Lawinestatistieken geven mogelijk een verklaring voor de mysterieuze Tabby’s ster

Tabby’s ster, links in infrarood (2MASS survey) en ultraviolet (GALEX). Credit: Univ. Illinois

Het verhaal van Tabby’s ster – ook wel bekend als KIC 846852 – kennen we: de door de Kepler ruimtetelescoop bestudeerde ster die zeer vreemde, onregelmatige veranderingen in zijn lichtcurve heeft, zowel op lange als op korte schaal, en die tot nu toe op geen enkele manier goed verklaard kunnen worden. Onderzoekers van de Universiteit van Illinois hebben nu een nieuwe suggestie gedaan om het gedrag van Tabby’s ster te verklaren en de basis voor hun model is gelegen in…. lawinestatistieken! Tabby’s ster, genoemd naar de sterrenkundige Tabetha S. Boyajian, is een ster van spectraaltype F, gelegen in het sterrenbeeld Zwaan op ongeveer 1275 lichtjaar afstand.

De lokatie van Tabby’s ster in Zwaan

In de lichtcurve van Tabby’s ster komen grote (tot wel 20%) en kleine dips voor. Het Illinois team keek met name naar de kleine dips in de lichtcurve en paste daarbij een wiskundig model toe dat ook wordt gebruikt bij statistieken van lawines. Tot nu toe werd er altijd van uit gegaan dat er iets is buiten de ster dat de variaties in de lichtcurve moet veroorzaken, wolken kometen of planetoïden, stofwolken, of zelfs intelligente aliens die een Dyson sfeer rondom de ster bouwen. Richars Weaver en zijn team denken meer aan intrinsieke veranderingen, veroorzaakt door de ster zelf.

De grote en kleine variaties in de lichtcurve van Tabby’s ster, waargenomen tussen 5 maart 2011 en 17 april 2013. Credit: Univ. Illinois

Bij lawines zijn er twee dingen die gemeten kunnen worden: de omvang en de duur. Bij de kortdurende variaties in de lichtcurve van Tabby’s ster heeft men daar ook naar gekeken. Er is een drempelwaarde bepaald, waarbij een daling van de lichtkracht onder die waarde vergelijkbaar is met ‘krakende ruis’, dat een voorbode is van een naderende lawine. De omvang van een kleine dip in de lichtcurve bij Tabby’s ster is de hoeveelheid straling die de ster geeft gedurende de tijd dat de lichtsterkte onder de drempelwaarde ligt, de duur is de lengte van de tijd onder die drempelwaarde. Statistische analyses van de omvang en duur van de kleine dips laten zien dat Tabby’s ster op weg lijkt te zijn naar een faseovergang, een nieuwe en nog onbekende fase in zijn evolutie als F-ster. Met een simpele machtsfunctie zouden de kleine dips te beschrijven zijn. Verder onderzoek moet uitwijzen hoe die volgende fase er precies uit gaat zien. Hier het vakartikel van Weaver et al, gepubliceerd op 19 december in the Physical Review Letters. Bron: Universiteit van Illinois.

Video: Cassini’s epische Grand Finale bij Saturnus

Credit: NASA

Het ruimtevaartuig Cassini van de NASA is bezig aan zijn Grand Finale, zijn laatste jaar bij de grote geringde gasreus Saturnus, waar hij al twaalf jaar bezig is aan onderzoek. In dat epische laatste jaar zal hij een serie duikvluchten maken langs en tussen de ringen door en vlakbij enkele manen bij Saturnus. De finale eindigt op 15 september 2017, als Cassini in de atmosfeer duikt – onderzoekend en fotograferend tot de laatste seconde – en dan een zeer succesvolle missie afsluit. Hieronder een video van NASA 360° over wat er allemaal gaat gebeuren gedurende die epische Grand Finale.

Bron: NASA.

De volledige Rosetta-missie samengevat in vier minuutjes

Nu de historische Rosetta-missie aan zijn einde is gekomen, heeft de ESA een vier minuten durende simulatiefilmpje gemaakt waarin de complete reis van de sonde rondom de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko in beeld wordt gebracht. Het filmpje begint op 31 juli 2014, toen Rosetta het einde van een tien jaar durende reis naderde. Op 6 augustus kwam de ruimtesonde tot op 100 km van de merkwaardig gevormde komeet, waarna Rosetta een reeks flyby’s gedaan heeft om een geschikte locatie zoeken voor de landing van de gedoemde Philae-lander.

Andere belangrijke momenten tijdens de Rosetta-missie zijn de manoeuvres die zijn uitgevoerd om Philae aan het oppervlak af te leveren, flyby’s die zijn uitgevoerd in februari en maart 2015 en natuurlijk correcties die in augustus 2015 zijn uitgevoerd om de ruimtesonde te beschermen tegen de verhoogde activiteit van de komeet.

Vanaf augustus 2016 heeft Rosetta een reeks elliptische omloopbanen voltooid, waarbij de ruimtesonde steeds dichterbij de komeet kwam. Uiteindelijk crashte de ruimtesonde op 30 september op de Ma’at regio aan de kop van de komeet, waarbij een einde kwam aan een historische missie. Bij het bekijken van de simulatie is het belangrijk om te beseffen dat het pad van Rosetta waarheidsgetrouw wordt weergeven, maar dat geldt niet voor de rotatie van de komeet! Veel kijkplezier 🙂

Astronoom en donkere materie-pionier Vera Rubin overleden

Vera Rubin – Credit: NASA

Vandaag (26 december 2016) is op 88-jarige leeftijd de astronoom Vera Rubin overleden – volgens haar zoon door een natuurlijke oorzaak. Wij kennen haar vooral door haar pionierswerk in de jaren zeventig van de vorige eeuw op het gebied van waarnemingen aan de galactische rotatiecurves. Samen met haar collega Kent Ford mat zij de snelheid van individuele sterren en waterstofgas in andere sterrenstelsels en daaruit kwam naar voren dat die rotatiecurves vlak zijn, dat wil zeggen dat de snelheid niet afneemt naarmate de afstand tot de kern van het stelsel toeneemt, maar gelijk blijft (zie ook de afbeelding hieronder).

De vlakke rotatiecurve van het sterrenstelsel M33. Credit: Wikipedia/Stefania.deluca

Uit deze waarnemingen trokken Rubin en Ford de conclusie dat er in de sterrenstelsels meer massa moest zijn, dan de massa van de zichtbare materie. De hoeveelheid onzichtbare, ‘donkere materie’, die verantwoordelijk was voor de vlakke rotatiecurves, moest meer dan tien keer de hoeveelheid gewone massa zijn. Met de dood van Rubin gaat een grote astronoom heen, iemand die voor haar pionierswerk een Nobelprijs voor de Natuurwetenschappen had verdiend. Bron: Wikipedia.

Belangrijke stap naar financiering röntgeninstrument voor ruimtetelescoop

Credits MPE Garching

De röntgencamera annex spectrograaf die SRON ontwikkelt voor ruimtetelescoop Athena, heeft dinsdagmiddag een plek gekregen op de Nationale Roadmap Grootschalige Wetenschappelijke Infrastructuur van NWO. Dit betekent dat het project is voorgeselecteerd als een van de projecten die mogelijk in aanmerking komen voor NWO-financiering voor grootschalige wetenschappelijke faciliteiten.

Door deze selectie mag SRON nu een aanvraag doen om de Nederlandse cruciale bijdrage aan de röntgentelescoop financieel veilig te stellen. Als dat lukt, krijgen Nederlandse astrofysici ook kostbare waarnemingstijd met Athena, de eerstvolgende grote röntgenmissie van de European Space Agency (ESA).

Ook voor de Nederlandse industrie zijn er belangen. Zo ontwikkelen cosine BV en Micronit bijvoorbeeld in samenspraak met SRON de uiterst scherpe röntgenlens voor deze missie.??ESA verkoos in 2014 – na een sterke competitie met andere voorstellen voor ruimtemissies – röntgentelescoop Athena tot haar tweede grote missie (L2) in het Cosmic Vision programma voor het Europese ruimteonderzoek.

Vanaf 2028 gaat Athena het hete en extreem energieke universum, dat zich in röntgenstraling beter laat bestuderen, tenminste vijf jaar lang waarnemen. De ruimtetelescoop gaat spectaculaire astrofysische fenomenen bestuderen bij zwarte gaten en neutronensterren. Bovendien zal Athena voor het eerst de precieze samenstelling in kaart brengen van de hete materie (meer dan 10 miljoen graden Celsius) in clusters van Melkwegstelsels.

Daarmee beantwoordt de ruimtetelescoop twee grote wetenschappelijke vragen: Hoe en waarom klontert gewone materie samen in clusters van Melkwegstelsels die wij tegenwoordig kunnen waarnemen? En hoe groeien zwarte gaten en beïnvloeden zij hun omgeving?

SRON is een van de leidende instituten voor de ontwikkeling van de X-ray Integral Field Unit (X-IFU) voor Athena. X-IFU wordt een camera annex spectrograaf die gekoeld wordt tot minder dan een graad Kelvin (nog kouder dan 272 graden Celsius onder nul). De spectrograaf levert een kleurspectrum voor elke pixel in het verkregen beeld. Dat legt de eigenschappen bloot van gas van maar liefst 10 miljoen graden Kelvin. Precieze energiebepalingen van röntgenlicht door Athena geven informatie prijs over de hoeveelheden en de beweging van gassen die bij zwarte gaten de ruimte in worden geblazen.

De totale investering voor de Athena missie is in totaal bijna 2 miljard Euro. De beoogde totale Nederlandse bijdrage is 50 miljoen Euro, waarvan een belangrijk deel door SRON gedragen wordt. Een aanzienlijke bijdrage vanuit de roadmap is noodzakelijk, wil Nederland een leidende rol spelen in de realisatie en het latere wetenschappelijke gebruik van de telescoop. Daarnaast speelt de Nederlandse industrie ook een grote rol bij de ontwikkeling, en zal ESA aanzienlijk in de Nederlandse kennisindustrie investeren voor de realisatie van de spiegel van deze missie.

Bron: SRON

Iedereen fijne feestdagen toegewenst!

Credit: Davide De Martin.

Alle lezers en auteurs van de Astroblogs: fijne feestdagen allemaal! En hoe kan ik dat mooier verbeelden dan met een foto van de Christmas Tree Cluster, een groepje sterren ingebed in een wolk van geïoniseerd waterstofgas, de Cone Nebulae. Dit prachtige kosmische tafereeltje staat op 2500 lichtjaar van ons vandaan in het sterrenbeeld Monoceros (de eenhoorn). De stercluster en de gasnevel worden samen NGC 2264 genoemd. Oh ja, voordat je straks aan de dis gaat: niet vergeten mee te doen aan de Astro To-25 van 2016, als je dat nog niet gedaan hebt. Niet hohoho, maar huphuphup. 😀

Hoera, vanavond om 23.00 uur is de tijdsvereffening nul

Credit: PetitRobert – Wikipedia

Vanavond klokslag 23.00 uur Nederlandse tijd – tijdens Kerstavond dus – is de tijdsvereffening (Engels: equation of time) precies nul. De tijdsvereffening is het verschil tussen de plaatselijke middelbare tijd en de ware zonnetijd [1]De zonnetijd is de plaatselijke tijd gemeten met een zonnewijzer. Twaalf uur ’s middags wordt gedefinieerd als het moment waarop de zon de plaatselijke meridiaan passeert. De zon staat dan in … Continue reading. Soms loopt de plaatselijke middelbare tijd voor op de zonnewijzer (maximaal 14 minuten) en soms loopt hij achter (maximaal 16,5 minuut). Je ziet de waarde van de tijdsvereffening gedurende het jaar in de afbeelding hierboven. Met de gekleurde stippellijnen zie je de variatie in de twee oorzaken van de tijdsvereffening, de bijdragen van de elliptische aardbaan en de helling van de aardas.

  • de elliptische aardbaan: de baan van de aarde is licht elliptisch en dat heeft gevolgen voor de hoeksnelheid, vanwege de tweede wet van Kepler. Begin januari staat de aarde het dichtst bij de zon en is de hoeksnelheid het grootst. Dit verlengt de zonnedag. De aarde moet namelijk verder om zijn as draaien om de zon weer recht voor zich te krijgen. Begin juli is de aarde het verst van de zon verwijderd en de hoeksnelheid laag, wat de zonnedag verkort.
  • de helling van de aardas: Aan het begin van de zomer en de winter is de aardas naar de zon toe gekanteld. De baanbeweging van de zon is vrijwel van oost naar west gericht. Het duurt relatief lang voordat de aardrotatie deze beweging inhaalt. Dit verlengt de zonnedag. Bij het begin van de lente en de herfst staat de aardas scheef voor de zon. De baanbeweging is nu niet geheel in de oost-west richting en wordt sneller ingelopen door de draaiing van de aarde om zijn as. Dit verkort de zonnedag.

Je ziet in de grafiek bovenaan dat de tijdsvereffening vier keer nul is in een jaar. Eerdere momenten in 2016 waren op 15 april, 12 juni en 31 augustus. Bron: Wikipedia, Sterrengids 2016 blz. 159 en deze tweet.

References[+]

References
1 De zonnetijd is de plaatselijke tijd gemeten met een zonnewijzer. Twaalf uur ’s middags wordt gedefinieerd als het moment waarop de zon de plaatselijke meridiaan passeert. De zon staat dan in het zuiden (of noorden). De tijd tussen twee opeenvolgende passages is een zonnedag. De lengte van een zonnedag varieert echter in de loop van het jaar, waardoor de zonnetijd ongelijkmatig is. Ten opzichte van de klok verschilt het moment waarop de zon de meridiaan passeert van dag tot dag. De middelbare tijd is over een jaar gemiddeld gelijk aan de zonnetijd, maar elk etmaal duurt precies 24 uur. Dankzij de vereffening van de variatie van de zonnetijd kan de middelbare tijd worden weergegeven door gelijkmatig lopende uurwerken.

Proxima Centauri hoort inderdaad bij Alpha Centauri

De heldere dubbelster Alpha Centauri en in de rode cirkel de zwakkere Proxima Centauri. Credit:P. Kervella (CNRS/U. of Chile/Observatoire de Paris/LESIA), ESO/Digitized Sky Survey 2, D. De Martin/M. Zamani

De rode dwergster Proxima Centauri, met een afstand van 4,25 lichtjaar na de zon de meest nabije ster van de aarde, blijkt inderdaad te horen bij de dubbelster Alpha Centauri. Van Alpha Centauri, de helderste ster van het zuidelijke sterrenbeeld Centaurus, weet men al eeuwen dat die eigenlijk dubbel is, Alpha Centauri A en B, die in 80 jaren om een gemeenschappelijk zwaartepunt draaien. Proxima Centauri is veel zwakker, die werd pas in 1915 met een telescoop ontdekt. Hij staat op een kwart lichtjaar afstand van Alpha Centauri A en B, die zelf op 4,37 lichtjaar afstand van ons staan. Men had wel het vermoeden dat Proxima Centauri gravitationeel gebonden is aan Alpha Centauri, maar zekerheid was er niet. Het kon ook zijn dat Proxima Centauri gewoon langs de dubbelster vliegt en niet gebonden is.

Een vergelijking van de grootte van zon, Alpha en proxima Centauri. CREDIT: WIKIPEDIA

Onderzoek met het HARPS-instrument van de 3,6-meter telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht van La Silla in Chili heeft nu laten zien dat Proxima Centauri inderdaad hoort bij Alpha Centauri, dat wil zeggen dat ‘ie gravitationeel gebonden is. Met HARPS kon men namelijk de beweging van Proxima Centauri ten opzichte van Alpha Centauri meten, een snelheid van 309 ± 55 meter per seconde. Dat is lager dan de ontsnappingssnelheid van Alpha Centauri, die bij ongeveer 545 ± 11 meter per seconde ligt. Proxima Centauri doet er ongeveer 550.000 (!) jaar over om één keer rondom Alpha Centauri te draaien. Hieronder een afbeelding waarop je ziet waar ‘ie staat op welk moment (waarden in jaren vanaf nu x 1000).

Credit: P. Kervella (CNRS/U. of Chile/Observatoire de Paris/LESIA), ESO/Digitized Sky Survey 2, D. De Martin/M. Zamani

Hier het vakartikel over de waarnemingen aan Proxima Centauri, te verschijnen in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics. Eerder dit jaar werd overigens bekend dat er om Proxima Centauri een aardachtige planeet cirkelt, Proxima Centauri b. Die blijkt nu dus deel uit te maken van een drievoudig stersysteem. Bron: NCCR + Koberlein.

sneller dan het licht…

Faster than light Santa

kan dat?? Welnu….dezen dappren kerstman heeft vanavond bewezen dat dat wel echt kan. Ja….ja….Aanschouwt deze hypersportieve Kerstman die hedenavond alle natuurwetten aan zijn laars heeft weten te lappen…..Newton, Einstein, Hawking, verlinde…….zeg maar dag met je handje en inleveren die Nobelprijs….want deze kerstman heeft zo-even waarlijk Universele geschiedenis geschreven door tijdens de 2016 editie van de Dordtse Santa run de pakweg 2,5 kilometer in slechts 0,00000625 seconde af te leggen…….althans zo snel leek deze zeer roodverschoven kerstman wel te gaan met zijn ozo soepele elegante ariedynamische tred en zijn voetenwerk waar ene M. Ali nog een puntje aan kan zuigen!!

Ok, toegegeven, het heeft even niet echt veel met sterrenkunde te maken,  maar uw nedrige zeer onsportieve (pak toch de auto, mafkees!) scribent heeft net “de ster van de Dordrecht” waargenomen en aangemoedigd….en wel in de vorm van ons aller Astroblogs-hopman Arie,  opgedoft in totaal geflipt kerstman-kostuum,   tijdens zijn 2,5 kilometer lange (korte… voor iemand die zich net heeft ingeschreven voor de halve marathon van Rotterdam..nota bene!!) liefdadigheids-sprint door de binnenstad van dit kleine lieflijke dorpje aan de oude Maas…..enne….dat vond ik toch wel een klein loofblogje waard!!

Cassini brengt Saturnus’ maantje Pandora haarscherp in beeld

Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Het ruimtevaartuig Cassini is momenteel bezig aan z’n Grand Finale, de laatste periode van zijn in juli 2004 gestarte missie, die moet eindigen in een diepe plons in de atmosfeer van Saturnus op 15 september 2017. Tijdens die Grand Finale voert Cassini talloze scheervluchten uit vlak langs Saturnus, z’n ringen en manen. Op 18 december j.l. voerde Cassini zijn derde scheervlucht uit langs de ringen van Saturnus en daarbij wist hij de 84 km kleine maan Pandora te fotograferen, de pokdalige, aardappelvormige maan die in 1980 door de Voyager 1 sonde werd ontdekt en die lange tijd ten onrechte werd gezien als een ‘herdermaantje’ dat de binnenste F-ring in stand hield. Die 18e december vloog Cassini op slechts 40.500 km langs Pandora en fotografeerde hij ‘m met een resolutie van maar liefst 240 meter per pixel – hierboven het resultaat. Vergelijk ‘m eens met een foto gemaakt door de Voyager 2, ergens in augustus 1981, gemaakt op 52.000 km afstand:

Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Yep, zelfde grote krater die herkenbaar is, gelegen op het westelijk ‘halfrond’ van Pandora en zo’n 30 km in doorsnede, alleen stukken minder scherp. Op basis van alle gemaakte foto’s van Pandora op 18 december wist men bij de NASA ook een animatie te maken, welke je in de tweet hieronder ziet.

Bron: NASA.