IJs in de Korolev krater. Credit: ESA/DLR/FU Berlin.
De Europese ruimtevaartorganisatie ESA kwam gisteren met deze foto van de Korolev krater op Mars, de krater is genoemd is naar Sergei Korolev, de Russische Werner von Braun om ’t maar even te zeggen. En jawel, de gehele krater is gevuld met ijs – een waar Winter Wonderland op Mars dus. De foto is gemaakt met de Europese Mars Express, die al 15 jaar lang om Mars draait. De foto is eigenlijk een combi van vijf langgerekte opnames, gemaakt met de Mars Express High Resolution Stereo Camera (HRSC) aan boord van de Mars Express. De 82 km grote Korolev krater ligt in het gebied genaamd Olympia Undae, ten zuiden van de noordpool van Mars (165° O, 73° N). De krater is zoals gezegd gevuld met ijs – geen sneeuw – en in het midden is de ijslaag maar liefst 1,8 km dik. De krater is ’t hele jaar door gevuld met ijs en dat komt door een fenomeen dat koudeval wordt genoemd, waarbij de ijle ‘lucht’ die over het ijs beweegt wordt afgekoeld en neerdaalt. Er ligt daarom permanent een koude luchtlaag over het ijs, die werkt als een beschermend schild, dat er voor zorgt dat het ijs niet kan smelten en verdampen. De foto hierboven is in perspectief zicht op de krater. Hieronder een versie van bovenaf gezien.
Foto: simonwakefield [CC BY 2.0] via Wikimedia Commons
Vandaag om 23.23 uur Nederlandse tijd bereikt het middelpunt van de zonneschijf het winterpunt van de ecliptica, op de lengte 270°00’00” en daarmee ook zijn meest zuidelijke declinatie (-23°26’07”). De zon staat dan recht boven de Steenbokskeerkring, ten zuiden van de evenaar. Dat moment markeert de zonnewende of in het Latijn het solstitium, dat zonnestilstand betekent. Je hebt die zonnewende ook ’s zomers, als de zon z’n meest noordelijke declinatie bereikt. Vandaag is de winterwende en dat betekent dat de dagen het kortst zijn en de nachten het langst – op het zuidelijk halfrond is ’t precies andersom. Vanaf vandaag gaat ’t weer richting de zomerwende – via de lente-equinox welteverstaan – en worden de dagen op het noordelijk halfrond langer en op het zuidelijk halfrond juist korter. Bron: Sterrengids 2018.
Intracluster licht (in blauw) in Abell S1063. Credit: NASA, ESA, and M. Montes (University of New South Wales, Sydney, Australia)
Sterrenkundigen zijn erin geslaagd om met een nieuwe revolutionaire methode met behulp van de Hubble ruimtetelescoop de verdeling te ‘zien’ van donkere materie in een cluster van sterrenstelsels. Donkere materie is zelf niet zichtbaar, maar de effecten ervan zijn indirect wel zichtbaar, door hun zwaartekrachtswerking. Dat deed men al eerder, maar door deze nieuwe techniek, waarbij gebruik wordt gemaakt van het zogeheten intracluster licht, het licht van zwermen van sterren die tussen de sterrenstelsels door zwerven als gevolg van interacties tussen die stelsels, kan men die verdeling nog beter in kaart brengen. Die zwermen van sterren blijken een nauwkeurige ’tracer’ te zijn van donkere materie, beter dan de gangbare methode, waarbij men kijkt naar zwaartekrachtlenzen rondom de clusters.
In het kader van het Frontier Fields programma keken de sterrenkundigen naar dat intracluster licht en enkele clusters, zoals de cluster Abell S1063 (zie foto hierboven) en MACSJ0416. Over die laatste cluster gaat de video hieronder.
Door waarnemingen zoals deze hoopt men naast de verdeling van donkere materie ook meer te weten te komen over de aard van donkere materie, de substantie die 85% van alle materie in het heelal vormt. Hier het vakartikel over de waarnemingen. Bron: Hubble.
CTA-telescopen op het zuidelijk halfrond. Credits: CTA/M-A. Besel/IAC (G.P. Diaz)/ESO.
De directeur-generaal van ESO en de directeur van het Cherenkov Telescope Array (CTA) Observatory hebben de overeenkomst getekend die nodig is voor de zuidelijke vestiging van de CTA, nabij de ESO-sterrenwacht op Paranal. Daarnaast hebben de Chileense regering en ESO de overeenkomst ondertekend die ESO toestaat om de nieuwe telescoop een plek te geven op Paranal. Hierdoor krijgt het meest ambitieuze gamma-observatorium ter wereld niet alleen toegang tot de ongerepte waarnemingsomstandigheden in Chili, maar ook tot de hypermoderne infrastructuur, expertise en faciliteiten van ESO. ESO zal de nieuwe faciliteit namens de CTA-sterrenwacht en zijn leden gaan beheren.
De Cherenkov Telescope Array (CTA) is het op de grond gestationeerde instrument van de volgende generatie dat is ontworpen om, vanaf locaties op zowel het zuidelijke als het noordelijke halfrond, gammastraling met zeer hoge energie te detecteren. Gammastraling is elektromagnetische straling die wordt uitgezonden door de heetste en meest extreme objecten in het heelal – superzware zwarte gaten, supernovae en misschien zelfs overblijfselen van de oerknal.
Ondertekeningsceremonie met het CTAO voor bouw en exploitatie van de CTA-South. Credits: ESO/B. Núñez
Op 19 december 2018 ontmoette Federico Ferrini, directeur van het Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), ESO’s directeur-generaal Xavier Barcons op het ESO-kantoor in Santiago, Chili. Samen met ESO’s operationeel-directeur Andreas Kaufer en andere personeelsleden van ESO hebben zij de overeenkomst getekend voor de bouw en exploitatie van de zuidelijke CTA-array op de Paranal-locatie van ESO in het noorden van Chili.
Tevens hebben de Chileense viceminister voor buitenlandse betrekkingen, Valdivia Torres, en de directeur-generaal van ESO de overeenkomst ondertekend die ESO in staat stelt om CTA-South als ESO-programma onderdak te bieden op de Paranal-sterrenwacht.
CTA-array bij nacht met deeltjesregens. Credit: CTAO
Een derde overeenkomst werd al op 17 december 2018 ondertekend door de Chileense Nationale Commissie voor Wetenschap en Technologie (CONICYT) en het CTAO. Deze samenwerkingsovereenkomst is gericht op het bevorderen van astronomisch onderzoek in Chili, waarbij wordt geprofiteerd van het nieuwe waarneemvenster dat door de CTA-South wordt ontsloten.
Met deze drie overeenkomsten kan het CTAO beginnen met de bouw van zijn zuidelijke vestiging. Het Instituto de Astrofísica de Canarias zal onderdak bieden aan de noordelijke vestiging van de CTA op de Observatorio del Roque de los Muchachos op het Canarische eiland La Palma, Spanje. De bouw van de beide arrays zal naar verwachting in 2020 van start gaan.
‘De vestiging van de CTA op Paranal opent een nieuw venster op het heelal voor astronomen in de ESO-lidstaten, Chili en elders ter wereld’, aldus de directeur-generaal van ESO, Xavier Barcons. ‘ESO’s rijke ervaring met het onderhouden en bedienen van grote aantallen telescopen op afgelegen plekken zal van onschatbare waarde zijn voor het CTA-project.’
De zuidelijke vestiging van de CTA ligt op slechts elf kilometer ten zuidoosten van de ESO-sterrenwacht op Paranal in de Atacamawoestijn, waar de Very Large Telescope staat, en slechts zestien kilometer van de bouwplaats van de toekomstige Extremely Large Telescope. Dit is een van de droogste en meest afgelegen gebieden op aarde – een astronomisch paradijs. Behalve ideale waarneemomstandigheden het hele jaar door, biedt de installatie van de CTA op Paranal ook de voordelen van de ESO-infrastructuur. De bestaande infrastructuren en faciliteiten, en de langdurige ervaring van ESO met het beheren van internationale astronomische projecten in Chili, zullen de bouw en het beheer van de nieuwe telescooparray ondersteunen.
‘Dankzij de vandaag gesloten overeenkomsten, zal het CTAO niet alleen profiteren van de spectaculaire nachthemel van Chili, maar ook van de faciliteiten en de grote ervaring van ESO, die een waardevolle bijdrage zullen zijn aan de realisatie van deze ambitieuze opstelling van telescopen,’ zei Federico Ferrini. ‘De samenwerking tussen ESO en het CTAO zal dienen als de hoeksteen in het zich snel ontwikkelende tijdperk van de multi-messenger-astrofysica, en biedt kansen voor verdere samenwerking met andere grote infrastructuren, zoals de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), de Square Kilometre Array (SKA) en geavanceerde zwaartekrachtgolf-interferometers.’
De bestaande Cherenkov-arrays die gevoelig zijn voor zeer energierijke gammastraling, bestaan slechts uit een handjevol afzonderlijke telescopen, maar de CTA – met zijn grotere opvangende oppervlak en uitstekende hoekresolutie – zal de grootste en meest gevoelige opstelling van gamma-telescopen ter wereld zijn. Hij zal gammastraling met ongekende nauwkeurigheid detecteren en is tien keer zo gevoelig als al zijn voorgangers.
Hoewel de atmosfeer voorkomt dat gammastraling het aardoppervlak bereikt, kunnen de spiegels en snelle camera’s van de CTA wel de kortstondige flitsen van de spookachtig blauwe Cherenkov-straling registreren die ontstaat wanneer gammastraling interacties aangaat met de aardatmosfeer. Door dit Cherenkov-licht te detecteren, kunnen wetenschappers de gammastraling tot zijn kosmische bron herleiden.
De wetenschappelijk reikwijdte van de CTA is buitengewoon groot: van het begrijpen van de rol van relativistische kosmische deeltjes tot het zoeken naar donkere materie. De CTA zal het extreme heelal gaan verkennen – van de naaste omgeving van zwarte gaten tot de kolossale kosmische leemten. Dit kan zelfs gloednieuwe natuurkunde opleveren, omdat het instrument de aard van materie en krachten bestudeert die buiten het standaardmodel vallen.
De CTA krijgt vestigingen op twee locaties, één op elk halfrond, zodat een zo groot mogelijk deel van de nachthemel wordt bestreken. Wanneer de bouw voltooid is, zal het CTAO bestaan uit negentien telescopen op het noordelijk halfrond – gevestigd op het Observatorio del Roque de los Muchachos op het Canarische eiland La Palma – en 99 telescopen op het zuidelijk halfrond.
Meer dan 1400 wetenschappers en ingenieurs uit landen op vijf continenten houden zich bezig met de wetenschappelijke en technische ontwikkeling van de CTA. De aandeelhouders van de huidige juridische entiteit – CTAO gGmbH – zijn de vertegenwoordigers van ministeries en financieringsinstanties uit Australië, Duitsland, Frankrijk, Italië, Japan, Nederland, Oostenrijk, Slovenië, Spanje, de Tsjechische Republiek, het Verenigd Koninkrijk, Zuid-Afrika en Zwitserland [1]. Zij bereiden zich momenteel voor op de oprichting van een European Research Infrastructure Consortium – het CTAO ERIC – dat vervolgens het immense observatorium zal bouwen. Het ERIC zal bestaan uit de lidstaten van het CTA en partnerlanden. Bron: ESO.
Momenteel zijn er vijf door de mens gemaakte objecten die of op het punt staan het zonnestelsel te verlaten of het inmiddels verlaten hebben, dit zou je concluderen als je de berichtgeving over de ruimtevaart met enige regelmaat volgt. Het gaat om de Pioneers 10 en 11, de Voyagers 1 en 2 en de New Horizons. Toch is dit niet helemaal correct, de teller van de objecten die ook door de interstellaire ruimte reizen, of praktisch op het punt staan die te betreden, staat inmiddels op 9. Deze andere vier objecten zijn geen geheime militaire of mysterieuze sondes, nee, het zijn rakettrappen, de bovenste wel te verstaan, diegene die gebruikt zijn om de interstellaire sondes in de ruimte te lanceren en die op hun eigen verre, enkele reis door de uitgestrektheid van het universum bezig zijn. Het zijn de ‘Star’ rakettrappen van Northrop Grumman.
Saturnus en z’n ringen, op 25 april 2016 gefotografeerd door Cassini. Credits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Nieuw onderzoek van de NASA heeft bevestigd wat waarnemingen met de Voyager 1 en 2 lang geleden al lieten zien, namelijk dat Saturnus met een hoge snelheid z’n de ringen aan het verliezen is. Met zijn zwaartekracht trekt Saturnus aan die ringen en dat levert een regen van ijsdeeltjes op, die onder invloed van het magnetisch veld van Saturnus neerdaalt in z’n dichte atmosfeer. Schattingen zeggen dat die regen ieder half uur een olympisch zwembad zou kunnen vullen. Met dit tempo zouden de ringen in minder dan honderd miljoen jaar verdwenen kunnen zijn – een korte periode als je ’t vergelijkt met de levensduur van Saturnus, die meer dan vier miljard jaar is.
Al lang is er een debat over de vraag hoe oud de ringen precies zijn, of ze uit de tijd stammen dat Saturnus zelf ontstond of dat ze van latere tijd zijn. De recente waarnemingen, die gedaan zijn met de Cassini ruimteverkenner, wijzen uit dat de laatste optie het meest reëel blijkt. Ze zouden niet ouder dan 100 miljoen jaar zijn, de tijd die de C-ring minstens nodig heeft om te evolueren tot wat ze nu is, mits ze in het begin dezelfde dichtheid had als de B-ring. De ringen zouden daarmee dus ongeveer op de helft van hun levensduur zijn, een toevallige omstandigheid. Dat betekent wel dat ringen kennelijk een tijdelijk verschijnsel zijn en dat ook andere grote planeten als Jupiter, Uranus en Neptunus een groot ringenstelsel kunnen hebben gehad, die wij gemist hebben – of dat ze dat in de toekomst nog krijgen.
Het ontstaan van de ringen zou te maken kunnen hebben met botsingen van kleine, ijzige manen die om Saturnus draaien. Misschien dat een passerende planetoïde of komeet de banen van de manen uit balans bracht en ze een ‘collision-course’ kregen. Bron: NASA.
Artistieke impressie van een supernova. Credit: David A. Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Ons afgekapte, gekantelde, aluminium- en ijzerrijke zonnestelsel blijkt gewoner dan gedacht. Dat stelt de Leidse sterrenkundige Simon Portegies Zwart op basis van simulaties en berekeningen met een supercomputer. Er zouden in onze Melkweg ongeveer 36.000 vergelijkbare zonnestelsels te vinden moeten zijn.
Van ons zonnestelsel wordt altijd gedacht dat het vrij bijzonder is. De planeetbanen zijn gekanteld, het zonnestelsel houdt al op bij 45 keer de afstand aarde-zon en er is meer aluminium en ijzer aanwezig dan verwacht. Wetenschappers hebben vaak geprobeerd om verklaringen te vinden voor deze vier vreemde verschijnselen, maar een echt dekkende oplossing was er tot nu toe niet.
Simon Portegies Zwart, sterrenkundige aan de Universiteit Leiden, heeft nu situaties doorgerekend die ons bijzondere zonnestelsel wel kunnen verklaren.
De Orionnevel. Onze zon zou ontstaan kunnen zijn in een stervormingsgebied zoals de Orionnevel. Credit: NASA, ESA, M. Robberto (Space Telescope Science Institute/ESA) and the Hubble Space Telescope Orion Treasury Project Team.
Portegies Zwart breekt het ontstaan van ons zonnestelsel op in vier stappen waarbij ten minste twee supernova-explosies komen kijken. Ten eerste werd de zon met de toen nog grote, niet gekantelde stofschijf afgekapt doordat andere sterren te dicht in de buurt kwamen. Ten tweede was er een sterrenwind van een grote, zogeheten Wolf-Rayetster die een overvloed aan aluminium-26 in het gebied rond de zon afleverde. Ten derde zorgde een supernova (nummer 1) dat het gruis rond de zon tijdelijk smolt waardoor het aluminium erin terecht kon komen. Ten derde zorgde deze supernova of een volgende ervoor dat de stofschijf kantelde. Ook verrijkte deze supernova het gebied rond de zon met een overschot aan ijzer-60. En ten vierde zorgde een volgende supernova (nummer 2) ervoor dat het ijzer ook echt in de stofschijf werd ingekapseld.
Volgens de berekeningen van Portegies Zwart is de zon waarschijnlijk geboren in een open sterrenhoop met zo’n 2500 sterren op een kluitje van ongeveer 5 lichtjaar doorsnee. Dat is te vergelijken met de sterrenhopen die nu bijvoorbeeld in de Orionnevel aanwezig zijn. Portegies Zwart: “In zo’n soort sterrenhoop zou de zon in haar beginjaren ongeveer twaalf supernova’s in haar buurt hebben gehad. Dus de invloed van twee supernova’s is niet heel onwaarschijnlijk.”
In onze Melkweg bevinden zich duizenden open sterrenhopen met sterren op een kluitje. Portegies Zwart schat mede op basis daarvan en op de tijd die het duurt om een zonnestelsel te vormen dat er in onze Melkweg ongeveer 36.000 gekantelde, afgekapte, aluminium- en ijzerrijke zonnestelsels moeten zijn. “Er wordt geregeld beweerd dat het zonnestelsel bijzonder is”. zegt Portegies Zwart, “Maar veel van de eigenschappen die wij eigenaardig vinden, zouden best eens heel normaal kunnen zijn.”
Op Twitter kwam ik de foto hierboven tegen. Een magnifieke foto, die prachtig de verschillende afstanden in het heelal laat zien. Alyn Wallace nam de foto, waarop we z’n vriend Jens op een heuveltop zien wijzen naar komeet 46P/Wirtanen, dat groene blobje aan de hemel. Rechtsboven zien we de bekende sterrenhoop Pleiaden alias het Zevengesternte (M45) en tijdens de opname schoot toevallig een meteoor voorbij, die heldere streep onder de Pleiaden. Wat die verschillende afstanden betreft:
Jens op 150 meter afstand van Alyn
de meteoor hoog in de lucht op pakweg 85 km afstand
de komeet op 11 miljoen km afstand
de Pleiaden op 444 lichtjaar afstand (1 lj=10 biljoen km – ding dong).
Wellicht dat er op de foto ook nog ergens een sterrenstelsel staat, dan wordt ’t helemaal een krankjorum mooie foto. 😀 Bron: Alyn Wallace op Twitter.
Op schaal de afstanden van de planeten en objecten in de Kuipergordel, inclusief Farout. Credit: Illustration by Roberto Molar Candanosa and Scott S. Sheppard is courtesy of the Carnegie Institution for Science.
Een team van sterrenkundigen is erin geslaagd om een hemellichaam in ons zonnestelsel te ontdekken dat op meer dan honderd astronomische eenheden afstand staat, honderd keer de afstand aarde-zon (1 AE=150 miljoen km). 2018 VG18, zoals het object als catalogusnaam heeft gekregen, staat op 120 AE afstand en met die afstand is het recordhouder verste afstand in ons zonnestelsel. Vorige recordhouder was Eris, die op 96 AE afstand staat, Pluto staat ‘slechts’ op 34 AE afstand. Eris en Farout liggen buiten de zogeheten Kuipergordel, die tot ongeveer 50 AE reikt. 2018 VG18 heeft gelijk al een bijnaam gekregen, die heel toepasselijk ‘Farout’ luidt. De ontdekking van Farout werd op 10 november gedaan door het drietal Scott S. Sheppard, David Tholen en Chad Trujillo, die de hemel aftuurden met de Subaru telescoop op Hawaï.
een impressie van Farout. Credit: Roberto Molar Candanosa, Carnegie Institution for Science.
Eigenlijk waren ze op zoek naar iets anders, naar Planeet 9, de grote planeet die ook ergens in de buitenregionen van het zonnestelsel moet zijn. In het kader van die speurtocht vonden ze in oktober al een ander object, 2015 TG387, dat op 80 AE staat en dat “The Goblin” werd genoemd, omdat de ontdekking ongeveer tijdens Halloween was. De baan van Goblin blijkt goed te passen in het patroon van afwijkingen, dat door Planeet 9 wordt veroorzaakt, de zware planeet die aan tal van hemelobjecten trekt, zoals Eris. Men denkt dat Farout ongeveer 500 km in diameter is. Z’n kleur is ietwat paars (zoals je ook een de impressie herboven kunt zien), hetgeen erop wijst dat z’n oppervlak met ijs bedekt is. Hieronder is de ontdekkingsfoto van Farout te zien.
De twee Virgin Galactic piloten Mark Stucky (60, hier rechts op foto) en Frederick Sturckow (57) die afgelopen donderdag 13 december de rand van de ruimte bereikten met hun SpaceShipTwo de ‘VSS Unity’ zijn twee doorgewinterde vliegers, kennen elkaar al jaren en zijn een geolied team. CNN Business sprak de twee piloten kort na de vlucht en kreeg zo een uniek kijkje in de wereld achter de schermen van dit tweetal. Gezamenlijk hebben ze 15.000 vlieguren in hun logboek staan en heeft Sturckow ook nog 1200 uur doorgebracht in de ruimte op vier verschillende Space shuttle missies. Lees verder →
