Waarom zijn niet alle hemellichamen even groot? Het lijkt een onnozele vraag, maar een Amerikaanse ingenieur denkt toch een serieus antwoord gevonden te hebben.Hemellichamen ontstaan door het samenklonteren van materie onder invloed van de zwaartekracht. Om de een of andere reden ontstaan daarbij altijd een klein aantal grote hemellichamen en een veel groter aantal kleinere exemplaren – of je nu kijkt naar sterrenstelsels, sterren of planeten. Volgens Adrian Bejan van Duke University, die zijn bevindingen publiceert in Journal of Applied Physics, is dit het gevolg van zijn ‘Constructal Law’, die hij eerder toepaste op onder andere sneeuwvlokken, vertakkende rivieren en menselijke longblaasjes. De ‘wet’ schrijft voor dat de inwendige spanning van een systeem zo snel en efficiënt mogelijk wil afnemen. In het geval van samentrekkende gaswolken wordt die inwendige spanning veroorzaakt door de zwaartekracht. Bejan heeft nu aangetoond dat die spanning het snelst afneemt wanneer een grote wolk samentrekt in hemellichamen met een grote verscheidenheid aan afmetingen. Als er alleen maar objecten van één bepaalde afmeting ontstaan, neemt de inwendige spanning veel minder snel af. Bron: Astronomie.nl.
Globale temperaturen hebben een nieuw absoluut record behaald in februari. Het oude record van afgelopen maand werd totaal verbrijzeld temidden van een El-Nino met recordsterkte. Credit: NASA
De eerste vroege metingen van de globale temperatuur op aarde van februari zijn binnen, en het lijkt nu heel duidelijk: Global Warming gaat in de overdrive.Er zijn dozijnen globale temperatuurmetingen, en normaal zullen klimaatwetenschappers altijd wachten tot de officiële metingen binnen zijn, zo halverwege de volgende maand, om een nieuw record bekend te maken. Maar de waarnemingen van deze maand zijn zo extreem dat er geen reden is om te wachten: februari heeft het vorige temperatuurrecord van de vorige maand volledig verbrijzeld.Gebruikmakend van onofficiële data en met de nodige wetenschappelijke correcties, lijkt het erop dat februari 2016 zo rond de 1.15 tot 1.4 graden warmer was dan het lange-termijn gemiddelde, en ongeveer 0.2 graden hoger dan vorige maand – goed genoeg voor de hoogste gemiddelde temperatuur ooit gemeten voor deze maand.Hou in de gaten dat het van het begin van het industriële tijdperk tot afgelopen oktober heeft geduurd om de eerste 1.0 graden stijging ten opzichte van pre-industriële metingen te behalen. En dat we de volgende 0.4 graden in de afgelopen 5 maanden hebben behaald. Zelfs als we rekening houden met onzekerheden in deze vroege datasets, dan nog betekent het dat het record van februari vrijwel zeker is en dat het duidelijk de vorige maand heeft verbroken.Dit betekent dat voor grote delen van de planeet er geen sprake is geweest van een winter. Sommige delen van het poolgebied waren meer dan 16 graden Celsius warmer dan ‘normaal’ voor februari, met temperaturen boven het vriespunt, vergelijkbaar met de normale niveaus in juni, in wat normaal de koudste maand van het jaar zou moeten zijn. In de VS was de winter de warmste ooit in steden van kust tot kust. In Europa en Azië werd in tientallen landen het record gebroken voor februari. In de tropen zorgt de record-warmte voor de langste koraal-bloei ooit.
Het meest noordelijk gelegen bewoonde gebied, Svalbard in de Noorse archipel, heeft gemiddeld 10 graden hogere temperaturen gehad in de winter, met meer dan 25 dagen boven het vriespunt sinds 1 december. Dat soort extreme temperaturen heeft een record dieptepunt getriggerd voor de bedekking van het zeeijs in het noordpoolgebied.De data voor februari is zo overweldigend dat zelfs klimaat sceptici het record al omarmd hebben. Op zijn blog schrijft voormalig NASA wetenschapper Roy Spencer dat volgens satelliet data – de dataset die veel wordt gebruikt door klimaatsceptici vanwege verschillende redenen – februari 2016 abnormale temperaturen vertoonde, vooral in de poolgebieden. Vol ongeloof checkte Spencer ook zijn data met andere data die afgelopen week werd vrijgegeven en zei dat de overlap ‘niet beter kan zijn’. In gesprek met de Washington Post zei Spencer dat de februari data aantoont dat er opwarming is. De vraag is hoe groot die is…Natuurlijk gebeurt dit allemaal in de context van een recordbrekende El Nino, welke er voor zorgt dat temperaturen wel 6 tot 8 maanden hoger kunnen zijn – vooral omdat het lang duurt om de overtollige hitte uit de pacific af te staan aan de rest van de planeet. Maar El Nino is niet alleen verantwoordelijk voor de absurde getallen die we zien. El Nino’s invloed op de poolgebieden is nog steeds niet precies begrepen en is waarschijnlijk klein. In feite is de invloed van El Nino op de globale temperatuur waarschijnlijk klein – in de orde van 0,1 graden Celsius of zo.Wat er nu gebeurt is eigenlijk de vrijlating van 20 jaar opgeslagen opwarming die is opgeslagen in de oceanen sinds de laatste grote El Nino in 1998.
Getallen als deze zorgen voor een grote verandering in ons klimaatsysteem. Peter Gleick, een klimaatwetenschapper op het Pacific Institute in Oakland, zei dat het moeilijk is de huidige temperatuurspike te vergelijken: “De oude aannames over wat normaal is kunnen we uit het raam smijten… De oude norm is niet meer geldig.”In zeer korte tijd is de wereld in het domein gekomen van de afspraken van de klimaattop in Parijs afgelopen december. Daar hebben kleine eilandengroepen, die voorlopen op het klimaatbeleid, een norm gesteld van 1.5 graden Celsius in 2100, en die norm werd omarmd door een globale gemeenschap van landen. In het huidige tempo, kunnen we deze norm dit jaar al bereiken, hoewel dan wel voor korte tijd. In feite zijn we op dagelijks niveau daar al aangekomen. We kunnen nu midden in het hart zitten van een storm van globale opwarming die een aantal kantelmomenten in gang kan zetten met vergaande gevolgen voor onze soort en de talloze anderen waarmee we onze planeet delen.De laatste metingen van de afgelopen twee dagen laten zien dat de hittegold door is gegaan. Donderdagmorgen bleek dat het Noordelijk Halfrond de twee graden grens voor het eerst in de vastgelegde historie heeft doorbroken, en wellicht voor het eerst sinds de menselijke beschaving begon enkele duizenden jaren geleden. Dat punt is voor lange tijd (enigszins arbitrair) gehouden voor het moment dat klimaatverandering ‘gevaarlijk‘ zou kunnen worden voor de mensheid. Dit punt is nu veel sneller aangekomen – hoewel maar heel kort – dan verwacht. Dit is een mijlpaal voor de mensheid. Klimaatverandering verdient onze grootste aandacht…
Een dagelijkse analyse van de globale temperatuur toont dat het Noordelijk Halfrond waarschijnlijk de twee graden grens op 3 maart 2016 heeft doorbroken. Credit: Ryan Maue/Weatherbell Analytics
Sterrenkundigen zijn er in geslaagd om met de NASA/ESA Hubble Space Telescope (HST) een sterrenstelsel waar te nemen dat op een recordafstand van de aarde staat. Nooit eerder werd een sterrenstelsel gevonden dat zo ver van de aarde verwijderd is – maar liefst 13,4 miljard lichtjaar van ons vandaan. GN-z11, zoals het stelsel wordt genoemd, heeft een roodverschuiving van maar liefst 11,1, hetgeen betekent dat het al 400 miljoen jaar na de oerknal bestond, het begin van het heelal, dat 13,8 miljard jaar achter ons ligt. Dát Hubble dit sterrenstelsel kan zien is een verrassing, want de gedachte was algemeen dat alleen telescopen zoals Hubble’s opvolger de James Webb Space Telescope (JWST) dit soort zwakke sterrenstelsels in infraroodlicht kunnen zien. Maar GN-z11 blijkt zo bijzonder helder te zijn, dat ‘zelfs’ Hubble ‘m kan zien. En dat niet alleen, het sterrenstelsel is zelfs waargenomen en daarmee ook bevestigd door de Spitzer infrarood ruimtetelescoop. De sterrenkundigen die GN-z11 waarnamen, waaronder drie Nederlanders, konden in eerste instantie niet geloven dat GN-z11 echt zo ver weg staat, maar alle waarnemingen en controles – gedaan door de roodverschuiving in het spectrum te meten – bevestigen de ongelofelijke afstand.
Credit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)
De ontdekking van GN-z11 levert wel gelijk een groot probleem voor de sterrenkundigen op, want alle modellen van het vroege heelal gaan er niet van uit dat zo vroeg in de evolutie van het heelal al zulke grote sterrenstelsels bestaan, die meer dan een miljard sterren moeten hebben geteld. Dat betekent dat de modellen weer terug naar de tekentafel moeten. Hier het wetenschappelijke artikel over de ontdekking van GN-z11. Hieronder nog een video waarin wordt ingezoomd op GN-z11.
Enige tijd geleden werd ik gevraagd door Jason Hessels (via Michael Garrett – ASTRON) een beeld te creëren van de Arecibo met een Fast Radio Burst er op. Ik kreeg een beschrijving van Jason hoe hij dit in gedachten had en dit keer werd me gevraagd of ik er een fotobewerking van kon maken in plaats van een illustratie. “Natuurlijk” zei ik dapper, want door de jaren heen heb ik dat ook vaak genoeg gedaan. Maar voor mensen die denken dat zo’n Photoshop bewerking “eventjes” en met een druk op de -magische- knop (die ik helaas nog niet heb gevonden) is gedaan, die moet ik dan toch teleurstellen.In de eerste instantie is het zoeken naar het juiste beeld al behoorlijk lastig. Terwijl er toch bijzonder veel foto’s van de Arecibo gemaakt zijn (en terecht, dat ding is me een partijtje fotogeniek!) Maar dan juist die ene goede stockfoto vinden die a) betaalbaar is (sommige Stockfoto-leveranciers hopen na de verkoop van één foto te gaan rentenieren) b) de juiste hoek laat zien c) duidelijk/scherp genoeg is, etc. En dat viel eigenlijk toch achteraf gezien nog best nog tegen. Jason probeerde ook nog via andere kanalen (connecties bij Arecibo) beelden te krijgen, maar uiteindelijk ging dat te lang duren, want er was ook nog een redelijke tijdsdruk. Uiteindelijk vond ik een foto van de Arecibo op de Apple Stockfoto site. Het was wel een foto die overdag genomen was, maar het was het beste beeld dat ik tot dan toe gevonden had. Om te laten zien wat een transformatie er daarna heeft plaatsgevonden heb ik het voor- en na beeld even voor je bij elkaar gezet. Niks geen magische knop, maar Photoshoppen tot de blaren op je vingers staan 😉
De derde maand van het nieuwe jaar wordt in de volksmond ook wel ‘lentemaand’, ‘buienmaand’ of ‘guldenmaand’ genoemd en werd genoemd naar de Romeinse god Mars, de god van de oorlog. In dit uitgebreid hemeljournaal wordt een overzicht gegeven van wat er zoal aan de sterrenhemel te zien is in maart 2016.
OPGELET:
Kijk nooit naar objecten die zich dicht bij de Zon bevinden zonder voldoende bescherming. Kijk nooit door een telescoop, verrekijker of andere optische apparatuur richting de Zon. Dit kan het netvlies onherstelbaar beschadigen met blindheid tot gevolg!
De Maan en de planeten
Mercurius, de kleine planeet die zich het dichtst bij de Zon bevindt, is op 23 maart 2016 in bovenconjunctie met onze ster en is niet waarneembaar. Ook de tweede planeet, Venus, is in maart 2016 niet waarneembaar aangezien deze korte tijd voor de Zon pas opkomt. Mars, de planeet die omwille van zijn kleur ook wel de ‘rode’ of ‘oranje’ planeet wordt genoemd, is de tweede helft van de nacht pas zichtbaar in het sterrenbeeld Weegschaal (Libra) en vervolgens in het sterrenbeeld Schorpioen (Scorpius). Mars blijft de Aarde in maart naderen waardoor deze steeds helderder wordt. In maart 2016 zal de ‘rode planeet’ een schijnbare helderheid hebben van magnitude +0,5 tot -0,3. De grootste planeet uit ons zonnestelsel, Jupiter, schittert in maart 2016 de hele nacht als een heldere ster in het sterrenbeeld Leeuw (Leo). Jupiter is op 8 maart 2016 in oppositie met de Zon en heeft op dat moment een schijnbare helderheid van magnitude -2,0. Doordat Jupiter relatief dicht bij de Aarde staat, is dit een ideaal moment om de planeet en zijn vier grootste manen waar te nemen. Zo kunnen we maandag 14 maart 2016 de vier grootste manen van Jupiter, de zogeheten ‘Galile
SETI, de speurtocht naar intelligent buitenaards leven (credit afbeelding: Daniëlle Futselaar + ASTRON).
Binnenkort wordt door ASTRON in Dwingeloo voor de eerste keer een landelijke SETI bijeenkomst[1]Search for Extraterrestrial Intelligence georganiseerd. De bedoeling is om in Nederland werkzame sterrenkundigen, zowel professionals als amateurs, over hun activiteiten in het kader van SETI te laten vertellen. De bijeenkomst wordt op 15 en 16 maart a.s. gehouden bij ASTRON, de Nederlandse organisatie voor radiosterrenkunde, in Dwingeloo. Op de eerste dag zijn vier auteurs van de Astroblogs aanwezig, te weten Jan Brandt, Daniela de Paulis, Daniëlle Futselaar en ondergetekende. Daniela en Daniëlle zullen die dag een presentatie geven, over hun werkzaamheden ten aanzien van SETI. Jan en ik zullen overal verslag van doen. Hier het programma van de bijeenkomst. Enkele dagen terug gaf ASTRON-directeur Michael Garrett in een mail aan dat er nog enkele plaatsen voor deelnemers beschikbaar zijn, dus mocht je nog belangstelling hebben laat het dan z.s.m. aan mij weten, dan geef ik het door.
Na een deeltjeslawine dalen radiosignalen neer op de Drentse LOFAR-telescoop. Sterrenkundigen hebben een model opgesteld waardoor LOFAR nu ook als deeltjesdetector kan fungeren. (Heino Falcke, Radboud Universiteit).
Na een deeltjesdouche dalen radiosignalen neer op de Drentse LOFAR-telescoop. Sterrenkundigen stelden een model op waardoor LOFAR nu ook als deeltjesdector kan fungeren. Credit: Heino Falcke, Radboud Universiteit[/caption]Een internationaal team van sterrenkundigen heeft de radiosignalen uitgeplozen die de Drentse LOFAR-telescoop opvangt als elementaire deeltjes uit de ruimte botsen met de aardse atmosfeer. Dankzij het model van de sterrenkundigen kan LOFAR nu ook als deeltjesdetector gaan fungeren. De onderzoekers publiceren hun bevindingen donderdag in Nature.De sterrenkundigen, met een groep Nederlanders aan de basis, bestudeerden 150 dagen aan meetgegevens van zogeheten deeltjesdouches. Deze deeltjesdouches ontstaan als kosmische, elementaire deeltjes botsen met de aardse atmosfeer.Uit de gegevens blijkt dat de deeltjes voornamelijk bestaan uit protonen en kernen van heliumatomen. Bovendien lijkt het erop dat de meeste deeltjes uit onze eigen Melkweg komen. En dus niet, zoals tot nu toe werd gedacht, ver weg uit het heelal. Stijn Buitink, hoogleraar aan de Vrije Universiteit Brussel, is eerste auteur van het artikel. Buitink: “We denken dat er een soort deeltjesversneller in ons eigen sterrenstelsel zit. Wellicht een zeer grote ster. Die deeltjesversneller is miljoenen keren sterker dan de Large Hadron Collider (LHC) in Genéve. “Verder konden de onderzoekers op basis van de meetgegevens een model opstellen dat de radiosignalen van botsende kosmische deeltjes nauwkeurig kon ontrafelen. Zo’n model bestond nog niet voor radiosignalen. Heino Falcke, astronoom aan de Radboud Universiteit: “We kunnen nu dus heel precieze metingen doen en hoge-energiedeeltjesfysica gaan bedrijven met behulp van de eenvoudige FM-radioantennes zoals we die bij LOFAR gebruiken. De deeltjes komen gratis en voor niks aan uit de ruimte. Wij hoeven ze alleen maar op te vangen.”De Nederlandse astronomen willen de techniek nu ook elders gaan toepassen. Jörg Hörandel, astrodeeltjesfysicus aan de Radboud universiteit, is in internationaal verband bezig om honderden radioantennes neer te zetten bij het Pierre Auger Observatory in Argentinië. Hörandel: “Pierre Auger is het grootste experiment ter wereld voor kosmische deeltjes. Met deze nieuwe methode kunnen wij uiteindelijk kosmische deeltjes van nog hogere energie bestuderen en met ongekende nauwkeurigheid.”LOFAR is oorspronkelijk bedoeld om het heelal te bestuderen. Nu kan het dus ook gebruikt worden voor deeltjesfysica. Eerder al gebruikten de onderzoekers de radiosignalen van de deeltjesdouches die LOFAR opving om het elektrische veld te bestuderen tijdens onweersbuien. Het onderzoek werd verricht met steun van onder andere NWO, NOVA, SNN, de ERC en FOM. Bron: Astronomie.nl.
Beeld: Artistieke impressie van de Arecibo-telescoop (diameter 305 meter) in Puerto Rico met zijn hangende platform waaraan de radio-ontvanger is bevestigd. Credit: Danielle Futselaar.
Astronomen hebben voor het eerste een zogeheten ‘snelle radioflits’ van een bron buiten onze Melkweg ontdekt die niet één, maar in totaal elf keer van zich heeft laten horen. FRB 121102 is ontdekt met de 305 meter grote Arecibo-radiotelescoop in Puerto Rico. Aan het onderzoek werkten twee astronomen mee uit Nederland, onder wie ‘corresponding author’ Jason Hessels (ASTRON/UvA). Het resultaat wordt op 2 maart online gepubliceerd in Nature.De snelle radioflitsen (fast radio bursts – FRB’s) zijn al een decenniumlang een raadsel voor sterrenkundigen. Het handjevol eerder ontdekte FRB’s leek steeds afkomstig van een eenmalige gebeurtenis. Daardoor gaan de meeste theorieën over de herkomst van de flitsen uit van zeer heftige gebeurtenissen die een bron vernietigen, zoals een ster die als supernova ontploft of een neutronenster die in een zwart gat valt.Eerste auteur Laura Spitler (Max Planck Instituut voor Radioastronomie, Bonn, Duitsland) stelt dat “in ieder geval sommige FRB’s hun oorsprong lijken te vinden in zeer energierijke roterende neutronensterren, die regelmatig extreem heldere flitsen produceren.” Toen promovendus en tweede auteur Paul Scholz (McGill University, Montreal, Canada) eind 2015 waarnemingen van eerder dat jaar analyseerde, ontdekte hij in de data een flits met dezelfde eigenschappen als de oorspronkelijke FRB 121102 die hetzelfde team drie jaar eerder had ontdekt. Nader speurwerk leerde dat er sinds de ontdekking in 2012 in totaal tien nieuwe uitbarstingen van FRB 121102 waren geweest. Intrigerend is dat de nieuwste bevinding van de Arecibo-radiotelescoop ingaat tegen de resultaten van een vorige week in Nature gepubliceerd onderzoek, van een ander team. In dat onderzoek wordt gesuggereerd dat FRB’s afkomstig zijn van gewelddadige gebeurtenissen in het heelal, zoals gammaflitsen, die zichzelf niet herhalen. “Het is echter mogelijk dat er ten minste twee soorten FRB’s bestaan.”, zegt Hessels. “In dat geval is de tegenstrijdigheid tussen de twee onderzoeksresultaten opgelost.” Om de precieze aard en herkomst van de extragalactische FRB’s, die slechts een paar duizendsten van een seconde duren, te achterhalen, hebben astronomen nog krachtiger telescopen nodig. “Interferometrie is daarvoor de oplossing,” zegt Hessels. Daarbij worden radiotelescopen over de hele wereld gekoppeld aan Arecibo om zo een virtuele, nog veel grotere te vormen. Hessels: “Zodra we weten wat de locatie is van onze FRB, kunnen we de waarnemingen vergelijken met die van optische en röntgentelescopen. Het zou een volgende grote doorbraak zijn als we op die plek een sterrenstelsel ontdekken, zodat we de eigenschappen van de bron kunnen begrijpen.” Het wetenschappelijke artikel kun je hier inzien.
Arecibo-illustratie
Danielle Futselaar, de maker van de illustratie van de Arecibo radiotelescoop en de FRB.
De prachtige artistieke impressie van de Arecibo-telescoop in Puerto Rico, die je bovenaan de blog ziet, is gemaakt door Danielle Futselaar, de Nederlandse illustrator en Astroblogs-auteur, die internationaal bekend is van de illustraties die zij heeft gemaakt voor organisaties zoals NASA, SETI-instituut en ASTRON. Zo heeft zij de illustraties gemaakt van Kepler 186f, een exoplaneet die op de aarde lijkt. De opdracht om van de Arecibo radiotelescoop een illustratie te maken was niet gemakkelijk. Van de telescoop, waarmee de waarnemingen aan FRB 121102 zijn gedaan, kreeg zij een foto die bij daglicht was gemaakt. Maar de vraag was of zij er een nachtbeeld van kon maken, zodat de sterrenhemel en de stralen vanuit de FRB er op te zien waren. Dat was best veel werk, maar als we het resultaat zien mogen we toch wel stellen dat ze daar fantastisch in geslaagd is. Meer over Daniëlle’s space art vind je op haar website, Artsource.
