missouri-Kansas City and Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Zwaartekrachts- of gravitatielenzen zijn al sinds 1979 een bekend fenomeen, toen sterrenkundigen ontdekten dat de ‘tweeling’ quasar Q0957+651 eigenlijk één quasar was, wiens licht door een tussenliggende cluster van sterrenstelsels werd afgebogen tot twee afzonderlijke beelden. Sindsdien heeft men tientallen zwaartekrachtslenzen ontdekt, soms zelfs complete ringen, de zogenaamde Einstein Ringen, genoemd naar degene die de lenzen in het begin van de twintigste eeuw bedacht. Maar de cluster genaamd IDCS J1426.5+3508 plus de daarbij behorende zwaartekrachtslens in het sterrenbeeld Boötes mogen we echt heel bijzonder noemen. Niet alleen omdat die cluster een gigantische massa heeft – pakweg 500 biljoen zonmassa’s bij elkaar, 500.000.000.000.000 keer de zon – maar ook omdat de cluster erg ver weg ligt, ongeveer tien miljard lichtjaar, hetgeen betekent dat de cluster er was toen het heelal nog maar een kwart van z’n huidige leeftijd van 13,7 miljard jaar, had bereikt. Clusters die zo ver weg staan zijn nooit zo zwaar, IDCS J1426.5+3508 is 5 tot 10 keer zwaarder. Helemaal verrassend was het toen men bij deze cluster een zwaartekrachtslens ontdekte, de vage, groene boog op de foto. De cluster is al ver weg, maar het sterrenstelsels waarvan het licht tot ons komt via die lens ligt áchter IDCS J1426.5+3508 en ligt daarmee nog verder weg, ergens tussen tien en dertien miljard lichtjaar. De afstand en massa van de cluster en de zwaartekrachtslens werden ontdekt door een batterij aan grote instrumenten, zoals de Hubble ruimtetelescoop, die de boog in optisch licht zag, de Spitzer infraroodsatelliet die de cluster ontdekte en de Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) radiotelescoop en de Chandra röntgen-ruimtetelescoop, waarmee onafhankelijk de massa van de cluster kon worden bepaald. Een prachtige wetenschappelijke samenwerking van diverse teams, dat resulteerde in een onwaarschijnlijk vreemde zwaartekrachtslens. Meer info vind je in dit drietal wetenschappelijke artikelen over IDCS J1426.5+3508 en de daarbij behorende lens, 10 juli op papier verschijnend in het vakblad The Astrophysical Journal:

Grappig, André Kuipers in een soort van Droste-effect

credits: ESA/NASA

Afgelopen zondag – 24 juni 2012 – nam André Kuipers met een Nikon 2DXs deze intrigerende foto, waarin je Kuipers’ gezicht twee maal in een bel met water ziet. Bij gewichtloosheid neemt water door de oppervlaktespanning een bolvorm aan, die door de beweging van het water wat heen en weer kan bewegen. Je zou verwachten Kuipers’ gezicht één keer omgekeerd in de bel met water te zien – omgekeerd omdat het water net zoals een lens de eigenschap heeft het licht af te buigen en alles wat links is naar rechts te buigen, alles wat boven is naar beneden, enzovoorts. Maar we zien Kuipers twee maal. Hoe kan dat? Simpel: IN de waterbel zit een luchtbel. Op aarde zou zo’n luchtbel opstijgen en binnen de kortste keren klappen, denk maar aan de luchtbelletjes als je onder water lucht uitblaast. In de ruimte kan die luchtbel blijven bestaan. Daarom wordt het beeld van Kuipers door de luchtbel voor de tweede maal afgebogen, dit keer weer in de oorspronkelijke stand van Kuipers. Grappig nietwaar? Het effect doet mij denken aan het zogenaamde Droste-effect, genoemd naar de blikken met cacao van het merk Droste, waar zo’n verpleegster op was afgebeeld die een dienblad droeg met daarop hetzelfde blik cacao, waarop dan weer hetzelfde stond, enz. OK het effect is iets anders dan wat Kuipers laat zien, dat wil zeggen dat er bij het Droste-effect geen omkering van het beeld plaatsvindt. Zullen we dan maar van het Kuipers-effect spreken? Eh… nou we het toch over onze beroemde landgenoot hebben: ik begrijp uit de Twitterberichten dat Kuipers vanavond Govert Schilling gebeld heeft, zo live vanuit het ISS. Wowie, het zou je maar overkomen! Bron: Bad Astronomy + Kuipers op Flickr.