De aarde staat 2000 lichtjaar dichter bij het superzware zwarte gat Sagittarius A* dan we dachten

Credit: NAOJ

Sterrenkundigen hebben ontdekt dat de aarde 7 km/s sneller dan ze eerst dachten om de kern van het Melkwegstelsel draait én dat de aarde 2000 lichtjaar dichterbij Sagittarius A* staat dan ze eerst dachten, da’s het superzware zwarte gat in het centrum van het Melkwegstelsel. Om tot die nieuwe waarden te komen hebben ze meer dan 15 jaar waarnemingen gedaan, o.a. in het kader van het Japanse radiosterrenkunde-project VERA. Bij dat project, waarvan de naam staat voor VLBI Exploration of Radio Astrometry (en VLBI op haar beurt betekent weer Very Long Baseline Interferometry) hebben ze vanaf het jaar 2000 snelheden en ruimtelijke structuren in de Melkweg driedimensionaal gemeten. Door met de techniek der interferometrie 224 objecten in de verschillende spiraalarmen van de Melkweg te bestuderen (welke te zien zijn in de afbeelding hierboven, GC daarin is ‘galactic center’) kon men meer te weten komen over de ruimtelijke opbouw van de Melkweg. En daaruit blijkt dat de afstand van het zonnestelsel tot het centrum van de Melkweg (waar Sgr A* zich bevindt) 25.800 lichtjaar is en niet 27.700 lichtjaar, zoals tot nu toe werd aangenomen en officieel werd aanvaard door de International Astronomical Union (IAU) in 1985. En zoals gezegd draaien we ook sneller om het centrum van de Melkweg dan eerst gedacht: onze snelheid is 227 km/s in plaats van 220 km/s. Mmmm… 2000 lichtjaar dichterbij een zwart gat dat 4,3 miljoen keer zo zwaar als de zon is, moeten we ons daar zorgen over maken? Nee allerminst, die afstand is veilig genoeg voor de aarde! Hier (zit achter een paywall, snif snif. Hier is ‘ie gratis) het vakartikel over de ‘The First VERA Astrometry Catalog’, verschenen in Publications of the Astronomical Society of Japan (2020). Bron: Phys.org.

De schaduw van het zwarte gat M87* wiebelt

Snapshots van de verschijningsvorm van M87*, verkregen met opnamen en modellen en de EHT-array tussen 2009 en 2017. De diameter van de ringen is hetzelfde, maar de locatie van de heldere zijde varieert. Credit: M. Wielgus, D. Pesce & the EHT Collaboration

Het EHT-team dat vorig jaar de eerste foto van de schaduw van een zwart gat publiceerde, heeft met de daarmee opgedane kennis archiefdata uit de periode 2009-2013 geanalyseerd en concludeert dat de schaduw over de jaren heen wiebelt. De resultaten van het team, met daarin onder anderen de promovendi Sara Issaoun en Christiaan Brinkerink van de Radboud Universiteit, en Sera Markoff en haar promovendus Koushik Chatterjee van de Universiteit van Amsterdam, worden vandaag gepubliceerd in The Astrophysical Journal.

De EHT (Event Horizon Telescope) is een array van telescopen, die met behulp van de techniek die Very Long Baseline Interferometry (VLBI) heet, een virtuele radiotelescoop vormt met een schoteldiameter ter grootte van de aarde. In de periode 2009-2013 werd M87* (het superzware zwarte gat in het sterrenstelsel M87) waargenomen met prototype EHT-telescopen, op drie plekken in de periode 2009-2012 en op vier in 2013. De volledige EHT-array kwam in bedrijf in 2017, met zeven telescopen gelokaliseerd op vijf locaties rond de aarde.

Hoewel de waarnemingen van 2009-2013 veel minder data bevatten dan die van 2017, waardoor toen geen plaatje gemaakt kon worden, heeft het EHT-team met behulp van statistische modellen veranderingen in de verschijning van M87* tussen 2009 en 2017 kunnen vaststellen.

Ze concluderen dat de diameter van de schaduw van het zwarte gat consistent blijft met de voorspellingen van Einsteins algemene relativiteitstheorie voor zwarte gaten van 6,5 miljard zonsmassa’s. Maar ze vonden ook iets onverwacht: de halvemaanvormige ring van heet plasma rond M87* wiebelt. Daarmee hebben de astronomen voor het eerst zo dicht bij de waarnemingshorizon van een zwart gat, waar de zwaartekracht extreem is, een glimp opgevangen van de dynamische accretiestructuur.

Sara Issaoun (RU): “De kennis die we hebben opgedaan tijdens de laatste waarnemingen van M87* in 2017 hebben we dus toegepast op oudere data. We ontdekten dat de grootte van de ring hetzelfde bleef, maar dat de straling van het gas rondom over de jaren heen verandert.”

Sera Markoff (UvA) voegt daaraan toe: “Hoe helder de plek in de ring is hangt af van de eigenschappen van het gas rond het zwarte gat maar ook van zijn ‘spin’ en hun relatieve oriëntaties. We hebben nu al meerdere theoretische modellen voor accretie overboord kunnen zetten, waardoor we de zwaartekrachtswetten rond zwarte gaten beter kunnen testen.”

De EHT-astronomen beschikken nu over een schat aan gegevens over de dynamica van zwarte gaten. Het team werkt momenteel aan de analyse van de data van 2018, waarbij nog een extra telescoop (in Groenland) was betrokken. In 2021 wordt de array met nog twee telescopen uitgebreid. Bron: Astronomie.nl.

De basis voor de foto van het superzware zwarte gat M87* werd al in 1958 gelegd

Deze figuur toont de locaties van de telescopen die gebruikt zijn in de EHT-waarnemingen van M87 in april 2017. (c) NRAO.

Achter de deze week gepubliceerde foto van het superzware zwarte gat M87* (a.k.a. Powehi) zitten feitelijk drie verhalen vast: het verhaal van het zwarte gat zelf en van de theorie die verklaart wat we daarop zien, Einstein’s Relativiteitstheorie, het verhaal van de mensen achter de foto, degenen die het initiatief genomen hebben en de Event Horizon Telescope (EHT) gebouwd en gebruikt hebben, én tenslotte het verhaal van het instrument zelf, de EHT zelf en de techniek daarachter. Over dat laatste wil ik het nu even hebben. Zoals de figuur hierboven laat zien bestaat die EHT uit maar liefst acht telescopen, die verspreid over de hele aarde staan. Al die telescopen kunnen op één en hetzelfde moment kijken naar één object aan de hemel en om die acht verschillende waarnemingen te combineren hanteren de sterrenkundigen de techniek van de Very-long-baseline interferometry (VLBI). Hiermee wordt één telescoop gesimuleerd met een diameter gelijk aan de afstand van de twee uiterste telescopen: de zogenaamde basislijn. In het geval van de EHT was die basislijn meer dan 10.000 km en dat heeft het mogelijk gemaakt dat er een scheidend vermogen van 15 microboogseconde kon worden bereikt, da’s een pingpongbal op de maan gezien vanaf de aarde. De schaduw van M87* is 42 microboogseconde groot, dus EHT kon die ‘gemakkelijk’ zien.

De VLBI techniek met drie radiotelescopen. Credit: PUBLIC DOMAIN / WIKIPEDIA USER RNT20

De basis voor die techniek werd al in 1958 gelegd en wel door de Britse radioastronoom Roger Jennison, die toen dit artikel publiceerde in the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society:

A phase sensitive interferometer technique for the measurement of the Fourier transforms of spatial brightness distributions of small angular extent

Daarin beschrijft hij hoe verschillende radiotelescopen op een bepaalde afstand van elkaar naar hetzelfde object kunnen kijken en dat daarbij interferentie van het gemeten signaal zal ontstaan. Die interferentie zal een mix bevatten van echt signaal en ruisfouten. Jennison wist in 1958 te beschrijven hoe door middel van zelf-calibratie die fouten eruit kunnen worden gehaald en het echte signaal overblijft. Dat wordt apertuur synthese genoemd, de techniek die in april 2017 door de EHT gebruikt is om de foto van M87* te maken. Voor de EHT zorgde men er met behulp van atoomklokken voor dat de acht telescopen met een nauwkeurigheid van enkele attoseconden (10^-18 s) werden gesynchroniseerd. De vijf petabyte aan data werd vervolgens in een grote supercomputer – de zogeheten correlator – samengevoegd.

(c) EHT Collaboration.

En dat leverde dan na bijna twee jaar (!) rekenen de volgende foto op:

Eerste foto van zwart gat M87*. (c) EHT Collaboration.

Als de basislijn groter wordt dan stijgt het scheidend vermogen. Maar ja, wat doe is als je al een interferometer zo groot als de aarde hebt? Yep, dan zoek je het nog verder weg… in de ruimte! En wat dat betreft hoef je niet ver te zoeken, want er is al een satelliet in de ruimte die daarvoor bruikbaar is, de in 2011 gelanceerde Russische Spektr-R, die beschikt over een tien meter grote radioschotel. Ik ben benieuwd of ze die kunnen inschakelen.

Eh… nog even over dat scheidend vermogen van de EHT. Ik heb op Internet mensen zien klagen dat ze vonden dat die foto van M87* wazig was en of ze nou niet even een scherpere foto hadden kunnen maken. Wazig, niet scherp genoeg, pardon? De vijf petabyte aan data die op die vier dagen in april 2017 werd vergaard van M87* leverde een foto op, die gemakkelijk zou passen in één pixel die de Wide Field Camera 3 van Hubble maakt, de telescoop waarmee vlijmscherpe foto’s van bekende hemelobjecten zijn gemaakt. Kijk maar eens naar de animatie in de tweet hieronder.

Ding dong, niet meer zeuren over wazige foto hè! Bron: Start’s with a Bang.

Mondiaal netwerk van radiotelescopen ziet nasleep neutronensterbotsing

Jet GW170817: Artistieke impressie van de versmelting van twee neutronensterren met het uitgestoten materiaal en de jet die door de schil is heen gebroken. Credit: Beabudai Design.

Astronomen hebben met radiotelescopen op vijf continenten de aanwezigheid van een smalle straalstroom waargenomen die afkomstig is van de enige bekende bron van twee samensmeltende neutronensterren, ontdekt via zwaartekrachtgolven. Het resultaat wordt deze week gepubliceerd in Science. Vanuit Nederland nam zowel de Westerbork Radiotelescoop als de dataprocessor van JIVE deel aan de waarneemcampagne. Bij dit resultaat zijn bovendien astronomen betrokken van diverse instituten in Nederland (JIVE, Radboud Universiteit, TU Delft, Universiteit Leiden, SRON).

De twee Amerikaanse LIGO-detectoren en de Europese Virgo-detector namen in augustus 2017 zwaartekrachtgolven waar van de botsing van twee neutronensterren. Neutronensterren zijn zeer compacte sterren met ruwweg de massa van de zon, maar de grootte van een stad als Amsterdam. GW170817 vond plaats in een sterrenstelsel op een afstand van 130 miljoen lichtjaar van de aarde, en is de enige versmelting van dit type die tot nu is waargenomen.

Na de LIGO/Virgo-detectie richtten astronomen een scala aan telescopen op deze bron, over het hele elektromagnetisch spectrum (van gamma- en röntgen- tot optische en radiotelescopen). 200 dagen na de detectie ving een netwerk van telescopen in Europa, Afrika, Azië, Oceanië en Noord-Amerika radiostraling op van de straalstroom (jet) die afkomstig is van de gewelddadige botsing. Het internationale waarneemteam stond onder leiding van Giancarlo Ghirlanda van het National Institute for Astrophysics (INAF) in Italië.

Radiotelescopen: De radiotelescopen die aan de waarneemcampagne hebben deelgenomen. Credit: Paul Boven (JIVE).

De neutronensterversmelting was de eerste gebeurtenis waarbij het mogelijk was om de detectie van zwaartekrachtgolven te koppelen aan een object dat licht uitzendt. Na de versmelting werd een grote hoeveelheid materiaal de ruimte in geslingerd, wat een schil rond het object vormde. De evolutie daarvan is door astronomen op diverse golflengten gevolgd. Een aantal vragen werd daarmee echter niet beantwoord. Teamleider Ghirlanda: “We verwachtten dat het materiaal deels via een jet zou worden uitgestoten maar het was onduidelijk of het door de omringende schil heen zou kunnen breken.”

Om die vraag te kunnen beantwoorden hadden de astronomen zeer gevoelige radio-opnamen met een heel hoge resolutie nodig. Daarbij gebruikten ze de techniek van de Very Long Baseline Interferometry (VLBI), die radiotelescopen over de hele wereld combineert. De astronomen keken op 12 maart 2018 in de richting van de bron met 33 radiotelescopen uit het Europese VLBI-netwerk, e-MERLIN in het VK, de Australian Long Baseline Array in Australië en Nieuw-Zeeland, en de Very Long Baseline Array in de VS.

De data van deze waarneemcampagne werden met geavanceerde technieken verwerkt bij JIVE in Dwingeloo, Nederland, wat een beeld opleverde met een resolutie die is te vergelijken met het zien van een man op de maan vanaf de aarde. De expanderende schil of bel rond de bron heeft in deze vergelijking de afmeting van een vrachtwagen. Maar de VLBI-waarnemingen lieten een compacter beeld zien. “Dit komt overeen met de verwachting. We hebben de waarnemingen vergeleken met de modellen en alleen een straalstroom is compact genoeg om de waarnemingen te verklaren,” zegt coauteur Om Sharan Salafia (INAF).

Het team stelde vast dat de jet evenveel energie bevat als alle sterren in onze Melkweg samen gedurende een jaar produceren. “En al die energie zat opgesloten in een straalstroom die maar 1 lichtjaar groot is,” merkt coauteur Zsolt Paragi (JIVE) op. Naar verwachting worden in de komende jaren meer neutronensterversmeltingen gedetecteerd. “Op basis van onze resultaten verwachten we dat minstens 10% van alle gebeurtenissen een jet zal produceren,” voegt coauteur Benito Marcote (JIVE) toe. Bron: Astronomie.nl.

Nieuw onderzoek aan zwart gat in centrum Melkweg onthult onverwachte details

Linksboven: simulatie van Sgr A* met 86 GHz. Rechtsboven: simulatie met toegevoegde effecten van verstrooiing. Rechtsonder: gecorreleerd beeld van onze waarnemingen; zo zien wij Sgr A* in het heelal. Linksonder: een niet gecorreleerd beeld, nadat de effecten van verstrooiing verwijderd zijn; zo ziet Sgr A* er werkelijk uit. Credit: S. Issaoun, M. Mo?cibrodzka, Radboud University/ M. D. Johnson, CfA.

Astronomen hebben met een netwerk van gekoppelde telescopen, waaraan voor het eerst ook ALMA meedeed, ontdekt dat de radiostraling uit het zwarte gat in het centrum van de Melkweg (Sagittarius A) uit een kleiner gebied komt dan eerder werd gedacht. Mogelijk wijst een jet van Sgr A in onze richting. De paper, onder leiding van de Nijmeegse promovenda Sara Issaoun, wordt vandaag gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters.

Een wolk van heet gas onttrok het superzware zwarte gat tot nu toe aan het zicht waardoor weinig details bekend waren over Sgr A*. Astronomen zijn er nu in geslaagd door de ‘mist’ heen te kijken met een netwerk van radiotelescopen. Met deze techniek, die Very Long Baseline Interferometry (VLBI) heet en een virtuele telescoop ter grootte van de aarde oplevert, is het gelukt de exacte eigenschappen van de lichtverstrooiing in kaart te brengen. Het weghalen van de meeste verstrooiingseffecten heeft een beeld opgeleverd van de omgeving van het zwarte gat.

Door de hoge kwaliteit van het niet-verstrooide beeld kon het team de theoretische modellen voor het gas rond Sgr A * aanscherpen. Het grootste deel van de radio-emissie blijkt uit slechts een 300 miljoenste van een graad te komen, en de bron heeft een symmetrische morfologie. “Dit zou erop kunnen wijzen dat de radiostraling is geproduceerd in een schijf met invallend gas in plaats van door een radio-jet,” verklaart Issaoun, die de waarnemingen heeft vergeleken met computermodellen, “Maar als dit echt het geval is, is Sgr A* een buitenbeetje vergeleken met andere zwarte gaten die radiostraling uitzenden. Daarom houden we ook rekening met de alternatieve verklaring dat de radio-jet vrijwel recht op ons is gericht.”

Issaoun’s promotor Heino Falcke (Radboud Universiteit) noemt deze verklaring zeer ongebruikelijk, maar ook hij sluit die niet langer uit. “Het GRAVITY-instrument-team kwam onlangs tot een vergelijkbare conclusie via een onafhankelijke techniek en waarnemingen met ESO’s Very Large Telescope Interferometer van optische telescopen in Chili.” “Dus mogelijk kijken we inderdaad vanuit een zeer speciale positie naar het monster in het centrum van de Melkweg,” aldus Falcke.

The Global Millimeter VLBI Array, samen met ALMA Credit: S. Issaoun, Radboud University/ D. Pesce, CfA.

Superzware zwarte gaten bevinden zich in centra van sterrenstelsels en genereren de meest energetische verschijnselen in het heelal. Rond een zwart gat valt materiaal op een ronddraaiende accretieschijf. Een deel daarvan wordt met bijna de lichtsnelheid weer het heelal ingeblazen via twee smalle straalstromen (of jets) die helder oplichten in radio-emissie. Het is onduidelijk of de radio-emissie in Sgr A* van het invallende gas afkomstig is of van jets.

Sgr A* is het dichtstbijzijnde superzware zwarte gat en ‘weegt’ ongeveer 4 miljoen zonsmassa’s. Zijn zichtbare grootte aan de hemel is minder dan een 100 miljoenste graad, wat overeenkomt met de grootte van een tennisbal op de maan, gezien vanaf de aarde. Om dat te waar te kunnen nemen, is de VLBI-techniek nodig. De resolutie die met VLBI kan worden bereikt wordt ook verhoogd door de waarneemfrequentie. De hoogste frequentie met VLBI is tot nu toe 230 GHz. De eerste waarnemingen van Sgr A* op 86 GHz dateren van 26 jaar geleden, met slechts een handjevol telescopen. “In de loop der jaren werd de kwaliteit van de data gestaag beter naarmate meer telescopen meededen,” zegt J. Anton Zensus, directeur van het Max Planck Institute for Radio Astronomy.

Het onderzoek van Issaoun en collega’s uit Nijmegen en van andere instituten beschrijft de eerste waarnemingen op 86 GHz waaraan ook ALMA meedeed, verreweg de gevoeligste telescoop in dit frequentiegebied. ALMA is onderdeel geworden van de Global Millimeter VLBI Array (GMVA) in april 2017.

ALMA in Chili. Credit: ESO.

“Sgr A* bevindt zich aan de zuidelijke hemel en de deelname van ALMA is niet alleen belangrijk vanwege zijn gevoeligheid maar ook vanwege de ligging op het zuidelijk halfrond,” zegt coauteur Ciriaco Goddi van van het Europese ALMA Regional Center (Allegro) aan de Sterrewacht Leiden. Naast ALMA deden twaalf telescopen in Noord-Amerika en Europa mee in het netwerk. “De bereikte resolutie is twee keer zo hoog als in eerdere waarnemingen op deze frequentie en heeft een eerste foto van het gebied direct rond Sgr A* opgeleverd die volledig vrij is van interstellaire verstrooiing, een effect dat wordt veroorzaakt door onregelmatigheid in de dichtheid van geïoniseerd materiaal langs de zichtlijn van de aarde naar Sgr A*.”

De gebruikte techniek is ontwikkeld door Michael Johnson van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in de VS. “Hoewel verstrooiing de afbeelding van Sgr A* vervormt en vervaagt, hebben we door de geweldig resolutie van deze waarnemingen de exacte eigenschappen van de verstrooiing kunnen bepalen,” zegt Johnson. “De meeste effecten konden we verwijderen, wat een beeld opleverde van de omgeving van het zwarte gat. Het goede nieuws is ook dat deze waarnemingen aantonen dat verstrooiing geen beperking zal vormen voor de Event Horizon Telescope, die op 230 GHz en met nog betere resolutie de schaduw van een zwart gat zelf probeert te zien.”

Toekomstige waarnemingen op verschillende golflengten zullen meer informatie opleveren over zwarte gaten, de meest exotische objecten in het heelal. Bron: Astronomie.nl.

Het opwarmertje van dé foto van zwart gat Sagittarius A* is verschenen

Credit: Eduardo Ros/Thomas Krichbaum (MPIfR)

Vol verwachting klopt ons hart. Ergens komende maanden wordt dé foto gepubliceerd van Sagittarius A* (kortweg Sgr A), het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel, de foto waar pakweg tien telescopen over de gehele wereld, samen de Event Horizon Telescope (EHT) geheten, in 2017 én 2018 mee bezig zijn geweest. De gegevens van die telescopen worden nu geanalyseerd en via de techniek der Very Long Baseline Interferometry (VLBI) geïntegreerd tot één superfoto. Als opwarmertje kwam vorige week dit artikel tot ons, waarin de waarnemingen worden gepresenteerd die al in 2013 waren gedaan door een mini-EHT versie, een viertal radiotelescopen op Hawaï, in Arizona, in Californië en de 12 m grote APEX radiotelescoop in Chili. De vijf jaar oude gegevens zijn door het EHT-team geanalyseerd en daaruit kwamen verrassend scherpe structuren van Sgr A naar voren, structuren die slechts drie keer groter waren dan de waarneemhorizon van het ruim vier miljoen zonsmassa zware zwart gat, da’s ongeveer 36 miljoen km – dichterbij dan de afstand zon-Mercurius. Da’s een formidabele resolutie, zeker als je de afstand tot Sgr A* beschouwt, 27.000 lichtjaren van de aarde. De waarnemingen werden gedaan bij een golflengte van 1,3mm (frekwentie 230 GHz). Het was met name door de toevoeging van de APEX telescoop in Chili, waardoor de zogeheten interferometrische basislijn tot 10.000 km kon worden verlengd, dat deze resolutie kon worden gehaald.

April 2017 werd door de EHT naar Sgr A* gekeken, aangevuld in december met waarnemingen door de South Pole Telescope (SHT) op de Zuidpool en dit jaar nog door een telescoop op Groenland. Al die waarnemingen zijn zoals gezegd in bewerking en het grote wachten is op het resultaat daarvan. Bron: Max Planck Instituut.

Astronomen vinden extragalactische bron van mysterieuze snelle radioflits

De radioschotels van het Europese VLBI Network zijn aan elkaar verbonden en aan de 305-m William E. Gordon Telescope van het Arecibo Observatory in Puerto Rico. Samen hebben ze de exacte positie bepaald van FRB121102 in zijn sterrenstelsel. Credit: Danielle Futselaar (www.artsource.nl)

Astronomen hebben de exacte locatie vastgesteld van een zogeheten fast radio burst (FRB). Deze FRB’s zijn snelle radioflitsen met een raadselachtige oorsprong, waarvan nu voor het eerst het gast-sterrenstelsel is geïdentificeerd. Het onderzoeksteam (met astronomen van ASTRON, JIVE, Universiteit van Amsterdam en Universiteit Leiden) heeft het resultaat vandaag gepresenteerd op de winterbijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS) in Grapevine, Texas, VS. Het onderzoek is gepubliceerd in drie artikelen in Nature en Astrophysical Journal Letters.

Met hun bevindingen hebben de astronomen bewezen dat de repeterende FRB 121102 een extragalactische oorsprong heeft. Zowel de exacte afstand van het gast-sterrenstelsel waar FRB 121102 vandaan komt als de totale energie die de flits produceert is nauwkeurig vastgesteld.

Met de 8-m Gemini telescoop op Mauna Kea is de roodverschuiving gemeten van het sterrenstelsel, waarin FRB121102 plaatsvond. Dat stelsel blijkt 3 miljard lichtjaar ver weg te liggen. Credit: Danielle Futselaar (www.artsource.nl)

FRB’s zijn slechts een fractie van een seconde zichtbaar en waren sinds ze een decennium geleden voor het eerst opdoken een raadsel. De precieze lokalisatie vergde de inzet van de Arecibo-telescoop en een groep samenwerkende radiotelescopen, op grote afstand van elkaar. Met dit zogeheten European VLBI Network (EVN) konden na de aanvankelijke waarneming van de FRB met de Amerikaanse VLA-radiotelescoop, beelden worden gemaakt met een factor tien grotere nauwkeurigheid. Zsolt Paragi van JIVE, waar de EVN-dataprocessor staat, licht toe: “We kunnen met EVN gebeurtenissen aan de hemel zien die een duizendste van een seconde duren met een nauwkeurigheid van ongeveer tien milliboogseconden, wat is te vergelijken met de schijnbare grootte van een tennisbal in New York, gezien vanuit Dwingeloo.”

De schotels van de Karl G. Jansky Very Large Array hebben de positie kunnen vaststellen van FRB 121102 in diens ‘moeder-stelsel’.  Credit: Danielle Futselaar (www.artsource.nl)

Met de Gemini North-telescoop op Hawaï is het spectrum van het gaststerrenstelsel bepaald en daarmee de roodverschuiving van het licht. De bron blijkt op een afstand van drie miljard lichtjaar te staan. “Daarmee hebben we het bewijs geleverd dat de bron zich diep in de extragalactische ruimte bevindt,” zegt Cees Bassa van ASTRON. Maar een nieuw raadsel heeft zich alweer aangediend. Het sterrenstelsel waar de snelle radioflits vandaan komt is een klein en zwak dwergsterrenstelseltje.

Het dwergstelsel bevat relatief weinig verrijkt gas, waardoor er veel zwaardere sterren kunnen gevormd dan in onze Melkweg. “Mogelijk is de snelle radioflits afkomstig van het ineengestorte overblijfsel van zo’n zware ster,” zegt coauteur Jason Hessels (ASTRON, Universiteit van Amsterdam). Maar een alternatieve hypothese is dat de FRB’s worden gegenereerd in de nabijheid van een zwart gat dat gas uit zijn omgeving opslokt. Om hier uitsluitsel over te krijgen is meer onderzoek nodig met de beste radio-, optische, röntgen- en gammatelescopen die voorhanden zijn. Hessels wil de regelmatigheid in het signaal gaan onderzoeken met de Arecibo-radiotelescoop. Daarmee zou hij kunnen vaststellen dat de flits afkomstig is van een roterende neutronenster. Bron: Astronomie.nl.

Waarom krijgt juni 2015 een extra seconde?

Dinsdag 30 juni 2015 zal geen 86.400 seconden duren, maar 86.401 seconden. Die extra seconde is een schrikkelseconde, ingevoerd om het verschil te compenseren tussen de wereldtijd en de atoomtijd. In de volgende video wordt uitgelegd waarom die extra seconde er is en hoe men dit allemaal met behulp van Very Long Baseline Interferometry (VLBI)

VLBI-waarnemingen aan radiobronnen bevestigen Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie

De VLBI techniek met drie radiotelescopen

De Algemene Relativiteitstheorie (ART) van Albert Einstein is dit jaar honderd jaar oud. Hij is al door vele testen bevestigd – de eerste was Eddington’s waarneming aan de zonsverduistering van 1919 – en het mooiste is natuurlijk als ‘ie ook nog eens in het jubileumjaar wordt bevestigd. Dat doen de onderzoekers O.A.Titov en A.A.Girdiuk, die aan de hand van VLBI-waarnemingen gedurende tien jaar aan diverse radiobronnen de voorspelling bevestigen van de ART dat de zon licht van die bronnen afbuigt. Eddington keek in 1919 naar sterren die tijdens het maximum van de eclips vlakbij de zon te zien waren en wiens positie door de kromming van de zon van de haar omringende ruimte iets waren verschoven – zie de afbeelding hieronder.

Met de Very Long Baseline Interferometry (VLBI) wordt door talloze radiotelescopen verspreid over de wereld samengewerkt om gelijktijdig naar radiobronnen aan de hemel te kijken. Titov en Girdiuk konden in de gegevens van radiobronnen op een afstand tussen 1,5 en 3° van de zonsrand zien dat de schijnbare positie van de radiobronnen iets was verschoven ten opzichte van de positie waar ‘ie zou staan zonder de gravitationele invloed van de zon.

Credit: Figure 2 from arXiv:1502.07395

Hierboven zie je de gegevens aan de radiopulsar 1606+106, gedurende één jaar verzameld. De echte positie van de pulsar is in het midden van de cirkel, maar de VLBI ziet ‘m telkens ergens op de cirkel gedurende het jaar. Bron: Backreaction.

Opgelet, we duiken even een zwart gat in

Credit: NASA

Gisteren had ik die ‘foto’ van het kolossale zwarte gat Sgr A* in het centrum van de Melkweg, zoals dat er volgens sterrenkundigen op basis van berekeningen en waarnemingen van nabij uit zou zien. Met de in wording zijnde Event Horizon Telescope – een samenwerkingsverband van allerlei grote radiotelescopen verspreid over de hele aarde en gebruikmakend van de VLBI-techniek – zijn die waarnemingen gedaan, maar een echte foto van een zwart gat is tot nu toe nooit gemaakt. Als de Event Horizon Telescope gereed is hoopt men daartoe in staat te zijn. Tot die tijd moeten we het met simulaties doen. Interessant in dat verband is wat er gebeurt als je – onverhoopt – in een zwart gat zou vallen, als je bá¬nnen de ‘waarnemingshorizon’ [1]Dat is de grens van het zwarte gat, ’the point of no return’, waarbinnen de ontsnappingssnelheid groter is dan de lichtsnelheid en ontsnappen niet meer mogelijk is. De straal van de … Continue reading van het zwarte gat zou terechtkomen. Ik heb ooit al eens tips gegeven voor het geval je zoiets zou overkomen en je het daarbinnen zo lang mogelijk wil uithouden. Denk vooral niet dat het binnen de waarnemingshorizon compleet donker is, want je schijnt er nog wel ‘naar buiten te kunnen kijken’. Afijn, vroeg of laat in het zwarte gat gaan de getijden z’n werking doen en vindt het onvermijdelijke plaats, de zogenaamde ‘spaghettificatie’ van je lichaam, zoals Neil deGrasse Tyson het zo mooi in deze video verwoordde. Afijn, kijk vooral naar onderstaande infografiek, waarin men ook een duikje in een zwart gat neemt.

Credit: Karl Tate/Space.com

Bron: Space.com.

References[+]

References
1 Dat is de grens van het zwarte gat, ’the point of no return’, waarbinnen de ontsnappingssnelheid groter is dan de lichtsnelheid en ontsnappen niet meer mogelijk is. De straal van de waarnemingshorizon wordt de Schwarzschildstraal genoemd.