Maandelijks archief: december 2013

Contact met Triton-1 satelliet hersteld dankzij radiotelescoop Dwingeloo

Geplaatst op door Arie Nouwen
6
Triton-1-In-Orbit

Credit: ISIS

De Dwingeloo Radiotelescoop beheerd door de vrijwilligers van CAMRAS is meer dan alleen een radiotelescoop, dat is afgelopen week aangetoond in een bijzondere samenwerking tussen de vrijwilligers van CAMRAS en de Delftse nanosatellietbouwer ISIS. Op 21 november jongstleden lanceerde ISIS vanuit Rusland haar eerste test-satelliet voor het volgen van schepen op open zee. Echter, na enige tijd bleek er een klein probleem te zijn met de zendontvangers van de satelliet. In een bepaalde operationele modus van de satelliet stond de zender continue aan. Dit bleek de radio-ontvangers van de satelliet zodanig te storen dat deze geen commando’s van het grondstation in Delft wilde ontvangen. De satelliet bleek tijdelijk doof.  Eén optie was om te wachten tot de satelliet zich weer zou resetten in een andere operationele modus waardoor het probleem zou verdwijnen. De andere optie was om een zender te vinden die sterk genoeg was om Triton-1 weer tot de orde te roepen. De laatste optie had de voorkeur. De CAMRAS telescoop, nog volop in de testfase na een recente restauratie, bleek in te zetten als zo’n zender en de vrijwilligers van de radiotelescoop waren erg enthousiast en stonden paraat om ISIS ondersteuning te bieden. Na enkele dagen voorbereiding en enkele aanpassingen aan de telescoop om haar tijdelijk om te bouwen tot radiozender  kon er op vrijdag 29 november gepoogd worden Triton-1 te commanderen.

Credit: CAMRAS

Een team van CAMRAS en ISIS – op de foto hierboven te zien – was vrijdagochtend paraat om de satelliet aan te stralen en door de grote antenne zou het mogelijk moeten zijn om de storing die  zender van de  satelliet genereerde te ‘overschreeuwen’, zodat het commando wel gehoord kon worden door de satelliet. Regen en wat technische issues met de antenne gooiden in de ochtend nog wat roet in het eten maar in de avond was de telescoop klaar voor haar nieuwe opdracht. Bij de eerste poging in de avond om de satelliet te commanderen  bleek het al succesvol! Binnen enkele seconden na het versturen van het commando via CAMRAS kon vanuit het grondstation in Delft worden geverifieerd dat de satelliet in een andere modus was gezet en dat de satelliet direct weer gebruikt kon worden. Al met al een groot succes en een perfecte demonstratie van de meerwaarde van CAMRAS en de onlangs gerestaureerde Dwingeloo Radiotelescoop in Nederland. Bron: persbericht CAMRAS.

Vreemde zeshoekige storm op Saturnus gefilmd

Geplaatst op door Olaf van Kooten
Beantwoorden

Deze kleurrijke kijk van de unieke hexagoon op de noordpool van Saturnus is gemaakt door Cassini. Klik op de afbeelding voor het filmpje! credit: NASA/JPL-Caltech/SSI/Hampton University

De Amerikaanse Saturnusverkenner Cassini heeft een schitterend filmpje gemaakt van de unieke zeshoekige straalstroom aan de noordpool van de ringplaneet. Deze zeshoek of hexagoon is 30.000 kilometer groot en bestaat uit een golvende straalstroom met winden van meer dan 300 km/u, met een gigantische roterende storm in z’n centrum. Een dergelijk weersysteem kan nergens anders in het zonnestelsel gevonden worden.

Natuurlijk zijn eerder al beelden geschoten van de merkwaardige hexagoon, maar onze kijk op het stormsysteem is nu pas optimaal geworden. Dat komt doordat de noordpool van Saturnus sinds de zomer van 2012 verlicht wordt door de zon. Deze situatie zal nog een aantal jaren voortduren. In 2017 bereikt de zon haar hoogste punt op het noordelijk halfrond van Saturnus en astronomen zijn benieuwd hoe dit van invloed zal zijn op de hexagoon + storm.

Bron: NASA

Jonge röntgendubbelster is een bijzonder ruimtelaboratorium

Geplaatst op door Olaf van Kooten
Beantwoorden

Bewerkte waarnemingen van de röntgendubbelster en de nagloeiende supernova-explosie. In het röntgenlicht (blauw) is het nagloeien van de supernova-explosie te zien. De neutronenster in het centrum (wit-blauw) is nu helder doordat hij materiaal van zijn begeleidende ster afscheurt. Een deel van de energie die daarbij vrijkomt wordt het heelal in gestuurd in de vorm van jets die zichtbaar zijn in het röntgenlicht (wit-blauw). In radiolicht (paars) zien we waar het weggeslingerde gas op het gas in de interstellaire ruimte botst. credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Wisconsin-Madison/S. Heinz et al; Optical: DSS; Radio: CSIRO/ATNF/ATCA

Een team met Nederlandse sterrenkundigen heeft de ‘jongste’ röntgendubbelster ooit ontdekt. Dat is van belang omdat we aan de hand van dit soort jonge sterren kunnen zien wat er gebeurt als een ster als supernova ontploft en een neutronenster vormt. De jonge dubbelster is daarmee een uitstekend ruimtelab voor onderzoek naar hoe neutronensterren ontstaan en welke invloed de explosie op de begeleidende ster heeft. Röntgendubbelsterren behoren tot de helderste bronnen van röntgenstraling aan de hemel. Ze bestaan uit een gewone ster (zoals onze zon) die om een neutronenster of een zwart gat heen draait. Terwijl ze om elkaar draaien ‘eet’ de neutronenster of het zwarte gat de gewone ster geleidelijk op: hij trekt materiaal van zijn begeleider naar zich toe. Deze dubbelsterren geven ons daardoor de gelegenheid om materie en magneetvelden onder extreme omstandigheden te bestuderen. Dit kunnen we in laboratoria op aarde niet nabootsen. Een team met Nederlandse inbreng heeft nu ontdekt dat de röntgendubbelster Circinus X-1 – die al tientallen jaren bekend is – minder dan 4600 jaar oud is. Dit is de jongste röntgendubbelster die ooit is ontdekt. Sterrenkundigen hebben al honderden oudere röntgendubbelsterren waargenomen in ons melkwegstelsel en in nabijgelegen sterrenstelsels, maar met geschatte leeftijden van miljarden jaren onthullen die alleen wat er veel later in de evolutie van dubbelsterren gebeurt.

Schematische voorstelling van de levensloop van een röntgendubbelster. Uiterst links zien we het stadium vóór de supernova die de neutronenster vormt. Daarnaast zien we hoe de zwaarste van de twee sterren als eerste door zijn brandstof heen is en explodeert als supernova. In de derde illustratie zien we daar het nagloeien van, met de neutronenster die materiaal van de andere ster afscheurt. In de vierde illustratie zien we de situatie zoals die bij honderden andere röntgendubbelsterren is. De leeftijd is moeilijk te schatten. Duidelijk is wel dat de röntgendubbelster miljarden jaren oud moet zijn. De meest turbulente fase net na het ontstaan is dan al tijden voorbij. Klik voor een grotere versie! Credit: Univ. of Wisconsin-Madison/S.Heinz et al.

De sterrenkundigen wisten de leeftijd van Circinus X-1 te bepalen omdat ze de neutronenster in een veel minder heldere fase konden bestuderen. Meestal schijnt de neutronenster zo helder dat hij alles in de nabijheid van de dubbelster met röntgenlicht overstraalt. Nu zag het team tot hun grote verrassing het nagloeien van de supernova-explosie waaruit de neutronenster is ontstaan. Omdat de onderzoekers de leeftijd van de supernovarestant konden bepalen, weten ze hoe oud de neutronenster in Circinus X-1 moet zijn. Het magnetisch veld van de neutronenster is ook relatief zwak; dit werd voorheen altijd in verband gebracht met een oude neutronenster. Dat de neutronenster in deze röntgendubbelster heel erg jong is vormt een goede verklaring voor de hevige fluctuaties in de helderheid van de ster en voor de ongewone banen van de twee sterren. Dit is precies wat je zou verwachten van een jonge röntgendubbelster die is verstoord door een supernova-explosie. Bron: SRON Netherlands Institute for Space Research.

Massaverhouding tussen protonen en elektronen al 7,5 miljard jaar constant

Geplaatst op door Olaf van Kooten
Beantwoorden

FOM onderzoekers op bezoek bij ALMA. Credit: FOM.

Een onderzoeksteam onder leiding van de Nederlandse Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM) heeft opnieuw bewezen dat de massaverhouding tussen elektronen en protonen de afgelopen 7,5 miljard jaar gelijk is gebleven. De groep heeft hiertoe een groot aantal metingen verricht, die het resultaat van eerdere onderzoeken lijkt te bevestigen.

De massa van een proton is 1836,152672 keer zo groot als de massa van een elektron. Die verhouding, en daarmee de structuur van alle moleculaire materie, is 7,5 miljard jaar lang precies hetzelfde geweest – althans binnen een marge van een honderdduizendste procent. Dat concludeerden natuurkundigen van het FOM toen zij vorig jaar met de Effelsberg-radiotelescoop naar methanolmoleculen buiten het Melkwegstelsel keken.

Methanol (CH3OH, de eenvoudigste vorm van alcohol) is gevoelig voor veranderingen in de proton-elektron-massaverhouding. Een kleine afwijking zou de structuur van het molecuul, en het bijhorende absorptiespectrum, duidelijk beïnvloeden. Een absorptiespectrum laat precies zien welke stralingsfrequenties door een deeltje worden geabsorbeerd. Elk molecuul heeft zijn eigen typerende spectrum. Het spectrum van methanol bleek bij uitstek geschikt om de natuurconstante te analyseren: als de proton-elektron-massaverhouding verandert, zullen sommige lijnen in het methanolspectrum sterk verschuiven terwijl anderen hetzelfde blijven (de zogeheten ankerlijnen).De onderzoekers analyseerden vorig jaar het spectrum van methanolmoleculen in een ander sterrenstelsel. Omdat de moleculen zo ver weg staan, duurt het lang voordat hun straling de aarde bereikt. Daarom keken de onderzoekers in feite terug in de tijd, naar hoe methanol er 7,5 miljard jaar geleden uitzag. Zij zagen dat het ‘oude methanol’ een vergelijkbaar spectrum heeft met modern methanol.

De moleculaire structuur van methanol is bijzonder gevolg voor veranderingen in de massaverhouding tussen protonen en elektronen. Credit: FOM

De onderzoekers hebben nu aanvullende metingen gedaan met de Effelsberg-radiotelescoop (Duitsland), de Iram-30-telescoop (Granada, Spanje) en het nieuwe Alma-observatorium in de Andes, op de Chileens-Boliviaanse grens. Omdat waterdamp in de atmosfeer de metingen bij hoge frequenties verstoort, moesten de onderzoekers naar deze hoge en droge gebieden uitwijken. Terwijl de metingen in Duitsland beperkt bleven tot radiofrequenties tot 35 gigahertz, nam de Iram-radiotelescoop absorptielijnen waar bij 83 GHz en 160 GHz. Het Alma-observatorium, zo’n vijf kilometer boven zeeniveau gelegen in de droge Atacama-woestijn, kon zelfs een absorptielijn bij 261 GHz meten.Tijdens het nieuwe onderzoek ontdekten de fysici ook dat de richting van de straling afkomstig uit de radiobron, die geabsorbeerd wordt door het methanol, veranderingen ondergaat. Ook bleek de temperatuurverdeling van de gaswolk waarin de methanol zich bevindt een effect te hebben op de absorptie. Nu de onderzoekers dankzij de nieuwe metingen voldoende spectrumlijnen zagen, wisten ze bovenstaande effecten uit de resultaten te filteren.Op basis van tien waargenomen absorptielijnen konden de onderzoekers een verbeterde statistische analyse maken. Alle metingen bevestigen dat de proton-elektron-massaverhouding inderdaad constant bleef.Het onderzoek is uitgevoerd door FOM-werkgroepleider prof.dr. Wim Ubachs en FOM-oio’s Julija Bagdonaite en Mario Dapra (allen VU), in samenwerking met collega’s van de VU, het Max Planck Instituut te Bonn en het Onnsala observatorium in Zweden. Het volledige onderzoek kan hier teruggelezen worden. Bron: Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie‘

Adembenemende timelapse van de aarde vanuit het ISS

Geplaatst op door Olaf van Kooten
Beantwoorden

Stop onmiddelijk met wat je aan het doen bent. Geef je over aan een adembenemend filmpje dat deze week op YouTube is verschenen. Het filmpje is een timelapse van de aarde, gemaakt vanuit het internationale ruimtestation ISS. De timelapse is gebaseerd op foto’s die gemaakt zijn door astronauten vanuit het ISS.

Het filmpje heet “The World Outside My Window” en bevat, naast prachtige beelden van onze thuisplaneet, nog veel meer moois. Zo zien we de zon langzaam verdwijnen tussen de zonnepanelen van het ISS en zijn de aan het ISS gekoppelde Russische ruimtevaartuigen Soyuz en Progress zichtbaar. Na twee minuten zien we tenslotte de komeet C/2011 W3 in beeld komen, compleet met spectaculaire staart!

Het filmpje wordt uitgebreid besproken op het bekende sterrenkundeblog Bad Astronomy.

Kern van sterrenstelsel bevat mogelijk twee supermassieve zwarte gaten

Geplaatst op door Olaf van Kooten
3

Animatie van twee supermassieve zwarte gaten die op korte afstand om elkaar heen draaien. Credit: NASA

Astronomen hebben mogelijk twee supermassieve zwarte gaten gevonden in de kern van een vergelegen sterrenstelsel, die om elkaar heen cirkelen als kosmische danspartners. Deze uitzonderlijk zeldzame ontdekking is verricht door NASA’s Widefield Infrared Survey Explorer (WISE). Vervolgwaarnemingen hebben uitgewezen dat het sterrenstelsel een aantal ongebruikelijke eigenschappen bezit, waaronder een misvormde straalstroom die het resultaat zou kunnen zijn van het ene zwarte gat die de straalstroom van het andere zwarte gat doet tuimelen.

De ontdekking kan astronomen hopelijk vertellen hoe supermassieve zwarte gaten precies groeien. Hierop zijn twee mogelijke antwoorden te geven: ten eerste kan een zwart gat groeien door miljarden zonnemassa’s aan materiaal op te slokken. Ten tweede kunnen supermassieve zwarte gaten samensmelten tot een groter exemplaar, wat vooral kan gebeuren bij een galactische botsing.

Als twee sterrenstelsels met elkaar in botsing komen, vind er een zwaartekrachtdans plaats die er uiteindelijk voor zal zorgen dat beide stelsels gaan samensmelten tot een groter exemplaar. De zwarte gaten in beide centra zullen ook gaan samensmelten: eerst zullen ze langzaam om elkaar heen draaien, waarna ze langzaam naar elkaar toe spiraliseren. Uiteindelijk zal de onderlinge afstand slechts enkele lichtjaren bedragen.

Credit: NASA

Dit soort “kleffe” zwarte gaten, die tweeling-zwarte gaten of binaire zwarte gaten genoemd worden, zijn het lastigst om te vinden. Slechts een aantal kandidaten zijn bekend en die staan allemaal relatief dichtbij. De nieuwe kandidaat gaat door het leven als WISE J233237.05-505643.5 en staat op een veel grotere afstand van 3,8 miljard lichtjaar van de aarde.Maar hoe weten ze dat het om een tweeling-zwart gat gaat? De afstand is immers dusdanig groot dat afzonderlijke zwarte gaten onmogelijk opgelost kunnen worden vanuit het beeldsignaal. De clue zit ‘m in de typische straalstromen die worden uitgezonden door actieve zwarte gaten. Zo’n “jet” is normaal gesproken kaarsrecht, maar in dit geval vertoonde het een zigzagpatroon. Als een tweede zwart gat om het eerste draait, dan zal het zwarte gat gaan tollen, waardoor de vorm van z’n straalstroom verstoord raakt. Hierdoor zijn astronomen ervan overtuigd geraakt dat het om een binair zwart gat moet gaan. Honderd procent zeker is men echter niet.Het volledige onderzoek kan hier teruggelezen worden. Bron: NASA

.

Sporen van waterdamp gevonden bij vijf verre planeten

Geplaatst op door Olaf van Kooten
2

Credit: NASA

Met behulp van de krachtige ogen van de Hubble-ruimtetelescoop hebben twee teams van wetenschappers bewijs gevonden voor de aanwezigheid van water in de atmosferen van vijf verre planeten. De aanwezigheid van water was al eerder bekend bij een aantal planeten, maar nu heeft men voor het eerst de aanwezigheid van water heel precies gemeten en vergeleken met het watergehalte van andere planeten.

De vijf planeten zijn WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b en XO-1b en deze draaien allemaal rondom sterren die relatief dichtbij staan. Vooral bij WASP-17b, een planeet met een uitzonderlijk uitgestrekte en “opgeblazen” atmosfeer, en bij HD209458b was het signaal van water zeer uitgesproken aanwezig – bij de andere drie planeten was dit minder het geval. Volgens de betrokken wetenschappers opent deze studie de deur naar het vergelijken van het watergehalte bij verschillende soorten exoplaneten, bijvoorbeeld hete vs koele exemplaren.

Allemaal leuk en aardig, maar hoe kunnen wetenschappers het watergehalte bepalen van planeten die niet eens letterlijk zichtbaar zijn, zelfs niet door de krachtigste telescopen? Het sleutelwoord is hierbij het spectrum, oftewel de chemische vingerafdruk die stoffen achterlaten in het licht van een lichtbron. In dit geval is de lichtbron de moederster van zo’n planeet. Als de planeet, vanaf de aarde gezien, precies goed staat dan zal het licht door de atmosfeer van de planeet reizen. Aan de hand daarvan kunnen astronomen de chemische samenstelling van zo’n atmosfeer bepalen. De waarnemingen zijn verricht op infrarode golflengten, waardoor het watersignaal, indien aanwezig, gemakkelijker opgepikt kan worden.

Alle vijf de planeten bevatten dus water(damp) in hun atmosfeer, maar toch hadden astronomen een sterker signaal verwacht. Dit kan volgens de onderzoekers maar één ding betekenen: de planeten hebben allemaal een dicht wolkendek of een heiige laag van “mist”, waardoor een deel van het watersignaal verstoord raakt. Overigens zijn alle vijf de planeten zogenaamde Hete Jupiters, grote planeten die op korte afstand van hun moederster staan. Astronomen hadden trouwens verwacht dat Hete Jupiters relatief wolkenvrij zouden zijn, maar die notie kan dus de prullenmand in. Bron: NASA.

Nederland investeert in interdisciplinair exoplanetenonderzoek

Geplaatst op door Olaf van Kooten
1

NWO start een nieuw interdisciplinair onderzoeksprogramma waarin astronomen en aardwetenschappers samenwerken op het gebied van onderzoek aan planeten en exoplaneten. Binnen dit Planetary and Exoplanetary Science-programma (PEPSci) gaan wetenschappers aardeachtige planeten onderzoeken en willen ze antwoord geven op de vraag of, en zo ja, hoe leven zich op andere planeten binnen en buiten ons zonnestelsel heeft ontwikkeld.

Binnen PEPSci zullen acht teams de komende jaren samenwerken op twee thema’s: ‘de detectie van biomarkers van buitenaards leven’ en ‘de vorming en evolutie van aardeachtige planeten’. Binnen de twee thema’s komen alle typen en methoden van onderzoek binnen het planeetonderzoek aan bod, waaronder bijvoorbeeld astronomische observaties, geofysisch modelleren, labsimulaties, instrumentatie/technologie, geochemie, en atmosfeeronderzoek.

Met dit samenwerkingsprogramma wil NWO bereiken dat Nederland voorop blijft lopen met ontdekkingen, en de ontwikkeling van de technologie. Recente ontdekkingen en de gegevens die met de nieuwste instrumenten voorhanden zijn, nopen tot een interdisciplinaire aanpak die excellente wetenschappers uit verschillende vakgebieden stimuleert en intensief laat samenwerken binnen een sterk netwerk.

Binnen de acht teams werken dertien astronomen en aardwetenschappers samen. Onder hen zijn de Utrechtse geowetenschapper Inge Loes ten Kate, die werkt aan de detectie van biomarkers van buitenaards leven, en de Leidse astronoom Ignas Snellen, die zich toelegt op het onderzoek aan exoplaneetatmosferen. Ten Kate: ‘Om een goed onderbouwd beeld te krijgen van de nieuwe planeten die de komende jaren worden gevonden, is het combineren van de expertises van aard- en levenswetenschappers met die van de astronomen noodzakelijk. Ik hoop dat dit netwerk de aanzet is tot een lange traditie van gemeenschappelijk en grensoverschrijdend onderzoek in deze richting.’ Snellen voegt daaraan toe: ‘Over enkele jaren hopen we de eerste stappen te kunnen gaan zetten in de zoektocht naar buitenaards leven – een ontzettend spannende tijd. Een nauwe samenwerking tussen astronomen en aardwetenschappers is daarbij onontbeerlijk.’

PEPSci is een NWO-programma met een budget van twee miljoen euro dat zal worden ingezet voor het aantrekken van acht promovendi en postdocs. PEPSci heeft een looptijd van vier jaar en is gemodelleerd naar het succesvolle Astrochemie-programma, waarin een netwerk van astronomen en chemici is gevormd. Het programma wordt gezamenlijk gefinancierd door NWO Aard- en Levenswetenschappen, NWO Exacte Wetenschappen en SRON Netherlands Institute for Space Research.

 

Probeer donderdag of vrijdag Venus te zien… overdag!

Geplaatst op door Arie Nouwen
2

Credit: via Stellarium

Credit: Sterrengids.

Komende donderdag en vrijdag doet zich de gelegenheid om op vrij eenvoudige wijze de planeet Venus te bekijken, niet alleen ’s avonds in het zuidwesten, waar Venus staat te gloreren als de avondster, maar óók overdag, gewoon bij het volle daglicht. Op donderdag 5 december – als we allemaal onze surprises en gedichten voor pakjesavond gereed hebben gemaakt – staat de voor 11% verlichte maan zo’n 7° á 8° boven Venus. Hierboven de situatie in het zuiden om 15.00 uur Nederlandse tijd, geschetst met Stellarium. Zie je de maansikkel, dan moet je dus 7° á 8° naar linksonder gaan om Venus te kunnen zien, da’s pakweg de breedte van je vuist op armlengte (zie de middelste afbeelding hieronder).De helderheid van Venus is -4,4m, da’s zo’n 16 keer helderder dan Sirius, de helderste ster aan de hemel. Venus is daarmee helder genoeg om overdag te zien met het blote oog! Je moet alleen weten waar te kijken en daarom is donderdag die maansikkel zo handig. Hieronder de situatie een dag later om ca. 15.30 uur, dan staat Venus rechtsonder van de maan en staat ‘ie ook wat verder weg. Succes met waarnemen en eventueel fotograferen!

Credit: via Stellarium

Bron: Sterrengids 2013 + Universe Today.