De NASA bestaat op 1 oktober zestig jaar

Credit: NASA

De NASA viert op maandag 1 oktober feest. De National Aeronautics and Space Administration werd op 1 oktober 1958 opgericht, nadat president Dwight D. Eisenhower had besloten dat het uit 1915 stammende National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) moest worden opgedoekt. De Russen hadden een jaar eerder, op 4 oktober 1957, de eerste satelliet gelanceerd, de Spoetnik 1 satelliet, gevolgd door de Spoetnik 2 op 3 november 1957, met daarin het eerste levende wezen dat een ruimtevlucht maakte, het hondje Laika. Eisenhower vond dat er een nationaal ruimtevaartagentschap nodig was om de strijd aan te binden met de Sovjet-Unie en om de VS de hegemonie in de ruimte weer terug te laten winnen. NACA was daar volgens Eisenhower niet toe uitgerust, dáár was de NASA voor, dat zich als eerste ging richten op het Mercury/programma, dat tot doel had de eerste Amerikanen in de ruimte te brengen, en te bewijzen dat de VS technologisch superieur was. Meer informatie over het zestig jarig jubileum van de NASA vind je op deze website. Ter ere van het jubileum heeft de NASA dit jaar vele video´s uitgebracht, waarin wordt teruggeblikt op z´n historie. Hieronder de laatste video uit die reeks.

Bron: NASA.

Ierland sluit zich aan bij de Europese Zuidelijke Sterrenwacht

Credit: ESO

Op 26 september hebben John Halligan, de Ierse Minister van Staat voor Opleiding, Vaardigheden, Innovatie, Onderzoek en Ontwikkeling, en Xavier Barcons, directeur-generaal van ESO, hun handtekening gezet onder de overeenkomst die het mogelijk maakt dat Ierland lid wordt van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) – de meest productieve sterrenwacht ter wereld. ESO kijkt er naar uit om Ierland te verwelkomen en zal samenwerken met de astronomen en de industrie van het land om de verdere ontwikkeling van de astronomie te bevorderen.

De toetredingsovereenkomst die op 26 september 2018 in de Ierse hoofdstad Dublin is ondertekend, geeft Ierse astronomen toegang tot ’s werelds meest geavanceerde astronomische telescopen op de grond. De ondertekening van de overeenkomst volgt op de unanieme goedkeuring van het Ierse lidmaatschap door de ESO Raad tijdens een vergadering die op 6 juni 2018 werd gehouden.

De Ierse toetredingsovereenkomst wordt ondertekend. credit: ESO.

Het formele ratificatieproces voor het Ierse lidmaatschap van ESO is bijna voltooid. De Dáil Éireann en Seanad Éireann – het lagerhuis en hogerhuis van het Ierse parlement – hebben al goedkeuring verleend. Het proces zal volledig zijn afgerond zodra de ratificatie-akte – een officieel document –  is gedeponeerd bij het Franse Ministerie van Buitenlandse Zaken, wat naar verwachting binnen enkele dagen zal gebeuren. De dag van inschrijving is de officiële datum van de Ierse toetreding tot ESO.

‘We zijn verheugd om Ierland te verwelkomen als het nieuwste lid van onze organisatie’, aldus ESO’s directeur-generaal, Xavier Barcons. ‘De volwassen en bloeiende astronomische gemeenschap in Ierland zal bijdragen aan de brede variëteit aan expertise in de ESO-lidstaten, waardoor ESO’s positie in de voorhoede van de wereldwijde astronomie wordt versterkt. Ierse astronomen zullen toegang krijgen tot tal van de meest geavanceerde astronomische telescopen ter wereld en krijgen de kans om, in samenwerking met andere ESO-lidstaten, deel te nemen aan de bouw van de volgende generatie van ESO-instrumenten. We kijken ook erg uit naar de samenwerking met Ierse industriële partners om ESO’s geavanceerde telescopen te bouwen en te exploiteren.’

De toetreding versterkt de positie van de astronomische onderzoeksgemeenschap van Ierland als aanwinst voor de wereldwijde astronomie. Met het ESO-lidmaatschap krijgt Ierland toegang tot ESO’s vloot van telescopen en instrumenten van wereldklasse, waaronder de Very Large Telescope (VLT) op Paranal en de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array(ALMA) op Chajnantor, en de mogelijkheid om een ??bijdrage te leveren aan de Extremely Large Telescope (ELT), die de komende jaren wordt gebouwd.

Door zich aan te sluiten bij ESO, bouwt ??Ierland voort op een reeds rijke astronomische geschiedenis, die eeuwen teruggaat. Tijdens de 19de eeuw had Ierland een telescoop in huis die tientallen jaren lang de grootste telescoop ter wereld was: de Leviathan van Parsonstown – een spiegeltelescoop met een opening van 1,8 meter in Birr Castle (op het terrein van I-LOFAR, een Europees netwerk van laagfrequente radiotelescopen). De levendige onderzoeksgemeenschap in Ierland en de hightech industriële sector ondersteunen het ESO-lidmaatschap al vele jaren en zullen dankzij het ESO-lidmaatschap nu toegang krijgen tot een scala aan instrumenten en industriële kansen.

Tijdens de ondertekening verwelkomde minister Halligan deze belangrijke stap in het Ierse lidmaatschapsproces: ‘Het doet me veel plezier om deze lidmaatschapsovereenkomst met de Europese Zuidelijke Sterrenwacht te mogen ondertekenen. Dit vormt het hoogtepunt van aanzienlijke inspanningen van de regering, ESO en de Ierse astrofysische gemeenschap. Als lid van de meest toonaangevende astronomische onderzoeksorganisatie ter wereld, heeft Ierland de mogelijkheid om toegang te krijgen tot uitstekende contracten voor onderzoek, innovatie, samenwerking en industrie. Deze significante investering in onze wetenschappelijke gemeenschap vormt het bewijs dat de Ierse regering zich zal blijven inzetten voor onderzoek en ontwikkeling, in zowel onze academische als onze industriële sectoren.’ Bron: ESA.

Verscheen daar vanochtend opeens een Brockenspook om mij heen tijdens ’t hardlopen

Ik was vanochtend bezig met een hardlooptraining, eentje in de aanloop naar de marathon van Eindhoven, die op zondag 14 oktober gaat plaatsvinden. Toen ik pakweg twee kilometer gelopen had (uiteindelijk werden het er 27,5 km) kwam ik op de Wieldrechtse Zeedijk uit, een dijk aan de zuidkant van Dordrecht. Bovenop de dijk zag ik links de laagstaande zon, die over de laaghangende mist heen scheen. Een prachtig tafereel, waar ik snel even een foto van maakte, welke je hierboven ziet. Ik liep vervolgens door en toen ik naar rechts keek zag ik het! Aan de andere kant van de dijk was ook een dikke deken van mist en daarop zag ik mijn schaduw. Het viel mij direct op: om mijn schaduw heen was een soort van halo te zien, waarin kleuren te zien waren – een dubbele halo zelfs, want er was een licht om mijn hoofd heen en daaromheen weer een grotere halo. Je snapt dat ik daar ook direct een foto van heb gemaakt:

Thuisgekomen na de training ging ik direct op internet kijken wat dat nou precies was geweest wat ik daar ’s ochtend in die polder bij Dordrecht-zuid had gezien. Het blijkt te gaan om een verschijnsel dat bekend staat als een Brockenspook, een optisch fenomeen dat verwant is aan de glorie. Het treedt op bij mist, dauw of bewolking en het centrum van het Brockenspook bevindt zich altijd precies op het punt direct tegenover waar de waarnemer de zon ziet (of de maan, daar kan ’t ook bij gebeuren). Dit punt – het tegenpunt van de zon – is ook waar de schaduw van het hoofd van de waarnemer zich bevindt, zodat het kan lijken alsof die schaduw een ‘heiligenkrans’ om het hoofd draagt. Niet voor niets dat professor Minnaert in zijn boek De Natuurkunde van ’t Vrije Veld, dat ik er voor de volledigheid maar even bij heb gepakt, het in hoofdstuk IX heeft over de ‘Heiligenschijn’. In het boek kwam ik deze foto tegen, die laat zien dat je het ook kan zien bij dauwdruppeltjes in een grasveld.

De naam Brockenspook komt van de berg Brocken in Noord-Duitsland, waar vaak mistige omstandigheden heersen en dit fenomeen regelmatig spectaculaire beelden oplevert. Het zijn vaak spookachtige silhouetten die je ziet, dus je kunt je voorstellen dat als je geen weet hebt van optische effecten je best wel kan schrikken (of dat jezelf eventjes een heilige met een aureool waant). Afijn, tot slot nog even een kaartje waar dit allemaal plaatsvond, daar op die Wieldrechtse Zeedijk. Ik heb er even de plek ingetekend waar de zon stond, waar ik stond (bij het plusje) en waar de schaduw te met de Brockenspook te zien was, bij de pijl.

De ‘biljoen planeten speurtocht’ naar leven in het Andromedastelsel is begonnen

Ja dat is nogal een aantal. Een biljoen planeten, duizend miljard planeten, een miljoen keer miljoen planeten, waar ze naar buitenaards leven gaan speuren. Waar vind je zoveel planeten bij elkaar, 10¹² planeten? Nou eenvoudig, door naar het grote buurstelsel van ons Melkwegstelsel te kijken, het Andromeda sterrenstelsel (M31) in het gelijknamige sterrenbeeld Andromeda, 2,5 miljoen lichtjaar van ons vandaan. Dat stelsel bevat pakweg een biljoen sterren en als we er van uit gaan dat iedere ster gemiddeld één planeet telt zijn daar dus één biljoen planeten. De Trillion Planet Survey, zoals de speurtocht in ’t Engels heet (het Engelse woord trillion is bij ons een biljoen), wordt uitgevoerd door studenten van de Universiteit van Santa Barbara in Californië. Initiatiefnemer van de speurtocht is Philip Lubin, kosmoloog en natuurkundige van diezelfde universiteit. De speurtocht is gebaseerd op het artikel dat hij in 2016 schreef, The search for directed intelligence. In dat artikel gaat hij er van uit dat buitaardse beschavingen gezien en gehoord willen worden, dat ze pogingen ondernemen om zich bij andere buitenaardse beschavingen, zoals wij op aarde, bekend te maken. Dat zou kunnen door optische signalen, een vorm van ‘gestuurde energie’ (directed energy) met laserstralen, waar ook op aarde mee geëxperimenteerd wordt.

De hemel ’s nachts bij het UC Santa Barbara. Credit: UCSB

Lubin’s studenten gaan het Andromedastelsel in de gaten houden voor die signalen en daarbij maken ze gebruik van een set robot-telescopen van het Las Cumbres Observatorium. Elk van die telescopen houdt een stukje van 3% van het Andromedastelsel in de gaten. Foto’s die gemaakt worden zullen telkens met elkaar vergeleken worden en geanalyseerd op mogelijke optische signalen van buitenaardse beschavingen in het Andromedastelsel. Bron: UCSB.

Verdeling donkere materie in kaart gebracht met Subaru’s Hyper Suprime-Cam

(Credit: HSC Project/UTokyo)

Sterrenkundigen hebben na één jaar van waarnemingen met de Hyper Suprime-Cam (HSC), verbonden aan de Japanse Subaru telescoop op Hawaï, een driedimensionale kaart kunnen maken waarop de verdeling van gewone en donkere materie te zien is. Met de HSC zijn maar liefst tien miljoen sterrenstelsels bekeken. Daarmee is donkere materie zelf niet te zien, maar wat wel zichtbaar is dat zijn de gravitationele effecten die de donkere materie op de gewone materie heeft, effecten die bekend staan als de ‘zwakke gravitatielenzen’. Door de waarnemingen heeft men een goed beeld kunnen krijgen van de mate van ‘fluctuaties’ of ‘brokkeligheid’ (Engels: lumpiness) van de donkere materie in de loop van de vele miljarden jaren van het heelal. Die brokkeligheid is met een zekerheid van 3,6% nader bepaald en het sluit aan bij andere survey’s die dit ook onderzocht hebben, zoals de Dark Energy Survey (DES).

Het verschil van HSC, DES en KIDS met de Planck resultaten kan hier worden verklaard doordat Planck naar een veel eerdere periode in het heelal keek, de periode toen de kosmische microgolf-achtergrondstraling ontstond, 380.000 jaar na de oerknal. Credit: HSC Project/UTokyo.

Er wordt wel een klein verschil geconstateerd met de resultaten van de Europese Planck missie, maar dat verschil zou verklaard kunnen worden door mogelijke statistische ruis. Mocht dat verschil géén ruis zijn, dan is er echt iets aan de hand, want dan duiden de HSC-waarnemingen op een kleinere brokkeligheid dan de Planck-waarnemingen (zie de afbeelding hieronder).

Credit: UTokyo, Image provided by Kavli IPMU Project Assistant Professor Takahiro Nishimichi.

De waarnemingen met de HSC vertellen de sterrenkundigen ook iets over de donkere energie, die er voor zorgt dat het heelal versnelt uitdijt. De waarnemingen bevestigen het ΛCDM model, het heelalmodel dat uitgaat van het bestaan van donkere energie (á la Einstein’s Kosmologische Constante Λ en Cold Dark Matter (CDM), koude, langzaam bewegende donkere materie). Hier is het vakartikel met de resultaten van het eerste jaar van de waarnemingen metr de HSC, te verschijnen in de Publications of the Astronomical Society of Japan. Bron: Subaru.

DUPLLO opent een laagfrequent venster op het universum

DUPLLO opent een laagfrequent venster op het universum. Credit: ASTRON.

Een bedrag van € 3.450.000 binnen het programma Investeringen in NWO-groot is door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) aan ASTRON toegekend om DUPLLO te bouwen en in te zetten: de Digitale Upgrade voor Premier LOFAR Low-band Observing. DUPPLO zal de gevoeligheid en het ontdekkingsvermogen van de Low Frequency Array (LOFAR) aanzienlijk verbeteren bij de laagste radiofrequenties die zichtbaar zijn vanaf de aarde. Door dit te doen, zal het diepe waarnemingen van een onontgonnen gebied in het heelal mogelijk maken.

Astronomie bestudeert elektromagnetische straling van kosmische bronnen. Verschillende frequenties van het spectrum – van laag-energetische radiogolven, zoals waargenomen met LOFAR, tot energierijke gammastralen – bieden een schat aan informatie over het universum en zijn bestanddelen, inclusief diagnostiek van diverse fysieke processen. LOFAR opent een van de laatste onontdekte gebieden van het spectrum – zeer lage radiofrequenties.

De LOFAR high-band antennes (HBA: 110-240 MHz) maken het mogelijk om hemelopnamen te maken met een zeer hoge gevoeligheid en resolutie. Dit heeft onder andere geleid tot nieuwe inzichten in: de samenstelling van kosmische stralen, de elektrodynamica van pulsars, de energetica van sterrenstelsels en de eigenschappen van het interstellaire medium in onze Melkweg. De LOFAR-gemeenschap heeft de innovatieve technieken ontwikkeld die nodig zijn om alle gegevens te kalibreren, rekening houdend met verstoringen van de ionosfeer van de aarde. Nu zijn ze klaar voor de volgende uitdaging en kans: het toepassen van deze expertise om de hardware en software te ontwikkelen die nodig is om LOFAR voor lagere frequenties te gebruiken en daarbij de volledige wetenschappelijke belofte van de LOFAR low-band antennes (LBA: 10-90 MHz) optimaal te benutten.

DUPLLO is een belangrijke upgrade van LOFAR die baanbrekend astrofysisch onderzoek mogelijk maakt met behulp van de absoluut laagste radiofrequenties die zichtbaar zijn vanaf de aarde. Een verbeterd verzamelgebied en kalibratie zal de LBA-beeldgevoeligheid van LOFAR met een factor van ongeveer 5 verhogen, terwijl tegelijkertijd lagere frequenties (<50 MHz) worden bereikt en de beeldgetrouwheid wordt gemaximaliseerd. Dit wordt bereikt door

  1. verdubbeling van het aantal actieve LBA antennes,
  2. installatie van een gecentraliseerd klokkendistributiesysteem met hoge precisie, en
  3. gezamenlijke LBA- en HBA-antennegegevens te gebruiken voor het nauwkeurig modelleren en verwijderen van ionosferische storingen, die het sterkst zijn bij lage frequenties. Dit vereist de ontwikkeling van aanzienlijk meer geavanceerde kalibratietechnieken en een belangrijke hardwareverbetering van de LOFAR-stationelektronica.

Een overzicht van hoe DUPLLO de LOFAR-telescoop aanzienlijk verbetert. DUPLLO verdrievoudigt de verwerkingskracht van de LOFAR-stations, waardoor alle antennes tijdens observaties tegelijk kunnen worden gebruikt. DUPLLO biedt ook een zeer nauwkeurig kloksignaal dat alle stations zeer synchroon houdt. Samen met geavanceerde kalibratie-algoritmen om te corrigeren voor vervormingen veroorzaakt door de ionosfeer van de aarde, verhoogt de DUPLLO-upgrade de gevoeligheid van LOFAR voor ultra-lage frequentie radiogolven met een factor van ongeveer 5. Dit opent een reeks spannende wetenschappelijke mogelijkheden in onderzoek, van ons eigen zonnestelsel tot de vroege stadia van het universum. Credit: ASTRON.

“Dankzij de DUPLLO-upgrade, zal LOFAR ons het beste beeld van het heelal ooit kunnen geven van de radiogolven met de laagste frequentie die we vanaf de aarde kunnen waarnemen. Dit zal antwoorden opleveren op veel van de huidige open vragen in de astronomie. Maar wat mij het meest aanspreekt, zijn de uitstekende vooruitzichten dat LOFAR iets geheel nieuws en onverwachts zal ontdekken”, zegt DUPLLO Project Scientist dr. Jason Hessels.

Het nieuwe systeem is ontworpen om een breed scala aan fundamenteel wetenschappelijk onderzoek te doen, naar onder andere:

  • De vorming en evolutie van de vroegste grote sterrenstelsels, zwarte gaten en protoclusters en hun invloed in het vormgeven van het universum.
  • De aard van melkwegclusters en de steep-spectrum radiobronnen die ze hosten, inclusief de invloed van magnetische velden, schokken en turbulentie. Deze sonderen de meest energetische processen sinds de oerknal.
  • Het Melkwegstelsel, inclusief de topologie van het magnetisch veld, `ontbrekende’ supernova-resten en ultra-steep-spectrum radio-pulsars die kunnen worden gebruikt om de fysica van ultra-dichte materie te onderzoeken.
  • De magnetosferische eigenschappen van exoplaneten, door super-Jupiters te detecteren, en de potentiële leefbaarheid van planetaire systemen in een baan om magnetisch actieve gaststerren.
  • De samenstelling van hoogenergetische kosmische stralen.
  • De structuur en dynamiek van de ionosfeer van de aarde.
  • De ontdekking van nieuwe soorten radiobronnen die voornamelijk op de laagste frequenties uitstralen.

Download de DUPLLO Factsheet hier. Bron: ASTRON.

Nikhef kan jacht op zwaartekrachtsgolven en kosmische straling versterken

Credit: Pierre Auger observatorium voor kosmische straling in Argentinië

Het Nationaal Instituut voor subatomaire fysica (Nikhef) ontvangt financiering voor belangrijke verbeteringen van meetapparatuur in twee internationale projecten. De zwaartekrachtsgolfdetector Advanced Virgo in Pisa, Italië, krijgt 3,52 miljoen euro uit het wetenschappelijke infrastructuurfonds NWO-groot. Voor een extra antennenetwerk in het Pierre Auger observatorium voor kosmische straling in Argentinië is 2,5 miljoen euro uit hetzelfde fonds beschikbaar.

Dat heeft wetenschapsorganisatie NWO vandaag bekend gemaakt. De cheques worden vrijdagmiddag op Amsterdam Science Park overhandigd aan de betrokken indieners. In totaal kent NWO dit jaar 17,9 miljoen euro toe aan uitbreidingen en structurele verbeteringen van zeven onderzoeksprojecten van Nederlandse instituten en universiteiten, en internationale partners.

Advanced Virgo

De kilometers grote Advanced Virgo-detector bij Pisa doet waarnemingen van zogenoemde ruimtetijdgolven uit het universum, voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie. Daarbij worden minieme, onderlinge bewegingen van spiegels met laserstralen bestudeerd. Zulke trillingen werden in 2015 voor het eerst waargenomen door de vergelijkbare LIGO-detectoren in de VS, veroorzaakt door botsende zwarte gaten. De Virgo-collaboratie was bij de ontdekking betrokken; inmiddels maakt ook de Virgo-detector deel uit van het meetnetwerk en heeft deze samen met LIGO verdere zwaartekrachtsgolven van samensmeltende zwarte gaten en samensmeltende neutronensterren waargenomen. Nikhef is prominent deelnemer in Virgo.

Advanced Virgo. Credit Virgo Collaboration.

Met het toegekende budget kan een reeks nieuwe technieken in Advanced Virgo worden aangebracht om trillingen en ruis van buiten de detector nog verder uit te bannen. Met een 300 meter lange nieuwe laser-trilholte bij Virgo wordt ook de minieme verstorende invloed van de lichtbundels zelf op het systeem nog verder onderdrukt.

Dat vergroot de gevoeligheid voor de ruimtetijdgolven uit het universum, en biedt wellicht zicht op nieuwe, onbekende bronnen van zwaartekrachtsgolven, zegt programmaleider prof. dr. Frank Linde van Nikhef en de Universiteit van Amsterdam.

De benodigde apparatuur wordt op Nikhef in Amsterdam ontwikkeld en gebouwd. Linde: “Met een gevoeliger Virgo-detector wordt een gelijktijdige meting van een zwaartekrachtsgolf en een ander signaal zoals licht, neutrino’s of kosmische straling steeds waarschijnlijker. Met zo’n coïncidentiemeting kunnen we een completer beeld krijgen van catastrofale gebeurtenissen in ons universum: samensmeltende objecten, supernova-explosies, enzovoorts.”

Pierre Auger-observatorium

Het Pierre Auger-observatorium voor kosmische straling beslaat een oppervlak van drieduizend vierkante kilometer op de pampa van Argentinië, zo groot als de provincie Utrecht. Ruim anderhalfduizend speciale watertanks registreren daar lawines van deeltjes die ontstaan als hoog in de atmosfeer van de aarde ultra-hoogenergetische deeltjes uit de kosmos inslaan. Licht van die processen wordt ’s nachts ook met telescopen geregistreerd. Vraag is daarbij welke deeltjes eigenlijk inslaan, wat de bronnen ervan zijn en hoe ze zoveel energie hebben kunnen krijgen.

Een watertankdetector van het Pierre Auger observatorium. In de achtergrond een fluorescentiedetector. Credit: Pierre Auger observatorium voor kosmische straling in Argentinië.

De uitbreiding van de detector bestaat uit 1661 radioantenne’s die elektromagnetische pulsen van de inslagen kunnen registreren. Met verfijnde analysetechnieken, die grotendeels door Nikhef-medewerkers in Nijmegen zijn ontwikkeld, kan uit die pulsjes alle relevante informatie van de inslag worden berekend. De antennes worden bij de bestaande watertanks geplaatst en gebruiken de bestaande infrastructuur voor energie en communicatie van de autonome watertankdetectoren. De apparatuur is in principe simpel te installeren en onderhoudsvrij, een voorwaarde op de uitgestrekte en onherbergzame vlakte.

“Het systeem voegt een hele nieuwe detectielaag toe aan het Pierre Auger-observatorium. Daarmee krijgen we veel nieuwe informatie over de inslagen van kosmische straling en kunnen we bepalen of we protonen of zwaardere kernen zien, of fotonen of neutrino’s”, zegt programmaleider prof.dr. Sijbrand de Jong van Nikhef en de Radboud Universiteit. Dat bij de kosmische inslagen energieën voorkomen die die van de LHC-versneller op CERN in Genève doen verbleken, noemt hij een cadeau van Moeder Natuur. “Als er ergens onbekende deeltjesprocessen kunnen opduiken, is het daar.”

Nikhef-directeur prof.dr. Stan Bentvelsen noemt de twee toekenningen uit het NWO-groot fonds een belangrijke erkenning voor het internationale werk van het instituut. “Zowel Auger als Virgo proberen door te dringen tot extreme verschijnselen in het universum, fenomenen die al onze versnellers ruim te boven gaan. Juist daar is heel veel te leren over de fundamenten van de fysica.” Bron: Nikhef.

Sterke aanwijzingen dat ANITA en IceCube supersymmetrische leptonen hebben gezien

De ANITA antenne na een succesvolle vlucht. Credit: Australian Antarctic Division

Onderzoekers hebben met NASA’s Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) [1]Woehaha, ik schreef er bijna tien jaar geleden al een blog over., een gevoelige antenne in een ballon die hoog in de lucht boven Antartica kosmische straling onderzoekt, sterke aanwijzingen gevonden dat met de antenne een signaal gevonden is dat afkomstig is van een zogeheten stau slepton. Een stau slepton? Yep, een supersymmetrische variant van een tau lepton, da’s een zware ‘derde generatie equivalent’ van het ons aller bekende elektron – de ‘s’ in de naam staat voor supersymmetrisch. De sterke aanwijzing – met een zeer hoge statistische betrouwbaarheid van σ5,8 en zelfs σ7,0 als men ook waarnemingen van de neutrino detector IceCube, óók op Antartica, meetelt (5σ is de grens van wat in de wetenschap ‘bewijs’ wordt genoemd) – bestaat uit twee waarnemingen die tot mei 2016 gedaan zijn met ANITA. De antenne is gemaakt om zeer energierijke kosmische straling waar te nemen vanuit het heelal.

Een impressie van IceCube en wat er onder het ijs gebeurt. Credit: Icecube/NSF

Dat was ook nu het geval met de twee gedane waarnemingen, maar het punt was dat de bron van beneden kwam, van onderen! Het gaat volgens dit vakartikel, dat deze week op de ArXiv is geplaatst, om zeer energierijke deeltjes, in de orde van ongeveer 0,06 EeV, de ‘E’ staat voor exa, dat is 10^18, een miljoen keer zo veel energie als een TeV, tera elektronvolt. Ter vergelijking: de protonen die in de Large Hadron Collider met bijna de lichtsnelheid tegen elkaar knallen hebben een energie van 7 TeV. Dat die deeltjes van onderen kwamen, vanuit de richting dus van de aarde en niet van bovenaf, betekend dat de deeltjes dwars door de aarde moeten zijn gevlogen. Voor neutrino’s is dat geen enkel probleem, maar dat geldt alleen voor lage energie-neutrino’s. Voor ‘ultra-high-energy’ (UHE) kosmische neutrino’s is dat wél een probleem, omdat hun energie boven de elektrozwakke schaal ligt (rond 240 GeV), de grens waarboven de elektrozwakke symmetrie zich hersteld en de neutrino’s wél reageren met gewone leptonen – iets wat ze onder die grens niet doen.

Is er wellicht een vierde smaak neutrino, een steriel neutrino? Credit: Symmetry magazine.

Als verklaring heeft men al gedacht aan steriele neutrino’s, een hypothetische zware variant van de drie bekende ‘smaken’ neutrino’s, die nooit een interactie met andere deeltjes aangaat, behalve dan via de zeer zwakke zwaartekracht. Maar in dat vakartikel van hierboven wordt door de onderzoekers van Penn State Universiteit een nieuwe mogelijkheid genoemd, dat de bron zoals gezegd zo’n stau slepton is – in de afbeelding hieronder zie je dat stau deeltje, τ met een golfje erboven.

Voor de opwinding van deze waarneming maakt het feitelijk niet uit of die bron een steriel neutrino of een stau slepton is, want beide deeltjes passen niet binnen het Standaard Model (SM) van de elementaire deeltjes en de natuurkrachten ertussen, dus beide deeltjes zijn voorbeelden van natuurkunde ‘beyond standard model’ (BSM). De kans dat de twee waarnemingen tóch door een deeltje van SM kan worden verklaard is zeer klein: minder dan 1 op 3,5 miljoen! Mocht het echt om zo’n BSM-deeltje gaan dan is het gelijk interessant voor de speurders naar donkere materie, want daar zouden beiden ook mee te maken kunnen hebben, de steriele neutrino’s als kandidaat-deeltje van DM en de stau sleptonen, omdat ze na een interactie in de aarde met een gewoon deeltje kunnen vervallen in een tau lepton én een LSP, een ‘lightest supersymmetric particle’, da’s een kandidaat-DM deeltje. Boeiend! Bron: Livescience + The reference Frame.

References[+]

References
1 Woehaha, ik schreef er bijna tien jaar geleden al een blog over.

Ariane 5 heeft mijlpaal bereikt: z’n honderdste lancering

Credit: ESA/Arianespace

Gisteren – woensdag 26 september – om 00.38 uur Nederlandse tijd bereikte de Europese Ariane 5 draagraket een historisch moment: het was z’n honderdste lancering! Met deze vlucht Missie VA243) werden vanaf lanceerplatform ELA 3 op de lanceerbasis Kourou in Frans Guyana succesvol twee communicatiesatellieten de ruimte in gebracht, de Horizons-3e en Azerspace-2/Intelsat-38 satellieten. De honderste vlucht was ruim 22 jaar na de allereerste vlucht met een Ariane 5, die op 4 juni 1996 plaatsvond. Hieronder videobeelden van de lancering. Trois deux top – allumage vulcan!

Bron: ESA.

Vier potentiële moedersterren geïdentificeerd voor ‘Oumuamua

Astronomen van het Max Planck Instituut voor Astronomie hebben vier potentiële kandidaten geïdentificeerd die de moederster zouden kunnen zijn van ‘Oumuamua of C/2017 U1, het eerste interstellair object dat in ons zonnestelsel gedetecteerd is, op 20 oktober 2017. Met hulp van de GAIA telescoop, zijn berekeningen van het terug geprojecteerde traject van ‘Oumuamua gemaakt.
Lees verder