Enorme halo rondom Andromedastelsel bestaat uit twee delen, aldus Hubble waarnemingen

Impressie van de enorme halo rondom het Andromedastelsel, als we dat met onze ogen aan de hemel zouden kunnen zien. Het Andromedastelsel zelf is het kleine schijfje in het midden van de halo. NASA, ESA, J. DePasquale and E. Wheatley (STScI), and Z. Levay (background image).

Sterrenkundigen hebben met behulp van de Hubble ruimtetelescoop de enorme halo van geïoniseerd gas rondom het Andromedastelsel (M31) verder kunnen bestuderen. Daaruit is naar voren gekomen dat de halo, die in 2015 al eens eerder werd bestudeerd, uit twee afzonderlijke delen bestaat, twee schillen als het ware óm het Andromedastelsel. De binnenste schil reikt tot een half miljoen lichtjaar en het gas is er erg complex en dynamisch, vermoedelijk doordat er een sterke interactie is met gas dat door supernovae vanuit de schijf van het Andromedastelsel in de halo wordt geblazen. Daarbuiten bevindt zich nog een andere schil, die meer homogeen is en die ook veel heter is dan de binnenste schil. Die schil reikt 1,3 miljoen lichtjaar, op sommige plekken zelfs 2 miljoen lichtjaar ver. Bedenk dat het Melkwegstelsel en het Andromedastelsel zo’n 2,5 miljoen lichtjaar van elkaar af staan, dus grote kans dat de halo’s van de twee buurstelsels elkaar al raken.

Impressie van de halo en de 43 quasars achter de halo. Credits: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI).

Het licht van de halo van het Andromedastelsel is zo zwak dat zelfs Hubble het niet kan zien. Wat men deed was middels Project AMIGA (Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda) met Hubble kijken naar 43 quasars, zeer ver verwijderde sterrenstelsels met een actief superzwaar zwart gat. Gezien vanaf de aarde staan de quasars achter het Andromedastelsel en diens halo. Als het licht van de quasars door de halo van het Andromedastelsel gaat wordt een deel ervan geabsorbeerd door het gas daar en dát kan Hubble wel waarnemen. Op die wijze kon men met Hubble’s Cosmic Origins Spectrograph (COS)  de absorptie in het UV-deel van het spectrum meten en meer te weten komen over de halo rondom het Andromedastelsel. In de halo kwam men zware elementen tegen (metalen genoemd), hetgeen wijst op verontreiniging van het gas door de supernovae in de schijf van Andromeda, de producten van zware elementen. De halo blijkt zo groot te zijn dat als je als mens de halo met je blote ogen zou kunnen zien de halo drie keer zo groot zou zijn als het sterrenbeeld Grote Beer in de breedte. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan de halo, verschenen in the Astrophysical Journal. Bron: NASA.

Wederom: wijst het overschot aan gammastraling uit het Andromedastelsel op donkere materie?

De witte blob is het overschot aan gammastraling waargenomen in M31 met FERMI-LAT. Credit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration and Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU program/NOAO/AURA/NSF

Het onderwerp is al diverse keren de Astroblogs gepasseerd, onder andere hier: wijst het overschot aan gammastraling vanuit het naburige Andromedastelsel (M31) soms op annihilerende donkere materie, deeltjes donkere materie die tegen elkaar botsen en dan uiteindelijk transformeren tot hoogenergetische fotonen. Recent is er weer een artikel verschenen van Chris Karwin et al, (Universiteit van Californië), waarin de onderzoekers op basis van waarnemingen gedaan met het LAT-instrument op de Fermi gammasatelliet zeggen dat het waargenomen overschot aan gammastraling (fotonen van 1-100 GeV energie, het overschot is niet groot, zo’n 3 á 5% boven het gemiddelde) uit het Andromedastelsel afkomstig is van annihilerende donkere materie. Het blijkt namelijk dat het overschot niet komt uit de centrale regio van het Andromedastelsel, het meest lichtrijke gebied, dat zo’n 70 kiloparsec (1 Kpc=3261 lichtjaar) in diameter is. Het overschot komt uit een gebied 120-200 Kpc verwijderd van het centrum. Dáár bevindt zich de halo van donkere materie. Alle gangbare modellen van de evolutie van sterrenstelsels zeggen dat alle sterrenstelsels ontstaan in zo’n halo van donkere materie. Het overschot komt dus uit een regio waar veel donkere materie is en weinig gewone materie – ergo: grote kans dus dat het overschot ontstaat door donkere materie, aldus Chris Karwin en z’n kornuiten. Deeltjes donkere materie, zoals de hypothetische WIMP’s (weakly interactive massive particles) kunnen met zichzelf reageren en dan annihileren, precies zoals deeltjes en antideeltjes ook annihileren als ze tegen elkaar botsen.

Credit: Adam Green / ParticleBites.

Die deeltjes donkere materie (X in de afbeelding hierboven) vormen dan zogeheten donkere fotonen (A in de afbeelding) en die vervallen op hun beurt weer in gewone fotonen (y in de afbeelding). Bron: ParticleBites.

Het heftige verleden van het Andromedastelsel is vastgelegd

Credit: Australian National University / NSF’s National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory

Sterrenkundigen zijn erin geslaagd om van het Andromedastelsel (M31), het grote buurstelsel van het Melkwegstelsel, twee heftige gebeurtenissen uit z’n verleden vast te leggen, twee botsingen die het spiraalstelsel moet hebben ondergaan met kleinere dwergstelsels. Als een soort van astronomische archeologen hebben de sterrenkundigen onder leiding van Dougal Mackey (Australian National University) en Geraint Lewis (University of Sydney) 77 bolhopen in de halo van het Andromedastelsel onderzocht met behulp van de 4-meter Mayall telescoop van Kitt Peak National Observatory en de 8-meter Gemini North telescoop op Maunakea, Hawaï, en de uitkomst van dat onderzoek is dat het Andromedastelsel enkele miljarden jaren geleden een botsing onderging met een dwergstelsel, voorafgegaan door een eerdere botsing miljarden jaren eerder. Je ziet die bolhopen (compacte clusters van sterren) in de afbeelding hierboven als de gekleurde bolletjes.

Het Andromedastelsel. Credit: NASA/JPL-Caltech

De sterrenkundigen vonden aan de hand van de 77 onderzochte bolhopen dat er twee stromen van sterren waren in de halo, die verschillende richtingen op bewogen – stromen die de restanten vormen van de twee dwergsterrenstelsels. Die stromen wijzen erop dat de twee dwergstelsels waarmee M31 in botsing kwam van verschillende richtingen kwamen. Men vermoedt dat die richting van waaruit de dwergstelsels kwamen verband houdt met het ‘kosmische web’ – het grote netwerk van filamenten van gewone én donkere materie van waaruit de sterrenstelsels in ons heelal van materiaal zijn voorzien. Maar hoe dat verband er precies uit ziet dat moet nog nader onderzocht worden. In Nature verscheen over het onderzoek aan M31 dit vakartikel. Bron: Gemini.

Andromeda sterrenstelsel M31 gefotografeerd vanuit Dordrecht

Afgelopen maand heb ik (nieuwe) opnames gemaakt van het Andromeda sterrenstelsel M31 vanuit mijn sterrenwacht in Dordrecht.


Dit keer alleen in het Luminance omdat ik vond dat mijn eerdere opnames van Andromeda beter konden. Met mijn Vixen ED114 – 600mm telescoop maak ik nu scherpere plaatjes dan dat ik eerder met mijn Skywatcher ED80 kon maken en dus verdienen mijn oudere opnames een verbetering door opnames gemaakt met mijn Vixen er aan toe te voegen. Het Luminance bepaalt de scherpte en lichtsterkte van de afbeelding dus daarom heb ik alleen Lum gemaakt. Deze daarna gecombineerd met mijn eerdere RGB-kleuren opname van M31 uit 2015.

Ook het bewerken is weer nieuw voor mij omdat ik het vorig jaar uitgekomen Astro Pixel Processor (APP) gebruikt heb en nog onbekend mee ben. Deze is veel beter in het voorbewerken (stacken) van foto’s en kleuren balance is naar mijn mening ook beter. Dus ook de RGB-opname nog eens opnieuw bewerkt met APP.

Kortom; ik ben tevreden met het resultaat.

Technische gegevens foto:

  • Luminance opname november 2018 vanuit Dordrecht
  • Telescoop: Vixen ED114 – 600 mm refractor met 0,75 reducer
  • Camera: Atik383L (gekoeld op – 15 gr)
  • opname: 148 x 10 minuten
  • gestacked (stapelen) in APP,
  • bewerkt in APP, PixInsight en Photoshop

 

  • RGB opname oktober 2015 vanuit Dordrecht
  • Telescoop: Skywatcher ED80 – 600 mm refractor
  • Camera: Canon 5D mark 2
  • opname: 138 x 5 min op ISO1600
  • gestacked in DeepSkyStacker (DSS)
  • bewerkt in APP (2018)

De ‘biljoen planeten speurtocht’ naar leven in het Andromedastelsel is begonnen

Ja dat is nogal een aantal. Een biljoen planeten, duizend miljard planeten, een miljoen keer miljoen planeten, waar ze naar buitenaards leven gaan speuren. Waar vind je zoveel planeten bij elkaar, 10¹² planeten? Nou eenvoudig, door naar het grote buurstelsel van ons Melkwegstelsel te kijken, het Andromeda sterrenstelsel (M31) in het gelijknamige sterrenbeeld Andromeda, 2,5 miljoen lichtjaar van ons vandaan. Dat stelsel bevat pakweg een biljoen sterren en als we er van uit gaan dat iedere ster gemiddeld één planeet telt zijn daar dus één biljoen planeten. De Trillion Planet Survey, zoals de speurtocht in ’t Engels heet (het Engelse woord trillion is bij ons een biljoen), wordt uitgevoerd door studenten van de Universiteit van Santa Barbara in Californië. Initiatiefnemer van de speurtocht is Philip Lubin, kosmoloog en natuurkundige van diezelfde universiteit. De speurtocht is gebaseerd op het artikel dat hij in 2016 schreef, The search for directed intelligence. In dat artikel gaat hij er van uit dat buitaardse beschavingen gezien en gehoord willen worden, dat ze pogingen ondernemen om zich bij andere buitenaardse beschavingen, zoals wij op aarde, bekend te maken. Dat zou kunnen door optische signalen, een vorm van ‘gestuurde energie’ (directed energy) met laserstralen, waar ook op aarde mee geëxperimenteerd wordt.

De hemel ’s nachts bij het UC Santa Barbara. Credit: UCSB

Lubin’s studenten gaan het Andromedastelsel in de gaten houden voor die signalen en daarbij maken ze gebruik van een set robot-telescopen van het Las Cumbres Observatorium. Elk van die telescopen houdt een stukje van 3% van het Andromedastelsel in de gaten. Foto’s die gemaakt worden zullen telkens met elkaar vergeleken worden en geanalyseerd op mogelijke optische signalen van buitenaardse beschavingen in het Andromedastelsel. Bron: UCSB.

Het Andromedastelsel in beweging

Ik weet niet hoe ze ’t voor elkaar hebben gekregen, maar van een foto van het naburige Andromedastelsel (M31) hebben ze een animated gif weten te maken. Ziet er prachtig uit.

Via: Reddit.

De Melkweg en het Andromedastelsel blijken ongeveer even groot te zijn

Fragment uit de simulatie van de Melkweg en het Andromedastelsel in botsing. Credit: ICRAR

Lange tijd dachten de sterrenkundigen dat ons naaste buursterrenstelsel, het Andromedastelsel (M31), twee tot drie keer zo groot was als het Melkwegstelsel. Maar recent onderzoek door Australische sterrenkundigen laat zien dat ze even groot zijn, beiden bevatten pakweg 800 miljard keer de massa van de zon. De groep van het International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) van de Universiteit van West-Australië komt tot die conclusie op basis van waarnemingen aan de snelheden van sterren in beide sterrenstelsels. Net als de aarde een ontsnappingssnelheid heeft, de snelheid om uit de greep van diens zwaartekracht te komen (11 km/s), hebben sterrenstelsels ook een ontsnappingssnelheid, die afhankelijk is van de totale massa, zowel van gewone als donkere materie. Het blijkt dat de hoeveelheid donkere materie van het Andromedastelsel tot nu toe te hoog werd ingeschat. Zowel van het Melkwegstelsel als van het Andromedastelsel blijkt de ontsnappingssnelheid 550 km/s te zijn. Beide stelsels staan nu nog op meer dan twee miljoen lichtjaar afstand, maar over pakweg vier miljard jaar zullen ze botsen met elkaar. In de video hieronder beelden van de simulatie van die botsing.

Andromeda and the Milky Way Collide! from ICRAR on Vimeo.

Meer info over het onderzoek aan de massa van de Melkweg en het Andromedastelsel vind je in dit vakartikel: “The Need for Speed: Escape velocity and dynamical mass measurements of the Andromeda galaxy’ dat vandaag gepubliceerd is in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Bron: ICRAR.

Kijk nou, twee superzware zwarte gaten ‘photobomben’ M31, het Andromedastelsel

In de ‘hoek’ van het Andromedastelsel J0045+41. Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ. of Washington/T.Dorn-Wallenstein et al.; Optical: NASA/ESA/J. Dalcanton, et al. & R. Gendler

Niet alle lezers zijn wellicht bekend met de term ‘photobombing‘ en tot voor kort was ik er eentje van. De term slaat op foto’s, waarop op de achtergrond iemand of iets staat, die iets doet waardoor de foto anders wordt dan eigenlijk de bedoeling was en de draak wordt gestoken met de mensen op de voorgrond. Laatste slachtoffer van deze photobombing (is er al een Nederlandse term voor?): het Andromedastelsel (M31), de galactische buurman van ons eigen Melkwegstelsel, op 2,5 miljoen lichtjaar afstand. Deze week bleek er op foto’s van M31 ook iets te staan, waarvan we eerst dachten dat het deel was van het stelsel, maar waarvan nu blijkt dat het letterlijk op de achtergrond staat. Wat is het geval? In de buitenste delen van M31 staat een object genaamd LGGS J004527.30+413254.3 (kortweg J0045+41). Daarvan dachten de sterrenkundigen in eerste instantie dat het een dubbelster was, zich in één van de buitenwijken van M31 bevindend. Maar onderzoek met onder andere de röntgen-ruimtetelescoop Chandra, de Gemini North telescoop op Hawaï en de Palomar Transient Factory telescopen in Californië, laat zien dat J0045+41 iets geheel anders is, namelijk twee om elkaar heen draaiende superzware zwarte gaten, in een ander sterrenstelsel op maar liefst 2,6 miljard lichtjaar afstand (roodverschuiving z=0.215), meer dan duizend keer verder weg dan het Andromedastelsel! De twee zwarte gaten staan dicht bij elkaar – slechts een paar honderd keer de afstand aard-zon scheidt hun, minder dan één honderdste van een lichtjaar – en ze zijn bij elkaar ongeveer 200 miljoen keer zo zwaar als de zon. Lang geleden moeten de twee sterrenstelsels, waar de zwarte gaten toe behoorden, gebotst zijn en samengekomen tot één sterrenstelsel. De twee zwarte gaten draaien om elkaar heen en stralen daarbij zwaartekrachtgolven uit. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan J0045+41, welke gepubliceerd gaat worden in The Astrophysical Journal.

https://youtu.be/L640y7kYP9g

Bron: Chandra.

NASA’s Fermi satelliet vindt aanwijzing voor donkere materie in kern M31, het Andromedastelsel

Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger, producer

Met behulp van de Fermi satelliet van de NASA heeft men een signaal ontdekt van gammastraling vanuit de kern van het welbekende Andromedastelsel (M31), het sterrenstelsels dat de naaste buur van het Melkwegstelsel is. De gammastraling zou wellicht afkomstig kunnen zijn van donkere materie, die in de kern van M31 annihileert, elkaar in paren van deeltje en antideeltje vernietigend. Hierboven zie je een afbeelding van de gammastraling, bovenop een gewone, optische foto van M31. Eerder werd zo’n vergelijkbare soort straling ook al door Fermi gedetecteerd in de kern van ons Melkwegstelsel. Er is echter nog wel een andere mogelijkheid voor de bron van de straling. Het zou ook kunnen dat er een enorme concentratie van pulsars in de kern van M31 zit, snel roterende neutronensterren, die dergelijke energierijke straling ook unnen produceren. Met vervolgwaarnemingen hoopt men duidelijk te kunnen maken wat de ware aard van de bron van de gammastraling is, donkere materie of pulsars. Hieronder tenslotte een video over de waarnemingen met Fermi aan de gammastraling vanuit M31.

Bron: NASA.

Zomergalerij: Andromeda Komt Op boven Colombia

Andromeda Komt Op boven Colombia
Credit & Copyright: Hugo Armando Rua Gutierrez [/caption

Wat komt daar boven die heuvel op? Een melkwegstelsel. Omdat ze nooit zelf een melkwegstelsel hadden gezien, maakten drie vrienden van een ijverige astrofotograaf voor het eerst kennis met een boeiende nachthemel, waarin niet alleen de band van ons Melkwegstelsel zichtbaar was, maar ook de naaste buur van De Melkweg