SpaceX versus de FAA

SpaceX en de Federal Aviation Administration (FAA) staan op gespannen voet inzake de volgende high-altitude testvlucht van een Starship-prototype in Boca Chica, Texas. SpaceX was op 28 janauri j.l. klaar om de testvlucht met de SN9 te doen, maar had geen toestemming van de FAA. De lancering van de SN9 zou de tweede suborbitale testvlucht van een prototype Starship zijn. SpaceX-oprichter en CEO Elon Musk toog naar Twitter (44 miljoen volgers) om het Federal Aviation Administration (FAA), welke moet toezien op de veiligheid bij commerciële ruimtevaartlanceringen, te beschuldigen. Musk verweet de FAA (Federal Aviation Administration) een ‘fundamenteel gebroken regelgevingsstructuur’ te hebben i.t.t. wat betreft de burgerluchtvaart, waarbij de FAA, volgens Musk, wel alle regelgeving goed op orde heeft. SpaceX lijkt inmiddels de spin in het web te zijn van een complex verhaal, het niet verkrijgen van toestemming is niet het enige waarom het bedrijf steeds meer onder de loep genomen wordt door de FAA. De FAA wijst naar SpaceX betreffende het schenden van afspraken rondom de lancering van SN8, op 9 december 2020, dit meldde verslaggever Joey Roulette, The Verge.* Onder verwijzing naar twee mensen die bekend zijn met het incident, meldt Roulette dat zowel de RUD bij de SN8 vlucht, als de licentieovertreding, die niet gespecificeerd was, de FAA ertoe aanzetten om nader te kijken naar wat het bedrijf doet bij Boca Chica. De SN8 vloog op 9 december 2020 ongeveer 12,5 kilometer boven Boca Chica, voltooide een aantal complexe vliegmanoeuvres – inclusief een ‘buikflop’. Even leek het erop dat de SN8 al zijn doelen zou bereiken maar het voertuig kwam iets te snel neer op de landingsplaats en explodeerde in een vuurbal, gekscherend een Rapid Unscheduled Disassembly (RUD), genoemd.** Het grootste deel van de ruimtevaartgemeenschap noemde de test niettemin een groot succes vanwege alles wat aan de RUD vooraf ging.  Lees verder

Extreme zwarte gaten hebben toch haar dat gekamd kan worden

Impressie van een zwart gat met accretieschijf en straalstroom. Credit: NASA/JPL-Caltech.

Decennia was de gedachte bij sterrenkundigen dat zwarte gaten geen haar hebben, zoals dat in navolging van John Wheeler werd gezegd. In wezen zijn zwarte gaten zeer eenvoudige objecten: voor een oplossing van Einsteins veldvergelijking uit de Algemene Relativiteitstheorie voor zwarte gaten heb je maar drie dingen nodig, z’n massa, spin en lading. Meer eigenschappen heeft een zwart gat niet. Zwarte gaten met dezelfde massa, spin en lading zijn exact identiek, aldus het no-hair-theorema, zoals het wordt genoemd. Maar nu blijkt dat een aparte klasse van zwarte gaten toch haar heeft, dat wil zeggen dat ze naast massa, spin en lading nog een vierde eigenschap hebben. Het gaat om ‘extreme zwarte gaten’, dat zijn zwarte gaten die verzadigd zijn met de maximale spin en lading die theoretisch mogelijk is. Die blijken ‘gravitationeel haar’ te hebben, zoals Lior Burko (Theiss Research) en z’n collega’s het noemen. Het is een eigenschap die samenhangt met de kromming van de ruimtetijd net buiten de waarnemingshorizon van het extreme zwarte gat, een eigenschap die door een waarnemer verder weg meetbaar is. Omdat gravitationeel haar terug te leiden is naar de wijze waarop het zwarte gat ontstaan is en niet naar de eigenschappen massa, spin en lading, wordt de uniekheid van het zwarte gat geschonden en daarmee het no-hair theorema. Men zegt dat extreme zwarte gaten daarom toch haar hebben, dat te meten is. Het lijkt erop dat gravitationeel haar in theorie meetbaar is met zwaartekrachtdetectoren als LIGO en Virgo en in de toekomst LISA. Hier is het vakartikel over het onderzoek aan zwarte gaten met kambaar haar, verschenen in Physical Review. Bron: Eurekalert.

Nachten voor Volle Maan gaan mensen later naar bed en slapen ze minder

Credit: University of Washington.

Onderzoekers van drie universiteiten [1]University of Washington, the National University of Quilmes in Argentië en Yale University. hebben onderzoek gedaan naar de slaapcycli van mensen en daar komt uit naar voren dat mensen de nachten voor Volle Maan gemiddeld later naar bed gaan en dat ze die nachten ook minder slapen dan de rest van de maand. Bij het onderzoek, dat geleid werd door Horacio de la Iglesia, bioloog van de Universiteit van Washington, werd gekeken naar proefpersonen in stedelijke gebieden, zoals Seattle in de VS, en landelijke gebieden, zoals lokale gemeenschappen in Noord-Argentinië. De variaties in de momenten dat men naar bed ging bleek niet samen te hangen met het wel of niet beschikken over electriciteit. Wel was de variatie in de stedelijke gebieden minder dan in de landelijke gebieden. Het onderzoek laat zien dat er mogelijk een relatie is tussen het natuurlijke circadiaan ritme van de mens en de maanfasen, die 29,5 dagen duren – zie de afbeelding hieronder (hier een interactieve versie van de afbeelding).

De relatie tussen de maancyclus en de slaapcyclus. Credit: Rebecca Gourley/University of Washington

In de Indiaanse gemeenschap Toba-Qom in de provincie Formosa in het noorden van Argentinië werd de slaap van 98 personen onderzocht, waarvan een deel geen beschikking had over electriciteit, in Seattle en omgeving werden 464 studenten onderzocht. De variatie in de totale hoeveelheid slaap bleek per maand gemiddeld 46 tot 58 minuten te zijn, de variatie in de tijd dat men naar bed ging bedroeg 30 minuten. Gemiddeld bleek men de nachten voor Volle Maan later naar bed te gaan en minder te slapen. Voor het onderzoek gebruikte men polshorloges om de slaapgegevens te registreren.

De wassende maan wordt steeds helderder naarmate hij richting volle maan gaat en hij komt over het algemeen in de late namiddag of vroege avond op, waardoor hij ’s avonds na zonsondergang hoog aan de hemel staat. De tweede helft van de volle maanfase, bij afnemende maan, heb je ook veel licht, maar dat is meer midden in de nacht, aangezien de maan dan later in de avond opkomt. De patronen die men nu ziet in het slaapritme van de mensen is waarschijnlijk lang geleden ontstaan, toen onze voorouders het maanlicht nodig hadden voor hun veiligheid in de natuurlijke omgeving.

Bij de gemeenschappen in Toba-Qom kon men nog een zwakkere semi-lunaire cyclus in het slaapritme onderscheiden, die 15 dagen duurde en die rond Nieuwe en Volle Maan optradt. Mogelijk hangt deze cyclus niet samen met de hoeveelheid licht, maar met de toe- en afname van de zwaartekrachtseffecten bij deze maanfasen (waarbij ik maar even gemakshalve opmerk dat die effecten helemaal niets te maken hebben met de maanfasen, maar wel met de afstand tussen aarde en maan). Hier het vakartikel over het onderzoek aan de relatie tussen maanfasen en het slaapritme, verschenen in Science Advances (2021). Bron: Phys.org.

References[+]

References
1 University of Washington, the National University of Quilmes in Argentië en Yale University.

TESS ontdekt uniek zesvoudig stersysteem met drie paar eclipserende dubbelsterren

Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

Met NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) zijn al aardig wat ontdekkingen van exoplaneten gedaan. Maar deze ontdekking van TESS is uniek: een zesvoudig stersysteem met drie paar eclipserende dubbelsterren, een sextet van om elkaar draaiende sterren, een ‘triple-binary sextuple star system‘ zoals ze ’t in de VS noemen. Zesvoudige stersystemen zijn op zich niet uniek, want daar zijn er al 17 van bekend, de meest bekende is het Alcor-Mizar systeem in het sterrenbeeld Grote Beer. Ook Castor, de één na helderste ster in Tweelingen, maakt deel uit van een zesvoudig systeem. Wat TYC 7037-89-1 (ook wel TIC 168789840 genoemd), zoals het systeem heet, wel uniek maakt is dat alle sterren eclipserend zijn. Het zesvoudige systeem bestaat uit drie paar dubelsterren en gezien vanaf de aarde draaien alle sterren voor elkaar langs, maken ze transities waardoor hun lichtsterkte periodiek varieert. TYC 7037-89-1 ligt op 1900 lichtjaar afstand in de richting van het sterrenbeeld Eridanus. De drie afzonderlijke dubbelsterren van TYC 7037-89-1 worden A, B en C genoemd. De twee sterren van het A-systeem draaien in 1,3 dagen om elkaars gemeenschappelijke zwaartepunt, de B-sterren doen dat in 8,2 dagen en de C-sterren in 1,6 dag. De A en C systemen draaien in 4 jaar om elkaars gemeenschappelijke zwaartepunt en deze twee systemen draaien iedere 2000 jaar om het gemeenschappelijke zwaartepunt met systeem B.

…Iedere 2000 jaar om elkaars gemeenschappelijke zwaartepunt. Paul Gilster (Centauri Dreams) wijst er op dat in Isaac Asimov’s SF-verhaal “Nightfall”, dat verscheen in de september 1941 uitgave van het tijdschrift Astounding Science Fiction, de planeet Lagash voorkomt in een zesvoudig stersysteem. De planeet wordt altijd door één van de zes sterren verlicht, nou ja totdat ze er achter komen dat dat niet altijd het geval is, hetgeen eens per… 2000 jaar voorkomt. De grootste van de dubbelsterren van TYC 7037-89-1 – terug weer naar de realiteit – zijn iets groter en zwaarder dan de zon en net zo heet, de kleinere sterren zijn ongeveer half zo groot als de zon en een derde zo heet. Hier het vakartikel over het unieke zesvoudige systeem, te verschijnen in The Astronomical Journal. Bron: NASA + Centauri Dreams.

RUG en Forum gaan samen met burgers de duisternis meten

Credit: RUG/Nynke Kiewiet.

In februari en maart onderneemt CurioUs?, een initiatief van Science LinX (Rijksuniversiteit Groningen), Forum Groningen en de Aletta Jacobs School of Public Health, een meetactie samen met burgers om de duisternis te meten. Iedereen kan meedoen door de sterren in het sterrenbeeld Orion te tellen. Met al deze meetgegevens wordt een duisterniskaart van Noord-Nederland gemaakt. De duisternis is van ons allemaal en is overal van belang. Met deze meetactie hoopt de organisatie iedereen bewust te maken van de noodzaak om de duisternis te beschermen. Misschien kijk je hierdoor ook wat vaker naar de sterrenhemel, en kun je straks vele sterrenbeelden vinden.

Donkerte

Nachtelijke donkerte is een ‘oerkwaliteit’ van leven en is van belang voor mens en natuur. Onderzoek, ook aan de Rijksuniversiteit Groningen (RUG), duidt erop dat het verdwijnen van duisternis door overmatig gebruik van kunstlicht nadelige gevolgen heeft voor mens, flora en fauna. Maar hoe duister is het eigenlijk nog? De RUG heeft in het kader van het programma Donkerte van de Wadden een duisternis-meetnetwerk opgezet. Omdat het moeilijk is om overal te meten, roept de RUG burgers om mee te helpen.

Orion

Het winterbeeld Orion staat centraal in de meetactie. Iedereen kan aan de meetactie meedoen door de sterren te tellen in dit goed herkenbare sterrenbeeld. Het stappenplan is als volgt. Ga naar buiten en zoek het sterrenbeeld Orion. Wacht een kwartiertje om je ogen aan de duisternis te laten wennen. Tel nu het aantal sterren dat je ziet in het sterrenbeeld. Ben je een Pietje precies? Doe dan de telling meerdere keren achtereen en geef de gemiddelde waarde door. De metingen kun je doorgeven via de webpagina van CurioUs?, waar de meetgegevens zichtbaar worden op een interactieve kaart. Het is de bedoeling om deze meetactie ieder jaar te herhalen om zo samen met de burgers in Noord-Nederland de duisternis in kaart te brengen.

Wanneer

De metingen moeten plaats vinden in de periode 1 – 15 februari en 1 – 15 maart. Dat heeft alles te maken met de stand van de maan. De maan is een natuurlijke storende lichtbron. Metingen worden dus gedaan als de maan onder de horizon is en natuurlijk bij een heldere hemel.

Over CurioUs?

Met CurioUs? willen de RUG, Forum Groningen en de Aletta Jacobs School of Public Health burgerwetenschap stimuleren door meetacties op te zetten en activiteiten als walk-ins, workshops en lezingen te organiseren. Naast deze acties en events is er de Meet-o-theek in het Smartlab van Forum Groningen waar je zelf meetapparatuur kunt lenen om een bijdrage te leveren aan diverse meetacties. De meetactie rondom lichtvervuiling is de tweede meetactie van de initiatiefnemers. De eerste meetactie “Onze Lucht”, waarin fijnstof wordt gemeten, is nog in volle gang. Later dit jaar volgen nog twee andere meetacties.

Donkerte van de Wadden

Donkerte van de Wadden, een initiatief van de Natuur en Milieufederaties Noord-Holland, Friesland en Groningen, Rijksuniversiteit Groningen, Natuurmonumenten en Staatsbosbeheer, heeft als doel om bewoners en bezoekers de duisternis van het Waddengebied te laten ervaren en bewust te maken van het belang van de duisternis, bijvoorbeeld met de Nacht van het Wad. Bron: RUG.

Zwarte gaten kunnen verhongeren door botsingen van sterrenstelsels

Boven: een simulatie van een botsing met afnemende activiteit in de kern als gevolg, onder: met een toenemende activiteit als gevolg. Credit: Miki et al, 2021.

Lang werd gedacht dat als sterrenstelsels botsen en daarna fuseren hun centrale superzware zwarte gaten de ultieme overwinnaars zouden zijn, die in massa zouden groeien door toevoer van enorme hoeveelheden materie. Maar recent onderzoek met simulaties van botsingen laat zien dat zwarte gaten ook minder actief kunnen worden, dat ze kunnen ‘verhongeren’ door de botsing van sterrenstelsels.

Impressie van de kern van een sterrenstelsel dat gas verliest. Credit: Miki et al, 2021.

Botsingen tussen sterrenstelsels kunnen op verschillende manieren gaan: het kan gaan om een groot stelsel, dat een kleiner, dwergstelsel opslurpt, het kan gaan om gelijke stelsels, het kan een frontale botsing zijn, een zijwaartse botsing, etcetera. Yohei Miki (University of Tokyo) en z’n team stopten alle verschillende parameters van de mogelijke botsingen in de computer en uit de daarop volgende simulaties kwam naar voren dat bij bepaalde botsingen, als een klein stelsel in frontale botsing kwam met een groter stelsel, de kern van het grote stelsel z’n gasvoorraad kan kwijtraken. De superzware zwarte gaten worden omringd door een gaswolk in de vorm van een torus of donut en als het dwergstelsel die wolk met een bepaalde kracht raakt kan de wolk weggestoten worden en kan het zwarte gat verhongeren doordat z’n toevoer van materie gestokt is. Hier het vakartikel over het onderwerp, dat 25 januari verscheen in Nature Astronomy. Bron: Universiteit van Tokio.

Livestream SpaceX´ SN9 high-altitude testvlucht [update]

[Lancering uitgesteld, naar 2 februari a.s. tussen 16:00 en 24:00 NL’s tijd, webcast NASASpaceFlight begint om 14:00] SpaceX’ Starship SN9 is er klaar voor, vandaag de 29ste januari om 16:00 NL’se tijd zal een high-altitude testvlucht worden uitgevoerd vanaf de testfaciliteit Boca Chica in Texas. Het Starship staat inmiddels al enkele dagen gereed voor lancering aan de golfkust, maar vanwege de slechte weersomstandigheden is de lancering enkele keren uitgesteld. Het is de twee suborbitale testvlucht van een prototype Starship. De aanstaande vlucht van SN9 (serial number 9) zal naar verwachting vergelijkbaar zijn met die van vorige maand door zijn voorganger. Starship SN8. die, net als SN9, uitgerust was met drie Raptor-motoren. De SN8 vloog op 9 december ongeveer 12,5 kilometer boven Boca Chica, voltooide een aantal complexe vliegmanoeuvres – inclusief een ‘buikflop’. Even leek het erop dat de SN8 al zijn doelen zou bereiken maar het voertuig kwam iets te snel neer op de aangewezen landingsplaats en explodeerde in een flinke vuurbal.  Lees verder

Vermeende fosfine in atmosfeer Venus was waarschijnlijk gewone zwaveldioxide

Infraroodstraling vanaf de nachtzijde van Venus, gefotografeerd met de Akatsuki sonde. Credit: JAXA/ISAS/DARTS/Damia Bouic

Op 14 september 2020 was het wereldnieuws: sterrenkundigen onder leiding van Jane Greaves ( Cardiff Universiteit) hadden met de James Clerk Maxwell Telescoop (JCMT) op Hawaï en het Atacama Large Millimeter Array (ALMA) observatorium in Chili aanwijzingen gevonden dat er hoog in de atmosfeer van Venus fosfine aanwezig is, iets dat zou wijzen op de aanwezigheid van anaeroob leven in de atmosfeer. Kort na de bekendmaking kwam er al kritiek van diverse andere onderzoekers en nu is daar een nieuw hoofdstuk aan toegevoegd. Een groep onderzoekers van de Universiteit van Washington (UvW) heeft op basis van een nieuw model van de atmosfeer van Venus gekeken naar hetgeen JCMT en ALMA precies zagen en hoe die waarnemingen precies geïnterpreteerd moeten worden. Op 25 januari verscheen dit vakartikel er over, dat gereed is voor publicatie in the Astrophysical Journal. Uit het nieuwe onderzoek komt naar voren dat de twee telescopen geen fosfine zagen, maar gewone zwaveldioxide. Het signaal blijkt niet afkomstig te zijn uit een laag met bewolking tussen 48 en 60 km boven het oppervlak van Venus, zoals Greaves dacht, maar veel hoger in de atmosfeer, waar fosfine door de UV-straling van de zon binnen enkele seconden zou worden afgebroken, áls het daar zou voorkomen.

Venus in 1974 gefotografeerd met de Mariner 10 van de NASA. Credit: NASA/JPL-Caltech

Al in 2017 werd ontdekt dat er bij een frekwentie van 266,94 gigahertz een signaal van absorptie in de atmosfeer van Venus is. Zowel fosfine als zwaveldioxide kunnen die absorptie veroorzaken. Met een zogeheten ‘radiative transfer model’ van de atmosfeer van Venus hebben de onderzoekers, die onder leiding stonden van Andrew Lincowski (UvW), het door JCMT en ALMA gemeten signaal bestudeerd, en het blijkt te komen vanuit de mesosfeer van Venus, een laag op minstens 80 km boven het oppervlak. De ALMA telescoop leek in 2019 ten tijde van de waarnemingen minder gevoelig te zijn voor het signaal van zwaveldioxide in de Venusatmosfeer en dat zorgde er voor dat Greaves en haar collegae dachten dat fosfine de enig mogelijke verklaring van het signaal was. Die lagere gevoeligheid kwam door een fenomeen dat ‘spectral line dilution’ wordt genoemd, iets dat te maken heeft met de afstelling van de antennes. Een instrumentele fout dus eigenlijk. Bron: UvW.

Is de Eenhoorn het eerste zwarte gat in de ‘mass gap’?

Voorstelling van de Mass Gap tussen 2 en 5 zonsmassa. Credit: LIGO-Virgo/Frank Elavsky/Northwestern.

Het begrip Mass gap kennen jullie, ik heb jullie er op 24 augustus 2019 over geïnformeerd, wie kan het zich niet meer herinneren. Zwarte gaten tussen 2 en 5 zonsmassa zijn nooit waargenomen, de mass gap in een notendop. Alle zwarte gaten die we kennen zijn zwaarder dan 5 zonsmassa,  alle extreem compacte objecten lichter dan 2 zonsmassa zijn neutronensterren (zie de illustratie hierboven). In 2010 kwamen Feryal Özel (Universiteit van Arizona) en haar collega’s met dit vakartikel, waarin ze voor het eerst melding maakten van het ‘gat’ en sindsdien is de grote vraag of lichtere zwarte gaten echt niet bestaan of dat ze gewoon nog niet zijn waargenomen. Dat laatste blijkt vermoedelijk het geval te zijn, zo blijkt uit recente waarnemingen. Enkele weken geleden verscheen dit artikel op de ArXiv, te publiceren in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, waarin een een groep sterrenkundigen zegt dat ze bij de rode reus V723 Mon in het sterrenbeeld Eenhoorn (Monoceros), ongeveer duizend lichtjaar van ons vandaan, een begeleider hebben ontdekt, een zwart gat van 2,9 zonsmassa. Dát zwarte gat – de Eenhoorn genoemd – zou het eerste zwarte gat onder de grens van vijf zonsmassa zijn, hoewel het in theorie ook om een dubbele neutronenster zou kunnen gaan (al lijkt het daar niet op).

Theoretische berekeningen laten zien dat de vorming van zo’n lichte zwart gat kantje boord is. Als een zware ster aan het eind van z’n leven gekomen is en de fase van ijzerverbranding in zijn kern heeft bereikt heeft ‘ie feitelijk twee mogelijkheden: exploderen als supernova door de buitenlagen weg te blazen en dan na implosie van de kern een neutronenster overhouden óf helemaal imploderen tot zwart gat zonder supernova. Dat verschil tussen die twee kan binnen een seconde worden gemaakt. Verder onderzoek moet precies uitwijzen wat nou precies uitmaakt of de ster explodeert tot supernova of implodeert tot zwart gat.

De waargenomen zwaartekrachtgolf GW190814. Credit: LIGO Collaboration.

Een Eenhoorn is vermoedelijk niet het enige zwarte gat in de mass gap. Er zijn ook zwaartekrachtgolven gedetecteerd met LIGO/Virgo, waar zwarte gaten bij betrokken waren die in de mass gap vielen, zoals bij zwaartekrachtsgolf GW190814, veroorzaakt door een botsing 800 miljoen lichtjaar van ons vandaan van een zwart gat van 23 zonsmassa met een ander object, iets dat 2,6 keer zo zwaar als de zon was (zie afbeelding hierboven). Die laatste zat dus ook onder de vijf zonsmassa. Daarnaast vonden Benjamin Giesers (Universiteit van Göttingen) en z’n collega’s in 2018 een zwart gat dat mogelijk 4,4 zonsmassa zwaar is en een jaar later vonden Todd Thompson (Ohio State University) et al een zwart gat van mogelijk 3,6 zonsmassa. Alle zwarte gaten in de mass gap wachten nog op bevestiging, maar met vier kandidaten lijkt het er toch op dat er wel degelijk óók zwarte gaten in de mass gap zijn. Bron: Quanta Magazine.

Bijzondere ‘blue jet’ en ELVES gespot vanaf het ISS

Vanuit het ISS wordt sinds 2018 door ESA onderzoek gedaan naar elektrische ontladingen die voortkomen uit onweersstormen in de hogere atmosfeer zoals blue jets, ELVES en red sprites. Een internationaal wetenschapsteam o.l.v. de Duitse astrofysicus Torsten Neubert onderzocht recentelijk enkele van deze fenomenen waargenomen met ESA’s ASIM, het ‘European Atmosphere-Space Interactions Monitor’. ASIM bestuit uit een verzameling optische camera’s, fotometers en een röntgen- en gammastralingsdetector en speurt naar deze bijzondere fenomenen in de hogere atmosfeer, ASIM werd geïnstalleerd in 2018. Recent verscheen in het journal Nature, het onderzoekspaper van het team betreffende deze observaties van ASIM.* De in het artikel besproken lichtflitsen en bliksem werden waargenomen op 26 februari 2019 boven de Pacifische Oceaan, nabij het eiland Nauru.
Lees verder