De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) heeft aan vier pas gepromoveerde astronomen een Veni-beurs van maximaal 250.000 euro toegekend. Met een Veni-financiering van NWO kunnen de veelbelovende jonge wetenschappers gedurende drie jaar hun eigen idee
Credit & Copyright: Hugo Armando Rua Gutierrez [/caption
Wat komt daar boven die heuvel op? Een melkwegstelsel. Omdat ze nooit zelf een melkwegstelsel hadden gezien, maakten drie vrienden van een ijverige astrofotograaf voor het eerst kennis met een boeiende nachthemel, waarin niet alleen de band van ons Melkwegstelsel zichtbaar was, maar ook de naaste buur van De Melkweg
Voorstelling van Hitomi, de Japanse röntgensatellietCredit: JAXA
Röntgenwaarnemingen hebben onthuld dat het superhete gas in het Perseus-cluster in feite een heel vreedzame omgeving is. Deze verrassende ontdekking kwam voort uit de eerste en enige wetenschappelijke waarnemingen van de opgegeven Japanse ruimtetelescoop Hitomi. Clusters van sterrenstelsels zijn de grootste door de zwaartekracht bijeengehouden structuren in het universum. Ze strekken zich uit over 6-30 miljoen lichtjaar en bestaan uit honderden tot duizenden sterrenstelsels. De stelsels zijn ingebed in een heet gas (1-10 miljoen graden Celsius). Hitomi – een ruimtetelescoop van de Japanse, Amerikaanse en Europese ruimtevaartorganisaties, uitgerust met behoorlijk wat technologie van SRON – is ontwikkeld om uiterst nauwkeurige röntgenspectra te maken, waarin fijne details te zien zijn. Zo kunnen sterrenkundigen informatie verkrijgen over de extreme temperatuur, chemische samenstelling en natuurkundige eigenschappen van astronomische objecten in het nabije en verre heelal.Na de succesvolle lancering in februari 2016 verloor de satelliet, waarvan de wetenschappelijke instrumenten prima werkten, echter onverwacht contact met de aarde. Als gevolg van een fout in het standregelsysteem begon Hitomi om zijn as te tollen, waarbij de ruimtetelescoop zijn zonnepanelen kwijt raakte. De ruimtetelescoop verloor daarmee het vermogen om zijn accu’s op te laden.
De Perseus cluster, gefotografeerd met Chandra. NASA/CXC/IoA/A.Fabian et al
Eigenschappen van het superhete gas Een van de doelen van Hitomi was de eigenschappen te bepalen van het superhete gas dat te vinden is in de ruimte tussen de sterrenstelsel in clusters. Het Perseus-cluster is zo’n cluster, bestaand uit duizenden sterrenstelsels. Uit eerdere röntgenwaarnemingen was al bekend dat zich in het hete gas lussen, bellen en rimpelingen bevinden (zie illustratie).In het centrum van het cluster bevindt zich een actief sterrenstelsel met een superzwaar zwart gat. Als gevolg van zijn ‘relativistische jets’, stromen van hoog-energetische deeltjes die zich met bijna de lichtsnelheid langs een loodrechte as van het zwarte gat af bewegen, heeft dit zwarte gat miljoenen jaren lang het omringende hete gas vormgegeven. Hierdoor zijn gigantische ‘bellen’ ontstaan die vele malen groter zijn dan het centrale sterrenstelsel zelf.”We hadden verwacht dat we met de hoge-resolutie spectroscopie van de temperatuurgevoelige detector (een calorimeter, red) van Hitomi turbulent gas zouden vinden,” zegt SRON-onderzoeker Jelle de Plaa, co-auteur van het Nature-artikel en lid van het wetenschappelijke team van Hitomi. “Maar tot onze verrassing laten de gegevens overduidelijk zien dat het gaat om gas dat zich in een rustige, vreedzame toestand bevindt, en dat zich over een gebied van 100-200 lichtjaar uitstrekt.“Deze onverwachte ontdekking suggereert dat – hoewel het medium vaak moet worden verstoord door de activiteit van het centrale zwarte gat, rondklotsend gas en grootschalige gastransporten – grootschalige turbulentie niet zo makkelijk ontstaat. De turbulentie die wel ontstaat zal dan ook vrij snel wegebben.
Beeld van de kosmos“Dit eerste resultaat heeft belangrijke implicaties voor ons beeld van de kosmos,” zegt SRON-onderzoeker Elisa Costantini, ook co-auteur en lid van het wetenschappelijke team van Hitomi. “Kosmologen kunnen er nu op vertrouwen dat clusters van sterrenstelsel, die van grote afstand kunnen worden waargenomen, als ijkpunten kunnen worden gebruikt in kosmologische modellen. Deze modellen leunen op de geschatte massa van een cluster, die alleen kan worden gemeten als het gas niet erg turbulent is.“Het Hitomi-spectrum van het Perseus-cluster is ook op andere fronten spectaculair. Het biedt een nieuwe kijk op de dynamiek van het gas en laat ook de emissielijnen van zeldzame chemische elementen zien, belangrijk voor het bestuderen van het ontstaan van elementen in het universum. Bovendien stelt de rijkdom aan emissielijnen astrofysici in staat om de eigenschappen te bestuderen van het gas in gebieden met extreme temperature.Opvolger Door de goede eerste wetenschappelijke resultaten, worden nu al ideeën geopperd voor een opvolger van Hitomi. De opvolger kan binnen vijf jaar worden gelanceerd. De eerstvolgende geplande röntgenmissie die vergelijkbare waarnemingen kan doen is de Athena-missie (ESA), met een geplande lancering in 2028. Deze missie maakt gebruikt van Nederlandse technologie voor zijn detectoren en optisch systeem. Sterrenkundigen vinden de periode tussen Hitomi en Athena, wachtend op nieuwe doorbraken in de hoge-energieastrofysica, te lang.Bron: SRON.
De Melkweg en het Schijnsel van De Maan
Credit & Copyright: Babak Tafreshi (TWAN).
Een afnemende maansikkel, het vroege ochtendgloren, en de stadsverlichting van Al Hamra aan de horizon konden de centrale delen van De Melkweg niet overstralen in dit hemellandschap vanaf de Aarde. Het droomachtige tafereel, dat werd vastgelegd in een enkele belichting, ziet uit richting het zuiden over een grote canyon vanaf Djabal Sjams (Berg van de Zon), de hoogste berg van Oman op het Arabische schiereiland. Mist, het schijnsel van de Maan, en schaduwen spelen over de steile wanden van de kloof. De donkere scheidingen langs de zwaklichtende band van De Melkweg worden veroorzaakt door kosmische stofwolken in ons Melkwegstelsel. Op afstanden van typisch honderden lichtjaren verduisteren deze het licht van verderweg staande sterren langs het Galactische middenvlak, dat we vanuit het gezichtspunt van ons Zonnestelsel van opzij bezien. bron: Bron: APOD 23 april 2016.
Credit: NASA/JHUAPL.
NASA heeft een ambitieuze zonnemissie definitief goedgekeurd. Dat betekent dat het betrokken team van wetenschappers en ingenieurs kan beginnen met de bouw van de zogenaamde Solar Probe Plus missie, die in 2018 gelanceerd zal moeten worden. Na de lancering zal de zonnesonde zeven keer langs Venus vliegen om zijn baan te veranderen en in totaal 24 rondjes rond de zon draaien. De laatste drie rondjes zullen de ruimtesonde op een kortere afstand tot de zon brengen dan welke missie dan ook: slechts 3 miljoen kilometer! Dat betekent dat de Solar Probe Plus binnen de corona van onze moederster zal komen en hier zeer gedetailleerde metingen kan verrichten. Zo hopen onderzoekers meer te weten te komen over die corona, de mysterieuze en ultrahete “dampkring” van de zon. De ruimtesonde zal instrumenten aan boord hebben om het magnetische veld te bestuderen en metingen te verrichten aan plasma en energierijke deeltjes. Zo hoopt men een mysterie te ontrafelen dat al 60 jaar de gemoederen bezighoudt: hoe ontstaat de zonnewind precies, de constante stroom of “wind” van geladen deeltjes die voortdurend vanuit de corona de ruimte ingeslingerd wordt? Een beter begrip van de zonnewind zal leiden tot betere voorspellingen van het ‘ruimteweer’ en dat is heel belangrijk voor de bemande ruimtevaart, zeker in het kader van de bemande Marsmissies die in de jaren ’20 zullen gaan plaatsvinden. Overigens zal de Solar Probe Plus maar liefst 500 keer meer straling ontvangen dan ruimtesondes in de buurt van de aarde. Vandaar dat de ruimtesonde zal worden uitgerust met een 11 centimeter dik schild van koolstofcomposiet. Dat schild moet de meetinstrumenten van de sonde op kamertemperatuur houden. Bron: Johns Hopkins University APL.
Artistieke impressie van een Warme Jupiter met begeleidende planeten. Credit: MPIA graphics department.
Astronomen zijn een hoop te weten gekomen over een klasse van exoplaneten die Warme Jupiters genoemd worden. Dit zijn Jupiterachtige gasplaneten die rondom de moederster bewegen in een vergelijkbare omloopbaan als Venus en de aarde in het zonnestelsel. Dit soort planeten zijn dus warm in vergelijking met de gasplaneten in ons zonnestelsel, maar koel in vergelijking met de Hete Jupiters die meestal dichterbij de moederster staan dan Mercurius in ons zonnestelsel. Hoe ontstaan die Warme Jupiters eigenlijk? Volgens de standaardtheorie ontstaan ze op grotere afstand tot hun moederster en migreren ze daarna naar binnen als gevolg van interacties met het restant van de planeetvormende schijf. Bij dat proces zullen planeten die “in de weg” liggen verstoord raken en uit het planetenstelsel gekieperd worden. In dat geval zouden in stelsels met een Warme Jupiter weinig andere planeten gevonden moeten worden. Onderzoek met de Kepler-ruimtetelescoop heeft dat nu weerlegd: in een flink deel van de gevallen maken Warme Jupiters deel uit van een stelsel met één of meer rotsplaneten. Dat betekent dat geen migratie moet hebben plaatsgevonden en dat de Warme Jupiter in kwestie gewoon “ter plekke” geboren is. De conclusie luidt dan ook dat een Warme Jupiter op twee manieren kan zijn ontstaan. Zijn er rotsplaneten aanwezig? Dan is de Warme Jupiter op zijn huidige positie ontstaan. Zijn er géén rotsplaneten aanwezig? Dan is de Warme Jupiter naar zijn huidige positie gemigreerd.
impressie van de van de ringen rond Chariklo. Credit: ESO/L. Calçada/Nick Risinger
Uit onderzoek is gebleken dat een speciale klasse van planetoïden met een ringenstelsel prima in staat zijn om die ringen vast te houden, ondanks het gravitationele getouwtrek van de reuzenplaneten in het zonnestelsel. Deze speciale klasse van planetoïden zijn de zogenaamde Centauren: ijzige hemellichamen die het zonnestelsel tussen Jupiter en Neptunus hun thuis noemen. In 2014 werd een heus ringenstelsel aangetroffen bij een grote Centaur genaamd Chariklo, die in een excentrische omloopbaan tussen Saturnus en Uranus beweegt. Dat is opvallend, aangezien Centauren bekend staan om hun voortdurende interactie met de gasplaneten, waarbij de omloopbanen van de Centauren heel plotseling kunnen veranderen. Onder dergelijke instabiele omstandigheden zouden Centauren hun ringen snel moeten verliezen. Uit een computermodel blijkt echter het tegenovergestelde. Bij het computermodel heeft men 729 Centauren met ringen gesimuleerd en deze blootgesteld aan de zwaartekracht van allevier de gasplaneten, over een periode van 100 miljoen jaar. Wat blijkt nou? In slechts drie procent van de gevallen werd het ringenstelsel weggerukt van de Centaur! Dat betekent dat als een Centaur eenmaal een ringenstelsel heeft, hij deze vermoedelijk zal kunnen vasthouden. Maar hoe ontstaan dergelijke ringen eigenlijk? Vermoedelijk gaat het om stofdeeltjes die zijn ingevangen vanuit het zonnestelsel. Het is ook mogelijk dat een Centaur zijn eigen ringen creëert door zijn komeetachtige uitgassingen vanuit het oppervlak te “vangen” – Centauren staan er immers om bekend komeetachtig gedrag te kunnen vertonen.Het volledige onderzoeksartikel kan hier ingezien worden. Bron: New Scientist‘
Geplaatst in exoplaneten, Nieuws
|
Getagged bliksem, onweer
|
1 reactie
Credit: Daniel Eisenstein and SDSS-III Wat dacht je hiervan? Deze gigantische driedimensionale kaart van de verspreiding van meer dan een miljoen sterrenstelsels is de grootste in zijn soort. De kaart heeft astronomen in staat gesteld om de meest precieze metingen ooit te verrichten van donkere energie, de mysterieuze kracht die het heelal steeds sneller doet uitdijen. Het gaat in totaal om zo’n 1.2 miljoen sterrenstelsels die samen zo’n 650 miljard kubieke lichtjaar vullen. Bij het produceren van de kaart zijn honderden wetenschappers betrokken geweest, terwijl het geheel is gebaseerd op gegevens van de Sloan Digital Sky Survey III. Men heeft vervolgens gebruik gemaakt van een systeem dat Boss wordt genoemd (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey), waarbij de expansiesnelheid van het heelal gemeten wordt door te kijken naar dichtheidsgolven die door het heelal bewegen. Deze golven worden beschouwd als een soort van geluidsgolven en veroorzaken een “akoestische voetafdruk”. Door de kosmische achtergrondstraling te bestuderen, de nagloed van de oerknal, zijn de wetenschappers in staat gesteld te zien hoe deze dichtheidsgolven het universum gevormd hebben. Wat vooral opviel is de sterke connectie tussen de akoestische vingerafdrukken in de kosmische achtergrondstraling (400.000 jaar na de oerknal) en de clustering van sterrenstelsels zo’n zeven tot twaalf miljard jaar later. Bron: New Scientist Maanhalo boven De Atacamawoestijn Als gevolg van de sterke El NiAstronomen brengen recordaantal sterrenstelsels in kaart
Zomergalerij: Een maanhalo boven De Atacamawoestijn
Credit & Copyright: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN)
