De tweede reeks uit de docuserie ‘Unidentified; Inside America’s UFO Investigation’ start op 11 juli a.s. op de zender van History Channel. De focus van de nieuwe reeks ligt op UFO-getuigenverslagen van Amerikaans marinepersoneel van de afgelopen jaren. De afleveringen heten resp. ‘UFO in combat’, ‘The Triangle Mystery’ en ‘UFO’s vs. Nukes’. De serie is een co-productie van A & E Originials in samenwerking met ‘To The Stars Academy of Arts and Sciences’ en een vervolg op de zesdelige reeks die vorig jaar lente is uitgezonden. Het onderwerp spreekt voor zichzelf, het centrale thema is UFO-onderzoek door de Amerikaanse regering en wat wordt er wel/niet allemaal achter gehouden alsmede het mogelijk bestaan van buitenaards leven.
Vanmiddag om 14.00 uur was het aphelium, het moment in de elliptische baan van de aarde dat ‘ie het verste van de zon staat. De afatand tussen de middelpunten van aarde en zon bedraagt 1,016694 Astronomische Eenheid, da’s 152.095.000 km. op 5 januari van dit jaar beleefde de aarde z’n perihelium, toen stond ‘ie zo’n vijf miljoen km dichter bij de zon. Ter ere van ‘Apheliumdag’ kwam de NASA met onderstaande video, waarin je de zon ziet tussen 2 juni 2010 en 1 juni 2020. Tien jaar zon, gepropt in een video van 61 minuten lang, iedere seconde in de video is een dag in werkelijkheid. Basis van de video zijn foto’s die NASA’s Solar Dynamics Observatory (SDO) continu van de zon maakt – elke 0,75 seconde maakt ‘ie met z’n instrumenten een foto van de zon, bij elkaar zo’n 425 miljoen hoige resolutiefoto’s in dat afgelopen decennium. Let even op de verschillen in activiteit van de zon, die een elfjarige cyclus kent. In de lente van 2014 beleefde de zon het laatste maximum in die cyclus, hetgeen te zien is aan veel actieve zonnevlekken. Onder de video zie je nog enkele opmerkelijke gebeurtenissen op de zon, die in de video te zien zijn.
Impressie van een superzwaar zwart gat met een jet en accretieschijf. credit: NASA/JPL-Caltech
Een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Christopher Onken (Australian National University) heeft de quasar SMSS J215728.21-360215.1 onderzocht en daaruit komt naar voren dat het zwarte gat in het centrum van dat actieve sterrenstelsel, genaamd J2157, maar liefst … 34 miljard keer zo zwaar als de zon is [1]Niet gelijk denken dat ‘ie daarmee het zwaarste zwart gat in het heelal is. Hij staat – voor zover we dat weten – op plek vijf in de lijst met de meest zware superzware zwarte gaten.. Da’s vijf keer zwaarder dan M87* (Pōwehi), het superzware zwarte gat in M87, dat met de Event Horizon Telescope is gefotografeerd. En om de vergelijking even te maken met ‘ons’ superzware zwarte gat in de Melkweg, Sagittarius A*: J2157 is bijna 8000 keer zo zwaar! Ding dong, een echt superzwaargewicht dus. En da’s niet het enige, hij groeit nog steeds, naar schatting vangt ‘ie één zonsmassa per dag aan materie. J2157 was er al toen het heelal nog maar 1,2 miljard jaar oud was (roodverschuiving z=4,692), minder dan 10% van z’n huidige leeftijd. De laatste tijd worden vaker van dat soort superzware zwarte gaten in het heelal ontdekt en telkens komt dan de vraag naar boven hoe het toch kan dat dergelijke molochen al zo vroeg in het heelal konden bestaan.
In het midden quasar SMSS J215728.21-360215.1, gefotografeerd bij drie golflengten. Credit: Christopher A. Onken et al.
Voor de metingen aan de quasar en z’n zwarte gat maakten de sterrenkundigen gebruik van ESO’s Very large Telescope (VLT) in Chili. De quasar waar J2157 zich in bevindt is overigens ook monsterlijk groot, want met een totale lichtkracht van 1,6 x 10^48 erg/s is het de meest lichtsterke quasar die men kent. De massa van het zwarte gat is overigens enkele jaren terug ook al eens gemeten en toen kwam men uit op een massa van twintig miljard zonsmassa en verorberde ‘ie één zonsmassa per twee dagen. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan J2157, te verschijnen in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Bron: ANU.
Credit: ESA/Hubble & NASA; J. Cannon (Macalester College)
Aanschouw even de foto hierboven. Dat blauwe wazige ding daar links is AGC111977, een dwergstelsel op 15 miljoen lichtjaar afstand van het Melkwegstelsel. En dwars door AGC111977 en hier en daar ook elders in de foto zie je wat achtergrondstelsels, die nog veel verder weg staan. Maar wat interessant is dat zijn die twee klein boogjes die je rechtsonder op de foto ziet. Dát zijn de sporen van twee planetoïden die daar aan de hemel voorbijtrokken, op het moment dat Hubble AGC111977 met z’n ACS-camera vastlegde. Beide boogjes zie je in twee kleuren, rood en blauw. Die ACS heeft de foto gemaakt in twee golflengten, bij 606 nm (in blauw) en bij 814 nm (in rood) en die twee aparte foto’s leverden de verschillend gekleurde boogjes op. De twee planetoïden op de foto werden niet door de professionele sterrenkundigen ontdekt, maar door amateurs, in casu Sovan Acharya, Graeme Aitken, Claude Cornen, Abe Hoekstra en Edmund Perozzi. En dat deden ze in het kader van ‘Hubble Asteroid Hunter‘, een project van de ESA en Zooniverse, waarbij vrijwilligers over de hele wereld Hubble foto’s afstruinen op zoek naar planetoïden.
Interessant is de schaal van de twee astronomische dingen waar we naar zitten te kijken, het dwergstelsel AGC111977 daar links op de foto en de twee planetoïden daar rechtsonder op de foto, de ene 15 miljoen x 10 biljoen km van ons vandaan, de ander ergens tussen de 330 en 480 miljoen km van ons vandaan. Wat een enorme verschil, nietwaar? Afgelopen dinsdag – 30 juni 2020 – was het ‘International Asteroid Day’ en toen werd de foto van AGC111977 met de twee planetoïden gepubliceerd. Eh… waarom is 30 juni ‘International Asteroid Day’? Dát heeft te maken met het Siberische plaatsje Toengoeska, waarboven een enorme planetoïde in de atmosfeer explodeerde op …. 30 juni 1908. Bron: Phys.org.
Impressie van het systeem van WASP-148. Op de voorgrond WASP-148c. Credit: Institut d’astrophysique de Paris, Mark A. Garlick
Exoplaneten die elkaar gravitationeel beïnvloeden zijn al eerder waargenomen en wel vanuit de ruimte met satellieten zoals Kepler. Maar nu is er voor het eerst ook een paar gespot vanaf de aarde. Met behulp van het Franse instrument SOPHIE van het Observatoire de Haute-Provence (CNRS/Aix-Marseille Université) heeft men de beweging van de exoplaneten WASP-148b en -c nauwkeurig gevolgd en daaruit blijkt dat deze twee elkaar sterk beïnvloeden, iets wat bevestigd is met andere instrumenten. De ster WASP-148 staat in Hercules, 809 lichtjaar van ons vandaan. Exoplaneet WASP-148b (0,3 keer de massa van Jupiter) draait er in negen dagen omheen en WASP-148c (0,4 keer de massa van Jupiter) in 36 dagen, precies vier keer zo lang.
Ground-based discovery of 2 strongly interacting exoplanets. Several interacting exoplanets have already been spotted by satellites but never directly from the ground. #WASP148 The observations showed that the two planets were strongly interacting.https://t.co/4cnEyEUVZ7pic.twitter.com/anBLYeUxM2
De twee omloopbanen zijn in resonantie met elkaar, hetgeen al een gravitationele interactie betekent. Maar er is meer aan de hand. Want men heeft kunnen meten dat de twee planeten geen constante snelheid hebben, maar dat ze voortdurend versnellingen en vertragingen ondergaan, iets dat wijst op een sterke gravitationele interactie die de twee planeten moeten hebben (zie de grafiek in de tweet hierboven). Hier het vakartikel over de twee exoplaneten, verschenen in Astronomy & Astrophysics. Bron: Eurekalert.
Hubble-opname van het sterrenstelsel in kwestie. Credits: NASA/ESA.
Astronomen hebben een sterrenstelsel met een bijzondere “lichtkracht” op heterdaad betrapt op het ioniseren van zijn omgeving, slechts 800 miljoen jaar na de oerknal. Het bestuderen van de eerste sterrenstelsels die zo’n 13 miljard jaar geleden ontstaan zijn is van essentieel belang voor ons begrip van de geschiedenis van de kosmos.
Eén van de belangrijkste discussiepunten binnen de kosmologie is de herkomst van de “kosmische ionisatie“, waarbij de atomen van het (oorspronkelijk neutrale en ondoorzichtige) intergalactische gas van hun elektronen zijn gestript, een proces dat ionisatie wordt genoemd. Hierbij werd het heelal langzaam doorzichtig voor licht en dat is maar goed ook, anders had sterrenkunde maar saai geweest.
Kosmische ionisatie is vergelijkbaar met een onopgeloste moordzaak. We hebben duidelijk bewijs gevonden, maar wie heeft het gedaan, en wanneer? We hebben nu sterke aanwijzingen dat het ioniseren van het kosmische waterstof circa 13 miljard jaar geleden moet zijn voltooid, dus binnen de eerste miljard jaar van de geschiedenis van het universum. Hierbij zijn bubbels van geïoniseerd gas langzaam gaan uitdijen, om elkaar uiteindelijk te overlappen.
Langzaam uitdijende bellen van geïoniseerd waterstofgas hebben langzaam het heelal geheel doorzichtig gemaakt. Credit: Aspen Center for Physics.
De objecten die verantwoordelijk zijn voor de kosmische ionisatie zijn echter niet bekend. De belangrijkste verdachten zijn een grote populatie van kleine sterrenstelsels waarbij 10% van het totale aantal energierijke fotonen (lichtdeeltjes) naar buiten is gelekt, of juist een veel kleiner aantal “oligarchen” van lichtkrachtige sterrenstelsel waarbij niet minder dan 50% (!) van alle fotonen ontsnapt zijn richting het intergalactische medium.
De detectie van fotonen van “aangeslagen” (of geëxciteerde) atomen wordt meestal gedaan door te kijken naar de specifieke Lyman-Alpha straling die dergelijke atomen gebruikelijk afgeven. Dit soort detecties zijn zeldzaam, aangezien sterrenstelsels tijdens dit tijdperk vaak nog omhuld worden door wolken van neutraal waterstofgas, die de karakteristieke waterstof-emissie maskeren.
Aan de andere kant is het wél waarnemen van dit waterstofsignaal de “smoking gun” voor het bestaan van een grote geïoniseerde bubbel, hetgeen betekent dat we een sterrenstelsel op heterdaad betrapt hebben op het ioniseren van zijn omgeving. De gemiddelde grootte van deze bubbels en de totale lichtkracht van dergelijke sterrenstelsels moeten uitwijzen of zij de enige daders zijn, of dat er andere handlangers bij deze “misdaad” betrokken zijn.
Publicatie
‘Double-Peaked Lyman-Alpha Emission at z = 6.803: A Reionisation-Era Galaxy Self-Ionising Its Local H II Bubble’, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Bron: European Astronomical Society (via Phys.org)
De vermoedelijke wijze waarop de zwaartekrachtgolf GW170729 is ontstaan. Credits: Shing-Chi Leung et al./Kavli IPMU.
Astronomen hebben gebruik gemaakt van computersimulaties om te achterhalen hoe groot stellaire zwarte gaten precies kunnen worden. Aanleiding is de detectie van zwaartekrachtgolven die geproduceerd worden door het samensmelten van twee zwarte gaten. Bij één van deze gebeurtenissen (namelijk GW170729) is gebleken dat één van de zwarte gaten in kwestie een massa van ruim 50 zonnen gehad moet hebben alvorens te fuseren met een soortgenoot. Het was echter onduidelijk of één enkele ster zo’n object zou kunnen creëren.
Om dit te achterhalen hebben de onderzoekers gekeken naar het eindstadium in de evolutie van supermassieve sterren van circa 80 tot 130 zonnemassa’s, met name in nauwe binaire systemen. Dergelijke sterren zullen hun waterstofrijke envelop verliezen en heliumsterren worden van 40 tot 65 zonnemassa’s.
Artistieke impressie van een heliumster. Bedenk wel dat heliumsterren op allerlei manieren kunnen ontstaan en exemplaren van minder dan 40 zonnemassa’s géén Pair Instability Supernova zullen produceren. Credits: Sephirohq/CC BY 3.0.
Hierbij zal een zuurstofrijke kern geproduceerd worden, waarna de ster dynamische pulsaties zal gaan vertonen. Dat komt doordat de temperatuur in het inwendige hoog genoeg zal worden om fotonen spontaan te laten veranderen in paartjes van elektronen en positronen. Hierdoor wordt de kern instabiel en zal deze gaan instorten.
Uiteindelijk zal dan explosieve zuurstoffusie gaan plaatsvinden, waardoor de ster weer de kans krijgt om te expanderen. Een deel van de buitenlagen wordt hierbij afgestoten, terwijl de kern weer zal afkoelen en opnieuw zal gaan instorten. Een tweede fase van explosieve fusie is dan het resultaat, waarbij de ster wederom kan gaan uitdijen. Deze pulsaties zullen blijven plaatsvinden totdat het zuurstof geheel is verbruikt.
Het proces van een PPI-supernova. Credits: Shing-Chi Leung et al./Kavli IPMU.
Het eindresultaat van dit gehele proces zal een massieve ijzeren kern zijn, die vervolgens zal gaan instorten tot een zwart gat. Hierbij wordt een supernova-explosie veroorzaakt, de zogenaamde Pulsational Pair Instability Supernova (kortweg PPI-supernova). De computersimulaties hebben uitgewezen dat bij dit soort supernova’s de maximale massa van het gecreëerde zwarte gat zo’n 52 zonnemassa’s zal zijn. Dat komt dus mooi overeen met de waarnemingen.
Maar hoe zit het met sterren zwaarder dan 130 zonnemassa’s? Die zullen veranderen in heliumsterren van meer dan 65 zonnemassa’s, waarbij géén pulsaties het resultaat zullen zijn. In plaats daarvan vindt de explosieve fusie van zuurstof in één keer plaats, waarbij de ster op dusdanige wijze uit elkaar wordt getrokken dat er géén zwart gat (of ander restant) zal achterblijven. Dit zijn dan “normale” Pair Instability Supernova’s.
Een ietwat overdreven artistieke impressie van een Pair Instability Supernova.
Bij sterren van boven de 300 zonnemassa’s (volgens andere bronnen 250 zonnemassa’s) zal dan weer wél een zwart gat het eindstadium vormen en wel eentje van minimaal 150 zonnemassa’s, als gevolg van een zogenaamde “foto-desintegratie supernova”. Dat betekent dat er een “massagat” zal moeten bestaan tussen de 52 en 150 zonnemassa’s. Toekomstige waarnemingen zullen moeten uitwijzen of dat klopt.
Hoe dan ook, het zwarte gat dat betrokken is geweest bij de zwaartekrachtgolf GW170729 zal vermoedelijk ontstaan zijn door een PPI-supernova. De resultaten van het onderzoek laten ook zien dat het pulserende massaverlies een complexe en massieve “nevel” rondom de ster zal produceren. Als de ster dan supernova gaat, dan zal de schokgolf gaan inbeuken op dit uitgestoten materiaal, waarbij een zogenaamde “super-lumineuze supernova” het gevolg zal zijn.
“De exoplaneet Kelt-9b bezit een hoge freakfactor,” zo stelt NASA astronoom John Ahlers van het Goddard Space Flight Center en tevens projectleider van recent onderzoek aan Kelt-9b. Kelt-9b is een gasreus en een van de heetste exoplaneten die tot nu toe bekend zijn, de temperatuur bereikt aan de dagzijde ruim 4000 graden Celsius. Ahlers’ team heeft m.b.v. metingen van NASA’s TESS telescoop (Transiting Exoplanet Survey Satellite) meer inzicht in de bizarre omgeving van Kelt-9b, ook wel een ‘ultra-hot Jupiter’ genoemd, gekregen. Ahlers vervolgt. “Het is een gigantische exoplaneet in een zeer nabije, bijna polaire baan rond een snel roterende ster, en deze kenmerken bemoeilijken het vermogen om de ster en zijn effecten op de planeet te begrijpen.” Het onderzoek werd recent gepubliceerd in The Astronomical Journal.* Kelt-9b werd ontdekt in 2016 m.b.v. de Kilodegree Extremely Little Telescope (dubbeltelescoop in Arizona en Zuid-Afrika), en staat op zo’n 670 lichtjaar afstand van de aarde, in het sterrenbeeld Zwaan (Cygnus). De planeet werd ontdekt via de ’transit’-methode Een ’transit’ of ‘doorgang’ van de planeet dimt het licht van de moederster regelmatig met een kleine maar detecteerbare hoeveelheid.
Impressie van een exoplaneet zo groot als Neptunus in de buurt van z’n moederster, in de Neptuniaanse Woestijn. Credit: University of Warwick/Mark Garlick
Eerder hadden we al het verhaal van NGTS-4b, de exoplaneet die zich bevindt in de ‘Neptuniaanse woestijn‘, de plek waar exoplaneten tussen 1 en 4 dagen om hun moederster heendraaien en waar héél weinig planeten voorkomen á la Neptunus. En nu is daar TOI 849 b, ook weer een op Neptunus lijkende planeet, 730 lichtjaar van de aarde vandaan, die zich zeer dicht bij z’n moederster bevindt – hij draait er in slechts 18 uur omheen en de temperatuur aan z’n oppervlak is verschroeiend: zo’n 1800 graden. Beiden dus voorkomend in die Neptuniaanse woestijn, En toch is er een duidelijk verschil tussen NGTS-4b en TOI 849 b: de eerstgenoemde is een echte Neptunus, een ijsreus met een massa die overeenkomt met die van Neptunus en die een dichte atmosfeer van vooral waterstof heeft. TOI 849 b daarentegen is heel anders: dat is een ‘gestripte Neptunus’, een Neptunus zonder gasvormige buitenlagen, een naakte planeetkern.
Weergave van de Neptuniaanse Woestijn, links in de grafiek. Hierin zijn de massa en omloopperiode weergegeven. Het kruisje is NGTS-4b. Credit: Watson, Christopher A. et al.
Onderzoek met NASA’s TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) en met de HARPS-spectrograaf van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili maakt duidelijk dat TOI 849 b een uitzonderlijk zware rotsplaneet is, die vermoedelijk door een of andere manier z’n gasvormige buitenlagen is kwijtgeraakt. De waarnemingen maken duidelijk dat TOI 849 b twee tot drie keer zoveel massa heeft als Neptunus, maar dat ‘ie een zeer hoge dichtheid moet hebben, zodanig dat die massa in een volume zit dat net zo groot als Neptunus is. Dat betekent dat TOI 849 b rotsachtig is, zoals de aarde, maar dan veel groter. Maar bij zo’n grote planeet zou je een dichte atmosfeer van waterstof en helium verwachten. Er zijn twee mogelijke verklaringen dat de planeet dat gasvormige omhulsel mist: hij is ‘m kwijtgeraakt door de getijdewerking van TOI 849 (zonder de ‘b’), de ster óf TOI 849 b is ontstaan in een gebied waar weinig gas voorkwam. In de grafiek hieronder zie je enkele scenario’s van ontstaan en evolutie van TOI 849 b – linksonder in rood is waar ‘ie zich nu bevindt.
Tuur met onbewolkt weer naar de zon op de mooiste plekken in het land, zoals hier bij Sonnenborgh in Utrecht. (c) Marieke Wijntjes
Op zondag 5 juli organiseert de Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Weer- en Sterrenkunde een Landelijke Zonnekijkdag. Vanwege de coronamaatregelen verloopt deze editie anders dan gebruikelijk. Dit jaar is er een online programma met inspirerende webstreams en (met onbewolkt weer) unieke livebeelden van de zon. Daarnaast zijn enkele locaties geopend voor publiek. Meer informatie staat op www.zonnekijkdag.nl.
Amateurastronomen en sterrenwachten hebben speciale telescopen om veilig naar de zon kijken. Ze maken bijvoorbeeld donkere zonnevlekken zichtbaar dankzij een filter dat het felle zonlicht tempert. Hoe meer zonnevlekken, hoe ‘actiever’ de zon. Met een filter dat alleen rood licht overlaat, komt een kolkende en wervelende zon in beeld met lussen van gas die groter kunnen zijn dan de aarde. Het publiek kan dankzij deze telescopen meer te weten komen over de zon. Dat kan bij enkele bezoeklocaties én tijdens de verschillende livestreams.
De zon in beeld gebracht met een zonnetelescoop voorzien van een speciaal filter dat één kleur uit het wit licht doorlaat. (c) Blaauw Sterrenwacht – Michael Wilkinson
Online programma
Verspreid door Nederland zullen verschillende sterrenwachten en sterrenkunde-amateurs een livestream wijden aan de zon. Zo wordt de radiotelescoop in Dwingeloo voor een live demonstratie op de zon gericht. Deze live-stream gaat altijd door, omdat de radiotelescoop door eventuele wolken heen kan kijken. Vanuit Leiden volg je een livestream met verhalen en experimenten en ’s avonds vlieg je tijdens een online planetariumshow vanuit Groningen mee op een virtuele reis door het heelal, met de zon als middelpunt. Daarnaast zijn er ook livestreams vanuit Vleuten, Heerlen, Tilburg en Oudenbosch.
Over de KNVWS
De Koninklijke Nederlandse Vereniging voor Weer- en Sterrenkunde (KNVWS, www.knvws.nl) werd opgericht in 1901. Zij zet zich sinds die tijd in voor het enthousiasmeren van het publiek voor de hobbymatige weer- en sterrenkunde en het verbinden en ondersteunen van de ruim vijftig aangesloten verenigingen en sterrenwachten. De KNVWS organiseert al jaren de Landelijke Sterrenkijkdagen. In 2019 kwam daar de Landelijke Zonnekijkdag bij. Dankzij dit initiatief kan het publiek de komende jaren volgen hoe de zon actiever wordt. De Landelijke Zonnekijkdag valt samen met de zonnekijkdag in België die daar al vaker heeft plaatsgevonden. Bron: Astronomie.nl.
