Hier weer een korte, grappige en oh zo leerzame video van MinutePhysics, handelend over de oerknal, de ‘Big Bang’ waarmee 13,8 miljard jaar geleden het heelal ontstond en waarom die oerknal eigenlijk beter de ‘overal stretch‘ had kunnen heten. OK stretch is een Engels woord, ik heb er geen beter Nederlands woord voor. Strek? Niet dus… Suggesties? In de video komen overigens ook aspecten van geloof voor – zoals de titel van de Astroblog je al doet vermoeden – zoals het verhaal van de Belgische priester George Lemaître, die als eerste met het idee van de oerknal – door hem het oeratoom genoemd – aankwam.
Een rover met een windzeil zou de krachtige wind en hete temperatuur op de planeet Venus in z’n voordeel kunnen gebruiken, zo blijkt uit een idee dat gesponsord is door NASA’s Innovative Advanced Concepts programma. De rover zou niet alleen kunnen rondzweven op Venus, maar z’n elektronica zou zelfs geschikt gemaakt kunnen worden om de helse omstandigheden te overleven.
De rover, die Zephyr [1]naar het Oud-Griekse woord voor “westenwind” wordt genoemd, zou het grootste deel van z’n tijd doorbrengen aan het oppervlak van Venus, waar het allerlei onderzoeken kan verrichten. Indien nodig, dan kan de rover z’n zeil uitklappen en over het oppervlak zweven. De bedenker van het concept denkt dat Zephyr zo’n 15 minuten per dag kan zeilen en dat gedurende een maand.
Natuurlijk zal het een uitdaging worden om het “zeilschip” geschikt te maken voor de temperatuur en luchtdruk op Venus. Volgens de bedenker liggen de oplossingen van deze uitdagingen “binnen onze technische mogelijkheden”. Immers: er zijn geen bewegende onderdelen aan het oppervlak (Zaphyr heeft immers een zeil) en daardoor kan alle elektronica diep weggestopt worden. Nou, afwachten dus of NASA iets ziet in het concept.
Deze week is bekend geworden dat de International Linear Collider (ILC) gebouwd zal gaan worden in het bergachtige gebied genaamd Kitakami in de provincie Iwate in Japan. De ILC is een 31 km lange langwerpige deeltjesversneller, die de opvolger zal zijn van de 27 km lange ronde Large Hadron Collider (LHC), van CERN bij Genéve in Zwitserland en Frankrijk. Worden bij de LHC protonen met bijna de lichtsnelheid tegen elkaar gekwakt, hetgeen talloze andere deeltjes doet ontstaan, zoals Higgs bosonen, bij de ILC zullen electronen en hun antideeltjes positronen tegen elkaar worden gekwakt – vergeef mij de uitdrukking – en ook dat levert interessante producties van deeltjes op, waarbij de botsingsenergie zo’n 500 GeV zal bedragen – later hoopt men 1000 GeV te bereiken. Groot voordeel van de e+e–botsingen boven de pp-botsingen: ze zijn veel ‘schoner’, d.w.z. ze leveren veel minder oninteressante deeltjes op, die alleen maar voor ruis kunnen zorgen. Hieronder de plek waar de ILC zal worden gebouwd, samen met een andere Japanse kandidaat-site, die afviel.
Credit: linearcollider.org
De bouw van de ILC zal ongeveer 5,8 miljard euro gaan kosten en dat bedrag zal worden gesplitst tussen Japan, Europa en de VS. Vanwege de schone botsingen van de electronen en positronen zal de ILC als een echte ‘Higgs bosonfabriek’ gaan fungeren, waar men meer te weten wil komen over de eigenschappen van dit illustere deeltje, waarvan het bestaan ervan op 4 juli 2012 door de LHC werd bevestigd. De bouw zal ergens rond 2015-2016 beginnen en zal niet eerder klaar zijn dan in 2026. Bron: Quantum Diaries.
Ik weet niet of het nog korter kan, maar ik kwam deze korte, maar oh zo leerzame en leuke video tegen, gemaakt door Asa Lucander voor de BBC Science Club over de geschiedenis van de natuurkunde.
Je zal zo op het eerste gezicht denken dat de spectaculaire opname hierboven van enorme protuberansen op de zon gemaakt is met het miljoenen kostende Solar Dynamics Observatory (SDO) van de NASA. Maar niets is minder waar, want twee dagen terug – dinsdag 20 augustus 2013 tussen 09.25 en 10.25 uur Nederlandse tijd – is het tafereel vastgelegd door de Franse amateur-sterrenkundige Michel Collart, die gedurende deze periode 64 foto’s van de zon nam en daar deze spectaculaire video van maakte. Op het forum van Webastro heeft Collart ook een foto geplaatst met de aarde én maan erbij, om aan te geven hoe groot zo’n protuberans wel niet is. Bedenkt dat de afstand tussen aarde (middellijn 12.000 km) en maan (middellijn 3500 km) zo’n 380.000 km is.
Credit: Michel Collart
Hier een overzicht van Collart’s instrumentarium en de methodes om de foto’s/video te maken:
Takahashi Refractor TOA130
Baader D-ERF135 (rejection filter)
Barlow Baader Glasspath 1.25x in instrument output
Stallion Fabry-Perot PST (H-alpha filter)
Coronado BF15 (blocking filter)
Televue 1.8x Barlow
Point Grey Camera Grasshopper3 ICX674 sensor
video avi 120 (8-bit ) spaced 10s 20s (40 frames / s) 20/08/2013 between 7:25 ET 8:25 GMT
Autostakkert2 Treatment: 64 images chosen by Wavelet Sharpen under Registax6 Registration images and export as avi Registax5
Finalizing the video in VirtualDub and export GIF
De protuberans van dinsdag heeft overigens ook een enorme wolk plasma de ruimte in gestoten – een zogenaamde coronale massa ejectie (CME) – die onderweg naar de aarde is en daar één tot drie dagen later aan kan komen, aldus de NASA. Ik weet niet of die wolk ons al bereikt heeft, maar het zou voor extra activiteit in de vorm van noorderlicht kunnen zorgen. De foto’s van Collart zijn overigens met zijn persoonlijke toestemming hier gepubliceerd. Bron: Universe Today.
Veranderingen in de jet van M87 gedurende meer dan 13 jaar. Credit: NASA, ESA, E. Meyer, W. Sparks, J. Biretta, J. Anderson, S.T. Sohn, and R. van der Marel (STScI), C. Norman (Johns Hopkins University), and M. Nakamura (Academia Sinica)
Sterrenkundigen zijn er in geslaagd om met de Hubble ruimtetelescoop voor het eerst de beweging in beeld te brengen in de 5000 lichtjaar lange jet of straalstroom, die veroorzaakt wordt door het zeven miljard zonmassa’s zware zwarte gat in het centrum van het elliptische sterrenstelsel M87. Da’s best een knappe prestatie te noemen, want de schaal van de jet in M87 is veel groter dan die van bijvoorbeeld de jet van een jonge ster als Herbig-Haro 46/47, onlangs nog in beeld gebracht. Het heeft dan ook meer dan dertien jaar geduurd om de bewegingen in de jet in beeld te brengen. De jet bestaat uit superheet plasma, geïoniseerd gas, dat vanuit de rotatiepool van de accretieschijf rondom het superzware zwart gat in de kern van M87 met bijna de lichtsnelheid de ruimte in wordt geblazen. De ‘rivier van plasma’ volgt daarbij de spiraalstructuur van het magnetische veld van het zwarte gat, dat er voor zorgt dat het plasma in de vorm van een helix beweegt. Door de foto’s van de jet door Hubble gedurende ruim 13 jaar gemaakt achter elkaar te plakken heeft men deze video weten te maken:
Op 19 juli hebben miljoenen aardbewoners meegedaan aan de Wave at Saturn-campagne van NASA. Hierbij heeft de Saturnusverkenner Cassini z’n camera de andere kant op gericht en ons allemaal op de foto gezet! Mensen uit 40 landen en 30 Amerikaanse staten hebben foto’s opgestuurd, waarbij ze lachen en zwaaien naar Saturnus en Cassini.
In totaal zijn zo’n 1400 foto’s opgestuurd naar NASA en deze zijn nu samengevoegd in een prachtige collage in de vorm van de aarde. Klik hier voor de volledige versie – pas op, het bestand weegt zo’n 26 Mb
Op de flank van een hoge berg in het zuiden van Mexico is de High-Altitude Water Cherenkov (HAWC) in bedrijf genomen. Met dit instrument, dat uiteindelijk zal bestaan uit driehonderd tanks gevuld met sterk gezuiverd water, worden de meest energierijke gammastraling en deeltjesstraling uit het heelal waargenomen.Deze kosmische straling is afkomstig van exotische objecten, zoals de superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels en van exploderende zware sterren (supernova’s). Ook de geheimzinnige donkere materie, die het overgrote deel van alle massa in het heelal voor zijn rekening neemt, zou een bron van energierijke kosmische straling kunnen zijn.HAWC kan deze kosmische straling niet rechtstreeks waarnemen. Wanneer de energierijke deeltjes en gammastraling de aarde bereiken, komen ze in botsing met luchtmoleculen. Daarbij ontstaan complete lawines van secundaire deeltjes, die korte tijd later het aardoppervlak bereiken. Dát zijn de deeltjes die HAWC detecteert. Bij aankomst in de watertanks veroorzaken de deeltjeslawines kleine flitsen van zogeheten Tsjerenkovstraling. Deze flitsjes worden geregistreerd door de lichtsensors die onderin elke tank zijn aangebracht. Door de lichtsignalen van de verschillende tanks met elkaar te combineren kunnen aankomsttijd, energie en richting van het oorspronkelijke kosmische deeltje of gammafoton worden bepaald. HAWC is opvolger van de veel kleinere ‘gammatelescoop’ Milagro. De eerste dertig detectors van het instrument zijn al sinds 2012 voor testdoeleinden in gebruik. Maar vanaf nu doet HAWC echte waarnemingen. Bron: Astronomie.nl
Astronomen hebben een nieuwe manier gevonden om het licht van een verre ster dusdanig te ontleden, dat de zwaartekracht aan het oppervlak van de ster kan worden vastgesteld! Dit is belangrijk, omdat de oppervlakte zwaartekracht een belangrijke eigenschap is, die gebruikt kan worden om de fysische eigenschappen en evolutionaire staat van de ster te berekenen. De nieuwe methode kan ook gebruikt worden om de grootte van exoplaneten preciezer te bepalen.
Huidige schattingen hebben een onzekerheid van 50 tot 200 procent. Met de nieuwe techniek kan dit met de helft worden verminderd. Zodra je de oppervlaktezwaartekracht van een ster weet, heb je nog maar één eigenschap nodig: de temperatuur. Die kan gelukkig heel simpel worden vastgesteld. Zodra je die twee eigenschappen hebt, dan kun je ondermeer de massa en omvang van een ster berekenen.Er zijn drie traditionele manieren om de oppervlaktezwaartekracht van een ster te achterhalen: fotometrie, spectroscopie en astroseismologie.
Astroseismologie. Credit: Yveline Lebreton, et al
Bij fotometrie wordt gekeken naar de helderheid van de ster in verschillende kleuren. De verhouding hiervan hangt samen met de oppervlaktezwaartekracht, temperatuur en chemische samenstelling. Het is een relatief eenvoudige methode, die bij veel sterren kan worden toegepast. Helaas is de methode niet erg nauwkeurig: de onzekerheid is al snel meer dan 100 procent en soms zelfs 200 procent.Bij spectroscopie worden de dunne spectraallijnen in het licht van de ster bestudeerd. Iedere spectraallijn is het gevolg van een bepaalde chemische stof in de atmosfeer van de ster. Bij een hoge oppervlaktezwaartekracht worden deze lijnen breder, terwijl een lage oppervlaktezwaartekracht de lijnen juist smaller maakt. Deze methode werkt alleen bij relatief heldere sterren, maar heeft een relatief lage onzekerheid van zo’n 50 procent.Astroseismologie is de “gouden standaard”, met een onzekerheid van slechts een paar procent. Helaas zijn de metingen lastig te verrichten en kunnen ze alleen toegepast worden bij een paar honderd van de dichtstbijzijnde en helderste sterren. Bij de techniek worden geluidsgolven getraceerd, die door het inwendige van de ster bewegen met een specifieke frequentie die verband houdt met de oppervlaktezwaartekracht. Kleinere sterren, zoals de zon, trillen op een hogere toonhoogte dan reuzensterren.
De nieuwe en vierde methode wordt de flikkermethode genoemd. Dat klinkt in het Nederlands een beetje raar, dus ik heb het eens opgezocht. Fonkelmethode, twinkelmethode en flakkermethode blijken acceptabele alternatieven te zijn 🙂 – hoe dan ook, hoe werkt deze methode dan?
Granulatie aan het oppervlak van een ster. Credit: R. Trampedach, JILA/CU Boulder, CO
Simpel, bij de flikkermethode wordt gekeken naar het geflikker van het sterlicht, oftewel de helderheidsveranderingen die plaatsvinden op een schaal van minder dan acht uur. Deze variaties lijken verband te houden met granulatie, het netwerk van kleine “cellen” die het steroppervlak bedekken. Deze granulen worden veroorzaakt door gaskolommen die oprijzen vanuit het inwendige. Bij sterren met een hogere oppervlaktezwaartekracht zijn deze granulen fijner en flikkeren ze met een hogere frequentie. Bij sterren met een lagere oppervlaktezwaartekracht zijn de granulen robuuster en flikkeren ze met een lagere frequentie.De nieuwe methode is opmerkelijk eenvoudig. Er is slechts vijf regels computercode nodig om de basismetingen te verrichten, waardoor de kosten (en moeite) bij het bepalen van de oppervlaktezwaartekracht van een ster flink gedrukt worden. Om de betrouwbaarheid van de methode te testen, heeft men deze toegepast op sterren waarvan de oppervlaktezwaartekracht al via astroseismologie is verkregen. Het blijkt dat de onzekerheid van de methode zo’n 25 procent bedraagt – minder nauwkeurig dan astroseismologie, maar beter dan zowel de fotometrische als spectroscopische methodes. De enige beperking van de flikkermethode is dat sterren hiertoe langdurig en heel precies waargenomen dienen te worden. Gelukkig is dat al gebeurd bij de tienduizenden sterren die zijn waargenomen door de Kepler-ruimtetelescoop. De methode kan dus bij al deze sterren worden toegepast.
Hij draait al twee jaar rondjes om de aarde zonder iets te doen, maar vanaf volgende maand wordt ‘ie weer aan het werk gezet: de WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) sonde van de NASA. De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie heeft toestemming gegeven voor een nieuwe drie jaar durende missie van WISE, waarbij ‘ie met zijn 40 cm telescoop en infraroodcamera’s moet speuren naar planetoïden, die een gevaar kunnen opleveren voor de aarde. Men verwacht in die periode zo’n 150 nieuwe aardscheerders of NEO’s (Near Earth Objects) te gaan ontdekken, planetoïden die de baan van de aarde kruisen en daarmee een potentieel gevaar van een botsing opleveren.
Credit: NASA
De in december 2009 gelanceerde WISE heeft zijn all-sky survey in 2011 afgerond, waarbij de gehele sterrenhemel twee keer in infrarood licht is ‘afgescand’. De 40-cm telescoop raakte in 2010 door zijn koelvloeistof heen, maar kon de hemel toch een tweede keer afspeuren door gebruik te maken van twee van zijn vier infraroodkanalen – deze twee kanalen konden (in tegenstelling tot de andere twee) zonder koelvloeistof functioneren. Daarna is de WISE-missie verlengd, met als doel om te speuren naar aardscheerders – dit vier maanden durende project vanaf oktober 2010 werd NEOWISE genoemd. De oogst van die missie: 21 kometen (de gele stippen in de afbeelding hierboven), ruim 34.000 (!) planetoïden (zwarte stippen) in de gordel tussen Mars en Jupiter en 135 aardscheerders (rode stippen) ontdekt. Toen NEOWISE was afgelopen – 1 februari 2011 – ging de sonde in slaapstand. Tot volgende maand dus, als ‘ie weer wakker wordt geschud. Bron: Universe Today.
