De Lange Mars 5B tijdens de lancering 29 april. Credit: CNET.
Volgens Chinese staatsmedia zijn de resten van de Lange Mars 5B-raket op zondag verbrand en uiteengevallen boven de Indische Oceaan. De raket had op 29 april de eerste module Thianhe van een toekomstig Chinees ruimtestation in de ruimte gebracht. China werd direct bekritiseerd over het feit dat bij de lancering veiligheidsmaatregelen waren nagelaten of mislukt, om de centrale trap van 22 ton geheel in de atmosfeer te laten verbranden of de restanten ervan veilig te laten neerkomen. Door de Chinese autoriteiten werd dat gebagatelliseerd en werden zorgen over gevaar voor mensen afgedaan als een “westerse hype”. Nu blijkt het grootste deel van de raket, een 18 ton wegend en 30 meter groot deel, om 04.24 uur Nederlandse tijd in de buurt van de Malediven verbrand te zijn in de atmosfeer. Iets daarvoor – om 04.15 uur – was de Lange Mars 5B Yao-2 boven het Arabisch schiereiland de atmosfeer binnengedrongen. Volgens het ‘US military’s Space Command’ is het niet bekend of er ook resten van de raket op land of in de oceaan zijn terechtgekomen.
China now reporting https://t.co/dHSJVoItCY that the rocket reentered at 0224 UTC at 72.47E 2.65N which is right over the Maldives. If correct will be interesting to see if we get reports from there pic.twitter.com/NQovz33pqg
Foto van Ingenuity tijdens zijn vijfde vlucht, gemaakt door Perseverance. Credit: NASA/JPL-Caltech.
De mini-helikopter Ingenuity heeft vrijdag 7 mei op Mars al weer zijn vijfde vlucht uitgevoerd. Het was voor het eerst dat Ingenuity één kant uit ging en niet terugkeerde naar de plek waar ‘ie de lucht in ging, een ‘one way trip’. Bij deze vlucht vloog Ingenuity van Wright Brothers Field met een snelheid van 2 m/s richting zuiden naar een landingsplaats 129 meter verderop. Daar werd niet gelijk geland, nee hij ging daar eerst 10 meter omhoog – een nieuw hoogterecord – en daarna pas volgde de daling en landing. In totaal duurde de vlucht 108 seconden. De vijfde vlucht is de eerste in de nieuwe fase van Ingenuity, die moet laten zien wat hij nog meer kan, zoals gebieden verkennen die voor Perseverance minder toegankelijk zijn, of verkenningsvluchten uitvoeren voor de Marsrover.
Sterrenkundigen hebben een nieuwe methode bedacht om de nauwkeurigheid van afstanden van supernovae te verbeteren – een verdubbeling van die nauwkeurigheid is zelfs mogelijk. En dat met ’tweeling-supernovae’, jawel die zijn er ook. De Nearby Supernova Factory (SNfactory) samenwerking onder leiding van Greg Aldering (Berkeley Lab) is met de methode gekomen, die in twee artikelen in the Astrophysical Journal beschreven wordt. Het draait allemaal om type Ia supernovae, exploderende witte dwergen die door massatoevoer door een begeleider zwaarder zijn geworden dan de Limiet van Chandrasekhar. In 1998 werd dankzij die type Ia supernovae ontdekt dat het heelal versneld uitdijt, iets dat door de donkere energie wordt veroorzaakt. Probleem met deze supernovae is dat ze weliswaar altijd grotendeels dezelfde absolute maximum helderheid hebben en dat ze daarom uitstekende ‘standaard-kandelaars’ zijn om afstanden te meten, maar in dat ‘grotendeels’ schuilt het probleem: er lijkt een lichte variatie te zijn in die maximale lichtsterkte van de supernovae en daarmee is er toch een onzekerheid in de afstand. Die onzekerheid belemmert precisie-kosmologie, als je exact wil weten hoe snel het heelal uitdijt. Maar de tweeling-supernovae bieden uitkomst.
Een voorbeeld van één van de waargenomen type Ia supernovae. (Credit: B. J. Fulton, Las Cumbres Observatory Global Telescope Network).
Aldering’s groep heeft honderden supernovae bestudeerd en heel nauwkeurig de spectra van de supernovae in kaart gebracht, de intensiteit afgezet tegen de golflengte van de straling (zie afbeelding bovenaan). Dat deden ze met de ‘SuperNova Integral Field Spectrometer’ verbonden aan de 2,2-meter telescoop op de top van de Maunakea op Hawaï. Uit het onderzoek komt naar voren dat er drie variaties zijn in de spectra van de supernovae. Supernovae van één van die variaties blijken dan exact hetzelfde spectrum te hebben. Leg je de spectra op elkaar dan zijn ze identiek – vandaar dat ze tweeling-supernovae worden genoemd.
Dankzij deze overeenkomst kunnen de sterrenkundigen de supernovae die dichtbij plaatsvinden (ca. 300 miljoen lichtjaar afstand) goed vergelijken met de ver weg staande supernovae (miljarden lichtjaren afstand) en dat levert een veel betere bepaling van de afstand op. De methode van de tweeling-supernovae wil men nu gaan hanteren als het 8,4-meter Rubin Observatorium in Chili en de Nancy Grace Roman Space Telescope in gebruik worden genomen. Dan wil men daadwerkelijk overgaan tot precisie-kosmologie door duizenden supernovae te gaan bestuderen. Bron: Berkeley Lab.
Afgelopen dagen was ik met onder andere collega-Astroblogger Paul Bakker in Zeeland om wat vakantie te vieren. We zouden oorspronkelijk in Hongarije zijn geweest, maar door de corona was dat niet mogelijk. Gisteren zaten we op een terras vlakbij het strand bij Westenschouwen en daar zagen we in de lucht mooi een kring om de zon, een halo geheten. Het lijkt op een regenboog, maar het heeft een andere oorzaak. Bij een halo zijn ijskristallen de oorzaak van de boog, bij een regenboog zijn het vloeibare waterdruppels.
Daarna hebben we een strandwandeling gemaakt en we hadden geluk, want een buienreeks die over Walcheren trok zagen we in de verte passeren, maar wij hadden er geen last van. Ik maakte daar bovenstaande foto van, tegelijk met een plaatje uit de app Buienalarm. Je ziet op de foto ook mooi de Oosterscheldekering.
Ah, sorry mensen, verbouwing enzo en livestream gemist… Maar SpaceX heeft gisteren 5 mei om 06:24 PM of 6 mei om 00:24 NL’se tijd een succesvolle suborbitale vlucht met de SN15 uitgevoerd. Sinds 8 april stond het vehikel al klaar op de lanceerplaats van Boca Chica, Cameron County, in het zuiden van Texas. De SN15 is een sterk verbeterd Starship-prototype, met ‘honderden ontwerpverbeteringen in structuren, avionica/software & engine,’ zo stelde Musk eind vorige maand via Twitter. En nadat de vorige vier SN-Starships allen een geslaagde vlucht maakten maar bij de landing of net erna explodeerden was het extra goed om te zien dat ook de landing lukte. De vlucht werd uitgevoerd onder enigszins mistige weersomstandigheden en duurde in totaal 6 minuten en acht seconden. En net als de vier andere prototypen Starships die naar een hoogte van 10 km vlogen de afgelopen maanden bezit het SN15-prototype drie Raptor-motoren. Deze motoren worden tijdens de vlucht achtereenvolgend uitgeschakeld voordat het voertuig het hoogste punt van de vlucht bereikt, zo rond de 10 km. Na heroriëntatie op het hoogste punt in de vlucht moet een gecontroleerde äerodynamische afdaling met bodyflapsgebeuren. De afdaling, wordt gedaan m.b.v. de onafhankelijke beweging van twee voorste en twee achterste bodyflaps, welke alle vier worden bediend door een boordcomputer om de houding van Starship tijdens de vlucht te regelen en een nauwkeurige landing op de beoogde locatie mogelijk te maken. De Raptors ontsteken opnieuw zodra het voertuig een landing-flip-manoeuvre uitvoert onmiddellijk voor de landing op het landingsplatform. Op 30 maart lanceerde Space de SN11 (deze explodeerde al voor de landing en brokstukken vlogen overal), op 3 maart de SN10, een maand ervoor op 3 februari j.l. de SN9 en op 9 december 2020 de SN8. SpaceX ontwikkelt Starship om mensen en vracht naar de maan, Mars en andere verre locaties te brengen. Het transportsysteem bestaat uit twee elementen, die beide zijn ontworpen om volledig herbruikbaar te zijn: een 50 meter hoog Starship en een eerste trap de ‘Super Heavy’. De combinatie zal voor deep-space missies worden aangedreven door next-generation Raptor-motoren – zes voor het Starship en 30 voor de Super Heavy booster. Bronnen: SpaceX, Universe Today, Space.com
Voorstelling van een exoplaneet bij een andere ster. Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).
In een recent in Physical Review Letters gepubliceerd artikel komen onderzoekers met een nieuwe hypothese in de speurtocht naar signalen van donkere materie: exoplaneten die door hun zwaartekracht Weakly Interactive Massive Particles (WIMP’s) hebben aangetrokken, dat zijn hypothetische kandidaat-deeltjes voor donkere materie, zouden iets warmer kunnen zijn geworden en die extra warmte zij gemeten kunnen worden. Vooral de grote exoplaneten, zoals de zogeheten super-Jupiters zouden WIMP’s kunnen aantrekken, die naar de kern van de planeet toetrekken en daar door hun verval warmte genereren. Hieronder een grafiek met de berekende hoeveelheid extra warmte door het verval van de WIMP’s.
Credit: R.K.Leane et al.
Met de huidige telescopen is die extra warmte nog niet te meten, maar de in oktober te lanceren James Webb Space Telescope zou dat wel moeten kunnen doen. Het idee lijkt op wat we een tijdje terug hier ook al beschreven: dat ook planeten in ons zonnestelsel, zoals Saturnus en Jupiter, signalen kunnen geven van aanwezige donkere materie. Bron: Koberlein.
De contouren laten de radiostraling zien van ORC J0102–2450., vastgelegd door ASKAP en bovenop een foto gemaakt met de Dark Energy Survey (DES). Credit: ASKAP/CSIRO/DES.
Opnieuw hebben sterrenkundigen een ORC ontdekt, een ‘odd radio circle’. Het zijn mysterieuze grote cirkelvormige gebieden in het heelal die alleen radiostraling uitzenden en geen andere straling, zoals zichtbaar licht, UV- en röntgenstraling. Ze zijn extragalactisch, dat wil zeggen gelegen buiten de Melkweg. Met de ontdekking van ORC J0102–2450, zoals de nieuwste ORC heet, zijn er nu vijf stuks bekend in het heelal. Hij werd ontdekt met de Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP), een set van aan elkaar verbonden radiotelescopen in Australië, door een team sterrenkundigen onder leiding van Bärbel S. Koribalski (Australia Telescope National Facility). De frekwentie waarop de radiostraling werd gedetecteerd was 944 MHz. ORC J0102–2450 is 978.000 lichtjaar in diameter (schijnbare diameter 70″), dus het is een enorm object. Men denkt dat de ORC verbonden is aan het elliptische sterrenstelsel DES J010224.33–245039.5, dat in het midden van de ORC staat. Bij twee andere ORC’s werd ook al zo’n centraal ellipsstelsel aangetroffen.
Enkele van de radioschotels van ASKAP. Credit: ASKAP.
Sterrenkundigen hebben drie mogelijke verklaringen voor wat ORC precies zijn. Ten eerste zou het kunnen gaan om een groot radiostelsel, dat meestal naar twee kanten toe uutbarst en waarvan we tegen één van de uiteinden aankijken. Ten tweede zou de ring het resultaat kunnen zijn van een enorme schokgolf, die veroorzaakt is door de botsing van twee superzware zwarte gaten. En het derde scenario zegt dat de ORC’s kunnen ontstaan door de interactie tussen radiostelsels en het intergalactisch medium (IGM), het gas en stof tussen de sterrenstelsels. De onderzoekers stellen voor dat met LOFAR in West-Europa precisiewaarnemingen aan de ORC’s worden gedaan (resolutie: 6″), waardoor men meer te weten kan komen over deze zeldzame objecten. Bron: Phys.org.
Leven gedijt bij een stabiele temperatuur. Die wordt op Aarde gewaarborgd door de koolstofcyclus. Wetenschappers van SRON, VU en de RUG hebben nu een model ontwikkeld dat voor exoplaneten voorspelt of er een koolstofcyclus aanwezig is, mits de massa, grootte van de kern en hoeveelheid CO2 bekend zijn. Publicatie in Astronomy & Astrophysics was op 3 mei.
Artist impression van een aardachtige exoplaneet. Credit: NASA
In de zoektocht naar leven op planeten buiten ons Zonnestelsel hebben astronomen niet de luxe om foto’s te maken en te kijken wat er zich daar zoal afspeelt. Onze telescopen halen daarvoor bij lange na niet de vereist ruimtelijke resolutie; exoplaneten zijn simpelweg te klein en te ver weg. De planeetatmosfeer laat echter een schat aan informatie achter in het sterlicht dat erdoorheen schiet, in de vorm van een spectrum. De spectrale resolutie van onze telescopen is wel ruim voldoende om die te ontrafelen. Zo komen we alsnog te weten welke stoffen aanwezig zijn in de atmosferen van exoplaneten. In de zoektocht naar leven is CO2 daarbij een erg interessante, vanwege de dempende rol van de koolstofcyclus bij opwarming en afkoeling. Onze aarde heeft dankzij die cyclus altijd een leefbare temperatuur gehouden, terwijl de Zon de afgelopen miljarden jaren 20% helderder is geworden.
Wetenschappers van SRON, RUG en de VU hebben nu een model ontwikkeld dat voor een exoplaneet zijn massa en de grootte van zijn kern koppelt aan de hoeveelheid CO2 in zijn atmosfeer, mits er een koolstofcyclus is. Dus als we met een telescoop die drie factoren te weten komen, vertelt het model ons of de betreffende exoplaneet een koolstofcyclus heeft. De massa en kern van een planeet zijn een factor van belang omdat ze een sterk effect hebben op de beweging van aardplaten, die een sleutelrol spelen in de koolstofcyclus.
De koolstofcyclus heeft een dempende invloed op temperatuurveranderingen doordat een planeet meer CO2 opneemt als het warmer wordt, wat leidt tot minder broeikaseffect [1]Dit proces werkt veel te langzaam om de menselijke CO2-uitstoot van de afgelopen eeuwen bij te benen.. Bij afkoeling gebeurt het omgekeerde. De eerste stap in de cyclus is verwering, waarbij rotsen reageren met CO2 en regenwater tot bicarbonaat (HCO3). Dit wordt op de zeebodem afgezet als carbonaatgesteente (CaCO3), terwijl een klein deel van de koolstof als restproduct oplost in het zeewater. Bewegende aardplaten vervoeren het carbonaatgesteente vervolgens naar de mantel. Vulkanen brengen de CO2 die uit dat gesteente komt daarna weer terug in de atmosfeer. ‘We weten niet of er überhaupt andere planeten zijn met aardplaten en een koolstofcyclus,’ zegt Mark Oosterloo, eerste auteur van het artikel. ‘In ons Zonnestelsel is de Aarde de enige planeet waar we een koolstofcyclus aantreffen. We hopen dat ons model kan bijdragen aan de ontdekking van een exoplaneet met koolstofcyclus, en dus mogelijk leven.’ Bron: SRON.
Van links naar rechts: Pam Melroy, genomineerd als NASA Deputy Administrator, voormalige NASA Administrator Charles Bolden, Bill Nelson Jr., Nan Ellen Nelson, Senator Bill Nelson, Grace Nelson (zijn vrouw) en Vice President Kamala Harris. Credit: (NASA/Aubrey Gemignani)
Senator Bill Nelson is gisteren (3 mei) door de Amerikaanse vice-president Kamala Harris in de Eisenhower Executive Office Building in Washington beëdigd tot de 14e administrator van de NASA, de hoogste functie bij de ruimtevaartorganisatie. In het bijzijn van zijn vrouw en twee kinderen én van voormalig NASA Administrator Charles Bolden werd Nelson, die van de Democratische Partij is, tot de nieuwe administrator beëdigd. De vorige administrator, Jim Bridenstine, was er via een video-call ook bij aanwezig. Eerder werd de benoeming van Nelson goedgekeurd door de Amerikaanse senaat. Nelson is goed bekend met de NASA, want hij is astronaut geweest. In januari 1986 was Nelson het tweede lid van het Congres (ná Jake Garn, nee niet na John Glenn) die een ruimtereis maakte. Hij vloog in die maand als ‘payload specialist’ mee met de Space Shuttle Columbia tijdens missie STS-61C. Nelson is niet de eerste ex-astronaut die baas van de NASA wordt. De door Obama aangestelde Bolden, die administrator was van 2009 tot 2017, was ook astronaut geweest. Bron: NASA.
Voorstelling van grootschalige baryonische accoustische oscillaties in het vroege heelal. Credit: LBNL
Over baryonische akoestische oscillaties (BAO’s) heb ik het vaker gehad, afgelopen zaterdag nog. Volgens de Wikipedia zijn BAO’s ‘fluctuaties in de dichtheid van de zichtbare baryonische materie (normale materie) van het heelal, veroorzaakt door akoestische dichtheidsgolven in het oorspronkelijke plasma van het vroege heelal’. Dat klinkt best cryptisch. Maar ik zag pas een schitterende animatie, waarin wordt getoond hoe die BAO’s, die pakweg 500 miljoen lichtjaar (150 Mpc) in doorsnede zijn, precies ontstaan. De animatie toont ons vier ingrediënten in de eerste half miljard jaar van het bestaan van het heelal, te weten gas (baryonen en elektronen), straling (fotonen), neutrino’s en donkere materie. Omdat neutrino’s vanaf het allereerste moment vrij rondvliegen met de lichtsnelheid en nergens mee reageren vergeten we die even en concentreren we ons op het gas, de straling en de donkere materie (weergegeven door de blauwe, gestreept rode respectievelijk zwarte lijnen). Ik begin met het tonen van die animatie, waarin te zien is hoe in die eerste 500 miljoen jaar van het heelal (leeftijd zie je rechtsboven in Myr, daaronder staat de roodverschuiving z) verstoringen in de dichtheid van de drie ingrediënten groeien. Die verstoringen zijn lokale dichtheden, die hun oorsprong vinden in de kwantum fluctuaties in de inflatieperiode in de eerste fractie van een seconde van het heelal. Op de x-as staat de straal van de groeiende verstoringen, weergegeven in Mpc (1 Mpc=3,26 miljoen lichtjaar; het zijn afstanden die omgerekend zijn naar het huidige heelal), op de y-as staat het ‘massaprofiel’ van de ingrediënten, d.w.z. de dichtheid x het kwadraat van de straal.
Credit: Daniel Eisenstein.
Belangrijk is om te weten dat donkere materie alleen reageert op de zwaartekracht, terwijl gas en straling ook via de elektromagnetische wisselwerking reageren op elkaar. Om die reden gedragen gas en straling zich als een soort vloeistof van baryonen en fotonen, waarvan de lokale dichtheden zich als akoestische golven uitbreiden. In dat vroege heelal zijn er twee tegengestelde krachten die erg belangrijk zijn: aan de ene kant is er de stralingsdruk van de fotonen, welke naar buiten is gericht, aan de andere kant is er de zwaartekracht van de baryonen, welke naar binnen is gericht. Het plasma van geïoniseerd gas is zo heet dat fotonen niet ver kunnen reizen omdat ze voordurend verstrooien met de elektronen. In de vloeistof van gas en straling zorgt de straling voor een overdruk en daardoor groeien de lokale dichtheden, die zich met een snelheid van 57% van de lichtsnelheid uitbreiden. Dat zie je in de animatie als de piek, die vanuit het centrum naar rechts gaat, een piek die in eerste instantie een combi is van gas en straling, blauw en rood gestreept.
Credit: Daniel Eisenstein.
Dat duurt tot de tijd 0,38 Myr aangeeft, 380.000 jaar na de oerknal (roodverschuiving z=1081) – zie de afbeelding hierboven. Door de expansie van het heelal daalde de gemiddelde temperatuur in het heelal en toen het heelal 380.000 jaar oud was, toen een temperatuur van het gas van 3000 K werd bereikt, was het ‘koud’ genoeg voor de baryonen (atoomkernen) en elektronen om te bundelen tot neutrale atomen, waardoor de fotonen voortaan vrijelijk konden bewegen, zonder verstrooid te worden. Dat was het moment van ‘het oppervlak van de laatste verstrooiing‘, het moment dat vastgelegd is in de kosmische microgolf-achtergrondstraling (de CMB, zie hieronder).
Temperatuursverschillen in de CMB, waargenomen door Planck. (Credit: ESA/Planck)
Toen de straling en het gas loskoppelden viel voor het gas de overdruk weg en vanaf dat moment overheerst de zwaartekracht in het gas. Op dat moment zie je twee hoge pieken: links eentje bij het centrum van de verstoring, waar de donkere materie overheerst (donkere materie is vermoedelijk cold dark matter, koude donkere materie, ‘koud’ betekent langzaam bewegend), rechts eentje bij een straal van 150 Mpc van gas. In de miljoenen jaren na het moment van het oppervlak van de laatste verstrooiing gebeurt er nog iets interessants, hetgeen je duidelijk in de animatie ziet. De piek van donkere materie links in de grafiek (bij het centrum van de verstoring, ca. 10-20 Mpc breed) trekt door de zwaartekracht het gas omhoog, de piek van gas rechts in de grafiek (bij 150 Mpc) trekt door de zwaartekracht de donkere materie omhoog! Omdat het gas en de donkere materie koud zijn gaat die samenklontering niet zo snel en je ziet aan de grafiek dat het wel tot 500 miljoen jaar na de oerknal duurt voor ze elkaar opgetrokken hebben. Hieronder de situatie 475 miljoen jaar na de oerknal.
Credit: Daniel Eisenstein.
Er ontstaan dus twee grote pieken van gas én donkere materie, eentje in het centrum van de verstoringen, eentje op 150 Mpc afstand van het centrum. Je zou denken dat die pieken in de dichtheden van het gas/donkere materie, welke later zullen uitgroeien tot het kosmische web van clusters van sterrenstelsels, betekent dat er veel sterrenstelsels zijn binnen een straal van 10-20 Mpc, dat er dan vervolgens een grote leegte is en dat er vervolgens weer een grote hoeveelheid sterrenstelsels is op 150 Mpc afstand. Ja, als er in het vroege heelal één lokale verstoring zou zijn dan zou dat inderdaad het geval zijn. Maar er traden overal van die verstoringen op en die liepen allemaal door elkaar heen. Wat je wel hebt is dat er bij 150 Mpc (500 miljoen lichtjaar) afstand van de centra van de verstoringen een zwakke piek ligt, eentje die minder dan 1% is van de dichtheid van de centra. Die zwakke piek is de BAO, welke door onderzoeken zoals eBOSS in details is waargenomen.
