De Tarantulanevel bevat veel meer zware sterren dan gedacht. Credit: NASA/ESA/P. Crowther (University of Sheffield)
Een enorm stervormingsgebied in een buursterrenstelsel van de Melkweg bevat veel meer zware sterren dan voor mogelijk werd gehouden. Dat blijkt uit onderzoek van een internationaal team van astronomen onder wie Alex de Koter en Selma de Mink van het Anton Pannekoek Instituut van de Universiteit van Amsterdam. De astronomen publiceren hun resultaten vandaag in het tijdschrift Science.
Recordaantal sterren
De studie presenteert de nauwkeurige metingen aan bijna driehonderd zware sterren in het beroemde stervormingsgebied 30 Doradus, ook bekend als de Tarantulanevel. Het gebied bevindt zich in ons buursterrenstelsel de Grote Magelhaense Wolk op zo’n 180.000 lichtjaar van ons vandaan. In de nevel vond de afgelopen miljoenen jaren een ‘geboortegolf’ plaats. De plek helpt sterrenkundigen bij het doen van uitspraken over het ontstaan van het heelal.
Alex de Koter: ‘We hebben acht jaar gewerkt om dit recordaantal sterren van boven de vijftien zonsmassa’s te onderzoeken. Uniek is dat we van elke ster afzonderlijk de massa hebben bepaald. Andere onderzoekers kijken vaak naar het gezamenlijke licht van alle zware sterren. Dat is een indirecte en daardoor minder betrouwbare manier.’
Dertig procent meer
De astronomen concluderen dat het gebied dertig procent meer zware sterren bevat dan de veelgebruikte wet van Salpeter uit 1955 voorspelt. Dat is belangrijk, want zware sterren mogen dan maar kort leven, ze eindigen wel na een spectaculaire supernovaexplosie als neutronenster of zwarte gat. Daarmee hebben ze veel invloed op hun wijde omgeving.
Selma de Mink: ‘Dit onderzoek verandert hoe we over de eindstadia van zware sterren denken. Want als je de resultaten doortrekt, zijn er wellicht 70 procent meer supernova’s dan gedacht en worden er 180 procent meer zwarte gaten gevormd.’
De onderzoekers willen in de toekomst nagaan of hun vindingen ook gelden voor andere stervormingsgebieden. Daarnaast willen ze bepalen wat de consequenties zijn van hun bevindingen voor de theorieën over de vorming van structuur in het heelal en voor het verwachte aantal verschijnselen waarvan zwaartekrachtsgolven kunnen worden opgevangen. Bron: Universiteit van Amsterdam.
Impressie van een ring van stof rondom Tabby’s ster. Credit: NASA/JPL-Caltech
Beetje bij beetje wordt het raadsel van Tabby’s Ster (‘de meest mysterieuze ster in het heelal’, ook wel bekend als Boyajian’s ster of KIC 8462852) opgelost. Met NASA’s Kepler ruimtetelescoop werden jaren terug grote dips waargenomen, die niet verklaard konden worden door ‘normale’ astronomische processen. De sterrenkundige Jason Wright kwam toen zelfs met het idee dat een hoogintelligente buitenaardse beschaving wellicht verantwoordelijk zou zijn voor de dips, doordat ze om de ster KIC 8462852, die 50% groter dan de zon is en zo’n 1000 graden warmer, een Dysonbol aan het bouwen zijn, die op bepaalde momenten het licht weg neemt. De voorpagina’s met krantenkoppen over alien megastructuren waren vanaf dat moment niet meer weg te denken. Die krantenkoppen kunnen nu weer vernieuwd worden, want duidelijk is dat de dips in de lichtkracht NIET veroorzaakt worden door een dysonbol of andere megastructuur van aliens.
KIC 8462852 links in infrarood (2MASS survey) en rechts in ultraviolet (GALEX). Credit: Tabetha S. Boyajian et al
Onderzoek van meer dan 200 sterrenkundigen onder leiding van Tabetha Boyajian – naamgever van Tabby’s ster – van de Penn State Universiteit laat zien dat het licht van de ster op de ene golflengte meer verzwakt dan op de andere. De waarnemingen zijn gedaan tussen maart 2016 en december 2017 door het Las Cumbres Observatorium (LCO), dat beschikt over een wereldwijd netwerk van robotische telescopen en grote telescopen, waaronder de Gran Telescopio de Canarias (GTC). De waarnemingen werden financieel gesteund door een campagne die gehouden werd op Kickstarter en die door meer dan 1700 mensen werd ondersteund. De campagne leverde meer dan $100.000,- op.
Credit: Tabetha S. Boyajian et al
In de waarneemperiode werden vier dips in de lichtcurve van Tabby’s ster gedetecteerd, allemaal in 2017, die alle vier een naam kregen (zie ook de afbeelding hierboven):
Vanaf 14 mei (“Elsie”; 2% dip)
Vanaf 11 juni (“Celeste”; 2% dip)
Vanaf 2 augustus (“Skara Brae”; 1% dip)
Vanaf 5 september (“Angkor”; 2.3% tot 3% dip)
De metingen wijzen er op dat verschillende kleuren afnamen met verschillende intensiteit. De dalingen zijn bijvoorbeeld dieper in het blauw dan in het rood. Zou er een solide megastructuur om de ster zijn, dan zou de daling in alle kleuren even intensief moeten zijn. Eerder moet daarom gedacht worden aan een diffuse bron van de lichtdips. Men denkt daarom dat de oorzaak ligt in een ring van microscopisch kleine stofdeeltjes rondom de ster.
Credit: Tabetha S. Boyajian et al
Hierboven zie je de Elsie-dip, die op 14 mei startte, in drie verschillende banden (blauw B, rood r’en nabij-infrarood i’).De grootte van de stofdeeltjes die verantwoordelijk zijn voor de dips in de banden B, r’ en i’ worden geschat op respectievelijk 0,4361, 0,6215 en 0,7545 micrometer. Er zou ook nog een mogelijkheid zijn dat de ster omgeven is door een zwerm van uiteenvallende kometen. De daadwerkelijke oorzaak voor het gedrag van Tabby’s ster moet daarom nog verder uitgezocht worden. Het resultaat van de waarnemingen is hier terug te lezen: The First Post-Kepler Brightness Dips of KIC 8462852, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters. Bron: PSU + Francis Naukas.
Credit: Maniago – Based on image made by Crylic. CC BY-SA 3.0
Iedereen een gelukkig perihelium! Vandaag om 06.43 uur bereikte de Aarde in z’n baan het perihelium, het punt dat ‘ie het dichtst bij de Zon staat. De afstand bedroeg op dat moment 147.097,233 km oftewel 0,983 astronomische eenheid. Het aphelium zullen we dit jaar op 6 juli meemaken, als we 152.095,566 km van de zon verwijderd zijn. Door het perihelium lijkt de Zon vanaf de Aarde gezien groter dan gemiddeld. De Aarde ontvangt door de kleinere afstand bijna 3,5% meer licht en warmte van de Zon. Hierdoor zijn de zomers op het zuidelijk halfrond meetbaar warmer dan die op het noordelijk halfrond, maar ook ruim een week korter! Je zal wellicht denken dat het vreemd is dat op dit moment – bij ons winter – de aarde het dichtst van de Zon staat en dat je het omgekeerde zou verwachten. Maar dat is te verklaren: de seizoenen ontstaan niet door de wisselende afstand van de aarde tot de Zon, maar door de schuine stand van de aardas. Bron: Hemel.waarnemen.
Centaurus A, een bekend sterrenstelsel met een actief superzwaar zwart gat. Credit: ESO/WFI (Optical); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetre); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray)
Sterrenkundigen van de Universiteit van Californië hebben een nauwe samenhang ontdekt tussen de massa van het centrale zwarte gat van sterrenstelsels en de geschiedenis van de stervorming in die stelsels. Bekend is dat jonge sterrenstelsels een grote stervorming kennen, maar dat ze naarmate het sterrenstelsels verder evolueert de snelheid van stervorming daalt. Dat uitdoven in grote sterrenstelsels blijkt gerelateerd te zijn aan de massa van het superzware zwarte gat in het centrum van het stelsel, aldus dit artikel dat maandag in Nature werd gepubliceerd. Alle sterrenstelsels bevatten in hun kern een superzwaar zwart gat en soms zijn die kernen zeer actief als ‘active galactic nucleus’ (AGN). De energie die dan wordt uitgestraald zorgt er voor dat gas in het centrum van het stelsel wordt verhit en weggeblazen en dat verhinderd de stervorming, want daarvoor zijn gaswolken nodig die krimpen, vanwege koeling. Dat idee hebben sterrenkundigen al decennia, maar nu is er ook bewijs voor gevonden.
De Hobby-Eberly Telescope in Texas. Credit: Ethan Tweedie Photography
Een groep sterrenkundigen onder leiding van Ignacio Martín-Navarro bestudeerde middels de Hobby-Eberly Telescope Massive Galaxy Survey de spectra van sterrenstelsels. Uit de verkregen spectra kon men de stervormingsgeschiedenis afleiden. Die bleek niet gerelateerd te zijn aan de vorm van de sterrenstelsels, aan hun afmetingen of andere eigenschappen, maar wel aan de massa van hun centrale zwart gat. Sterrenstelsels met zwaardere zarte gaten bleken eerder uit te doven dan stelsels met lichtere zwarte gaten. Hoe het uitdoof-mechanisme precies werkt is nog niet bekend. Bron: Universiteit van Californië.
Hoewel ik mij er tenzeerste van bewust ben het spreekwoordelijke zeer voor de handliggende zwarte gat in te trappen toch…bij deze iedereen ook namens mij van harte heel veel van het goede voor 2018 toegewenst!!
De zogenaamde, voor mijzelve sprekende, best wel immer zwaarbeladen “feestdagen” zijn gelukkig weer voorbij en dus kunnen we weer overgaan tot de orde van de normale dag….enne….dat laatste heuglijken feit heb ik gisteravond, hoewel eigenlijk meer gisterochtend 2 Januari “gevierd” met een korte astrofoto-sessie, welliswaar nu even niet op de heilige jachtvelden der Dordtse Biesbos maar gewoon effe rap op de stoep pal voor mijn centrum Dordt voordeur.
Twee redenen voor deze rappe “voordeur astrofoto-sessie”. Ten eerste het testen van een nieuwe focusseerinrichting en ten tweede even leuk een plaatje schieten van die “nieuwjaars-supermaan” waar Arie een blogje of wat terug over heeft geschreven.
Een paar maandjes terug mocht ik het genoegen proeven om van zeer ge-achte astroblogs-collega Paul tijdens een soort van bescheiden “astroclub onderdelen ruilbeurs” een heuse 2 inch Orion optics Crayford focuser “voor weinag” te mogen overnemen.
Deze focuser is een flink stukkie zwaarder dan mijn, overigens echt niet zo verkeerde, standaard tandheugel focuser..EN….het ding heeft ook nog een extra vertragingsmechaniekje waardoor je veel beter kunt precisie-scherpstellen…iets wat met die standaardfocuser bij het bedrijven van webcamfotografie van maan en planeten een nogal behoorlijk lastige bedoening was.
Aangezien ik..eh..een nogal bij het neurotische af “mechanische mierenneuker” ben, heb ik mij de afgelopen paar weken ook met dit speledingetje weer zeer plezant bezig gehouden met het modificeren en naar mijn hand zetten der bewegende en niet bewegende componenten van deze nieuwe tweedehands “made in ye good olde Blighty” focusseerinrichting.
Overigens is deze Orion Optics focuser, net zoals de rest van het astrospeelgoed van Orion Optics, in basis een prima ding, hoor…..maarre….ik vind het “klooien aan mechanische dingen” of het nou auto’s, rijksmonumenten danwel telescopen zijn…gewoon zo leuk…en dit klusje heeft me lekker door de “donkere dagen voor en na kerst” geholpen.
Op Nieuwjaarsdag, al knagend aan de laatste zieltogende oliebol, een en ander in en op mijn astrofotografie-werkpaard, de 20cm F6 Newton, geplakt…enne….hoe goed je dingen ook hebt uitgedacht, gemeten, gezaagd, geboord etc..etc..etc….de ultieme “ready and go for launch-test” is toch echt het eerste en dan graag foutloos geslaagde ritje langs de sterrenhemel…..en in dit geval zou het verrekte lollig zijn als ik dat eerste testritje even kon combineren met dat “2018 nieuwjaarsdag-supermaan-gedoe”.
Helaas kunnen we van de afgelopen paar winterweken bepaaldelijk niet zeggen dat ze hebben voldaan aan het romantische winterbeeld met die talloze kraakheldere bitterkoude sterrennachten…..Afgezien van die paar dagen met een dik pak sneeuw van een weekje of wat terug is het vooral wolken en regen geweest wat tot nu toe de winterklok heeft geslagen en dus had ik voor dat nieuwjaarsdag supermaan-testrondje niet echt hooggespannen verwachtingen.
Ik had de moed zo tegen half een ’s nachts eigenlijk al lang en breed opgegeven en ik was al onderweg naar “Klaas Vaak z’n vlooienbunker” (mijn nest!) toen ik opeens door mijn slaapkamerraam alsnog de (volle) maan te voorschijn zag komen vanachter het dikke wolkendek…en dus…abrubte wijziging van de nachtplanning…Klaas Vaak kon effe rap de boom in…hup naar buiten met heel het astrofotocircus.
Uiteraard der zaak trok, net toen ik alles had opgesteld en afgeregeld, het hele zooitje weer potdicht en begon het zelfs…..grrrrr..licht te regenen, iets wat mijn goede voornemen om in 2018 de “edele kunst” der beziging van allerlei doorwrochte krachttermen aan banden te leggen, meteen de Oude Maas in deed mikken. Maar goed, na drie kwartier wachten en tieren, het was inmiddels alweer kwart over één in de nacht en met oudejaarsnacht nog stevig in mijn mik niet geheel meer zo fris, brak gelukkig het wolkendek alsnog open en kon ik tot mijn grote vreugde constateren dat al mijn fijnmechanische pruts en priegelwerk niet voor niets was geweest. Zowel visueel als fotografisch alles perfect in focus….en hier bedoel ik mee dat de focuser genoeg bereik heeft om zowel met de camera aan de kijker “geplakt” als visueel met het oculair scherp te kunnen stellen!!
Bovendien kan ik ook niets anders zeggen dat dat extra fijnscherpstelmechaniekje (een 10x extra vertraging boven de normale mechanische overbrenging) werkelijk perfect en zeer aangenaam z’n werk doet……je kunt er echt heel goed mee scherpstellen!!
Na al dit genoegelijk geslaagde testwerk heb ik als kroon op het noeste nachtwerk nog even een kiekje gemaakt van die zogenaamde perigeum supermaan (afstand Aarde-Maan 360 000km) met de bedoeling om op een later tijdstip in 2018, bij een volle maan in het apogeum (afstand 384 000km)….ofwel als de volle maan plaatsvind als ie op z’n verst van Moeder Aard is verwijderd, nog een plaatje te maken, met als doel om dat 7% verschil in schijnbare grootte zichtbaar te maken.
Dit gezegd hebbende vind ik em zo ook wel grappig met zo’n stukkie wolk ervoor en zo…enne…dat is een dik vet compliment aan de maan, komende uit de, aan fuzzy blobs verslaafde, snuit van iemand die eigenlijk niet zoveel op heeft met die “soepballen”….Het zullen wel de laatste soft-sentimenteel makende melancholische feestdagen-resten zijn die nog in mijn “systeem” rondtoeren.
Voor de volledigheid nog enkele gegevens betreffende dit plaatje….20cmF6 Newton (brandpuntsafstand 120cm), camera Canon 1000D (geplaatst in het primaire brandpunt)….ISO 800 belichtingstijd 1/320ste seconde
Simulatie van gasbellen die ontstaan door de sterrenwind van Wolf-Rayetsterren. Credit: . Dwarkadas & D. Rosenberg.
De algemene gedachte over het zonnestelsel is dat ‘ie 4,6 miljard jaar geleden ontstaan is uit een grote moleculaire gas- en stofwolk, die begon te krimpen toen schokgolven van een nabije supernova passeerden. Sterrenkundigen van de universiteit van Chicago hebben nu een ander model opgesteld, dat beter de chemische samenstelling van het zonnestelsel kan verklaren. In het artikel genaamd Triggered Star Formation inside the Shell of a Wolf–Rayet Bubble as the Origin of the Solar System, op 22 december gepubliceerd in The Astrophysical Journal, komen Vikram Dwarkadas en zijn collega’s met het idee dat grote gasbellen, die veroorzaakt worden door zware Wolf-Rayetsterren (ook wel WR-sterren genoemd), wel eens de oorsprong kunnen vormen van ons zonnestelsel. Dat zijn zeer hete sterren die wel 40 tot 50 keer zo zwaar als de zon zijn en die middels een zeer sterke sterrenwind hun buitenlagen wegblazen. Die sterrenwind baant zich een weg door het interstellaire gas in de omgeving en daarbij kan zich een schil van dicht, bijeengeveegd gas en stof vormen waaruit gemakkelijk nieuwe sterren kunnen ontstaan.
Momenten uit de ontwikkeling van een Wolf-Rayet gasbel. Credit: V. Dwarkadas & D. Rosenberg
De sterrenkundigen schatten dat 1 tot 16% van alle op de zon lijkende sterren in zo’n zogeheten Wolf-Rayet gasbel kunnen zijn ontstaan. Het model verklaart heel goed de gemeten hoeveelheid isotopen in het zonnestelsel van aluminium en ijzer. Op aarde gevonden meteorieten uit het vroege zonnestelsel bevatten meer aluminium-26 en minder ijzer-60 dan het interstellaire medium in de omgeving van de zon. Een nabije supernova kan die hoeveelheden niet verklaren, een Wolf-Rayetster wel, die produceren veel aluminium-26 en geen ijzer-60.
Wat er met die Wolf-Rayetster is gebeurd die op deze wijze het zonnestelsel wellicht deed ontstaan? Mogelijk barstte die op een gegeven moment toch uit als supernova. Dan zou ‘ie wel veel ijzer-60 moeten hebben geproduceerd, maar dat hoeft niet alle kanten uit te zijn verspreid of het zou zijn tegengehouden door de buitenzijde van de eerder gevormde Wolf-Rayetgasbel. Hij kan ook zonder explosie direct in elkaar zijn geklapt tot zwart gat en dan zou er geen ijzer-60 ontstaan. Bron: Universiteit van Chicago + Brian Koberlein.
