Kleurrijke Carinanevel lijdt onder verzengende straling van nabije sterren

Gebied R44 in de Carinanevel

Gebied R44 in de Carinanevel. Credit:ESO/A. McLeod

Met het MUSE-instrument van ESO’s Very Large Telescope zijn spectaculaire nieuwe waarnemingen gedaan van enorme zuilachtige structuren in de Carinanevel. De verschillende zuilen die door een internationaal onderzoeksteam zijn geanalyseerd lijken ‘zuilen van verwoesting’ te zijn. Daarin onderscheiden ze zich van de beroemde ‘Zuilen der schepping’ in de Adelaarnevel, met wie ze veel overeenkomsten vertonen.

De zuilen op de nieuwe foto’s van de Carinanevel zijn enorme wolken van stof en gas in een stervormingsgebied op ongeveer 7500 lichtjaar van de aarde. Ze zijn waargenomen door een team onder leiding van Anna McLeod, promovendus bij ESO, dat gebruik maakte van het MUSE-instrument van ESO’s Very Large Telescope.

Zuilen van verwoesting. Credit:ESO/A. McLeod

Het sterke punt van MUSE is dat het duizenden opnamen van de nevel tegelijk kan maken, elk op een andere golflengte. Dit stelt astronomen in staat om de chemische en fysische eigenschappen van de materie in de nevel in kaart te brengen.

Opnamen van vergelijkbare structuren, zoals de beroemde Zuilen der schepping [1]De ‘Zuilen der schepping’ zijn bekend van de beroemde foto die de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA van hen heeft gemaakt. Structuren van dit type, die ook wel olifiantsslurven worden … Continue reading in de Adelaarnevel en formaties in NGC 3603, werden gecombineerd met degene die hier worden getoond. Alles bij elkaar zijn tien zuilen waargenomen, en daarbij werd een duidelijk verband opgemerkt tussen de straling die door nabije zware sterren wordt uitgezonden en de structuren van de zuilen zelf.

Gebied R18 in de Carinanevel. Credit:ESO/A. McLeod

Een van de wrange gevolgen van de vorming van een zware ster is dat deze de gaswolk waaruit hij is geboren onmiddellijk begint te verwoesten. Het idee dat zware sterren van grote invloed zijn op hun omgeving is niet nieuw: van zulke sterren is bekend dat zij enorme hoeveelheden krachtige, ioniserende straling uitzenden – straling die genoeg energie heeft om atomen van hun elektronen te ontdoen. Het is echter heel moeilijk om observationeel bewijs te verkrijgen over de wisselwerking tussen deze sterren en hun omgeving.

Het team heeft de uitwerking geanalyseerd die deze energierijke straling op de zuilen heeft: een proces, waarbij gas wordt geïoniseerd en zich vervolgens verspreidt, dat foto-evaporatie wordt genoemd. Door de gevolgen van de foto-evaporatie waar te nemen – waaronder het massaverlies van de zuilen – konden de veroorzakers worden aangewezen. Er blijkt namelijk een duidelijke correlatie te bestaan tussen de hoeveelheid ioniserende straling van sterren in de omgeving en de dissipatie van de zuilen.

Mysterieuze berg. Credit:ESO/A. McLeod

Het lijkt nogal cru dat zware sterren zich tegen hun eigen scheppers keren. Maar eigenlijk weten we nog niet zo veel over de ingewikkelde terugkoppelingsmechanismen tussen de sterren en de zuilen. De zuilen mogen er dan massief uitzien, de wolken van stof en gas waaruit zij bestaan zijn in werkelijkheid erg ijl. Het is denkbaar dat de straling en de sterrenwinden van zware sterren juist verdichtingen in de zuilen helpen vormen, waaruit weer nieuwe sterren kunnen ontstaan.

Deze adembenemende kosmische structuren hebben ons nog veel te vertellen, en MUSE is het ideale instrument om hen nader te onderzoeken. Bron: ESO.

References[+]

References
1 De ‘Zuilen der schepping’ zijn bekend van de beroemde foto die de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA van hen heeft gemaakt. Structuren van dit type, die ook wel olifiantsslurven worden genoemd, kunnen enkele lichtjaren lang zijn.

VLT fotografeert komeetglobule CG4: ‘de muil van het beest’

Geplaatst in favoriet, gas- en stofnevels, Melkweg, sterren, video | Getagged Bok globules, CG4, ESO, kometen, VLT | Geef een reactie

Wat zijn zwerfplaneten eigenlijk?

Globuletten in de Carinanevel. Credit: Canada-France-Hawaii Telescope / 2003 and ESO/M. Mäkelä

Een zwerfplaneet is een object ter grootte van een planeet, dat niet om een ster draait. In plaats daarvan bewegen deze ‘planeten’ gewoon rondom de kern van de Melkweg, net zoals sterren dat doen. Hun bestaan wordt al lange tijd vermoed, maar omdat ze bijzonder koud en lichtzwak zijn, zijn ze lastig te observeren.In 2011 veranderde dit echter. Een groep onderzoekers was bezig met het observeren van zo’n 50 miljoen sterren, om te zoeken naar dingen die microlenzen genoemd worden. Hierbij wordt het licht van een vergelegen ster versterkt door de zwaartekracht van een nabije ster – mits de twee precies op één lijn staan. Zodra je een microlens ziet, kun je berekenen hoezeer het verder gelegen licht versterkt wordt. Dit vertelt je dan weer de massa van het voorgrondobject. Snap je ‘m?  😉

Goed, het onderzoeksteam wist 400 microlenzen vast te leggen en tien daarvan….waren niet het gevolg van een ster! In plaats daarvan worden Jupiterachtige gasplaneten in de interstellaire ruimte als meest waarschijnlijke “boosdoeners” beschouwd. Aan de hand van de waarnemingen schatten de onderzoekers het totale aantal zwerfplaneten op 200 tot 800 miljard….en da’s alleen in onze Melkweg! Goed, zwerfplaneten bestaan dus, en ze lijken algemeen te zijn. Maar waarom noem je die dingen eigenlijk “planeten”? Immers, planetoïden zijn objecten ter grootte van een maan, die niet om planeten draaien, maar om de zon. Toch zal niemand deze ruimtestenen “zwerfmanen” gaan noemen, toch?De crux zit ‘m in het feit dat zwerfplaneten geacht worden om “gewoon” bij een andere ster te zijn ontstaan. Vervolgens zijn ze weggeslingerd, bijvoorbeeld als gevolg van een bijna-botsing met een andere planeet. Deze weggeslingerde planeten zijn dan gedoemd om eeuwig moederziel alleen rond te zweven. Maar klopt dat beeld wel?Bij een recent onderzoek heeft men gekeken naar zogenaamde globuletten – een soort van Bokglobules (zie deze astroblog) maar dan veel kleiner. Deze wolken hebben een massa van ongeveer tien Jupiters en hebben een bijzonder hoge dichtheid. Dat betekent dat binnen deze wolken het gas is beginnen samen te trekken. Sterren ontstaan op soortgelijke wijze, met het verschil dat de beschikbare hoeveelheid materie in globuletten veel te weinig is om een ster te “bouwen”. Maar een Jupiterachtige gasplaneet: geen probleem!

Artistieke weergave van een zwerfplaneet….of is het een sub-bruine dwerg? 😛

Bovendien blijken sommige globuletten een enorm hoge eigenbeweging te hebben, met gemeten snelheden tot 80.000 km/u. Dat betekent dat deze globuletten aan de zwaartekracht van hun buren kunnen ontsnappen en zich werkelijk kunnen ontwikkelen tot een “vrij” object. Zwerfplaneten hebben in sommige gevallen dus never nooit rondom een ster gedraaid. Maar gaat het hierbij wel om “planeten”? Wie het weet mag het zeggen.Overigens heeft de Internationale Astronomische Unie (IAU) een naam bedacht voor zwerfplaneten die als een soort ster geboren zijn, en nooit om een andere ster gedraaid hebben: sub-bruine dwergen. Maar goed, als je een zwerfplaneet c.q. sub-bruine dwerg tegen het lijf loopt, is het bijna niet te zeggen hoe deze ontstaan zijn. Met andere woorden: “echte” zwerfplaneten en sub-bruine dwergen zijn niet van elkaar te onderscheiden. De verwarring zal dus nog wel even voortduren. Bron: One Universe at a Time.

Het Sirius-probleem: kan een jonge ster in 2000 jaar tijd van kleur veranderen?

Credit: ESO

Laten we het eens hebben over het Sirius-probleem. Sirius is natuurlijk de helderste ster aan de nachthemel en is een reuzenster op een afstand van slechts 8,6 lichtjaar. Sirius heeft een heldere witblauwe kleur, maar dat is niet altijd zo geweest – althans, als we beroemde sterrenkundigen uit de Klassieke Oudheid mogen geloven.

De beroemde Egypto-Griekse natuurvorser Claudius Ptolemaeus noemde in zijn Almagest namelijk zes rode en heldere sterren: Betelgeuze, Antares, Aldebaran, Arcturus, Pollux en…Sirius! Goed, vijf van de zes sterren zijn inderdaad rood, maar Sirius is dat in de verste verte niet. Waarom noemde Ptolemaeus de ster dan “rood”? Het is natuurlijk mogelijk dat hij gewoon niet goed heeft gekeken, ware het niet dat ook tijdgenoten van ‘m (zoals Plinius) Sirius als “rood” omschreven. Wat kan er in vredesnaam aan de hand zijn geweest?

Het is verleidelijk om te zeggen dat Sirius zich destijds (1800 jaar geleden) in een andere fase van z’n evolutie bevond, maar dat kan helemaal niet – althans, niet binnen ons huidige begrip van stellaire evolutie. Het is ook mogelijk dat z’n begeleider, de witte dwergster Sirius B, een rol heeft gespeeld bij het veranderen van de kleur. Ook dat is, om andere redenen, onwaarschijnlijk, evenals de (bespottelijke) notie dat de Dogon uit Afrika als enige weten waarom Sirius van kleur kan veranderen….omdat ze contact zouden hebben gehad met intelligente wezens uit het Siriusstelsel! Vergeet dat alles, de verklaring zou veel simpeler kunnen zijn: een combinatie van Bokglobules en Rayleigh-scattering 😉

Bokglobules, ontdekt door de Nederlands-Amerikaanse sterrenkundige Bart Bok, zijn donkere en superkoude gaswolken die vaak donker afsteken tegen hun omgeving en het licht van achterliggende objecten geheel kunnen blokkeren. Astronomen vermoeden dat een Bokglobule de eerste fase vormt van het ontstaan van een sterrenkraamkamer. In het binnenste is het gas beginnen samen te trekken, maar dit proces is nog maar “net” begonnen en de globules bevatten dus geen protosterren of andere objecten die straling afgeven. Vandaar dat Bokglobules niet alleen heel dicht zijn, maar ook ontzettend koud!

Credit: ESO

Nou, zoals gezegd laten Bokglobules nauwelijks straling of licht door, maar in sommige gevallen kan een klein beetje licht er wel doorheen komen. Dit licht wordt dan verstrooid als gevolg van Rayleigh-scattering (hetzelfde proces zorgt voor een rode schemergloed op aarde), waardoor de hele Bokglobule een klein beetje roodachtig wordt. Hierboven zie je een voorbeeld, hoewel het effect voor de duidelijkheid wel kunstmatig is versterkt.

Aangezien Bokglobules relatief klein zijn (ongeveer een lichtjaar in doorsnee) en niet gravitationeel verbonden zijn met andere objecten, kunnen ze “vrij” door de Melkweg bewegen. Dat betekent dat ze plotseling het licht van achtergelegen sterren een rode zweem kunnen geven. Dat zou een verklaring kunnen vormen voor het Sirius-probleem! In dat geval heeft een Blokglobule ten tijde van Ptolemaeus precies tussen ons in Sirius ingestaan.

Toch is ook die verklaring niet helemaal zonder haken en ogen: in dat geval zou Sirius niet alleen roder zijn geworden, maar ook een stuk zwakker – en dat terwijl Ptolemaeus Sirius niet alleen omschreef als “rood”, maar ook als “helder”. Bovendien was Sirius in dezelfde tijd in China “gewoon” zichtbaar als een witblauwe ster. Het mysterie is dus nog altijd niet opgehelderd….

Bronnen: Brian Koberlein en Wikipedia.

Een druppel inkt op de heldere hemel

De rijke achtergrond van de Grote Sagittarius Sterrenwolk. Credit: ESO

Deze opname, gemaakt door het Europese Zuidelijke Observatorium (ESO), toont de heldere sterrenhoop NGC 6520 en de naastgelegen donkere wolk Barnard 86 die de vorm heeft van een gekko. Dit kosmische duo steekt duidelijk af tegen de gloed van het helderste deel van de Melkweg – een gebied dat zo dicht met sterren is bezaaid, dat er bijna geen donker stukje hemel meer te zien is.Dit deel van het sterrenbeeld Boogschutter is een van de rijkste sterrenvelden aan de hemel: de Grote Sagittarius Sterrenwolk. De vele sterren die dit gebied doen oplichten staan in sterk contrast met het zwart van donkere wolken als Barnard 86, die een centrale positie inneemt op deze opname van de Wide Field Imager, een instrument dat aan de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla is gekoppeld.Dit object – een kleine, op zichzelf staande donkere nevel die men een Bok-globule noemt – is door zijn ontdekker, de veelzijdige Amerikaanse astronoom Edward Emerson Barnard, omschreven als ‘een druppel inkt op de heldere hemel’. Barnard, een buitengewoon goede waarnemer en ijverige astrofotograaf, was de eerste die donkere nevels bestudeerde aan de hand van lang belichte opnamen.Door een kleine telescoop lijkt Barnard 86 op een sterrenarm gebied of een venster op een ver stukje maagdelijke hemel. Maar in werkelijkheid staat dit object juist op de voorgrond van de sterrenwolk. Het betreft een koude, dichte, donkere wolk, bestaande uit kleine stofdeeltjes die het licht van verder weg gelegen sterren tegenhouden. Vermoedelijk gaat het om het restant van de moleculaire wolk die de naburige sterrenhoop NGC 6520 (op deze foto links van Barnard) heeft voortgebracht.NGC 6520 is een open sterrenhoop die veel hete, blauwwitte sterren bevat – een duidelijke aanwijzing dat deze sterren jong zijn. Open sterrenhopen bevatten doorgaans een paar duizend sterren die ruwweg tegelijkertijd zijn ontstaan en dus allemaal even oud zijn. Doordat hun sterren geleidelijk uit elkaar drijven, bestaan zulke sterrenhopen maar relatief kort: enkele honderden miljoenen jaren.Doordat de ongelooflijke aantallen sterren in dit hemelgebied de waarnemingen bemoeilijken, is er over deze sterrenhoop verder niet zoveel bekend. Geschat wordt dat NGC 6520 ongeveer 150 miljoen jaar oud is. Zowel de sterrenhoop als zijn stoffige buurman zijn ruwweg 6000 lichtjaar van ons verwijderd.De sterren die zich op deze foto in Barnard 86 lijken te bevinden, staan in werkelijkheid op de voorgrond, dus tussen de donkere wolk en ons in. Hoewel het onduidelijk is of dit ook in Barnard 86 nog het geval is, worden in het hart van veel donkere wolken nog steeds nieuwe sterren gevormd. Het licht van de jongste sterren wordt echter tegengehouden door het omringende stof, waardoor zij alleen zichtbaar zijn in het infrarood of licht van nog langere golflengten.

De open sterrenhoop NGC 6520 en de donkere Bok-globule Barnard 68. Niet groot genoeg? Download dan hier een grotere versie! Nog niet tevreden? Dan moet deze OMG WTF-versie (200 Mb!) voldoende zijn 😉 Credit: ESO

Bron: European Southern Observatory.

Een ‘Angry Bird’ aan de hemel

IC 2944, oftewel de Rennende-Kipnevel. Credit: ESO

Met de Wide Field Imager van de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop is een nieuwe opname gemaakt van de Lambda Centauri-nevel, een wolk van gloeiende waterstof en pasgeboren sterren in het sterrenbeeld Centaurus. De nevel, tevens bekend als IC 2944, wordt soms ook wel de Rennende-Kipnevel genoemd, omdat sommigen in het helderste deel van de nevel een vogelvorm herkennen. In de nevel, die op een afstand van ongeveer 6500 lichtjaar staat, bevinden zich hete jonge sterren die een intense ultraviolette straling produceren. Deze straling brengt op zijn beurt het omringende wolk waterstofgas aan het gloeien, wat deze een opvallende rode kleur geeft. Deze rode tint, zoals ook de bekende Lagunenevel (eso0936) die vertoont, is karakteristiek voor stervormingsgebieden. Sommige mensen zien in foto’s van dit rode stervormingsgebied de vorm van een kip, al zijn de meningen over welk deel van de nevel nu precies ‘kipvormig’ is verdeeld. Afgezien van het gloeiende gas is er nog een aanwijzing dat IC 2944 een stervormingsgebied is: de ondoorzichtige zwarte klonten die her en der tegen de rode achtergrond afsteken. Dat zijn zogeheten Bokglobules. Deze lijken donker omdat ze het licht van de heldere achtergrond absorberen. Uit waarnemingen met infraroodtelescopen, die door het absorberende stof heen kunnen kijken, blijkt echter dat in veel van deze globules sterren-in-wording verscholen zitten. De meest opvallende verzameling Bokglobules op deze foto staat bekend als de Globules van Thackeray, naar de Zuid-Afrikaanse astronoom die hen meer dan vijftig jaar geleden ontdekte. Deze globules, die tussen de heldere sterren rechtsboven het midden te zien zijn, staan ook op een beroemde foto die met de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA is gemaakt. Waar de Hubble-opname meer details van dit kleine gebied laat zien, toont de Wide Field Imager van de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla het grote geheel. Het afgebeelde gebied is ongeveer zo groot als de Volle Maan. Ongeveer net zoals een zoomlens de fotograaf in staat stelt om bij het maken van een foto voor verschillende beelduitsnedes te kiezen, bieden de sterk uiteenlopende beeldvelden van verschillende telescopen astronomen de mogelijkheid om aanvullende gegevens te verzamelen over hemelobjecten die zich over een groot hemelgebied uitstrekken. De sterren van de sterrenhoop IC 2948 zijn de oudere broertjes van de sterren-in-wording die zich nog in de Globules van Thackeray schuilhouden. Ook deze naar astronomische begrippen nog erg jonge sterren – ze zijn pas een paar miljoen jaar oud – hebben een grote lichtkracht, en hun ultraviolette straling is de belangrijkste bron van energie die de nevel doet oplichten. Gloeiende nevels als deze bestaan maar relatief kort (doorgaans een paar miljoen jaar): door het opraken van het waterstofgas en het zwakker worden van de ultraviolette straling zal de Lambda Centauri-nevel op termijn vervagen. Bron: ESO.

VISTA brengt kraamkamer Lagunenevel in beeld

Credit: ESO/VVV

De Lagunenevel [1]M8, da’s nr. 8 in de lijst van kometenjager Charles Messier. is een diffuse nevel in het sterrenbeeld Boogschutter (Sagittarius), 4000 á 5000 lichtjaar van ons verwijderd. Een dankbaar object voor amateur-sterrenkundigen, omdat hij al in kleine kijkers zichtbaar is. Maar ook professionals hebben er oog voor. Met behulp van de Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) hebben ze in infrarood deze kraamkamer van jonge sterren in de richting van de kern van het Melkwegstelsel gefotografeerd. VISTA onderneemt een gigantisch onderzoek aan infraroodobjecten in de Melkweg, een onderzoek dat ‘VISTA Variables in the Via Lactea’ (VVV) wordt genoemd. Yep, ‘Via Lactea’ is Latijns voor Melkweg. In de Lagunenevel zijn zeer jonge sterren gevonden, die zich nog in hun omhullende geboortecocon bevinden, moleculaire wolken van gas en stof waaruit ze gevormd zijn. Terwijl materie uit die wolken naar de jonge ster toe stroomt, verlaat gelijktijdig massa de ster straalsgewijs langs de twee polen. Waar dit gas op het interstellaire gas botst ontstaan lichtende schokfronten. Dergelijke protosterren noemt men Herbig-Haro objecten. Optisch kan het licht ervan niet doordringen door de omhullende gas- en stofwolken, maar de infraroodstraling ervan kan door een instrument als VISTA – met z’n 4,1 meter spiegel – wel worden waargenomen. Naast de HH-objecten komen ook zogenaamde Bok globules voor, zeer donkere wolken waar zich (nog) geen sterren in bevinden en die zelfs geen infraroodstraling doorlaten. In zo’n Bok globule – genoemd naar de sterrenkundige Bart Jan Bok, die ze in de jaren veertig voor het eerst waarnam, kunnen zich HH-objecten vormen. Een megagrote versie van bovenstaande IR-foto van de Lagunenevel is hier verkrijgbaar (43,3 Mb). Bron: ESO.

References[+]

References
1 M8, da’s nr. 8 in de lijst van kometenjager Charles Messier.

Happy Halloween allemaal!

Credit: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona

Het is vanavond weer zover: kids die ons voor de deur de stuipen op het lijf jagen en snoep vragen om weg te gaan. Mijn dochters zijn d’r al jaren dol op. Op het snoep welteverstaan. 😉 Halloween is ook altijd een dag dat astroplaatjes worden vertoond die scarry zijn. Zoals bovenstaande foto, een bokglobule genaamd Sh 2-136, of de Astrofoto van de dag, de mysterieuze reflectienevel vdB?152. Astroblogger Ethan Siegel zegt dat Halloween ook een sterrenkundige oorsprong heeft, welke te maken heeft met de zogenaamde Kruis-Kwartierdagen (cross-quarterday’s), die precies tussen de startdata van de vier seizoenen gelegen zijn. Ik ben daar zelf niet helemaal van overtuigd, want het midden van de herfst valt omstreeks 5-10 november en bij mijn weten valt 31 oktober daar een tikkeltje buiten. Maar ach, het blijft leuk om naar die foto’s te kijken. Bron: Starts with a Bang.

Dit wordt ‘binnenkort’ een echte ster

Barnard 68 (B68). Credit: ESO.

Zie hier de welbekende kosmische kolenzak genaamd Barnard 68 (B68), 400 lichtjaar van ons verwijderd in het sterrenbeeld Slangendrager (Ophiuchus). Het is een zeer donkere absorptienevel, die al het licht van de erachterliggende sterren tegenhoudt. Het wordt ook wel een Bok globule genoemd, naar Bart Jan Bok, de tot Amerikaan genaturaliseerde Nederlandse sterrenkundige, die ze voor het eerst bestudeerde. Recente berekeningen van de sterrenkundigen João Alves (Calar Alto Observatory in Spanje) en Andreas Bürkert (Universiteit van München) tonen aan dat B68 binnenkort ineen zal storten en vervolgens zal oplichten als een echte ster. Nou moet je het begrip ‘binnenkort’ met een korreltje zout nemen, want Alves en Bürkert menen ermee te moeten zeggen dat het nog wel 200.000 jaar kan duren. 🙂 Astronomisch gesproken is dat inderdaad een zeer korte tijd. De massa van B68 is ongeveer 2 zonmassa’s. Op zich is het lastig voor zo’n moleculaire gaswolk om spontaan ineen te klappen onder invloed van de gravitatiekracht. Maar Alves en Bürkert denken dat een botsing met een andere wolk de ineenstorting kan versnellen. Dichtbij B68 is inderdaad een kleinere wolk gevonden met een massa van ongeveer 2/10e zonmassa. Alves en Bürkert simuleerden op een computer de situatie van B68 en z’n kleine kompaan, beginnend met een afstand tussen de twee Bok globules van 1 lichtjaar. Na 1,7 miljoen jaar penetreerde de kleine globule de grote met een snelheid van 370 meter per seconde. Op een gegeven moment raakt het gehele systeem gravitationeel instabiel en begint de contractieperiode. Die instabiliteit is volgens het tweetal nu feitelijk al begonnen in B68 en daarom duurt het ‘niet lang meer’ totdat zich een echte ster uit de globule heeft gevormd. Nou, we wachten maar af. 😉 Wie ’t allemaal nog eens op z’n gemak na wil lezen kan dat hier doen, hetgeen april 2009 ook gepubliceerd is in het vakblad The Astrophysical Journal. Bron: Universe Today.