Hoezo snel? Progress 49 zes uur na lancering al bij het ISS

Credit: NASA TV

Om 08.41 uur Nederlandse tijd vanochtend werd ‘ie gelanceerd vanaf  de lanceerbasis Bajkonour Cosmodrome in Kazachstan en om 14.33 uur vanmiddag zat ‘ie al vastgekoppeld aan het internationale ruimtestation ISS: het Russische bevoorradings-ruimteschip Progress 49. Tussen lancering en vastkoppeling zat dus slechts vijf uur en 52 minuten. Da’s geen record, want de vorige ruimtekoerier – de Progress 48 (M-16M) – deed er op 2 augustus j.l. vijf uur en 43 minuten over, dus ietsje korter. Maar record of niet, het blijft een indrukwekkende prestatie dat de Progress al zo kort na de lancering aan het ISS is gekoppeld. Het geheim van die snelle koppeling zit ‘m in het afvuren van raketmotoren in de ruimte, zodat slechts vier omwentelingen nodig zijn om het ISS te bereiken. Normaal duurt zoiets minstens twee dagen – lees: 34 rondjes om de aarde. De Progress is volgeladen met lading: 930 kg brandstof, 28 kg zuurstof, 19 kg lucht, 420 kg water en 1240 kg reserveonderdelen, gereedschappen en dingen voor de astronauten – ze kunnen daarboven weer vooruit. De Progress blijft aan het ISS vastzitten tot april 2013. Hieronder beelden van de lancering én de vastkoppeling – nee wees gerust, het duurt geen zes uur 🙂 .

Bron: Universe Today.

Wat zou de Higgs nog meer kunnen zijn?

Wat zou de Higgs nog meer kunnen zijn? Credit:  Fermilab/SLAC/Sandbox Studio

Volgens het Standaard Model zou de massa van het Higgs-boson enorm moeten zijn. Recente experimenten hebben echter uitgewezen dat de massa van de Higgs vrij klein is. Dat betekent dat wetenschappers voorbij het Standaard Model moeten denken om het nieuwe deeltje te verklaren.Op 4 juli 2012 werden overal ter wereld de champagnekurken getrokken – wetenschappers konden toasten op het hoogtepunt van een halve eeuw onderzoek. Ze hadden een nieuw deeltje ontdekt, eentje dat griezelig veel overeenkomsten vertoonde met het illustere Higgs-deeltje.Dit deeltje geldt al decennia als het laatste ontbrekende puzzelstuk van het Standaard Model van de deeltjesfysica. Maar zelfs als het nieuwe deeltje het laatste puzzelstuk vormt, valt deze niet exact in de puzzel te passen.”Als dit het Higgs-deeltje uit het Standaard Model is, dan is het plaatje compleet – toch zal iedereen met een nare nasmaak blijven zitten”, aldus Eilam Gross, mede-uitvinder van het ATLAS-instrument aan boord van de LHC. “Er blijven vragen onbeantwoord, vragen die alleen opgelost kunnen worden door voorbij het Standaard Model denken”.Volgens de theorie verkrijgen deeltjes hun massa door te “waden” door een soort krachtveld. Je kunt het vergelijken met zand: probeer je een hand vol zand voor te stellen. Knijp je hand samen en pas enige druk toe. Open je handen. Als het zand droog is, zal het zonder problemen uit je hand glijden. Als het zand echter nat is, zal het de vorm vasthouden waarin je het gedrukt hebt. Iets soortgelijks gebeurt bij elementaire deeltjes. Net zoals zand een andere vorm aanneemt naar gelang je het vochtiger maakt, krijgen deeltjes meer massa naar gelang hun interactie met het Higgsveld. Het omgekeerde gebeurt ook: het Higgsdeeltje krijgt zelf meer massa door interacties met andere deeltjes, inclusief zichzelf.Interacties met de ene groep deeltjes zorgt ervoor dat de Higgs enorm in massa toeneemt, terwijl interacties met een andere (kleinere) groep deeltjes de massa van de Higgs juist doet afnemen. Zodra de wiskunde voltooid is, blijkt de balans door te slaan in de richting van meer massa. Sterker nog, de massa zal astronomisch hoog worden. De massa van de kandidaat-Higgs die door natuurkundigen gevonden is, bedraagt echter 125 giga-elektronvolts – dat is verrassend klein.Als het nieuwe deeltje inderdaad een Higgs is, moeten we voorbij het Standaard Model denken om de verwarrende massa te verklaren. Er zijn drie populaire verklaringen verzonnen: supersymmetrie, deelbaarheid en extra dimensies.

De supersymmetrische Higgs: meer nieuwe deeltjes.

Credit:  Fermilab/SLAC/Sandbox Studio

Eén manier om de wiskundige berekening van de Higgs-massa te manipuleren, is door nieuwe variabelen toe te voegen aan de vergelijking. De theorie van supersymmetrie stelt dat ieder elementair deeltje een partnerdeeltje heeft. Het is een bijkomend voordeel dat ieder van deze partners een tegenovergesteld effect heeft op de massa van de Higgs. Het ene deeltje voegt massa toe; het andere haalt massa weg. Helaas cijferen ze elkaar niet helemaal weg.De partnerdeeltjes uit supersymmetrie zijn echter superpartners – dat zijn deeltjes die lijken op de deeltjes uit het Standaard Model, maar die wel meer massa hebben. Als je superpartners toevoegt aan de mix, cijferen ze elkaar vrijwel helemaal weg. “Dat is één van de redenen waarom iedereen zo gek is op supersymmetrie”, zegt natuurkundige Don Lincoln, die deel uitmaakt van het CMS-experiment van de LHC.Een andere reden is het volgende: als het nieuwe boson een supersymmetrische Higgs is, weten ze dat een geheel nieuwe collectie elementaire deeltjes op ontdekking ligt te wachten. Eén van deze superpartners, een massief deeltje dat het neutralino wordt genoemd, zou zelfs het hoofdbestanddeel van donkere materie kunnen vormen, de mysterieuze substantie dat 75% van alle massa in het heelal schijnt uit te maken.

De deelbare Higgs: nog kleinere deeltjes

Credit:  Fermilab/SLAC/Sandbox Studio

Sommige theoretici hebben een andere oplossing verzonnen voor de onverwachte massa van de Higgs. Zij verkennen het idee van een deelbaar Higgsdeeltje – een deeltje dat zich gedraagt zoals het Standaard Model-Higgs, maar eigenlijk is opgebouwd uit nog kleinere deeltjes.Het berekenen van de massa van een deelbare Higgs verschilt van het berekenen van de massa van een fundamentele, ondeelbare Higgs. Als de Higgs is opgebouwd uit kleinere deeltjes, dan bestaat de massa van de Higgs uit de massa van deze deeltjes, plus de energie van de kracht die de deeltjes bij elkaar houdt. Als je dat bij elkaar optelt, kom je uit op 125 giga-elektronvolts.Een deelbare Higgs zou de natuurkundige wereld op z’n kop zetten. Als de Higgs bestaat uit kleinere deeltjes, dan geldt dat ook voor andere deeltjes die we momenteel als fundamenteel (=ondeelbaar) zien. Deelbaarheid zou het bestaan inluiden van een geheel nieuwe laag van deeltjesfysica, waaruit compleet nieuwe theorieën voortgebracht zullen worden.

De multi-dimensionale Higgs: nieuwe werelden

Credit:  Fermilab/SLAC/Sandbox Studio

Een derde verklaring voor de schijnbare “lichtheid” van de Higgs is dat we simpelweg niet de hele Higgs zien: een groot deel bevindt zich in andere dimensies.”Als je een berekening doet in drie dimensies, krijg je een ander resultaat dan als je dezelfde berekening uitvoert in vijf dimensies”, aldus Fermilab-natuurkundige Joe Lykken. “De effecten waarvan je denkt dat ze groot zijn in drie dimensies, blijken minder groot te zijn in meer dimensies”.Wetenschappers proberen de relatieve zwakte van de zwaartekracht op een soortgelijke manier te verklaren. Hoewel zwaartekracht ons met beide benen op de grond houdt, is het een relatief zwakke kracht in vergelijking met de andere fundamentele natuurkrachten in het universum. Als de zwaartekracht even sterk zou zijn als de andere natuurkrachten, zou zelfs een koffiekopje veel te zwaar zijn om op te tillen.Het is echter mogelijk dat zwaartekracht (als enige fundamentele kracht) in meer dimensies werkt dan de bekende drie. Het lijkt alleen zwak omdat een deel van zijn kracht gelegen is in voor ons onzichtbare dimensies.Op vergelijkbare wijze zullen de berekeningen die een enorme Higgs-massa voorspellen, getemperd worden door de effecten van dimensies voorbij de onze. Het ontdekken van extra dimensies zou wetenschappers kunnen helpen om de zwaartekracht (en diens relatie tot de andere natuurkrachten) te verklaren. Het zou ook koren op de molen zijn voor snarentheoristen, die minstens 11 ruimtelijke dimensies voorspellen.

De opwinding groeit

Zelfs als het nieuwe deeltje het Standaard Model-Higgs is, “zitten we nog steeds met vragen”, zegt CERN-theorist Christophe Grojean. “Het toevoegen van één extra fundamenteel deeltje brengt ons niet bij het fundamentele antwoord”. Dat komt doordat het Standaard Model geen Theorie van Alles is. Als het Standaard Model-Higgs bevestigd zou worden, zou het Standaard Model compleet zijn – maar niet allesomvattend. Wetenschappers moeten dan nog altijd een aantal raadsels oplossen, waaronder donkere energie, donkere materie en de zwakte van de zwaartekracht.Het vaststellen dat het nieuwe deeltje geen Standaard Model-Higgs is – of het vaststellen dat het helemaal geen Higgs is – zal de wetenschap een routekaart geven waar nu te zoeken. Als het inderdaad om het Standaard Model-Higgs gaat, heeft de wetenschap geen idee waar de volgende zoektocht moet plaatsvinden.Het verhaal van het nieuwe, Higgs-achtige deeltje is verre van afgelopen – een feit waardoor de opwinding bij het LHC tastbaar blijft. Natuurkundigen branden van nieuwsgierigheid om te zien waar de gegevens nu weer toe leiden.Bron: Symmetry Magazine.

ESA, de ruimtevaartorganisatie voor 500 miljoen Europeanen

De Europese ruimtevaartorganisatie ESA – tegenhanger van de NASA – presenteert zichzelf middels onderstaande video aan maar liefst 500 miljoen inwoners van de twintig lidstaten, inwoners die zich de collectieve eigenaar van deze organisatie mogen noemen. Aha, wanneer is de VVE-vergadering van de ESA? 😉

Het filmpje is verschenen in verband met de bijeenkomst van ministers van die twintig landen op 20 en 21 november a.s. De bedoeling is dat zij op die bijeenkomst een uitspraak doen over de toekomst van het agentschap. Bron: ESA.

Prachtige sterrenhoop bevat bedriegelijk jonge sterren

De bolvormige sterrenhoop NGC 6362. Klik voor een supergrote versie. Credit: ESO

Een oeroude, maar weinig bekende, sterrencluster is prachtig in beeld gebracht door de MPG-telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrewacht in Chili. Het gaat om NGC 6362, een zogenaamde bolvormige sterrenhoop. Op de foto zijn tienduizenden oude sterren zichtbaar, plus een aantal die verrassend jong lijken.

Bolvormige sterrenhopen, of kortweg bolhopen, zijn dicht opeengepakte sterrenballen, die vooral in de buitendelen van sterrenstelsels voorkomen. De meeste sterren in zo’n bolhoop worden geacht op hetzelfde moment te zijn ontstaan, waardoor ze allemaal even oud zijn: meestal tussen de 10 en 12 miljard jaar.

De meeste sterren in NGC 6362 zijn inderdaad rode reuzen, oftewel sterren op leeftijd. Op de foto zijn echter ook een aantal sterren zichtbaar die jonger lijken dan ze eigenlijk zijn: de zogenaamde blauwe treuzelaars. Deze sterren zijn blauwer, helderder en massiever dan ze eigenlijk zouden moeten zijn na 10 miljard jaar evolutie. Als ze echt zo oud zouden zijn, hadden ze al lang overleden moeten zijn.

In plaats daarvan zijn er twee mogelijkheden: of deze sterren hebben materie gestolen van begeleidende sterren, of ze zijn het resultaat van de samensmelting tussen twee sterren. Dat laatste lijkt misschien onwaarschijnlijk: in de schijf van de Melkweg komen sterren vrijwel nooit met elkaar in botsing. De dichtheid in een bolhoop is echter zo hoog (soms we honderd sterren per kubieke lichtjaar) dat botsingen tussen sterren wel degelijk kunnen voorkomen.

NGC 6362 bevindt zich op een afstand van 25.000 lichtjaar, in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Altaar. De cluster is in 1826 ontdekt en is zichtbaar met een kleine telescoop.

Bron: SPACE.com

Vulkanisme op Jupitermaan vanaf aarde waargenomen

De vulkanisch hyperactieve “pizzamaan” Io. Credit: NASA / JPL / University of Arizona

Het bekijken van vulkanische activiteit zou altijd van een afstand moeten gebeuren, maar een groep van Californische onderzoekers heeft een manier gevonden om dit vanuit huis te doen. Dat is wel zo veilig, maar wat echt bijzonder is: het gaat niet om aardse vulkanen, maar om vulkanen op de Jupitermaan Io. Door gebruik te maken van een combinatie van aardse telescopen en archiefgegevens hebben ze 40 ‘snapshots‘ gemaakt van vulkanische activiteit op Io, waarbij details van 100 kilometer zichtbaar zijn.

Io, de binnenste grote maan van Jupiter, is een vulkanisch pretpark van belachelijke proporties. Het maantje is veruit het meest vulkanisch actieve object in het zonnestelsel. Het maantje is uitgebreid bestudeerd door de Galileo-sonde, maar die missie is in 2003 beëindigd. De komende missie naar het Jupiter-stelsel staat pas rond 2030 gepland. Dat betekent dat er tussen 2003 en 2030 een enorm gat in onze gegevens ontstaat. Nu hebben onderzoekers van SETI daar een stokje voor gestoken: zij hebben een manier gevonden om de vulkanische activiteit op Io vanaf de aarde in de gaten te houden.Vulkaanerupties op Io zijn niet waarneembaar met klassieke telescopen. Io is immers een relatief klein object (ongeveer zo groot als onze maan), op relatief grote afstand (ongeveer 4,2 keer de afstand tussen aarde en de zon). Vandaar dat men voorheen gebruik heeft gemaakt van onbemande ruimtesondes om details op Io in beeld te brengen.

Waarnemingen van de vulkanen op Io tussen 2004 en 2007. Credit: F. Marchis

Gelukkig staat de techniek niet stil. Dankzij een techniek dat adaptieve optiek wordt genoemd, kan het verstorende effect van de aardatmosfeer worden opgeheven. Hierdoor ontstaat een veel scherper beeld. Bovendien wordt adaptieve optiek steeds verder verbeterd, waardoor astronomen de vulkanen op Io nu vanaf de aarde kunnen observeren. Hierbij zijn details zo klein als 100 kilometer zichtbaar.Uit de nieuwe waarnemingen zijn verschillende dingen naar boven gekomen. Ten eerste blijkt dat de uitbarstingen op Io een periodiek karakter hebben. Een goed voorbeeld is de vulkaan Tvashtar – die was bijzonder actief van november 1999 tot februari 2001, en nogmaals van april 2006 tot september 2007. Dat betekent dat de magmakamers op Io steeds weer aangevuld moeten worden, voordat deze opnieuw kunnen uitbarsten. Dankzij de waarnemingen zijn de exogeologen dus in staat geweest om de modellen van het inwendige van Io bij te schaven. Ten tweede blijkt dat Io sinds september 2010 opvallend rustig is, met relatief weinig vulkanische activiteit.

Een relatief rustige Io in 2010 en 2011. Credit: F. Marchis

Ruimtesondes zijn altijd slechts in staat geweest om Io voor korte tijd te observeren: Voyager voor een paar maanden, Galileo voor een paar jaar en New Horizons voor een paar dagen. Dankzij observaties vanaf de aarde kunnen de vulkanen op Io gedurende een lang tijdsbestek in de gaten gehouden worden. Zo ontstaat een gedetailleerde tijdlijn van de vulkanische activiteit van de kleurrijke Jupitermaan.De technologische ontwikkelingen gaan intussen gestaag verder. De nieuwste generatie telescopen zullen een oplossend vermogen hebben dat gelijk is aan dat van sondes die langs Io vliegen. Vanaf dat moment kan onze kennis van Io toenemen zonder gebruik te maken van peperdure ruimtesondes. Bron: SETI.

Bodemmonsters Curiosity vergelijkbaar met verweerde, vulkanische basalt op Hawaï

Diffractieringen van de door Curiosity onderzochte Marsmonsters. credit: NASA/JPL-Caltech/Ames

Analyse van het op 15 oktober 2012 (Sol 69) opgeschepte stukje Marsgrond in het Chemistry and Mineralogy instrument (CheMin) van Marsrover Curiosity heeft aan het licht gebracht dat deze grond sterke verwantschap vertoond met het verweerde basalt dat op Hawaï voorkomt en dat vulkanisch van oorsprong is. In de CheMin – eigenlijk een miniatuur röntgendiffractie-instrument – werden afgelopen week röntgenstralen op het monster geschoten en dat leverde een patroon van ringen op – zichtbaar in de afbeelding hiernaast – waar wetenschappers allerlei mineralen in kunnen herkennen. Het blijkt te gaan om kristallien veldspaat,  pyroxenen en olivijnen, gemengd met een of ander amorf (niet-kristallien) materiaal. Het is voor de Marsgeologen geen verrassing dat deze mineralen in het gesedimenteerde gebied van de Gale krater op Mars voorkomen. De krater is de perfecte plek waar Curiosity zichtbaar hoopt te maken hoe Mars van een natte periode geleidelijk om ging in een droge periode. Bron: NASA.

Even een paar Halloween-proof astrofoto’s en -video

Officieel is het morgen Halloween. Bij ons in de wijk struinden afgelopen weekend al groepjes kinderen rond, die vermomd als spoken bij de mensen aanbelden en snoep vroegen. Haloween is een goed moment om wat spooky astrofoto’s te laten zien. Zoals de volgende van de reflectienevel genaamd VdB 4, eentje waarvan ik een andere foto drie jaar geleden ook al liet zien in verband met Halloween.

Credit: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona

Deze foto is gemaakt door Adam Block , die gebruik maakte van de 32-inch Schulman Telescope (RCOS) op Mount Lemmon en een SBIG STX16803 CCD Camera. In de VS worden bij Halloween pompoenen gebruikt om enge maskers te maken. Maar pompoenen lenen zich ook voor andere taferelen, zoals deze afbeelding die uit een pompoen is gekerft van de landing van Marsrover Curiosity met de fameuze Skycrane-constructie op 6 augustus j.l.

Credit: Will Gater

Schitterend gemaakt, nietwaar? En wat dacht je van deze video, waarin iemand een afbeelding in een pompoen kerft die te maken heeft met de sprong van Felix Baumgartner uit de Zenith capsule op 39 km hoogte:

Bron: Universe Today + opnieuw Universe Today.

Allemaal even op m’n dochter stemmen om haar in de ruimte te krijgen

Vorige week schreef ik een blog over het experiment dat studenten van de universiteit van Cambridge in december dit jaar met de STRaND-1 Smartphone Nanosatelliet gaan uitvoeren, namelijk om te kijken of het echt zo is dat je in de ruimte geen geluid kunt horen. In het kader van dit alles hebben ze een wedstrijd in het leven geroepen waarbij iedereen een filmpje in kan zenden met geluid, liefst zo hard mogelijk geschreeuw. Nou wil het toeval dat ik afgelopen zaterdag een stel schreeuwlelijkerds eh…. jongelui over de vloer had in het kader van een feestje dat Rosemarijn voor haar 17e verjaardag bij ons thuis gaf. En zoals Johan Cruyff het ooit al eens kernachtig formuleerde: ‘ieder nadeel heb z’n voordeel’ en dus riep ik wat van die vrienden bijeen om eens lekker te gaan schreeuwen voor de camera. En dat leverde deze inzending op:

Nou mensen, jullie begrijpen het natuurlijk wel: allemaal stemmen op dit filmpje van Rosemarijn en haar kornuiten en wel voor 5 november om 23.59 uur GMT! De tien filmpjes met de meeste stemmen gaan mee de ruimte in om daarboven te worden afgespeeld. Help mee Rosemarijn de ruimte in te krijgen!

Woehahaha, produceert de LHC nou ook al zombies?

Credit: LHC/CERN

Dat ze bij ’s werelds grootste deeltjesversneller – de Large Hadron Collider (LHC) van het Europese onderzoeksinstituut CERN bij Genève – Higgs bosonen weten te produceren dat wisten we al. Maar nou schijnen ze daar ook enge dingen tevoorschijn te kunnen roepen, zoals zombies! 😈

OK mensen, niet gelijk in paniek raken. Het is slechts de trailer van een aankomende film – hahaha, had je zeker niet in de gaten, hé? Oh toch wel? Het is een film die Decay Film heeft gemaakt, schijnt een groepje enthousiaste natuurkundestudenten te zijn, die geheel buiten de CERN directie om deze film hebben gemaakt. Leuke film, zo tegen Halloween. Eerst Sandy – alias Frankenstorm –  en nou weer zombies in de LHC. Bron: Quantum Diaries.