Is donkere materie de belangrijkste oorzaak voor uitstervingen op aarde?

Credit http://www.basicknowledge101.com/subjects/space.html

Nieuw onderzoek heeft uitgewezen dat de voorspelbare maar onregelmatige omloopbaan van de zon rondom het melkwegstelsel een grote invloed heeft op geologische en biologische processen op aarde. Omdat de zon soms door gebieden reist met een hogere concentratie van donkere materie, zal op dat moment een toename plaatsvinden in het aantal kometen die richting de zon vallen. Bovendien zal de kern van de aarde extra verhit worden en beide fenomenen kunnen resulteren in massale uitstervingen.Het zonnestelsel voltooit in 250 miljoen jaar een enkele omloopbaan rondom de kern van de Melkweg. Helaas is deze omloopbaan nogal golf-achtig van karakter, waarbij de zon (en de planeten) naar boven en naar beneden bewegen. Dat betekent dat het zonnestelsel iedere 30 miljoen jaar terecht komt in het dichtbevolkte gedeelte van de galactische schijf, de schijfvormige verzameling van sterren, gas en stof die samen het melkwegstelsel definiëren als een spiraalstelsel. Volgens de onderzoekers zal het dichtbevolkte deel van deze schijf ook extra veel donkere materie bevatten. Statistisch onderzoek heeft uitgewezen dat deze schijfpassages overeen komen met massale uitstervingen op aarde. Maar hoe komt dat precies? Ten eerst zal de donkere materie de omloopbaan van kometen in het zonnestelsel verstoren. Hierdoor worden meer kometen naar binnen geslingerd, richting de zon (en de aarde!). Daarnaast zal donkere materie zich gaan verzamelen in de aardkern, alwaar de donkere materie-deeltjes elkaar annihileren en zo veel warmte produceren. Dat kan dan weer resulteren in een hogere vulkanische en seismische activiteit. Beide fenomenen kunnen dramatische gevolgen hebben voor het leven op aarde. Bron: New York University.

Wie heeft de Higgs opgegeten?

Zoals ik ooit wel eens heb gezegd, houd het Higgsboson verband met de zwakke kernkracht. Zoals beloofd, zal ik hier verder op ingaan. Hoewel de ontdekking van het Higgsboson overal de voorpagina gehaald heeft, hebben we feitelijk driekwart van de Higgs al veel eerder ontdekt. Driekwart van de Higgs is namelijk opgegeten door beesten die Z-en W-bosonen [1]zij zijn de overdragers van de zwakke kernkracht, één van de vier fundamentele natuurkrachten genoemd worden. Maar wat is in vredesnaam driekwart van een deeltje? Wat heeft de Higgs van doen met Z- en W-bosonen? En hebben we nu wel of niet de Higgs ontdekt?Het verschil tussen massieve en massaloze vectorbosonenEr is namelijk niet een ‘echte’ Higgs – volgens het Standaard Model zijn er maar liefst vier Higgsen. Drie ervan worden geabsorbeerd door W- en Z-bosonen en de vierde is degene die we de Higgs noemen. Kijk, het zit zo: krachtoverbrengende deeltjes (vectorbosonen) hebben een eigenschap die spin genoemd wordt en deze spin resulteert in polarisatiestaten. Zo’n polarisatie is een bepaalde manier waarop een kwantumdeeltje kan spinnen en iedere polarisatiestaat vertegenwoordigt feitelijk een afzonderlijk deeltje, of eigenlijk een onafhankelijke “mate van vrijheid”. Op die manier zijn er twee soorten fotonen [2]lichtdeeltjes – de overbrengers van de elektromagnetische kracht: de ene draait linksom en de andere draait rechtsom. Theoretisch gezien zouden er nog twee polarisatiestaten van licht moeten zijn, want een foton heeft immers nog twee ‘richtingen’ over. Toch kan een foton niet spinnen in de richting waarin het beweegt, want dan zou een gedeelte van het elektromagnetische veld sneller reizen dan het licht en dat is dus verboden.Okee, zover is het hopelijk duidelijk. Uit bovenstaande kan afgeleid worden dat deeltjes met massa wél kunnen spinnen in de bewegingsrichting. Zij hebben dus een extra ‘mate van vrijheid’ in vergelijking met massaloze deeltjes. Nu hebben zowel het foton als het gluon (de overbrenger van de sterke kernkracht) geen massa, terwijl de W- en Z-bosonen wél massa hebben. Onthoud het volgende:

“Het verschil tussen massaloze krachtdeeltjes (zoals fotonen en gluonen) en massieve krachtdeeltjes (zoals de W en Z) is de longitudinale mate van vrijheid”

Aangezien iedere mate van vrijheid zich ongeveer gedraagt als een onafhankelijk deeltje, zeggen we feitelijk het volgende: de W en Z hebben een extra ‘deeltje’ in zich in vergelijking met fotonen en gluonen. De massa van een krachtdeeltje is sowieso erg belangrijk voor de natuurkunde en dé reden dat Maxwell zijn klassieke theorie van elektromagnetisme kon ontwikkelen: het foton heeft geen massa en produceert dus een macroscopisch krachtveld, terwijl de W en Z erg zwaar zijn en slechts op zeer korte (microscopische) afstand hun invloed kunnen laten gelden. Het kost deeltjes veel energie om massieve krachtoverbrengende deeltes uit te wisselen 😉

Massieve vectors zijn een probleem

Het feit dat zowel de W als de Z massief zijn is om de volgende reden belangrijk:

“In de vroege dagen van de kwantumveldtheorie sloeg het concept van massieve vectordeeltjes helemaal nergens op”

De details doen er even niet toe, maar het gaat erom dat de wiskundige consistentie van een theorie met massieve vectordeeltjes z’n geldigheid verliest bij hoge energieën. Je zou bijvoorbeeld de volgende vraag kunnen stellen: hoe groot is de kans dat W-deeltjes elkaar verstrooien? Dat is een prima en goed doordachte natuurkundige vraag, maar zodra je ‘m stelt realiseert de theorie zich plotseling dat er iets niet klopt en kapt-ie ermee 😛 Het is bijna alsof massieve vectordeeltjes simpelweg niet zijn toegestaan.Als dat het geval is, hoe kunnen W- en Z-bosonen dan massa hebben? Krachtoverbrengende deeltjes verschijnen in theorieën altijd als massaloze deeltjes. We hebben inmiddels gezien dat het verschil tussen een massaloos en een massief deeltje een extra, longitudinale mate van vrijheid is. We moeten dus een manier vinden om een extra mate van vrijheid te geven aan de W en de Z.

Wie lust er een Goldstone-boson?

Okee, waar kan deze extra mate van vrijheid vandaan komen? Een mooie oplossing voor deze puzzel is het Higgs-mechanisme. Het komt erop neer dat vectordeeltjes simpelweg een ander deeltje kunnen annexeren om een “extra deeltje aan vrijheid” te verkrijgen (m.a.w. om massief te worden – dit is overigens iets heel anders dan hoe andere deeltjes via de Higgs hun massa verkrijgen!)Okee, maar wat voor extra deeltjes zijn hiervoor nodig? Aangezien deeltjes met spin slechts twee “mates van vrijheden” hebben, kan deze extra longitudinale mate van vrijheid alléén afkomstig zijn van een deeltje zónder spin! Een dergelijk deeltje wordt een scalair deeltje genoemd en zou op de één of andere manier verbonden moeten zijn met de zwakke kernkracht om door de W en Z opgegeten te worden. Dat betekent dat ze een zogenaamde zwakke lading dienen te hebben.Hiermee bedoel ik niet dat de lading zwak is, maar dat het een lading is dat verbonden is met de zwakke kernkracht. Net zoals deeltjes een elektromagnetische lading kunnen hebben (het soort lading waar je meestal aan denkt als je ‘lading’ hoort in een natuurkundige context 😛 ), kunnen deeltjes ook een ander soort lading hebben. Neem neutrino’s eens als voorbeeld: die zijn ongeladen in de elektromagnetische kracht, aangezien ze niet met fotonen praten. Ze zijn wél geladen in de zwakke kernkracht, aangezien ze wél met W- en Z-bosonen praten!Anyway, deeltjes die gecombineerd kunnen worden met massaloze krachtdeeltjes om massieve krachtdeeltjes te maken worden Goldstone-bosonen genoemd. Het Goldstone-theorem zegt dat

“Iedere theorie met een spontane symmetriebreking een massaloos scalair deeltje in z’n spectrum heeft”

Nou, da’s mooi om te weten: in theorie zouden er dus scalaire deeltjes moeten zijn. We richten ons later op de details, maar op dit moment is het voldoende om te weten dat deze scalaire deeltjes, de Goldstone-bosonen, precies het soort scalaire deeltjes zijn die door massaloze deeltjes geabsorbeerd kunnen worden om massa te verkrijgen. Dat leidt dus tot het volgende zinnetje op onze serie wandtegels:

“Krachtdeeltjes kunnen Goldstone-bosonen opeten om massief te worden”

Het sprookje van de vier Higgsen
Okee, nu gaat het ingewikkeld worden en ik hoop dat ik het kan uitleggen. Arie is eigenlijk beter in dit soort dingen, maar vooruit, komt-ie :POkee, we hebben dus drie massieve krachtdeeltjes (ook wel ijkbosonen genoemd): de W+, de W- en de Z. Deze deeltjes hebben allemaal twee extra polarisatierichtingen (links en rechts) plus een longitudinale polarisatie. Dat betekent dat we dus ook drie Goldstone-bosonen nodig hebben om ze alledrie te voeden. Waar komen die deeltjes vandaan? Je raad het al: de Higgs. Het is bijna alsof ik als een vertegenwoordiger het Standaard Model probeer te verkopen 😛

“Als je het nu koopt, krijg je bij het Standaard Model niet één, niet twee, zelfs niet drie, maar….vier – u hoort het goed – vier Higgsbosonen! Zolang de voorraad strekt!”

Vier Higgsbosonen? Dat klinkt als een overdosis Higgs. Maar het blijkt dat we dat precies tot beschikking hebben! We noemen ze de H+, H-, H0 en h. Zoals je kunt zien, zijn twee ervan geladen en de andere twee niet. Je kunt wel raden welke tot voedsel gaan dienen voor de W’s! (Hint: de H- en H+) Hier, ze stellen zich even aan je voor:

Lief stel hé 😛 – maar waar komen ze vandaan? En waarom zijn het er precies genoeg? Dat komt doordat de vier Higgses allemaal manifestaties zijn van een soort van overtolligheid die ijksymmetrie genoemd wordt. De naam houdt verband met ijkbosonen, de naam die we aan krachtoverbrengende deeltjes gegeven hebben.Als we vectordeeltjes beschrijven, dan zal onze wiskundige structuur tot overtolligheden gaan leiden. Kijk, in theorie hebben deeltjes vier bewegingsrichtingen, dus bevat de theorie een overtolligheid: in de parktijk hebben deeltjes 2 of 3 bewegingsrichtingen. het verschil tussen de tweede en de derde bewegingsrichting hebben we inmiddels uitgebreid beschreven: alleen deeltjes met massa kunnen in de derde, longitudinale richting bewegen. Maar hoe zit het met de vierde richting? We moeten dus nog een polarisatie verwijderen. Deze overgebleven overtolligheid is nu precies wat verbroken wordt in ijksymmetrie.IJksymmetrie verklaart niet alleen de overtolligheid in vectordeeltjes, maar zorgt ook ervoor dat een overtolligheid wordt opgelegd aan alle deeltjes die geladen zijn met de natuurkracht in kwestie. De ijksymmetrie die samenhangt met de zwakke kernkracht vereist daarom dat de Higgs uit twee componenten moet bestaan. Die twee componenten worden beschreven met een complex nummer, en aangezien complexe nummers uit twee echte nummers bestaan, is de Higgs dus opgedeeld in vier afzonderlijke deeltjes – de deeltjes die we zojuist ontmoet hebben ;)Nou, laten we nogmaals kijken naar de omschrijving van de Goldstone-theorem:

“Iedere theorie met een spontane symmetriebreking heeft een massaloos scalair deeltje in z’n spectrum”

Okee, we zijn inmiddels vertrouwd met de implicaties van een scalair deeltje. Laten we nu de rest van die zin eens gaan analyseren. Een zin die ingewikkeld wordt gemaakt door de spontane symmetriebreking. Dat idee verdient eigenlijk een eigen blog, maar in ons geval (het Standaard Model) “breken” we de ijksymmetrie die samenhangt met de W- en Z-bosonen.Kijk, wat er gebeurt is het volgende: één van de vier Higgsen (h, oftewel “dé” Higgs) krijgt een vacuum-verwachtingswaarde. Wat dat precies is, laat ik even achterwegen. Maar het impliceert dat het Higgsveld overal in de ruimtetijd “aan” staat. De Higgs draagt echter een zwakke kernlading – dus als het overal “aan” staat, dan moet iets “gebroken/verbroken” worden in deze specifieke ijksymmetrie…..aangezien het universum niet langer symmetrisch is, want er is een voorkeurs-zwakke lading…die van de Higgs, h.Okee, vanwege redenen die ik even achterwege laat (mijn brein is moe) impliceert Goldstone’s theorem dat de andere Higgsen dienstdoen als Goldstone-bosonen. Oftewel, de H+, H- en H0 kunnen opgegeten worden door respectievelijk de W+, W- en Z-bosonen, die zo de derde polarisatiestaat leveren die noodzakelijk is voor een massief vectordeeltje (en op een manier die wiskundig consistent is met hoge energieën).

Samenvatting
Pff…ingewikkelde materie, ik kan niet anders zeggen. We hebben veel opgestoken, dat is zeker, maar ik heb ook heel veel nog niet uitgelegd. Waarom er bijvoorbeeld voor ieder zwaar krachtdeeltje een afzonderlijk Goldstone-deeltje is en waarom ieder Goldstonedeeltje dezelfde lading heeft als het deeltje waardoor ze opgegeten worden. Om nog maar te zwijgen over waarom fotonen massaloos zijn, terwijl hun neefjes W en Z massa verkrijgen. Immers, waarom zou het foton niet gewoon z’n gang kunnen gaan en de h verorberen? Wat we wél gedaan hebben is uitleggen wat ijksymmetrie is en hoe de Higgs verband houdt met de massa van krachtdeeltjes. We hebben gezien dat de Higgs massa geeft aan vectorbosonen op een hele andere manier dan hoe de Higgs massa geeft aan fermionen (elektronen, protonen, etc). Fermionen “eten” nooit een deel van de Higgs, maar worden afgeremd door z’n vaccum-verwachtingswaarde, terwijl de zwakke ijkbosonen drie-vierde van de Higgs opgegeten hebben.Ten slotte hebben we aangetoond dat we daadwerkelijk 3/4de van de Higgs uit het Standaard Model al lang ontdekt hebben en dat er een reden is dat de overgebleven Higgs bijzonder is en de Higgs wordt genoemd. Het is de specifieke mate van bewegingsvrijheid dat resulteert in de vacuum-verwachtingswaarde waarmee de ijksymmetrie verbroken wordt (waardoor het opeten van z’n broertjes wordt toegelaten). De Higgs levert nieuwe inzichten in de natuurkunde waardoor de zogenaamde elektrozwakke symmetriebreking plaatsvindt. Als we de Higgs niet gevonden hadden, hadden we een andere wiskundige oplossing moeten bedenken voor de inconsistenties van WW-verstrooiing bij hoge energieën. Zo, dat was het. Ik heb soms misschien dingen iets te letterlijk vertaald – ook zijn er bepaalde fascetten in het verhaal die, ook voor mij, lastig te volgen zijn en nog lastiger zijn uit te leggen. Maar ik ben al lang blij dat ik dit verhaal in begrijpelijk Nederlands heb kunnen brengen. Ik ga m’n zweet afvegen en op m’n gemak een peuk roken 😀 Bron: Quantum Diaries.

References[+]

References
1 zij zijn de overdragers van de zwakke kernkracht, één van de vier fundamentele natuurkrachten
2 lichtdeeltjes – de overbrengers van de elektromagnetische kracht

Hoe astronauten zouden kunnen leven op Mercurius, op de Maan en op Mars

Bij de website Space.com zijn ze meesters in het maken van prachtige infografieken en de laatste tijd zijn er een aantal verschenen die allemaal te maken hebben met leven door astronauten op een ander hemelobject, te weten eentje over leven op Mercurius, eentje over leven op de maan en tenslotte nog eentje over leven op Mars. Het zal vast een serie zijn die ze daar hebben, maar ik laat jullie alvast deze drie infografieken zien.

Credit: Karl Tate/Space.com

Credit: Karl Tate/Space.com

Credit: Karl Tate/Space.com

Bron: Space.com.

Venus, Mars en de maan hebben vanavond een vergadering

Credit: Sky & Telescope

Vanavond is er een mooie samenstand te zien aan de westelijke hemel. De smalle maansikkel krijgt bezoek van zowel Venus als Mars! Zowel de maan als Venus zijn makkelijk te zien, zelfs als het nog niet donker is. Het duurt wat langer voordat Mars z’n gezicht laat zien, aangezien de Rode Planeet ongeveer 100 keer lichtzwakker is dan onze buurplaneet Venus.

Oh, over de maan gesproken: veel mensen zal het zijn opgevallen dat je zelfs bij een smal verlichte maansikkel de rest van de maan nog een beetje kunt zien. Dat komt door een verschijnsel dat aardschijn wordt genoemd – dat is eigenlijk dubbel-gereflecteerd zonlicht! De aarde reflecteert een beetje zonlicht richting de ”donkere kant” van de maan en een beetje van dit zonlicht wordt opnieuw gereflecteerd richting de aarde 😀 Oh nog een leuk weetje. Venus bevindt zich binnen de baan van de aarde, terwijl Mars erbuiten ligt. Dat betekent dat het kan gebeuren dat Venus, gezien vanaf de aarde, de Rode Planeet bedekt! (Andersom gebeurt trouwens nooit) Zo”n gebeurtenis is wel extreem zeldzaam: de laatste keer was in 1590 en de volgende keer zal pas in 2327 zijn 😉 De tip voor deze blog kwam van K.J. waarvoor dank 🙂 Blog: EarthSky.

Marco Langbroek ontdekt opnieuw ‘aardscherende’ planetoïde

Opname van planetoïde 2015 CA40, gemaakt in de nacht van 16 op 17 februari 2015. (credit: Krisztián Sárneczky/Szeged Asteroid Program).

Voor de tweede keer in zijn carriére heeft de Nederlandse amateur-astronoom Marco Langbroek een ‘aardscheerder’ ontdekt – een planetoïde die dicht in de buurt van onze planeet kan komen. Het object werd aangetroffen op opnamen die in het kader van het Szeged Asteroid Program met een Hongaarse telescoop zijn gemaakt. Astronomen in Tsjechië en Engeland hebben de ontdekking bevestigd. De planetoïde, die de aanduiding 2015 CA40 heeft gekregen, doorloopt een baan om de zon die net buiten de aardbaan ligt. In de nacht van 23 op februari a.s. passeert het naar schatting veertig meter grote object de aarde op een afstand van ongeveer 2,4 miljoen kilometer – ruim zesmaal de afstand aarde-maan. Zoals het er nu naar uitziet, komt 2015 CA40 de eerstkomende vijftig jaar niet meer zo dichtbij als volgende week. In 2005 ontdekte Marco de aardscheerder 2005 GG81. Daarnaast heeft hij ook enkele planetoïden opgespoord die deel uitmaken van de planetoïdengordel tussen de planeten Mars en Jupiter. Hieronder een afbeelding met de baan van 2015 CA40 in het zonnestelsel.

Credit: Marco Langbroek.

Bron: Astronomie.nl.

Krachtige wind van actief superzwaar zwart gat in quasar blijkt alle kanten uit te gaan

Voorstelling van het superzware zwart gat in quasar PDS 456, dat naar alle kanten een sterke wind van gas uitblaast. Deze voorstelling ie gebaseerd op het bekende sterrenstelsel M101. credit: NASA/JPL-Caltech

De sterrenkundigen hadden al het vermoeden, maar met behulp van waarnemingen gedaan met NASA’s Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) en ESA’s XMM-Newton telescoop, beiden röntgentelescopen in de ruimte, is bevestigd dat de krachtige wind die wordt weggeblazen van actieve superzware zwarte gaten in de centra van quasars alle kanten uit gaat. Ook heeft men kunnen achterhalen hoe sterk die wind is. Met de twee röntgensatellieten keek men naar de quasar genaamd PDS 456, twee miljard lichtjaar verwijderd van de aarde. Eerder had XMM-Newton al gezien dat er vanuit het zwarte gat in PDS 456 een sterke wind van uitgestoten gas wordt uitgezonden, maar op basis daarvan kon niet worden vastgesteld of dat een bundel was, die naar de aarde was gericht of dat het alle kanten uit gaat. Door op vijf verschillende momenten in 2013 en 2014 met de NuSTAR in het ‘harde’ gedeelte van het röntgenlicht en met XMM-Newton in het ‘zachte’ gedeelte naar het gas in PDS 456 te kijken kon men zien dat de wind met ongeveer een derde van de lichtsnelheid alle kanten uit gaat.

credit: NASA/JPL-Caltech/Keele Univ.

Men deed dat door in het spectrum van het licht naar ijzer te kijken, zoals in de afbeelding hierboven te zien is. In de gegevens van NuSTAR kon men zien dat het ijzer in een sferische bol rondom het zwarte gat verstrooid wordt en dat betekent dat de wind naar alle kanten waait. Per seconde blijkt die wind net zoveel energie te bevatten als een biljoen zonnen – da’s een 1 met twaalf nullen, ding dong 😯  – uitstralen. Bron: NASA/JPL.

Welke TV-uitzendingen kunnen ze nu zien op nabije leefbare exoplaneten?

Credit: Search for Extraterrestrial Intelligence Institute (SETI)

Sinds de Olympische Spelen in Nazi-Duitsland in 1936 worden grote evenementen rechtstreeks via de televisie uitgezonden. Dat signaal bereikt niet alleen de televisie-toestellen op aarde, maar gaat ook de ruimte in, met een sterkte die afneemt met het omgekeerde kwadraat van de afstand. Het is niet voor niets dat Hitler’s speech tijdens de Olympische Spelen van ’36 in de SF-film Contact, met Jodie Foster als de sterrenkundige  Eleanor Ann “Ellie” Arroway, een belangrijke rol speelt: de signalen van die speech komen na 26 jaar aan bij het sterrenbeeld Vega, waar een intelligente buitenaardse beschaving woont, die de beelden op haar beurt weer gebruikt om er een gecodeerde boodschap in te verstoppen.

THE REACH OF TV SIGNALS. CREDIT: ABSTRUSE GOOSE

Afijn, waar ik naar toe wil is dat idee dat ze op andere planeten buiten het zonnestelsel ‘onze’ televisie-uitzendingen kunnen volgen. Die afname van de sterkte van het signaal met toenemende afstand maakt het feitelijk onmogelijk om echt iets te ontvangen – lees ook Olaf z’n blog daarover – maar stél dat ze ontvangers hebben die groot genoeg zouden zijn én dat ze het signaal om kunnen zetten in beeld, dan kunnen ze dus naar onze televisie kijken. Ik kwam vandaag een website tegen – Next on ETTV – waar je kunt zien welke tv-uitzendingen ze waar kunnen zien. Ze gaan daarbij uit van dertien exoplaneten, waarvan we weten dat die ‘leefbaar’ zijn, dat wil zeggen dat ze zo ver van hun ster staan dat er vloeibaar water kan zijn, een belangrijke voorwaarde voor het kunnen bestaan van leven.

Hier zouden ze onze TV-uitzendingen zien uit … 1966

De meest nabije leefbare exoplaneet van die 13 is tau Ceti e, die 11,905 lichtjaar van ons vandaan ligt, dus ‘vandaag’ kunnen ze daar de TV-uitzendingen bekijken die op 26 maart 2003 op aarde zijn uitgezonden. De verste is Gliese 163C (zie afbeelding hierboven), die 48,826 lichtjaar verderop ligt – daar moeten ze ‘vandaag’ genoegen nemen met TV-uitzendingen van 26 april 1966. Eh… ter aanvulling: radio-uitzendingen zijn nog veel ouder en daarom ook verder gekomen in de Melkweg. Dat begon in 1895 met Guglielmo Marconi z’n experimenten met draadloze telegrafie. Kijk maar naar deze afbeelding – het blauwe stipje is een gebied met een diameter van 200 lichtjaar, Marconi’s radiosignaal is tot de rand ervan gekomen:

Credit: Adam Grossman / Nick Risinger

Bron: Koberlein.

Zonsverduistering op 20 maart 2015

Foto: Brad Whitsitt.


Op vrijdag 20 maart 2015 vindt er een totale zonsverduistering plaats die in de Benelux te zien zal zijn als een mooie gedeeltelijke eclips. Zo zullen we vanuit Nederland en België tussen 09:26 en 11:45 uur de Maan gedeeltelijk voor de Zon zien schuiven. Het maximum van deze verduistering vindt plaats omstreeks 10:40. Op dat moment zal ongeveer 83% van de diameter van onze ster bedekt zijn.
De gedeeltelijke zonsverduistering op 20 maart moet één van de sterrenkundige hoogtepunten worden van 2015. Een zonsverduistering doet zich voor wanneer de Maan zich tussen de Aarde en de Zon beweegt. Deze samenstelling kan zich enkel voordoen bij nieuwe maan, wanneer de Zon en Maan in conjunctie zijn gezien vanaf de Aarde. Voor velen is dit een bijzonder schouwspel wanneer de Maan zich voor de Zon beweegt en het langzaam donker wordt tot de Maan de Zon volledig bedekt.

Een totale zonsverduistering is een zeldzaam gebeuren voor een bepaalde plaats op Aarde aangezien de totaliteit enkel gezien wordt waar de umbra (schaduw) van de Maan de Aarde raakt. Een gedeeltelijke zonsverduistering doet zich dan weer voor wanneer de Zon en Maan niet op één lijn staan en de Maan de Zon slechts gedeeltelijk bedekt. Dit fenomeen kan over een veel groter gebied op Aarde gezien worden buiten de zone van de totale zonsverduistering of ringvormige verduistering. Tijdens het maximum van de verduistering op 20 maart 2015 zal de diameter van de Zon voor 83% verduisterd worden (gezien vanuit de Benelux). Dit is niet voldoende om het volledig donker te maken in onze streken maar meer dan voldoende genoeg om dit prachtige fenomeen waar te nemen. Wie de totale zonsverduistering wil aanschouwen op 20 maart moet zich naar een locatie begeven die in een smalle strook loopt van het noorden van de Atlantische Oceaan tot aan de Noordpool, over de Faeröer-eilanden, net ten oosten van IJsland, en over Spitsbergen. Bron: SpacePage

Donkere materie bepaalt de grootte van een supermassief zwart gat

Credit: NASA/CXC/M.Weiss

Ieder zwaar sterrenstelsel heeft een zwart gat in z’n centrum en hoe groter het stelsel, hoe groter het zwarte gat. Maar waarom houden die twee verband met elkaar? Een compleet sterrenstelsel is immers miljoenen keren zwaarder dan het zwarte gat! Een nieuwe studie heeft nieuwe inzichten verschaft in dit verband. Het blijkt dat de onzichtbare hand van donkere materie stiekum de groei van het zwarte gat beïnvloed. Voorheen werd al een verband gevonden tussen het totale aantal sterren van sterrenstelsel en het zwarte gat, maar dat verband bleek vooral op te gaan bij elliptische sterrenstelsels. Nu blijkt het iets anders te liggen: het is de grootte van de halo van donkere materie rondom sterrenstelsels die de belangrijkste factor vormt bij de grootte van het supermassieve zwarte gat! Aangezien het universum vier keer meer donkere materie bevat dan normale materie, wordt de ontwikkeling van een sterrenstelsel voornamelijk bepaalt door de donkere materie. Vandaar dat de grootte van het zwarte gat indirect óók verband houdt met het aantal sterren in het sterrenstelsel. Bron: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.