Maandelijks archief: januari 2020

Dubbelster V Sagittae zal ergens rond 2083 exploderen als heldere nova

Geplaatst op door Arie Nouwen
4

Het sterrenbeeld Pijl, de pijl (hoe toepasselijk) geeft V Sge aan. Credit: Louisiana State University.

Nu is het nog een lichtzwakke ster, waarvoor je een middelgrote telescoop om ‘m te kunnen zien, V Sagittae (kortweg V Sge), gelegen op 1100 lichtjaar afstand in het noordelijke sterrenbeeld (Sagitta). Maar berekeningen van de sterrenkundigen Bradley E. Schaefer, Juhan Frank en Manos Chatzopoulos (Louisiana State University, VS) laten zien dat de ster ergens rond het jaar 2083 – nog pakweg 63 jaartjes geduldig wachten – wel eens uit zou kunnen barsten als nova en dat ‘ie dan net zo helder aan de hemel kan staan als Sirius, die nu de helderste ster aan de hemel is (schijnbare helderheid -1,4m), mogelijk zelfs net zo helder als Venus (-4m). V Sge is een zogeheten Cataclysmische Variabele (CV), een stersysteem dat bestaat uit een gewone ster en een witte dwerg, die om een gezamenlijk zwaartepunt draaien. De twee sterren staan zo dicht bij elkaar dat er continu materie van de gewone ster naar de dwergster stroomt.

Impressie van een CV systeem. Credit: NASA

Sterrenkundigen kennen tal van CV’s, maar V Sge is de enige waarbij de ster zwaarder is dan de dwerg en dat zorgt ervoor dat er héél veel materie naar de dwerg stroomt. Bij V Sge is de ster 3,9 keer zo zwaar als de dwerg. De sterrenkundigen hebben oude foto’s van V Sge bestudeerd, foto’s die terug reikten tot 1890. Op grond daarvan kwam men erachter dat ‘ie wel tien keer helderder is geworden sinds dat jaar, da’s 2,5 magnitude in lichtkracht (zie de grafiek hieronder).

Association of Variable Star Observers.) Image Credit: Schaefer et al 2019.

De hoeveelheid materie die vanaf de ster naar de dwerg stroomt blijkt exponentieel toe te nemen en de ster lijkt spiraalsgewijs naar de dwerg toe te vallen. Dat zal ertoe leiden dat op een gegeven moment alles wat er van de ster over is in één keer op de witte dwerg zal vallen en dat die dan in één klap als nova zal exploderen (als type Ia supernova als ‘ie zwaarder dan de Limiet van Chandrasekhar zou zijn, 1,4 zonsmassa – maar dat is ‘ie niet). Dat zal ergens rond 2083 plaatsvinden. Er is een onzekerheid van 16 jaar in die datering, dus het zal ergens in de periode 2067 – 299 gebeuren. En dan krijgen we dus tijdelijk een ‘nieuwe’ heldere ster aan de hemel. Vergeet dus Betelgeuze en kijk eind van de eeuw uit naar V Sge. Bron: Universiteit van Louisiana.

Met hulp van zwaartekrachtlenzen kleinste brokken van donkere materie waargenomen met Hubble

Geplaatst op door Arie Nouwen
6

CREDITS:NASA, ESA, A. Nierenberg (JPL), and T. Treu and D. Gilman (UCLA)

Sterrenkundigen zijn erin geslaagd om met behulp van de Hubble ruimtetelescoop de kleinste ‘brokken’ of concentraties van donkere materie in het heelal waar te nemen. De waarnemingen ondersteunen de theorie van koude donkere materie, die stelt dat donkere materie bestaat uit langzaam bewegende deeltjes, die slecht reageren met gewone materie. De donkere materie kan zich groeperen in grote halo’s rondom sterrenstelsels met massa’s die honderden tot duizenden keren zo groot is als de massa van het Melkwegstelsel. Maar nu blijken ook veel kleinere eenheden of brokken van donkere materie te bestaan, die slechts de massa van een groot vliegtuig hebben. Donkere materie zelf is niet zichtbaar, maar de zwaartekrachtseffecten ervan zijn wel zichtbaar, doordat ze sterren en sterrenstelsels beïnvloeden.

CREDITS:NASA, ESA, A. Nierenberg (JPL), and T. Treu and D. Gilman (UCLA)

Een team van sterrenkundigen onder leiding van Anna Nierenberg (NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië) vond de brokken donkere materie door onderzoek aan acht ver verwijderde quasars, sterrenstelsels met een zeer actief superzwaar zwart gat in hun centrum. Normaal gesproken zou men zelfs met de Hubble ruimtetelescoop details in die quasars niet kunnen zien, maar dankzij het zwaartekrachtlens-effect, waarbij het licht van de quasars afgebogen én versterkt wordt door een tussen de quasar en de aarde liggend sterrenstelsel, was dat wel mogelijk (zie de afbeelding hieronder). Alle acht quasars liggen op ongeveer tien miljard lichtjaar afstand van de aarde en de voorgrondstelsels, die als lens fungeren, liggen op ongeveer twee miljard lichtjaar afstand.

CREDITS:NASA, ESA, A. Nierenberg (JPL), and T. Treu and D. Gilman (UCLA)

Van de quasars kon men straling uitgezonden door zuurstof en neon in de quasars waarnemen en daardoor kon men met Hubble’s Wide Field Camera 3 (WPC3) in infrarood de brokken donkere materie bij de quasars waarnemen, die massa’s hebben tussen 1/10.000e en 1/100.000e van de halo van donkere materie rondom de Melkweg. Dankzij de zwaartekrachtlenzen werden alle acht quasars in vier afzonderlijke beeldjes gesplitst (zie de afbeelding hierboven). Die vier beeldjes, waarvan de vorm, helderheid en locatie worden bepaald door de invloed van donkere materie, werden geanalyseerd en zo vond men de brokken. De resultaten van de waarnemingen werden deze week gepresenteerd op de 235e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Honolulu, Hawaï. Vakartikelen hierover verschijnen in de Montly Notices of the Royal Astronomical Society.

The science paper by D. Gilman et al. (MNRAS)
The science paper by A. Nierenberg et al. (accepted by MNRAS)

Bron: Hubble.

Inherente dynamiek Aarde oorzaak zuurstofrijke atmosfeer

Geplaatst op door Angele van Oosterom
Beantwoorden

Hoe komt het dat de Aarde zo een zuurstofrijke atmosfeer bezit? Een onderzoeksteam van de Universiteit van Leeds (VK) o.l.v. Lewis J. Alcott kwam tot een verrassende ontdekking. Het biogeochemisch team creëerde een computermodel van de koolstof-, zuurstof- en fosforcycli van de aarde en ontdekte dat de grote zuurstofovergangen die onze planeet doorgemaakt heeft kunnen worden verklaard door de eigen inherente dynamiek van onze planeet. Het is waarschijnlijk dat er geen incidentele reeks van gebeurtenissen vereist is die schoksgewijs zorgde voor pieken in zuurstof toename op aarde.
Lees verder →

Zwarte gaten in sommige dwergstelsels zijn verrassend massief

Geplaatst op door Olaf van Kooten
2

Artistieke impressie van een verstoord dwergsterrenstelsel met een relatief massief zwart gat in de buitendelen (heldere gele stip). Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Astronomen hebben dertien opvallend grote zwarte gaten gevonden in relatief nabije dwergsterrenstelsels. De zwarte gaten in kwestie wegen gemiddeld 400.000 zonnemassa’s, terwijl de omringende dwergstelsels honderd keer minder massief zijn dan onze Melkweg. Dat betekent dat de zwarte gaten in verhouding “te zwaar” zijn. Deze ontdekking kan ons meer vertellen over de processen die spelen bij het ontstaan van supermassieve zwarte gaten in grote sterrenstelsels zoals de onze. Bij alle dertien de gevallen zijn de zwarte gaten namelijk bijzonder actief én bovendien bevindt de helft ervan zich niet in het centrum van het sterrenstelsel (en soms zelfs in de buitendelen ervan). Beide zaken wijzen erop dat de stelsels in kwestie ‘recent’ een omvangrijke botsing of interactie met een ander sterrenstelsel moeten hebben gehad, waarbij de stelsels zijn samengesmolten en de centrale zwarte gaten waarschijnlijk dus ook. Vermoedelijk zijn de monsterlijke zwarte gaten in grote sterrenstelsels, die miljoenen tot miljarden zonnemassa’s bevatten, dan ook ontstaan vanuit het samensmelten van talloze kleinere exemplaren.

Bron:  National Radio Astronomy Observatory

Bouw windpark nabij radiotelescoop LOFAR kan doorgaan

Geplaatst op door Arie Nouwen
Beantwoorden

De LOFAR superterp in Drenthe. Credit: ASTRON.

De testwindmolen van windpark Drentse Monden en Oostermoer bij 1e Exloërmond voldoet aan de reductie van elektromagnetische straling die is afgesproken in het convenant tussen de windparkondernemers en ASTRON (het Nederlands instituut voor radioastronomie), de eigenaar van de nabij gelegen LOFAR-telescoop. Dit is de uitkomst van verschillende metingen die sinds 2 september hebben plaatsgevonden. Daarmee is een belangrijke stap gezet voor daadwerkelijke realisatie van het windpark.

Op 19 september 2016 zijn de initiatiefnemers van het windpark en ASTRON het convenant “Co-existentie windpark De Drentse Monden en Oostermoer en de LOFAR radiotelescoop van ASTRON” overeengekomen. Agentschap Telecom heeft vooraf vastgesteld dat storing op de LOFAR-telescoop kan worden veroorzaakt door elektromagnetische stoorstraling van de windturbines en reflecties van straling via de windturbines. Daarom zijn er in het convenant afspraken gemaakt over de manier waarop de activiteiten van LOFAR en het windpark naast elkaar kunnen bestaan. Zowel ASTRON als de initiatiefnemers van het windpark hebben daarbij concessies gedaan om het effect op het wetenschappelijk programma voor de LOFAR-telescoop te beperken.

Afgelopen jaren hebben de partijen zich ingespannen om aan de afspraken van het convenant te voldoen. Een speciale windturbine is ontwikkeld die zo min mogelijk elektromagnetische straling veroorzaakt. In september zijn er met de LOFAR-telescoop van ASTRON metingen uitgevoerd waar Agentschap Telecom als onafhankelijk expert op heeft toegezien. De uitkomsten van deze metingen toont aan dat wordt voldaan aan de in het convenant afgesproken minimaal vereiste emissiereductie (-35 dB) voor ingebruikname van de windmolen.

Nu de testmetingen laten zien dat het reductievereiste wordt behaald, is aan deze voorwaarde voor de bouw en ingebruikname van de andere 44 turbines van het windpark voldaan. Windpark De Drentse Monden en Oostermoer levert met een vermogen van 175,5 MW een belangrijke bijdrage aan het behalen van de landelijke doelstelling van 6000 MW wind op land. Het windpark zal bestaan uit 45 windturbines verdeeld over zes lijnen op het grondgebied van de gemeenten Aa en Hunze en Borger-Odoorn in de provincie Drenthe. Naar verwachting is het windpark in 2021 operationeel.

De eindrapportage van de metingen en de overeenkomst zijn hier te vinden.

Bron: Rijksoverheid.

Nieuwe 3D kaart van de Melkweg toont een enorme golf van stervormingsgebieden

Geplaatst op door Arie Nouwen
1

Impressie van de Radcliffe golf. Credit :WorldWide Telescope, courtesy of Alyssa Goodman

Sterrenkundigen van de Universiteit van Harvard zijn erin geslaagd om met behulp van gegevens verzameld met de Europese Gaia satelliet een enorme golvende structuur van moleculaire gaswolken in onze Melkweg te ontdekken, een structuur die bestaat uit diverse aan elkaar verbonden stervormingsgebieden. De golfstructuur wordt de ‘Radcliffe golf’ genoemd, naar het Radcliffe Institute for Advanced Study, waar de sterrenkundigen hun thuishonk hebben.

Met Gaia worden sinds 2013 van miljoenen sterren in de Melkweg hun afstand, snelheid en andere eigenschappen bestudeerd en dankzij die gegevens konden Alyssa Goodman en haar team een uitgebreide driedimensionale kaart van de meest nabije spiraalarm van het Melkwegstelsel maken. Daarop zag men een lange, maar dunne structuur van wel 9000 lichtjaar lang en 400 lichtjaar breed, die heen en weer golft, van 500 lichtjaar boven het vlak van de Melkweg tot 500 lichtjaar er onder.

Tot de golf behoren tal van stervormingsgebieden, die eerder al gegroepeerd werden als de ‘Gould gordel’. Daarvan dacht men jarenlang dat die gordel als een soort van ring in een wijd gebied om de zon zat, maar nu blijkt dat dus geen ring te zijn, maar een enorme golf. De Radcliffe golf ligt op z’n dichtst slechts 500 lichtjaar van de zon vandaan.

Hoe de golf precies ontstaan is weten de sterrenkundigen niet, maar men maakt de vergelijking met de rimpels in een vijver, die ontstaan als er een steen in het water wordt gegooid. Wat die ‘steen’ dan geweest is dat is niet bekend. De zon deint zelf ook zachtjes mee op de golf. Zo’n 13 miljoen jaar geleden trok de golf door het sterrenbeeld Orion en dat veroorzaakte toen tal van supernovae. Over 13 miljoen jaar zal dat opnieuw gebeuren en dan zal er wellicht weer een ‘festival van supernovae’ plaatsvinden, zoals ze het noemen.

Vakartikelen over de ontdekking van de Radcliffe golf verschenen eerder deze maand in Nature resp. the Astrophysical Journal:

Bron: Phys.org.

Onderzoekers vinden een gigantische ring van waterstofgas rondom een ver en dood sterrenstelsel

Geplaatst op door Olaf van Kooten
Beantwoorden

Neutraal waterstofgas produceert radiostraling op een karakteristieke golflengte van 21 centimeter. Op bovenstaande afbeelding is een optische foto van AGC 203001 en zijn omgeving gecombineerd met de radiowaarneming van de waterstofring. Klik op het plaatje voor een grotere versie. Credit: O. Bait (NCRA-TIFR/GMRT), Duc (ObAS/CFHT)                     

Een team van onderzoekers van het Nationale Centrum voor Radio-fyisca (NCRA) in India hebben een mysterieuze ring van waterstofgas aangetroffen rondom het verre sterrenstelsel AGC 203001. Deze ring heeft een diameter van 380.000 lichtjaar (meer dan drie keer groter dan onze Melkweg) en is hiermee veel groter dan het sterrenstelsel in het centrum ervan.

Dit stelsel in kwestie is een elliptisch sterrenstelsel op een afstand van 260 miljoen lichtjaar vanaf de aarde. Zoals meestal bij sterrenstelsels van dit type, bestaat AGC 203001 vooral uit oude sterren en worden hier niet of nauwelijks nieuwe sterren (meer) geboren. Toch hebben eerdere metingen (die niet erg precies waren) uitgewezen dat AGC 203001 een behoorlijke hoeveelheid neutraal waterstofgas moet bevatten, hét perfecte ingrediënt voor nieuwe sterren. Waarom vindt dan geen stervorming plaats binnen dit sterrenstelsel?

Nieuwe metingen die verricht zijn met de GMRT-radiotelescoop hebben nu bijzondere nieuwe inzichten verschaft. Het neutrale waterstof bevindt zich namelijk niet binnen het stelsel, maar vormt een omvangrijke ring er omheen. Maar hoe is die ring ontstaan? Bij botsingen tussen sterrenstelsels worden wel vaker soortgelijke ringen gevormd, maar die bevatten altijd ook jonge, pasgeboren sterren. Waarom dat bij de ring rondom AGC 203001 niet het geval is, is vooralsnog een raadsel. Wellicht dat een ander proces verantwoordelijk is voor de productie van deze sterloze ring, maar nieuw is noodzakelijk om hier iets zinnigs over te zeggen.

Het volledige vak-artikel over dit onderzoek kan hier ingezien worden.

Bron: Tata Institute of Fundamental Research

TESS heeft z’n eerste aardachtige exoplaneet ín een leefbare zone ontdekt: TOI 700 d!

Geplaatst op door Arie Nouwen
5

Een impressie van TOI 700 d. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

Sterrenkundigen hebben met behulp van NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) voor het eerst een aardachtige exoplaneet ontdekt, die zich bevindt in de leefbare zone rondom z’n ster, de zone waar water in vloeibare vorm kan voorkomen en waar leven mogelijk is. Het gaat om de planeet genaamd TOI 700 d [1]TOI staat voor Transiting Exoplanet Survey Satellite Object of Interest”., waarvan het bestaan bevestigd werd door een andere satelliet van de NASA, de Spitzer infraroodsatelliet. Samen met nog twee andere exopleneten, TOI 700 b en c (die beiden niet in de leefbare zone liggen – ze staan daarvoor te dicht bij de ster), draaien ze om TOI 700, een koele rode dwergster van spectraaltype M, die op 100 lichtjaar van ons vandaan staat in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Goudvis (Dorado). De ster heeft 40% van de massa en straal van die van de zon en hij heeft ongeveer de helft van diens oppervlaktetemperatuur, dus bijna 3000 K.

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center.

TOI 700b is ongeveer zo groot als de aarde en hij draait in tien dagen om de ster. Men denkt dat ‘ie rotsachtig is. De middelste planeet is TOI 700 c, die 2,6 keer zo groot als de aarde is (ergens tussen de Aarde en Neptunus in) en die in 16 dagen om de ster wentelt. Het is vermoedelijk een vooral uit gas bestaande planeet. TOI 700 d tenslotte is de buitenste van de drie planeten en de enige die in de leefbare zone ligt (de groene zone in de afbeelding hierboven). Hij is ongeveer 20% groter dan de aarde en hij draait in 37 dagen om de ster. Daar krijgt hij ongeveer 87% van de energie die de aarde van de zon ontvangt. De ster TOI 700 vertoont geen stervlammen of uitbarstingen, zoals wel het geval is met bijvoorbeeld Proxima Centauri.

Bij TOI 700 d is door getijdewerking vermoedelijk steeds dezelfde kant van de planeet richting de ster gericht, waardoor het op de andere helft van de planeet altijd donker is.

De ontdekking van de exoplaneet werd bekend gemaakt op de 235e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Honolulu op Hawaï. Hieronder drie vakartikelen die over de ontdekking zijn gepubliceerd:

Bron: NASA.

References[+]

References
↑1 TOI staat voor Transiting Exoplanet Survey Satellite Object of Interest”.

Video: Samsung presenteert zes NEON avatars

Geplaatst op door Angele van Oosterom
7

NEON, de eerste ‘kunstmatige mens’ is vanochtend door Samsung geïntroduceerd op de CES 2020 technologie beurs in Las Vegas. In de video wordt NEON voorgesteld. Het is het geesteskind van Pranav Mistry, hoofd van Samsungs Star Labs. Star Labs demonstreert in de video zes NEON avatars die kunnen converseren en sympathiseren en een flinke stap vooruit lijken te zijn voor wat betreft uiterlijke gelijkenis en eigenschappen van hun ‘echte’ menselijke tegenhangers. NEON maakt gebruik van het Core R3 platform dat staat voor ‘Reality, Realtime, Responsiveness’. Lees verder →

Hubble maakt prachtige opname van reusachtig spiraalstelsel

Geplaatst op door Olaf van Kooten
Beantwoorden

Het spiraalstelsel UGC 2885 is het grootste in zijn soort in het ‘lokale’ universum. De heldere stip links van de kern is geen supernova, maar een voorgrond-ster uit onze eigen Melkweg. Credits: NASA, ESA, en B. Holwerda (University of Louisville)

Sterrenstelsels zijn een beetje als sneeuwvlokjes. Ze komen in allerlei vormen en maten en geen twee sterrenstelsels zijn precies hetzelfde. Een goed voorbeeld is het fotogenieke spiraalstelsel UGC 2885, die zich bevindt op een afstand van 232 miljoen lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Perseus.

Het stelsel kan zonder blikken of blozen een reus genoemd worden – het is zo’n 2,5 keer groter dan de Melkweg en bevat ruim 5 keer zoveel sterren, circa één biljoen om precies te zijn (de bron zegt tien keer zoveel sterren, maar de Melkweg heeft toch echt 200 miljard sterren en geen 100 miljard, zo blijkt uit recente schattingen).

Aangezien het sterrenstelsel relatief weinig bolvormige sterrenhopen bevat, heeft UGC 2885 in zijn leven géén grote botsingen meegemaakt. Ook zijn niet of nauwelijks sterrenstromen waargenomen, zodat het stelsel ook nauwelijks dwergstelsels heeft opgeslokt. In plaats daarvan is het stelsel langzaam en gestaag gegroeid door miljarden jaren lang rustig waterstofgas om te zetten naar nieuwe sterren.

Dit is niet verwonderlijk, aangezien UGC 2885 relatief geïsoleerd door het heelal beweegt en dus altijd uit de buurt van de dynamische omgeving van clusters is gebleven. Desondanks bevat het stelsel uitzonderlijk veel sterren, dus schijnbaar zijn er voldoende verse intergalactische waterstofwolken voorhanden geweest in de omgeving van UGC 2885. Overigens lijkt die stervorming te zijn afgenomen, aangezien momenteel slechts half zoveel nieuwe sterren per jaar worden geboren dan in onze Melkweg (die op zich al bekend staat het rustig aan te doen op dit gebied).

Dit sterrenstelsel wordt ook wel Rubin’s Galaxy genoemd, aangezien sterrenkundige Vera Rubin dit stelsel gebruikt heeft om te zoeken naar onzichtbare donkere materie. Die zoektocht bleek succesvol te zijn: UGC 2885 wordt inderdaad omgeven door een omvangrijke halo van donkere materie, zo blijkt uit de snelheid waarmee sterren rondom het centrum van het stelsel bewegen.

Over dit centrum gesproken – zoals bij alle grote sterrenstelsel, wordt ook UGC 2885 verankerd door een supermassief zwart gat van een enorme omvang. Dit zwarte gat verraad zijn aanwezigheid overigens nauwelijks, aangezien deze het even rustig aan doet als de rest van het sterrenstelsel.

Met een diameter van ruim 300.000 lichtjaar behoort dit sterrenstelsel tot de grootste spiraalstelsels die we kennen. Grotere exemplaren zijn óf verwikkeld in een interactie met een ander sterrenstelsel (zoals NGC 6872) óf zijn enorm ijl met relatief weinig sterren (zoals Malin 1).

Bron: Hubblesite