Hubble ziet bellenblazende ster

WR 31a. Credit: ESA/Hubble & NASA, Acknowledgement: Judy Schmidt

In het centrum van deze prachtige opname van de NASA/ESA Hubble-ruimtetelescoop bevindt zich de Wolf-Rayetster WR 31a, die zich bevindt op een afstand van 30.000 lichtjaar, in de richting van het sterrenbeeld Carina (De Kiel). De opvallende blauwe bubbel rondom WR 31a is een Wolf-Rayetnevel, een interstellaire wolk van stof, waterstof, helium en overige gassen. De nevel is gevormd door de interactie tussen het massaverlies van WR 31a en het interstellaire medium. De bubbel is zo’n 20.000 jaar geleden ontstaan en is aan het uitdijen met een snelheid van 220.000 km/u. Helaas is een Wolf-Rayetster geen lang leven beschoren – zijn totale levensduur is vaak slechts een paar honderdduizend jaar – een oogwenk in het leven van andere sterren, die miljoenen tot miljarden jaren oud kunnen worden. Wolf-Rayetsterren hebben een krachtige sterrenwind en stoten regelmatig dikke waterstoflagen uit. Ondanks dat een Wolf-Rayetster van oorsprong enkele tientallen zonnemassa’s weegt, blazen ze iedere 100.000 jaar bijna de helft van hun massa weg! Uiteindelijk zal iedere Wolf-Rayetster en dus ook WR 31a ontploffen als een spectaculaire supernova-explosie.

Bron: NASA

Waarom hebben we eigenlijk schrikkeldagen?

Credit: NASA


Het is vandaag 29 februari, schrikkeldag. Eens in de vier jaar [1]Ik onthou het altijd zo: het schrikkeljaar is altijd als je de olympische zomerspelen hebt. hebben we die en de extra dag is nodig om de kalender van 365 dagen in de pas te laten lopen met de beweging van de aarde om de zon. Uitgangspunt is het zogenaamde tropische jaar (van Grieks: tropein, wenden of keren), de gemiddelde tijd tussen twee passages van de Zon door het lentepunt. Dat tropische jaar duurt om precies te zijn 365,242347 dagen of 365 dagen 5 uur 49 minuten 1,114 seconde. De niet-schrikkeljaren tellen op de kalender 365 dagen, dus ieder jaar is de kalender bijna zes uren korter dan de aarde over één omwenteling om de zon doet. De vierjarige schrikkeldag is er dus om de kalender weer gelijk te trekken met het tropische jaar. Maar ja, 0,242347 dag of 5 uur 49 minuten en 1,114 seconde is niet hetzelfde als 6 uren, dus de schrikkeldag corrigeert niet alles. De schrikkeldag is eigenlijk iets te lang, want hierdoor loopt de kalender weer 45 minuten vóór op het tropische jaar. Als je iedere vier jaar een schrikkeldag hebt, dan zal die 45 minuten in een periode van 400 jaren oplopen tot drie dagen. In principe zou je dit op kunnen lossen door elke 128 jaar (dus elk 32ste schrikkeljaar) geen schrikkeljaar in te voeren, iets wat ze in Iran ook doen.

Credit: NASA

Wij gebruiken in het Westen de zogenaamde gregoriaanse kalender en die lost de overcompensatie op door eeuwjaren uit te zonderen van schrikkeljaren. Maar ook weer niet alle eeuwjaren: eeuwjaren die deelbaar zijn door 400 (zoals 2000) worden als schrikkeljaar behouden, eeuwjaren die niet deelbaar zijn door 400 (zoals 1700, 1800, 1900) niet. Helemaal 100% is de correctie daarmee nog steeds niet – zucht – want je blijft met kleine verschillen zitten, die in de loop van de vele eeuwen uitgroeien tot grotere waarden. Volgens berekeningen zou de eerstvolgende ‘extra’ correctie moeten plaatsvinden in het jaar 4905. In dat jaar zal er een extra schrikkeldag zijn. Dus twee jaar achter elkaar 29 februari. Een daarop volgende correctie zal moeten plaatsvinden in het jaar 8228. Op zich is dat jaar al een schrikkeljaar met 29 februari. Door deze extra correctie zal er dan ook een 30e februari zijn. Ja ja mensen, je zou maar geboren worden op 30 februari, dan word je niet oud. 🙂 In één van de bronnen van deze Astroblogs, Phil Plait’s Bad Astronomy, kan je nog veel meer berekeningen zien over de schrikkeldag en de vele correcties die erop nodig zijn. Interessant om te lezen! Oh ja, ik kwam ook nog deze leuke video over de schrikkeldag tegen. Moet je echt even bekijken.

Bron: Bad Astronomy + Wikipedia. [Update] Phil Plait kwam zelf in een volgende blog aanzetten met een ander kort, maar leerzaam filmpje over schrikkeldagen en -jaren. Daarin wordt aan het einde verwezen naar de video hierboven.

References[+]

References
1 Ik onthou het altijd zo: het schrikkeljaar is altijd als je de olympische zomerspelen hebt.

De symmetrie van de Melkweg (en de kansen op leven)

NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt

Het in kaart brengen van de Melkweg is een lastige taak, aangezien de zon er onderdeel van uitmaakt – we zitten er (als het ware) middenin [1]feitelijk op tweederde van de kern en éénderde van de rand. Grote delen van het melkwegstelsel worden door dichte stofwolken aan het oog onttrokken, waardoor het lastig wordt om een totaalplaatje te verkrijgen. Toch begint langzaam een duidelijk beeld te ontstaan van de structuur van ons sterrenstelsel. Dit is vooral te danken aan observatoria die waarnemingen verrichten in radiogolven en infrarood licht. Dit soort straling kan namelijk dwars door het blokkerende stof heendringen.Bij een nieuw onderzoek heeft men gebruik gemaakt van WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) om meer dan 400 door stof omhulde sterrenclusters te ontdekken. Dit soort (moeilijk zichtbare) sterrenkraamkamers volgen namelijk de vorm van de spiraalarmen en kunnen dus uitstekend gebruikt worden om het spiraalpatroon van de Melkweg te traceren. Het blijkt dat aan de hand van de stoffige stervormingsgebieden een patroon met vier spiraalarmen naar voren is gekomen. Dit vormt een bevestiging van eerdere onderzoeken.De spiraalarmen zijn de plaatsen waar de meeste nieuwe sterren geboren worden en zitten tjokvol met gas en stof. Twee van die spiraalarmen, die Perseus en Scutum-Centaurus genoemd worden, zijn zeer prominent en bevatten veel sterren. De twee andere spiraalarmen, die Sagittarius en Outer genoemd worden, bevatten veel minder sterren, maar wél evenveel gas en stof als de eerste twee.Omhulde sterrenclusters vormen een krachtig gereedschap om de spiraalarmen te traceren, aangezien de sterren nog geen tijd gehad hebben om de spiraalarmen te verlaten. Sterren beginnen hun leven in het dichte en gasrijke milieu van een spiraalarm, maar zullen na verloop van tijd naar buiten migreren. Daarom zijn infrarode waarnemingen van omhulde sterrenclusters complementair met overige technieken die gebruikt worden om de Melkweg in kaart te brengen, zoals het gebruik van radiotelescopen om dichte gaswolken in spiraalarmen te detecteren.Spiraalarmen kunnen trouwens vergeleken worden met files op de snelweg. Het zijn plaatsen met een hogere dichtheid (dichtheidsgolven), waarin gas en sterren dichter op elkaar zitten dan buiten de spiraalarmen. Binnen een spiraalarm heerst als het ware een verkeersopstopping. Zodra een gaswolk de spiraalarm binnentreed, zal deze in botsing komen met een andere gaswolk. De resulterende schokgolven doen het gas dan samentrekken tot nieuwe sterren.Die sterren zullen na een tijdje de spiraalarm weer verlaten, aangezien ze met hogere snelheid dan de dichtheidsgolf rondom de kern van de Melkweg draaien. De spiraalarmen zijn daarom ook geen vaste structuren – ze bestaan uit materiaal dat de spiraalarmen binnentreedt en weer verlaat. Immers, een heftige file bestaat ook niet de hele tijd uit dezelfde auto’s – aan de achterkant zullen auto’s de file binnentreden, terwijl andere auto’s de file aan de voorkant weer verlaten.

credit: NASA/JPL-Caltech/Federal University of Rio Grande do Sul

In 2011 werd een nieuwe en bijzonder gasrijke spiraalarm van de Melkweg ontdekt. Dit is gedaan door te kijken naar de emissie van koolmonoxide-moleculen in interstellaire gaswolken. Men kiest voor koolmonoxide omdat dit gas een zeer kenmerkend radiosignaal produceert en zich graag ophoudt in de buurt van moleculaire waterstof – het (lastiger te detecteren) hoofdingrediënt van nieuwe sterren.Die nieuwe spiraalarm bevindt zich aan het uiteinde van de Scutum-Centaurus-arm, één van de twee hoofdarmen die ontspringen aan beide uiteindes van de centrale balk. Als het bestaan ervan bevestigd zou worden, zou dat betekenen dat de Melkweg een opvallende symmetrie moet hebben, met de nieuwe arm als symmetrische tegenhanger van de nabije Perseus-arm. Zou in de nieuwe arm intelligent leven mogelijk zijn? De meeste sterrenkundigen twijfelen daaraan – ze zijn van mening dat de meeste planeten met voldoende zware elementen voor het ontstaan van het leven zich nabij de galactische kern zouden moeten bevinden. De kans is ook groter dat die planeten ouder zijn dan de aarde en dus leven bevatten dat veel verder geëvolueerd is.Spiraalstelsels zoals de Melkweg worden in vier onderdelen verdeeld. Ten eerste een enorme halo van oude sterren, die zich een flink eind voorbij de galactische schijf kan uitstrekken. De halo van de Melkweg bevat zo’n 500 miljoen sterren, die allemaal twee keer zo oud als de zon zijn én minder dan 10% het metaalgehalte van de zon hebben (astronomen noemen alles dat geen waterstof of helium is een “metaal”). Het is daarom minder waarschijnlijk dat zich hier een aarde-achtige planeet zal bevinden.Een beetje metaalrijker dan de halo is de zogenaamde dikke schijf, die is opgebouwd uit jongere sterren (nog altijd ouder dan de zon) die samen zo’n tien procent van alle sterren van de Melkweg uitmaken. De rest van de Melkweg behoort tot de dunne schijf, het thuis van de zon, en de centrale verdikking in de galactische kern.Die kern is relatief klein, maar heeft een bizar hoge sterdichtheid. Zowel in de verdikking (“bulge”) als de dunne schijf kunnen nieuwe sterren geboren worden. Gelukkig bevatten beide ook veel oude sterren mét een hoog metaalgehalte. Dat is belangrijk, want zonder “metalen” zoals zuurstof, koolstof, silicium en ijzer is het lastiger om rotsachtige planeten te maken, om over levende wezens maar te zwijgen.Dat betekent dat de dunne schijf en de bulge dé plaatsen zijn om te zoeken naar intelligente levensvormen. Overigens neemt het metaalgehalte langzaam af naarmate de afstand tot de kern groter wordt. Dat betekent dat de kans op aliens in de nieuwe spiraalarm wat kleiner is dan elders in de dunne schijf. Volgens de onderzoekers blijft de centrale verdikking echter “de meest waarschijnlijke plaats voor buitenaardse intelligentie”.

Bron: Daily Galaxy.

References[+]

References
1 feitelijk op tweederde van de kern en éénderde van de rand

Welke invloed hebben windmolens op LOFAR?

Zoals we gisteren meldden zijn er plannen om vlakbij de radiotelescoop LOFAR in Drenthe een windmolenpark te gaan bouwen. Directeur Marco de Vos van ASTRON, het sterrenkundig instituut in Dwingeloo dat eigenaar is van LOFAR, denkt dat het windmolenpark nadelige effecten heeft op LOFAR. Ik kwam vandaag een link tegen naar een site (zie bron) waarop die effecten vermeld staan.

Cryptochroom, een mogelijk verband tussen tijd en ruimte-oriëntatie

Mensen zijn niet in staat om op natuurlijke wijze het magnetisch veld van de aarde te detecteren. Sommige dieren zoals vogels, insecten, vleermuizen, mieren en zelfs haaien kunnen dat wel. Het verantwoordelijke molecuul is ook bij andere soorten ontdekt.

Een nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports, heeft ontdekt dat de proteïne “cryptochrome” (Cry 1a) in het netvlies van vossen, wolven, honden, dassen en beren aanwezig is (niet bij katten, leeuwen en tijgers)
Het is bekend dat trekvogels een effectief ingebouwd kompas hebben. Deze magnetoceptie lijkt verband te houden met hun visuele systeem dat Cry 1a bevat, gelegen in de retina kegeltjes.

“We waren erg verrast de aanwezige Cry 1a in de kegelcellen van slechts twee groepen van zoogdieren te vinden”, zegt Christine Nießner, een onderzoeker van het Max Planck Instituut in Frankfurt.


Hoe vossen gebruik maken van magnetisch veld om een prooi te vangen.

Kwantumbiologie kan mogelijk de grootste levensvraag uitleggen. Hoe weet een roodborstje naar het zuiden te vliegen. Het antwoord is misschien wel vreemder dan je zou denken: kwantumfysica heeft er wellicht mee te maken. Einstein noemde het “Spooky Action at a Distance” dat vogels helpt te navigeren . (TED Talks, Jim Al-Khalili)

Jim Al-Khalili vertelt over de extreem nieuwe, uiterst vreemde wereld in de kwantumbiologie. Hij bestudeerde de allerkleinste structuren in het universum, de bouwstenen van de realiteit. De oorsprong van het leven zou door kwantumeffecten zelf te verklaren zijn. Kwantumbiologie is zoeken naar onbeduidende, ongegronde ideeën in kwantummechanica, om te zien of het toch een belangrijke rol kan spelen.

Erwin Schrödinger was een Oostenrijkse natuurkundige, beroemd door zijn bijdragen aan de kwantummechanica. In 1944 schreef hij het boek “What is Life?”. Francis Crick en James Watson, de ontdekkers van de dubbele helixstructuur van het DNA waren erdoor beïnvloed.

Een omschrijving in het boek: op moleculair niveau hebben levende organismen een bepaalde volgorde, een structuur die heel anders is dan het thermodynamische gedrang van atomen en moleculen in levenloze materie van dezelfde complexiteit. Kwantumeffecten spelen een belangrijke rol. Er is iets bijzonders aan de structuur, de volgorde in een levende cel. Schrödinger speculeerde, dat misschien de kwantummechanica een rol in het leven speelt.
Het roodborstje navigeert door het aftasten van het magnetisch veld op aarde. Het magnetisch veld van de aarde is zwak, honderd keer zwakker dan een koelkastmagneet. Toch heeft het op de een of andere manier invloed op de chemie binnen een levend organisme. Daar is geen twijfel over mogelijk. De vraag is echter: hoe dan?

Jim Al-Khalili,” we weten het niet zeker, maar de enige theorie die mogelijk zou kunnen zijn is kwantumverstrengeling”. Kwantumverstrengeling is wanneer twee deeltjes ver van elkaar verwijderd zijn en toch ergens met elkaar in contact blijven. Kwantumbiologie staat nog in de kinderschoenen. “Het is nog steeds speculatief. Ik denk dat het gebouwd is op solide wetenschap.” aldus Al-Khalili.

IFLScience!
How foxes use magnetic fields to catch prey

De bevroren ravijnen van Pluto’s noordpool

De NASA kwam deze week met deze prachtige foto van de noordpool van Pluto, de dwergplaneet waar de New Horizons ruimteverkenner op 14 juli van het vorig jaar langs vloog en een immense hoeveelheid foto’s maakte, foto’s die tot vandaag de dag nog steeds worden overgeseind door de ruimteverkenner. We zien daar talloze langgerekte ravijnen, die zich bevinden in het gebied genaamd

De goud-platina kubussen van LISA Pathfinder zijn in vrije val

Credit: ESA/ATG medialab

Op 3 december 2015 werd de Europese LISA Pathfinder gelanceerd en op weg gestuurd naar Lagrangepunt L1, anderhalf miljoen km van de aarde verwijderd. De weken er na ging de ruimteverkenner naar dat punt in de ruimte, waar de zwaartekracht van zon, aarde en maan precies in evenwicht met elkaar zijn. Op 22 januari 2016 werd dat punt bereikt. Met de LISA Pathfinder wil men de technologie gaan uitproberen om zwaartekrachtsgolven te meten – zoals bekend voor het eerst gedetecteerd met Advanced LIGO – en het is daarmee de wegbereider van de grote eLISA missie, die in 2034 moet worden gelanceerd. In het hart van de LISA Pathfinder bevinden zich twee kleine kubussen van goud en platina, die in een perfecte toestand van vrije val zijn en die door laserstralen met elkaar in verbinding staan. Mocht er een zwaartekrachtsgolf passeren dan zal dat effect hebben op de afstand tussen de kubussen en zal dit gemeten worden – mits een bepaalde drempelwaarde overschreden wordt, een drempelwaarde die bij deze proefmissie erg hoog ligt. De twee kubussen zijn inmiddels geheel vrijgelaten en met een speling van slechts enkele millimeters zweven ze nu in hun behuizing, 38 cm van elkaar verwijderd. Eerst werden ze vastgehouden door acht ‘vingers’, welke op 3 februari werden losgelaten. Daarna werden ze op hun plaats gehouden door twee staven, die zachtjes tegen de kubussen duwden, maar ook die trokken zich terug, op 15 februari de ene, een dag later de andere. Op dinsdag 1 maart start de wetenschappelijke fase van de LISA Pathfinder en gaat men de twee testmassa’s continu in de gaten houden op mogelijke bewegingen. Hieronder een video over de LISA Pathfinder.

Bron: ESA.