Mogelijk is voor het eerst de vorming van een magnetar waargenomen

Het sterenstelsel waarin GRB 200522A plaatsvond. De gammaflitser/kilonova is met de pijl aangegeven. Credits: NASA, ESA, W. Fong (Northwestern University), and T. Laskar (University of Bath, UK)

Het was een fenomenaal krachtige explosie, die in mei 2020 als eerste door NASA’s Neil Gehrels Swift Observatorium in de ruimte werd waargenomen. Toen gammaflitser en kilonova GRB 200522A explodeerde kwam er in een halve seconde meer energie vrij dan de zon in z’n gehele leven, dat zo’n tien miljard jaar zal duren, zal produceren! Na Swift werd de kilonova ook nog waargenomen door andere instrumenten, zoals de Hubble ruimtetelescoop en de Very Large Array radiotelescoop. GRB 200522A (de naam verwijst naar de datum, 22 mei 2020 dat ‘ie ontdekt werd) vond plaats in een sterrenstelsel op 5,47 miljard lichtjaar afstand en het vermoeden bestaat dat de kolossale explosie te danken is aan twee neutronensterren die op elkaar botsten. Die botsing leverde niet alleen de kortstondige gammaflitser op, maar ook de kilonova, die in andere delen van het elektromagnetisch spectrum zichtbaar was (vooral veroorzaakt door verval van radioactieve elementen) en die ruim duizend keer zo helder was als een gewone nova, vandaar de naam kilonova. Van GRB 200522A zijn geen zwaartekrachtgolven gedetecteerd, maar dat is gezien de afstand ook niet zo verwonderlijk.

Dit is vermoedelijk gebeurd bij GRB 200522A: 1) twee neutronensterren die naar elkaar toe spiraliseren. 2) de botsing levert een enorme explosie op. 3) een magnetar met een zeer sterk magnetisch veld is gevormd. 4) de magnetar pompt energie in de nagloeiende restanten van de explosie. Credits: NASA, ESA, and D. Player (STScI)

Als twee neutronensterren op elkaar botsen is de algemene gedacht dat zoiets een zwart gat oplevert, als ‘ie zwaarder wordt dan de Oppenheimer-Volkoff Limiet, die ongeveer drie zonsmassa bedraagt. Maar van GRB 200522A heeft men meer het idee dat er geen zwart gat ontstond, maar een magnetar, een zeer zware neutronenster met een zeer sterk magnetisch veld en die zeer snel ronddraait, zo’n duizend keer per seconde. Met Hubble heeft men namelijk waargenomen dat de nabij-infraroodstraling van de kilonova wel tien keer zo helder was als voorspellingen zeiden. Een zwart gat dat gevormd is zou die extra IR-straling niet kunnen leveren, maar een pas gevormde magnetar zou dat wel kunnen doen. Die zou namelijk z’n enorme rotatie-energie via de magnetische veldlijnen in het nagloeiende restant van de explosie kunnen pompen en dat heeft de versterking van de IR-straling opgeleverd.

Hier het vakartikel over de waarnemingen aan GRB 200522A, te verschijnen in the Astrophysical Journal. Bron: NASA.

Groen licht voor exoplaneetverkenner Ariel

Impressie van Ariel. Credit: ESA/STFC RAL Space/UCL/UK Space Agency/ ATG Medialab

De ESA-lidstaten hebben officieel hun goedkeuring gegeven aan de Ariel-ruimtemissie. In 2020 doorliep het project een reeks testen om de technische haalbaarheid en wetenschappelijke meerwaarde aan te tonen. Ariel gaat vanaf 2029 de atmosferen analyseren van ongeveer duizend exoplaneten. SRON is betrokken bij de kalibratie en het testen van de detectoren.

Ariel wordt de eerste ruimtemissie die de chemische samenstelling en temperatuur gaat meten van de atmosferen rond exoplaneten. De telescoop brengt een breed scala aan exoplaneten in beeld: van extreem heet tot kamertemperatuur en van desolate gasplaneten tot rotsachtige planeten die dicht rond hun moederster

Ariel wordt in een baan rond de Zon geplaatst in Lagrangepunt 2, 1,5 miljoen kilometer achter de Aarde. Image Credit: ESA/STFC RAL Space/UCL/Europlanet-Science Office.

Door specifiek te kijken naar hete planeten, verwachten wetenschappers een beter begrip te krijgen van de vorming van planeten en hun evolutie. Hoe hoger de temperatuur—soms wel tot 2000 °C—des te meer exotische moleculen zichtbaar zijn voor Ariel. De instrumenten aan boord kunnen dan een zo volledig mogelijk beeld schetsen van de samenstelling van de atmosfeer.

Als een exoplaneet voor zijn moederster langs vliegt, schijnt het sterlicht door zijn atmosfeer. De aanwezige gassen laten dan hun specifieke streepjescodes—spectra—achter in het sterlicht. Ariel krijgt een spiegel van ongeveer een meter in diameter om het zichtbare en infrarode deel van dit licht op te vangen. Een spectrometer spreidt vervolgens het licht uit in een regenboog en leest daar de streepjescodes uit af. Bron: SRON.

De informatieparadox van zwarte gaten lijkt opgelost, maar de oplossing is opzienbarend

Credit: NASA

Een al vijf decennia durende discussie over zwarte gaten lijkt aan het einde te zijn gekomen: recent theoretisch onderzoek aan zwarte gaten lijkt er op te wijzen dat zwarte gaten wel degelijk informatie naar buiten kunnen brengen over hetgeen bij hen naar binnen is gevallen. En daarmee lijkt er een oplossing te zijn voor deze zogeheten informatieparadox. Maar daar is wel een opzienbarende theorie voor nodig, waaruit onder meer blijkt dat de ruimtetijd in een zwart gat op een gegeven moment uit elkaar lijkt te vallen, iets wat er op wijst dat de ruimtetijd niet de fundamentele bodem van de realiteit is, maar dat het een opkomende, ‘emergente’ structuur is uit iets diepers.

De informatieparadox van zwarte gaten
Wat gebeurt er met de informatie, bijvoorbeeld informatie over de massa, samenstelling en dichtheid van de ster wiens kern na een supernova-explosie tot zwart gat ineenkromp. Blijft die informatie ook bínnen de waarneemhorizon ergens bestaan? De tweede wet van de thermodynamica zegt dat met de tijd de entropie van een systeem toeneemt – in termen van informatie: de benodigde informatie om een systeem te beschrijven kan niet afnemen (de ‘Wet van behoud van informatie’). Maar bij een zwart gat lijkt die entropie en daarmee de hoeveelheid informatie juist af te nemen, dus tegenstrijdig aan de tweede wet van de thermodynamica.

Is de informatieparadox nu opgelost? Credit: APS/Alan Stonebraker

Dé twee natuurkundigen die al sinds de jaren tachtig met elkaar debatteerden over de informatieparadox waren Stephen Hawking en Don Page. Hawking had al in 1974 berekend dat zwarte gaten deeltjes kunnen lekken, de beroemde Hawking-straling van verdampende zwarte gaten. Die straling is chaotisch, ongestructureerd en zegt daarmee niets over over de massa die in het zwarte gat is gevallen, het biedt geen informatie daarover. Tóch bestond er wel degelijk een link tussen de materie in het zwarte gat en de straling die ‘ie uitzond, zo ontdekte men in de jaren tachtig: er was een verbinding door kwantum verstrengeling. Met de verstrengelingsentropie werd weergegeven hoe sterk die verbinding was. En daarover verschilden Hawking en Page van mening. En zwart gat heeft aan het begin van z’n leven geen verstrengelingsentropie, want hij heeft dan nog niets uitgestraald en dus is er nog geen kwantum verstrengeling tussen de materie in het zwarte gat en de straling, dáár waren Hawking en Page het over eens. Maar over het vervolg verschilden ze van mening: Hawking dacht dat de entropie gedurende de levensduur van een zwart gat zou toenemen. Page daarentegen zei dat het aan het einde van de levensduur van een zwart gat weer nul moest zijn, omdat er dan geen zwart gat meer is. Er moest dus ergens gedurende die levensduur een punt zijn dat de entropie weer ging dalen tot dat nulpunt (zie de afbeelding hieronder).

Evolutie van de verstrengelingsentropie (S) van een zwart gat. Credit: Erik Verlinde.

Dát moment dat de verstrengelingsentropie van het zwarte gat begint te dalen wordt de ‘Page tijd’ genoemd. Dat moment zou ergens halverwege de levensduur van een zwart gat moeten liggen. Maar ja, de grote vraag is dan wat er voor zorgt dat die kanteling plaatsvindt, dat de entropie gaat dalen in plaats van toenemen. Lange tijd werd gedacht dat alleen een theorie van kwantum gravitatie, de heilige graal van een combinatie van kwantummechanika en relativiteitstheorie, daar een oplossing voor zou kunnen bieden, maar recent onderzoek van de laatste tijd laat zien dat ook ‘semiklassieke’ benadering volstaat en dat de entropie niet de Hawking-curve volgt, maar de Page-curve, een omgekeerde V.

Credit: Gustavo Ackles/Pixabay.

In dat theoretische werk wordt het heelal opgevat als een soort van sneeuwbol, zo’n bol met sneeuwvlokken die je met kerstmis op de schoorsteenmantel zet. Ons heelal zit in die bol en alles in het heelal heeft een connectie met de rand, de buitenkant, iets wat de ‘AdS/CFT’ dualiteit wordt genoemd, iets dat bedacht is door Juan Maldacena. Die kwam in 1997 met de stelling dat er een verband is tussen Anti-de Sitter (AdS) ruimte en Conformal Field Theory (CFT) – sorry voor alle ingewikkelde termen, ’t is even niet anders. Anti-de Sitter ruimte is een wiskundige beschrijving van ruimte, eigenlijk van de geometrie ervan, genoemd naar onze landgenoot Willem de Sitter. AdS is eigenlijk de beschrijving van de zwaartekracht en de invloed ervan op de ruimte, dus van relativiteit. De Conformal Field Theory is een vorm van veldtheorie, die beschrijft hoe een veld – zoals een elektrisch veld – kan veranderen in de ruimte en tijd. Het ‘conformal’ in de benaming slaat op de eigenschappen van het veld, die behouden blijven, ook al verandert de schaal. Hieronder een video om dit alles wat te verhelderen.

Om precies te weten te komen hoe de curve van de verstrengelingsentropie verloopt gingen natuurkundigen kijken naar de dualiteit tussen de inhoud van de bol en de rand ervan. De sleutel daarvoor bleek te liggen in iets dat ze een ‘kwantum extremal oppervlak’ (Engels: quantum extremal surface, QES) noemen, een soort van zeepbel die in de sneeuwbol oppopt. In dit geval werd niet het heelal als een sneeuwbol opgevat, maar één enkel zwart gat, met de waarnemingshorizon als de buitenkant. De berekeningen laten zien dat er in het zwarte gat op een gegeven moment zo’n kwantum extremal oppervlak ‘materialiseert’ en dat die een soort van faseovergang inluidt, vergelijkbaar met een thermodynamische overgang van bijvoorbeeld vloeibaar in vast (water in ijs). Het ontstane kwantum extremal oppervlak zorgt voor een daling van de verstrengelingsentropie. En die daling zorgt er op haar beurt voor dat het zwarte gat via z’n waarnemingshorizon toch informatie lekt, in een soort van versleutelde vorm. Verder blijkt – en dat is wellicht het meest bizarre van deze theorie – dat de materie binnen het kwantum extremal oppervlak géén deel meer uitmaakt van het zwarte gat, maar dat het deel is van de Hawkingstraling! De materie bevindt zich weliswaar in het zwarte gat, maar maakt er geen deel meer van uit. De natuurkundigen noemen dit ‘binnenste deel’ van de Hawkingstraling het ‘eiland’, een kwantum extremal eiland.

De straling die uit het zwarte gat komt bevat dus informatie over de materie binnen het zwarte gat, informatie die op de een of andere manier versleuteld is. Aan die versleuteling heeft men ook gerekend. Het idee is dat een kwantumcomputer die straling, welke kwantum verstrengeld is met de materie in het zwarte gat, zou kunnen opvangen en dan een soort simulatie van het zwarte gat zou kunnen maken. Het zwarte gat en de computer zouden dan ook verstrengeld zijn en de connectie tussen die twee zou bestaan uit… een wormgat – há, nog zo’n bizarre consequentie. Die kwantumverstrengeling tussen zwart gat en computer is wat natuurkundigen ‘nonlokaliteit’ noemen, de twee zouden ieder aan één kant van het heelal kunnen staan en toch direct contact kunnen hebben. Dit lijkt er op te wijzen dat de ruimtetijd niet de fundamentele bodem van de realiteit is, maar dat het opkomt uit een onderliggende, diepere structuur, iets dat niet ruimtelijk of tijdelijk is, een ‘emergente ruimtetijd’. Zoiets vergelijkbaars heeft ook Erik Verlinde met z’n emergente, entropische zwaartekracht, die volgens hem geen structurele natuurkracht is, maar die opkomt vanuit de kwantumverstrengeling van kleine bits informatie van ruimtetijd.

Details van bovenstaande theorieën zijn terug te vinden in talloze artikelen die afgelopen jaren op de ArXiv zijn verschenen. In de bron staan links naar veel van deze artikelen. Bron: Quanta Magazine.

Zijn er ook groene sterren?

We kennen groene (erwt-) sterrenstelsel, groene vuurbollen en groene planetaire nevels. Maar zijn er ook groene sterren? Ik kom op de vraag omdat ik vanochtend deze interessante tweet-reeks voorbij zag komen:

Ah, de reden dat we geen groene sterren zien is dus dat ze door ons als wit worden gezien en dat heeft weer te maken met het licht van sterren, dat als een klassiek zwart lichaam straalt. Op Hemel.waarnemen wordt het als volgt uitgelegd:

Planckspectrum voor 5400K. Credit: hemel.waarnemen.com

“Ruwweg geldt dat sterren de kleur hebben van de golflengte van het licht waarbij het Planckspectrum voor hun oppervlaktetemperatuur een maximum bereikt. Zo zien we dus dat koele sterren rood zijn, minder koele sterren oranje, en via geel komen we zo uiteindelijk bij blauw terecht. Een uitzondering hierop vormt groen: er bestaan geen groene sterren! Als we naar Figuur 2 kijken zouden we verwachten dat het maximum van de grafiek voor een oppervlaktetemperatuur van ongeveer 5500K (ongeveer zoals de Zon dus), in het groene deel van het spectrum zou moeten liggen. Dat is in werkelijkheid ook inderdaad het geval, zie de figuur hiernaast (voor een temperatuur van 5400K). Vervolgens zouden we ons kunnen baseren op de bewering van hierboven, dat de kleur van zo’n ster groen zou moeten zijn. En dat klopt dus niet.

De reden hiervoor is als volgt. Als we naar de figuur kijken, zien we dat groen ongeveer in het midden van het zichtbare spectrum ligt. Het gevolg is dat het Planckspectrum weliswaar vooral groen licht bevat, maar daarnaast niet alleen bijdragen heeft van de kortere golflengtes (zoals een rode ster) of alleen bijdragen van de langere golflengtes (zoals een blauwe ster). In het geval van deze ster komen de bijdragen van beide kanten. Zo’n beetje alle kleuren van de regenboog (letterlijk) komen dus voor in het licht van een ‘groene’ ster. En hoe noemen we de kleur die een mix is van alle kleuren van de regenboog? Dat noemen we wit. Sterren die het felst zijn in het groene deel van het spectrum, zijn dus niet groen, maar wit!”

Bron: Hemel.waarnemen.com.

Eva Laplace wint communicatieprijs voor software die levensloop van ster toont

Vier screenshots van de prijswinnende software van Eva Laplace die het leven van een ster verbeelden. De linkeronderhoek van elk scherm toont de positie van de ster in het bekende Hertzsprung-Russelldiagram. Middenin het scherm is de ster als gekleurde cirkel te zien. Al naar gelang de tijd verstrijkt, wordt de ster groter (net als in het echt) en verandert deze van blauw (heet) naar rood (koud). (c) Eva Laplace.

Promovenda Eva Laplace (Universiteit van Amsterdam) ontvangt de ET Outreach Award van de Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen. Ze krijgt de communicatieprijs voor haar project waarmee ze op een intuïtieve manier het leven van een ster in beeld wil brengen. Tot nu toe gebruiken alle lesmethodes daarvoor moeilijk te bevatten diagrammen, zoals het meer dan honderd jaar oude Hertzsprung-Russell-diagram.

De in Frankrijk geboren Eva Laplace maakte het programma omdat ze diverse soorten diagrammen, waaronder die van Hertzsprung-Russell verouderd, complex en moeilijk aan studenten uit te leggen vond. Ze wil haar software inzetten voor scholieren en mede-sterrenkundigen en hoopt dat haar software inzichtelijker en toegankelijker maakt wat er in sterren gebeurt.

Met het gereedschap van Laplace kunnen sterrenkundigen en leken niet alleen de grootte en de kleur van de ster bekijken. Ook andere eigenschappen zoals de veranderende samenstelling van een ster en de processen die plaatsvinden in de ster worden zichtbaar. Daarnaast zijn sterren gemakkelijk met elkaar te vergelijken.

Laplace gaf haar software de naam TULIPS: Tool for Understanding the Lives, Interiors and Physics of Stars. De software van Laplace laat de evolutie van een ster zien in korte filmpjes. De video’s tonen niet alleen de evolutie en verschillende verbrandingsstadia van sterren, maar laten ook zien hoe die sterren er voor ons, vanaf de aarde uitzien. In de linkeronderhoek van het scherm zijn de oude, bekende diagrammen, zoals die van Hertzsprung-Russell zichtbaar.

Eva Laplace vult aan: “TULIPS geeft ook inzicht in Kippenhahn-diagrammen die de structuur en evolutie van sterren laten zien en in diagrammen die meer over de samenstelling van een ster zeggen.”

Laplace gebruikte de programmeertaal Python en baseerde haar programma op modellen en simulaties van het MESA-simulatieplatform. Laplace wil haar tool de komende tijd uitbreiden zodat deze ook overweg kan met haar eigen specialisatie: de levensloop van dubbelsteren. Verder wil ze een webapplicatie maken en voorbeeldanimaties met veelvoorkomende stertypes produceren. Die applicatie en de filmpjes kunnen gebruikt worden door middelbare scholen en universiteiten. De programma’s komen in de eerste helft van 2021 voor iedereen gratis beschikbaar.

Over de ET Outreach Award

De ET Outreach Award is een prijs van 5000 euro voor jonge sterrenkundigen met een goed idee voor communicatie met een groot publiek. De prijs bestaat sinds 2020, valt onder auspiciën van de Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen (KHMW) en is beschikbaar gemaakt uit het De Zeeuw-Van Dishoeck Fonds. Dat fonds is opgericht door Ewine van Dishoeck en Tim de Zeeuw, een echtpaar sterrenkundehoogleraren aan de Universiteit Leiden. Eva Laplace is de eerste winnaar van de jaarlijkse award. Ze ontvangt haar prijs (3500 euro als bijdrage aan projectkosten plus 1500 euro vrij te besteden) op 30 november 2020 en heeft een jaar de tijd om haar project uit te voeren. Bron: Astronomie.nl.

Gas in grootschalige structuren in het heelal afgelopen acht miljard jaar drie keer zo heet geworden

Boven: de temperatuursontwikkeling in het heelal de afgelopen 11 miljard jaar, onder: de ontwikkeling van de grootschalige structuren in dezelfde periode. Credit: D. Nelson / Illustris Collaboration.

Sterrenkundigen hebben ontdekt dat het hete gas dat zich bevindt in de grootschalige structuren van het heelal – dat is het kosmische web van de (super-)clusters van sterrenstelsels – afgelopen acht miljard jaar maar liefst drie keer heter is geworden. De temperatuur van elektronen in dat gas was 8 miljard jaar geleden (roodverschuiving z=1) 700.000 K, nu (z=0) is dan maar liefst 2 miljoen K. Yi-Kuan Chiang (Ohio State University) en z’n team hebben dit ontdekt door te kijken naar de gegevens die verzameld zijn met de Planck satelliet en de Sloan Digital Sky Survey (SDSS), de eerste keek naar de kosmische microgolf-achtergrondstraling (Engels: CMB), de tweede naar licht en spectra van sterrenstelsels. Door die gegevens te combineren kregen ze een indruk van de thermische druk rondom sterrenstelsels. Daarmee waren ze in staat om het zogeheten “Sunyaev-Zeldovich” (SZ) effect te meten, een effect dat voorspeld in 1972 werd door twee Russische sterrenkundigen,  Rashid Sunyaev en Yakov Zel’dovich.

Het SZ-effect. Credit: Argelander Institut für Astronomie.

Dat tweetal betoogde dat fotonen die van de CMB afkomstig zijn – welke zo’n 380.000 jaar na de oerknal ontstond op het moment dat het heelal door z’n expansie zo ver was afgekoeld dat de fotonen vrij konden bewegen – onderweg richting de aarde beïnvloed worden door de massa van de clusters van sterrenstelsels die ze passeren. Door de zogenaamde ‘omgekeerde Compton verstrooiing‘ zorgen de electronen in die clusters er voor dat de energie van de fotonen een tikkeltje verandert. De intensiteit van het SZ-effect is gekoppeld aan de thermische druk van het gas en die is weer gekoppeld aan de temperatuur van de elektronen. En zo kon men de temperatuur van de elektronen in de ‘Large Scale Structures’ (LSS) van afgelopen 8 miljard jaar meten – hieronder de grafiek met de resultaten.

Credit: Chiang, Makiya, Ménard and Komatsu, Astrophysical Journal, 902, 56 (2020).

Hier het vakartikel over het onderzoek aan de temperatuur van het hete gas, verschenen in the Astrophysical Journal. Bron: Kavli Instituut/IPMU.

Jupiter’s maan Europa gloeit in het donker

Impressie van de gloed van Europa. credit: NASA/JPL-Caltech


Wie had niet vroeger zo’n glow-in-the-dark figuurtje in z’n slaapkamer hangen? Recent onderzoek laat zien dat de ijzige maan Europa van Jupiter een soort van kosmische glow in the dark is, een maan die zwakjes gloeit in het donker. Europa wordt continu bestookt met elektronen afkomstig van Jupiter en die arriveren niet alleen bij de zonverlichte dagkant van Europa, maar ook bij z’n nachtzijde. Die elektronen gaan met het magnetisch veld van Jupiter mee en als ze terechtkomen op de ijskorst van Europa kan het een zwakke straling opwekken. Welke kleur die straling heeft hang af van de samenstelling van het ijs, hetgeen vooral te maken heeft met de zouten in het ijs, zoals natrium chloride, magnesium en sulfaat. Als je het met blote ogen zou kunnen zien zou Europa groen oplichten, af en toe blauw of wit met veranderende helderheden, afhankelijk van de samenstelling van het ijs. Door analyse van de gloed willen de onderzoekers meer te weten komen over de samenstelling van het ijs, hetgeen hen ook meer kan vertellen over het binnenste van Europa, waar zich – onder de dikke ijskorst – een vloeibare oceaan bevindt. De omstandigheden op Europa werden door de onderzoekers nagebootst met Ice Chamber for Europa’s High-Energy Electron and Radiation Environment Testing (ICE-HEART), een laboratorium van NASA’s JPL in Gaithersburg, Maryland (VS). Die simulaties hebben geleid tot het inzicht dat Europa gloeit in het donker. Bron: NASA/JPL.

Asteroïde 99942 Apophis verandert van koers door Yarkovsky-versnelling

Astronomen van de Universiteit van Hawaï hebben recent een subtiele verschuiving opgemerkt in het traject van de asteroïde der asteroïden, ofwel ‘99942 Apophis’. Deze ruimterots zal in 2029 rakelings langs de aarde scheren maar vrijwel zeker niet inslaan. Echter is er wel een theoretisch zeer kleine kans dat deze ‘God van de Chaos’ in het jaar 2068 op de aarde zal botsen, maar metingen uit 2016 toonden aan dat die kans uiterst klein is, kleiner dan 1 op 150.000. Het astronomisch team uit Hawaï dat de verschuiving opmerkte staat onder leiding van professor David J. Tholen. Tholen is een Apophis-astronoom van het eerste uur. Hij is mede-ontdekker van de ruimterots in 2004, door het Kitt Peak National Observatory. De astronomen presenteerden de resultaten van hun onderzoek vorige week op de ‘Apophis T-9 Years’ virtuele conferentie, gehouden van 4 t/m 6 november j.l., vanuit het Lunar and Planetary Institute. Hun onderzoek kwam tot de conclusie dat in het traject van Apophis een kleine verschuiving waargenomen is, een verschijnsel dat bekend staat als de ‘Yarkovsky-versnelling’, de rots krijgt een klein duwtje dat wordt veroorzaakt door de energie van zonlicht. Het Yarkovski-effect (naar de Russische ingenieur Ivan Ossipovitsch Yarkowski, die het rond 1900 beschreef) verklaart de invloed van de inconsistente oppervlakteverwarming van asteroïden op hun banen.* Dit effect houdt in dat de asteroïde Apophis, die zo een 370 meter in doorsnee is, en reist met een snelheid van een kleine 100.000 k/h, meer dan 170 meter zal afdrijven van zijn verwachte positie in een baan om de aarde. Deze verschuiving is zeer belangrijk met het oog op de mogelijke botsing met de aarde in april 2068.

Lees verder

Astronomen willen exoplaneten inzetten als ‘natuurlijke’ donkere materie detectoren

Een team astronomen van de Amerikaanse Cornell Universiteit, Ithaca (NY), heeft recentelijk een gedurfd nieuw plan bepleit om donkere materie op te sporen. Zij stellen voor om exoplaneten, waarvan er meer en meer geïdentificeerd worden, te gebruiken als ‘natuurlijke’ donkere materie detectoren. De onderzoekers geven met dit DM-onderzoek een eigen bijzondere draai aan de zoektocht naar buitenaards leven op exoplaneten. Exoplaneten worden in een steeds sneller tempo ontdekt met behulp van NASA’s Kepler en TESS, en alleen al in de Melkweg verwacht men dat er miljarden tot wel een biljoen exemplaren zijn. En volgens het Cornell Team zouden deze exoplaneten als DM detectoren kunnen dienen. DM is de, tot op heden onzichtbare kandidaat-ingrediënt, die fungeert als ‘lijm’ die sterren, stof en gas in sterrenstelsels bij elkaar houdt. Daar om waarnemingen zoals de rotatie van sterrenstelsels te verklaren, moet het heelal wel een verborgen ingrediënt hebben. Sterclusters, de meest massarijke structuren in het heelal, zijn de grootste opslagplaatsen van DM. M.b.v. geavanceerde computersimulaties hebben astronomen al gezien dat donkere materie zich in de richting van de centra van sterrenstelsels beweegt. En het is deze theoretische verschuiving in dichtheid die astronomen zou moeten helpen bij het identificeren van donkere materie. Het 26 pagina’s tellende wetenschappelijk artikel van het team, Rebecca K. Leane en Juri Smirnov,* over de inzet van exoplaneten als DM-detectoren, is recent geplaats in arXiv.*
Lees verder