Maandelijks archief: mei 2016

Enorme gaswolk ontdekt in omgeving van nabij sterrenstelsel

Geplaatst op door Olaf van Kooten
Beantwoorden

Credit: Keenan et al., 2016.

Astronomen hebben een enorme gaswolk ontdekt in de omgeving van het nabije sterrenstelsel Messier 33, ook wel het Driehoekstelsel genoemd. Volgens de onderzoekers is de gaswolk bijna even groot als het sterrenstelsel zelf. De ontdekking zou onze kennis van de verspreiding van gaswolken in de omgeving van sterrenstelsels kunnen verbeteren. In totaal hebben de wetenschappers elf van die gaswolken aangetroffen, waarvan een deel lijkt te behoren tot de zogenaamde neutrale waterstofschijf van M33, die zich uitstrekt voorbij de sterrenschijf, maar geen sterren bevat. Los van die schijf is een uitgestrekte gaswolk ontdekt die als AGESM33-31 door het leven gaat en een diameter heeft van 60.000 lichtjaar – groter dan M33 zelf. Ook die gaswolk bevat geen sterren, maar bevat wel ruim 12 miljoen zonnemassa’s aan neutraal waterstof. De gaswolk lijkt in omloop te zijn rondom het sterrenstelsel en zal in de toekomst wellicht met M33 gaan samensmelten. Hierbij zal een enorme flits van stergeboortes op gang kunnen komen (een starburst), maar dat blijft voorlopig koffiedik kijken. Het is wel de vraag hoe die gaswolk daar precies gekomen is. Mogelijk vormt het onderdeel van de zogenaamde Magelhaanse Stroom, maar het zou ook een uiteengetrokken “donker dwergstelsel” zijn geweest, een klein sterrenstelsel zonder sterren. Binnen de wolk is een enorme holte aangetroffen, die lijkt te zijn uitgekerfd door een supernova. Maar in een gaswolk zonder sterren kan geen supernova plaatsvinden, zodat meer onderzoek nodig is om precies te verklaren hoe de gaswolk daar gekomen is, en waar de holte vandaan komt. Wordt vervolgd!

Bron: Phys.org

Dwergstelsel ‘Leoncino’ heeft laagste metaalgehalte ooit gemeten

Geplaatst op door Olaf van Kooten
Beantwoorden

Hubble-opname van het dwergstelsel AGC 198691 (‘Leoncino’). (Credit; NASA/ESA/STScI)

Een klein, blauw sterrenstelseltje op een afstand van ‘slechts’ 30 miljoen lichtjaar blijkt het laagste metaalgehalte te hebben dat ooit in een sterrenstelsel is gemeten. Met de term ‘metalen’ duiden astronomen alle elementen aan die zwaarder zijn dan waterstof en helium. Zulke elementen ontstaan bij kernfusieprocessen in het binnenste van sterren.

Alleen sterrenstelsels waarin weinig stervorming heeft plaatsgevonden, hebben nog een extreem gering metaalgehalte. In de jeugd van het heelal kwamen natuurlijk veel metaalarme sterrenstelsels voor (per slot van rekening begon het heelal met vrijwel uitsluitend waterstof en helium), maar zulke sterrenstelsels zijn moeilijk te bestuderen vanwege hun extreem grote afstand. Maar er bestaan ook kleine dwergsterrenstelsels waarin nooit veel stervorming heeft plaatsgevonden. Het dwergstelsel AGC 198691, in het sterrenbeeld Leeuw (bijgenaamd ‘Leoncino’), is daar een voorbeeld van. Het heeft een middellijn van slechts 1000 lichtjaar en bevat niet meer dan een paar miljoen sterren. Het is een zogenaamde “compact blauw dwergstelsel” (compact blue galaxy), een type sterrenstelsel dat meestal op veel grotere afstand van het melkwegstelsel kan worden aangetroffen.

Spectroscopisch onderzoek van het stelsel, uitgevoerd met de 4-meter Mayal-telescoop op Kitt Peak in Arizona en met de 6,5-meter Multiple Mirror Telescope op Mount Hopkins (eveneens in Arizona), heeft nu uitgewezen dat het gehalte aan zware elementen in ‘Leoncino’ geringer is dan ooit eerder in een sterrenstelsel is aangetroffen (en 29 procent lager dan in de vorige recordhouder). Precisiemetingen aan de hoeveelheden ‘metalen’ kan astronomen meer inzicht bieden in de kernfysische processen die in de prille jeugd van het heelal hebben plaatsgevonden.

Bron: Astronomie.nl

De Mercurius transitie in de hoogste resolutie gefilmd door het Big Bear Solar Observatory en SDO

Geplaatst op door Arie Nouwen
9

Credit: Big Bear Observatory.

Afgelopen maandag konden mensen in grote delen van de wereld de transitie van Mercurius meemaken, de overgang van de binnenste planeet van het zonnestelsel voor het oppervlak van de zon langs. De zeven en een half uur durende transitie werd onder andere bekeken en gefilmd door sterrenkundigen van het Big Bear Solar Observatory (BBSO) in de VS en van NASA’s Solar Dynamics Observatory (SDO) in de ruimte en die hebben een fenomenaal filmpje ervan weten te maken. Begin en einde van de video is van SDO materiaal gemaakt, het tussenstuk met op de achtergrond de granulatie van de zon is door BBSO gemaakt. Kijken!

Bron: Universe Today.

Uitdijing van Tycho’s supernova restant door Chandra in beeld gebracht

Geplaatst op door Arie Nouwen
2

Credit: X-ray: NASA/CXC/GSFC/B.Williams et al; Optical: DSS

November 1572 verscheen er een nieuwe ster aan de hemel, die zo helder was dat ‘ie zelfs overdag met het blote oog zichtbaar was. Er waren toen nog geen telescopen – Galileo Galileï zou rond 1610 pas de eerste telescoop naar de hemel richten. Maar in Denemarken was een sterrenkundige die nauwkeurig de nieuwe ster (toen een ‘nova’ geheten) waarnam, Tycho Brahe geheten. Anno nu weten we dat die nieuwe ster een supernova was, Tycho’s supernova geheten, een enorme explosie die ontstond toen een witte dwerg 10.000 lichtjaar van ons vandaan door massatoevoer van een nabijgelegen compagnon te zwaar werd en een thermonucleaire reactie onderging. De explosie heeft een restant nagelaten, dat nu met telescopen kan worden bekeken. Dat restant is tussen 2010 en 2015 waargenomen door de Chandra ruimtetelescoop van de NASA, die objecten in röntgenlicht bestudeerd. Door de waarnemingen is een goed beeld verkregen van de uitdijing van het restant in röntgenlicht bekeken, waarvan men bovenstaande animatie heeft gemaakt, een combi van de gegevens van Chandra en die van de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), waarmee de uitdijing in radiolicht afgelopen dertig jaar is bekeken. Bron: Chandra.

Resonantiepatroon in ver planetenstelsel vormt bewijs voor planetaire migratie

Geplaatst op door Olaf van Kooten
10

Sean Mills (links) en Daniel Fabrycky presenteren de resultaten van hun onderzoek naar de complexe baanresonanties bij Kepler-223 in de nieuwe editie van het vermaarde wetenschappelijke tijdschrift Nature. Credit: Nancy Wong

De vier planeten die rondom Kepler-223 draaien hebben weinig gemeen met de planeten in het zonnestelsel. De vier werelden blijken namelijk gevangen te zitten in een baanconfiguratie die vroeger wellicht ook in het zonnestelsel heeft bestaan. Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus hebben die configuratie doorbroken en zijn “ontsnapt”, terwijl dit bij Kepler-223 om onbekende redenen niet gebeurd is. Hoe planeten precies ontstaan blijft een belangrijk vraagstuk in de planetenkunde. Bij veel sterren hebben we grote gasplaneten gevonden op korte afstand tot de moederster. Volgens de huidige modellen van planeetvorming kunnen die planeten onmogelijk op hun huidige locatie ontstaan zijn. In plaats daarvan moeten ze op grotere afstand ontstaan zijn en vervolgens naar binnen zijn gemigreerd. Het blijkt dat planetaire migratie een belangrijke rol moet hebben gespeeld bij het boetseren van exo-planetenstelsels en wellicht ook bij de ontwikkeling van ons eigen zonnestelsel.Door gebruik te maken van computermodellen zijn astronomen tot de conclusie gekomen dat de huidige configuratie van de planeten bij Kepler-223 ook door planetaire migratie tot stand moet zijn gekomen. De planeten in kwestie zijn allemaal vergelijkbaar met de ijsreuzen in het zonnestelsel (Uranus en Neptunus), hoewel wat kleiner en minder massief. Het viertal draait in slechts 7 tot 19 dagen rondom hun moederster en staan allemaal in resonantie met elkaar.

Animatie van de baanresonanties die bestaan tussen de vier planeten van het Kepler-223 stelsel. Credit: W.Rebel / Wikipedia.

Laten we eens een voorbeeld bedenken van hoe zo’n resonantie precies werkt. Stel dat een planeet precies een jaar doet over een omloopbaan, terwijl een planeet verderop er precies twee jaar over doet. Die twee planeten staan dan in een 1:2 resonantie. De vier grote manen van Jupiter staan bijvoorbeeld in een dergelijke resonantie. Bij Kepler-223 staan de binnenste twee planeten in een 4:3 resonantie, terwijl de tweede en de derde planeet in een 3:2 resonantie staan, met de derde en vierde planeet, ten slotte, weer in een 4:3 resonantie. Hoe zijn die planeten in een dergelijke resonantie terecht gekomen? Wellicht zijn interacties met het restant van de planeetvormende schijf rondom Kepler-223 hiervoor verantwoordelijk. Dankzij die interacties is een planeet “op reis gegaan”, oftewel gaan migreren, richting de moederster. Toen deze planeet in resonantie kwam te staan met een andere planeet, zijn ze samen verder getrokken richting de moederster. Vervolgens kwamen ze een derde planeet tegen, die eveneens “gevangen” werd in een resonantie. Toen tenslotte ook een vierde planeet “op slot” werd gezet, zijn de vier planeten samen in tandem op hun huidige locatie terecht gekomen, waarbij het resonantieslot intact is gebleven.Dat is iets heel anders dan hetgeen bij ons zonnestelsel gebeurd is. Volgens modellen hebben ook Jupiter en Saturnus in een resonantieslot gestaan, evenals Uranus en Neptunus. Door interacties met kleine hemellichamen, zoals ruimterotsen en kometen, is die resonantie weer teniet gedaan. Kennelijk is het planetenstelsel van Kepler-223 aan zulke verstoringen ontsnapt. Hoe die planeten dat precies geflikt hebben, is nog niet bekend. Bron: Science Daily.

Verre, naamloze ijsdwerg is gepromoveerd tot volwaardige dwergplaneet

Geplaatst op door Olaf van Kooten
2

Dwergplaneten hebben de neiging een mysterieus groepje te vormen. Met uitzondering van Ceres bevinden alle dwergplaneten zich dan ook voorbij Neptunus, in de verre buitendelen van het zonnestelsel, hetgeen het bestuderen van de objecten tot een uitdaging maakt. Pluto is een mooi voorbeeld van zo’n wereld: tot de passage van New Horizons in 2015 was de ex-planeet nauwelijks meer dan een wazig vlekje, zelfs gezien door de gevoelige “ogen” van de Hubble-ruimtetelescoop.

Nu hebben astronomen gebruik gemaakt van gegevens van twee ruimte-observatoria om meer te weten te komen over de lichtzwakke wereld 2007 OR10. Hieruit is gebleken dat die ijsdwerg een stuk groter is dan gedacht en dus een echte dwergplaneet moet zijn. Het object blijkt daarnaast nogal donker te zijn (weinig licht te reflecteren) en uiterst langzaam rondom z’n as te draaien: in 45 uur om precies te zijn, veel langer dan bij vergelijkbare objecten. De diameter van 2007 OR10 blijkt zo’n 1530 kilometer te bedragen, waarmee de dwergplaneet groter is dan bijvoorbeeld Makemake en slechts

Er zit een sterretje in de ruit van het ISS

Geplaatst op door Olaf van Kooten
6

Oeps! De Britse astronaut Tim Peake kwam in een ruit aan boord van het Internationale Ruimtestation ISS bovenstaand sterretje tegen. Nu zie je in het ISS wel meer sterretjes, maar niet van dit soort. Het bellen van Carglass is er op die hoogte ook niet bij – nou ja, je kunt gerust bellen, maar verwacht geen snelle service (tenzij de baas van Carglass bevriend is met Elon Musk o.i.d.) Gelukkig kan het weinig kwaad: het sterretje is veroorzaakt door de inslag van een kosmisch stofdeeltje en de speciale multi-gelaagde ruiten van het ISS kunnen heel wat hebben! Het wordt pas echt benauwd bij de inslag van deeltjes van meer dan een centimeter in doorsnede, waarmee apparatuur beschadigd kan raken of, erger nog, een barst kan komen in het beschermende schild rondom het ruimtestation. Maar zo’n klein sterretje als op bovenstaande foto, daar raken de astronauten niet door van slag 🙂 Carglass kan dus aan de grond blijven.

Exact 100 jaar geleden – op 11 mei 1916 – werd Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie gepubliceerd

Geplaatst op door Arie Nouwen
2

Het is vandaag exact honderd jaar geleden dat Albert Einstein z’n Algemene Relativiteitstheorie publiceerde. Dat deed ‘ie in de ‘Annalen der Physik‘, het Duitse natuurkundetijdschrift, waar hij tien jaar eerder ook z’n Speciale Relativiteitstheorie in publiceerde. Hieronder hét ART-artikel:

Die Grundlagen der allgemeinen Relativitá¤tstheorie

Eh… ja maar wacht even, dat honderdjarig jubileum van de ART werd toch vorig jaar november al gevierd? Ja goed opgemerkt, dat klopt als een bus. Dat was op woensdag 25 november 2015. Op 25 november 1915 – honderd jaar eerder dus –  gaf Einstein als lid van de Pruisische Academie voor de Wetenschappen in Berlijn een presentatie voor collega-natuurkundigen en daarin gaf hij de definitieve versie van z’n veldvergelijking, de vergelijking die de basis vormt voor de ART. OK, nou zou je wellicht kunnen denken dat een theorie die honderd jaar oud is en die al een ziljoen keer is bewezen en bevestigd klaar is, dat verdere bevestiging niet meer nodig is. Maar da’s onjuist, nog steeds is men bezig de theorie in alle hoeken en gaten van het heelal te bevestigen. Zoals deze week, toen de resultaten bekend werden gemaakt van onderzoek met de Subaru telescoop op Hawaï aan 3000 sterrenstelsels, allemaal deel uitmakend van de FastSound-survey. Van de stelsels, die allemaal op een afstand (‘comoving distance‘) gelegen zijn van zo’n 13 miljard lichtjaar (waarvan het licht 9 miljard jaar onderweg was naar de aarde), heeft men een driedimensionale kaart kunnen maken.

Credit: Okumura et al.

Wat blijkt: de resultaten, die gepubliceerd zijn in Publications of the Astronomical Society of Japan, zijn in goede overeenstemming met voorspellingen op basis van Einsteins’ 100 jaar oude ART. Het ging de Japanse sterrenkundigen om de snelheid waarmee grootschalige structuren in het heelal, zoals clusters van sterrenstelsels, kunnen ontstaan, een snelheid die beïnvloed wordt door twee tegengestelde krachten: de uitdijing van het heelal, waarbij ook een rol is weggelegd voor de zogeheten ‘kosmologische constante’ – een mysterieuze kracht, waar Einstein in 1917 mee aan kwam zetten en die sinds een paar miljard jaar verantwoordelijk is voor een versnelling van de uitdijing, én de aantrekkingskracht door materie en donkere materie. In de groene balk in de figuur hierboven zie je de voorspelde snelheid van de structuur van de grootschalige structuren op basis van de ART, in rood rechts de gemeten snelheid op basis van de FastSound-survey. Bron: IPMU.

Aantal bevestigde exoplaneten door Kepler in één klap met 1284 stuks omhoog gebracht

Geplaatst op door Arie Nouwen
11

Voorstelling van sommige door Kepler ontdekte exoplaneten. Credits: NASA/W. Stenzel.

De NASA heeft gisteren de ontdekking bekendgemaakt van maar liefst 1284 exoplaneten door de ruimtetelescoop Kepler. De exoplaneten waren al bekend, want ze behoorden tot de lading van maar liefst 4302 ‘kandidaat-exoplaneten’ die in juli 2015 bekend waren gemaakt en die nog moesten worden bevestigd door een onafhankelijk ander instrument. Tussen juli vorig jaar en nu hebben ze geen instrument ingezet om die kandidaat-exoplaneten te verifiëren. Wat ze wel hebben gedaan is de gegevens van Kepler van die 4.302 planeten nader analyseren met ‘data-cruncher’ software, VESPA (Validation of Exoplanet Signals using a Probabilistic Algorithm) heet ’t – het is gratizz en voor nicks online beschikbaar. Uitkomst van die analyse is dat van 1284 van de 4302 kandidaat-exoplaneten voor meer dan 99% kan worden vastgesteld dat het echte exoplaneten zijn, die om een andere ster dan de zon draaien. Van 1327 kandidaten denkt men dat ze waarschijnlijker wel dan niet exoplaneet zijn, maar wordt de 99% grens niet gehaald, de grens die men hanteert voor een ontdekking. Van 707 kandidaten denkt men dat ze waarschijnlijk geen exoplaneet zijn, maar dat er iets anders bij de ster aan de hand is. Bovendien werden 984 planeten bevestigd die eerder al op een andere manier waren geverifieerd. In totaal heeft men met de in 2009 gelanceerde Kepler nu 2325 exoplaneten ontdekt én bevestigd.

De nieuwe en reeds bekende exoplaneten gerangschikt op grootte. Credit: NASA.

Naast Kepler zijn er ook met andere telescopen exoplaneten ontdekt en bevestigd en het totale aantal bekende en bevestigde exoplaneten is nu volgens de NASA meer dan 3200 (deze online catalogus geeft 3308 als aantal aan – tsja, het is meer dan 3200). Van de lading nieuw gevonden exoplaneten zouden er 550 rotsachtig kunnen zijn, zoals de aarde. Daarvan zijn er weer negen stuks die in de leefbare zone rondom hun ster zitten, de zone waar water in vloeibare vorm kan voorkomen. Die negen zie je in de afbeelding hieronder, oranje aangegeven.

Credit: NASA

Hier voor de liefhebbers het wetenschappelijk artikel over de bevestiging van de 1284 exoplaneten, verschenen in The Astrophysical Journal. Bron: NASA + Princeton.