ESO publiceert de grootste catalogus die ooit van het Melkwegcentrum is gemaakt

Foto (in zichtbaar licht) van de Melkweg. Het kader geeft het onderzoeksveld van VISTA aan. Klik voor een veel grotere versie. Credit:ESO/Serge Brunier

Aan de hand van een kolossale negen-gigapixel-opname van de VISTA infraroodtelescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht heeft een internationaal team van astronomen een catalogus samengesteld van 84 miljoen sterren in het centrum van de Melkweg. Dit reusachtige bestand bevat meer dan tien keer zoveel sterren als eerdere onderzoeken, en levert veel kennis op over ons thuisstelsel. De opname biedt de toeschouwer een ongelooflijk, ‘inzoombaar’ overzicht van het hart van onze Melkweg. Als je de opname op de resolutie van een normaal boek zou afdrukken, zou hij 9 meter lang en 7 meter hoog zijn.’Door de ontelbare sterren rond het Melkwegcentrum gedetailleerd te observeren, kunnen we meer te weten komen over de vorming en ontwikkeling van ons eigen sterrenstelsel, en van spiraalstelsels in het algemeen,’ verklaart Roberto Saito, hoofdauteur van het onderzoek. De meeste spiraalstelsels, waaronder ons eigen Melkwegstelsel, hebben een grote concentratie van oude sterren rond hun centrum, die door astronomen de bulge (‘bult’) wordt genoemd. Betere kennis van de ontwikkeling van deze centrale verdikking is van vitaal belang voor ons begrip van het Melkwegstelsel als geheel. Maar het valt niet mee om dit gebied gedetailleerd waar te nemen.’Waarnemingen van de bulge van de Melkweg zijn heel moeilijk, omdat deze schuilgaat achter stof,’ zegt Dante Minniti, mede-auteur van dit onderzoek. ‘Om het hart van de Melkweg te kunnen bekijken, moeten we waarnemingen doen in het infrarood, dat minder hinder ondervindt van het stof.’ Met zijn grote spiegel, grote beeldveld en zeer gevoelige infrarooddetectors is de Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) geknipt voor deze taak. Met behulp van gegevens die zijn verkregen uit zes eerdere surveys, heeft men een kolossale kleurenfoto van 108.200 bij 81.500 pixels (bijna 9 miljard pixels in totaal) samengesteld – één van de grootste astronomische opnamen die ooit zijn vervaardigd. Aan de hand van deze gegevens heeft het team nu de grootste catalogus aller tijden samengesteld van de centrale concentratie van sterren van onze Melkweg.

Om deze foto draait het allemaal. Dit is de meest gedetailleerde infraroodopname van het centrum van de Melkweg. Op de foto zijn 84 miljoen sterren zichtbaar. Klik voor een grotere versie. Klik hier voor een veel grotere versie. Klik, tot slot, hier voor een OMG WTF-versie (let op: 650 Mb!). Credit:ESO/VVV Survey/D. Minniti. Acknowledgement: Ignacio Toledo, Martin Kornmesser

Om deze enorme catalogus te helpen analyseren, is een grafiek gemaakt waarin de helderheden van ongeveer 84 miljoen sterren zijn uitgezet tegen hun respectieve kleuren. Het daaruit voortkomende kleur-helderheidsdiagram bevat meer dan tien keer zo veel sterren als die van voorgaande onderzoeken, en het is voor het eerst dat de volledige bulge in kaart is gebracht. Een kleur-helderheidsdiagram is een waardevol hulpmiddel dat door astronomen wordt gebruikt om de verschillende fysische eigenschappen van sterren te onderzoeken, zoals hun temperaturen, massa’s en leeftijden.’ Elke ster neemt een specifieke positie in op dit diagram. Deze positie is afhankelijk van de helderheid en de temperatuur die de ster op dit moment in zijn leven heeft. Omdat de nieuwe gegevens ons in één keer een momentopname van alle sterren geven, kunnen we de sterren in dit deel van de Melkweg aan een bevolkingsonderzoek onderwerpen,’ legt Minniti uit. Het nieuwe kleur-helderheidsdiagram van de bulge bevat een schat aan informatie over de structuur en inhoud van de Melkweg. Een van de interessante resultaten die de nieuwe gegevens hebben opgeleverd, is het grote aantal zwakke, rode dwergsterren. Dit zijn goede kandidaten voor de zoektocht naar kleine exoplaneten met behulp van de transitmethode. Aangezien de gegevens uit de survey openbaar toegankelijk zijn, zal het nog wel meer spannende resultaten opleveren.

In dit diagram zijn de helderheden van meer dan 84 miljoen sterren in het hart van de Melkweg uitgezet tegen hun kleuren, zoals afgeleid uit de vele VISTA-opnamen die voor de survey zijn gemaakt. Het is voor het eerst dat zo’n kleur-helderheidsdiagram voor de volledige bulge van de Melkweg is gemaakt en het resultaat is het rijkste kleur-helderheidsdiagram ooit. Naar boven toe zijn de sterren helderder, naar onderen toe zwakker. De meest rode sterren staan rechts, de meest blauwe links. De meeste sterren bevinden zich in de gele gebieden, de blauwe delen van het diagram bevatten de minste sterren. De oude rode reuzensterren staan rechtsboven, de zwakke dwergsterren onderin. Credit:ESO/VVV Survey/D. Minniti/R. Saito

Bron: European Southern Observatory.

Het sprookje van de quasar en de verdwenen sterren

Artistieke impressie van de quasar uit het onderzoek. De superheldere quasar is goed zichtbaar – het onderliggende sterrenstelsel helemaal niet. Credit: NASA/ESA/G.Bacon, STScI.

Astronomen hebben gebruik gemaakt van de Hubble-ruimtetelescoop om één van de verste en helderste quasars te onderzoeken. De astronomen waren vervolgens verbaasd door hetgeen dat ze niét konden aantreffen: het onderliggende sterrenstelsel dat de voedingsbron vormt voor de quasar. De beste verklaring is dat het sterrenstelsel zo stoffig is, dat alle sterren aan het oog worden onttrokken.Alle sterrenstelsels, behalve de allereersten, bevatten stof – het vroege universum was stofvrij, totdat de eerste generaties van sterren stof zijn gaan produceren door middel van kernfusie. Nadat deze sterren hun laatste adem uitbliezen, is dit stof door het universum verspreidt. Het licht van de quasar uit het onderzoek is uitgezonden in het vroege universum – minder dan één miljard jaar na de oerknal. Het was eerder al bekend dat deze quasar stofrijk was, maar toch zijn de onderzoekers nu verbaasd door het feit dat geen enkele ster zichtbaar is rondom de quasar. Quasars (hetgeen staat voor quasi-stellar object) zijn eigenlijk de superheldere kernen van verre sterrenstelsels. Iedere quasar dankt zijn helderheid aan de enorme hoeveelheid materie dat in zijn supermassieve zwarte gat valt. Een deel van deze materie wordt weer uitgezonden in de vorm van twee bipolaire straalstromen. Hoewel wel meer sterrenstelsels dit hebben, is de straalstroom van een quasar onvoorstelbaar krachtig. Als zo’n straalstroom precies op de aarde gericht staat, is de helderheid ervan zo groot dat we de rest van het stelsel nauwelijks kunnen zien.

De superstoffige quasar uit het onderzoek. Credit: NASA/ESA/M. Mechtley, R. Windhorst, Arizona State University.

De onderzoekers speculeren dat de quasar uit het onderzoek een paar zonnemassa’s per jaar verorbert. Vermoedelijk is de eetlust van de quasar vroeger nog groter geweest. De geschatte massa van het zwarte gat is namelijk 3 miljard zonnemassa’s, terwijl de leeftijd een paar honderden miljoen jaar bedraagt. Om in zo’n relatief korte tijd zo geweldig massief te worden, zijn heel wat zonnemassa’s aan voedsel benodigd. De quasar is geïdentificeerd door middel van de Sloan Digital Sky Survey, de grootste ‘kaart’ van het heelal ooit gemaakt. Er zijn slechts een handvol van deze superverre, superheldere quasars bekend. Aanvullende observaties op sub-millimeter golflengtes hebben uitgewezen dat de quasar bijzonder stofrijk is. Hoe stofrijk precies, kon niet worden vastgesteld.Vervolgens heeft men Hubble gebruikt om de quasar beter te bekijken. Het resultaat is opmerkelijk: rondom de quasar kon helemaal geen sterlicht worden opgevangen. Blijkbaar is het gehele onderliggende sterrenstelsels aan het oog ontrokken. Dat is vreemd: zelfs bij superstoffige sterrenstelsels in het lokale universum breekt altijd wel wat sterlicht door het stof heen. Je zou kunnen zeggen dat in het onderliggende sterrenstelsel een bosbrand woedt dat zoveel rook veroorzaakt, dat je letterlijk geen enkele boom in het bos kan onderscheiden. Bron: NASA.

Video: een Google+ hangout over exoplaneet PH-1

Onlangs ontdekten twee amateurs via de Planet Hunters een heuse exoplaneet, PH-1 of PH1. Lees deze én deze blog er maar eens op na. Dat tweetal – Robert Gagliano en Kian Jek – deed een paar dagen terug mee aan een zogenaamde Google+ Hangout, een soort van interactieve chatsessie op het internet. Dat deden ze samen met Josh Carter (Harvard Center for Astronomy and Astrophysics), Chris Lintott (University of Oxford/Zooniverse/Planet Hunters), Jerry Orosz (San Diego State University) en Meg Schwamb (Yale University/Planet Hunters). Hier de beelden van die hangout – eh… let even niet op het rommelige begin, als organisator Lintott wat aan de knopjes zit te draaien. 🙂

Bron: Planet Hunters Blog.

Beleef opnieuw de landing van de Apollo 11 op de maan

Op 20 juli 1969 landde de Eagle maanlander van de Apollo 11 met Neil Armstrong en Buzz Aldrin aan boord in de Mare Tranquilitatis op de maan. Het softwarebedrijf Thamtech heeft de historische afdaling naar het maanoppervlak op een schitterende manier in beeld gebracht. Klik op de afbeelding hieronder en beleef opnieuw de zenuwslopende landing van de Apollo 11 op de maan – de beelden, de gesprekken met Armstrong en Aldrin, de gesprekken van de vluchtleiding in Houston, de hartslag van Armstrong, etc…! Klik op de afbeelding hieronder en kijk, luister en geniet!

Op deze foto zijn de West krater, de Kleine West krater en de landingsplek van de Eagle te zien. Credit: NASA

Bron: Coalition for Space Exploration.

NuSTAR ziet het superzware zwart gat in centrum Melkweg opvlammen

NuSTAR heeft het zwarte gat van de Melkweg zien opvlammen. credit: NASA/JPL-Caltech

Met de op 13 juni j.l. gelanceerde Amerikaanse röntgensatelliet Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) heeft men in juli een opvlamming waargenomen van het superzware zwarte gat in de kern van ons Melkwegstelsel. Dat zwarte gat, genaamd Sagittarius A* (kortweg Sgr A) is ongeveer 4,1 miljoen keer zo zwaar als onze zon en normaal gesproken is het vrij rustig van aard. Maar kennelijk kreeg Sgr A in die periode in de zomervakantie wat materiaal toegevoerd, een gas- of stofwolk, een komeet, een planetoïde – wie het weet mag het zeggen –  en daardoor vlamde de accretieschijf rondom het zwarte gat gedurende korte tijd op. Het hete gas rondom Sgr A* had gedurende die ‘flare’ een temperatuur van ongeveer 100 miljoen °C, genoeg om het röntgenstraling te laten produceren. En NuSTAR is gevoelig genoeg om dit soort opvlammingen waar te nemen. Het interessante van dit bericht is dat het een goede oefening is voor het waarnemen van de opvlammingen die we volgend jaar mogen verwachten als de reusachtige gaswolk G2 – drie aardmassa’s op de kosmische keukenweegschaal – Sgr A* zal passeren en een deel van die wolk in de accretieschijf zal komen en zal verhitten. We houden het in de gaten voor jullie! Bron: NASA/JPL.

Komende passage gaswolk G2 langs centrale zwart gat Melkweg gesimuleerd

Credit: ESO.

Sterrenkundigen houden al een paar jaar een gigantische gaswolk in de gaten – genaamd G2 – die zich met een snelheid van ongeveer 8 miljoen km per uur in de richting van Sagittarius A* (kortweg Sgr A* ) beweegt, het superzware zwart gat dat zich in het centrum van het Melkwegstelsel ophoudt. In eerste instantie dacht men dat G2 op ramkoers ligt met dat zwarte gat. Maar nu denkt men dat halverwege 2013 een nauwe passage zal volgen, waarbij de gaswolk, die een massa van ongeveer drie aardmassa’s heeft, het zwarte gat zal passeren op een ‘veilige’ afstand van 2200 ‘Schwarzschildstralen‘, dat is de straal rondom het zwarte gat waar de ontsnappingssnelheid groter wordt dan de lichtsnelheid, lees: waar je niet meer kunt ontsnappen uit de gravitationele wurggreep van het zwarte gat. Ruim 2000 Schwarzschildstralen – da’s bij Sgr A* 200 keer de afstand aarde-zon – klinkt dan wel veilig, maar men denkt dat de gaswolk deze passage niet zal overleven. Het drietal sterrenkundigen Peter Anninos, Stephen Murray en Chris Fragile heeft gebruikmakend van de Cosmos++ computer code zes simulaties uitgevoerd op een supercomputer met 3000 processors van de Clemson University in Columbia, S.C. en na meer dan 50.000 aan computeruren kwam er een driedimensionaal resultaat uit gerold. Hieronder wat fragmenten uit die simulatie met de vorm van G2 op verschillende momenten.

Credit: Peter Anninos, Stephen Murray en Chris Fragile, Clemson University in Columbia, S.C.

Op deze website van Chris Fragile zijn twee Quicktime filmpjes te zien van de simulatie. Als de versies op YouTube verschijnen zal ik ze hier direct plaatsen, service van de zaak. Het stof in G2 is ongeveer 550 K, da’s 275 °C, het gas van G2 is een tikkie heter, zo’n 10.000 K, ruim 9700 °C. Als G2 Sgr A* zal naderen zal het in botsing komen met het gas dat zich daar reeds bevindt en dat zal er voor zorgen dat die temperatuur nog hoger wordt en dat een scala aan straling zal worden uitgezonden, van radio- tot röntgenstraling. Een deel van de gaswolk G2 zal in de accretieschijf rondom Sgr A* terechtkomen, de rest zal uiteenvallen als gevolg van zogenaamde Rayleigh-Taylor en Kelvin-Helmholtz instabiliteiten. Meer info hierover in dit wetenschappelijke artikel, binnenkort te verschijnen in het vakblad The Astrophysical Journal. Bron: Science Daily.

vanmiddag gelanceerde Sojoez TMA-06M onderweg naar het ISS

Credit: NASA/Bill Ingalls

Precies op het geplande tijdstip van 12.51 uur Nederlandse tijd werd vandaag de Sojoez raket gelanceerd vanaf Bajkonour Cosmodrome in Kazachstan. Aan boord in de Sojoez TMA-06M capsule bevindt zich het drietal astronauten Kevin Ford, Oleg Novitskiy en Evgeny Tarelkin, die komende donderdag bij het internationale ruimtestation ISS zullen aankomen en daar zullen aankloppen om binnen te mogen komen. Daar zullen we worden verwelkomt door de drie astronauten die al in het ISS zijn: Baas Suni Williams, Yuri Malenchenko en Akihiko Hoshide. Hieronder beelden van de lancering.

Bron: Universe Today.

Ontdekken we binnenkort de eerste exo-maan?

De maan Europa verschijnt boven de wolkentoppen van Jupiter. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Nu om de haverklap verre planeten ontdekt worden, is het tijd voor de volgende stap: het detecteren van verre manen. Dat zegt althans David Kipping, onderzoeker van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Hij is de leider van Hunt for Exomoons with Kepler (HEK), een project dat een jaar geleden is gestart. Hoewel het project nog zeer jong is, heeft het al resultaten opgeleverd. Okee, men heeft nog geen exomanen ontdekt. Men heeft wel twee onzichtbare planeten gedetecteerd, waarvan het bestaan kan worden vastgesteld aan de hand van de invloed die ze uitoefenen op planeten die we wél kunnen ‘zien’. Maar goed, dat is niet het doel van het project. De betrokken onderzoekers hopen in de komende jaren de eerste exo-manen te ontdekken.Het project maakt gebruik van gegevens die verkregen zijn door de Kepler Space Telescope. Deze ruimtetelescoop heeft als doel het zoeken naar planeten bij andere sterren. Dit wordt gedaan door te kijken naar helderheids veranderingen van sterren, als gevolg van planeten die voor hun moederster langs trekken. Kepler is een gigantisch succes gebleken: de planeetspeurder heeft duizenden kandidaat-exoplaneten ontdekt. Dankzij Kepler zijn exoplaneten niet langer een lastig te ontdekken zeldzaamheid. In plaats daarvan wemelt het nu van de planeten in de Melkweg. Kipping wil nu hetzelfde doen voor manen.Manen zijn algemeen in ons zonnestelsel. Rond zes van de acht planeten draaien in totaal 176 manen. Als manen hier algemeen zijn, dan zouden ze dat ook elders moeten zijn. Maar dat weten we pas zeker, als we ze ontdekt hebben. Dat is geen eenvoudige opgave: Kepler is niet gemaakt om manen te detecteren. Kepler is immers vooral bedoelt voor het ontdekken van aarde-achtige exoplaneten. Lichamen die veel kleiner zijn dan de aarde (zoals iedere maan in het zonnestelsel) vallen buiten het bereik van Kepler.

David Kipping vertelt over zijn project Hunt for Exomoons with Kepler. Credit: Kris Snibbe/Harvard Staff Photographer

Okee, heeft Kipping dan zijn verstand verloren? Nou nee: het feit dat in ons zonnestelsel geen supermanen voorkomen (zo groot als de aarde), zegt weinig over de rest van de Melkweg. Reusachtige exo-Jupiters zouden wellicht supermanen kunnen herbergen. Er bestaat immers een vergelijkbare categorie planeten: de superaardes. Ook die komen niet in ons zonnestelsel voor, maar wel elders.Okee, Kipping heeft dus een punt. Maar hoe ontdek je een exomaan? Simpel: als een planeet voor zijn moederster langstrekt, wordt het licht van de moederster iets zwakker. Hoewel dit verschil minimaal is, kun je het meten. Het bestaan van een planeet staat dus “geschreven in sterrelicht”. Dat geldt ook voor een maan. Als een planeet zonder maan voor zijn moederster langstrekt, zal dit het sterlicht met een constante waarde doen verzwakken. Als een planeet met (super-)maan voor zijn moederster langstrekt, zal het sterlicht variabel van helderheid veranderen.Helaas zal het detecteren van zo’n signaal het uiterste vergen van het oplossend vermogen van Kepler. Maar ja, zo zegt Kipping: “Iets ontdekken wat op de grens van het mogelijke ligt, dat is precies de essentie van wetenschap”.Bron: Harvard.

Merkwaardig sterrenstelsel blijkt dubbele persoonlijkheid te hebben

Het elliptische sterrenstelsel M87. Dit is hoe een elliptische stelsel eruit ‘hoort’ te zien: saai en uniform. Een grote bal van oude sterren, zonder veel ander ‘spul’.

Astronomen hebben ontdekt dat het merkwaardige sterrenstelsel Centaurus A een dubbele persoonlijkheid heeft. Centaurus A is een elliptisch sterrenstelsel, dat omringd wordt door een prominente stofband. Dit is het gevolg van het opeten van een spiraalselsel, zo’n 300 miljoen jaar geleden. Nu blijkt dat het spiraalstelsel dit alles overleeft heeft: de spiraalstructuur is gewoon intact gebleven (of opnieuw ontstaan). Centaurus A is dus een elliptisch stelsel én een spiraalstelsel tegelijk!De meeste grote sterrenstelsels vallen in twee categoriën: spiralen en ellipsen. Spiraalstelsels, zoals onze Melkweg, hebben een schijfvorm – elliptische stelsels zijn min of meer rond. Maar dat is niet het enige verschil: spiraalstelsels zitten in de bloei van hun leven. Ze zitten vol met gas en stof, waardoor ze voortdurend nieuwe sterren produceren. Elliptische stelsels zijn daarentegen nogal saai. Ze hebben weinig gas en stof, waardoor ze nauwelijks nieuwe sterren produceren. Het zijn de bejaardentehuizen van de kosmos: de plaats waar vele oude sterren genieten van hun pensioen.Centaurus A is echter een buitenbeentje. Het is duidelijk een elliptisch sterrenstelsel, maar wel eentje met een twist. Het stelsel heeft namelijk een donkere stofband, een teken dat het stelsel zo’n 300 miljoen jaar geleden een spiraalstelsel heeft opgeslokt. Nu zorgt deze stofband ervoor dat Centaurus A behoorlijk fotogeniek is – in tegenstelling tot de meeste elliptische stelsels, die ronduit saai zijn. Helaas kleeft er ook een nadeel aan de stofband: we kunnen niet zien wat er binnen zit.

Het elliptische sterrenstelsel Centaurus A verschilt van de norm door zijn prominente stofband. Binnen deze stofband blijkt zich een complete spiraalstructuur te verschuilen. Wil je meer detail? Klik dan hier voor een OMG WTF versie van bovenstaande foto. Credit: ESO.

Een team van astronomen heeft daarom gebruik gemaakt van het Smithsonian’s Submillimeter Array, een radiotelescoop waarmee dwars door het stof gekeken kan worden. Dit wordt gedaan door signalen op te vangen die van nature worden uitgezonden door interstellair koolmonoxide-gas. Op deze manier kan het gas in kaart gebracht worden. De resultaten zijn opmerkelijk te noemen: het blijkt dat tussen het centrum en de stofband van Centaurus A twee complete spiraalarmen voorkomen! Net als bij de Melkweg, produceren deze spiraalarmen voortdurend nieuwe sterren.Centaurus A is, voor zover we weten, het enige elliptische stelsel met spiraalarmen. Hoewel het een zeer oud stelsel is, is het jong van geest. Je zou kunnen zeggen dat Centaurus A met zijn tweede jeugd bezig is. Helaas zal weer een einde komen aan die fase. De reden dat elliptische stelsels geen sterren aanmaken, komt doordat ze nauwelijks stervormend gas bevatten. Dat komt weer doordat elliptische stelsels meestal een bijzonder actief centraal zwart gat hebben. De straling van dit zwarte gat doet het stervormende gas dusdanig verhitten, dat het ongeschikt wordt voor het maken van nieuwe sterren.Het ‘verse’ gas in Centaurus A is waarschijnlijk hetzelfde lot beschoren. Computersimulaties laten zien dat het stelsel nog zo’n 200 miljoen jaar nieuwe sterren kan maken, maar dan is de koek op. Al het gas is dan getransformeerd in een vorm dat ongeschikt is voor de productie van nieuwe sterren. Sterker nog: het verhitte gas zal volledig aan het stelsel ontsnappen. Zou je in een tijdmachine stappen en over 500 miljoen jaar terugkeren bij Centaurus A, dan zijn de spiraalarmen verdwenen. Centaurus A is dan weer een saaie, uniforme sterrenbal geworden. Maar wél eentje met relatief jonge sterren, die de rest van hun leven in een bejaardenhuis moeten wonen. Bron: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Sojoez naar lanceerplatform gerold voor lancering vandaag

Credit: NASA/Bill Ingalls

Vandaag om 12.51 uur Nederlandse tijd staat de lancering gepland van de Sojoez draagraket vanaf lanceerplatform 31 op Bajkonour Cosmodrome in Kazachstan. Die raket zal expeditie 33/34 genesteld in de TMA-06M capsule naar het internationale ruimtestation ISS brengen, Kevin Ford, Oleg Novitskiy en Evgeny Tarelkin. Oh ja, plus 32 medaka visjes, die ook gaan wonen in de ruimte. 🙂 Hieronder beelden van de ‘roll-out’ van de Sojoez naar het platform, afgelopen zaterdag. Altijd indrukwekkend om te zien.

Bron: Universe Today + Tom’s Astroblog.