NASA zal in 2022 de Psyche missie lanceren om meer te weten te komen over de 16 Psyche asteroïde. Deze asteroïde draait in een baan om de zon tussen Mars en Jupiter. Een team van de Universiteit van Arizona (ASU) o.l.v. professor en hoofd onderzoeker Lindy Elkins-Tanton heeft recent nieuwe ontdekkingen gedaan omtrent de samenstelling van de asteroïde. Psyche is van bijzonder belang omdat hij rijk is aan metaal en mogelijk de blootgestelde nikkel-ijzer kern is van een vroege planeet, een van de bouwstenen van het zonnestelsel van de zon. Het team vond uit dat Psyche toch rotsachtiger is dan gedacht. De ruimtesonde zal als alles volgens schema verloopt in 2026 bij 16 Psyche aankomen om aldaar voor 21 maanden de eigenschappen van deze asteroïde te kunnen onderzoeken.Lees verder →
Impressie van een bruine dwerg. Credit: NASA/JPL-Caltech
Sterrenkundigen zijn er voor het eerst in geslaagd om te meten hoe hard de wind waait in de atmosfeer van een bruine dwerg. Zo’n bruine dwerg is feitelijk een mislukte ster, een hemellichaam dat ze zwaar is om een planeet te worden genoemd en te licht om in de kern tot fusie van elementen te kunnen overgaan en daarmee licht uit te stralen (zie ook de afbeelding hieronder, waarin een vergelijking te zien is).
Credit: NASA/JPL-Caltech
De bruine dwerg in kwestie heet 2MASS J10475385+2124234 (kortweg 2MASS J1047+21) , slechts 32 lichtjaar van ons vandaan, en hij is net zo groot als Jupiter, maar bevat wel veertig keer zoveel massa. Een Amerikaans onderzoeksteam, onder leiding van Katelyn Allers (Bucknell University), keek met twee instrumenten naar 2MASS J1047+21, met de Very Large Array (VLA)-radiotelescoop en met de Spitzer infrarood-ruimtetelescoop. Al eerder had men bij Jupiter gemerkt dat als deze in radiolicht en infraroodlicht wordt bekeken er verschillende uitkomsten van de rotatiesnelheid zijn. Dat komt doordat de radiostraling vanuit gebieden dieper in de atmosfeer komt en de IR-straling meer van de hogere delen van de atmosfeer. Zo’n verschil in rotatiesnelheid blijkt er ook bij 2MASS J1047+21 te zijn.
Impressie van een bruine dwerg met z’n magnetische veld. Dát magnetische veld in het binnenste van de dwerg roteert anders dan de buitenste delen van de atmosfeer. Credit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.
Bij rotsachtige planeten zoals de aarde wil windsnelheid zeggen hoe hard de wind gaat ten opzichte van het vaste oppervlak. Gasplaneten en bruine dwergen hebben geen vast oppervlak en daar gaat het anders. Wel is het zo dat vanaf een bepaalde diepte de druk zo hoog wordt dat het gas als één vast lichaam gaat bewegen en dat wordt min of meer als het ‘ vaste’ oppervlak beschouwd. Dat binnenste van de bruine dwerg roteert met een bepaalde snelheid, hetgeen gemeten kan worden door waarnemingen aan diens magnetische veld, en het zwiept de atmosfeer daar buiten min of meer mee, als twee synchrone lichamen, De temperatuur van de atmosfeer van 2MASS J1047+21 is 600 graden en die atmosfeer zendt daardoor IR-straling uit. De metingen met VLA en Spitzer laten zien dat de snelheid van de wind in de atmosfeer 2293 km/u is ten opzichte van het binnenste. Dat is erg hoog vergeleken met Jupiter, waar de windsnelheid ‘slechts’ 370 km/u bereikt. Neptunus lijkt wat dat betreft meer op 2MASS J1047+21, want die heeft de hoogste gemeten windsnelheid in het zonnestelsel, zo’n 2000 km/u. In Science verscheen een artikel over de waarnemingen aan de bruine dwerg. Bron: NASA + Centauri Dreams.
Gisteravond heeft Marcel-Jan Krijgsman voor de landelijke Werkgroep Maan en Planeten middels een live stream een online presentatie gegeven over de recente ontwikkelingen in het zonnestelsel. De video duurt ruim twee uur (sla de eerste 4:50 over, waarin wat technische aanloopproblemen werden verholpen), waarin hij vertelt over wat er afgelopen half jaar allemaal gebeurd is aan onderzoek aan het zonnestelsel. De werkgroep heeft twee keer per jaar een bijeenkomst, waarin de leden elkaar presentaties over verschillende onderwerpen laten zien. Marcel-Jan heeft dan altijd een vast blokje met recente ontwikkelingen in het zonnestelsel, maar door de toestand rondom het coronavirus werd de geplande bijeenkomst afgezegd. Daarom heeft hij z’n presentatie online gedaan, waarbij de kijkers middels een chatfunctie ook live konden reageren. In z’n presentatie gaat Marcel-Jan onder andere in op de open dag bij ESTEC 2019, vloeibaar water op Mercurius, vulkanische activiteit op Venus, de inslagkrater van de Indiase maanlander Vikram (die gecrashd is), de maanrover VIPER waaraan door de NASA gewerkt wordt, de metingen van methaan op Mars (hetgeen een raadsel blijft) en nog veel meer! Kortom, een zeer boeiende en leerzame presentatie, die je hieronder kunt zien.
De waarnemingen april 2017 aan de twee delen van de jet van 3C 279, die het dichtste bij de waarnemingshorizon van het zwarte gat liggen. Credit: Kim et al.
De waarnemingen met de Event Horizon Telescope (EHT) aan de jet van de quasar 3C 279 [1]Eigenlijk moet ik zeggen blazar 3C 279. in het sterrenbeeld Maagd – zie het bericht over de kurkentrekkervormige jet van eergisteren – laten één eigenaardig verschijnsel zien: gedurende de vier dagen van waarnemingen in april 2017 is gezien dat één deel van de jet 1,3 microboogseconde en een ander deel 1,5 microboogseconde per dag is opgeschoven, dat wil zeggen dat die delen 15 resp. 20 keer zo snel gingen als de lichtsnelheid, rekening houdend met de afstand van 3C 279 tot de aarde (5 miljard lichtjaar). Ding dong, kom er maar in: 15c en 20c voor delen van de jet van 3C 279! Gaan die delen echt zo snel, veel sneller dan het licht? Dan had dat toch van alle voorpagina’s af moeten spatten, want dan was Einstein’s Relativiteitstheorie in de prullenbak beland? Nee, de verklaring is eenvoudig en zeker geen voorpaginanieuws: de jet lijkt sneller te gaan dan het licht, maar dat is slechts ‘gezichtsbedrog’. Het gas in de jet gaat wel relativistisch snel, zo’n 99,5% van de lichtsnelheid, maar het gaat niet sneller dan c, de lichtsnelheid. Dat wordt ook wel superluminale beweging genoemd. De verklaring daarvoor is als volgt:
Superluminale beweging
Superluminale beweging wordt veroorzaakt doordat de jets zeer dicht bij de lichtsnelheid naar de waarnemer reizen, in het geval van 3C 279 is dat 99,5% van de lichtsnelheid, en de hoek van de gezichtslijn klein is t.o.v. de richting waar de jet heen wijst (zie de afbeelding hieronder).
Credit: NASA
Het gas in de jet zendt straling uit, vooral de electronen door het magnetisch veld in de vorm van synchrotronstraling. Dat doet het gas op elk punt van het pad dat gevolgd wordt en daardoor nadert het licht dat het gas uitzendt de waarnemer niet veel sneller dan de jet zelf. Hierdoor heeft het licht dat gedurende periode x jaren van de reis van de jet wordt uitgestraald, geen x lichtjaar afstand tussen het voorste uiteinde (het vroegste uitgestraalde licht, dicht bij het zwarte gat) en het achterste uiteinde (het laatste uitgestraalde licht, ver weg van het zwarte gat).
Credit: Max Planck Instituut.
De complete “lichttrein” komt dus over een veel kortere periode (1/10e van x of 1/20e van x) bij de waarnemer aan, waardoor het voor de waarnemer lijkt alsof de jet zich in tangentiële richting sneller dan de lichtsnelheid beweegt. Doordat de jet al met bijna de lichtsnelheid naar ons toe komt heeft de straling ervan dus nog minder tijd nodig om de waarnemer te bereiken.
Overigens werd deze week ook een ander vakartikel gepubliceerd over de studie aan de jet van 3C 273, een andere quasar in Maagd. Ook die blijkt superluminaal te zijn en wel met een schijnbare snelheid van 6c. Bron: Francis Naukas + Wikipedia.
De aarde en de maan gefotografeerd door een van BepiColombo’s selfie camera’s begin maart 2020 tijdens het naderen van de aarde vóór de flyby op 10 april 2020. Klik voor de animatie. Credit: ESA’s BESA/BepiColombo/MTM, CC BY-SA 3.0 IGO
Komende vrijdag 10 april zal de Europees-Japanse Mercurius-verkenner BepiColombo langs de aarde vliegen. Het is een flyby die bedoeld is om BepiColombo met de zwaartekracht van de aarde een slinger te geven, zodat ‘ie meer snelheid krijgt om naar de binnenste delen van het zonnestelsel te vliegen. BepiColombo, gelanceerd in oktober 2018, draait momenteel om de zon op een afstand die ongeveer even groot als de afstand tussen de aarde en het ruimtevaartuig. Op 10 april om circa 06:25 uur, zal het ruimtevaartuig de aarde benaderen op een afstand van slechts 12.700 km. Deze afstand is minder dan de helft van de hoogte waarop de Europese Galileo-navigatiesatellieten vliegen. BepiColombo zal gedurende flyby zichtbaar zijn op aarde, niet met het blote oog, maar wel met verrekijkers of telescopen. Hieronder het gebied waar ‘ie zichtbaar zal zijn. Hij trekt van oost naar west en zal om 06:24:58 de dichtste nadering hebben, hetgeen op het zuidelijk halfrond het beste zichtbaar is (hoe roder hoe beter zichtbaar).
Credit: ESA
Bij ons in Nederland zal ‘ie héél laag in het zuiden zichtbaar zijn. Op Heavens Above is een pagina, waar je kunt zien of en wanneer ‘ie zichtbaar is (nu ingevuld voor Dordrecht). De flyby op 10 april is slechts de eerste van de in totaal negen zwaartekrachtsslingers gedurende de zeven jaar durende reis naar Mercurius. Tot nu toe heeft ‘ie 1,4 miljard km afgelegd. In oktober zal het ruimtevaartuig de eerste van de twee flyby’s nabij Venus uitvoeren. De laatste zes manoeuvres zullen worden gedaan met behulp van de zwaartekracht van Mercurius zelf – zie de afbeelding hieronder. BepiColombo zal eind 2025 Mercurius bereiken.
Een kaart met daarop de gemeten uitdijingssnelheid van het heelal. Credit: K. Migkas et al. 2020, CC BY-SA 3.0 IGO
Het kosmologische principe – de aanname dat het heelal op grote schaal er in alle richtingen hetzelfde uitziet (isotroop) en dat het op iedere plaats dezelfde eigenschappen bezit (homogeen) – is mogelijk toch niet de realiteit in het heelal. Waarnemingen met drie röntgensatellieten (ESA’s XMM-Newton, NASA’s Chandra en het Duitse ROSAT X-ray observatorium) aan 313 clusters van sterrenstelsels (geselecteerd uit een groep van 800 clusters) verspreid over de hele hemel laten zien dat die clusters niet naar alle kanten toe met dezelfde snelheid van ons af bewegen (rekening houdend met hun afstand). In die clusters van stelsels bevindt zich heet gas en dat zendt röntgenstraling uit. Die straling is met het trio satellieten nauwkeurig gemeten en op basis daarvan is hun lichtsterkte in het röntgengebied van het spectrum gemeten. Dat is onder andere met deze vier clusters gebeurd:
Credit: NASA/CXC/Univ. of Bonn/K. Migkas et al.
Uit de waarnemingen blijkt dat de clusters niet allemaal met dezelfde snelheid van ons af bewegen, clusters die op grond van hun lichtkracht dat wel zouden moeten doen. De gemeten verschillen zijn groot: soms wel tot 30% (zie de kaart bovenaan, waarop de expansie te zien is aan de hand van de Hubble constante; hé, is daar niet de Hubble-spanning over gaande?). Er zijn twee mogelijke verklaringen voor de verschillen: de eerste is dat de gemeten verschillen niet komen door de kosmische expansie van het heelal, maar dat de clusters van sterrenstelsels elkaar beïnvloeden door de zwaartekracht en dat er daardoor afwijkingen in de ‘Hubble flow’ plaatsvinden, da’s die kosmische expansie. De tweede verklaring is dat er inderdaad een niet-isotropische expansie van het heelal is. Dat kan bijvoorbeeld zijn als de donkere energie – sinds 1998 aangewezen als dé verklaring voor de versnelde expansie van het heelal, de mysterieuze energie die 69% van álle energie in het heelal vormt – niet overal dezelfde sterkte heeft, maar in het ene deel van het heelal sterker is dan in het andere deel.
Hier het vakartikel over de waarnemingen, verschenen in Astronomy & Astrophysics. En behalve de video hierboven is er ook nog deze video aan gewijd:
Illustratie van mijnactiviteit op de maan. Credit: James Vaughan.
President Donald Trump heeft op 6 april een zogeheten ‘uitvoerend bevel’ getekend om het mogelijk te maken om bronnen op de maan en planetoïden, zoals waterijs en minerale grondstoffen, te gaan exploiteren. De VS heeft die ambitie al langer, maar nu is het voor het eerst dat de VS zich het recht voorbehoudt om tot exploitatie over te gaan zónder dat er internationale verdragen daartoe liggen. De VS kan dus bijvoorbeeld water in diepe kraters op de polen van de maan gaan winnen, zonder dat er eerst toestemming van de internationale gemeenschap voor is. Het Witte Huis zegt dat het uit 1967 stammende Ruimteverdrag al genoeg ruimte biedt om tot de exploitatie over te gaan en dat er niet eerst verdere overeenstemming over de ruimte als ‘global commons‘ hoeft te liggen. Dát de VS de maan en kleine, mineraalrijke planetoïden wil exploiteren is geen doel op zich, want het is allemaal bedoeld om uiteindelijk astronauten op Mars te krijgen. Om bemande ruimtevaart naar de Maan (2024 e.v.) en Mars (jaren dertig) te krijgen heeft de NASA het Artemis-programma opgezet. Internationale partners worden wel gevraagd om daar aan mee te helpen. Enceladus, bedankt voor de tip! Bron: Space.com.
De jet die ontstaan is door de botsing van het Seyfert 1 stelsel TXS 2116-077 (rechts op de foto) en een ander spiraalstelsel, links. Credit: Vaidehi Paliya
We blijven even bij de jets, nadat we gisteren al het nieuws hadden van de kurkentrekkervormige jet, die vanuit de quasar 3C 279 wordt uitgezonden en die met de EHT was waargenomen. Met een aantal telescopen – o.a. de 8,2 meter Subarutelecoop op Hawaï – heeft men namelijk een nog zeer jonge jet weten te fotograferen, die ontstaan is door de botsing van twee sterrenstelsels, het Sefert 1 stelsel TXS 2116-077 dat botst met een spiraalstelsel. Het is voor het eerst dat men heeft waargenomen dat zo’n jet ontstaat door een botsing van sterrenstelsels, in dit geval twee spiraalstelsels. Jets bij elliptische sterrenstelsels zijn al langer gevonden, zoals de bekende jet bij M87 in Maagd, maar jets bij spiraalstelsels waren niet eerder bekend. Ellipsstelsels kunnen ontstaan als spiraalstelsels botsen en samensmelten, maar in het geval van TXS 2116-077 zijn het nog steeds twee spiraalstelsels. De jet (of straalstroom) wordt ook een ‘baby jet’ genoemd door de sterrenkundigen, want hij is nog maar pas ontsprongen vanuit het centrum van één van de twee spiraalstelsels en hij is nog niet zo lichtkrachtig zodat ‘ie de stelsels helemaal overstraalt, hetgeen bij ‘volwassen’ jets wel het geval is. Jets zijn zeer energierijk en de deeltjes in de jet kunnen met bijna de lichtsnelheid worden weggestoten. In één seconde kan zo’n jet meer energie wegstralen dat de zon in z’n hele leven uitstraalt. Jets ontstaan door superzware zwarte gaten, die in de kernen van sterrenstelsels huizen en die gas en stof aangeleverd krijgen, wat in de omringende accretieschijf terecht komt. Een deel van dat invallende materiaal verdwijnt in het zwarte gat, een ander deel wordt vanuit de rotatiepolen de ruimte ingeslingerd, versterkt door de magnetische veldlijnen. Vooral door botsingen van sterrenstelsels kan er veel gas en stof bij het zwarte gat terechtkomen en dat is nu vastgelegd bij TXS 2116-077. Men denkt dat TXS 2116-077 en het andere stelsel eerder ook al in botsing met elkaar zijn geweest en dat ’t nu de tweede keer is dat ze botsen. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan de jonge jet, verschenen in the Astrophysical Journal. Bron: Phys.org.
Er wordt heel wat af getheoretiseerd over bijzondere ruimteschepen en aanverwanten en sommige ideëen blinken uit in extravagantie. De ‘Stellar Engine’ bedacht door de Canadese astrofysicus Matthew Caplan is er een van groot kaliber. Hoe dit ‘Stellar Engine’ concept vorm kreeg wordt uitgelegd in een video van Kurzgesagt. Het idee bestaat uit een gigantische installatie beoogd om ons hele zonnestelsel naar elders in de ruimte te sturen. De zogenoemde ‘Caplan Thruster’ maakt gebruik van zonnewind, en in het geval onze aarde gevaar loopt door asteroïde inslagen, of andersoortig onheil dan zou deze stellaire motor ons door de Melkweg kunnen slepen. Prof. Caplan is werkzaam aan de Illinois State Universiteit en zijn artikel is gepubliceerd in Acta Astronautica.* Lees verder →
Het leek allemaal zo mooi, komeet C/2019 Y4 (ATLAS) – voor ons komeet Y4 ATLAS – leek op weg om in mei bij z’n periheliumgang met het blote oog zichtbaar te worden, blogs van Paul, Olaf en mijzelf wezen daar op. Maar vermoedelijk komen we van een koude kermis thuis, want wat is het geval: het lijkt erop dat komeet Y4 ATLAS aan het uitenevallen is, dat ‘ie door de nadering tot de zon door de warmte aan het fragmenteren is. Aldus recente waarnemingen, gedaan met de 0.6-m Ningbo Education Xinjiang Telescope (NEXT). En een uiteenvallende is niet bevordelijk voor een heldere, lichtsterke komeet, want als ‘ie uiteenvalt dan worden de fragmenten nooit zo helder als één vaste komeetkern.
Andere waarnemingen laten zien dat de positie van komeet Y4 ATLAS sinds 25 maart een steeds grotere afwijking vertoont van de positie zoals die uitsluitend op basis van de aantrekkingskracht van de zon wordt verwacht. Die afwijking van de positie plus de waarneming dat de helderheid lijkt te zijn afgenomen zijn tekenen dat er iets met de komeet aan de hand is. Hieronder een tweet met foto’s, waarin de desintegratie in de staart van de komeet zichtbaar zou zijn.
Bad New!!! Comet C/2019 Y4 (Atlas) E. Morales and M. Jaeger images comparison in particular on 2020 04 05 images is visible a light deformation in tail direction but the jet like structure is visible on both images at about 21 hours of time interval. @Col_ad_Astra@CesarAOcampoRpic.twitter.com/UEjddO7lnG
