Nabij stervormingsgebied geeft ons aanwijzingen over ontstaan zonnestelsel

Credit: Forbes et al., Nature Astronomy 2021

Sterrenkundigen hebben in meerdere golflengten een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Slangendrager (Ophiuchus) onderzocht en dat heeft aanwijzingen opgeleverd over het ontstaan van ons eigen zonnestelsel. Bij het onderzoek richtten John Forbes (Flatiron Institute’s Center for Computational Astrophysics) en z’n team zich vooral op kortlevende radioactieve elementen, zoals aluminium-26. Al sinds de jaren zeventig is bekend dat in het vroege zonnestelsel dergelijke elementen voorkwamen, door onderzoek aan zogeheten inclusies in meteorieten, waarin die radionucliden zich bevinden. De wolk van gas en stof waaruit het zonnestelsel ontstond zou met die radionucliden verontreinigd zijn door de explosie van een nabije supernova of door de sterke sterrenwind van zware Wolf-Rayet sterren. Bij het recente onderzoek konden de sterrenkundigen zien dat er interactie was tussen de gaswolken in Slangendrager en een nabijgelegen cluster van sterren, de zogeheten ‘Upper Scorpius Association‘, met jonge, hete OB-sterren. Het blijkt dat de meest waarschijnlijke bron van kortlevende radionucliden in de gaswolk supernovae zijn in die stercluster. Door in meerdere golflengten te kijken was men in staat om de reis van de radionucliden van de stercluster naar de gaswolk compleet in beeld te brengen.

Infraroodfoto van het stervormingsgebied L1688 in de Ophiuchus-wolk. Credit: João Alves/ESO VISIONS

Ook ons eigen zonnestelsel zou zo vermoedelijk ontstaan zijn: uit een combinatie van een gigantisch grote moleculaire wolk van gas en stof met een nabije cluster van sterren. Supernovae in die cluster zouden de wolk vervolgens hebben verontreinigd met radionucliden zoals Al-26 en vervolgens zou het zonnestelsel met de zon en planeten zijn ontstaan. De radionucliden zenden gammastraling uit en dat heeft men met telescopen vast kunnen leggen – de roodgekleurde gebieden in de foto’s bovenaan. Dankzij uitgebreide statistische analyse van de stercluster en de stervormingsregio in Slangendrager waren Forbes en z’n mensen precies in staat om te berekenen wat de bron was van de radionucliden in de wolk: 59% kans dat het afkomstig is van supernovae en 68% kans dat het van meerdere bronnen komt, niet van slechts één supernova. De hoeveelheid Al-26 in een stervormingsregio is van belang om te weten hoe ‘droog’ de later te vormen planeten zijn, want bij het verval van dit element komt warmte vrij en hoe meer warmte, des te droger zullen de planeten in wording zijn. In Nature verscheen een vakartikel over het onderzoek aan het stervormingsgebied in Slangendrager. Bron: Phys.org.

SOFIA telescoop werpt eerste duidelijke blik op een kokende ketel waarin sterren worden geboren

RCW 49 met in het midden de stercluster Westerlund 2. Credit: NASA/JPL-Caltech/E. Churchwell (University of Wisconsin).

Sterrenkundigen van de Universiteit van Maryland hebben met behulp van NASA’s SOFIA IR-telescoop, die zich aan boord bevindt van een Boeing 747 vliegtuig, voor het eerst een duidelijke blik kunnen werpen op een ‘kokende ketel waarin sterren worden geboren’. Met die Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) telescoop keken Maitraiyee Tiwari en z’n team naar de stercluster Westerlund 2, gelegen in RCW 49, een grote gaswolk in de Melkweg, waar heel veel sterren worden geboren. In eerste instantie dachten sterrenkundigen dat Westerlund 2 omgeven wordt door twee grote uitdijende bellen van heet gas, maar de recente studie met SOFIA laat zien dat er maar één grote bel is. Die ontstaat door de zware, jonge sterren van Westerlund 2, die met hun sterke sterrenwind als het ware bellen blazen, die zich als een razende door het koudere interstellaire gas en stof voortbewegen. De buitenkant van de expanderende bel bestaat uit geïoniseerd koolstof en het is in die uitdijende schil van koolstof dat er nieuwe sterren worden geboren, een soort van kokende ketel waarin sterren ontstaan.

Deel van de expanderende schil rondom Westerlund 2, inclusief artistieke toevoeging: SOFIA in die foto. Credit: Marc Pound/UMD.

Door metingen aan de snelheid van de koolstofionen in de schil en hun richting (naar ons toe of van ons af) was men in staat om een driedimensionaal beeld te krijgen van de expanderende bel rondom Westerlund 2. Ongeveer een miljoen jaar geleden moet de expanderende bel aan één kant zijn opengebarsten en daar in snelheid zijn vertraagd. Maar toen zo’n 200.000 tot 300.000 jaar geleden een nieuwe ster in Westerlund 2 met z’n sterke sterrenwind begon te stralen vulde het gat zich weer en werd de snelheid weer hervat. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan Westerlund 2, op 23 juni verschenen in the Astrophysical Journal. Bron: UMD.

Zetelt er in het centrum van de Melkweg mogelijk een klomp donkere materie in plaats van een zwart gat?

In het centrum van de Melkweg zetelt het superzwarte zwarte gat Sagittarius A*, in het bezit van zo een 4 miljoen zonsmassa’s. Astronomen van het International Centre for Relativistic Astrophysics (ICRA, La Sapienza) in Rome hebben recent onderzoek gedaan naar de aard van het zwarte gat. Sgr A* kan niet direct waargenomen worden maar wordt afgeleid van de bewegingen van de sterren die eromheen dwalen. Misschien is een zwart gat niet de enige kandidaat om in het centrum van de Melkweg te zitten, zo opperde het team. Twijfels hierover bestaan al langer, met name gezaaid door het onderzoek aan de G2-gaswolk. Het team voerde computersimulaties uit waarin het ‘zwarte gat-model’ vervangen werd door een klomp donkere materie. Donkere materie is een veronderstelde materie in het heelal (27% van de totale materie/energie-inhoud van het heelal), die niet interageert met EM-straling en dus lastig te detecteren is met optische middelen. Niet zichtbaar, maar de zwaartekracht die wordt veroorzaakt door DM houdt wel de melkwegstelsels en clusters van melkwegstelsels bij elkaar. Een theorie voor de identiteit van DM suggereert dat het is gemaakt van hypothetische deeltjes genaamd ‘darkino’s’. Het ICRA-team ontdekte dat als DM hieruit zou bestaan, het in sommige gevallen nauwkeuriger een reeks waarnemingen in het Melkweg-centrum zou kunnen verklaren, beter dan het zwarte gat. Het wetenschappelijk paper van het team met als eerste auteur Edoardo Becerra-Vergara is op 20 mei j.l. gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.

Sagittarius A met Sgr A* Credits; NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI

Sgr A* in het centrum van de Melkweg bevindt zich in de samengestelde radiobron Sagittarius A op zo een 25.800 lichtjaar afstand van de Zon. De bron werd Sgr A* genoemd om het te onderscheiden van andere componenten van Sgr A. Sgr A* kan niet direct waargenomen worden maar wordt afgeleid van de bewegingen van de sterren die eromheen dwalen. En misschien is het zwarte gat niet de enige kandidaat om in het centrum van de Melkweg te zetelen. De twijfels werden zeven jaar geleden gezaaid. Een gaswolk, G2, bleek in een baan om Sgr A* te cirkelen, en deze zou begin 2014 gevaarlijk dicht langs het object zou gaan. Astronomen keken vol verwachting toe – en als Sgr A* een superzwaar zwart gat was zoals verwacht, dan zou G2 aan flarden worden verscheurd. Verrassend genoeg overleefde G2 de nadering zonder problemen. Astronomen noemden het een ‘lack of fireworks’ en het leidde tot speculatie dat G2 i.p.v. een gaswolk, een opgeblazen, ‘puffy’, ster zou zijn, met voldoende zwaartekracht om zijn vorm te behouden. De aard van G2 trok ICRA niet in twijfel, maar wel die van Sgr A*. Het team simuleerde het centrum van de Melkweg, als bestaande uit een klomp DM. Deze DM zou bestaan uit darkino’s, neutrale ultralichte deeltjes die behoren tot een groep die fermionen wordt genoemd. Deze darkino’s klonteren in het centrum van de Melkweg en spreiden zich uit in een meer diffuse wolk. Een belangrijk kenmerk van fermionen (i.t.t. bosonen) is dat slechts één van hen tegelijkertijd een bepaalde kwantumtoestand in een bepaalde ruimte kan innemen, wat beperkt hoe dicht ze samen kunnen worden verpakt. Als zodanig is de kern van deze ‘klomp’ een veel minder extreme omgeving dan een superzwaar zwart gat, waardoor G2 ongedeerd heeft kunnen passeren. (M.a.w. als DM bestaat uit darkino’s, en het zijn fermionen, dan zouden deze DM-deeltjes zich slechts tot op zekere hoogte in de kern van een melkwegstelsel concentreren. I.p.v. een superzwaar zwart gat, met een scherp gedefinieerde rand aan de waarnemingshorizon, is er een gigantische bal van dicht opeengepakte darkino’s.)  Maar dat is niet de enige observatie dat het model past. Het team ontdekte ook dat als darkino’s een massa van ongeveer 56 keV hadden, de simulatie nauwkeurig de bewegingen voorspelde van een cluster van nabije sterren genaamd de S-sterren, evenals de rotatiecurve van de buitenste halo van de Melkweg. Al met al is het mysterie nog niet opgelost, en blijft een superzwaar zwart gat de meest waarschijnlijke kandidaat op die positie in de Melkweg, daar het de waargenomen fysische fenomenen op een relatief eenvoudige manier verklaart. Bovendien ziet men zwarte gaten in het centrum van de meeste andere sterrenstelsels. Het team stelt dat verder onderzoek nodig is om hier meer licht op te werpen. Bronnen: LiveScience, EarthSky, New Atlas, ESO

 

Stervorming kan ook worden veroorzaakt door botsingen tussen moleculaire gaswolken

Voorbeelden van botsende gaswolken in de Melkweg en twee andere sterrenstelsels. Credit: Nagoya University, National Astronomical Observatory of Japan, NASA, JPL-Caltech, R. Hurt (SSC/Caltech), Robert Gendler, Subaru Telescope, ESA, The Hubble Heritage Team (STScI/AURA), Hubble Collaboration, and 2MASS

Dat sterren ontstaan doordat grote moleculaire (H2) gaswolken onder invloed van de zwaartekracht krimpen en heet worden is al lang bekend. Recent onderzoek door een team van sterrenkundigen onder leiding van Kengo Tachihara en Yasuo Fukui (Nagoya Universiteit, Japan) laat zien dat ook botsingen tussen meerdere moleculaire gaswolken stervorming kunnen veroorzaken. Dergelijke botsingen kunnen leiden tot het ontstaan van grote clusters van sterren. Dat blijkt niet alleen uit theoretische modellen, maar ook uit onderzoek van waarneemgegevens, die over een periode van meer dan tien jaar zijn verzameld met radiotelescopen. Naast grote stervormingsgebieden in ons Melkwegstelsel, zoals RCW 120, M20, M42 en NGC 6334, werden ook in andere sterrenstelsels stervormingsgebieden bekeken, die gelegen zijn in grote moleculaire gaswolken. Ook de bolhopen in de halo van de Melkweg zouden door botsende gaswolken ontstaan kunnen zijn. Hier het vakartikel van de sterrenkundigen, verschenen in de Publications of the Astronomical Society of Japan. Bron: Phys.org.

In één keer 228 nieuwe veranderlijke sterren ontdekt in een open sterrenhoop

De 228 gevonden veranderlijke sterren in NGC 281. Credit: Lata et al., 2021.

Indiase sterrenkundigen zijn er in geslaagd om in één keer maar liefst 228 veranderlijke sterren te ontdekken. Dat deden ze door met de ARIES telescoop de open sterrenhoop NGC 281 te bestuderen. Het team, dat onder leiding stond van Sneh Lata (Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences in India) keek in het kader van het project genaamd ‘Search for Pre-Main-Sequence (PMS) Variability in Young Open Clusters (YOCs)‘ met de 1,3 meter ARIES telescoop in Nainital (India) naar NGC 281. Dat is een combinatie van een open sterrenhoop en een emissienevel in het sterrenbeeld Cassiopeia, op ongeveer 9300 lichtjaar van de Aarde. Vanwege de gelijkenis met de hoofdfiguur van het gelijknamige computerspel wordt de nevel in het Engels ook wel de Pac-Man-Nevel genoemd.

NGC 281, oftewel de Pacman nevel. Credit: Hewholooks – Wikipedia.

Tussen oktober 2010 en november 2017 werden de sterren in de cluster bekeken en dat leverde een oogst op van 228 veranderlijke sterren. Die blijken niet allemaal fysiek te horen tot NGC 281: 81 ervan zijn echt leden van de cluster, de rest ligt schijnbaar in dezelfde omgeving. Van die 81 clusterleden zijn er 51 sterren die zogeheten pre-main-sequence (PMS) sterren zijn, de rest liggen op de Hoofdreeks van het bekende Hertzsprung-Russeldiagram. Het merendeel van die PMS sterren zijn T-tauri sterren, maar er zitten ook Herbig Ae/Be sterren bij, allemaal bekende jonge sterren met een grillig karakter qua lichtkracht. De dertig sterren van de cluster die tot de hoofdreeks behoren zijn Beta Cepheïden, Delta Scuti sterren of andere typen variabelen, ook allemaal bekende vormen van veranderlijke sterren. Door onderzoek zoals deze wil men meer te weten komen over ontstaan en evolutie van sterren en of ze wel of niet bruikbaar zijn als afstandsindicator. Hier het vakartikel over de massa-ontdekking van de veranderlijke sterren in NGC 281. Bron: Phys.org.

Langverwacht overzichtsartikel onthult reis van water van interstellaire wolken tot leefbare werelden

Routekaart van ruimtewater van wolk tot planeet. Van linksboven naar rechtsonder: water in een koude interstellaire wolk, bij een jonge ster met straalstroom, in een protoplanetaire schijf, in een komeet en in de oceanen van een exoplaneet. De eerste drie stadia tonen het spectrum van waterdamp gemeten door het HIFI-instrument op de Herschel-ruimtetelescoop. De signalen van de koude interstellaire wolk en van de protoplanetaire schijf zijn in deze afbeelding overdreven met een factor 100 ten opzichte van die in het midden bij de jonge, vormende ster. (c) ESA/ALMA/NASA/L.E. Kristensen

De Nederlandse sterrenkundige Ewine van Dishoeck (Universiteit Leiden) heeft met een internationaal team van collega’s een overzichtsartikel geschreven over alles wat we dankzij ruimtetelescoop Herschel weten over water in de interstellaire ruimte. Het artikel in het vakblad Astronomy & Astrophysics zet bestaande kennis op een rij en bevat ook nieuwe informatie over waar het water op nieuwe, mogelijk leefbare werelden vandaan komt. De verwachting is dat het artikel de komende twintig jaar dient als naslagwerk.

Hoe en waar water wordt gevormd in de ruimte tussen de sterren en hoe dit water uiteindelijk op een planeet als de aarde terechtkomt, was tot tien jaar geleden niet overtuigend vastgesteld. Dat kwam onder andere doordat waarnemingen met telescopen vanaf de aarde verstoord worden door onze eigen waterrijke atmosfeer. In 2009 lanceerde ESA de ver-infrarode ruimtetelescoop Herschel die onderzoek aan water als een van zijn speerpunten had. Dat gebeurde vooral met het onder Nederlandse leiding gebouwde HIFI-instrument, ook wel de ‘moleculenjager’ genoemd. De telescoop deed tot 2013 dienst. In de afgelopen jaren verschenen er tientallen wetenschappelijke artikelen met losse Herschel-resultaten over water. Nu zijn deze resultaten op een rij gezet, gecombineerd en uitgebreid met nieuwe inzichten.

De nieuwe studie beschrijft de levensloop van water van de eerste tot de laatste fase van het stervormingsproces, inclusief de tussenliggende stadia die tot nu toe onderbelicht waren gebleven. Het artikel toont aan dat het merendeel van het water wordt gevormd als ijs op piepkleine stofdeeltjes in de koude en ijle interstellaire wolken. Als die wolk ineenstort tot nieuwe sterren en planeten, blijkt het water vrijwel onaangetast te blijven. Daarna wordt het gros van het water snel verankerd in stofdeeltjes zo groot als kiezelstenen. In de roterende schijf rond de jonge ster vormen die kiezelstenen dan de bouwstenen voor nieuwe planeten.

Verder hebben de onderzoekers uitgerekend dat vrijwel alle nieuwe zonnestelsels worden geboren met voldoende water om een paar duizend oceanen te vullen. Ewine van Dishoeck: “Het is fascinerend om je te realiseren dat als je een glas water drinkt, het merendeel van die moleculen al meer dan 4,5 miljard jaar geleden zijn gemaakt in de wolk waaruit onze zon en de planeten ontstonden.”

De Herschel IR ruimtelescoop. Credit: ESA/AOES Medialab/NASA/ESA/STScI

Veel van de eerdere Herschel-resultaten gingen over de warme waterdamp die bij vormende sterren prominent aanwezig is en in grote hoeveelheden wordt geproduceerd. Maar dat water wordt door de straalstroom van de jonge ster de ruimte in ‘gespoten’ en gaat verloren. Bij het schrijven van het overzicht kregen de onderzoekers steeds meer inzicht in de chemie van het koude water en het ijs. Zo konden ze onder andere aantonen dat interstellair ijs laag voor laag op stofdeeltjes aangroeit. Ze deden dat aan de hand van de zwakke signalen van zwaar water (HDO en D2O in plaats van H2O).

In de toekomst hopen de onderzoekers meer water in het heelal te bestuderen en dan met name in zich vormende planeetstelsels. Maar dat kan nog wel even duren. Een met Herschel vergelijkbare ruimtetelescoop staat namelijk op z’n vroegst rond 2040 gepland. Ewine van Dishoeck: “Er was een kans dat er rond 2030 een ‘watertelescoop’ de ruimte in zou gaan, maar dat project is afgelast. Dat is jammer, maar het was voor mij en mijn team een extra reden om het wateroverzicht te maken. Zo hebben we een collectief geheugen voor als er een nieuwe missie komt.”

Overigens gaat eind 2021 de James Webb ruimtetelescoop de lucht in. Daarop zit het mede in Nederland gebouwde MIRI-instrument dat juist een onderdeel van de waterkaart kan ophelderen dat tot nu toe buiten bereik bleef. MIRI kan namelijk de warme waterdamp zien in de binnenste zones van stofschijven. Medeauteur Michiel Hogerheijde (Universiteit Leiden en Universiteit van Amsterdam): “Herschel heeft al laten zien dat planeetvormende schijven rijk zijn aan waterijs. Met MIRI kunnen we nu dat spoor volgen tot in de gebieden waar aardachtige planeten worden gevormd.”

Met de ALMA-schotels in Chili kan vanaf de grond naar waterdamp worden gekeken. Dan gaat het vooral ook om water in heel verre sterrenstelsels. Daarvan zijn de waterlijnen zo ver verschoven dat het water in de aardse atmosfeer niet meer stoort. Medeauteur Lars Kristensen (University of Copenhagen, Denemarken) vult aan: “Dankzij de nalatenschap van Herschel kunnen we die gegevens van ALMA veel beter interpreteren.”

Over de Herschel-ruimtetelescoop

Herschel was een ruimtetelescoop van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA in samenwerking met de Amerikaanse NASA. Voor het wateronderzoek werd gebruik gemaakt van het HIFI-instrument en het PACS-instrument op de telescoop. HIFI was ontworpen en gebouwd door een consortium van instituten en universiteiten uit Europa, Canada en de Verenigde Staten onder leiding van het Nederlandse instituut voor ruimteonderzoek SRON. Het PACS-instrument was ontwikkeld door een consortium onder leiding van het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics in Duitsland. Ewine van Dishoeck leidde het wateronderzoek in het WISH-programma.

Wetenschappelijk artikel

Water in star-forming regions: Physics and chemistry from clouds to disks as probed by Herschel spectroscopy. By Ewine F. van Dishoeck et al. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics, 2021. Origineel: https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202039084
Gratis preprint: https://arxiv.org/abs/2102.02225

Bron: Astronomie.nl

Astronomen zien ster met stofschijf die gevoed wordt

SU Aur, een ster die veel jonger en zwaarder is dan de zon, lijkt op een vliegende vogel met uitgestrekte vleugels in de ruimte. (c) ESO/Ginski et al.

Een internationaal team van sterrenkundigen onder Nederlandse leiding heeft een jonge ster in beeld waarbij de omringende stofschijf nog steeds gevoerd wordt vanuit de omgeving. Dit verschijnsel rond de ster SU Aur kan verklaren waarom zoveel exoplaneten niet netjes uitgelijnd zijn met hun ster. De foto is uitgeroepen tot foto van de week van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO). Het bijbehorende onderzoek verschijnt in Astrophysical Journal Letters.

SU Aur of voluit SU Aurigae is een ster die veel jonger en zwaarder is dan onze zon. Hij is ongeveer 4 miljoen jaar oud en staat op ongeveer 500 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Voerman (Auriga). De ster is niet te zien met het blote oog.

Een internationaal team van onderzoekers bracht met behulp van het SPHERE-instrument op de Very Large Telescope de ster en zijn omgeving in detail in kaart. Ze deden dat in de nacht van 14 december 2019 en wisten 55 minuten aan gegevens binnen te halen. Daarna combineerden ze hun gegevens met eerdere waarnemingen van de Atacama Large Millimeter/ Submillimeter Array (ALMA) en de ruimtetelescoop Hubble.

De stofstaarten in de nieuwe afbeelding komen uit de omringende nevel die waarschijnlijk gevormd is nadat de ster botste met een enorme wolk van gas en stof. Door de verschillende waarnemingen met elkaar te combineren, konden de sterrenkundigen afleiden dat er nog steeds materiaal vanuit de nevel en de staarten naar de stofschijf valt. Ook zagen de onderzoekers dat de ster en de stofschijf waarin mogelijk planeten gaan ontstaan, niet netjes op een lijn draaien. Ze vermoeden dat de materiaalaanvoer de verkeerde uitlijning veroorzaakt.

Bewegend plaatje van SU Aur (dubbelklikken voor de animatie). De afbeelding ontstaat door het combineren van de gegevens van de Very Large Telescope met die van ALMA. De blauwe contourlijnen bevatten stof dat naar ons toe beweegt. De rode lijntjes toont materiaal dat van ons af beweegt. Mede dankzij deze waarnemingen ontdekten de sterrenkundigen dat er nog steeds materiaal op de stofschijf rond de ster valt. (c) Ginski et al.

Hoofdonderzoeker Christian Ginski (Universiteit van Amsterdam) legt uit: “Er zijn al veel volgroeide combinaties van exoplaneten en sterren bekend die niet netjes zijn uitgelijnd, maar hoe die verkeerde uitlijning is gebeurd, is onduidelijk. Onze nieuwe waarneming laat zien dat de verkeerde uitlijning al kan ontstaan in de stofschijf waar exoplaneten aan het groeien zijn.”

De onderzoekers gaan de komende tijd extra goed kijken naar SU Aur om te kijken of er jonge exoplaneten ronddraaien. Daarnaast richten de astronomen hun telescopen op nog 84 andere jonge sterren met stofschijven. Ze willen onder meer uitzoeken of er vaak nieuw materiaal vanuit de omgeving op de stofschijf valt. Als dat zo is, dan zou dat wel eens de belangrijkste oorzaak kunnen gaan worden voor de vele niet netjes uitgelijnde exoplaneten.

Wetenschappelijk artikel
Disk Evolution Study Through Imaging of Nearby Young Stars (DESTINYS): Late infall causing disk misalignment and dynamic structures in SU Aur. Door: Christian Ginski et al. In: Astrophysical Journal Letters, 18 februari 2021.
Orgineel: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abdf57
Gratis preprint: https://arxiv.org/abs/2102.08781

Bron: Astronomie.nl

Prebiotische moleculen in protosterren Serpens SMM1-a en IRAS 16293B ontdekt

Een team astronomen van de Amerikaanse Cornell universiteit heeft met behulp van de ALMA-telescoop in Chili enkele essentiële ingrediënten voor leven gevonden bij twee protosterren. Het betreft de prebiotische moleculen ‘methylisocyanaat en ‘glycolonitril’ aangetroffen bij de sterren-in-spé Serpens SMM1-a en IRAS 16293B. De vondst van deze moleculen in een jong, zich vormend systeem betekent dat als die systemen ooit planeten gaan ontwikkelen, en die planeten de juiste omstandigheden voor leven bezitten, er tenminste twee van de essentiële ingrediënten voor de bouwstenen van het leven aanwezig zijn.  Lees verder

Sterrenkundestudent ontdekt grote wolk ‘waterstofsneeuw’, een deel van de ontbrekende materie

Impressie van een koude gaswolk, die door getijdewerking uiteen is gerukt. Credit: University of Sydney

Dat slechts 5% van alle massaenergie in het heelal gewone, ‘baryonische’ materie is en de rest bestaat uit donkere energie en materie, is al lang bekend. Ook is bekend dat van die schamele 5% van protonen, neutronen, elektronen en andere elementaire deeltjes, waaruit sterren, planeten, gas- en stofwolken en jij en ik bestaan, pakweg de helft wordt vermist, de zogeheten ‘ontbrekende materie’. Maar het zou goed kunnen dat Yuanming Wang, studente sterrenkunde aan de Universiteit van Sidney in Australië, de ontbrekende materie deels heeft gevonden. Zij heeft een techniek ontwikkeld waarmee koude gaswolken in de Melkweg kunnen worden gedetecteerd. Die wolken zenden zelf te weinig licht uit om te worden waargenomen, ze geven zelfs geen radiostraling. Wang’s techniek komt er op neer dat gekeken wordt naar radiobronnen gelegen ver áchter de koude gaswolken. Als de radiostraling de gaswolken passeert zorgt dat er voor dat de straling iets flikkert, net zoals sterlicht kan flikkeren als het de aardse atmosfeer passeert. En die flikkering is door Wang met behulp van de Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) radiotelescoop in West-Australië bij vijf radiobronnen waargenomen, bronnen die keurig op een rijtje aan de hemel liggen.

Enkele radiotelescopen van ASKAP. Credit: CSIRO.

Wang en haar collega Artem Tuntsov denken dat het gaat om een ijskoude wolk van ‘waterstofsneeuw’ met een temperatuur van -260 °C. De wolk ligt op ongeveer tien lichtjaar afstand, da’s dus relatief zeer dichtbij, en hij is ongeveer een biljoen kilometer lang en 10 miljard kilometer breed. De wolk zou de massa van de maan moeten hebben. Theoretici hadden al bedacht dat waterstof bij dergelijke lage temperaturen haast niet detecteerbare ‘sneeuw’ kan vormen. Een deel van de ontbrekende baryonische materie in het heelal zou uit deze wolken waterstofsneeuw bestaan. Hier het vakartikel over de wolk waterstofsneeuw, verschenen in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Bron: Phys.org.

Sterren en schedels: nieuwe ESO-opname toont griezelige nevel

Nieuwe VLT-opname van de Schedelnevel. Credit: ESO.

Dit vluchtige overblijfsel van een lang geleden gestorven ster, in de buik van de Walvis, vertoont een verontrustende gelijkenis met een schedel die in de ruimte zweeft. Deze nieuwe, verbazingwekkend gedetailleerde opname van de griezelige Schedelnevel, in prachtige bloeddoorlopen kleuren, is gemaakt met ESO’s Very Large Telescope (VLT). Deze planetaire nevel is de eerste waarvan vaststaat dat deze verband houdt met een nauwe dubbelster waar een derde ster omheen cirkelt.
De Schedelnevel, ook bekend als NGC 246, bevindt zich op een afstand van ongeveer 1600 lichtjaar van de aarde in het zuidelijke sterrenbeeld Cetus (de Walvis). Hij ontstond toen een oude zonachtige ster zijn buitenste lagen van zich af schudde en zijn naakte kern – een witte dwerg – achterliet. (Een van de twee sterren die in het centrum van NGC 246 te zien zijn.)

De Schedelnevel in het sterrenbeeld Cetus (Walvis). Credit:
ESO, IAU and Sky & Telescope

Hoewel deze nevel al eeuwen bekend is, ontdekten astronomen pas in 2014 met behulp van ESO’s VLT dat er naast de witte dwerg en zijn metgezel nog een derde ster in het hart van de Schedelnevel schuilgaat. Deze ster, die op deze foto niet te zien is, is een zwakke rode dwerg die zich nabij de witte dwerg bevindt, op ongeveer vijfhonderd keer de afstand tussen aarde en zon. De rode en de witte dwerg cirkelen als een paar om elkaar heen, en de buitenste ster draait op ongeveer 1900 keer de afstand aarde-zon om dit tweetal heen. Tezamen maken deze drie sterren NGC 246 tot de eerste bekende planetaire nevel met een hiërarchisch drievoudig stersysteem in zijn centrum.

Het hemelgebied rond de Schedelnevel. Credit:
ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

De nieuwe opname van de Schedelnevel, gemaakt met het FORS 2-instrument van ESO-s VLT in de Chileense Atacama-woestijn, legt licht vast dat op de specifieke golflengten van waterstof- en zuurstofgas wordt uitgezonden. Waarnemingen van het licht dat deze elementen uitzenden leveren een schat aan informatie op over de chemische en structurele samenstelling van een object. De foto laat zien waar NGC 246 rijk of arm is aan waterstof (weergegeven in rood) en zuurstof (afgebeeld in lichtblauw).
De opname is gemaakt in het kader van het ‘Cosmic Gems’-programma van ESO – een initiatief waarbij interessante, intrigerende of visueel aantrekkelijke objecten voor educatieve of publicitaire doeleinden met ESO-telescopen worden gefotografeerd. Dit programma maakt gebruik van ‘telescooptijd’ die niet geschikt is voor wetenschappelijke waarnemingen. Voor het geval de verzamelde gegevens ook bruikbaar zijn voor wetenschappelijke doeleinden, worden ze via het wetenschappelijke archief van ESO ook ter beschikking gesteld van astronomen.

Bron: ESO