Het Astronomie Topic #6

quote:

Op donderdag 6 oktober 2011 23:28 schreef eight het volgende:

[..]

[ afbeelding ]

Leuk plaatje

06-10-2011

Venus heeft ozonlaag


Belgische bijdrage belangrijk voor dieper inzicht in atmosfeer van Venus

De Europese sonde Venus Express heeft ontdekt dat ook de planeet Venus een ozonlaag heeft, meldt het Europese Ruimtevaartbureau ESA. De vondst is co-Belgisch.

Het Spicav-instrument, een afgeleide van de spectrometer van het Belgisch Instituut voor Ruimte-Aëronomie waarmee Dirk Frimout in 1992 heeft gevlogen, loerde naar het licht van sterren aan de rand van de hete planeet, en analyseerde daarbij de karakteristieke vingerafdrukken van gassen in de atmosfeer van Venus bij de absorptie van licht in meerdere golflengtes.

Er werd ozon (bestaande uit drie moleculen zuurstof) gevonden omdat dit wat ultraviolet licht van de sterren absorbeerde, zegt ESA.

De vondst is belangrijk voor een dieper inzicht in de atmosfeer van Venus. Vergelijking met de ozonlaag boven onze planeet, boven Mars en Venus kan ook astronomen helpen hun zoektocht naar leven op andere planeten te verfijnen, zegt ESA. (belga/sam)

(HLN)

12-10-2011

Optrekken kosmische 'mist' waargenomen



Astronomen hebben met de Europese Very Large Telescope voor verschillende tijdstippen het vroege heelal gepeild, terwijl dit doorzichtig werd voor ultraviolette straling. Die korte fase in de geschiedenis van het heelal - die het reïonisatietijdperk wordt genoemd - voltrok zich ongeveer dertien miljard jaar geleden. Nauwkeurig onderzoek van enkele van de verste sterrenstelsels die we kennen, heeft het team in staat gesteld om het chronologische verloop van de reïonisatie in kaart te brengen. Daaruit blijkt dat het reïonisatietijdperk korter heeft geduurd dan tot nu toe werd gedacht.

Ongeveer 400 duizend jaar na de oerknal was de ruimte gevuld met neutraal waterstofgas dat geleidelijk werd geïoniseerd, dat wil zeggen: gescheiden in protonen en elektronen. Dat gebeurde onder invloed van de energierijke straling van de eerste sterren en sterrenstelsels. Omdat de materie in het heelal ook kort na de oerknal al eens geïoniseerd was, spreken astronomen in dit geval van reionisatie.

Een internationaal team van astronomen heeft nu gekeken of aan het licht van een vijftal verre sterrenstelsels op uiteenlopende afstanden de voortgang van het ionisatieproces kan worden afgelezen. Dat blijkt inderdaad te kunnen: bij de twee verste stelsels, die zich op een afstand van ongeveer 12,9 miljard bevinden, is duidelijk meer ultraviolette straling door neutraal waterstofgas geabsorbeerd dan bij de minder verre stelsels die 200 miljoen lichtjaar 'dichterbij' staan.

Hieruit kan worden afgeleid dat de reïonisatie van het kosmische waterstof binnen enkele honderden miljoenen jaren was voltooid - sneller dan tot nu toe werd gedacht.

Toegevoegd door Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

(allesoversterrenkunde)

19-10-2011

Waterdamp verraadt hoe sterren ontstaan rond zwart gat in vroege heelal



Een internationaal team onder leiding van de Leidse sterrenkundige Paul van der Werf heeft ontdekt dat zich rond een zwart gat in het jonge heelal een ondoorzichtige schijf van gas en stof bevindt waarin in hoog tempo jonge sterren ontstaan. Het team deed de onverwachte ontdekking bij een succesvolle zoektocht naar water in het vroege heelal. Tot verbazing van de onderzoekers blijkt de waargenomen waterdamp rond het zwarte gat zich te bevinden in een schijf met een dichtheid die zo hoog is dat straling er nauwelijks uit kan ontsnappen.

Het team deed de ontdekking met de gevoelige radiotelescopen van IRAM (Institut de Radioastronomie Millimétrique) op het Plateau de Bure in de Franse Alpen. Deze telescopen werden gebruikt om waterdamp te zoeken in een quasar, een sterrenstelsel in het vroege heelal dat zijn helderheid ontleent aan de groei van een zwart gat dat honderden miljoenen malen zwaarder is dan de zon. Teamleider Paul van der Werf legt uit: “Water in kosmische wolken is normaal bevroren tot ijs, maar dit ijs kan verdampen door de sterke straling van de quasar of van jonge sterren. Daarom besloten wij in dit object te zoeken naar waterdamp. Doordat de quasar zo ver weg staat kijken we terug in de tijd, naar een periode dat het heelal nog maar 10% van zijn huidige leeftijd had bereikt.”

De grote verrassing was echter niet de gevonden hoeveelheid waterdamp (1000 biljoen maal de hoeveelheid water op aarde) maar de ontdekking van een ondoorzichtige schijf waarin de waterdamp zich bevindt en waarin in hoog tempo jonge sterren ontstaan. De dichtheid van die schijf is zo hoog dat straling er bijna niet uit kan ontsnappen. Teamlid Marco Spaans (Groningen) licht toe: “Watermoleculen zijn gevoelig voor infraroodstraling, en we konden de gevonden waterdamp dus gebruiken als een kosmische infrarood lichtmeter. Op deze manier vonden we dat nagenoeg alle straling in de gasschijf rond het zwarte gat is opgesloten. De opgesloten straling is zelfs zo intens dat de aanwezige gas- en stofwolken er door kunnen worden weggeblazen.”

Deze conclusie werpt een verrassend nieuw licht op het verband tussen zwarte gaten en de sterrenstelsels waarin ze zich bevinden. Teamlid Alicia Berciano Alba (ASTRON): “Er bestaat een raadselachtig verband tussen de massa van zwarte gaten in kernen van sterrenstelsels en de sterrenstelsels zelf, alsof de vorming van beide door hetzelfde proces wordt gereguleerd. Onze resultaten laten zien dat dit soort gasschijven, waarbij het gas door straling wordt weggeblazen, hierbij waarschijnlijk een hoofdrol spelen.” IRAM-directeur Pierre Cox, coauteur van het artikel, voegt toe: "Deze ontdekking biedt nieuwe mogelijkheden voor het bestuderen van sterrenstelsels in het vroege heelal, met behulp van watermoleculen waarmee de directe omgeving van het zwarte gat bestudeerd kan worden, wat met andere middelen veel moeilijker is".

Het team zoekt nu naar waterdamp in andere objecten in het vroege heelal. Een publicatie over het onderzoek verschijnt binnenkort in Astrophysical Journal Letters .

(allesoversterrenkunde)

19-10-2011

Oer-bombardement waargenomen bij ster Eta Corvi



Met behulp van NASA's Spitzer Space Telescope zijn aanwijzingen gevonden dat er bij de ster Eta Corvi, in het sterrenbeeld Raaf, een kometenbombardement gaande is zoals dat enkele miljarden jaren geleden ook in ons eigen zonnestelsel plaatsvond. Vrij dicht bij de ster is een stofgordel ontdekt waarvan de samenstelling overeenkomt met die van kometen. De gordel is mogelijk ontstaan door botsingen van kleine kometen met pas gevormde planeten in het stelsel. In ons eigen zonnestelsel vond zo'n oerbombardement ca. 3,8 miljard jaar geleden plaats, toen de banen van de ijzige komeetkernen in de Kuipergordel, buiten de baan van Neptunus, verstoord werden door zwaartekrachtsinvloeden van op drift geraakte reuzenplaneten. Eta Corvi heeft inderdaad ook een soort Kuipergordel, op ca. 20 miljard kilometer afstand van de ster, zoals in 2005 al is ontdekt. De ster zelf is betrekkelijk jong, ongeveer één miljard jaar, dus ook de leeftijd van het stelsel komt ruwweg overeen met de leeftijd van ons eigen zonnestelsel toen dat een kometenbombardement onderging. De Spitzer-resulaten zijn vandaag gepresenteerd op een conferentie op NASA's Goddard Space Flight Center, en worden binnenkort gepubliceerd in The Astrophysical Journal .

© Govert Schilling

(allesoversterrenkunde)

quote:

Op vrijdag 21 oktober 2011 10:02 schreef Googolplexian het volgende:

ScienceCasts: The Sleepy Hollows of Mercury

21-10-2011

Astronomen zien hoe ster uiteen wordt gerukt door zwart gat



Op foto's die gemaakt zijn met de Sloan Digital Sky Survey zijn 'tidal disruption flares' gevonden: tijdelijke opvlammingen van sterren die worden opgeslokt door superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels.

De onfortuinlijke ster wordt uiteengerukt door de getijdenkrachten van het zwarte gat, waarna een deel van het sterrengas rond het gat blijft wervelen voordat het erin verdwijnt. De temperatuur neemt daarbij enorm toe, waardoor de kern van een sterrenstelsel gedurende enkele maanden opvallend helder kan zijn.

Een internationaal team van astronomen, onder leiding van de Nijmeegse sterrenkundestudent Sjoert van Velzen, heeft zulke 'tidal disruption flares' nu waargenomen in twee verre sterrenstelsels. De resultaten worden op 10 november gepubliceerd in The Astrophysical Journal.

Onderzoek aan dit soort opvlammingen kan in de toekomst informatie opleveren over onder andere de rotatie van superzware zwarte gaten.

(allesoversterrenkunde)

25-10-2011

Finse natuurkundige zet vraagtekens bij versnellende uitdijing heelal



Enkele weken nadat astronomen Saul Perlmutter, Brian Schmidt en Adam Riess de Nobelprijs Natuurkunde 2011 hebben ontvangen voor hun ontdekking van de versnellende uitdijing van het heelal publiceert de Finse natuurkundige Arto Annila van de Universiteit van Helsinki een artikel waarin hij beweert dat die versnellende uitdijing niet bestaat.

Perlmutter, Schmidt en Riess maakten gebruik van waarnemingen van ver verwijderde supernova's van het type Ia. Uit precisiemetingen aan hun helderheid, afstand en roodverschuiving (veroorzaakt door het oprekken van lichtgolven die door het uitdijende heelal bewegen) leidden zij af dat het heelal momenteel sneller expandeert dan enkele miljarden jaren geleden. Die versnellende uitdijing is volgens theoretici het gevolg van een mysterieuze 'donkere energie' in de lege ruimte.

Volgens Annila, die zijn ideeën publiceert in Montly Notices of the Royal Astronomical Society , is de versnellende uitdijing echter helemaal niet nodig om de supernova-waarnemingen te verklaren. De donkere energie zou dus ook niet bestaan. In een complex wiskundig betoog zet de Finse natuurkundige uiteen dat de metingen goed in overeenstemming zijn met wat je zou verwachten op basis van het natuurkundige principe van de 'kleinste werking' (least action ) . Dat principe schrijft onder andere voor dat lichtstralen altijd de route van A naar B kiezen die de minste tijd kost. Rekening houdend met de invloed van zwaartekrachtsconcentraties in een voortdurend uitdijend en evoluerend heelal, denkt Annila het waargenomen verband tussen helderheid, afstand en roodverschuiving in het licht van verre supernova's te kunnen verklaren zonder een beroep te hoeven doen op een versnellende uitdijing.

(allesoversterrenkunde)

26-10-2011

Sterren produceren bouwstenen van het leven



Astronomen van de universiteit van Hong Kong hebben ontdekt dat overal in het heelal grote organische moleculen te vinden zijn (Nature, 27 oktober). Dat wijst erop dat zulke moleculen niet alleen het domein van levende organismen zijn, maar van nature door sterren worden geproduceerd.

De chemische structuren van de moleculen die de Chinese astronomen met behulp van de infraroodsatellieten ISO en Spitzer hebben opgespoord, vertonen overeenkomsten met steenkool en aardolie. Tot nu toe werd aangenomen zulk materiaal alleen door levende organismen kan worden geproduceerd. Maar het lijkt er nu dus op dat het ook in de ruimte, ver van alle leven, kan ontstaan.

Het bestaan van de complexe moleculen blijkt uit de straling die sterren en sterrenstelsels op specifieke infrarode golflengten uitzenden. Heel lang is gedacht dat deze straling afkomstig is van relatief eenvoudige organische moleculen, maar het Chinese onderzoek wijst erop dat deze verklaring tekortschiet. Grotere, complexere moleculen kunnen de infraroodspectra beter verklaren.

De moleculen lijken te worden geproduceerd door oude sterren die het materiaal aan het einde van hun bestaan de ruimte in blazen. Maar hoe die sterren dat doen, is nog onduidelijk.

© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

(allesovertserrenkunde)

03-11-2011

Sporen voorouderster zonnestelsel ontdekt

Waar komen we vandaan? `De oorsprong van het zonnestelsel is een van de fundamentele, nog onopgeloste problemen in de astrofysica. Het algemene mechanisme is al bekend: een enorme wolk gas en stof stort onder zijn eigen gewicht in. Maar wat gaf de aanzet voor deze ineenstorting?


De Trifidnevel lijkt in veel opzichten op de vermoedelijke voorouderwolk van het zonnestelsel.

Meteorieten bevatten sporen van vroegere sterexplosie
We hebben verschillende aanwijzingen. De interessantste ‘lead’ is de isotopenverdeling in meteorieten. In het kort: atomen zijn niet gelijk geschapen. Zo heeft koolstof-12, de ‘huis- tuin-en-keuken’-soort, een radioactief neefje met 2 extra neutronen, koolstof-14, met behulp waarvan bepaald kan worden hoe oud organisch materiaal is. Ook meteorieten bevatten overblijfselen van de atoomkernen die werden gevormd tijdens de verwoestende explosie, die de kraamkamer waaruit het zonnestelsel zich vormde schiep.

Radioactief aluminium vormde zich extreem snel
Eén van de radioactieve isotopen die zich bij een supernova vormen is aluminium-26. Deze isotoop zorgt bij het radioactieve verval voor een karakteristieke gloed. Al-26 valt in ongeveer zevenhonderdduizend jaar voor de helft uit elkaar. Erg lang duurt het dus niet voordat de verhouding tussen Al-26 en de niet-radioactieve, ‘normale’ Al-24 begint te dalen. Nu is er wat vreemds aan de hand. In sommige meteorieten, CV-chondrieten, komt abnormaal veel Al-26 voor. Iets moet dus relatief ‘korte’ tijd geleden radioactief Al-26 in de stofwolk geïnjecteerd hebben. Uit deze metingen blijkt nog iets vreemds. Alle CV-chondrieten hebben zich in een extreem korte periode gevormd – in rond de twintigduizend jaar. Welke plotselinge gebeurtenis produceerde deze aluminium-26?

Sterrenwind of supernova?
Er zijn verschillende mogelijkheden. Verschillende typen sterren stoten grote hoeveelheden Al-26 uit. Wellicht vormde ons zonnestelsel zich in de buurt van een dergelijke ster. De meeste astrofysici geloven echter dat er vlakbij de kraamkamer van de zon een supernova plaatsvond die een schokgolf van hete gassen, waaronder Al-26, door de oernevel stuurde. Maar welk scenario klopte nu?

Supernova blijkt de oorzaak
Matthias Gritschneder van de Peking University in Beijing en zijn collega’s hebben een computersimulatie uitgevoerd van de vorming van het zonnestelsel. Hieruit blijkt duidelijk dat de supernova-hypothese het kansrijkste is. In hun nieuwe model passeert een schokgolf van hete gassen van een supernova een koude gaswolk. Niet alleen blijkt de supernova precies de juiste hoeveelheden Al-26 te produceren, ook laat de schokgolf de gaswolk instorten, waaruit het zonnestelsel ontstaat. Dit hele proces blijtk ook heel snel plaats te vinden. CV-chondrieten vormen zich volgens het model onder de achttienhonderd graden Celsius in ongeveer twintigduizend jaar. Precies de tijd die uit waarnemingen bekend is dus.

Paar losse eindjes
De simulatie is uitgevoerd in 2D en niet in 3D. Mogelijk zijn dus niet alle fysische processen juist uitgevoerd. Ook moeten andere isotoopverhoudingen worden verklaard. Het wachten is dus op nog betere simulaties. Toch is het een bemoedigend teken dat deze populairste theorie zo goed overeen lijkt te komen met de gegevens.

Bron:
Mathias Gridschneder et al., The Supernova Triggered Formation And Enrichment Of Our Solar System, ArXiv.org (2011)

(Visionair.nl)

Thx Googolplexian

09-11-2011

De big bang staat op springen

De laatste jaren zijn steeds meer sterrenkundigen ernstig gaan twijfelen aan de Oerknal, waaruit het heelal zou zijn ontstaan. Er klopt iets niet. Er klopt heel veel niet.

De enorme opwinding, anderhalve maand geleden, over neutrino’s die sneller zouden vliegen dan het licht, gaf aan dat er iets broeit in de wereld van de natuurkunde. Niks is meer zeker. Steeds meer natuur- en sterrenkundigen spreken openlijk hun twijfels uit over ooit onwankelbaar geachte theorieën. Niet alleen die over elementaire deeltjes, ook het theoretisch fundament van de sterrenkunde, de theorie van de Big Bang, staat de laatste jaren ernstig ter discussie. En wel hierom:

We komen heel veel materie tekort
De kosmos wordt bij elkaar gehouden door de zwaartekracht. En zwaartekracht is het gevolg van de aanwezigheid van materie, van sterren. Maar er zijn véél te weinig sterren om de zwaartekracht die we zien, te kunnen verklaren. Sterrenkundigen komen enorm veel materie tekort. Dit probleem is gek genoeg al tachtig jaar oud. Begin jaren dertig van de vorige eeuw verrichtte de astronoom Fritz Zwicky metingen aan de Comacluster, een immense verzameling sterrenstelsels heel ver weg in de kosmos. Uit de hoeveelheid licht kon Zwicky afleiden hoeveel sterren er alles bij elkaar in die sterrenstelsels zaten, en zo kon hij schatten hoeveel de cluster woog. Hetzelfde kon hij afleiden uit de bewegingen van de buitenste stelsels van die cluster. Die twee getallen bleken totaal niet overeen te komen. Zwicky constateerde dat er in de cluster enorm veel onzichtbare, ‘donkere materie’ moest zitten. Zat die tussen die sterrenstelsels, ergens in de lege ruimte, of bínnen de stelsels, tussen de sterren?

In 1939 liet de Nederlander Jan Oort zien dat ze ín de stelsels moest zitten. Maar het werd oorlog – en het duurde nog eens dertig jaar voordat de kwestie echt op de astronomische agenda kwam te staan. Vera Rubin liet toen, aan de hand van de draaiing binnen de Andromedanevel (een sterrenstelsel dat heel dicht bij ons staat) opnieuw zien dat het probleem tússen de sterren school.

Maar wat wás die donkere materie? Inmiddels zijn tientallen verklaringen geopperd. Planeten? Planetoiden? Gas? Stof? Een of ander exotisch deeltje? Een voor een vielen de kandidaten, om allerlei redenen, af. Er is nog steeds geen oplossing. Astronomen kunnen natuurlijk de zwaartekrachttheorie aanpassen zodat alles weer ‘klopt’? Dan moeten Newton én Einstein overboord. Dat is de mening van Stacy McGaugh, die met zijn ‘aangepaste zwaartekracht’ de wereld rondreist – maar zeker niet overal met gejuich wordt ontvangen. Volgens McGaugh zit er niks anders op.

De zwaartekracht klopt ook al niet
Begin jaren zeventig lanceerde NASA twee ruimtevaartuigen die de buitenste planeten van het zonnestelsel moesten verkennen. Beide toestellen, de Pioneer 10 en 11, scheerden ons zonnestelsel uit en leverden prachtige plaatjes. Daarna vlogen ze verder, de ruimte in. Om ze toch nog enigszins nuttig te maken, besloot NASA dat de ruimtevaartuigen om de zoveel tijd nog een signaaltje naar de aarde zouden zenden, zodat astronomen konden zien waar ze zaten. Inmiddels bezorgen die Pioneer-bliepjes astronomen ernstige hoofdpijn. De vaartuigen houden zich namelijk niet aan de theorie. Toen Pioneer 10 in 2003 weer een keer van zich liet horen, bleek dat het ruimtevaartuig 400 kilometer ‘uit de koers’ was. Dat is niet veel op een totale afstand van vele miljarden kilometers, maar toch: er klopt iets niet. Was er iets geks aan de hand aan boord? In de ruimte rondom de zon? Ook de donkere materie werd er bij gesleept. Allemaal tevergeefs. Veel astronomen blijven hopen dat de verklaring voor de afwijking heel simpel is. Maar ja, dat dachten ze ook tachtig jaar lang over de donkere materie. Is er toch iets mis met de zwaartekracht?

Er moet nóg een kosmische kracht zijn
We weten dat het heelal uitdijt, met grote snelheid, naar alle kanten. Hoe verder je kijkt, hoe groter de snelheid waarmee de sterrenstelsels zich van ons verwijderen. Maar er is iets curieus aan de hand met die uitdijing. Die gaat namelijk exact nét niet te traag én niet te snel. Het is een precair evenwicht dat we zien: als de uitdijing te traag zou zijn gegaan, was de kosmos allang weer ineengeklapt (wat astronomen de Big Crunch noemen). Maar als de uitdijing te snel was gegaan, dan had de uitdijende materie (in het begin is dat een immense wolk elementaire deeltjes) nooit, onder invloed van de zwaartekracht, samengeklonterd tot sterrenstelsels, sterren en planeten – waarop leven kon ontstaan. Blijkbaar beschikt onze kosmos over de ideale verhouding tussen de uitdijingssnelheid en de dichtheid – nét goed om ‘ons’ heelal op te leveren.
Die ideale combinatie kun je berekenen – en dan blijkt dat we die combinatie helemaal niet hebben. Er zit alweer te weinig materie in de kosmos – en als je de ‘donkere materie’ (wat dat ook moge zijn) erbij neemt, kom je nog steeds iets van 70 procent materie tekort. Hangt er dan niet alleen iets donkers tussen de sterren maar ook tussen de sterrenstelsels? Weer een immense hoeveelheid ‘donkere materie’? Dat is zo goed als onmogelijk.

Een alternatieve verklaring, die de laatste jaren steeds meer aanhangers vindt, is dat er op kosmische schaal naast de ‘gewone’ zwaartekracht, opgewekt door materie (zichtbaar en donker) nog een extra zwaartekracht bestaat. Deze wordt niet veroorzaakt door materie maar door energie. Want energie kan volgens Einstein óók aantrekkingskracht uitoefenen. Naast donkere materie zou er ook ‘donkere energie’ bestaan. Overal in de kosmos. In de ‘lege’ ruimte’. Dan komt het met die kosmos van ons toevallig goed. Maar dat betekent in feite dat astronomen moeten constateren dat de eigenschappen van onze kosmos puur toeval zijn. Velen hebben zich daar inderdaad bij neergelegd. Ze gaan ervan uit dat ‘onze’ kosmos slechts één kosmos is in een onvoorstelbaar groot – en volstrekt onbewijsbaar – ‘multiversum’ van mogelijke kosmossen. Wat heeft dat nog met sterrenkunde te maken, vragen anderen zich af.

De uitdijing gaat steeds sneller!
Als de Big Bang een soort explosie was, waarbij de zwaartekracht (van materie, donkere materie en, oké: donkere energie) de hele boel weer langzaam naar elkaar toe trekt, dan zou je verwachten dat de sterrenstelsels die zich steeds verder van elkaar verwijderen, op den duur afgeremd worden. Vaart minderen. Maar sinds een jaar of vijftien weten we dat het heelal zich totaal anders gedraagt: de uitdijing van de kosmos vertraagt niet, ze versnelt juist. Dat kan niet.
Twintig jaar geleden deden de astronomen Robert Kirschner en Adam Riess onderzoek naar supernova’s (ontploffende sterren) in sterrenstelsels aan de rand van het heelal. De helderste supernova’s zijn allemaal even ‘lichtkrachtig’. Dat betekent dat je de helderheid van supernova’s kunt gebruiken om de afstand te bepalen – hoe zwakker het licht van de supernova, des te verder weg staat het sterrenstelsel waarin de supernova plaatsvond. Die metingen kunnen weer iets vertellen over de uitdijing van de kosmos. Als die uitdijing vertraagt, dan staan de verre supernova’s een beetje dichterbij (zijn ze iets helderder) dan je op grond van een constante, ongeremde uitdijing zou verwachten. Dat is wat Kirschner en Roess verwachtten te zien. Maar wat bleek? Het licht van die verste supernova’s was zwakker dan verwacht. Ze stonden vérder van ons vandaan dan gedacht. De uitdijing van de kosmos vertraagt niet – ze versnelt. Toen de heren dit tijdens een inmiddels historische conferentie in 1998 bekendmaakten, was het verbijstering alom. Een spervuur van vragen brak los – maar alle mogelijke verklaringen waren al bekeken, en verworpen.

Willen astronomen de Big Bang theorie overeindhouden, dan hebben ze dus niet alleen donkere materie en donkere energie nodig, en wellicht een andere beschrijving van de zwaartekracht; ze moeten ook een of andere geheimzinnige kracht, een soort ‘negatieve zwaartekracht’ verzinnen die de sterrenstelsels een schop naar buiten geeft. Wat, hoe? Niemand die het weet.

Tot slot: wat is er toch met die neutrino’s aan de hand?
Op 22 september maakten Italiaanse onderzoekers bekend dat ze deeltjes sneller zagen gaan dan het licht. Het ging om neutrino’s, die verzonden waren vanuit het ondergrondse laboratorium CERN in Genève. Die deeltjes kwamen een fractie van een miljoenste seconde te vroeg aan – het lijkt niks, maar het was genoeg om natuurkundigen dagenlang uit hun slaap te houden. Zoiets gaat lijnrecht in tegen de relativiteitstheorie. Maar ja, het gaat dan ook om neutrino’s. En als één deeltje in staat is om de huidige natuurkunde én sterrenkunde op te blazen, dan zijn het neutrino’s.

Neutrino’s werden tachtig jaar geleden bedacht door natuurkundige Paul Dirac, die ze nodig had om het ‘weglekken’ van energie bij bepaalde reacties tussen deeltjes te verklaren. Dirac wees er direct al op dat het weinig zin had om te gaan zoeken, want die massaloze, neutrale deeltjes waren vrijwel onmogelijk te ‘vangen’. Dat gebeurde dan ook pas een kwarteeuw later. Op dat moment was duidelijk dat de zon enorme hoeveelheden neutrino’s moest produceren, en er verrezen immense detectors om die te detecteren. Dat lukte uiteindelijk in 1970, maar er was ook direct een probleem: de ontdekkers zagen er véél te weinig. Slechts eenderde van het aantal dat ze zouden moeten zien. Pas tien jaar geleden werd dat raadsel opgelost: de zon spuugt wel degelijk het voorspelde aantal neutrino’s uit, maar er zijn drie typen neutrino’s en onderweg naar de aarde gaat dat ene type dat de zon maakt, over in die twee andere typen (die niet gedetecteerd konden worden).

Dat flippergedrag is volstrekt bizar. Het kan op grond van de huidige inzichten niet worden verklaard. Daar komt bij dat die stroom neutrino’s van de zon lijkt te variëren, en dat hangt samen met het magneetveld van de zon. Ook alweer héél bizar. En kunnen ze nu ook sneller dan het licht? Ach, waarom niet. Van neutrino’s kun je alles verwachten.
Donkere materie en donkere energie. Een of twee aanpassingen van de good old zwaartekracht, en dan ook nog een anti-zwaartekracht. Ziedaar de stutten die nodig zijn om de Big Bang overeind te houden. Astronomen weten het wel, maar zeggen het nog niet hardop: het wordt tijd voor iets totaal anders. Maar wat?

(depers.nl)

09-11-2011

Sterren die niet kunnen bestaan

Onderzoekers hebben met de NASA -ruimtetelescoop GALEX sterren ontdekt op plaatsen waar ze helemaal niet gevormd kunnen worden volgens de gangbare theorie. Astronomen ontdekken dat het heelal veel spannender en mysterieuzer is dan we tot nu toe dachten.

Leven waar niemand het verwachtte
In de jaren zeventig deden biologen een ongelofelijke ontdekking. In bijna kokend water in vulkanische bronnen van de supervulkaan Yellowstone, kortom een omgeving die wordt gebruikt om voedingsmiddelen te steriliseren, bleken nieuwe, nog onbekende organismen voor te komen met DNA dat sterk afweek van de tot dan toe bekende bacteriën. Toen onderzoekers eenmaal op onverwachte plaatsen begonnen te zoeken, doken deze ‘extremofielen’ overal op. In het binnenste van kerncentrales, in kilometers diep ijs en in van zware metalen vergeven water dat chemisch het meeste weg heeft van verdund zwavelzuur. Nu weten we dat deze archaeae, met bacteriën en organismen met een celkern – de drie verschillende hoofdtakken van het rijk van het leven vormen (als het hierbij blijft, uiteraard).



Stervorming op onverwachte plaatsen
De gangbare wijsheid leert dat stervorming alleeen daar optreedt waar er voldoende galactisch gas aanwerzig is. Immers: gaswolken moeten samentrekken en hun zo opgewekte warmte effectief kunnen lozen voor ze een ster kunnen vormen. Gaswolken, zeker het zeer ijle gas tussen de sterren, laat staan dat buiten de melkwegstelsels, trekken niet zomaar samen. Atomen en moleculen gedragen zich namelijk net zo als grotere voorwerpen onder invloed van een zwaartekrachtsveld: ze draaien in een elliptische baan om een zwaartekrachtsbron. Allen als ze energie verliezen, bijvoorbeeld door botsingen of afremming door het uitzenden van fotonen in een magnetisch veld, spiralen ze naar binnen. Omdat interstellaire gaswolken zo extreem dun zijn is er vrijwel niets om ze af te remmen. Dachten astronomen.

Vandaar dat het GALEX -team voor een complete verrassing kwam te staan. Er blijken namelijk wel degelijk sterren op te duiken waar niemand ze verwacht. “Een zeer verrassende ontwikkeling”, aldus de bij GALEX betrokken onderzoekster Susan Neff van het Goddard Space Center. De afbeelding rechts laat de immense stervormingsgebieden rond het spiraalstelsel M83 zien. Hierbij zijn radio- en UV waarnemingen over elkaar gelegd (linker afbeelding) en wat een optische telescoop laat zien rechts.

Speciale waarneming van jonge sterren
GALEX, de “Galaxy Evolution Explorer,” is een UV-ruimtetelescoop, gelanceerd in 2003, die vooral gevoelig is voor het specifieke type UV-straling dat zeer jonge (T Tauri-) sterren afgeven. Dit betekent dat GALEX stervorming waar kan nemen tot op meer dan zes miljard lichtjaar afstand, toen het heelal minder dan half zo oud was als nu.

Onverwachte kraamkamers ontdekt
We weten al dat in de spiraalarmen van de Melkweg veel stervorming plaatsvindt. Hierin bevindt zich veel gas, waaruit zich nieuwe sterren kunnen vormen. Kortom: de ideale sterrenkraamkamer. Maar lang niet de enige kraamkamer, zo blijkt nu. Zo blijken zich ver van de zichtbare spiraalarmen ook sterren te vormen. Merkwaardig, immers de gasdichtheid zou hier veel te klein moeten zijn voor sterren. Kortom: deze sterren zijn de astronomische equivalenten van Conan de Bacterie en andere extremofielen. De teamleden waren dan ook stomverbaasd.

Overzicht met bizarre plekken waar zich sterren vormen

in elliptische en onregelmatige melkwegstelsels waarvan tot nu toe gedacht werd dat ze nauwelijks gas bevatten
de gasresten van botsende melkwegstelsels
in de komeetachtige staart die snelbewegende melkwegstelsels achterlaten
in koele oergaswolken, die maar net zwaar genoeg zijn om niet uit elkaar te vallen.


Hoe kunnen deze sterren zich vormen?
Uiteraard plaatsen deze bizarre sterren astronomen voor een pittige uitdaging. Hoe kunnen zich in deze extreme omstandigheden sterren vormen? Waarschijnlijk hebben we nog maar het topje van de ijsberg ontdekt op het gebied van kosmische fenomenen. Zullen deze bizarre sterren de astronomie op zijn kop zetten, net als de extremofielen dat deden met de evolutiebiologie? Die kans is, denken de onderzoekers, terdege aanwezig….

Bron:
NASA, Stellar extremophiles

(Visionair.nl)

10-11-2011

Maagdelijk kosmisch gas opgespoord



Astronomen van drie Amerikaanse instituten hebben voor het eerst verre gaswolken weten op te sporen die vrijwel geen elementen zwaarder dan helium bevatten. De gaswolken werden ontdekt bij analyse van het licht van quasars - de heldere kernen van verre sterrenstelsels (Science, 11 november).

In het spectrum van twee quasars zijn absorptielijnen te zien die erop wijzen dat zich tussen de quasar en de aarde een grote hoeveelheid waterstofgas bevindt. Absorptielijnen van zwaardere elementen als koolstof, stikstof, zuurstof en silicium ontbreken echter volkomen.

De astronomen schatten dat de gaswolken minstens tienduizend keer zo weinig 'zware' elementen bevatten als onze zon, die voor ongeveer 98 procent uit waterstof en helium bestaat. Daarmee lijkt de hun samenstelling sterk op die van het 'maagdelijke' kosmische gas dat kort na de oerknal moet zijn ontstaan. Dat gas bevatte nog vrijwel geen zware elementen: die werden pas enkele honderden miljoenen later door de eerste sterren geproduceerd.

De beide gaswolken bevinden zich op afstanden van ongeveer twaalf miljard lichtjaar, wat vergelijkbaar is met de afstand van de beide sterrenstelsels die onlangs door Europese astronomen zijn onderzocht. Opmerkelijk genoeg bevat het gas in die verre stelsels juist relatief veel zware elementen.

Dit grote verschil wordt toegeschreven aan de omstandigheden ter plaatse. De twee verre sterrenstelsels zijn in botsing met elkaar, waardoor in hoog tempo nieuwe sterren - en dus ook zware elementen - worden geproduceerd. In de nu ontdekte verre gaswolken zijn geen sterren te zien: mogelijk gaat het inderdaad om ongerept oergas dat nog bezig is naar een sterrenstelsel-in-wording toe te stromen.

© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

(allesoversterrenkunde)

15-11-2011

Maan ontstond mogelijk 70 miljoen jaar later dan aarde



De maan is naar alle waarschijnlijkheid ontstaan in de nasleep van een catastrofale botsing tussen de pasgevormde aarde en een protoplaneet ter grootte van Mars. Algemeen wordt aangenomen dat die botsing kort na de vorming van de aarde plaatsvond. Nieuwe modelberekeningen van geologen van de Harvard-universiteit laten echter zien dat de maan mogelijk pas 70 miljoen jaar na de aarde ontstond.

In hun modelberekeningen, gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences , maken Stein Jacobsen en Gang Yu gebruik van een radioactieve dateringsmethode, waarbij gekeken wordt naar de relatieve hoeveelheden van de isotopen hafnium-182 en wolfraam-182 in de mantel van de aarde en in maanstenen.

Eerder waren op basis van isotopen-onderzoek al aanwijzingen gevonden dat de maan misschien relatief laat was ontstaan, maar dat leek niet in overeenstemming te zijn met modelberekeningen. Jacobsen en Yu weten die twee nu wél met elkaar in overeenstemming te brengen, met de kanttekening dat dat alleen lukt wanneer de aarde zelf in vrij korte tijd is gevormd, binnen 8 tot 12 miljoen jaar na het ontstaan van het zonnestelsel.

De twee geologen denken dat hun nieuwe modellen in de toekomst mogelijk ook kunnen leiden tot nieuwe inzichten in de wordingsgeschiedenis van de kleine planeet Mars.

(allesoversterrenkunde)

16-11-2011

IJskorst van Jupitermaan Europa verbergt 'meren'



Volgens Amerikaanse wetenschappers worden de bobbelige plekken die de ijzige Jupitermaan Europa her en der vertoont, veroorzaakt door grote 'meren' van vloeibaar water die op een diepte van enkele kilometers in de ijskorst zitten. De ruwweg cirkelvormige structuren zouden bestaan uit verbrokkelde dikke ijsschollen (Nature, 17 november).

Uit eerder onderzoek was al gebleken dat Europa is gehuld in een misschien wel tientallen kilometers dikke ijskorst, waar een oceaan van vloeibaar water onder schuilgaat. Voor de chaotische terreinen die deze ijskorst vertoont bestond echter nog geen bevredigende verklaring.

Door zich te baseren op soortgelijke processen hier op aarde - op ijsschollen en onder gletsjers boven vulkanen - hebben de wetenschappers een nieuw model voor het ontstaan van de vreemde plekken op Europa bedacht. Dat model gaat ervan uit dat zich op een diepte van slechts drie kilometer grote bellen water bevinden. Interacties tussen dit water en het bovenliggende ijs zouden dan het verbrokkelde karakter van het ijsoppervlak ter plaatse kunnen verklaren.

Als dit model juist is, kan dit betekenen dat er tussen de diepe oceaan en het oppervlak van Europa uitwisseling van warmte en mineralen plaatsvindt. Maar of dat ook echt zo is, kan alleen met een toekomstige ruimtemissie worden vastgesteld. Zo'n ruimtesonde zou dan moeten worden uitgerust met radarapparatuur.

© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

(allesoversterrenkunde)

17-11-2011

Nieuwe hoogtekaart van de maan gepresenteerd



Het wetenschappelijke team dat zich bezighoudt met het camerasysteem aan boord van de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) heeft de meest nauwkeurige topografische kaart gepresenteerd die ooit van de maan is gemaakt. De nieuwe hoogtekaart toont vrijwel de complete maan op een schaal van ongeveer honderd meter per pixel. De getoonde hoogten hebben een nauwkeurigheid van een meter of twintig.

Hoewel de maan onze naaste buur is, was zijn precieze vorm nog niet zo goed bekend. Daar is met deze hoogtekaart verandering in gekomen. Met de nieuwe gegevens hopen wetenschappers meer inzicht te krijgen in het ontstaan van inslagkraters en vulkanische structuren. Ook zal de kaart worden gebruikt voor de planning van toekomstige bemande of onbemande maanlandingen.

De topografische maankaart is gebaseerd op de vele duizenden stereobeelden die tijdens het eerste jaar van de LRO-missie zijn gemaakt. Er is inmiddels nóg een jaar aan gegevens binnen, waarmee niet alleen de kleine lege plekjes op de huidige kaart kunnen worden ingevuld, maar ook de nauwkeurigheid van de kaart wordt vergroot.

© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

(allesoversterrenkunde)

17-11-2011

Sterrenstelsels doen aan recycling



Nieuwe waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop en telescopen op Hawaï en in Arizona en Chili laten zien dat sterrenstelsels voortdurend enorme hoeveelheden waterstofgas en andere materialen recyclen. Op die manier weten ze hun stervormingsfase tot meer dan tien miljard jaar te rekken (Science, 18 november).

Deze conclusie is gebaseerd op een reeks waarnemingen van het gas in de halo van ons Melkwegstelsel en meer dan veertig andere sterrenstelsels. Deze waarnemingen laten zien dat grote wolken waterstofgas vanuit de halo naar het melkwegvlak 'vallen', waar ze voor de vorming van nieuwe sterren kunnen worden gebruikt. De gaswolken bevatten genoeg materie voor de vorming van honderd miljoen sterren. Een deel van het gas is gerecycled materiaal dat is vrijgekomen bij onder meer nova- en supernova-explosies; de rest is gas dat van buitenaf komt.

Verder laten de Hubble-waarnemingen zien dat sterrenstelsels die veel nieuwe sterren produceren, zijn gehuld in een halo van heet gas dat rijk is aan zware elementen. Deze halo's kunnen zich tot op afstanden van meer dan 400 duizend lichtjaar van het eigenlijke sterrenstelsel uitstrekken en meer dan een miljard zonsmassa's aan gas bevatten.

In veel gevallen valt dit gas uiteindelijk weer terug naar het sterrenstelsel. Maar niet alle stelsels slagen voor hun kringloopdiploma. Sommige produceren in zo'n hoog tempo nieuwe sterren, dat zij hun eigen graf graven. De hevige sterrenwinden en supernova-explosies die het onvermijdelijke gevolg zijn van de stervorming, blazen heet gas met een dermate hoge snelheid weg, dat het de intergalactische ruimte in verdwijnt. Daardoor komt het stervormingsproces uiteindelijk stil te vallen.

© Eddy Echternach (www.astronieuws.nl)

(allesoversterrenkunde)