Credits: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/National Optical Astronomy Observatory
De NASA heeft van foto’s van Kuipergordelobject Ultima Thule (2014 MU69) bovenstaande 3D foto gemaakt. Pak je 3D bril (met rode en blauwe glazen) en bekijk het oeroude stuk ruimterots in de buitenste regionen van het zonnestelsel driedimensionaal. De foto is gemaakt van twee foto’s die op 1 januari 2019 (Nieuwjaarsdag) met de Long-Range Reconnaissance Imager (LORRI) van de ruimteverkenner New Horizons zijn gemaakt, de ene om 5:01 en de ander om 5:26 UT die dag, de eerste toen de afstand 28.000 km, de tweede 6.600 km bedroeg. Bij de eerste foto is de resolutie 1 px = 130 m, bij de tweede 33 m. Hieronder een andere versie van de foto, waarbij je ‘parallel’ moet kijken, d.w.z. dat je als ’t ware door de foto heen moet kijken in de verte. Tussen de twee beelden van Ultima Thule krijg je dan een derde beeld te zien dat ‘stereoscopische beeld’ moet je zien vast te houden.
Credits: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/National Optical Astronomy Observatory
PDS 27. Credit: Evgenia Koumpia, University of Leeds
Een internationaal team van sterrenkundigen onder leiding Evgenia Koumpia (Universiteit van Leeds) heeft met behulp van het PIONIER instrument, dat verbonden is aan de Very Large Telescope Interferometer (VLTI – zie hieronder) van de ESO in Chili, een nauwe, zware jonge dubbelster ontdekt. Dat instrument heeft een heel grote beeldscherpte, waarmee de componenten gescheiden konden worden. Het gaat om de dubbelster PDS 27, waarvan de twee componenten slechts 30 Astronomische Eenheden van elkaar verwijderd zijn, dertig keer de afstand aarde-zon, da’s ongeveer 4,5 miljard km (de afstand tussen zon en Neptunus). Voor jonge, zware sterren is dat de kortste afstand die sterrenkundigen ooit hebben gemeten.
Alle vier de VLT Telescopen die in de VLTI als één opereren. Credit: ESO.
Het team van Koumpia vond nog een andere jonge zware dubbelster, waarvan de componenten iets verder uit elkaar staan, PDS 37, waarvan de twee sterren tussen de 42 en 54 AE van elkaar verwijderd zijn, pakweg de afstand tussen zon en Pluto. Door onderzoek aan dit soort stellaire systemen wil men meer te weten komen over de evolutie van dubbelsterren. De sterren in PDS 27 zijn minstens tien keer zo zwaar als de zon en ze staan op 8000 lichtjaar afstand.
Impressie van een jonge dubbelster in wording. Credit: B. Saxton, NRAO/AUI/NSF.
Jonge zware sterren zijn zeldzaam. Over hun ontstaanswijze is nog weinig bekend. Zo is nog steeds niet duidelijk waarom ze vrijwel nooit alléén geboren worden, maar meestal in dubbelstersystemen. PDS 27 en 37 kunnen daar wellicht meer over vertellen. Hier het vakartikel over PDS 27 en PDS 37, verschenen in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics: Letters. Bron: Universiteit van Leeds. [Naschrift 18.10 uur] Eh… zoals je hieronder kunt zien heb ik ooit geblogd over een zware dubbelster, waarvan de componenten slechts 12 miljoen km van elkaar verwijderd zijn. Da’s wel iets minder dan die 4,5 miljard km van PDS 27. Wellicht dat dat geen jonge dubbelster was, dat is het enige verschil dat ik kan bedenken.
Eén van de meest karakteristieke en opvallende kenmerken van de dwergplaneet Ceres is de helder witte vlek in de 92 km grote krater Occator. Onderzoek aan Cerealia Facula, zoals die 11 km grote witte vlek wordt genoemd, door onderzoekers van het Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) heeft bevestigd wat eerder ook al werd vermoed, namelijk dat het witte gebied van Cerealia Facula een resultaat is van cryovulkanisme, een vorm van vulkanisme waarbij er geen heet lava, maar ijzig, gezouten brak water naar boven komt. MPS’ Andreas Nathues en z’n team keken naar infrarood foto’s gemaakt met de Dawn verkenner van het witte materiaal in Cerealia Facula en daarbij keken ze vooral naar de mate van ‘perforatie’, hoe wit het nog was of hoe meer de donkere ondergrond eronder tevoorschijn kwam. Die perforatie is een maat voor de leeftijd, hoe witter des te jonger het materiaal. Conclusie was dat het witte materiaal, waarvan men eerder al heeft vastgesteld dat het bestaat uit minerale zouten, niet ouder dan vier miljoen jaar oud kan zijn – in geologische termen is dat recent. In steeds terugkerende perioden van cryovulkanische activiteit zouden die zouten naar buiten zijn gekomen. De Occatorkrater zelf is ontstaan door de inslag van een groot object, maar die is zo’n 35 miljoen jaar oud.
Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.
De Occator krater is niet de enige plek op Ceres waar cryovulkanische activiteit plaatsvindt. Bij de evenaar van Ceres ligt de berg Ahuna Mons, die qua vorm en uiterlijk erg opvallend is. Ook daar vermoeden wetenschappers dat er sprake is van cryovulkanisme. Bron: MPS.
Nieuw onderzoek toont aan dat asteroïden weerbarstiger objecten zijn dan tot nu toe werd gedacht. Een team van wetenschappers van de John Hopkins Universiteit te Baltimore, onder leiding van Dr. Charles El Mir heeft met computersimulaties inslagen en explosies op asteroïden bestudeerd en daaruit bleek dat het destructie proces van het planetair object toch anders verloopt dan men tot nu toe voor ogen had. Het onderzoek werpt meer licht in de processen bij deze inslagen en de aard en verspreiding van de daarbij ontstane scheuren, dit is o.a. van belang voor toekomstige asteroïde ontginningsactiviteiten alsook voor meer kennis over de vorming van zonnestelsels in zijn algemeen. Lees verder →
Impressie van het systeem van Kepler-1658 en z’n exoplaneet. De geluidsgolven die door de ster heen bewegen zijn gevisualiseerd. Credit: Gabriel Perez Diaz/Instituto de Astrofísica de Canarias.
De Kepler ruimtetelescoop is inmiddels ter ziele, maar in z’n actieve ‘loopbaan’ (2009-2016) heeft ‘ie welgeteld 5011 exoplaneten ontdekt en 2512 daarvan zijn er door andere instrumenten bevestigd. De allereerste exoplaneet die met Kepler werd ontdekt was Kepler-1658b (alias KOI 4.01, Kepler Objects of Interest), een ontdekking die op 4 november 2009 bekend werd gemaakt. Doordat er veel onduidelijkheid bestond over de massa en grootte van de moederster van Kepler-1658b werd de ontdekking echter als niet echt beschouwd – een ‘false positive’ zoals dat wordt genoemd. Maar wat blijkt nu tien jaar na dato: dat Kepler-1658b wel degelijk bestaat! Een groep sterrenkundigen onder leiding van Ashley Chontos (Universiteit van Hawaï) kon in de gegevens die met Kepler waren waargenomen informatie vinden over geluidsgolven die door de moederster van Kepler-1658b heen bewegen.
De Kepler ruimtetelescoop. Credit: NASA
Op grond van die waarnemingen vonden Chontos en z’n collega’s dat die ster (Kepler-1658) drie keer zo groot is als men in 2009 dacht. En dat betekent dat ook Kepler-1658b drie keer groter is, hetgeen betekent dat ‘ie zo groot als Jupiter is. De afstand tussen ster en planeet is slechts 4,5 miljoen km – twee keer de diameter van de ster – en daarom draait Kepler-1658b in héél korte tijd om de ster heen, in slechts 3,8 dagen. Kepler-1658b is dan ook een ‘Hete Jupiter’, zoals dat wordt genoemd. Kepler-1658 is ongeveer drie keer zo groot als de zon en anderhalf keer zo zwaar. Als je op Kepler-1658b zou staan (wat ik je qua temperatuur niet zou aanraden) dan zou de ster 60 keer groter zijn dan de zon gezien vanaf de aarde. Hier het vakartikel over de late bevestiging van Kepler-1658b. De ster is ouder dan de zon en dat maakt het systeem, met een grote planeet zó dichtbij de ster, wel bijzonder. Er werd altijd gedacht dat planeetmigratie, waarbij een reuzenplaneet vanaf grotere afstand naar binnen spiraliseert, voorbehouden was aan jonge systemen, maar kennelijk kan het ook bij oudere systemen gebeuren. Bron: CfA/Harvard.
Prof. dr. Amina. Helmi. Credit: Kapteyn Instituut (RUG)
Vandaag – 8 maart, Internationale Vrouwendag – neemt prof. Amina Helmi van het Kapteyn Instituut (RUG) de Suffrage Science Award in ontvangst in de Royal Society te Londen. De Suffrage Science Awards zijn een eerbetoon aan vrouwen in de wetenschap en techniek, en een aanmoediging voor vrouwen in het algemeen om voor de wetenschap te kiezen en daarin een seniorfunctie te ambiëren. Elke Award is een sieraad dat de winnares na twee jaar als een erfstuk doorgeeft aan de volgende winnares. De winnares die Helmi als haar opvolgster heeft gekozen voor haar Suffrage Science Award is prof. Marileen Dogterom van de Technische Universiteit; zij won vorig jaar de Spinozaprijs.
Sieraden ontworpen door wetenschap
Suffrage Science Award voor natuurwetenschappen en techniek. Credit: Royal Society
De Awards zijn sieraden die een wetenschappelijke theorie of concept verbeelden. Na twee jaar kiest elke winnares een opvolgster om haar Award aan door te geven. Professor Marileen Dogterom van de Technische Universiteit Delft legt uit waarom ze professor Amina Helmi van de Rijksuniversiteit Groningen heeft genomineerd: “De baanbrekende ontdekkingen van Amina op het gebied van de evolutie en dynamiek van het Melkwegstelsel vormen een inspiratiebron voor veel mensen buiten haar eigen onderzoeksgebied, waaronder ikzelf. Ze is een perfect rolmodel voor jonge vrouwelijke wetenschappers.”
Netwerk van getalenteerde vrouwelijke wetenschappers
Doordat de Awards steeds worden doorgegeven, is er een groeiend netwerk ontstaan van talenten en contacten die anderen helpen om succesvol te zijn in wetenschap en techniek. De prijswinnaars van dit jaar treden toe tot een netwerk van inmiddels meer dan 120 vrouwelijke wetenschappers. Sinds 2011 zijn de Awards vanuit het Verenigd Koninkrijk aan Europa en de Verenigde Staten, Hongkong en Oeganda doorgegeven. Dit illustreert het internationale karakter van wetenschap en techniek, en van de wereldwijde inspanningen om vrouwen vooruit te helpen in de wetenschap. Bron: RUG.
Dat er naast een kosmische microgolf-achtergrondstraling van fotonen (Engels: CMB) ook een kosmische neutrino achtergrond (CNB) bestaat wordt al lang geopperd, maar tot nu toe ontbrak daarvoor het bewijs. De CMB is al in 1964 voor het eerst waargenomen en waarnemingen van de temperatuursverschillen in de CMB zijn gedaan door ruimteverkenners als COBE, WMAP en Planck (zie de afbeelding hieronder).
Temperatuurvariaties in de CMB. Credit: ESA en Planck.
Waarnemingen aan de CNB zijn een stuk lastiger, omdat neutrino’s veel minder reageren met andere materie of straling dan fotonen. Met neutrino-detectoren zoals IceCube op de Zuidpool kunnen neutrino’s van bijvoorbeeld de zon, supernovae en actieve centra van sterrenstelsels worden waargenomen, maar die hebben miljarden keren meer energie dan de ‘fossiele neutrino’s’ van de CNB, die volgens berekeningen een energie van slechts 168 micro-elektron-volt (μeV) hebben. Directe waarneming van deze neutrino’s lijkt daarmee zeer onwaarschijnlijk, ook al zijn er toch experimenten die dit proberen te realiseren. Frappant verschil tussen de CMB en CNB: de fotonen van de CMB dateren van het moment van het ‘laatste oppervlak van de verstrooiing’, dat 380.000 jaar ná de oerknal plaatsvond – de oerknal zelf vond 13,8 miljard jaar geleden plaats. Vóór dat moment was de dichtheid zo groot dat de fotonen niet vrijuit konden bewegen, maar heen en weer knikkerden tussen de atoomkernen en elektronen. De neutrino’s van de CNB reageren niet via de elektromagnetische wisselwerking op andere materie – alleen via de zwakke wisselwerking – en daarom konden die veel eerder al vrijkomen: de neutrino’s van de CNB kwamen al één luttele seconde na de oerknal vrij, veel eerder dus dan de fotonen van de CMB!
Neutrino’s van de CNB hebben invloed op de grootschalige structuren in het heelal. In de afbeelding simulaties daarvan op verschillende momenten in de evolutie van het heelal. Credit: VOLKER SPRINGEL
Maar ja, als directe detectie van deze kosmische neutrino’s onmogelijk lijkt, hoe kan je ze dan toch zien of bewijzen dat ze bestaan? Dat kan op twee manieren, beiden een indirecte manier van waarnemen. Ten eerste heeft de CNB invloed op de CMB en ten tweede heeft het invloed op de grootschalige structuren van clusters en superclusters van sterrenstelsels in het heelal (zie de afbeelding hierboven). Kenmerk van zowel de CMB als de grootschalige structuren is dat er een variëteit is van pieken en dalen, van plekken waar de temperatuur hoger en lager is dan gemiddeld, respectievelijk van plekken waar de dichtheid hoger en lager is dan gemiddeld.
De neutrino’s van de CNB kunnen er met hun energie voor zorgen dat die pieken en dalen worden uitgesmeerd, dat er een soort van verschuiving (phase shift) zou optreden. Bedenk dat de neutrino’s 13,8 miljard jaar geleden een veel hogere fractie van de energieinhoud van het heelal vormden (zie afbeelding hieronder) en dat ze zich toen als een vorm van straling gedroegen.
Credit: NASA, MODIFIED BY WIKIMEDIA COMMONS USER ??, MODIFIED FURTHER BY E. SIEGEL
Twee dingen zouden de mate van invloed daarbij bepalen: hoeveel soorten neutrino’s er zijn en hoeveel energie de neutrino’s hebben. In 2015 waren er al waarnemingen aan de CMB die wezen op beïnvloeding door een CNB. Daarbij kwam naar voren dat er drie soorten neutrino’s bestaan, precies het aantal dat is waargenomen (er zijn drie ‘smaken’ neutrino’s, de elektron-, muon- en tau-neutrino’s) – hoewel er wel aanwijzingen zijn voor het bestaan van een vierde smaak neutrino, het steriele neutrino. Op basis van waarnemingen gedaan met Planck aan de polarisatie van de CMB was men een jaar later in staat om de huidige energie van de fossiele neutrino’s te bepalen: 169 μeV ±2 μeV, corresponderend met een temperatuur van 1,95 K (de fotonen van de CMB hebben een temperatuur van 2,7 K).
Wat toen echter ontbrak waren de waarnemingen aan de grootschalige structuren in het heelal, die op een beïnvloeding door de CNB wijzen. Nou jullie voelen ‘m al aankomen: recentelijk is die waarneming gedaan en daarmee is er een bevestiging gekomen van het bestaan van een CNB. In het kader van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) zijn heel veel clusters en superclusters van sterrenstelsels waargenomen. De eerder genoemde pieken en dalen laten zich zien als zogeheten baryon acoustic oscillations (BAO’s) – zie de afbeelding hieronder.
Impressie van BAO’s in het heelal. Credit: ZOSIA ROSTOMIAN.
De verschuiving in de pieken en dalen door de CNB worden uitgedrukt in twee parameters, genaamd α en β en in theorie zouden beiden precies 1 moeten zijn. Uit de SDSS-waarnemingen (hieronder te zien) blijkt dat α inderdaad 1 is. De waarde voor β is nog niet goed bekend, maar duidelijk is wel dat die niet 0 is, de waarde die je zou hebben als er géén CNB bestaat.
Het resultaat van analyse van de SDSS-gegevens aan de BAO’s. Credit: D. BAUMANN ET AL. (2019), NATURE PHYSICS.
Hier het vakartikel over de waarnemingen aan de BAO’s door SDSS en de bevestiging daarmee dat er een CNB bestaat, het oudst bekende signaal in het heelal. Met toekomstige waarnemingen met grotere instrumenten – met name DESI, Euclid, WFIRST en de LSST – wil men de waarnemingen aan de CNB verbeteren. Bron: Starts with a Bang.
De splashdown van de Crew Dragon Demo-1 werd rond 14.45 Nederlandse tijd vrijdagmiddag 8 maart verwacht en is inmiddels geland. De Crew Dragon werd volautomatisch afgekoppeld van het ISS en zo een drie kwartier voor de splashdown gedurende 15 minuten ontbrandden zijn motoren voor de afdaling naar de aarde waarna de Dragon terecht kwam in de Atlantische Oceaan. Lees verder →
Het bouwen van nieuwe thuishavens op andere planeten dan de aarde vergt visie, vakmanschap en volharding. Kennis en kunde uit verscheidene disciplines zullen gecombineerd moeten worden om ‘buiten’ aardse activiteiten kans van slagen te geven. Van civiele techniek tot aan materiaalkunde, toekomstige bedrijven die activiteiten op asteroïden of planeten willen beginnen zullen zich goed moeten prepareren. Zo een gedegen voorbereiding zal als het moment daar is en letterlijk de eerste spade de grond in gestoken wordt zich dubbel en dwars uitbetalen. Dit was en is de algemene strekking die achter het uitvoerig ‘off-world engineering’ onderzoek van de Universiteit van Central Florida steekt. Lees verder →
Impressie van het zwarte gat in TON 618. Credit: Space Engine.
Dat de superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels héél zwaar kunnen worden dat wisten we al en dat ze steeds groter worden doordat ze niet alleen materiaal vanuit de omgeving opslorpen maar dat ze ook groeien door botsingen met andere superzware zwarte gaten van andere sterrenstelsels wisten we ook wel. Maar dat ze zó zwaar kunnen worden als het ultramassieve zware zwarte gat in de quasar TON 618 dat was in ieder geval mij tot voor kort niet bekend (ik leer nog iedere dag, hihihi). Ik had in 2012 al eens geblogd over de moloch in de kern van NGC 1277, die 17 miljard keer zo zwaar als de zon zou zijn. En in 2015 had ik een andere blog, waarin ik schreef dat theoretici berekend hadden dat 50 miljard zonsmassa zo’n beetje het maximum zou moeten zijn van de massa van superzware zwarte gaten. Maar wat wil nou het geval met dat ultramassieve zwarte gat in TON 618: dat blijkt – hou je vast – maar liefst… 66 miljard zonsmassa zwaar te zijn! TON 618 ligt in het noordelijke sterrenbeeld Jachthonden (Canis Venatici), 10,4 miljard lichtjaar van ons vandaan. Hier een lijstje met de top van de zwaargewichten.
De waarnemingshorizon van TON 618 is 1300 AE. Credit: Antonio Paris on Twitter
De massa van het zwarte gat in TON 618 hebben ze kunnen bepalen door de breedte van de emissielijnen in het spectrum van de quasar nauwkeurig te bepalen. Die breedte is een maat voor de snelheid waarmee het gas in de quasar rond het zwarte gat draait en die snelheid is vervolgens weer een maar voor de massa van het zwarte gat. Hier het vakartikel over die bepaling, voor de liefhebbers. Een massa van 66 miljard zonsmassa – ver boven dat theoretisch maximum dus, dat kan in de prullenbak – betekent dat de waarnemingshorizon (Engels: ‘event horizon’) maar liefst 1300 AE is, 1300 keer de afstand aarde-zon. Die horizon is de grens waarbinnen de ontsnappingssnelheid groter wordt dan de lichtsnelheid en niets meer kan ontsnappen, zelfs licht niet. Zie de afbeelding hierboven, waarin dat geïllustreerd wordt. Oha ja, voor de vergelijking: Sgr A*, ons eigen superzware zwarte gat in ons eigen Melkwegstelsel, is ongeveer 4,3 miljoen keer zo zwaar als de zon. TON 618 is ruim 15.000 keer zo zwaar als Sgr A*. Bron: Wiki.
