Hubble ziet aanwijzigingen voor aanwezigheid water op TRAPPIST-1 planeten

Impressie van het TRAPPIST-1 systeem. Credit: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org

Met de ESA-NASA Hubble ruimtetelescoop hebben sterrenkundigen aanwijzingen gevonden dat er op een deel van de zeven planeten die om de ster TRAPPIST-1 draaien, mogelijk water aanwezig is. Op 22 februari dit jaar werd de ontdekking van die planeten bekendgemaakt, die allemaal aardachtig zijn en die op slechts 40 lichtjaar afstand staan, draaiend om een ultrakoele, rode dwergster. De planeten waar de aanwijzingen voor de aanwezigheid van water zijn gevonden zijn TRAPPIST-1e, -f, -g en -h, waarvan de eerste drie ook gelegen zijn in de leefbare zone, de zone rondom TRAPPIST-1 waar water vloeibaar kan zijn.

Alle zeven exoplaneten om TRAPPIST-1 op een rijtje. Credit:NASA/R. Hurt/T. Pyle

Een internationaal team sterrenkundigen onder leiding van Vincent Bourrier (Observatoire de l’Université de Genève) keek met de Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) van Hubble naar ultraviolette straling van het TRAPPIST-1 systeem. UV-straling is een indicator voor de mate van afbraak van water in waterstof en zuurstof. Uit de waarnemingen kwam naar voren dat TRAPPIST-1b en c al hun water moeten hebben verloren door de intense UV-straling van de ster, waarbij ze afgelopen 8 miljard jaar wellicht 20 keer de hoeveelheid water in de oceanen op aarde moeten hebben verloren – de waterstof en zuurstofmoleculen verdwenen de ruimte in. Ze hadden in het verleden dus vermoedelijk wel water, maar dat is verdwenen. Bij TRAPPIST-1e, -f, -g en -h was dat waterverlies veel minder, dus die moeten nog water hebben overgehouden, zo denken de sterrenkundigen – hier hun vakartikel erover.

Bron: Hubble.

Proxima Centauri zal niet lang de dichtstbijzijnde ster blijven

Comet Lovejoy (C/2014 Q2). Credit: TRAPPIST/E. Jehin/ESO

Sterren die ons zonnestelsel passeren kunnen met hun zwaartekracht kometen uit de verre Oortwolk verstoren en deze richting de binnenplaneten duwen. Dat betekent dat dergelijke passages van sterren kunnen resulteren in een kosmische inslag op aarde. Het is daarom belangrijk om te weten hoe vaak zoiets kan voorkomen. Wetenschappers hebben nu gebruik gemaakt van gegevens van de Gaia-satelliet om te berekenen hoevaak sterren ons zonnestelsel op korte afstand passeren. Het blijkt dat binnen een miljoen jaar circa 500 sterren binnen 5 parsecs van de zon komen (16.3 lichtjaar) en circa 20 sterren binnen één parsec (3.26 lichtjaar). Dat betekent dat ruim 20 sterren per één miljoen jaar in staat zijn om kometen uit de Oortwolk te duwen en richting de zon te schieten. Gelukkig wordt de aarde vaak gemist – onze planeet wordt niet vaker dan eens per één miljoen jaar geraakt door een komeet. Dit alles betekent wel dat Proxima Centauri, momenteel de dichtstbijzijnde ster vanaf de zon, niet lang van zijn titel kan genieten. Binnen een miljoen jaar (een oogwenk op kosmische schaal) zullen meerdere sterren op kortere afstand komen 🙂

Het volledige vak-artikel over het onderzoek kan hier ingezien worden.

Bron: Max Planck Instituut

Vijftien nieuwe radioflitsen maken dit fenomeen extra mysterieus

Credit: Swinburne Astronomy Productions.

Tot de meest mysterieuze gebeurtenissen in het universum behoren de zogenaamde snelle radioflitsen – krachtige radiosignalen die afkomstig zijn uit het verre universum en die slechts enkele milliseconden duren voordat ze weer verdwijnen. De herkomst van deze radiosignalen is niet bekend en sterrenkundigen hebben allerlei verklaringen verzonnen, van zwarte gaten tot aliens.

Slechts enkele tientallen radioflitsen zijn ooit waargenomen. Dat komt doordat een radiotelescoop per sessie slechts een klein gedeelte van de sterrenhemel kan bekijken, in combinatie met het feit dat snelle radioflitsen heel kort duren. Slechts één snelle radioflits blijkt zichzelf steeds te herhalen: FRB 121102, die zich bevindt in een dwergstelsel op een afstand van 3 miljard lichtjaar.

Nu hebben de onderzoekers van het Breakthrough Listen initiatief ruim 100 miljoen dollar uitgetrokken om te zoeken naar tekenen van buitenaards leven in het universum. In het kader van deze speurtocht heeft men FRB 121102 in de gaten gehouden en ruim 15 nieuwe flitsen gedetecteerd. Deze nieuwe radioflitsen hebben een veel hogere golflengte dan alle andere waargenomen flitsen.

Wat dit precies betekent is niet bekend, maar wetenschappers hopen dat het kan helpen een sluitende verklaring te vinden voor deze gebeurtenissen. Worden snelle radioflitsen geproduceerd door buitenaardse beschavingen? De tijd zal het leren, maar ik zou mijn geld er niet op inzetten 😉

Bron: New Scientist

ALMA vindt enorme verborgen reservoirs van turbulent gas in verre sterrenstels

Artistieke weergave van het gas dat verre stervormende sterrenstelsels voedt. Credit:ESO/L. Benassi

Wetenschappers hebben met behulp van ALMA turbulente reservoirs van koud gas gedetecteerd rond verre, snelgroeiende sterrenstelsels. Ze deden dat door voor het eerst te kijken naar het molecuul CH+. Via CH+ moleculen kunnen onderzoekers volgen hoe het kan dat sterrenstelsels langer dan gedacht snel sterren vormen. Het is een nieuwe methode om een belangrijk tijdperk in de stervormingsgeschiedenis van het heelal beter te bestuderen. De resultaten van het onderzoek verschijnen in het vaktijdschrift Nature.

Een team onder leiding van Edith Falgarone (Ecole Normale Supérieure en Observatoire de Paris, Frankrijk) gebruikte de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) om de aanwezigheid van CH+ op te sporen in verre, snelgroeiende sterrenstelsels. In vijf van de zes bestudeerde starburststerrenstelsels vonden de onderzoekers signalen van CH+, ook in de Kosmische Wimper (Cosmic Eyelash (eso1012). Het onderzoek leert astronomen beter hoe sterrenstelsels groeien en hoe de omgeving van een sterrenstelsel ervoor zorgt dat de stervorming aan de gang blijft.

CH+ is een speciaal molecuul. Het heeft veel energie nodig om te ontstaan en het reageert snel. Dat betekent dat het molecuul kort leeft en dat het maar korte afstanden aflegt. Als we het spoor van CH+ volgen, dan kunnen we zien hoe energie door sterrenstelsels en hun omgeving stroomt,” zegt Martin Zwaan, sterrenkundige bij ESO en onderzoeker in het team.

ALMA’s blik op de Kosmische Wimper. Credit:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/E. Falgarone et al.

Hoe CH+ een spoor van energie kan achterlaten, wordt duidelijk door het te vergelijken met een varende zeilboot in een tropische oceaan tijdens een donkere nacht. Bij de juiste omstandigheden licht fluorescerend plankton op rond de boot. De wervelingen die de boot veroorzaakt, zorgen ervoor dat het plankton licht uitstraalt. Daardoor verklapt het plankton als het ware dat er turbulente gebieden zijn in het water. Zo is het ook met CH+. Het vormt zich alleen in gebieden waar snel turbulent gas aanwezig is. Via CH+ kan een spoor van energie worden gevolgd.

De waargenomen CH+ onthult dichte schokgolven die ontstaan in hete, snelle galactische winden in het binnenste van de stervormingsgebieden. Deze winden stromen door het sterrenstelsel en duwen materiaal naar buiten. Maar hun turbulente bewegingen zijn zo grillig dat een deel van het materiaal weer ingevangen kan worden door de zwaartekracht van het sterrenstelsel. Het ingevangen materiaal vormt enorme, woest stromende voorraden van koel gas met een lage dichtheid. De reservoirs strekken zich meer dan 30.000 lichtjaar buiten de stervormingsregio uit. 

Dankzij CH+ leren we dat energie wordt opgeslagen in enorme stormen ter grootte van een heel sterrenstelsel,” zegt Falgarone, de eerste auteur van de nieuwe publicatie. “Onze resultaten dagen de huidige theorie van de evolutie van sterrenstelsels uit. Het lijkt erop dat de turbulentie in de reservoirs er via de galactische winden juist voor zorgt dat de stervorming langer doorgaat in plaats van dat ze de stervorming uitdooft.”

Het team stelde vast dat de sterrenwinden op zichzelf niet genoeg zijn om de gasreservoirs bij te vullen. Het lijkt erop dat het samensmelten van sterrenstelsels of het opnemen van verborgen gasstromen, zoals de huidige theorie voorspelt, ook belangrijk is.

Deze ontdekking zorgt voor een grote stap voorwaarts in ons begrip over hoe de instroom van materiaal wordt gereguleerd in de meest intense stervormende sterrenstelsels,” zegt ESO’s wetenschappelijk directeur, Rob Ivison, co-auteur van de publicatie. “Het laat zien wat we kunnen bereiken als wetenschappers van diverse vakgebieden een van ’s werelds sterkste telescopen gebruiken.” Bron: ESO.

Hebben zwarte gaten het heelal doorzichtig gemaakt?

Credit: NAOJ/ NOAO.

Enige tijd na de oerknal was het universum voldoende afgekoeld om het ontstaan van atomen mogelijk te maken – vooral waterstofatomen, die als een soort deken fungeren voor licht. Dat betekent dat het heelal donker werd, gevuld met uitgestrekte wolken van neutraal waterstofgas, waar licht heel moeilijk doorheen kan komen.

Uiteindelijk ontstonden in deze soep de eerste sterren en sterrenstelsels. Met hun heftige UV-straling werden de gaswolken verhit en raakte het waterstofgas geïoniseerd. Hierbij werden de atoomkernen gescheiden van de elektronen, waarbij een plasma is ontstaan, oftewel een elektrisch geladen gas. Deze situatie duurt tot op de dag van vandaag en zorgt ervoor dat het licht zonder problemen door het gehele universum kan reizen.

Maar hoe is het proces van her-ionisatie precies op gang gekomen? We weten dat hierbij UV-straling noodzakelijk is. In het jonge universum stikte het van de hete, jonge sterren die allemaal flink veel UV-straling geproduceerd moeten hebben. Maar hoe kan deze UV-straling aan een sterrenstelsel ontsnappen en de intergalactische ruimte ioniseren? Wellicht dat zwarte gaten hierbij van belang zijn.

Uit onderzoek is gebleken dat zwarte gaten met hun omvangrijke straalstromen van materiaal wellicht de weg vrijmaken voor UV-straling. Kijk, zwarte gaten hebben natuurlijk de neiging om van alles te verorberen, maar in sommige gevallen is dusdanig veel materiaal voorhanden, dat het zwarte gat het niet allemaal kan verstouwen. Een deel van het materiaal wordt dan aan de polen van het zwarte gat weer weggeschoten in de vorm van jets of straalstromen.

Bij in ieder geval één “nabij” sterrenstelsel heeft men waargenomen dat deze straalstromen als een soort tunnels fungeren voor UV-straling, een route waarbij deze straling aan het sterrenstelsel kan ontsnappen. Wellicht dat in het jonge universum dit bij veel sterrenstelsels het geval is geweest. Dat zou betekenen dat de invloed van zwarte gaten op de herionisatie van het heelal niet mag worden onderschat.

Bron: University of Iowa

De overvloedige hoeveelheid regenval van Harvey rondom Houston vanuit de ruimte in beeld gebracht

Credit: NASA Earth Observatory image by Joshua Stevens, using IMERG data provided courtesy of the Global Precipitation Mission (GPM) Science Team’s Precipitation Processing System (PPS).

Dat de orkaan Harvey, inmiddels afgezwakt tot een tropische storm, grote hoeveelheden regen in Houston en omgeving met zich mee brengt kunnen we dagelijks in het nieuws zien. Grote delen van de miljoenenstad staan onder water en het niveau stijgt nog altijd. Vanuit de ruimte is de overvloedige hoeveelheid regenval door de NASA in beeld gebracht en wel door de Global Precipitation Measurement (GPM) missie, een satelliet die de regenval kan waarnemen en die door zeven landen in gebruik is genomen. De schaal op de animatie gaat niet verder dan 500 mm, die in de periode 25-28 augustus viel. Er is echter meer gevallen, zoals in “Mary’s Creek at Winding Road”, ten zuidoosten van Houston, waar in de periode 25-29 augustus maar liefst 125 cm neerslag viel, een record voor de Verenigde Staten. Bron: NASA.

Astronomen laten gasschijven kantelen en krimpen in virtuele windtunnel

Nederlandse astronomen kunnen planeetvormende gasschijven laten kantelen en krimpen in een virtuele windtunnel. Het meest linkse filmbeeld toont de startsituatie. Het tweede plaatje laat de situatie zien na 250 jaar, daarna na 500 jaar en uiteindelijk na 1000 jaar. (c) Thomas Wijnen (klik voor groter)

Het is een team Nederlandse astronomen, onder aanvoering van Thomas Wijnen (Radboud Universiteit), gelukt om gasschijven, waaruit planeten vormen, te laten kantelen en krimpen in een virtuele windtunnel. Het onderzoek helpt bijvoorbeeld bij het vinden van een verklaring voor de gekantelde planeetbanen in ons eigen zonnestelsel. Wijnen en de zijnen publiceren hun bevindingen in twee artikelen in het vakblad Astronomy & Astrophysics:

Changes in orientation and shape of protoplanetary discs moving through an ambient medium. Door: T.P.G. Wijnen, F.I. Pelupessy, O.R. Pols, S. Portegies Zwart. Geaccepteerd voor publicatie in Astronomy & Astrophysics. (gratis preprint)

Disc truncation in embedded star clusters: dynamical encounters versus face-on accretion. Door: T.P.G. Wijnen, O.R. Pols, F.I. Pelupessy, S. Portegies Zwart. Geaccepteerd voor publicatie in Astronomy & Astrophysics. (gratis preprint)

Een pasgeboren ster is omringd door een schijf van gas en stof waaruit zich planeten vormen. Daarnaast is er in stervormingsgebieden veel overgebleven gas, dat niet is gebruikt om sterren (en hun schijven) te vormen. Nederlandse astronomen denken dat de gasschijf waaruit ons planeetstelsel ontstond, onder invloed van gas in de omgeving is gekanteld.

Om de hypothese van de kantelende stofschijven te onderzoeken, plaatsten Nederlandse astronomen een ster met een gasschijf in een virtuele windtunnel onder verschillende omstandigheden. Een echte windtunnel zou niet kunnen, omdat daarvoor windtunnels zouden moeten bestaan die groter zijn dan een compleet zonnestelsel en omdat de processen honderdduizenden jaren duren.

Thomas Wijnen (ten tijde van het onderzoek werkzaam aan de Radboud Universiteit, nu werkzaam aan de Universiteit Leiden), eerste auteur van twee wetenschappelijke artikelen over de kantelende en krimpende schijven, legt uit: “In een filmpje van onze simulatie zie je de schijf kantelen. Je ziet ook hoe de buitenste lagen van de stofschijf meegesleurd worden door de stroom. De schijf krimpt ook doordat het continu instromend gas opveegt, maar dat is op het eerste oog wat moeilijker te zien.”

De onderzoekers kunnen het krimpen van de schijven theoretisch beschrijven en passen hun theorie toe door schijven na te bootsen in onder andere het Trapeziumcluster. Dat is een stervormingsgebied in de Orionnevel in het sterrenbeeld Orion op ‘slechts’ 1300 lichtjaar van ons vandaan.

Toekomst

De Nederlandse simulaties blijken de werkelijkheid goed te benaderen. Wijnen: “Wij hebben ontdekt dat bijna-botsingen tussen stofschijven een minder grote rol spelen dan gedacht. Onze simulaties laten zien dat juist het opvegen van gas uit de omgeving belangrijker is. Tot nu toe had niemand de invloed van het opgeveegde gas onderzocht en gedacht dat het zo’n grote rol kan spelen.”

In de toekomst zouden de onderzoekers onder andere willen kijken naar de invloed van een krimpende schijf op de vorming van planeten. Het krimpen zou er namelijk weleens voor kunnen zorgen dat planeten die aan de buitenkant van het stelsel ontstaan later richting hun ster bewegen. Dat onderzoek is nu ‘hot’ omdat begin 2017 het Trappist-1-stelsel werd ontdekt met zeven grote planeten dicht bij zijn ster. Sinds die ontdekking probeerden onder andere Amsterdamse onderzoekers te verklaren hoe zo’n stelsel kan ontstaan. Bron: Astronomie.nl.

Zo zag SDO de zonsverduistering van 21 augustus vanuit de ruimte

Credit: NASA/SDO

De zonsverduistering van maandag 21 augustus, die in een lange strook in de Verenigde Staten totaal was, is niet alleen vanaf aarde gadegeslagen. Ook in de ruimte is de eclips bekeken. Zo kon NASA’s Solar Dynamics Observatory (SDO) vanaf haar positie in de ruimte – op 36.000 km boven het aardoppervlak – een gedeeltelijke zonsverduistering zien. In de video, die van de opnames gemaakt is, zien we de eclips eerst in zichtbaar licht, dan in UV-licht. De fine guidance systems aan boord van SDO hadden wat moeite de zon tijdens de eclips te centreren, vandaar het lichte bewegen af en toe.

Bron: OrbitalHub.

GOES-13 satelliet brengt landing orkaan Harvey in Texas in beeld

Credit: NASA Earth Observatory images by Joshua Stevens and Jesse Allen, using data from the NASA-NOAA GOES project and the University of Wisconsin’s Space Science and Engineering Center MODIS Direct Broadcast system.

Met de Geostationary Operational Environmental Satellite 13 (GOES-13) zijn in het infrarood opnames gemaakt van de orkaan Harvey, die inmiddels de kust van de Amerikaanse staat Texas heeft bereikt. De IR-beelden zijn geplakt boven de gekleurde beelden van de aarde, de MODIS blue marble. Harvey is inmiddels uitgegroeid tot een orkaan van de op een na hoogste categorie, 4 op de schaal van 5, de Schaal van Saffir-Simpson. Op zee zijn windsnelheden gemeten tot 250 kilometer per uur. Harvey was eerst een tropische storm, maar na een passage door het Yucatan schiereiland was hij door het warme water van de Golf van Mexico versterkt tot een orkaan. Donderdag 24 augustus zijn ook vanuit het internationale ruimtestation ISS opnames gemaakt van Harvey, hieronder te zien.

Bron: NASA.

Even over Rollin’ Justin

Credit: ESA

De Italiaanse ESA-astronaut Paolo Nespoli bivakeert momenteel voor zes maanden in het internationale ruimtestation ISS. Eén van de dingen die hij daar in het kader van z’n VITA missie doet is experimenteren met Rollin’ Justin. Huh, Rollin’Justin? Ja goed gelezen, Rollin’ Justin, een humanoïde robot, zoals dat heet. Er is niet alleen een robot met die naam aan boord van het ISS, waar Nespoli komende maanden mee gaat experimenteren, ook houdt hij zich bezig met de ontwikkeling van de technologie om met op afstand bestuurbare robots planetaire missies uit te voeren. De volgende infografiek (dubbelklikken om ‘m in z’n geheel te zien) vertelt alles over Rollin’ Justin.

Credit: ESA