Maandelijks archief: mei 2019

Blauwe reuzensterren gooien eindelijk deuren van stellair rockconcert open

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Deze momentopname van een computersimulatie toont het binnenste van een ster die drie keer zo zwaar is als onze zon. De golven worden gegenereerd door turbulente bewegingen in de kern en verspreiden zich door het midden van de ster. De kleurschakeringen geven de schommelingen van de golven weer. | © Tamara Rogers (Newcastle University).

Blauwe reuzensterren zijn de rock-and-roll-sterren van het universum. Het zijn massieve sterren met het motto ‘Live fast, die young’. Hierdoor zijn ze echter zeldzaam en dus moeilijk te bestuderen, zelfs met moderne telescopen. Voor we satellieten de ruimte instuurden, waren er maar een paar blauwe superreuzen waargenomen. Dankzij nieuwe waarnemingen van NASA hebben asteroseismologen van de KU Leuven nu ontdekt dat bijna alle blauwe superreuzen fonkelen en glinsteren omdat ze golven hebben op hun oppervlak.

Al sinds het begin van de mensheid spreken de sterren aan de hemel tot onze verbeelding. Denk aan het kinderrijmpje: “Twinkel, twinkel kleine ster, ik zie jou al van heel ver”. Telescopen laten ons toe om diep in het universum te turen, maar toch blijft het voor astronomen moeilijk om diep in de sterren te ‘kijken’. Het is pas sinds kort dat astronomen met moderne ruimtetelescopen de binnenste lagen van sterren kunnen onthullen door te luisteren naar de symfonie van stertrillingen.
In het heelal vind je sterren in alle vormen, maten en kleuren. Sommige sterren, zoals onze zon, leiden een rustig leventje dat miljarden jaren kan duren. Andere, massieve sterren zijn minstens tien keer groter dan onze zon en leiden een beduidend korter, maar actiever leven vooraleer ze eindigen in een zogenaamde supernova-explosie, waarbij ze hun materiaal de ruimte inslingeren. De blauwe superreuzen vallen onder deze categorie. Het zijn de metaalfabrieken van ons heelal, want ze produceren bijna alle chemische elementen die na helium komen in de Tabel van Mendelejev.

“Voor NASA-missies zoals Kepler/K2 en TESS kenden we weinig blauwe superreuzen waarbij trillingen variaties in helderheid veroorzaken”, zegt postdoctoraal onderzoeker Dominic Bowman van het Instituut voor Sterrenkunde van de KU Leuven. “Dat zoveel blauwe superreuzen glinsteren en fonkelen doordat ze golven hebben aan hun oppervlak was tot nu toe niet geweten. Pas door de helderheid van een individuele ster lang genoeg te bekijken met een zeer gevoelige detector, kan je in kaart brengen hoe deze verandert doorheen de tijd. In asteroseismologie – de studie van stertrillingen – gebruiken we deze variaties om de fysische en chemische processen diep in de ster te bestuderen.”

https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/secretsofthe.mp4?_=1

De ontdekking was een eurekamoment, zegt Bowman: “De flikkering in deze sterren was er altijd al, we hoefden alleen maar te wachten op moderne ruimtetelescopen om ze te kunnen observeren. De rock-and-roll-sterren traden de hele tijd al op, maar gooien pas sinds de laatste ruimtemissies van NASA de deuren van hun concertzaal open. De frequenties van de golven aan het oppervlak laten ons toe om de fysica en chemie in het binnenste lagen en de kern van de ster te bestuderen. De waargenomen frequenties zeggen ons hoe efficiënt de geproduceerde metalen zich verspreiden in deze stellaire fabrieken. Deze golven geven ons de mogelijkheid om voor de eerste keer onder de ondoorzichtige oppervlakken van blauwe superreuzen te kijken.”
Het kinderrijmpje ‘Twinkel, twinkel kleine ster, ik zie jou al van heel ver’ blijkt dus ook op te gaan voor grote sterren. “Dankzij moderne ruimtemissies en hun immense hoeveelheid waarnemingen betreden we nu de gouden eeuw van asteroseismologie van hete, massieve sterren. De ontdekking van golven in blauwe superreuzen stelt ons in staat om deze belangrijke voorlopers van supernovaexplosies vanuit een nieuw perspectief te bestuderen”, besluit Bowman. Het vakartikel over de studie verscheen in Nature Astronomy. Bron: KU Leuven.

Delftse studenten interviewen Leonard Susskind

Geplaatst op door Angele van Oosterom
1

Leonard Susskind (1940-) is een Amerikaans theoretisch natuurkundige, professor aan de Stanford Universiteit te Californië en ook wel een van de ‘founding fathers’ van de snaartheorie genoemd. Silvester Borsboom en Lorena Hendrix, twee natuurkunde studenten aan de TU Delft hadden onlangs het genoegen deze wereldwijd bekende natuurkundige te interviewen via een Skype gesprek. Lees verder →

Hubble heeft de schoonheid van balkspiraalstelsel NGC 2903 vastgelegd

Geplaatst op door Arie Nouwen
4

Credits: ESA/Hubble & NASA, L. Ho et al.

NGC 2903 is een balkspiraalstelsel in het sterrenbeeld Leeuw, gelegen op een afstand van 30 miljoen lichtjaar – voor sterrenkundigen is dat in de buurt. Het maakt deel uit van de grote Virgocluster van sterrenstelsels. Het stelsel werd op 16 november 1784 ontdekt door de Duits-Britse astronoom William Herschel. Met de Hubble ruimtetelescoop is het centrale deel van NGC 2903 gefotografeerd en het verbluffende resultaat ervan zie je hierboven, dubbelklikken om te verbalkspiraliseren. De spiraalarmen van NGC 2903 zie je getooid met paarsgekleurde vlekjes. Dat zijn grote gaswolken, waar nieuwe sterren geboren worden. Ook zijn talloze donkere wolken zichtbaar, die vol met stof zitten, dat het licht van de sterren er achter verduistert. Met Hubble is men bezig om 145 nabije sterrenstelsels te onderzoeken om meer te weten te komen over de interactie tussen het centrale zwarte gat en de centrale verdikking van de sterrenstelsels – NGC 2903 is één van die stelsels. Bron: NASA.

SpaceX’ Dragon capsule met goederen is gelanceerd en onderweg naar het ISS (CRS-17 missie)

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Credit; NASA/SpaceX

Vanochtend (4 mei, Star Wars day) om 08.48 uur Nederlandse tijd is vanaf Space Launch Complex 40 op Cape Canaveral Air Force Station in Florida een Dragon capsule met een Falcon 9 raket van SpaceX gelanceerd en succesvol in de ruimte gebracht. Het gaat om de CRS-17 missie, die goederen vervoert naar het internationale ruimtestation ISS. Enkele weken terug nog, op 20 april om precies te zijn, ging een andere Dragon Capsule (een lege ‘bemande’ versie van de capsule) bij een test in vlammen op. De lancering ging nu goed. De eerste trap van de Falcon 9 raket kwam later neer op het platform ‘Of Course I Still Love You’, 20 km uit de kust. Maandag a.s. zal de Dragon capsule aankomen bij het ISS. Zie ook deze blog over de goederen die mee worden genomen, waaronder diverse experimenten. Hieronder beelden van de lancering én de zachte landing.

Bron: NASA.

Gaia nauwkeurig lokaliseren om de Melkweg in kaart te brengen

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Credit: ESO

Deze foto, een compositie van verschillende waarnemingen met ESO’s VLT Survey Telescope (VST), toont de ESA-satelliet Gaia als een vaag spoor van stippen in de onderste helft van het met sterren bezaaide beeldveld. Deze waarnemingen zijn gedaan als onderdeel van een gezamenlijke inspanning om Gaia’s baan te meten en de nauwkeurigheid van haar unieke sterrenkaart te verbeteren.

Gaia nauwkeurig lokaliseren om de Melkweg in kaart te brengen (met inzet, de Gaia satelliet als een reeks stippen). Credit: ESO.

Gaia, die wordt beheerd door het Europese ruimteagentschap ESA, verkent de hemel vanuit een baan om het zogeheten L2-punt, dat 1,5 miljoen kilometer buiten de aardbaan ligt. Van daaruit werkt zij aan de meest omvangrijke en nauwkeurige driedimensionale kaart van onze Melkweg samen die ooit is gemaakt. Een jaar geleden werd de langverwachte tweede datarelease van de Gaia-missie gepresenteerd, die bestaat uit zeer nauwkeurige metingen – posities, afstanden en eigenbewegingen – van meer dan een miljard sterren in ons Melkwegstelsel. Deze catalogus van gegevens heeft baanbrekend onderzoek mogelijk gemaakt op het gebied van de structuur, de oorsprong en de evolutie van de Melkweg. Sinds de lancering van Gaia in 2013 heeft dat meer dan 1700 wetenschappelijke publicaties opgeleverd.

De VLT Survey Telescope (VST), die deel uitmaakt van de ESO-sterrenwacht op Paranal, neemt de kraakheldere hemel boven de Chileense Atacama-woestijn waar. Credit: ESO/Y.Beletski

Om de nauwkeurigheid te bereiken die nodig is voor Gaia’s hemelkaarten, is het cruciaal om vanaf de aarde nauwkeurig de positie van de satelliet te bepalen. Terwijl Gaia de hemel scant en gegevens verzamelt voor haar ‘stellaire volkstelling’, controleren astronomen daarom regelmatig haar positie. Daarbij wordt gebruik gemaakt van een wereldwijd netwerk van optische telescopen, waaronder de VST van de ESO-sterrenwacht op Paranal [1]Deze samenwerking tussen ESO en ESA is slechts een van de gezamenlijke projecten die hebben geprofiteerd van de expertise van beide organisaties op het gebied van de astronomie en de astrofysica. Op … Continue reading. De VST is momenteel de grootste surveytelescoop die de hemel op zichtbare golflengten afspeurt, en legt Gaia’s positie aan de hemel het hele jaar door om de nacht vast.

De Gaia-satelliet. Credit: ESA/ATG medialab; background image: ESO/S. Brunier

‘De waarnemingen van Gaia vereisen een speciale waarnemingsprocedure’, legt Monika Petr-Gotzens uit, die de ESO-waarnemingen van Gaia sinds 2013 coördineert. ‘De satelliet is wat we een ‘bewegend doelwit’ noemen, omdat zij zich snel verplaatst ten opzichte van de achtergrondsterren – het volgen van Gaia is een hele uitdaging!’

‘De VST is het perfecte hulpmiddel om de beweging van Gaia te registreren’, voegt Ferdinando Patat, hoofd van ESO’s Observing Programmes Office, daaraan toe. ‘De inzet van een van ESO’s topfaciliteiten ten behoeve van geavanceerde waarnemingen vanuit de ruimte, is een goed voorbeeld van wetenschappelijke samenwerking.’

‘Dit is een spannende grond-ruimte-samenwerking, met behulp van een van ESO’s telescopen van wereldklasse, om de baanbrekende waarnemingen van ESA’s ‘sterrenmeter’ te verankeren’, aldus Timo Prusti, Gaia-projectwetenschapper bij ESA.

De VST-waarnemingen worden door de vluchtdynamica-deskundigen van ESA gebruikt om Gaia te volgen en de kennis van haar baan te verfijnen. Om de waarnemingen, waarbij Gaia slechts een nietig lichtstipje is temidden van heldere sterren, in zinvolle baaninformatie om te zetten is een nauwgezette kalibratie nodig. De gegevens van de tweede datarelease van zijn gebruikt om alle sterren in het beeldveld van de VST te identificeren. Zo kon de positie van de satelliet met verbluffende nauwkeurigheid – tot op 20 milliboogseconden – worden berekend.

‘Dit is een uitdagend proces: we gebruiken Gaia’s metingen van de sterren om de positie van de Gaia-satelliet te kalibreren en uiteindelijk haar metingen van de sterren te verbeteren’, legt Timo Prusti uit.

Gaia’s beeld van de Melkweg. ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO

‘Na zorgvuldige en langdurige gegevensverwerking hebben we nu de nauwkeurigheid bereikt die nodig is om de waarnemingen van Gaia vanaf de grond te gebruiken voor de bepaling van haar baanbeweging’, zegt Martin Altmann, leider van de Ground Based Optical Tracking (GBOT)-campagne van het Zentrum für Astronomie van de Universität Heidelberg, Duitsland.

De GBOT-informatie zal worden gebruikt om onze kennis van Gaia’s baan te verbeteren, niet alleen voor toekomstige waarnemingen, maar ook voor alle alle gegevens die in voorgaande jaren vanaf de aarde zijn verzameld, wat weer tot verbetering leidt van toekomstige datareleases. Bron: ESO.

References[+]

References
↑1 Deze samenwerking tussen ESO en ESA is slechts een van de gezamenlijke projecten die hebben geprofiteerd van de expertise van beide organisaties op het gebied van de astronomie en de astrofysica. Op 20 augustus 2015 hebben de directeuren-generaal van ESA en ESO een samenwerkingsovereenkomst ondertekend om hun onderlinge synergie middels projecten als dit te faciliteren.

Op de ‘Planetary Defense Conference’ werd o.a. gesproken over de passage van Apophis in 2029

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Simulaties van de vorm van Apophis op basis van waarnemingen aan diens lichtkromme. Credit: Database of Asteroid Models from Inversion Techniques (DAMIT) and Wikimedia Commons.

Afgelopen week is in Washington DC de zesde Planetary Defense Conference gehouden, waarbij wetenschappers discussieerden over de risico’s die de aarde loopt door objecten als kometen en planetoïden die potentieel in botsing kunnen komen met de aarde. Er zijn op dit moment ongeveer 20.000 planetoïden bekend waarvan we weten dat hun baan in potentie dicht bij die van de aarde kan komen – hun aantal groeit door waarnemingen met 150 per maand. Eén van die potentiële bedreigingen waarover op de PDC gesproken werd – met name bij sessie 3 op 30 april van het programma – is de 370 meter grote planetoïde 99942 Apophis, die op 13 april 2029 (da’s een vrijdag, jawel, vrijdag de 13e woehahaha…) op 31.000 km afstand langs de aarde zal scheren. Op dat moment zal ‘ie met het blote oog zichtbaar zijn (max. +3,1m). Bij de afgelopen PDC werd nagebootst wat er allemaal komt kijken bij zo’n dreiging en werd middels een simulatie nagespeeld wie wat in zo’n geval allemaal moet doen. De scheervlucht van Apophis zelf vormt geen gevaar voor de aarde, zo is inmiddels wel duidelijk uit berekeningen (zowel voor de passage in 2029 als in 2036). Toch is het goed als de passage gebruikt gaat worden om lessen te trekken over de eigenschappen van planetoïden en hoe deze bij echte dreiging bestreden kunnen worden.

Hierboven zie je een animatie (credit: Credit: NASA/JPL-Caltech) van de passage van Apophis op 13 april 2029, waarbij ‘ie net voorbij de ring van geostationaire satellieten vliegt (een ring die reikt tot wel 35.800 km, dus verder dan de dichtste afstand tussen Apophis en de aarde). De paarse streep is de baan van het ISS). Marina Brozovi? (radar  wetenschapper van NASA’s Jet Propulsion Laboratory) liet bijvoorbeeld weten dat Apophis in 2029 met radar in de gaten zal worden gehouden en dat verwacht wordt dat de planetoïde met een oplossend vermogen van slechts enkele meters waargenomen kan worden. Men verwacht dat Apophis veranderingen zal ondergaan als gevolg van de nauwe passage, bijvoorbeeld dat er ‘landverschuivingen’ op diens oppervlak gaan plaatsvinden. Op de PDC werd ook gesproken over missies zoals DART, te lanceren in 2021, waarbij men potentiële bedreigers van planetoïden van koers wil doen veranderen. Bron: Centauri Dreams.

Hoe zwaar weeg je waar?

Geplaatst op door Arie Nouwen
7

Stel je weegt op aarde 60 kg? Hoe zwaar weeg je dan op andere planeten? Op de zon? Op een witte dwerg? Op een neutronenster? De volgende tweet vertelt ’t je.

Menselijke orgaancellen op weefselchips naar het ISS gestuurd voor onderzoek en lancering CRS-17

Geplaatst op door Angele van Oosterom
1

De SpaceX CRS-17 missie die om  8:50 NL’se tijd vandaag op 4 mei gelanceerd is, zie video onder artikel,  bevat een bijzondere lading. Het betreft in casu menselijke orgaancellen die aangebracht zijn op zogeheten kleine weefselchips en die op het ISS laboratorium voor 40 dagen in de ruimte zullen verblijven. Dit alles in het kader van het project Tissue Chips in Space Initiave. Het zal geen verrassing zijn dat astronauten in de ruimte fysieke veranderingen ondergaan, het immuunsysteem raakt in de war en ook botontkalking is een veelvoorkomend probleem. Deze veranderingen zijn enigszins vergelijkbaar met het verouderingsproces van de mens hier op aarde. Het is aan het Tissue Chips in Space Initiative om hier nog meer duidelijkheid en inzicht in te krijgen. Lees verder →

Dankzij een nabije botsing van neutronensterren hebben wij goud, platinum en jodium

Geplaatst op door Arie Nouwen
1

Een impressie van twee botsende neutronensterren. Credit: NASA/Swift/Dana Berry.

Twee sterrenkundigen – Imre Bartos (Universiteit van Florida) en Szabolcs Márka (Columbia Universiteit) – hebben met behulp van onderzoek aan meteorieten laten zien dat 0,3% van de zwaarste metalen in de aarde, waaronder goud, platinum, jodium en uranium, ontstaan moeten zijn in een nabije botsing van twee neutronensterren vóór de vorming van het zonnestelsel 4,6 miljard jaar geleden. Die twee neutronensterren moeten zo’n 1000 lichtjaar verwijderd zijn geweest van de gas- en stofwolk, waaruit later het zonnestelsel zou ontstaan. 80 miljoen jaar na de botsing – waarbij die zware metalen zich vormden door het zogeheten r-proces [1]zoals eerder ook al was vastgesteld bij de kilonova GW170817, ook twee botsende neutronensterren. – vormde het zonnestelsel zich, waaronder de planeten, en was de proto-planetaire wolk vervuild met de zware metalen van de botsende neutronensterren. Als die botsing vandaag zou plaatsvinden dan zouden we die op aarde kunnen zien, zélfs overdag, zoals uit onderstaande simulatie blijkt, links één dag na de botsing en rechts één week erna.

Credit: Gupte & Bartos 2019 | Lynn Palmer.

Bartos en Márka onderzochten de samenstelling van meteorieten, die uit de vroegste periode van het zonnestelsel stammen en die nog sporen van radioactieve isotopen en hun vervalproducten bevatten. Uit dat onderzoek én uit simulaties van de Melkweg kwam hetb scenario van de nabije botsende neutronensterren tevoorschijn. In Nature verscheen gisteren een vakartikel over de botsende neutronensterren.

Eh… daarover gesproken: LIGO heeft gisteren bevestigd dat er afgelopen maand (sinds 1 april) met de verbeterde LIGO-Virgo detector zwaartekrachtgolven zijn ontdekt van:

  • een botsing van twee neutronensterren (op 25 april)
  • een botsing van een neutronenster en een zwart gat (op 26 april)
  • drie botsingen van twee zwarte gaten (diverse data)

Bij elkaar (tijdens O1, O2 en de nu lopende O3) hebben ze nu 13 keer zwaartekrachtgolven gedetecteerd van botsende zwarte gaten, twee keer van botsende neutronensterren en één keer van een mix van botsende neutronenster en zwart gat. Niet slecht. 😀 Zie al mijn eerdere blogs van de afgelopen maand hierover voor meer details.

Bron: Universiteit van Florida.

References[+]

References
↑1 zoals eerder ook al was vastgesteld bij de kilonova GW170817, ook twee botsende neutronensterren.

Hubble componeert nieuw mozaïek van het verre heelal, de Hubble Legacy Field

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

Deze Hubble-foto geeft een deel van het Hubble Legacy Field weer. Dit bijgesneden beeldmozaïek bevat zo’n 200.000 sterrenstelsels, tot aan de periode van 500 miljoen jaar na de oerknal. (NASA, ESA, G. Illingworth & D. Magee (U. of California, Santa Cruz), K. Whitaker (U. of Connecticut), R. Bouwens (U. Leiden), P. Oesch (U. of Geneva) & the Hubble Legacy Field team).

Astronomen hebben met waarnemingen van NASA/ESA’s Hubble-ruimtetelescoop van de afgelopen 16 jaar een nieuwe samengestelde foto gemaakt van het verre heelal. Het zogeheten Hubble Legacy Field bevat zo’n 265.000 sterrenstelsels tot aan de periode van 500 miljoen jaar na de oerknal. Aan de totstandkoming van de nieuwe foto werkten ook de astronomen Rychard Bouwens en Marijn Franx van de Universiteit Leiden mee.

De afbeelding beslaat het golflengtegebied van ultraviolet tot nabij-infrarood, waarin alle kenmerken van sterrenstelselvorming worden gevat. De zwakste en meest verafgelegen stelsels hebben een helderheid van een tien miljardste van wat het menselijk oog kan waarnemen. Teamleider Garth Illingworth van de University of California, Santa Cruz (VS): “Dit ia de grootste dataset met verre sterrenstelsels ooit. We hebben hiermee een ‘instrument’ ontwikkeld dat we zelf kunnen gebruiken, maar dat ook voor andere astronomen beschikbaar is.”

Het complete Hubble Legacy Field. Credit: NASA, ESA, and G. Illingworth (University of California, Santa Cruz; UCO/Lick Observatory)

Het Hubble Legacy Field combineert waarnemingen van verscheidene Hubble deep-field surveys. In 1995 kiekte het Hubble Deep Field enkele duizenden voorheen onbekende sterrenstelsels. Het daaropvolgende Hubble Ultra Deep Field uit 2004 onthulde bijna 10.000 stelsels in een enkel beeld. Het Hubble eXtreme Deep Field, of XDF, uit 2012 werd samengesteld uit bijna tien jaar Hubble-waarnemingen van een gebiedje aan de hemel binnen het oorspronkelijke Hubble Ultra Deep Field.

De nieuwe Hubble-afbeelding is opgebouwd uit bijna 7500 individuele opnamen en is de eerste in een serie Hubble Legacy Field-afbeeldingen. Hubble heeft dit kleine deel van de hemel in totaal 250 dagen lang waargenomen, langer dan elk ander gebied. Rychard Bouwens van de Sterrewacht Leiden wijst op de vele gevoelige kleurkanalen die nu beschikbaar zijn om verre sterrenstelsels waar te nemen, met name in het ultraviolette deel van het spectrum: “In de opnamen over zo’n breed golflengtegebied kunnen we het licht ontleden in de bijdragen van zeer oude en jonge sterren, en van actieve galactische kernen.” Het team werkt nu aan een tweede set afbeeldingen, die uit meer dan 5200 Hubble-opnamen zal bestaan.

Voorbeelden van sterrenstelsels zichtbaar in de Hubble Legacy Field met hun afstand in miljarden lichtjaar. Credit: NASA, ESA, and G. Illingworth (University of California, Santa Cruz; UCO/Lick Observatory)

Voordat de Hubble-ruimtetelescoop in 1990 werd gelanceerd, waren astronomen in staat sterrenstelsels waar te nemen tot op ongeveer 7 miljard lichtjaar afstand, tot aan de tijd dat het heelal de helft zo oud was als nu. De diepe opnamen van Hubble hebben laten zien hoe het zeer jonge heelal structuur kreeg, en leverden veel kennis op over de stadia van sterrenstelselevolutie, de onderliggende natuurkunde van het heelal, het ontstaan van chemische elementen en de voorwaarden waaronder uiteindelijk leven kon ontstaan.

De grootte van het Hubble Legacy Field in vergelijking tot de maan. Credit: NASA, ESA, and G. Illingworth (University of California, Santa Cruz; UCO/Lick Observatory)

Met de toekomstige NASA/ESA James Webb Space Telescope zullen astronomen nog dieper het heelal kunnen inkijken en kunnen zien hoe babysterrenstelsels zich hebben ontwikkeld. Marijn Franx (Sterrewacht Leiden): “De nieuwe opname geeft ons de mogelijkheid om met deze opvolger van Hubble direct baanbrekende studies te doen.”

https://meadia.stsci.edu/uploads/video_file/video_attachment/5047/STScI-H-v1917a-1280x720.mp4

Bron: Astronomie.nl.