24 juni 2016 • Jacht op ‘Planeet 9’ is in volle gang
In januari van dit jaar maakten Caltech-astronomen Konstantin Batygin en Mike Brown bekend dat zij aanwijzingen hadden gevonden dat zich in de buitenwijken van ons zonnestelsel een negende planeet schuilhoudt. Deze planeet zou in een steile, langgerekte baan met een omlooptijd van tienduizenden jaren om de zon draaien. Sinds deze voorspelling is de jacht op Planeet 9 in volle gang. Daarbij draait het voorlopig vooral om het bedenken van slimme zoekstrategieën. Want het is ondoenlijk om de halve hemel af speuren naar een ver en daardoor traag bewegend hemelobject waarvan je niet eens weet hoe het eruitziet. Drie teams hebben nu suggesties aangedragen, die de zoektocht naar de planeet moeten vergemakkelijken. Een team onder leiding van Renu Malhotra (universiteit van Arizona) zoekt de oplossing in de Kuipergordel voorbij Neptunus (‘Planeet 8’). De omlooptijden van de vier Kuipergordelobjecten die het langst over een rondje om de zon doen, blijken zich bijna als gehele getallen te verhouden. Dat zou erop kunnen wijzen dat de baanbewegingen van dit verre viertal in resonantie zijn met een ver object van aanzienlijke massa. In dat geval zou dit object – Planeet 9 dus – een omlooptijd van ongeveer 17.117 jaar moeten hebben en gemiddeld ongeveer 100 miljard kilometer van de zon verwijderd zijn (665 maal de afstand zon-aarde). De tweede bijdrage komt van Batygin en Brown zelf. Zij beperken de mogelijke banen die Planeet 9 zou kunnen volgen met behulp van uitgebreide computersimulaties, waarvan de uitkomsten werden vergeleken met echte waarnemingen van de verdeling van Kuipergordelobjecten. Ze komen daarbij tot de conclusie dat de planeet zich in de buurt van het verste punt van zijn baan moeten worden gezocht. Dat zou het zoekgebied met een factor 2/3 verkleinen. Een team onder leiding van Jonathan Fortney (UC Santa Cruz) vestigt de aandacht op de fysieke gesteldheid van Planeet 9. Volgens hen zou de planeet eigenschappen kunnen hebben die enigszins vergelijkbaar zijn met die van Uranus en Neptunus. Maar omdat Planeet 9 veel kouder zou zijn (35 tot 50 graden boven het absolute nulpunt), zou het eventueel aanwezige methaan uit zijn atmosfeer condenseren. En dat zou tot gevolg hebben dat de planeet er op infrarode golflengten veel ‘blauwer’ uitziet dan zijn naaste buren. (EE)
Meer informatie:
An Update on Planet Nine

   
24 juni 2016 • Nieuwe computermodellen maken ‘precisie-kosmologie’ mogelijk
Wetenschappers aan weerszijden van de Atlantische Oceaan hebben aangetoond dat het mogelijk is om een nauwkeurig heelalmodel te maken waarop de volledige algemene relativiteitstheorie is toegepast. Vanwege de complexiteit van de vergelijkingen van die algemene relativiteitstheorie werd bij het opstellen van zulke modellen tot nu toe gebruik gemaakt van allerlei vereenvoudigingen (Physical Review Letters en The Physical Review Part D, 24 juni). Om een gedetailleerder beeld te verkrijgen van het heelal, en de structuurvorming daarin, hebben een Amerikaans en een Europese team nu software geschreven die tot nieuwe inzichten over de zwaartekracht en de gevolgen ervan moeten leiden. Daarbij zochten ze naar het antwoord op de vraag of kleinschalige structuren in het heelal uitwerking kunnen hebben over grote afstanden. Dat blijkt inderdaad het geval te zijn, maar dat is – anders dan sommige wetenschappers hebben voorspeld – niet van invloed op de uitdijing van het heelal als geheel. De software is bedoeld om de zogeheten Einstein-vergelijkingen op te lossen. Deze ‘formules’ beschrijven de complexe relaties tussen de ‘inhoud’ van het heelal en de kromming van ruimte en tijd. Door de uitkomst van de numerieke simulaties te vergelijken met die van de traditionele, vereenvoudigde modellen, hebben de wetenschappers kunnen vaststellen dat benaderingen niet altijd goed uitpakken. Met de nieuwe software is onder meer ontdekt dat de inhomogene verdeling van materie in het heelal lokale verschillen in de uitdijingssnelheid van het heelal veroorzaakt, die afwijken van het gangbare benaderde model. Volgens de wetenschappers is hiermee het tijdperk van de ‘precisie-kosmologie’ aangebroken. Naar verwachting zullen de nieuwe computermodellen meer waargenomen verschijnselen kunnen verklaren. Met name de vorming van groteschaalstructuren in het heelal, en hun invloed op onder meer de kosmische achtergrondstraling, vraagt om een aanpak waarbij de effecten van de algemene relativiteitstheorie volledig worden doorgerekend. (EE)
Meer informatie:
Scientists Ditch Approximations, Begin Modeling Universe With Einstein’s Full General Theory Of Relativity

   
24 juni 2016 • LISA Pathfinder rondt eerste operationele fase af
Na drie maanden van wetenschappelijke experimenten komt zaterdag 25 juni een einde aan de eerste operationele fase van de LISA Pathfinder-missie. Het Europese standregelsysteem van de satelliet draagt het stokje (tot november) over aan zijn Amerikaanse tegenhanger. LISA Pathfinder is een technologische missie die instrumenten en methoden test waarmee zwaartekrachtgolven kunnen worden gedetecteerd. In het hart van de ruimtesonde bevinden zich twee blokjes goud van elk 2 kilogram die in vrije val naast elkaar zweven. Het doel is om de onderlinge afstand tussen deze beide testmassa’s tot op een miljardste millimeter gelijk te houden – iets dat tot nu toe erg goed gelukt is. De testmassa’s worden door de eigenlijke ruimtesonde afgeschermd tegen storende invloeden van buitenaf (temperatuurschommelingen, zonnewind, micrometeoroïden, enz,). Cruciaal daarbij is dat de blokjes nooit in aanraking komen met hun eveneens kubusvormige behuizingen, die slechts een paar millimeter groter zijn. Voor dat doel is de ruimtesonde uitgerust met een uiterst nauwkeurig standregelsysteem. Tot nu toe werd daarbij gebruik gemaakt van stuurraketjes, aangestuurd door de sensoren en de interferometer in het hart van de sonde, die pufjes koud gas uitstoten. Vanaf nu komt het Amerikaanse Disturbance Reduction System in actie. Dat ontleent zijn informatie aan de testmassa’s en de interferometer. De bijbehorende software stuurt vervolgens een aantal stuurraketjes van een ander type aan: ze sproeien geladen druppeltjes weg die met behulp van een elektrisch veld zijn versneld. (EE)
Meer informatie:
Lisa Pathfinder Completes First Operations Phase

   
24 juni 2016 • Plannen voor grootste ‘onderwatertelescoop’ ter wereld krijgen vorm
‘KM3NeT’, een Europees samenwerkingsverband waar ook enkele Nederlandse instituten aan deelnemen, heeft de wetenschappelijke doelen, technologie en kosten uit de doeken gedaan van de kolossale neutrinodetector die in de Middellandse Zee moet ‘verrijzen’. De KM3NeT-detector moet meer inzicht geven in de evolutie van het heelal en in de fundamentele eigenschappen van de moeilijk detecteerbare neutrino’s (Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics, 24 juni). Neutrino’s zijn ideale ‘boodschappers’ uit de kosmos. De stabiele subatomaire deeltjes kunnen enorme afstanden afleggen zonder dat ze zich laten verstoren door de materie of magnetische velden die ze onderweg tegenkomen. Maar aan dat voordeel kleeft een groot nadeel: het maakt de deeltjes heel moeilijk detecteerbaar. Om neutrino’s te kunnen opvangen, heb je daarom een kolossale detector nodig. Zo’n detector maakt veelal gebruik van het feit dat wanneer een neutrino toevallig tóch een interactie aangaat met een atoomkern, er een ‘lawine’ aan snel bewegende geladen deeltjes ontstaat. Wanneer deze deeltjes zich een weg banen door een medium – een vloeistof bijvoorbeeld of een dikke laag ijs – produceren ze zogeheten Tsjerenkovlicht En dit blauwe schijnsel laat zich wél (relatief) gemakkelijk detecteren. Om de wetenschappers een handje te helpen heeft Moeder Natuur al voor enkele geschikte mediums gezorgd: het dikke ijs op Antarctica en het diepe, heldere water van het Baikalmeer en de Middellandse Zee. In laatstgenoemde wordt de KM3NeT-detector ondergebracht – voor een deel ten zuidoosten van het Italiaanse eiland Sicilië, voor een ander deel ten zuiden van de Zuid-Franse stad Toulon. De eerste fase van de KM3NeT-detector bestaat uit 31 honderden meters lange flexibele kabels die op onderlinge afstanden van ongeveer 95 meter in de zeebodem worden verankerd. Aan die kabels worden op regelmatige afstanden boeien met optische sensors bevestigd voor het opvangen van het Tsjerenkovlicht. Dit deel van de detector, waar een prijskaartje van ongeveer 31 miljoen euro aan hangt, zal naar verwachting in 2017 gereed zijn. In zijn volle omvang zal de KM3NeT-detector bestaan uit drie ‘bouwstenen’ van elk 115 kabels en 18 optische sensors. Deze tweede fase – kostprijs 95 miljoen euro – is op zijn vroegst in 2020 voltooid. (EE)
Meer informatie:
KM3NeT Unveils Detailed Plans For Largest Neutrino Telescope In The World

   
23 juni 2016 • Hubble-ruimtetelescoop kan nog vijf jaar mee
Het Amerikaanse ruimteagentschap NASA heeft het contract met AURA aangaande de wetenschappelijke activiteiten van de Hubble-ruimtetelescoop met nog eens vijf jaar verlengd. AURA is een consortium van universiteiten en andere instituten dat sterrenwachten en telescopen onder zijn hoede heeft. Een van de peilers van AURA is het Space Telescope Science Institute in Baltimore, dat alle aspecten van het wetenschappelijke programma van de Hubble-missie begeleidt. Dat kan het instituut nu tot 1 juli 2021 blijven doen. Met de contractverlenging is een bedrag van bijna 200 miljoen dollar gemoeid. In een persbericht toont NASA zich optimistisch over de toestand van de ruimtetelescoop. De verwachting is dat het instrument tot in het volgende decennium waardevolle waarnemingen kan blijven doen. De lancering van Hubble’s ‘opvolger’ – de James Webb Space Telescope – die voor 2018 op het programma staat doet daar niets aan af. (EE)
Meer informatie:
NASA Extends Hubble Space Telescope Science Operations Contract

   
23 juni 2016 • Neptunus vertoont nieuwe 'donkere vlek'
Opnamen die op 16 mei zijn gemaakt met de Hubble-ruimtetelescoop bevestigen dat zich in de atmosfeer van de planeet Neptunus een nieuwe donkere wervelstorm heeft ontwikkeld. Het is voor het eerst sinds 1994 dat de verre planeet weer zo’n donkere vlek vertoont. De donkere wervels van Neptunus zijn hogedruksystemen die doorgaans – en ook nu weer – worden begeleid door heldere wolken. Deze laatste ontstaan wanneer de heersende luchtstroom wordt gehinderd en over het wervelsysteem heen wordt geleid. Hierdoor vormen zich kristallen van methaanijs in het gasmengsel. De eerste aanwijzingen dat zich in de Neptunusatmosfeer een nieuwe donkere vlek aan het vormen was, werden al in juli 2015 gevonden. Zowel amateur- als beroepsastronomen maakten toen melding van heldere wolken. De donkere wervel, die vooral in het blauwe deel van het spectrum opvalt, zelf was niet waarneembaar voor hen: alleen de ruimtetelescoop is in staat om deze te onderscheiden. De donkere vlekken van Neptunus vertonen sterk uiteenlopende afmetingen en vormen, en ze ontstaan en verdwijnen veel sneller dan de vergelijkbare weersystemen in de atmosfeer van Jupiter. (EE)
Meer informatie:
Hubble Confirms New Dark Spot on Neptune

   
23 juni 2016 • Nieuwe vorm van waterstof ontdekt
Waterstof is het meest voorkomende element in het heelal. Het is ook het meest eenvoudige: het bestaat uit slechts twee onderdelen – een proton en een elektron. Maar die eenvoud is bedrieglijk: waterstof blijkt onvermoede eigenschappen te hebben. Laboratoriumexperimenten door wetenschappers van Carnegie Institution en de universiteit van Edinburgh hebben een nieuwe ontdekking opgeleverd over het gedrag van waterstof onder extreme druk en temperatuur – omstandigheden zoals die voorkomen in het inwendige van grote gasplaneten zoals Jupiter en Saturnus. Bekend was al dat waterstof zich onder die omstandigheden als een vloeibaar metaal kan gedragen, en elektriciteit geleidt. Maar uit de nieuwe experimenten blijkt dat waterstof bij de overgang van waterstofgas naar metallische waterstof nog een tussentoestand doorloopt. In die tussenfase, die wordt aangeduid met de term ’donkere waterstof’, weerkaatst waterstof geen zichtbaar licht en zendt het ook geen licht uit. Wel is het dan een bron van infraroodstraling (warmte) en een zwakke geleider van elektriciteit. Volgens de onderzoekers zou donkere waterstof kunnen voorkomen op de overgang tussen de metallische waterstof in de kern van een gasplaneet en de daarboven gelegen atmosfeer. De aanwezigheid ervan zou kunnen verklaren waarom een planeet als Saturnus zo gemakkelijk warmte verliest. Ook zou de donkere waterstoflaag een rol kunnen spelen bij de vorming van de magnetische velden van gasplaneten. (EE)
Meer informatie:
Probing Giant Planets’ Dark Hydrogen

   
23 juni 2016 • Astronomen ontdekken ‘onmogelijke’ planeet
Een internationaal team van astronomen, onder leiding van de Belg Vincent Van Eylen, heeft een forse planeet ontdekt die op zo’n geringe afstand om zijn moederster draait, dat hij allang verwoest zou moeten zijn. De planeet, die de aanduiding K2-39b heeft gekregen, is ontdekt met de Amerikaanse Kepler-satelliet. Uit de Kepler-gegevens blijkt dat de exoplaneet ongeveer acht keer zo groot is als de aarde. Vervolgonderzoek met de HARPS-spectrograaf van de 3,6-meter telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla (Chili) heeft uitgewezen dat zijn massa vijftig aardmassa’s bedraagt. Het meest intrigerende is echter zijn omlooptijd: een rondje om de ster kost hem nog geen vijf dagen. Daaruit leiden de astronomen af dat K2-39b nog geen 10 miljoen kilometer van zijn moederster verwijderd is. Daarbij komt nog dat die ster een sterk opgezwollen versie van onze zon is. Rond zulke sterren worden slechts zelden planeten met korte omlooptijden aangetroffen, wat tot de hypothese heeft geleid dat ze op geringe afstand van hun ster simpelweg bezwijken aan de getijdenkrachten. Waarom K2-39b zich wel heeft weten te handhaven, is nog onduidelijk. Berekeningen laten in elk geval zien dat deze situatie niet veel langer dan 150 miljoen jaar kan duren. (EE)
Meer informatie:
K2-39b: A planet that shouldn't be there at all

   
23 juni 2016 • Nieuw instrument ‘GRAVITY’ onderzoekt Melkwegcentrum
Op de ESO-sterrenwacht op Paranal (Chili) is het nieuwe GRAVITY-instrument van de Europese Very Large Telescope (VLT) in gebruik genomen. Het instrument combineert het licht van de vier 8,2-meter telescopen van de VLT om zo scherp mogelijke beelden te kunnen maken. GRAVITY zal onder meer gedetailleerde waarnemingen gaan doen van de naaste omgeving van het 4 miljoen zonsmassa’s zware zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Dicht rond dat zwart draait een aantal sterren. Het is de bedoeling dat GRAVITY precisiemetingen gaat doen van de bewegingen van dit stellaire gezelschap. Op die manier kan het zwaartekrachtveld rond het zwarte gat nauwkeurig in kaart worden gebracht en Einsteins algemene relativiteitstheorie worden getoetst. De eerste waarnemingen met GRAVITY waren direct al heel succesvol. Binnen enkele minuten lukte het om ’S2’ op te sporen, een ster die in slechts 16 jaar een rondje om het centrale zwarte gat draait. In 2018 zal S2 zijn kleinste afstand tot het zwarte gat bereiken (slechts 17 lichtuur), waarbij hij een snelheid van bijna 30 miljoen kilometer per uur ontwikkelt (2,5% van de lichtsnelheid). Dan zullen de relativistische effecten het duidelijkst merkbaar zijn en zullen de GRAVITY-waarnemingen hun belangrijkste vruchten afwerpen. (EE)
Meer informatie:
Geslaagde eerste waarnemingen van galactisch centrum met GRAVITY

   
22 juni 2016 • Inslaande planetoïden maakten de aarde leefbaar(der)
Tijdens de eerste miljard jaar van haar bestaan werd onze planeet geteisterd door inslaande planetoïden. Onderzoekers van drie Amerikaanse instituten denken dat dit tumultueuze begin wel eens gunstig kan zijn geweest voor het ontstaan van leven. Door de inslagen was er meer vloeibaar water. Wetenschappers worstelen al een hele tijd met het probleem dat sterevolutiemodellen aangegeven dat een ster zoals onze zon in zijn begintijd veel minder licht en warmte geeft dan nu. Dat zou betekenen dat de oceanen op aarde minstens een miljard jaar stijfbevroren zijn geweest. Geologisch onderzoek wijst er echter op dat onze planeet ook toen al vloeibare oceanen heeft gekend, al is het maar met tussenpozen. Met nieuwe modelberekeningen hebben de Amerikaanse onderzoekers nu aangetoond dat bij inslagen van planetoïden genoeg broeikasgassen in de atmosfeer terecht kunnen zijn gekomen om het zwakke schijnsel van de jonge zon te compenseren. Bij de inslagen zouden grote hoeveelheden gesteenten zijn gesmolten, waardoor tijdelijke lavameren ontstonden. En deze poelen van lava zouden grote hoeveelheden koolstofdioxide hebben uitgestoten. Ook op een andere manier kunnen de inslaande planetoïden aan de leefbaarheid van de aarde hebben bijgedragen. Ze leverden grote hoeveelheden zwavel af – een belangrijk ingrediënt voor het ontstaan van levende organismen. (EE)
Meer informatie:
SwRI team finds a possible solution to “faint young Sun paradox” in primordial asteroid impacts

   
22 juni 2016 • Accretieschijf rond zwart gat veroorzaakt ‘röntgenweerlicht’
Amerikaanse astronomen hebben voor het eerst röntgenstraling waargenomen die weerkaatst wordt door de wanden van de accretieschijf rond een ’slapend’ zwart gat – het rond het zwarte gat cirkelende restant van een aan flarden getrokken ster (Nature, 22 juni) Ruwweg 90 procent van de zwaarste zwarte gaten in het heelal is in ruste. Dat betekent dat zij niet bezig zijn om materie op te slokken en er dus ook geen materie in hun omgeving is die licht of andere vormen van straling uit zou kunnen zenden. Maar soms komt er een ster zo dicht in de buurt van zo’n zwart gat, dat deze aan flarden wordt getrokken. Dat is het begin van een spectaculair vuurwerk, dat zich deels op röntgengolflengten voltrekt. Het zwarte gat waarbij dit verschijnsel (in 2011 al) is waargenomen, Swift J1644+57, is genoemd naar de satelliet die het vuurwerk als eerste opmerkte. Vervolgens hebben astronomen ook de Europese röntgensatelliet XMM-Newton en zijn Japans/Amerikaanse tegenhanger Suzaku op het object gericht. Dat heeft een schat aan informatie opgeleverd. Dat de wanden van de accretieschijf röntgenstraling weerkaatsen komt als een verrassing. Tot nu toe werd aangenomen dat deze energierijke vorm van straling alleen waarneembaar zou zijn op grotere afstand van het zwarte gat: in de ‘jets’ of bundels van deeltjes die een zwart gat met hoge snelheid uitstoot. Aanvankelijk dachten de astronomen dan ook dat ze röntgenstraling van zo’n jet hadden waargenomen. Toen eenmaal duidelijk was dat het om weerkaatste röntgenstraling ging, hebben de wetenschappers deze gebruikt om het inwendige van de accretieschijf in kaart te brengen. Dat is gedaan door de kleine verschillen in aankomsttijd te meten tussen röntgenfotonen die door ijzeratomen in de accretieschijf zijn weerkaatst. Uit de waarnemingen kan onder meer worden afgeleid dat Swift J1644+57 een paar miljoen zonsmassa’s ‘zwaar’ is. (EE)
Meer informatie:
Dormant black hole eats star, becomes X-ray flashlight

   
22 juni 2016 • Heelal wemelt van de botsende zwarte gaten
Nieuwe computerberekeningen laten zien dat botsingen tussen sterren van tientallen zonsmassa’s aan de orde van de dag zijn in het heelal. Dat is goed nieuws voor onderzoekers van zwaartekrachtgolven: zij kunnen straks rekenen op honderden detecties per jaar (Nature, 22 juni). Sterren van tientallen zonsmassa’s storten na een kort maar hevig bestaan ineen tot zwarte gaten. Aangenomen wordt dat paren van zulke sterren op die manier uiteindelijk veranderen in om elkaar spiralende zwarte gaten, die op enig moment in botsing komen met elkaar. Sterren van dat kaliber zijn altijd heel schaars geweest, maar kwamen in de begintijd van het heelal wel veel meer voor dan nu. Het ligt dus voor de hand om aan te nemen dat twee botsende zwarte gaten waarvan de Amerikaanse LIGO-detectors in september vorig jaar zwaartekrachtgolven hebben gedetecteerd, zijn voortgekomen uit een tweetal zware sterren dat lang geleden heeft bestaan. Met behulp van gedetailleerde modellen voor de evolutie van zware dubbelsterren heeft een team van drie astronomen uitgerekend hoe vaak dat scenario zich kan afspelen. Uit de berekeningen blijkt dat de kans groot is dat de door LIGO gedetecteerde botsende zwarte gaten zijn voortgekomen uit twee ‘reuzensterren’ van 40 tot 100 zonsmassa’s die ongeveer twee miljard jaar na de oerknal als dubbelster werden geboren. Amper vijf miljoen jaar later was het tweetal al ‘opgebrand’, ineengestort en in om elkaar cirkelende zwarte gaten veranderd. Uiteindelijk duurde het nog eens tien miljard jaar voordat ze in botsing kwamen met elkaar. Maar dit is slechts het meest waarschijnlijke scenario: de computerberekeningen laten zien dat ook allerlei andere evolutietrajecten mogelijk zijn, die zowel (iets) vroeger als (veel) later kunnen zijn begonnen. Anders gezegd: er zijn vele wegen die tot de ‘gewenste’ botsing van zwarte gaten leiden. Dat betekent dat zulke botsingen – ondanks het schaarse karakter van de reuzensterren – best vaak zouden moeten voorkomen. Als over enige jaren de detectors van zwaartekrachtgolven op volle sterkte zijn, zal blijken of dat inderdaad zo is. (EE)
Meer informatie:
RIT professor predicts a universe crowded with black holes

   
22 juni 2016 • Er zijn meer grote ‘aardscheerders’ dan gedacht
Het Amerikaanse ruimteagentschap NASA nam zich al in 2005 voor om vóór 2020 negentig procent van alle planetoïden groter dan 140 meter op te sporen die dicht in de buurt van de aarde kunnen komen. Inmiddels is wel duidelijk dat deze doelstelling lang niet wordt gehaald. En uit nieuw onderzoek blijkt dat zelfs de Large Synoptic Survey Telescope (LSST), die momenteel in Chili wordt gebouwd, tekort zal schieten. De LSST zal vanaf 2022 tien jaar lang de hemel afspeuren naar tientallen miljarden sterren en sterrenstelsels en kortstondige verschijnselen zoals nova- en supernova-explosies. Al doende worden ook planetoïden geregistreerd die de aarde naderen. Deze ’Near-Earth Objects’ of aardscheerders kunnen aanzienlijke schade aanrichten wanneer ze in botsing komen met onze planeet. Tot nu toe is naar schatting ongeveer een kwart van deze planetoïdenpopulatie opgespoord. Wetenschappers van drie Amerikaanse instituten hebben nu onderzocht hoe ver de LSST dit percentage kan opvoeren. Op basis van bestaande waarnemingen hebben de wetenschappers een kunstmatige populatie van aardscheerders met afmetingen van meer dan 140 meter gesimuleerd. Hun computermodellen tonen aan dat de gebruikelijke tactiek om de grootte van een planetoïde af te schatten aan zijn helderheid in veel gevallen niet goed uitpakt. Veel van deze objecten hebben zo’n donker oppervlak dat hun grootte wordt onderschat. De conclusie is dat hierdoor ongeveer een kwart van alle planetoïden groter dan 140 meter over het hoofd wordt gezien. En dat heeft ook consequenties voor de LSST: die zal zelfs na tien jaar speuren slechts 63 procent van alle aardscheerders gedetecteerd hebben. In hun onderzoeksartikel breken de wetenschappers dan ook een lans voor NEOCam, een infraroodsatelliet die in 2021 kan worden gelanceerd mits NASA daar in september van dit jaar groen licht aan geeft. Samen met de LSST kan NEOCam de doelstelling om negentig procent van alle aardscheerders op te sporen alsnog worden gehaald. Waar wel pas rond 2032. (EE)
Meer informatie:
Mapping Near-Earth Hazards

   
21 juni 2016 • Pluto heeft mogelijk nog steeds een ondergrondse oceaan
Diep onder het bevroren oppervlak van de verre dwergplaneet Pluto komt mogelijk nog steeds een ondergrondse oceaan van vloeibaar water voor. Dat blijkt uit nieuwe modelberekeningen, gebaseerd op waarnemingen van de Amerikaanse planeetverkenner New Horizons, die in de zomer van 2015 op kleine afstand langs Pluto scheerde. De nieuwe resultaten zijn vandaag online gepubliceerd in Geophysical Research Letters. Het stijfbevroren oppervlak van Pluto vertoont een soort 'riftvalleien': brede tektonische breuken die veroorzaakt moeten zijn door een geringe uitdijing van het hemellichaam. Die uitdijing is zo goed als zeker het gevolg van het langzaam bevriezen van een ondergrondse oceaan - ijs heeft een groter soortelijk volume dan vloeibaar water. Er is echter niet bekend of de oorspronkelijke Pluto-oceaan al miljaren jaren geleden is bevoren (vrij kort nadat hij ontstond onder invloed van de warmte van radioactieve elementen in het binnenste van Pluto), of pas redelijk recent. Nieuwe modelberekeningen aan de warmtehuishouding van Pluto, die gebruik maken van de laatste gegevens over de afmetingen en de soortelijke dichtheid van de ijsdwerg, lijken er nu echter op te wijzen dat het trage bevriezingsproces nog steeds gaande is, en dat er diep onder de bevroren korst van de dwergplaneet dus nog vloeibaar water voorkomt. Wanneer de ijskorst van Pluto dikker is dan ca. 260 kilometer (en alles lijkt daarop te wijzen), dan zou een compleet bevroren oceaan als gevolg van de combinatie van druk en temperatuur namelijk binnen korte tijd een andere kristalstructuur aannemen (ijs II geheten), met een kleiner soortelijk volume dan 'normaal' ijs. In dat geval zou Pluto dus weer zijn gekrompen. Omdat er aan het oppervlak geen structuren zijn gevonden die bij zo'n algehele krimp ontstaan, concluderen de onderzoekers dat het bevriezingsproces van de ondergrondse oceaan nog niet is voltooid. (GS)
Meer informatie:
Research bolsters case for a present-day subsurface ocean on Pluto (origineel persbericht)

   
21 juni 2016 • IJskorst van Saturnusmaan Enceladus is op sommige plaatsen slechts 5 km dik
De ondergrondse oceaan van de kleine Saturnusmaan Enceladus ligt op sommige plaatsen niet meer dan vijf kilometer onder het bevroren oppervlak. Dat concluderen Europese planeetonderzoekers op basis van een nieuw model voor het inwendige van Enceladus, waarmee bepaalde eigenschappen van het ijsmaantje verklaard kunnen worden die tot nu toe raadselachtig bleven. Enceladus heeft een middellijn van ca. 500 kilometer; aan de zuidpool komen langgerekte barsten en scheuren voor waaruit geisers van waterdamp en ijskristalletjes de ruimte in geblazen worden. Alles wijst erop dat Enceladus een groot ondergronds reservoir heeft van zout water, maar tot nu toe was onduidelijk hoe uitgebreid die oceaan is. Ook wist niemand hoe dik de bovenliggende ijskorst is; algemeen werd een dikte van ca. 40 km aangenomen. De huidige modellen voor het inwendige van Enceladus bieden echter geen afdoende verklaring voor enkele waargenomen verschijnselen, zoals de schommelende beweging in de rotatie van het maantje (veroorzaakt door getijdeneffecten van Saturnus) en waarnemingen aan het zwaartekrachtveld en de topografie. Het nieuwe model, vandaag online gepubliceerd in Geophysical Research Letters, kan al die eigenschappen wél verklaren. Volgens het nieuwe model heeft Enceladus een rotsachtige kern met een middellijn van 370 km, omgeven door een oceaan van gemiddeld 45 km diep. De ijskorst heeft een gemiddelde dikte van slechts 20 km, maar is aan de evenaar dikker dan aan de zuidpool, waar de oceaan slechts zo'n 5 km onder het oppervlak ligt. Volgens dit model bestaat 40 procent van het totale volume van Enceladus uit water. Een en ander betekent dat het ijsmaantje ook een belangrijke inwendige warmtebron moet hebben. Omdat er in de geisers ook complexe organische moleculen zijn ontdekt, lijkt nu aan alle bekende voorwaarden voor het ontstaan van leven te wordenvoldaan: water, organische moleculen en energie. Toekomstige ruimtemissies kunnen hier hopelijk uitsluitsel over geven. (GS)
Meer informatie:
An ocean lies a few kilometers beneath Enceladus's icy surface (origineel persbericht)

   
20 juni 2016 • Gammaflitsen vormen kosmische kilometerpaaltjes
Gammaflitsen - extreem energierijke explosies in het heelal - kunnen gebruikt worden om afstanden in het heelal te bepalen. Daardoor is het in principe mogelijk om de vroege uitdijingsgeschiedenis van de kosmos te bestuderen. Om te achterhalen in welk tempo het heelal lang geleden uitdijde, moeten astronomen zo nauwkeurig mogelijk de afstanden van verre sterrenstelsels kennen. Meestal worden daarvoor supernova-explosies gebruikt: een bepaald type supernova-explosie produceert altijd dezelfde hoeveelheid energie, zodat uit de waargenomen helderheid de afstand berekend kan worden. Zulke supernova-explosies worden daarom wel 'standaardkaarsen' genoemd; ze fungeren als een soort kosmische kilometerpaaltjes. Met supernova's zijn afstanden tot ca. 11 miljard lichtjaar te meten; op nog grotere afstanden zijn deze sterexplosies niet meer zichtbaar. Gammaflitsen zijn echter veel energierijker, en kunnen gedetecteerd worden tot op afstanden van ruim 13 miljard lichtjaar. Tot nu toe leek alles er echter op te wijzen dat gammaflitsen geen geschikte standaardkaarsen vormen. Op basis van metingen met de Amerikaanse ruimtetelescoop Swift hebben sterrenkundigen daar nu toch een oplossing voor gevonden. Het blijkt dat de absolute lichtkracht van een gammaflits - de uitgestraalde hoeveelheid energie - afgeleid kan worden uit de waargenomen piekhelderheid en het helderheidsverloop van de zogeheten nagloeier van de flits. Via een omweg zijn gammaflitsen dus toch geschikt voor kosmische afstandsbepalingen, aldus de astronomen vorige week op de 228ste vergadering van de American Astronomical Society in San Diego. De resultaten zijn vandaag gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters. (GS)
Meer informatie:
Swift Gamma-Ray Bursts: A 3D Step Toward Standard Candles (origineel persbericht)

   
20 juni 2016 • Jonge 'hete Jupiter' werpt nieuw licht op evolutie planetenstelsels
Sterrenkundigen hebben zware, gasvormige planeten ontdekt in omloopbanen rond pasgeboren sterren De ontdekkingen, vandaag online gepubliceerd door het Britse wetenschapsblad Nature, werpen nieuw licht op de evolutie van planetenstelsels. 'Hete Jupiters' zijn grote, gasvormige planeten - vergelijkbaar met de planeet Jupiter in ons eigen zonnestelsel - die een zeer kleine omloopbaan rond hun moederster beschrijven, waardoor ze een extreem hoge temperatuur hebben. Omdat zulke grote gasplaneten volgens de gangbare inzichten niet op zo'n kleine afstand van een ster kunnen ontstaan, wordt algemeen aangenomen dat ze op veel grotere afstand zijn geboren. Pas in een later stadium zouden ze naar binnen zijn 'gemigreerd'. Er zijn twee manieren waarop dat migratieproces zou kunnen plaatsvinden: door wrijving met een resterende schijf van gas en stof rond de ster, of door zwaartekrachtsstoringen met andere planeten in het stelsel. Met een gevoelige spectrometer op de Canada-France-Hawaii Telescope op Mauna Kea, Hawaii, en een identiek instrument op de Bernard Lyot-telescoop op de Pic-du-Midi-sterrenwacht in de Franse Pyreneeën, is nu een hete Jupiter met een omlooptijd van slechts 4,9 dagen ontdekt in een baan rond de ster V830 Tauri, op 430 lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Stier. De ster maakt deel uit van een jong stervormingsgebied; hij is pas ca. twee miljoen jaar oud. In hetzelfde nummer van Nature maakt een ander team van sterrenkundigen de ontdekking bekend van een 'super-Neptunus' (ca. 5 maal zo groot als de aarde) in een kleine baan rond een jonge ster met een leeftijd van 5 à 10 miljoen jaar. Deze planeet (K2-33b genoemd) is ontdekt door de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler; de ster staat op ca. 500 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Schorpioen. Ook deze planeet moet als gevolg van een migratieproces in zijn huidige baan terecht zijn gekomen, met een omlooptijd van slechts 5,4 dagen. De twee ontdekkingen tonen aan dat hete Jupiters (en hun kleinere broertjes de super-Neptunussen) al kort na de geboorte van een ster kunnen ontstaan, en dat planeetmigratie dus al in een heel vroeg stadium kan optreden. Dat betekent dat het migratieproces veroorzaakt moet zijn door wrijving met materiaal in een schijf rond de ster; het alternatieve scenario (zwaartekrachtsstoringen van andere planeten) neemt veel meer tijd in beslag. (GS)
Meer informatie:
Newborn Giant Planet Grazes Its Sun (origineel persbericht)

   
20 juni 2016 • Elektrische wind van planeten speelt rol bij verlies oceanen en atmosfeer
De planeet Venus is de bestanddelen van zijn oorspronkelijke watervoorraad mogelijk kwijtgeraakt door een 'elektrische wind'. Dat blijkt uit metingen van een Amerikaanse elektronenspectrometer aan boord van de Europese planeetverkenner Venus Express. Het (zwakke) elektrische veld van een planeet kan geladen deeltjes (zoals elektronen en ionen) versnellen, waardoor ze uiteindelijk aan de zwaartekracht van de planeet kunnen ontsnappen. De nieuwe metingen wijzen uit dat het elektrisch veld van Venus door nog onbekende oorzaak ongeveer vijf maal zo sterk is als dat van de aarde. Dat betekent dat ook zwaardere ionen (atomen met een positieve elektrische lading) voldoende versneld kunnen worden om de ruimte in geblazen te worden. Venus heeft lang geleden zo goed als zeker oceanen gehad zoals de aarde. Door de kleinere afstand tot de zon en het sterke broeikaseffect in de atmosfeer is al dat water miljarden jaren geleden al verdampt. Watermoleculen (H2O) vallen hoog in de dampkring onder invloed van ultraviolet zonlicht uiteen in waterstof- en zuurstofionen. De waterstofkernen zijn licht genoeg om gemakkelijk aan de zwaartekracht van de planeet te ontsnappen. Nu blijkt dat de planeet onder invloed van de 'elektrische wind' ook de zwaardere zuurstofionen verliest. In totaal gaat het om ca. 100 ton per jaar. Ook de planeet Mars en de grote Saturnusmaan Titan verliezen materiaal uit hun dampkring via vergelijkbare processen. De onderzoekers, die hun resultaten publiceren in Geophysical Research Letters, denken dat dezelfde mechanismen ook een rol kunnen spelen bij veel exoplaneten. (GS)
Meer informatie:
'Electric Wind' Strips Planets of Oceans & Atmospheres (origineel persbericht)

   
17 juni 2016 • IJsmaantjes Pluto vertonen overeenkomsten, maar ook verschillen
Recent overgezonden spectrale gegevens van de Amerikaanse ruimtesonde New Horizons tonen aan dat het oppervlak van de Plutomaan Nix is bedekt met bevroren water, net als het oppervlak van een van de andere kleine Plutomanen, Hydra. Maar de ijslagen van de beide maantjes vertonen niet dezelfde textuur: het ijs op Nix is grofkorreliger en zuiverder dan dat op Hydra. Hoewel New Horizons van de beide andere kleine Plutomanen, Styx en Kerberos, geen spectrale gegevens heeft verzameld, wijst hun grote helderheid erop dat ook zij met bevroren water zijn bedekt. Dat past goed in de theorie dat alle vier de maantjes zijn ontstaan uit de ‘puinwolk’ die vrijkwam toen de nog jonge dwergplaneet Pluto in botsing kwam met een kleinere soortgenoot. Dat zou kunnen verklaren waarom ze allemaal uit (ongeveer) hetzelfde materiaal bestaan. Toch roepen de meetresultaten ook vragen op, en niet alleen omtrent het geconstateerde verschil in textuur tussen Nix en Hydra. Een ander vraagstuk is waarom Hydra meer zonlicht weerkaatst dan Nix, terwijl het oppervlak van deze laatste ijsachtiger lijkt te zijn. (EE)
Meer informatie:
New Data Compare, Contrast Pluto’s Icy Moons

   
17 juni 2016 • Eigenschappen van een van de eerste sterren gereconstrueerd
Waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop laten zien dat de ‘tweedegeneratie’ ster BD+44 493 elementen bevat die nog nooit eerder bij een ster van dit type is waargenomen (Astrophysical Journal Letters, 17 juni). Hoe de eerste generatie sterren in de Melkweg er hebben uitgezien, zullen we waarschijnlijk nooit precies weten. Deze (kolossale) sterren zijn miljarden jaren geleden al met een supernova-explosie aan hun einde gekomen. Daarbij hebben de sterren de nog maagdelijke gaswolken in hun omgeving verrijkt met de zware elementen die zij tijdens hun korte leven hebben geproduceerd. Uit die gaswolken zijn weer nieuwe sterren ontstaan, die behalve waterstof en helium ook geringe hoeveelheden zwaardere elementen bevatten. Astronomen vermoeden dat BD+44 493, een rode reuzenster in het sterrenbeeld Andromeda, zo’n ster van de tweede generatie is. Uit onderzoek is namelijk gebleken dat hij 5000 keer zo weinig zware elementen bevat als onze zon. Indirect kunnen sterren als deze informatie geven over hun roemrijke voorgangers. Alles wat zij aan elementen zwaarder dan helium bevatten, is namelijk van die allereerste sterren afkomstig. Bij metingen met de Cosmic Origins Spectrograph van de Hubble-ruimtetelescoop is nu gebleken dat BD+44 493 behalve zink, dat al eerder bij een tweedegeneratie ster was waargenomen, ook de nog nooit eerder aangetoonde elementen fosfor en zwavel bevat. De onderlinge verhoudingen van de drie elementen zijn gebruikt om, door middel van modelberekeningen, de eigenschappen van de ster te ‘voorspellen’ die dit materiaal heeft verspreid. Deze berekeningen geven aan dat deze ster waarschijnlijk meer dan twintig keer zoveel massa had als onze zon, en met een relatief zwakke supernova-explosie is geëindigd. (EE)
Meer informatie:
Astrophysicists release new study of one of the first stars

   
17 juni 2016 • Sterrenhoop M67 telt opvallend veel ‘hete Jupiters’
Een internationaal team van astronomen heeft ontdekt dat de sterrenhoop M67 veel meer planeten van het type ‘hete Jupiter’ bevat dan verwacht. Dit wordt toegeschreven aan de ‘drukte’ in de sterrenhoop, die tot veelvuldige interacties tussen planeten en naburige sterren leidt. Hete Jupiters zijn planeten met minstens een derde van de massa van de grootste planeet van ons eigen zonnestelsel – Jupiter dus – die op geringe afstand om hun moedersterren draaien. Dat resulteert in omlooptijden van soms nog geen tien dagen. De aanwezigheid van zo’n hete Jupiter brengt een ster op karakteristieke wijze aan het ‘schommelen’. En dat is precies wat bij drie sterren van M67 is waargenomen. Een schokkend aantal lijkt dat niet te zijn, maar gezien het kleine aantal sterren van de sterrenhoop dat goed onderzocht is (66), is het een opvallend hoge score. Het wijst erop dat ongeveer vijf procent van de sterren van M67 in het gezelschap zijn van een hete Jupiter. Bij sterren die niet tot een sterrenhoop behoren is dat maar ongeveer één procent. Sterrenhopen lijken dus geschikte ‘broedplaatsen’ voor hete Jupiters. Astronomen achten het zeer onwaarschijnlijk dat deze exotische reuzenplaneten zijn ontstaan op de plekken waar we hen nu aantreffen. De omstandigheden zo dicht bij een ster zijn helemaal niet zo geschikt voor de vorming van Jupiter-achtige planeten. Daarom wordt vermoed dat zij verder naar buiten zijn ontstaan, net als ‘onze’ Jupiter waarschijnlijk, en vervolgens dichter naar hun moederster zijn opgeschoven. De grote vraag is wat deze binnenwaartse migratie heeft veroorzaakt. Daar bestaan allerlei ideeën over, maar volgens de onderzoekers van M67 is de migratie van de reuzenplaneten waarschijnlijk het gevolg van ontmoetingen met naburige sterren of zelfs met de planeten van deze sterren. In een sterrenhoop als M67, waar de sterren veel dichter op een kluitje zitten dan elders, zullen zulke ontmoetingen relatief vaak voorkomen, wat het ontstaan van hete Jupiters kan bevorderen. (EE)
Meer informatie:
Sterrenhoop vertoont onverwacht overschot aan reuzenplaneten

   
16 juni 2016 • Uitgestelde Europese Marsmissie krijgt extra geld
Het tot 2020 uitgestelde tweede deel van de Europees/Russische Marsmissie ExoMars krijgt een kapitaalinjectie van 77 miljoen euro. Dat heeft het Europese ruimteagentschap ESA bekendgemaakt. In maart van dit jaar werd al het eerste deel van de ExoMars-missie gelanceerd, een combinatie van een orbiter en een testlander. Het was de bedoeling dat in 2018 het tweede deel zou volgen: een Russisch satellietplatform en een Europese Marswagen. Dat project liep echter zoveel vertraging op, dat vorige maand besloten werd om de lancering uit te stellen tot 2020. De extra kosten die dit uitstel met zich meebracht waren dermate hoog, dat ESA de lidstaten de simpele vraag heeft voorgelegd of ze door wilden gaan met de missie. Daar is nu dus een positief antwoord op gekomen. (EE)
Meer informatie:
Delayed ExoMars mission gets 77-mln-euro boost (Phys.org)

   
16 juni 2016 • ‘Mislukte’ jets beknotten groei van superzware zwarte gaten
Nieuwe computersimulaties verklaart waarom de jets van de superzware zwarte gaten in de kernen van de grootste sterrenstelsels in sommige gevallen wel de intergalactische ruimte bereiken en in andere gevallen onderweg blijven steken (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 17 juni). Ongeveer tien procent van alle sterrenstelsels met een actief zwart gat in hun kern vertonen twee tegengesteld gerichte straalstromen van gas. Dit hete, geïoniseerde gas wordt aangedreven door de verstrengelde magnetische velden van het roterende zwarte gat, dat miljarden zonsmassa’s zwaar kan zijn. Deze jets weten echter lang niet altijd de buitenste begrenzing van het sterrenstelsel te bereiken: vaak ‘verpieteren’ ze ergens halverwege. Daarvoor zijn allerlei verklaringen te bedenken. Sommige astronomen suggereerden dat de jets onderweg wellicht op rode reuzensterren stuiten, waardoor ze zoveel extra massa vergaren dat ze instabiel worden en uit elkaar vallen. Met behulp van computersimulaties hebben twee Amerikaanse astronomen nu aangetoond dat jets ook zonder invloeden van buitenaf uit elkaar kunnen vallen. Als een jet niet krachtig genoeg is om het omringende gas te penetreren, wordt hij heel dun en ontstaan er gemakkelijk bochten in de jet die uiteindelijk tot breuken kunnen leiden. Wanneer dat gebeurt, wordt het hete gas dat door het magnetische veld bijeen werd gehouden simpelweg geloosd in het sterrenstelsel zelf. Krachtige jets zijn breder en slagen er wél in zich een weg te banen door het omringende gas. De computersimulaties laten zien dat het slagen of mislukken van een jet in principe maar van twee factoren afhankelijk is. De ene is de kracht van de jet zelf, de andere is de snelheid waarmee de gasdichtheid in het hart van het sterrenstelsel afneemt met de afstand. Het mislukken van een jet heeft overigens grote gevolgen voor het centrale zwarte gat. Een instabiele jet pompt zoveel energie in het stelsel dat het aanwezige gas sterk wordt verhit en uit de greep van het zwarte gat kan blijven. Dat houdt de groei van het zwarte gat in toom. (EE)
Meer informatie:
How black hole jets punch out of their galaxies

   
16 juni 2016 • Zuurstof ontdekt op recordafstand
Bij waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) is geïoniseerde zuurstof ontdekt in het verre sterrenstelsel SXDF-NB1006-2. Met een afstand van ruim 13 miljard lichtjaar is dit het verste stelsel ooit waarin met zekerheid zuurstof is gedetecteerd. SXDF-NB1006-2 zou wel eens medeverantwoordelijk kunnen zijn voor het ‘doorzichtig’ worden van ons heelal (Science, 16 juni). Het licht dat we nu van SXDF-NB1006-2 ontvangen, is meer dan 13 miljard jaar onderweg geweest. Hierdoor zien we het stelsel zoals het er slechts 700 miljoen jaar na de oerknal uitzag. Waarnemingen van SXDF-NB1006-2 bieden dus een kijkje in de oertijd van het heelal. Toen er nog geen sterren of sterrenstelsels bestonden, was het heelal gevuld met een dichte ‘mist’ van elektrisch neutraal gas die geen licht doorliet. Maar toen een paar honderd miljoen jaar na de oerknal de eerste objecten gingen stralen, begon hun krachtige straling de ongeladen atomen af te breken c.q. het gas te ioniseren. Tijdens deze fase, die bekendstaat als de kosmische reïonisatie, veranderde het heelal compleet van aanzien: de dichte mist trok op en licht kreeg vrij baan. Daar zijn astronomen het wel over eens. Maar er bestaat veel discussie over welk soort objecten deze reïonisatie nu precies heeft veroorzaakt. De nieuwe ALMA-waarnemingen geven aan dat SXDF-NB1006-2 wel eens het prototype van deze objecten zou kunnen zijn. De aanwezigheid van geïoniseerde zuurstof in het stelsel wijst erop zich hierin talrijke zeer heldere sterren hebben gevormd, die tientallen keren zoveel massa hebben als onze zon. Zulke ‘reuzensterren’ zijn een bron van intense ultraviolette straling – straling die in staat is om atomen te ioniseren. (EE)
Meer informatie:
ALMA ontdekt zuurstof op recordafstand

   
16 juni 2016 • ExoMars-camera maakt eerste opnamen van rode planeet
De Mars Camera CaSSIS van de Europese ruimtesonde ExoMARS heeft deze week zijn eerste foto’s van de rode planeet naar de aarde geseind. De opnamen zijn gemaakt ter voorbereiding van de activiteiten na aankomst bij Mars, in oktober van dit jaar. ExoMars heeft nu bijna de helft van zijn reis erop zitten. De wetenschappers die het Colour and Stereo Surface Imaging System, zoals CaSSIS voluit heet, onder hun hoede hebben, zijn tevreden over de (nog niet erg detailrijke) proefopnamen. De beeldscherpte voldoet aan de verwachtingen. Na aankomst zal CaSSIS stereo-opnamen van Mars maken waarop details met afmetingen vanaf 5 meter te zien zijn. De kleurenbeelden zullen worden gebruikt om veranderingen op het Marsoppervlak te registreren. Een van de hoofddoelen is het onderzoek van het recent ontdekte vloeibare water op de planeet. (EE)
Meer informatie:
CaSSIS sends first image of Mars

   
16 juni 2016 • Britse exoplaneetmissie is een stap dichterbij
De realisatie van Twinkle, een kleine Britse satelliet voor het onderzoek van exoplaneten, is een stap dichterbij gekomen. Uit een voorstudie blijkt dat de instrumenten die voor de satelliet zijn geselecteerd, aan de doelstelling – het vastleggen van spectra van minstens honderd hete, heldere exoplaneten – kunnen voldoen. De twee spectrometers waarmee Twinkle wordt uitgerust, zullen het licht analyseren dat door de atmosferen van deze planeten wordt geabsorbeerd, uitgezonden of weerkaatst. Om de kosten te drukken wordt bij de bouw van de satelliet gebruik gemaakt van al bestaande componenten. De beschikbare ruimte is beperkt: het instrumentenpakket mag hooguit 100 kilogram wegen en niet meer ruimte innemen dan een flinke verwarmingsketel (1,2 x 0,6 x 0,6 meter). Dat is net voldoende om Twinkle te voorzien van een 45 cm telescoop voor het opvangen van sterlicht, een infraroodspectrometer en een zichtbaarlichtspectrometer. Het telescoopsysteem is gebaseerd op een camera die ontwikkeld is voor aardobservatiesatellieten. De infraroodspectrometer is een kleine afgeleide van het MIRI-instrument van de James Webb Space Telescope. En de tweede spectrometer is een aangepaste versie van het UVIS-instrument dat deel uitmaakt van de in maart gelanceerde ExoMars-orbiter. De lancering van Twinkle staat gepland voor 2019. (EE)
Meer informatie:
Twinkle exoplanet mission completes design milestone (pdf)

   
16 juni 2016 • Bunnik op Mars
Een 29 kilometer grote inslagkrater op de planeet Mars is genoemd naar het Nederlandse dorp Bunnik, iets ten zuidoosten van Utrecht. Dat maakte de Internationale Astronomische Unie (IAU) op 14 juni bekend. Bunnik ligt op het zuidelijk halfrond van de planeet, iets ten oosten van de veel grotere krater Newton, in een relatief dicht bekraterd gebied dat Terra Sirenum heet. Veel relatief kleine kraters op Mars dragen namen van steden en dorpen over de hele wereld; eerder zijn al Marskraters genoemd naar de Nederlandse steden Amsterdam, Bronkhorst, Edam, Urk, Vaals, Weert en Zutphen. Van deze 'Nederlandse' Marskraters is Zutphen, met een middellijn van 38 kilometer, de grootste. De naam Bunnik is voorgeteld door geofysicus Tjalling de Haas van de Universiteit van Utrecht, die in Bunnik woont. (GS)
Meer informatie:
IAU-webpagina over de Marskrater Bunnik

   
15 juni 2016 • Kleine planetoïde danst rond de aarde
Astronomen hebben een kleine planetoïde ontdekt die een zodanige baan om de zon volgt, dat hij de komende paar honderd jaar in de buurt van de aarde blijft. Daarbij lijkt het object (2016 HO3) zelfs om de aarde te draaien. Objecten als deze worden quasi-satellieten genoemd. De ‘aardvolger’ is op 27 april jl. ontdekt met de Pan-STARRS 1 survey-telescoop op Hawaï. Zijn afmetingen zijn nog niet goed bekend, maar waarschijnlijk is hij 40 tot 100 meter groot. Tijdens zijn jaarlijkse tocht om de zon bevindt 2016 HO3 zich ongeveer de helft van de tijd dichter bij de zon dan de aarde, en haalt hij onze planeet in. De rest van de tijd is hij verder verwijderd van de zon, en loopt hij weer achterstand op. Zijn baanvlak staat een beetje schuin op de aardbaan. In de loop van de tientallen jaren schuift de baan van de planetoïde een beetje heen en weer. Deze variaties zullen er uiteindelijk toe leiden dat hij aan de ‘greep’ van de aarde ontsnapt. Tot dat moment is hij nooit verder weg dan 40 miljoen kilometer. Dichterbij dan 15 miljoen kilometer komt hij overigens niet. 2016 HO3 is een van de vijf quasi-satellieten die de aarde momenteel rijk is. Een zesde object – planetoïde 2003 YN107 – behoorde tussen 1997 en 2006 ook tot de quasi-satellieten, maar heeft zich inmiddels alweer van de aarde verwijderd. (EE)
Meer informatie:
Small Asteroid Is Earth's Constant Companion

   
15 juni 2016 • Bevinden botsende zwarte gaten zich in bolvormige sterrenhopen?
Astrofysici van Northwestern University zien in de recente detecties van zwaartekrachtgolven de bevestiging van theoretische voorspellingen die zij vorig jaar hebben gedaan. Hun modelberekeningen geven aan dat de botsende zwarte gaten die de zwaartekrachtgolven veroorzaken, zijn ontstaan door interacties tussen sterren in de kernen van zogeheten bolvormige sterrenhopen. Bolvormige sterrenhopen zijn compacte, oude verzamelingen van miljoenen sterren. Ze zijn in de naaste omgeving van tal van sterrenstelsels aangetroffen: onze eigen Melkweg telt er meer dan 150. In de kern van zo’n sterrenhoop krioelt het van de sterren. De computermodellen van de astrofysici laten zien dat zich in de loop van de 12 miljard jaar dat een bolvormige sterrenhoop bestaat, vanzelf talrijke paren van zwarte gaten vormen. En dat zou uiteindelijk honderden botsingen tussen zwarte gaten tot gevolg hebben. Als de Amerikaanse astrofysici gelijk hebben, zullen de LIGO-zwaartekrachtgolfdetectoren tegen het einde van dit decennium al honderden, zo niet duizenden botsende zwarte gaten hebben geregistreerd. (EE)
Meer informatie:
‘Mosh Pits’ In Star Clusters A Likely Source Of Ligo’s First Black Holes

   
15 juni 2016 • Tweede detectie van zwaartekrachtgolven is een feit
Voor de tweede keer zijn wetenschappers erin geslaagd om zwaartekrachtgolven te detecteren van twee naar elkaar toe spiralende zwarte gaten op 1,4 miljard lichtjaar van de aarde. Dat is vandaag bekend gemaakt op de 228ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in San Diego. De waarneming is gedaan met de twee LIGO-detectoren, die in de Amerikaanse staten Louisiana en Washington staan opgesteld. De bekendmaking komt slechts vier maanden na de allereerste detectie van zwaartekrachtgolven, met dezelfde detectoren. LIGO meet zwaartekrachtgolven door uiterst kleine variaties te detecteren in de reistijd van laserbundels die honderden malen heen en weer worden gekaatst in kilometerslange vacuümtunnels. Deze variaties ontstaan wanneer rimpelingen in de ruimtetijd, veroorzaakt door snel bewegende ‘zware’ hemelobjecten, voorbijtrekken aan de aarde. Uit de signatuur van de geregistreerde zwaartekrachtgolven leiden de wetenschappers af dat deze zijn ontstaan kort voordat twee zwarte gaten – van respectievelijk 14 en 8 zonsmassa’s – samensmolten tot één snel draaiend zwart gat van 21 zonsmassa’s. De ‘verdwenen’ zonsmassa is omgezet in energie die in de vorm van zwaartekrachtgolven is uitgestraald. De twee botsende zwarte gaten hadden dus iets minder massa dan die van de eerste detectie. Hierdoor verliep hun samensmelting wat langzamer en konden de LIGO-detectors het verschijnsel een seconde lang waarnemen – vijf keer zo lang als de eerste keer. De nieuwe detectie is gedaan op tweede kerstdag van 2015. (EE)
Meer informatie:
For second time, LIGO detects gravitational waves