5 juli 2010
De Europese Planck-satelliet heeft zijn eerste complete hemelkaart afgeleverd. De kaart moet niet alleen meer inzicht geven in de manier waarop sterren en sterrenstelsels ontstaan, maar ook in het ontstaan van het heelal. De afbeelding zelf geeft nog geen antwoord op wetenschappelijke vragen: het is 'slechts' een overzicht van de nauwkeurige meetgegevens die de satelliet het afgelopen jaar heeft verzameld. Die berg gegevens zullen sterrenkundigen op belangrijke nieuwe informatie moeten onderzoeken - een klus die nog jaren kan duren. De Planck-kaart geeft onder meer een overzicht van ons Melkwegstelsel, en de talrijke stervormingsgebieden die zich daarin bevinden. Minder spectaculair, maar wellicht intrigerender is de vlekkerige achtergrond. Deze wordt veroorzaakt door de kosmische achtergrondstraling - het afgekoelde overblijfsel van de straling die het heelal kort na de oerknal vulde. Het patroon in deze achtergrondstraling is een afspiegeling van de dichtheidsverschillen in de oermaterie waaruit de eerste sterrenstelsels zijn ontstaan. Planck gaat gewoon verder met zijn metingen. Naar verwachting zal hij eind 2012 vier van deze hemelsurveys hebben voltooid. Begin volgend jaar zal een eerste catalogus van objecten binnen en buiten ons Melkwegstelsel worden gepubliceerd. In 2012 volgt de publicatie van het meest nauwkeurige overzicht van de kosmische achtergrondstraling tot dan toe.
Meer informatie:
Planck unveils the Universe – now and then

14 juni 2010
Nieuw onderzoek door sterrenkundigen van de universiteit van Durham wijst erop dat de bestaande inzichten over de samenstelling van het heelal wellicht onjuist zijn. Volgens de onderzoekers bevatten belangrijke meetresultaten die het bestaan van donkere materie en donkere energie aantonen een ernstige fout. De samenstelling van het heelal wordt onder meer afgeleid uit metingen van de kosmische achtergrondstraling - het overblijfsel van de straling die vrijkwam bij de oerknal. De kosmische achtergrondstraling wordt sinds 2001 nauwkeurig in kaart gebracht met de WMAP-satelliet en daarbij is vastgesteld dat de verdeling over de hemel niet gelijkmatig is: de straling vertoont een patroon van koelere en warmere vlekken die ruwweg tweemaal zo groot zijn als de volle maan. Deze 'rimpelingen' in de kosmische achtergrondstraling kunnen direct in verband worden gebracht met de samenstelling van het heelal. Daaruit volgt dat het heelal voor 4 procent uit normale materie bestaat, voor 22 procent uit donkere (onzichtbare) materie en voor 74% uit zogeheten donkere energie. Volgens de Britse sterrenkundigen, die overigens bekendstaan als critici van het standaardmodel van het heelal, zit er echter een fundamentele fout in de manier waarop de WMAP-metingen zijn verwerkt. Deze fout zou ertoe leiden dat de rimpelingen in de kosmische achtergrondstraling veel groter lijken dan ze in werkelijkheid zijn. Mogelijk zijn de rimpelingen zelfs zo veel kleiner, dat er helemaal geen donkere materie of energie nodig is om ze te verklaren. Concurrerende verklaringen, die op basis van de WMAP-resultaten waren afgeschreven, zouden daarmee in ere hersteld zijn.
Meer informatie:
Durham astronomers' doubts about the dark side

21 april 2010
Sterrenkundigen zijn er nog steeds niet in geslaagd om het raadsel van de donkere energie op te lossen. Ook na de analyse van waarnemingen aan vele honderden ver verwijderde supernova's blijft de ware aard van de donkere energie een mysterie. Dat schrijft een team onderzoekers onder leiding van Saul Perlmutter van het Supernova Cosmology Project in The Astrophysical Journal. Perlmutter leidde twaalf jaar geleden een van de twee teams die onafhankelijk van elkaar ontdekten dat de uitdijing van het heelal in de loop van de tijd steeds sneller gaat, kennelijk als gevolg van de aanwezigheid van een mysterieuze 'donkere energie' die als een soort anti-zwaartekracht werkt. De ware aard van die donkere energie is echter een raadsel. De geschiedenis van de versnellende uitdijing van het heelal kan bestudeerd worden door metingen te verrichten aan ver verwijderde supernova's - de terminale explosies van zware sterren. Astronomen hopen er op die manier achter te komen of de donkere energie altijd een constante waarde heeft gehad, of dat hij in de loop van miljarden jaren in kracht is toe- of afgenomen. Een grondige analyse van honderden supernova's, die de afgelopen jaren door Perlmutters team zijn waargenomen, heeft die vraag echter nog steeds niet met zekerheid kunnen beantwoorden. Naar de ware aard van de mysterieuze donkere energie kunnen sterrenkundigen voorlopig dan ook slechts gissen.
Meer informatie:
Searching for Dark Energy with the Whole World’s Supernova Dataset
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

25 maart 2010
Een nieuw groot onderzoek, onder leiding van Tim Schrabback van de Leidse Sterrewacht, bevestigt dat het heelal versneld uitdijt. De onderzoekers hebben meer dan 446.000 sterrenstelsels in een klein hemelgebied geïnventariseerd met de Hubble-ruimtetelescoop. Daarnaast is met telescopen op aarde van 194.000 van deze stelsels de roodverschuiving gemeten - een maat voor hun afstand. De verste stelsels bevinden zich op afstanden van meer dan tien miljard lichtjaar. Met behulp van de verzamelde gegevens hebben de sterrenkundigen de grootschalige materieverdeling in de ruimte in kaart gebracht. Daarbij hebben ze gebruik gemaakt van het feit dat de afbeeldingen van verre sterrenstelsels een klein beetje vervormd worden door de zwaartekracht van alle tussenliggende zichtbare en (vooral) onzichtbare materie. Dit wordt het zwakke gravitatielenseffect genoemd. Een van de conclusies van het onderzoek is dat de uitdijing van het heelal inderdaad steeds meer wordt aangezwengeld door een geheimzinnige component die donkere energie wordt genoemd. In de begintijd van het heelal, toen de materie nog dicht opeengepakt zat, moest deze donkere energie het nog afleggen tegen de zwaartekracht. Maar naarmate de tijd vorderde, en het heelal groter werd, nam haar invloed toe. Dat komt onder meer tot uiting in een steeds verder vertragende groei van clusters van sterrenstelsels. Daarnaast leidt de versnelde uitdijing tot een waarneembare versterking van het zwakke gravitatielenseffect bij verre sterrenstelsels.
Meer informatie:
Hubble confirms cosmic acceleration with weak lensing

22 maart 2010
Ongeveer een kwart van het heelal bestaat uit 'donkere materie' - geheimzinnig spul dat zijn bestaat alleen verraadt door de zwaartekrachtsaantrekking die het uitoefent. Sterrenkundigen van de nationale universiteit van Mexico hebben nu onderzocht hoe deze materie zich gedraagt in de omgeving van zwarte gaten. De indruk bestond dat donkere materie een belangrijke rol heeft gespeeld bij het samenklonteringsproces waaruit, vroeg in de geschiedenis van het heelal, de eerste sterren en sterrenstelsels zijn ontstaan. De Mexicaanse sterrenkundigen hebben nu berekend op welke manier de superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels donkere materie uit hun omgeving opslokken. Daaruit blijkt dat als de hoeveelheid donkere materie in de omgeving van het zwarte gat groot genoeg is - ruwweg 7 zonsmassa's per kubieke lichtjaar - het zwarte gat dermate snel donkere materie aan zijn omgeving onttrekt, dat het omringende sterrenstelsel onherkenbaar verandert. Uit het feit dat er voor zover bekend geen populatie van zodanig misvormde sterrenstelsels bestaat, leiden de onderzoekers af dat de dichtheid van donkere materie in de kernen van sterrenstelsels nooit zeer grote waarden kan hebben bereikt. Blijkbaar weet donkere materie zich op de een of andere manier te onttrekken aan de verzamelwoede van deze zwarte gaten. En dat betekent dat de modellen die de vorming van de eerste sterren(stelsels) beschrijven wellicht moeten worden bijgesteld.
Meer informatie:
Supermassive black holes: hinting at the nature of dark matter?

10 maart 2010
In 2008 ontdekten sterrenkundigen dat een aantal verre clusters van sterrenstelsels met een snelheid van ongeveer 3 miljoen kilometer per uur gezamenlijk dezelfde kant op bewegen. Nader onderzoek heeft het bestaan van deze intergalactische optocht bevestigd. Sterker nog: hij blijkt nog veel omvangrijker te zijn dan aanvankelijk al het geval leek. De collectieve beweging van sterrenstelsels - die de 'donkere stroom' wordt genoemd - blijkt zich uit te strekken over een afstand van zeker 2,5 miljard lichtjaar. De verre clusters hebben een kleine maar meetbare snelheid die losstaat van de uitdijing van het heelal en niet groter is naarmate ze zich verder van ons vandaan bevinden. Dat blijkt uit de manier waarop het hete gas in deze clusters de fotonen van de zogeheten kosmische achtergrondstraling verstrooit. Omdat de clusters niet exact de uitdijing van de ruimte volgen, treden er in de golflengten van de verstrooide fotonen veranderingen op, waaruit een extra snelheidscomponent kan worden afgeleid. De snelheid waarmee de clusters bewegen kan redelijk goed worden bepaald. Ook staat vast dat de optocht ruwweg in het verlengde beweegt van de verbindingslijn tussen ons en het sterrenbeeld Centaurus. Maar op basis van de beschikbare gegevens kan niet met zekerheid worden vastgesteld of de clusters naar ons toe komen of van ons af bewegen (al lijkt dat laatste het meest waarschijnlijk). Wat de oorzaak is van de collectieve beweging is nog volkomen onduidelijk. De materieverdeling in het zichtbare heelal kan deze niet verklaren. Het lijkt er op dat zich voorbij de 'horizon' van het zichtbare heelal een massaconcentratie bevindt die de stelsels aantrekt.
Meer informatie:
Mysterious Cosmic 'Dark Flow' Tracked Deeper into Universe

10 maart 2010
Een analyse van meer dan 70.000 sterrenstelsels, uitgevoerd door Amerikaanse en Zwitserse sterrenkundigen, heeft aangetoond dat de regels van Einsteins relativiteitstheorie ook op afstanden van meer dan drie miljard lichtjaar geldig zijn. Verder toont hun analyse aan dat de aanwezigheid van donkere materie nog steeds de beste verklaring is voor het feit dat sterrenstelsels en clusters bewegen alsof ze de invloed ondervinden van een onzichtbare massa. Alternatieve zwaartekrachtstheorieën zoals de tensor-vector-scalar-zwaartekracht (TeVeS), die het bestaan van donkere materie proberen te omzeilen, kunnen de waargenomen zwaartekrachtseigenschappen van clusters van sterrenstelsels niet verklaren. Het nieuwe resultaat, dat deze week in Nature staat, is overigens in strijd met een ander onderzoek, dat eind vorig jaar werd gepubliceerd. Uit dat onderzoek, dat zich op het nog verdere heelal richtte, bleek dat de relativistische beschrijving van de zwaartekracht op afstanden van 8 tot 11 miljard lichtjaar niet voldoet. Hoe deze eindjes aan elkaar geknoopt moeten worden, is nog onduidelijk. Mogelijk zal gewacht moeten worden op een nieuwe generatie ruimtemissies, zoals de Joint Dark Energy Mission (JDEM) en Euclid. De resultaten daarvan worden echter pas over tien tot vijftien jaar verwacht.
Meer informatie:
Galaxy study validates general relativity on cosmic scale, existence of dark matter;

1 maart 2010
Amerikaanse en Europese sterrenkundigen, onder wie Leon Koopmans van het Kapteyn Instituut in Groningen, hebben een nieuwe meting gedaan van de zogeheten Hubble-constante - een maat voor de leeftijd en grootte van het heelal. Bij deze meting is gebruik gemaakt van een gravitatielens: een sterrenstelsel dat met zijn zwaartekracht het licht van een verder weg gelegen stelsel afbuigt, waardoor vervormde afbeeldingen van dit stelsel ontstaan. In het geval van het object B1608+656 zijn vier vervormde afbeeldingen van één en hetzelfde achtergrondstelsel te zien. Omdat B1608+656 al tien jaar lang onderzocht wordt, is de materieverdeling in het voorgrondstelsel, dat als lens fungeert, goed bekend. Dat maakt het mogelijk om heel nauwkeurig te reconstrueren welke trajecten het licht van het achtergrondstelsel heeft gevolgd, en daarmee kan de werkelijke afstand van het achtergrondstelsel worden berekend. Uit die afstand volgt dan weer de grootte van de Hubble-constante. Uit de nieuwe meting blijkt dat het heelal 13,75 miljard jaar oud is. En dat is in goede overeenstemming met eerdere bepalingen, die gebaseerd zijn op waarnemingen van verre supernova-explosies en van de kosmische achtergrondstraling - het restant van de straling die kort na de oerknal vrijkwam.
Meer informatie:
Astronomically Large Lenses Measure the Age and Size of the Universe
Dark Matter Used to Measure Age of Universe

25 februari 2010
Het internationale T2K-project, dat ontworpen is om zogeheten neutrino's te detecteren, heeft voor het eerst een neutrino waargenomen dat ondergronds de 295 kilometer tussen het dorp Tokai en de Super-Kamiokande-detector heeft overbrugd. Neutrino's zijn uiterst lichte, ongeladen deeltjes die in drie soorten voorkomen. Het heelal wemelt ervan, maar doordat ze nauwelijks door normale materie worden beïnvloed, zijn neutrino's uiterst moeilijk detecteerbaar. Lange tijd werd gedacht dat neutrino's onveranderlijke deeltjes waren, maar sinds 2001 staat vast dat de ene soort spontaan in de andere kan veranderen. T2K is speciaal opgezet om deze 'neutrino-oscillaties' te onderzoeken. Ook willen de onderzoekers vaststellen of neutrino's anders oscilleren dan hun antideeltjes, de antineutrino's. Dat laatste zou een van de belangrijkste kwesties in de natuurkunde kunnen helpen oplossen: de vraag waarom er in het heelal veel meer materie aanwezig is dan antimaterie.
Meer informatie:
First T2K neutrino event observed at Super-Kamiokande

8 februari 2010
Het is voor het eerst gelukt om vingerafdrukken van het element helium aan te tonen in de kosmische achtergrondstraling - het overblijfsel van de straling waarmee het heelal kort na de oerknal was gevuld. Helium is na waterstof het op één na meest voorkomende element in het heelal. Onderzoek van oude sterren en maagdelijke gaswolken heeft uitgewezen dat helium ongeveer een kwart uitmaakte van de normale materie die na de oerknal ontstond. Dat is nu voor het eerst ook bevestigd door metingen van de kosmische achtergrondstraling. Die metingen zijn verricht met de WMAP-satelliet en twee telescopen op Antarctica. Daarmee zijn subtiele afwijkingen ontdekt in het patroon van de kosmische achtergrondstraling die aan de aanwezigheid van helium worden toegeschreven. Helium laat zijn eigen sporen in dat patroon achter doordat het zwaarder is dan waterstof en dus van invloed is op de wijze waarop drukgolven zich door het jonge heelal voortplantten. Het onderzoek van dit 'oerhelium' staat nu nog in zijn kinderschoenen: de huidige meetresultaten zijn dan ook niet erg nauwkeurig. Maar de verwachting is dat de volgende generatie van instrumenten, zoals de vorig jaar gelanceerde Europese Planck-satelliet, hierin verbetering zal brengen.
Meer informatie:
Helium clue found in echo of the big bang
WMAP 7-Year Results Released

25 januari 2010
Het heelal raakt langzaam uitgeput. Sterren komen geleidelijk zonder brandstof te zitten, en sterrenstelsels storten ineen tot zwarte gaten. Maar hoe ver is dit proces gevorderd? Volgens Australische onderzoekers aanzienlijk verder dan tot nog toe werd gedacht. Dat blijkt uit hun berekeningen van de zogeheten entropie - een maat voor de wanorde - van het heelal. Hoe groter de entropie, des te minder energie is er beschikbaar. De Australische wetenschappers hebben alle bijdragen aan de entropie bij elkaar opgeteld en kwamen uit op een getal dat dertig keer zo groot was als eerdere schattingen. Dat is voornamelijk te wijten aan de bijdragen van de superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels. Als het heelal lang genoeg bestaat, zal er uiteindelijk een toestand ontstaan waarbij alle energie gelijkmatig over de ruimte verdeeld is. Op dat moment zal de entropie van het heelal haar maximale waarde hebben bereikt en ligt de temperatuur overal dicht bij het absolute nulpunt. Hoe lang het nog duurt voor het zover is, is nog onbekend. De onderzoekers beschouwen hun resultaat dan ook als een eerste stap: het is hun uiteindelijke doel om te berekenen hoe lang het onvermijdelijke einde nog op zich laat wachten.
Meer informatie:
Astronomers: The end is nigher than we expected

24 november 2009
De eerste grote zwarte gaten in het heelal zijn wellicht geboren in het diepe inwendige van reusachtige, sterachtige cocons. Dat zeggen onderzoekers van de universiteit van Colorado in Boulder. Volgens de bestaande inzichten zouden deze superzware zwarte gaten geleidelijk zijn ontstaan door de samenvoeging van talrijke zwarte gaten van stellair formaat. Maar volgens de sterrenkundigen in Colorado heeft zich mogelijk een heel ander, veel sneller verlopend scenario afgespeeld. Dat scenario begint met de vorming van superzware sterren, tijdens de eerste honderden miljoenen jaren na de oerknal. Deze sterren waren naar de huidige maatstaven absurd groot - ze bevatten miljoenen zonsmassa's aan materie - en bestonden slechts enkele miljoenen jaren. Aan het eind van hun bestaan stortten hun kernen in tot zwarte gaten die aanzienlijk zwaarder waren dan de stellaire zwarte gaten die nu nog ontstaan. Tijdens de vervolgfase verzwolgen deze zwarte gaten het resterende gasomhulsel van de 'superster'. Het eindresultaat was een generatie van zwarte gaten van duizenden zonsmassa's die door het opslokken van nog meer gas of door onderlinge samensmeltingen uitgroeiden tot de superzware zwarte gaten die nu in de kernen van de meeste sterrenstelsels worden aangetroffen. Als de nieuwe theorie klopt, zouden de cocons waarbinnen de eerste zwarte gaten ontstonden vanaf 2013 waarneembaar moeten zijn met de James Webb Space Telescope, de opvolger van de Hubble-ruimtetelescoop.
Meer informatie:
First Black Holes May Have Incubated In Giant, Starlike Cocoons

2 november 2009
Met een extreem gevoelig instrument op een telescoop op de Zuidpool hebben Amerikaanse en Britse kosmologen precisiemetingen verricht aan de polarisatie van de kosmische achtergrondstraling - het afgekoelde overblijfsel van de oerknal. Zulke metingen bieden niet alleen informatie over de dichtheidsverdelingen in het zeer prille heelal, maar ook over de bewegingsrichtingen en -snelheden. De polarisatiemetingen zijn uitgevoerd met het QUEST-instrument op de DASI-telescoop (Degree Angular Scale Interferometer) - een telescoop voor het waarnemen van kosmische microgolfstraling die op de geografische zuidpool staat. De resultaten, die gepubliceerd zijn in Astrophysical Journal van 1 november, stemmen nauwkeurig overeen met de voorspellingen van het standaardmodel uit de kosmologie, waarin 95 procent van de totale inhoud van het heelal gevormd wordt door mysterieuze donkere materie en donkere energie.
QUEST at DASI
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

1 oktober 2009
In de nacht van 14 op 15 september is de Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) van start gegaan. Deze hemelverkenning heeft tot doel om de geschiedenis van de uitdijing van het heelal in kaart te brengen. BOSS maakt gebruik van een verschijnsel dat baryon-akoestische oscillaties wordt genoemd. Deze oscillaties zijn begonnen als drukgolven in het hete plasma van het jonge heelal, die zich aanvankelijk met grote snelheid door het heelal voortplantten. Maar toen het heelal een paar honderdduizend jaar oud was, was het zo sterk afgekoeld dat de golven tot stilstand kwamen. Het restant van deze 'bevroren' golven heeft zijn sporen achtergelaten in de ruimtelijke verdeling van sterrenstelsels. Door de afmetingen van de baryon-akoestische oscillaties te meten, kan worden vastgesteld hoe de donkere energie de uitdijing van ons heelal in de loop der tijden heeft beïnvloed. Daartoe zal BOSS de afstanden (of beter gezegd: roodverschuivingen) van 1,4 miljoen sterrenstelsels en 160.000 quasars meten - objecten die zich op afstanden van 7 tot 11 miljard lichtjaar bevinden. Ook worden de dichtheidsverschillen in het gas tussen de stelsels gemeten. Dat gebeurt met een spectrograaf waarvoor meer dan 2000 metalen platen zijn gemaakt, waarin een duizendtal kleine gaatjes zitten. Deze platen worden in het brandpunt van een 2,5-meter telescoop geplaatst. Een computergestuurd systeem prikt glasvezels in de gaatjes, zodat in één keer de spectra van een groot aantal sterrenstelsels kunnen worden opgenomen. Het waarnemingsprogramma, waaraan 160 wetenschappers van 42 instituten deelnemen, gaat vijf jaar duren. De eerste resultaten worden eind 2010 verwacht.
Meer informatie:
First light for BOSS -- a new kind of search for dark energy
A New Search For Dark Energy Begins
Kosmische Archäologie

17 september 2009
De Europese ruimtevaartorganisatie heeft de eerste waarnemingsresultaten vrijgegeven die verkregen zijn door de 'oerknalsatelliet' Planck. De kwaliteit van de waarnemingen is volgens kosmologen uitmuntend. Planck werd op 14 mei 2009 gelanceerd (samen met de infraroodkunstmaan Herschel). Vanuit een punt op anderhalf miljoen kilometer van de aarde scant de telescoop de hemel af met zeer gevoelige stralingsmeters die tot vlak boven het absolute nulpunt zijn gekoeld. Doel is het in kaart brengen van minieme temperatuurvariaties in de kosmische achtergrondstraling, het verdunde en afgekoelde overblijfsel van de energie die kort na de oerknal vrijkwam. De eerste testwaarnemingen zijn verricht tussen 13 en 27 augustus. Daarbij werd een vijftien graden brede ring aan de hemel in kaart gebracht. Planck begint nu aan het continue waarnemingsprogramma van vijftien maanden. Voorjaar 2010 zal de gehele hemel voor het eerst zijn opgemeten.
Meer informatie:
Planck first light yields promising results
Persbericht Science & Technology Facilities Council
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

19 augustus 2009
Onderzoek met de detector LIGO heeft nieuwe inzichten opgeleverd over de prille begintijd van het heelal. En dat terwijl hij feitelijk juist niets gemeten heeft (Nature, 20 augustus). LIGO - de afkorting staat voor Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory - is gevoelig voor zogeheten zwaartekrachtsgolven. Dat zijn kleine rimpelingen in de structuur van ruimte en tijd, die door grote bewegende massa's worden veroorzaakt. Volgens de huidige theorieën zouden bij de oerknal - de geboorte van ons heelal - een stortvloed van die rimpelingen moeten zijn ontstaan. En zelfs nu, bijna 14 miljard jaar later, zouden deze zwaartekrachtsgolven nog detecteerbaar kunnen zijn. Maar de verschillende oerknalmodellen 'voorspellen' golven van verschillende hevigheid en frequenties. Het LIGO-onderzoek heeft een nieuwe bovengrens opgelegd aan die oerrimpelingen. Daardoor kunnen modellen die grotere rimpelingen tijdens de eerste minuut na de oerknal voorspellen geschrapt worden. Daar zitten de meest gangbare oerknalmodellen overigens niet bij. De verwachting is dat het vervolgonderzoek met 'Advanced LIGO', dat in 2014 van start gaat, het aantal kandidaattheorieën nog verder kan indammen.
Meer informatie:
LIGO listens for gravitational echoes of the birth of the universe
Gravitational Wave Observatory listens for echoes of universe's birth
British-made technology will boost the search for elusive gravitational waves
Major Advance Made in Understanding the Birth and Early Evolution of the Universe

10 augustus 2009
De allereerste zwarte gaten die in het heelal ontstonden, in de eerste paar honderd miljoen jaar na de oerknal, waren op dieet: ze slokten relatief weinig materiaal uit hun omgeving op, waardoor ze nauwelijks groeiden. Dat blijkt uit gedetailleerde simulaties die uitgevoerd zijn met een krachtige supercomputer van het Stanford Linear Accelerator Center in Californië. Kort na de oerknal ontstond de eerste generatie sterren. Die sterren waren veel zwaarder dan de zon. Sommige stortten aan het eind van hun relatief korte leven ineen tot zwarte gaten. Uit de computersimulaties blijkt echter dat die zwarte gaten nauwelijks gas uit hun omgeving konden opzuigen. Die omgeving was in een eerder stadium namelijk schoongeblazen door de energierijke straling en de krachtige deeltjeswind van de zware ster. Hoewel de zwarte gaten in de loop van vele tientallen miljoenen jaren dus nauwelijks zwaarder werden, slokten ze af en toe toch wel wat materie op, waarbij veel röntgenstraling de ruimte in werd gezonden. Die straling wist het gas op grote afstanden rond het zwarte gat te verhitten, waardoor de vorming van nieuwe sterren werd belemmerd. De computersimulaties behoren tot de meest gedetailleerde die ooit zijn uitgevoerd. Ze tonen aan dat de vorming van de eerste generatie zwarte gaten van grote invloed is geweest op de verdere ontwikkeling van het heelal. De resultaten worden binnenkort gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters.
Meer informatie:
First Black Holes Kept to a Strict Diet, Study Shows
Animatiefilmpje uit de beschreven simulatie
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

9 juli 2009
De eerste sterren in het heelal ontstonden niet uitsluitend individueel, maar soms ook in paren. Dat blijkt uit computersimulaties die zijn uitgevoerd door Amerikaanse onderzoekers (Science Express, 9 juli). De onderzoekers hebben daartoe een gedetailleerd 'virtueel heelal' gecreëerd, zoals dat er kort na de oerknal waarschijnlijk heeft uitgezien. Dat heelal was gevuld met een niet geheel gelijkmatig verdeeld mengsel van waterstof, helium en donkere materie. Uit de simulaties blijkt dat zich slechts enkele honderden miljoenen jaren na de oerknal al de eerste zware, hete sterren kunnen hebben gevormd. En in één van de vijf simulaties, die elk drie weken rekentijd kostten, ontstond een zware dubbelster.
Meer informatie:
Simulations Illuminate Universe’s First Twin Stars

3 juni 2009
Wendy Freedman, Robert Kennicutt en Jeremy Gould hebben de Cosmology Prize van de Peter and Patricia Gruber Foundation gewonnen voor het bepalen van de Hubble-constante - een maat voor de uitdijingssnelheid van het heelal. De prijs van 500.000 dollar wordt dit jaar voor de tiende keer uitgereikt. De Hubble-constante geeft aan in welk tempo de afstand tussen twee ver verwijderde sterrenstelsels toeneemt als gevolg van de uitdijing van het heelal. Die 'verwijderingssnelheid' is kleiner voor sterrenstelsels op kleine onderlinge afstand, en groter voor stelsels op grotere onderlinge afstand. Wendy Freedman (Carnegie Institution of Washington), Robert Kennicutt (University of Cambridge) en Jeremy Gould (University of Melbourne) hebben leiding gegeven aan een groot waarnemingsprogramma met de Hubble Space Telescope dat tot doel had de uitdijing van het heelal nauwkeuriger te kwantificeren. Daartoe zijn vele duizenden metingen verricht aan helderheidsvariaties van cepheïden - een bepaald type veranderlijke sterren - in andere, ver verwijderde sterrenstelsels. Het resultaat van het Hubble Key Project is een Hubble-constante van 72 kilometer per seconde per megaparsec, met een nauwkeurigheid van tien procent. Daaruit volgt een leeftijd van het heelal van iets minder dan 14 miljard jaar. De Cosmology Prize wordt op 4 augustus uitgereikt in Rio de Janeiro, tijdens de opening van de Algemene Vergadering van de Internationale Astronomische Unie.
Meer informatie:
Freedman, Kennicutt and Mould share $500,000 Gruber Cosmology Prize
Persbericht Peter and Patricia Gruber Foundation
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl;

3 juni 2009
Een internationaal team van astrofysici en computerwetenschappers is er voor het eerst in geslaagd een grootschalige berekening uit te voeren op twee gekoppelde supercomputers. Het onderzoeksteam gaat met de berekening, genaamd CosmoGrid, de vorming van grote structuren van donkere materie in het heelal in kaart brengen.
Meer informatie:
Origineel persbericht (Nederlandstalig)
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl;

29 mei 2009
De mysterieuze donkere materie in het heelal bestaat misschien toch uit bekende deeltjes. Dat beweert theoretisch fysicus Theo Nieuwenhuizen van de Universiteit van Amsterdam in een artikel in Europhysics Letters. Nieuwenhuizen oppert dat neutrino's (elektrisch neutrale deeltjes met een bijna verwaarloosbaar kleine massa) de verklaring kunnen vormen voor kosmische zwaartekrachtmetingen waaruit blijkt dat het overgrote deel van de materie in het heelal niet uit 'baryonische' materie kan bestaan (materie waaruit gewone atomen en moleculen zijn opgebouwd). Eerdere schattingen voor de mogelijke bijdrage van neutrino's waren altijd aan de lage kant, maar volgens Nieuwenhuizen zou hun massa hoger kunnen zijn dan wordt aangenomen. Bovendien veronderstelt hij dat er behalve 'linkshandige' neutrino's en 'rechtshandige' anti-neutrino's ook rechtshandige neutrino's en linkshandige anti-neutrino's bestaan (de 'handigheid' van een deeltje houdt verband met de spinrichting). De ideeën van Nieuwenhuizen vereisen wel aanpassingen in het succesvolle Standaardmodel van de deeltjesfysica, en in de populaire theorieën over het ontstaan van de groteschaalstructuur van het heelal. Precieze metingen aan de neutrinomassa worden binnen enkele jaren verwacht.
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

6 mei 2009
Het heelal lijkt steeds sneller uit de dijen en die versnelde uitdijing wordt toegeschreven aan een mysterieuze 'donkere energie'. Wat die donkere energie precies is, weet niemand - er zijn verschillende verklaringen mogelijk. Een nieuwe meting van de huidige uitdijingssnelheid van het heelal, die tot uitdrukking komt in de zogeheten Hubble-constante, brengt daar wellicht verandering in. Het resultaat, dat gebaseerd is op nauwkeurige waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop, komt uit op 74,2 kilometer per seconde per megaparsec. Een schokkend nieuw getal is dat niet, maar de foutenmarge in de meting is kleiner dan ooit: minder dan vijf procent. Met de ruimtetelescoop zijn 240 cepheïden in zeven verschillende sterrenstelsels waargenomen. Cepheïden zijn een bepaald type veranderlijke sterren. Ze hebben de prettige eigenschap dat hun lichtkracht kan worden afgelezen aan het regelmatige tempo waarin ze helderder en zwakker worden. Hierdoor kan de afstand van een cepheïde relatief gemakkelijk worden vastgesteld. Een van de onderzochte sterrenstelsels was NGC 4258, een stelsel waarvan de afstand zeer nauwkeurig bekend is dankzij waarnemingen met radiotelescopen. De overige zes waren stelsels waarin recent een supernova van type Ia - een andere afstandsindicator die tot op veel grotere afstanden waarneembaar is - te zien is geweest. Hierdoor was het mogelijk om de relatie tussen de twee verschillende methoden van afstandsbepaling te verstevigen. De nieuwe nauwkeurige Hubble-constante lijkt in overeenstemming te zijn met de meest eenvoudige interpretatie van de donkere energie: zij gedraagt zich niet zoals het dynamische veld dat kort na de oerknal voor een eerdere versnelde uitdijing van het heelal (inflatie) zorgde, maar zoals de kosmologische constante die al voorkwam in de eerste theoretische modellen van het heelal.
Meer informatie:
Refined Hubble Constant Narrows Possible Explanations For Dark Energy

1 april 2009
Een internationale samenwerking van sterrenkundigen heeft mogelijk een 'tastbaar' bewijs gevonden voor het bestaan van donkere materie in het heelal. Donkere materie is een onzichtbare substantie die het grootste gedeelte van alle massa in het heelal voor zijn rekening neemt. Het bestaan ervan wordt afgeleid uit de aantrekkingskracht die deze materie op normale, zichtbare materie uitoefent. Met de PAMELA, een satelliet voor onderzoek van de zogeheten kosmische straling, is een stortvloed aan positronen (kleine geladen deeltjes) waargenomen die een energie hebben die in overeenstemming is met de energie die vrijkomt bij het verval van donkere materie (Nature, 2 april). Donkere materie is trouwens niet de enige bron die zulke energierijke positronen kan produceren: ook een relatief nabije pulsar (rondtollende neutronenster) of 'microquasar' (een dubbelster bestaande uit een normale ster en een neutronenster of zwart gat) komen in aanmerking.
Meer informatie:
Observation of an anomalous positron abundance in the cosmic radiation
The space mission PAMELA

16 februari 2009
Sterrenkundigen staan op het punt om de oerknaltheorie aan een grondige test te onderwerpen. Deze test bestaat uit het detecteren van de 'groeisprong' die het heelal tijdens de eerste fractie van een seconde van zijn bestaan heeft doorgemaakt. In die korte tijdspanne, 13,7 miljard jaar geleden, zou het heelal in één klap zijn opgezwollen van iets dat kleiner was dan een atoom tot de afmetingen van een sinaasappel. Dat lijkt weinig spectaculair, maar het onderlinge verschil is een factor 10 tot macht 30: een miljoen biljoen biljoen. Tijdens deze zogeheten kosmische inflatie zouden verstoringen in ruimte en tijd zijn ontstaan: zogeheten gravitatiegolven. De hoop bestaat dat de uitwerking van deze golven waarneembaar is met een speciale radiotelescoop die sinds februari 2007 op Antarctica staat. Deze South Pole Telescope wordt momenteel van een nieuw meetinstrument voorzien (een polarimeter), dat gevoelig genoeg kan zijn om de gravitatiegolven uit de kosmische oertijd te detecteren.
Meer informatie:
Cosmologists aim to observe first moments of universe

19 december 2008
Ons Melkwegstelsel neemt geen bijzondere plaats in in het heelal. Dat concluderen onderzoekers van de Universiteit van British Columbia in een artikel dat gepubliceerd wordt in Physical Review Letters. Sommige kosmologen hebben de afgelopen jaren gesuggereerd dat het Melkwegstelsel zich misschien in het centrum van een gigantische kosmische holte zou bevinden, waarin de materiedichtheid lager is dan gemiddeld. In dat geval zou de illusie ontstaan dat de uitdijing van het heelal in de afgelopen paar miljard jaar is versneld. De Canadese astronomen hebben de voorspellingen van zo'n 'holte-heelal' nu echter nauwkeurig vergeleken met waarnemingen van onder andere de kosmische achtergrondstraling, en komen tot de conclusie dat de metingen niet te rijmen zijn met het bestaan van zo'n gigantische holte met het Melkwegcentrum in het midden. Dat betekent dat de versnellende uitdijing van het heelal, zoals die blijkt uit waarnemingen van verre supernova's, geen illusie is, maar daadwerkelijk plaatsvindt, vermoedelijk als gevolg van een mysterieuze donkere energie van de lege ruimte.
Meer informatie:
Earth not centre of the universe, surrounded by "dark energy": UBC cosmologists
Vakpublicatie over de ontdekking
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

16 december 2008
Theoretici van het California Institute of Technology in Pasadena denken dat precisiewaarnemingen van toekomstige satellieten zoals de Europese Planck-kunstmaan misschien informatie zullen opleveren over wat er vóór de oerknal kwam. Planck gaat zeer nauwkeurige metingen verrichten aan de kosmische achtergrondstraling - een afgekoeld overblijfsel van de energie van de oerknal dat eerder in kaart is gebracht door de Amerikaanse WMAP-kunstmaan (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). WMAP ontdekte dat de minieme temperatuurfluctuaties in de achtergrondstraling niet precies symmetrisch over de hemel zijn verdeeld, zoals wordt voorspeld door de populaire inflatietheorie voor de allervroegste evolutie van het uitdijende heelal. Marc Kamionkowski, Adrienne Erickcek en Sean Carroll schrijven in een artikel dat vandaag in Physical Review D verschijnt dat die asymmetrie verklaard kan worden door aan te nemen dat er bepaalde verstoringen bestonden in het curvaton-veld - een energieveld dat verantwoordelijk wordt gehouden voor het ontstaan van de fluctuaties. Die verstoringen zouden overblijfselen kunnen zijn van gebeurtenissen die zich vóór de oerknal afspeelden, aldus de drie auteurs. Veel (speculatieve) kosmologische en natuurkundige theorieën houden er rekening mee dat er wel degelijk iets was voor de oerknal, hoewel daar tot nu toe geen steekhoudende argumenten voor zijn.
Meer informatie:
Caltech Researchers Interpret Asymmetry in Early Universe
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

16 december 2008
Met behulp van NASA's Chandra X-ray Observatory hebben astronomen van het Harvard-Smithonian Center for Astrophysics sterke, onafhankelijke aanwijzingen gevonden voor het bestaan van donkere energie - een mysterieuze vacuümenergie die als een soort antizwaartekracht de lege ruimte 'opblaast' en op die manier verantwoordelijk is voor de versnellende uitdijing van het heelal. Het bestaan van donkere energie werd tien jaar geleden afgeleid uit precisiemetingen aan verre supernova-explosies. De Chanra-waarnemingen bieden echter een compleet onafhankelijk bewijs. Alexey Vikhlinin en zijn collega's hebben van tientallen clusters van sterrenstelsels, op zeer uiteenlopende afstanden, de verdeling van heet intergalactisch gas bepaald. Op die manier werd een beeld verkregen van de manier waarop clusters in de loop van miljarden jaren groeien. Door de versnellende uitdijing van het heelal wordt de groei van structuren onder invloed van de zwaartekracht echter vertraagd, en dat is precies het effect dat Chandra nu heeft waargenomen. De resultaten worden op 10 februari gepubliceerd in The Astrophysical Journal.
Meer informatie:
Dartk Energy Found Stifling Growth in Universe
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

24 september 2008
Vorige week vrijdag is tijdens de voorbereidingen voor de eerste botsingen in de Large Hadron Collider (LHC) bij CERN een probleem opgetreden waardoor de versneller de komende maanden niet in bedrijf zal zijn. De al geplande winterstop maakt dat de versneller in het voorjaar van 2009 pas weer opnieuw opgestart zal worden. Het opstarten gaat dan wel sneller dan dit najaar het geval was, omdat veel voorbereidend werk al gedaan is. Het probleem op vrijdagochtend 19 september betrof hoogstwaarschijnlijk een elektrische verbinding tussen twee magneten. Er gingen op dat moment geen protonen door de versneller. Door het defect lekte helium in de tunnel waardoor het even duurde voordat experts ter plaatse de schade konden opnemen. Waarschijnlijk is de oorzaak een kapotte verbinding tussen twee magneten geweest, waardoor deze smolt en de hoge temperatuur vervolgens zorgde voor mechanische problemen met de supergeleidende magneten. De precieze schade wordt nog nader onderzocht. De sector waar het incident optrad moet opgewarmd worden, gerepareerd en weer afgekoeld naar -271 graden Celsius, wat zonder de reparatietijd zelf al minimaal een maand of drie gaat duren. Voor deze winter stond een stop gepland om nog wat aanpassingen te doen. Besloten is nu om dat aansluitend met de reparaties te doen en volgend voorjaar weer van start te gaan.
Meer informatie:
Origineel persbericht (Nederlandstalig)

10 september 2008
Woensdag 10 september is de nieuwe deeltjesversneller, de Large Hadron Collider op het CERN in Genève van start gegaan. De eerste protonen zijn in de 27 km lange en sterk gekoelde tunnel (-271,1 graden Celsius) geïnjecteerd en hebben woensdagmorgen een eerste volledige ronde gemaakt. Deze eerste echte test van het complexe systeem verliep zonder grote problemen. De verwachting is dat de eerste botsingen van protonen de komende maand plaatsvinden. Tot die tijd worden de versneller en de detectoren die de botsingsproducten signaleren nog verder afgesteld en afgebouwd. De start markeert een belangrijk moment, bereikt na ruim twee decennia lang ontwerpen en bouwen. Ruim anderhalf jaar duurt de ingebruikname van de versneller nu. Het koelen van de magneten duurde bijvoorbeeld al maanden. Begin september werden de eerste kleine stukjes tunnel door de protonen uitgetest, waarbij bij het LHCb-experiment meteen een mooie meting werd gedaan met behulp van een Nederlands detectoronderdeel. De protonen zijn afkomstig van waterstofatomen die ter plekke gestript worden, wat betekent dat zij hun enige elektron kwijt raken. Het kale proton dat overblijft is nodig voor de experimenten van de LHC. In een voorversneller worden de protonen versneld en in de tunnel geïnjecteerd, waar ze hun rondes maken tot ze worden 'gedumpt' of bij een botsing uit elkaar spatten. Deze proton-protonbotsingen volgen binnenkort. De eerste volledige rondes in de LHC is een bijzondere mijlpaal voor de ruim tweehonderd Nederlandse onderzoekers en technici die aan de LHC hebben meegewerkt. Prof. dr. Marcel Merk, projectleider van het LHCb-experiment, stelt enthousiast: 'Na jarenlang geïnvesteerd te hebben in het bouwen van de LHC-versneller en state-of-the-art deeltjesdetectoren breekt nu het tijdperk aan waarin we de fundamentele natuurwetten verder gaan ontrafelen.' Nederland bouwde mee aan onderdelen van drie van de vier grote detectoren die botsingen van de LHC gaan analyseren: ALICE, ATLAS en LHCb. ALICE bestudeert het quarkgluonplasma, een nieuwe toestand van materie die ten tijde van de oerknal bestond; ATLAS zoekt naar het Higgsdeeltje, nodig om de massa van materiedeeltjes te verklaren (de ontbrekende schakel in het Standaard Model), en LHCb wil antwoord krijgen op de vraag waarom er geen antimaterie meer is, hoewel na de oerknal evenveel materie als antimaterie aanwezig moet zijn geweest. Prof. dr. Frank Linde, directeur van Nikhef, zegt: 'Mijn mooiste moment als wetenschapper was in 1989 de start van CERN's LEP-versneller. Nu staat een hele nieuwe generatie jonge wetenschappers op het punt ontzettend mooie en spannende fysica te gaan doen met CERN's LHC. Mijn handen jeuken en eigelijk ben ik gewoon jaloers op al diegenen die de komende maanden de eerste proton-protonbotsingen mogen analyseren!'
Meer informatie:
Origineel persbericht (Nederlandstalig)
Persbericht CERN
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

31 juli 2008
Niet lang na het ontstaan van het heelal, 13,7 miljard jaar geleden, moeten de eerste sterren zijn gevormd. Deze sterren zijn inmiddels allang verdwenen, maar nieuwe computersimulaties, uitgevoerd door onderzoekers uit Japan en de VS, gunnen ons nu een gedetailleerde blik op die stellaire oertijd (Science, 1 augustus). Uit de computersimulaties blijkt dat de zeer kleine dichtheidsverschillen in de materie van het prille heelal voldoende waren om de zwaartekracht zijn werk te laten doen. Daarbij konden zich kleine protosterren van ongeveer een honderdste zonsmassa vormen, die waarschijnlijk binnen enkele duizenden jaren konden uitgroeien tot zware sterren van vele tientallen zonsmassa's - al is die laatste ontwikkeling nog niet gedetailleerd onderzocht. De eerste generatie van zware sterren zou na een kort leven van ruwweg een miljoen jaar het heelal al heel vroeg hebben verrijkt met elementen zwaarder dan helium. De onderzoekers hopen uiteindelijk de hele ontstaansgeschiedenis van de eerste sterren te kunnen nabootsen, maar daarvoor zijn (nog) krachtigere computers en meer gegevens over de omstandigheden in het vroege heelal nodig.
Meer informatie:
The First Stars
Lifeless Suns Dominated The Early Universe

30 juli 2008
Sterrenkundigen van de universiteit van Hawaï zeggen direct bewijs te hebben gevonden voor het bestaan van de zogeheten donkere energie. Donkere energie is de naam die gegeven is aan de mysterieuze kracht die het heelal - tegen de zwaartekracht in - versneld doet uitdijen. Deze kracht is nu op heterdaad betrapt door bestudering van subtiele verschillen in de kosmische microgolfachtergrondstraling - het overblijfsel van de straling waarmee het heelal kort na de oerknal was gevuld. Waar deze straling een supercluster (een kolossale verzameling van sterrenstelsels) betreedt, moet de frequentie c.q. energie ervan een beetje toenemen. En bij het verlaten van de supercluster zou de straling deze energie weer moeten verliezen. De tocht door zo'n supercluster duurt echter dermate lang - ruwweg een half miljard jaar - dat de donkere energie de supercluster ondertussen wat uit elkaar trekt. Hierdoor houdt de microgolfstraling aan het eind van haar tocht een beetje van de bij binnenkomst verkregen energie over. Door een bestaande database van sterrenstelsels te vergelijken met een nauwkeurige kaart van de kosmische achtergrondstraling, hebben de onderzoekers vastgesteld dat deze microgolfstraling na de passage van een supercluster inderdaad wat meer energie heeft gekregen. Het omgekeerde gebeurt als de straling een grote leegte in het heelal doorkruist. Volgens de sterrenkundigen is dat met meer dan 99 procent zekerheid te danken aan de donkere energie.
Meer informatie:
Hawaï Scientists Find Direct Evidence of "Dark Energy" in Supervoids and Superclusters

19 juni 2008
De massaverhouding tussen een proton en een elektron (1836,15) was zes miljard jaar geleden gelijk aan de huidige waarde. Dat blijkt uit radiowaarnemingen aan een verre quasar die deze week in Science gepubliceerd worden. Volgens sommige natuurkundetheorieën zijn de natuurconstanten misschien niet echt constant, maar zouden ze in de beginperiode van het heelal andere waarden gehad kunnen hebben dan nu. Christian Henkel van het Max Planck Institut für Radioastronomie in Bonn en zijn collega's hebben nu in elk geval aangetoond dat één natuurconstante, de massaverhouding tussen protonen en elektronen, de afgelopen zes miljard jaar niet veranderd is. Met de 100 meter grote radiotelescoop van Effelsberg onderzochten ze de verre quasar B0218+367, waarvan het licht gedeeltelijk onderschept wordt door een sterrenstelsel op zes miljard lichtjaar afstand. De precieze golflengte waarop ammoniakmoleculen licht absorberen, is afhankelijk van de genoemde massaverhouding. Door de waargenomen golflengte van de ammoniakabsorptielijnen te vergelijken met die van andere lijnen in het spectrum van de quasar, kon vatsgesteld worden dat de massaverhouding tussen protonen en elektronen zes miljard jaar geleden, toen het heelal ongeveer half zo oud was als nu, dezelfde waarde had als tegenwoordig. De resultaten worden deze week gepubliceerd in Science .
Meer informatie:
Earth's laws still apply in distant Universe
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

14 mei 2008
Eind vorig jaar maakten sterrenkundigen bekend dat een koele plek die eerder op kaarten van de kosmische achtergrondstraling - het overblijfsel van de intense straling van de oerknal - was ontdekt, samenviel met een gebied aan de hemel waar nauwelijks sterrenstelsels te zien zijn. Blijkbaar bestond er een groot, leeg gebied in het heelal, met een middellijn van ruwweg een miljard lichtjaar, dat zich met de bestaande kosmologische theorieën maar moeilijk liet verklaren. Uit een nieuwe (statistische) analyse door Britse en Amerikaanse sterrenkundigen blijkt dat dit waarschijnlijk ook niet nodig is: het gat bestaat niet. Op de eerste plaats blijken de koele plek in de kosmische achtergrondstraling en het lege gebied aan de hemel niet precies samen te vallen. En op de tweede plaats blijken er heel wat meer sterrenstelsels in het lege gebied te zitten dan aanvankelijk werd gedacht. Maar daarmee is het probleem nog niet helemaal opgelost: de mysterieuze koude plek in de kosmische achtergrondstraling blijft.
Meer informatie:
Huge hole in the cosmos disappears

13 mei 2008
Sterrenkundigen zijn er met behulp van de Very Large Telescope voor het eerst in geslaagd om koolmonoxide-moleculen te detecteren in een sterrenstelsel op bijna 11 miljard lichtjaar van de aarde. Deze detectie maakt het mogelijk om de temperatuur van het verre heelal te meten. Opmerkelijk genoeg is het sterrenstelsel zelf door zijn grote afstand niet waarneembaar: het verraadt zijn bestaan doordat het bepaalde golflengten van het licht van een nog verder weg gelegen object (een quasar) absorbeert. Het gedetecteerde koolmonoxide maakt deel uit van het interstellaire gas in het stelsel - het gas tussen daar aanwezige de sterren dus. Uit de waarnemingen blijkt dat de fysische eigenschappen van dit gas vergelijkbaar zijn met die van het interstellaire gas in ons eigen Melkwegstelsel. Maar belangrijker is dat de koolmonoxide-moleculen ook konden worden gebruikt om de temperatuur te meten van het heelal zoals dat 11 miljard jaar geleden was. Ervan uitgaande dat ons heelal het resultaat is van een extreem hete 'oerknal', zou de temperatuur ter plaatse van het verre sterrenstelsel hoger moeten zijn dan die van onze lokale omgeving. En dat blijkt heel goed te kloppen: de oerknaltheorie voorspelt een temperatuur van 9,3 kelvin (ruim 9 graden boven het absolute nulpunt), de metingen komen uit op 9,15 kelvin, met een onzekerheid van 0,7 graden.
Meer informatie:
A molecular thermometer for the distant universe

7 maart 2008
Het Amerikaanse ruimtevaartagentschap NASA heeft deze week de gegevens vrijgegeven die de afgelopen vijf jaar zijn verzameld met de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Deze satelliet brengt heel nauwkeurig de zogeheten kosmische achtergrondstraling in kaart - het schrale overblijfsel van de straling waarmee het heelal kort na de oerknal gevuld was. Door heel nauwkeurig de minuscule verschillen in de verdeling van de achtergrondstraling te meten, kan informatie worden verkregen over de leeftijd, samenstelling en evolutie van het heelal. Eén van de ontdekkingen die WMAP daarbij heeft gedaan is dat het heelal vroeger veel meer neutrino's en veel minder donkere energie bevatte dan nu. Ongeveer 400.000 jaar na de oerknal bestond het heelal voor 63% uit donkere materie, 15% fotonen, 12% atomen, 10% neutrino's en een verwaarloosbare hoeveelheid donkere energie. Inmiddels is, door de uitdijing van het heelal, het aandeel neutrino's gezakt tot minder dan één procent, terwijl de donkere energie - de geheimzinnige kracht die ervoor zorgt dat het heelal versneld uitdijt - zich helemaal niets van de kosmische uitdijing lijkt aan te trekken: haar aandeel is gestegen tot 72 procent. Een volgende conclusie is dat de herionisatie van het waterstofgas in het heelal, veroorzaakt door de eerste generatie sterren, een langdurig proces is geweest dat ongeveer 400 miljoen jaar na de oerknal begon en pas een half miljard jaar later ten einde kwam. En ten slotte hebben de WMAP-resultaten strengere grenzen opgelegd aan de zogeheten inflatieperiode - de korte periode direct na de oerknal, waarin het minuscule heelal in één klap de grootte van een golfbal bereikte. Sommige varianten van de inflatietheorie kunnen nu doorgestreept worden.
Meer informatie:
WMAP Reveals Neutrinos, End Of Dark Ages, First Second Of Universe
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe

30 januari 2008
Europese sterrenkundigen hebben met behulp van de Very Large Telescope in Chili de ruimtelijke verdeling en bewegingen van duizenden verre sterrenstelsels in kaart gebracht (Nature, 31 januari). Met dit soort onderzoek hopen zij meer inzicht te krijgen in de uitdijing van het heelal en met name de versnelling daarvan. De ontdekking van de versnellende kosmische uitdijing, inmiddels alweer tien jaar geleden, kan twee dingen betekenen. Ofwel bestaat er inderdaad een mysterieuze kracht (de 'donkere energie'), die op kosmische schaal een afstotende werking heeft en de zwaartekracht tegenwerkt. Ofwel is de zwaartekrachtstheorie zoals we die nu kennen onvolledig. Tot nog toe kan op basis van waarnemingen geen keuze tussen beide opties worden gemaakt: ook het nieuwe onderzoek geeft nog niet echt uitsluitsel, maar de resultaten lijken in het voordeel van de donkere energie uit te vallen. De sterrenkundigen hebben van 13.000 stelsels op afstanden tot 7 miljard lichtjaar het spectrum opgenomen. Bij zulke grote afstanden levert de kosmische roodverschuiving, die het gevolg is van de uitdijing van het heelal, verreweg de grootste bijdrage aan de waargenomen snelheden. Maar naast deze algemene vluchtbeweging vertonen stelsels ook kleine 'eigenbewegingen' die het gevolg zijn van hun onderlinge zwaartekrachtsaantrekkingen. Een gebied in de ruimte waar zich meer materie dan gemiddeld bevindt, zal stelsels in de omgeving sneller aantrekken dan een leger gebied. De eigenbewegingen die dat oplevert, veroorzaken een kleine, maar meetbare verstoringen in de ruimtelijke verdeling van de stelsels. En door de mate van verstoring te meten voor nabije en verre stelsels, kan onderzocht worden hoe het samenklonteringsproces van de materie zich in de loop van de miljarden jaren heeft ontwikkeld. Uit dat laatste kan dan weer worden afgeleid of, en in welke mate, de donkere energie daarbij een rol heeft gespeeld. De foutenmarges in het recente onderzoek zijn nog groot, maar verwacht wordt dat door de spectra van nóg verder weg gelegen stelsels op te nemen, de twijfels over het bestaan van de donkere energie definitief kunnen worden weggenomen.
Meer informatie:
Probing the cosmic Web of the Universe
Spurensuche im kosmischen Netz

28 januari 2008
Met een extreem grote toekomstige radiotelescoop moet het mogelijk zijn om de populaire snaartheorie te testen. Dat beweert natuurkundige Benjamin Wandelt van de Universiteit van Illinois in een artikel dat verschijnt in Physical Review Letters . De snaartheorie beschrijft elementaire deeltjes als kleine, ééndimensionale 'snaartjes', en is een kanshebber voor de langgezochte 'theorie van alles' die een beschrijving van alle bekende natuurkrachten moet geven. Experimentele tests van de snaartheorie zijn echter niet voorhanden. Maar als de snaartheorie klopt, en als er in de eerste ogenblikken van het heelal een bepaalde vorm van 'inflatie' (exponentiële uitdijing) plaatsvond, zo rekent Wandelt voor, dan moet er een netwerk van kosmische snaren zijn gevormd in het prille heelal - 'weeffouten' in de structuur van de ruimtetijd. Die beïnvloeden de dichtheid van het neutrale waterstofgas in het vroege heelal, en dat moet waarneembaar zijn met extreem gevoelige radiotelescopen: de karakteristieke 21 cm-straling van neutraal waterstof is door de uitdijing van het heelal uitgerekt tot een radiogolflengte van zo'n twintig meter. Om het zwakke signaal gedetailleerd te bestuderen, is echter een telescopenpark nodig met een totaal oppervlak van meer dan duizend vierkante kilometer. Voorlopig blijft de snaartheorie zich dus nog wel even onttrekken aan experimentele verificatie.
Meer informatie:
Scientists propose test of string theory based on neutral hydrogen absorption
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

7 december 2007
Veel van de gasmassa van het heelal zit verborgen in het web van kosmische filamenten, die zich over honderden miljoenen lichtjaren uitstrekken. Dat is de conclusie die onderzoekers van de universiteit van Colorado in Boulder trekken uit een nieuwe computersimulatie. Volgens het kosmologische standaardmodel bestaat het heelal voor 70 procent uit donkere energie, voor 25 procent uit donkere materie van onbekende aard en slechts voor 5 procent uit normale materie. Maar zelfs deze laatste component is voor bijna de helft spoorloos. Uit de recente computersimulatie blijkt nu dat deze materie gezocht moet worden in het zogeheten 'warm-hete intergalactische medium'. Het (geïoniseerde) gas zou zich hebben verzameld in grote wolken tussen de clusters van sterrenstelsels die de filamenten van het kosmische web vormen. Volgens de onderzoekers kan dit gas worden opgespoord met de grote (sub)millimetertelescopen die momenteel op de Zuidpool en in Chili worden gebouwd.
Meer informatie:
CU-Boulder Supercomputer Simulation Of Universe Expected To Help In Search For Missing Matter

3 december 2007
Volgens onderzoekers van de universiteit van Utah is het denkbaar dat de eerste sterren in het heelal geen licht gaven. De donkere sterren zouden 400 tot 200.000 keer zo groot kunnen zijn geweest als onze zon en hun energie hebben verkregen van de annihilatie van donkere materie. Het is zelfs mogelijk dat er nog steeds van deze donkere reuzensterren bestaan. In dat geval zouden ze hun bestaan verraden door het uitzenden van gammastraling, neutrino's en antimaterie. Het is voor het eerst dat de donkere materie, die cruciaal is voor de evolutie van sterrenstelsels en het heelal als geheel, een rol wordt toegedicht in het ontstaan van de eerste sterren. De meer conventionele theorieën over de sterren die 13 miljard jaar geleden het heelal begonnen te bevolken, gaan ervan uit dat zij gewoon uit samentrekkende wolken van waterstof en helium zijn ontstaan. Maar volgens het onderzoek van de Amerikaanse (astro)fysici zou de alom aanwezige donkere materie het samentrekken van die gaswolken hebben verhinderd, doordat er bij de onderlinge annihilatie van deeltjes donkere materie veel energie vrijkwam. Hierdoor zouden de 'sterren' niet eens aan de gebruikelijke fusie van waterstof zijn toegekomen en een reusachtige omvang hebben behouden.
Meer informatie:
Were The First Stars Dark?

29 november 2007
Wetenschappers van McMaster University in Canada hebben een oplossing bedacht voor één van de gebreken van het huidige standaardmodel voor de evolutie van het heelal. Volgens dit zogeheten CDM-model - CDM staat voor koude donkere materie - zou er veel meer donkere materie in de centrale delen van sterrenstelsels aanwezig moeten zijn dan uit de waarnemingen blijkt. Volgens de Canadese onderzoekers is dat gebrek verklaarbaar: het zou het gevolg zijn van de veelvuldige supernova-explosies die vroeg in de ontwikkeling van een sterrenstelsel optreden (Science, 30 november). Om die hypothese te onderzoeken, hebben zij een computermodel opgezet, waarin het gedrag van normale én donkere materie in jonge dwergstelsels wordt nagebootst. Volgens dat model worden de interstellaire gaswolken in zulke stelsels door achtereenvolgende supernova-explosies zodanig heen en weer geduwd, dat de donkere materie grotendeels uit het kerngebied verdwijnt.
Meer informatie:
Scientists solve cosmological puzzle

12 november 2007
De Nederlandse radioastronoom Gerrit Verschuur zet vraagtekens bij de kaarten van de kosmische achtergrondstraling. Deze kaarten, vervaardigd door satellieten als COBE (Cosmic Background Explorer) en WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) laten mineiem temperatuurverschillen in de achtergrondstraling zien, die toegeschreven worden aan kleine dichtheidsverschillen in het pasgeboren heelal. De kosmische achtergrondstraling is het afgekoelde overblijfsel van de oerknal, en het onderzoek aan de waargenomen temperatuurverschillen ligt aan de basis van de huidige ideeën over oorsprong en vroege evolutie van het heelal. Maar volgens Verschuur, als adjunct hoogleraar natuurkunde verbonden aan de Universiteit van Memphis, zijn er opvallende overeenkomsten tussen de WMAP-kaarten en kaarten van de radiostraling in ons eigen Melkwegstelsel. Die radiostraling wordt uitgezonden door ijl waterstofgas in de ruimte tussen de sterren, en is pas vrij recent gedetailleerd over de gehele hemel in kaart gebracht. Volgens Verschuur, die zijn ideeën binnenkort publiceert in The Astrophysical Journal , zijn de WMAP-waarnemingen mogelijk niet voldoende gecorrigeerd voor de storende 'voorgrondeffecten' van het waterstofgas. Dat zou betekenen dat de achtergrondstraling minder structuur vertoont dan tot nu toe is aangenomen.
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

2 november 2007?
Nieuwe berekeningen door onderzoekers van de universiteit van Alabama (VS) zouden erop kunnen duiden dat het heelal twintig procent minder massa bevat dan tot nog toe werd gedacht. Dat is het gevolg van de ontdekking dat een bepaald soort rontgenstraling, die in 2002 nog aan intergalactische gaswolken werd toegeschreven, waarschijnlijk van veel lichtere deeltjes afkomstig is. De straling zou voor rekening komen van elektronen die in botsing komen met fotonen van de kosmische achtergrondstraling. Daarmee kan een belangrijke kandidaat voor de verklaring van (een deel van) de ontbrekende materie in het heelal worden weggestreept. Erger nog: dezelfde elektronen zouden ook een deel van de 'harde' rontgenstraling produceren die tot nog toe aan heet gas in de centra van clusters van sterrenstelsels werd toegeschreven. In dat geval is nog meer materie 'zoek' dan gedacht. Deze ontbrekende materie is nodig om de zwaartekracht te kunnen verklaren die sterrenstelsels en groepen van sterrenstelsels bijeenhoudt.
Meer informatie:
A big chunk of the universe is missing - again

1 oktober 2007
Een onderzoeker van het Niels Bohr-institiuut in Kopenhagen heeft een nieuw stukje toegevoegd aan de puzzel van de mysterieuze donkere materie. Dat de materie in het heelal voor het overgrote deel onwaarneembaar is, staat al vast sinds de jaren zeventig. Donkere materie verraadt haar bestaan door de zwaartekracht die zij uitoefent, maar waaruit zij bestaat, is onduidelijk. Een mooie proeftuin voor het onderzoek van donkere materie wordt gevormd door botsende clusters van sterrenstelsels. Bij zo'n ontmoeting raken noch de afzonderlijke stelsels, noch de donkere materie bij botsingen betrokken. Maar ongeveer twaalf procent van de massa van een cluster bestaat uit grote hete gaswolken, die röntgenstraling uitzenden. Met röntgentelescopen is dan ook te zien hoe dit gas letterlijk uit de botsende clusters wordt geperst; de donkere materie blijft op haar plek. Volgens één van de theorieën die de donkere materie trachten te verklaren, bestaat deze materie uit bijzondere deeltjes, zoals axionen. En zulke deeltjes zouden bij hun verval óók röntgenstraling uitzenden. Om zulke donkere materie te ontdekken, zou je dus op zoek moeten gaan naar objecten in het heelal waar veel donkere materie is en weinig normaal heet 'röntgengas': naar botsende clusters dus. De Deense astrofysicus Signe Riemer-Sørensen heeft nu één zo'n superbotsing nader onderzocht en vastgesteld dat hier, buiten het uitgestoten hete gas, geen noemenswaardige hoeveelheden röntgenstraling worden geproduceerd. Dat betekent dat áls donkere materie uit de exotische axionen bestaat, deze deeltjes zeer stabiel moeten zijn.
Meer informatie:
The dark matter of the universe has a long lifetime

13 september 2007
De oudste sterren in het heelal zullen wellicht uitsluitsel kunnen geven over de aard van de donkere materie in het heelal. Dat schrijven onderzoekers in het meest recente nummer van Science (14 september). Dat de materie in het heelal grotendeels uit donkere materie bestaat, is een gegeven. Maar waar die donkere materie dan weer uit bestaat, is onzeker. Er zijn ruwweg twee mogelijkheden: zij bestaat ofwel uit zware, relatief trage deeltjes (koude donkere materie) ofwel uit lichte, snel bewegende deeltjes (hete donkere materie). Uit computersimulatie blijkt dat in het laatste geval de eerste sterren in het heelal in compacte groepen zouden zijn gevormd, terwijl dat in het laatste geval eerder in duizenden lichtjaren lange linten zou zijn gebeurd. Door de oudste sterren op te sporen, zou je theoretisch kunnen vaststellen of de donkere materie in het heelal 'koud' of 'heet' is. Onder invloed van koude donkere materie zouden voornamelijk zware sterren zijn ontstaan, die allang uitgedoofd moeten zijn. Maar in het geval van hete donkere materie zouden naast zware sterren ook grote aantallen lichte sterren zijn gevormd, die ook nu nog kunnen bestaan. Mochten er in ons Melkwegstelsel van die primitieve sterren worden waargenomen - ze zijn herkenbaar aan hun afwijkende chemische samenstelling - dan zou dat een sterke aanwijzing zijn voor het hete karakter van de donkere materie.
Meer informatie:
Study sheds new light on early star formation in the universe
Oldest stars may shed light on dark matter

23 augustus 2007
Op ongeveer acht miljard lichtjaar afstand van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Eridanus is een gigantische 'holte' in het heelal ontdekt. Het gaat om een gebied met een middellijn van ongeveer één miljard lichtjaar waarin vrijwel geen sterrenstelsels voorkomen. Ook bevat de superholte geen grote hoeveelheden intergalactisch gas of donkere materie. Het bestaan van zulke enorm uitgestrekte 'lege' gebieden is moeilijk te verklaren met de huidige theorieën over de evolutie van het heelal. De superholte is door sterrenkundigen van de Universiteit van Minnesota ontdekt in de NRAO VLA Sky Survey (NVSS), die tussen 1993 en 1997 werd uitgevoerd met de Amerikaanse Very Large Array-radiotelescoop in New Mexico en waarmee enkele miljoenen individuele objecten (voornamelijk sterrenstelsels) in kaart zijn gebracht. De ligging van de superholte aan de hemel komt overeen met een relatief koel gebied in de hemelkaart van de kosmische achtergrondstraling. Deze 'WMAP Cold Spot' (genoemd naar de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe waarmee de achtergrondstraling gedetailleerd in kaart is gebracht) ontstaat waarschijnlijk doordat fotonen van de achtergrondstraling een beetje energie verliezen tijdens hun lange reis door het lege gebied. De ontdekking van de superholte wordt binnenkort gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters.
Meer informatie:
Astronomers Find Enormous Hole in the Universe
NRAO VLA Sky Survey
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

28 juni 2007
Een internationaal team van sterrenkundigen heeft de tot op heden meest gedetailleerde computersimulatie van het heelal uitgevoerd. Daarbij is voor het eerst ook rekening gehouden met de evolutie van de superzware zwarte gaten die in de kernen van bijna alle sterrenstelsels worden aangetroffen. Uit waarnemingen was eerder al gebleken dat deze zwarte gaten, die vermoedelijk ontstaan zijn door de samenklontering van de zwarte gaten die door de eerste zware sterren zijn achtergelaten nadat zij als supernova waren geëxplodeerd, een belangrijke rol hebben gespeeld bij de vorming van sterrenstelsels. In het computermodel vinden, net als in de werkelijkheid, regelmatig botsingen tussen stelsels plaats. Bij zo'n botsing smelten uiteindelijk ook de aanwezige superzware zwarte gaten samen, wat een enorme uitbarsting van energie oplevert. Het model houdt niet alleen rekening met deze samensmeltingen, maar ook met andere kosmische verschijnselen, zoals afkoelend gas, aangroeiende zwarte gaten en supernova-explosies.
Meer informatie:
Carnegie Mellon Leads International Team in Conducting Most Detailed Cosmological Simulation to Date
Fixing The Holes

22 mei 2007
Volgens de vooraanstaande natuurkundigen Lawrence Krauss van de Case Western Reserve University en Robert Scherrer van de Vanderbilt-universiteit is het over pakweg drie biljoen jaar niet langer mogelijk om kosmologie te bedrijven. Alle aanwijzingen die informatie bevatten over oorsprong, evolutie en grote-schaalstructuur van het heelal zullen tegen die tijd verdwenen zijn achter de zogeheten waarnemingshorizon. Dat is het gevolg van de versnellende uitdijing van het heelal. Als er dan nog sterrenkundigen leven, zullen die alleen in staat zijn om de eigenschappen van ons eigen Melkwegstelsel te bestuderen. De kosmische achtergrondstraling - het afgekoelde overblijfsel van de oerknal - is dan zo sterk roodverschoven dat er niets meer van is waar te nemen. Ook zijn er geen andere sterrenstelsels meer zichtbaar waaruit de uitdijing van het heelal kan worden afgeleid. Krauss en Scherrer publiceren hun bevindingen in oktober in het vakblad Journal of Relativity and Gravitation ; ze hebben er een prijs mee gewonnen van de Gravity Research Foundation.
Meer informatie:
Cosmologists predict a static universe in 3 trillion years
Gravity Research Foundation
Het artikel van Krauss en Scherrer
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

25 april 2007
Twee Amerikaanse natuurkundigen hebben voorgerekend dat materie de overhand blijft houden in het heelal. Materie en straling kunnen in elkaar worden omgezet via Einsteins beroemde formule E = mc2. Kort na de oerknal was de energie-inhoud van alle straling in het heelal veel groter dan die van alle materie, maar sinds miljarden jaren leven we in een materie-gedomineerde kosmos: er is meer energie opgeslagen in de massa van alle elementaire deeltjes in het heelal (inclusief de onbekende deeltjes van de donkere materie) dan in alle stralingsfotonen. Volgens sommige natuurkundetheorieën zijn materiedeeltjes echter geen van alle stabiel, en zullen ook protonen in de verre toekomst uiteenvallen, waarbij ze in feite omgezet worden in straling. Alles leek er dus op te wijzen dat de energie-inhoud van het heelal in de extreem verre toekomst weer gedomineerd zou gaan worden door straling in plaats van materie. Maar volgens Robert Scherrer en Lawrence Krauss is dat in geen enkel denkbaar scenario het geval, als gevolg van de versnellende uitdijing van het heelal, die een kleine tien jaar geleden werd ontdekt. In het vakblad Physical Review D rekenen ze voor dat nieuw geproduceerde straling in een versnellend uitdijend heelal net zo snel verdwijnt als ze wordt gecreëerd. Het gevolg is dat ook in de verre toekomst het heelal altijd gedomineerd zal blijven door materie.
Meer informatie:
Cosmologically speaking, diamonds may actually be forever
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

20 april 2007
Volgens bestaande kosmologische theorieën bestonden de eerste grote structuren in het heelal uit koude donkere materie, die onder hun eigen gewicht instortten tot uitgestrekte halo's. De zwaartekracht van deze donkere halo's oefende een aanzuigende werking uit op normale materie, waardoor zich daarin de eerste sterrenstelsels konden vormen. Nieuw onderzoek duidt erop dat de halo's niet de vorm van een rugbybal hebben, zoals tot nu toe werd gedacht, maar eerder die van een frisbee. Onderzoekers van de universiteit van Bristol en het Cerro-Tololo Inter-American Observatory in Chili baseren dat op een computermodel dat de driedimensionale verdeling van donkere materie in kaart heeft gebracht aan de hand van de posities van groepen sterrenstelsels die in zulke halo's ingebed zijn. Donkere halo's zijn bezaaid met sterrenstelsels, maar de verdeling van deze stelsels blijkt geen goede indicatie te zijn voor de vorm van de halo.
Meer informatie:
Dark matter haloes favour frisbee over rugby

2 april 2007
Met de LOFAR-telescoop (LOw-Frequency ARray) die momenteel in aanbouw is in Noord-Nederland is het misschien mogelijk om variaties in de fijnstructuurconstante op het spoor te komen. De fijnstructuurconstante (aangeduid met de griekse letter alfa) is een maat voor de sterkte van de elektromagnetische wisselwerking. Volgens de huidige natuurkundetheorieën is alfa een echte constante, die altijd en overal dezelfde waarde heeft. Maar waarnemingen aan verre quasars van een paar jaar geleden doen vermoeden dat alfa in de jeugd van het heelal misschien een iets andere waarde had. Dat zou vérstrekkende gevolgen hebben voor de natuurkunde, en mogelijk een aanzet kunnen geven tot de ontwikkeling van een 'theorie van alles'. De quasarwaarnemingen kunnen mogelijke variaties in alfa bepalen in de afgelopen vijf miljard jaar. Maar volgens onderzoekers van de Universiteit van Illinois is een gevoelige laagfrequente radiotelescoop zoals LOFAR in staat om de waarde van alfa te meten gedurende de eerste paar honderdduizend jaar van het heelal. Fotonen van de kosmische achtergrondstraling werden toen geabsorbeerd door neutrale waterstofatomen, die de opgenomen energie in een later stadium weer uitzenden als de beroemde 21 cm-straling. De precieze golflengte daarvan is echter afhankelijk van de fijnstructuurconstante. Met LOFAR is het mogelijk de (sterk roodverschoven) 21 cm-straling uit die beginperiode van het heelal te meten. Zo zouden variaties in de fijnstructuurconstante ontdekt kunnen worden, aldus de onderzoekers in een publicatie die binnenkort verschijnt in Physical Review Letters.
Meer informatie:
Examination of radiation left from birth of universe could alter theories
LOFAR
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

14 februari 2007
De fotonen die worden geproduceerd in het centrum van de zon zouden normaal binnen enkele seconden het zonneoppervlak moeten bereiken. Toch is het licht dat de ruimte in stroomt reeds miljoenen jaren oud omdat de fotonen ontelbare malen verstrooien aan de gasdeeltjes waaruit de zon bestaat. Met een radicaal nieuwe aanpak beschrijft de Leidse astronoom Jelle Ritzerveld deze dronkemanswandeling en komt tot de verrassende conclusie dat ook in het vroege heelal de fotonen allesbehalve nuchter waren.
Meer informatie:
Oorspronkelijk persbericht (pdf)

5 februari 2007
Het heelal bevat anderhalf keer zoveel calcium als aanvankelijk door sterrenkundigen werd aangenomen. Tot deze conclusie komt astronoom Jelle de Plaa van het Nederlands ruimteonderzoekinstituut SRON. Waarnemingen met de ruimtetelescoop XMM-Newton van ESA brachten hem tot nieuwe inzichten over de ontstaansgeschiedenis van de elementaire bouwstenen van de kosmos. Supernova-explosies spelen daarin een cruciale rol. Uit theoretische modellen van zulke sterexplosies kan berekend worden hoeveel nieuwe elementen er de ruimte in geblazen worden. De Plaa heeft nu de chemische samenstelling gemeten van het ijle gas in clusters van sterrenstelsels. Dat gas is grotendeels afkomstig van supernova-explosies. Uit de gemeten samenstelling kan informatie worden afgeleid over de manier waarop sterren exploderen. Het hoge calciumgehalte kan verklaard worden door een explosiemodel waarbij eerst een vrij trage verbranding plaatsvindt, die daarna overgaat in een heftige ontploffing. Maandag 12 februari promoveert De Plaa op dit onderwerp aan de Universiteit van Utrecht.
Meer informatie:
Origineel persbericht
XMM-Newton
Persbericht ESA
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

16 november 2006
Waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop duiden erop dat de donkere energie, de geheimzinnige afstotende kracht die het heelal steeds sneller doet uitdijen, niet iets van de laatste paar miljard jaar is, maar altijd al in het heelal werkzaam is geweest. Dat blijkt uit onderzoek van 24 supernova-explosies van type Ia in sterrenstelsels die 9 miljard lichtjaar van ons verwijderd zijn. Uit dat onderzoek blijkt bovendien dat die supernova-explosies dezelfde kenmerken vertonen als soortgelijke supernova-explosies zoals die zich in het huidige heelal voltrekken. Dat sterkt sterrenkundigen in hun overtuiging dat supernovae van type Ia een betrouwbare lichtbron zijn bij de bepaling van afstanden in het heelal.
Meer informatie:
Hubble Finds Evidence for Dark Energy in the Young Universe

26 oktober 2006
Een van de zwakke punten van de oerknaltheorie lijkt verholpen te zijn. Volgens deze theorie moet er een bepaalde hoeveelheid van het element helium-3 in het heelal aanwezig zijn. Die is er ook, maar het probleem is dat gewone sterren zoals onze zon óók helium-3 produceren, zodat de hoeveelheid ervan in de loop van de miljarden jaren flink moet zijn toegenomen. En zóveel helium-3 is er nu ook weer niet. Volgens Australische en Amerikaanse onderzoekers is daar een eenvoudige reden voor: lichte sterren produceren weliswaar helium-3, maar breken deze ook weer af (Science, 27 oktober). Tot nog toe werd aangenomen dat het helium vrij zou komen op het moment dat de ster aan het eind van zijn bestaan tot rode reus opzwelt en zijn buitenlagen afstoot. Maar nieuwe computermodellen van het inwendige van een rode reus laten zien dat het helium-3 op het laatst wordt omgezet in helium-4 en waterstof.
Meer informatie:
Big Bang theory saved

26 september 2006
Een nieuw theoretisch onderzoek gebaseerd op resultaten van de WMAP-satelliet duidt erop dat het heelal' of ten minste het deel ervan dat wij kunnen waarnemen' niet zuiver bolvormig is, maar eerder een ellipsoïde. Dat zeggen Italiaanse fysici van de universiteiten van Ferrara en Bari (Physical Review Letters, 29 september). De WMAP-satelliet is bezig om de zogeheten kosmische achtergrondstraling in kaart te brengen, de straling die vrijkwam toen het heelal (enkele honderdduizenden jaren na de oerknal) doorzichtig werd. De kaart die dat oplevert vertoont een schijnbaar chaotische verzameling van ‘vlekken’ die met kleine temperatuurverschillen overeenkomen. Uit nadere analyse van de verdeling van kleine en grote vlekken, die vergelijkbaar is met het frequentiespectrum van een muziekinstrument, blijkt dat er iets bijzonders aan de hand is: het zogeheten kwadrupoolmoment, de eerste ‘boventoon’ van de kosmische achtergrondstraling, is veel zwakker dan men zou verwachten in een oneindig groot, vlak heelal. Volgens de Italiaanse onderzoekers kan deze afwijking worden verklaard door aan te nemen dat het zichtbare heelal een vorm heeft die ongeveer één procent afwijkt van de bolvorm. Het is overigens niet voor het eerst dat geopperd wordt dat het heelal niet bolvormig is, maar wel voor het eerst dat dit op basis van de meest recente WMAP-gegevens gebeurt. De ellipsoïdale vorm van het heelal zou veroorzaakt kunnen worden door een alom aanwezig magnetisch veld of door een kleine afwijking in het weefsel van ruimte en tijd.
Meer informatie:
Ellipsoidal universe (Physics News Update)

31 augustus 2006
Amerikaanse sterrenkundigen hebben aan de hand van gegevens van de WMAP-satelliet ontdekt dat sommige nabije clusters van sterrenstelsels geen ‘schaduwen’ in de kosmische achtergrondstraling veroorzaken. Deze achtergrondstraling is, naar men aanneemt, een overblijfsel van de oerknal. En omdat de bron van de straling per definitie aan de grens van het zichtbare heelal ligt, zouden clusters deze moeten verstoren. Dat komt door het zogeheten Sunyaev-Zel’dovitch-effect, waarbij de energierijke elektronen uit het hete gas in clusters energie overdragen aan de tamelijk energiearme fotonen van de kosmische achtergrondstraling, waardoor er microgolfstraling ‘verdwijnt’. Het verschijnsel is in het verleden bij verscheidene clusters waargenomen, maar uit de (zeer nauwkeurige) WMAP-gegevens lijkt nu te volgen dat sommige clusters het effect wél vertonen, maar andere niét. Volgens de onderzoekers laat dat twee mogelijkheden open: ofwel het idee van een oerknal is onjuist ofwel de clusters zijn zelf een bron van microgolfstraling. Dat laatste zou dan wel vereisen dat ze straling van precies de juiste golflengte produceren, en dat lijkt onwaarschijnlijk.
Meer informatie:
Big Bang's afterglow fails intergalactic 'shadow' test

8 augustus 2006
Met behulp van radiotelescopen en de röntgensatelliet Chandra is een nieuwe bepaling gedaan van de Hubble-constante – de grootheid waaruit de uitdijingssnelheid (en daaruit weer de leeftijd) van het heelal kan worden afgeleid. De Hubble-constante wordt veelal bepaald door met behulp van een bepaald type veranderlijke sterren (cepheïden) of supernova-explosies de afstanden van sterrenstelsels te meten. In dit geval zijn echter de afstanden van 38 clusters van sterrenstelsels, op afstanden van 1,4 tot 9,3 miljard lichtjaar, bepaald. Het bijzondere van deze metingen is dat ze volkomen onafhankelijk zijn van andere methoden waarmee afstanden kunnen worden gemeten. Bij de metingen is gebruik gemaakt van het feit dat clusters kleine verstoringen veroorzaken in de verdeling van de kosmische achtergrondstraling: het Sunyaev-Zeldovich-effect. Uit de sterkte van dit effect kunnen de fysieke afmetingen van een cluster worden afgeleid, en daaruit weer zijn afstand. Het resultaat is in overeenstemming met eerdere metingen: ons heelal is 12 tot 14 miljard jaar oud.
Meer informatie:
Chandra Independently Determines Hubble Constant

3 augustus 2006
Sterrenkundigen van de Ohio State University hebben heel nauwkeurig de afstand bepaald tot het sterrenstelsel M33 (het Driehoekstelsel, genoemd naar het sterrenbeeld waarin het zich bevindt). Het stelsel, een directe buur van ons eigen Melkwegstelsel, blijkt zich op 3 miljoen lichtjaar afstand te bevinden - 15 procent verder dan de algemeen geaccepteerde waarde van 2,6 miljoen lichtjaar. Omdat de afstands- en leeftijdsschaal van het heelal uiteindelijk voor een belangrijk deel gebaseerd is op afstandsbepalingen tot nabijgelegen sterrenstelsels, concluderen Krzysztof Stanek en zijn collega's dat het heelal misschien wel 15 procent groter en ouder is dan tot nu toe wordt aangenomen. De nieuwe afstandsbepaling is nauwkeurig en direct, en is gebaseerd op waarnemingen aan een zogeheten eclipserende dubbelster. Uit de baanbeweging van deze dubbelster kon de massa van de twee sterren worden berekend; daaruit werd vervolgens de lichtkracht afgeleid, en die werd tenslotte vergeleken met de waargenomen schijnbare helderheid, zodat de afstand kon worden berekend. De resultaten worden binnenkort gepubliceerd in The Astrophysical Journal.
Meer informatie:
Astronomers crunch numbers, Universe gets bigger
M33
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

25 mei 2006
Het bestaan van een vijfde dimensie kan mogelijk aangetoond worden door waarnemingen aan microscopische zwarte gaatjes in ons zonnestelsel. Dat stellen twee natuurkundigen van Rutgers University en Duke University. Microscopische zwarte gaatjes kunnen zijn ontstaan tijdens de oerknal. Ze hebben de afmetingen van elementaire deeltjes, maar wegen ongeveer even veel als een gemiddelde planetoïde. Volgens Einsteins relativiteitstheorie zullen verreweg de meeste van die oer-gaatjes inmiddels zijn 'verdampt' door het uitzenden van zogeheten Hawkingstraling. Maar volgens een alternatieve kosmologische theorie, de 'braanwereld-theorie', hebben de gaatjes een veel langere levensduur, en kunnen ze nog volop aanwezig zijn in het heelal. In de braanwereld-theorie wordt ons heelal (met drie ruimtelijke dimensies en één tijddimensie) beschreven als een soort membraan in een wereld die één ruimtelijke dimensie extra heeft. Het bestaan van die vijfde dimensie zou dus indirect aangetoond kunnen worden diir het waarnemen van microscopische zwarte gaatjes, die zo talrijk zouden zijn in het heelal dat ze zich ook in ons zonnestelsel moeten bevinden. Charles Keeton en Arlie Petters hebben berekend dat de zwaartekrachtseffecten van zulke mini-gaatjes zichtbaar moeten zijn in de vorm van interferentiepatronen in de straling van gammaflitsen. Met de toekomstige GLAST-satelliet kunnen die effecten waargenomen worden. Als er inderdaad microscopische oer-gaatjes in het zonnestelsel aanwezig zijn, vormt die ontdekking niet alleen een ondersteuning voor de braanwereld-theorie, maar is mogelijk ook het raadsel van de donkere materie in het heelal goeddeels opgelost.
Meer informatie:
Scientists predict how to detect a fourth dimension of space
Dit nieuwsbericht is toegevoegd door Govert Schilling - allesoversterrenkunde.nl

17 mei 2006
De eerste sterrenstelsels in het heelal waren klein' ongeveer tienduizend keer lichter dan ons Melkwegstelsel' en bevatten grote aantallen zware, hete sterren die enorme hoeveelheden ultraviolette straling produceerden. Volgens de heersende theorie zou deze straling het heelal niet alleen doorzichtig hebben gemaakt, maar ook de vorming van meer dwergstelsels hebben verhinderd door het omringende waterstofgas te verhitten en te ioniseren. Omdat heet gas veel minder makkelijk bij elkaar blijft dan koel gas, konden vanaf dat moment alleen nog nieuwe stelsels ontstaan uit gaswolken die ten minste 10 miljard zonsmassa's materie bevatten. Australische en Amerikaanse sterrenkundigen hebben nu een sterke aanwijzing gevonden dat deze theorie klopt (Nature, 18 mei). Zij hebben vastgesteld dat er een miljard jaar na de oerknal nog maar weinig dwergstelsels over waren. Dat zou blijken uit waarnemingen van de spectra van de allerverste quasars' de superheldere kernen van jonge sterrenstelsels. Onderweg naar de aarde passeert het licht van zo'n quasar allerlei gaswolken die deel uitmaken van (onzichtbare) stelsels. Deze gaswolken verraden hun bestaan door donkere absorptielijnen in het quasarspectrum achter te laten. Door de spectra van verschillende quasars te statistisch analyseren, kan worden vastgesteld of het verre heelal wemelt van de kleine stelsels of niet. En het laatste lijkt dus het geval te zijn.
Meer informatie:
When dwarfs gave way to giants

12 mei 2006
Het kost al moeite genoeg om erachter te komen wat zich rond de oerknal' het ontstaansmoment van ons heelal' heeft afgespeeld, maar theoretici van Pennsylvania State University hebben hun vizier alvast gericht op wat daarvóór was. Met behulp van 'gewone' natuurkunde, zoals de algemene relativiteitstheorie, lukt dat niet: de betreffende vergelijkingen kunnen al niet overweg met de enorme dichtheid van de oerknal zelf. De onderzoekers hebben daarom hun toevlucht gezocht tot de kwantumzwaartekracht, een theoretisch bouwwerk dat de kwantumfysica en de algemene relativiteitstheorie combineert. Daarmee zijn ze erin geslaagd om een model te ontwikkelen waarmee voorbij de oerknal kan worden 'gekeken'. En daaruit bleek dat er voor de oerknal mogelijk al een ander, samentrekkend heelal was dat in alle andere opzichten veel op het onze moet hebben geleken. Dit heelal stortte zo sterk ineen, dat er een punt werd bereikt dat de kwantumeigenschappen van de ruimtetijd ertoe leidden dat de zwaartekracht een afstotende in plaats van een aantrekkende kracht werd: de oorzaak van 'onze' oerknal. Het idee dat er voor de oerknal een ander heelal heeft bestaan is niet nieuw, maar het is voor het eerst dat er zo'n gedetailleerd model van is opgesteld.
Meer informatie:
Penn State Researchers Look Beyond the Birth of the Universe

15 mei 2006
Twee internationale teams van sterrenkundigen hebben een nieuwe driedimensionale kaart van het heelal gepresenteerd, waarop meer dan een miljoen melkwegstelsels staan. De structuren die op deze grote 'hemelatlas' te zien zijn, bevestigen nog eens dat ons heelal wordt gedomineerd door donkere energie en donkere materie' de gewone materie waaruit sterren, planeten en wijzelf bestaan vormt slechts het topje van een reusachtige donkere ijsberg. De nieuwe kaart, gebaseerd op gegevens van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS), toont stelsels tot op een afstand van meer dan 5 miljard lichtjaar en zal binnenkort via het internet ter beschikking worden gesteld van andere onderzoekers. De grootste moeilijkheid bij het samenstellen ervan was het feit dat van zoveel stelsels niet alleen de positie aan de hemel, maar ook de afstand gemeten moest worden. Dat laatste probleem heeft men opgelost door zich te concentreren op een speciaal type stelsels die 'heldere rode melkwegstelsels' genoemd worden. Van deze stelsels is goed bekend welke kleur ze moeten hebben en kunnen kleurafwijkingen snel in afstandsschattingen worden vertaald, zonder dat het nodig is om complete spectra van de objecten vast te leggen' iets wat veel tijdrovender is.
Meer informatie:
Astronomers construct largest-ever 3D map of a million galaxies
A Ruler to Measure the Universe
Website Sloan Digital Sky Survey

16 maart 2006
Wetenschappers hebben de resultaten bekendgemaakt van de eerste drie meetjaren van de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Deze satelliet is bezig de zogeheten kosmische achtergrondstraling' het overblijfsel van het eerste licht in het heelal' steeds nauwkeuriger in kaart te brengen. Voor het eerst is daarbij ook de polarisatie van deze straling gemeten, wat kan helpen om onderscheid te maken tussen de verschillende modellen die de eerste biljoenste seconde na de oerknal beschrijven. Ook na drie jaar zijn de WMAP-resultaten nog het best in overeenstemming met de meest eenvoudige inflatiemodellen. Volgens deze modellen hebben kwantumfluctuaties het heelal kort na de oerknal, die 13,7 miljard jaar geleden plaatsvond, in één klap flink doen opzwellen, waarna de uitdijing van de ruimte in een rustiger tempo doorging.
Meer informatie:
Origineel persbericht (Engelstalig)
Persbericht NASA (Engelstalig)

9 december 2005
Onderzoekers van de Johns Hopkins University hebben de donkere materie in twee verre jonge clusters van melkwegstelsels in kaart gebracht. Daarbij hebben ze gebruik gemaakt van beelden die met de Hubble-ruimtetelescoop zijn opgenomen, en met name van de kleine vervormingen ten gevolge van het zogeheten gravitatielenseffect die hierop te zien zijn. Hun bevindingen zijn in overeenstemming met de theorie dat melkwegstelsels (zijn) ontstaan op plekken in het heelal waar zich de meeste donkere materie bevindt.
Meer informatie: http://www.jhu.edu/news/home05/dec05/darkmatt.html

22 november 2005
Einstein noemde de voorspelling ervan zijn grootste blunder, maar waarnemingen duiden er steeds meer op dat hij alsnog zijn gelijk krijgt: er lijkt echt een nog onverklaarde kracht te bestaan – de zogeheten donkere energie – die het heelal versneld doet opzwellen. Dat is de voorlopige conclusie van de onderzoekers van de Supernova Legacy Survey. Tot nu toe zijn bij deze survey de afstanden van 71 verre supernova-explosies (afstanden 2 tot 8 miljard lichtjaar) gemeten. Uit deze afstanden kan worden afgeleid hoe de uitdijing van het heelal in de loop van afgelopen miljarden jaren is veranderd. De resultaten zijn in overeenstemming met de theoretische heelalmodellen die gebruik maken donkere energie.
Meer informatie:
http://www.news.utoronto.ca/bin6/051122-1839.asp
http://pr.caltech.edu/media/Press_Releases/PR12767.html
http://www.edpsciences.org

2 november 2005
Met de infraroodsatelliet Spitzer is mogelijk een eerste glimp opgevangen van de eerste objecten die ons heelal bevolkten: dat kunnen (zware) sterren zijn, maar ook zwarte gaten die heet gas opslokken. Op de Spitzer-beelden zijn geen afzonderlijke objecten te zien, maar de gezamenlijke gloed van vele miljoenen van hen. Om het zwakke schijnsel, dat vermoedelijk 200 miljoen jaar na de oerknal is ontstaan, te kunnen vastleggen is de satelliet tien uur lang op een stukje hemel in het sterrenbeeld Draak gericht.
Meer informatie:
http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-22/release.shtml
Nature, 3 november 2005

1 september 2005
Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology hebben voor het eerst kosmische deuterium (zware waterstof) waargenomen met een (speciale) radiotelescoop' de Deuterium Array. De detectie van deuterium is interessant, omdat het een van de weinige elementen betreft die bij de oerknal zijn ontstaan. De gemeten hoeveelheid deuterium kan worden gebruikt om bestaande modellen voor het ontstaan van het heelal te toetsen, en om een indicatie te geven van de hoeveelheid donkere materie in het heelal. Omdat er erg weinig deuterium in het heelal is, verloopt de detectie ervan moeizaam. De MIT-onderzoekers moesten zelfs antwoordapparaten en een stereo-installatie van bewoners in de omgeving laten vervangen om zo min mogelijk last te hebben van stoorsignalen.
Meer informatie: http://web.mit.edu/newsoffice/2005/deuterium.html

15 juni 2005
Voor het eerst zijn er aanwijzingen gevonden dat ook de neutrino’s die vanuit alle richtingen op ons afkomen niet gelijkmatig zijn verdeeld: de ‘neutrinokaart’ van het heelal lijkt net zulke rimpelingen te vertonen als de kosmische achtergrondstraling. Neutrino’s zijn snelle, lichte deeltjes die nauwelijks contacten met normale materie aangaan. De aarde beweegt voortdurend door een oceaan van deze deeltjes, zonder dat we er iets van merken. Met de huidige technieken is het niet mogelijk om de ‘kosmische neutrino-achtergrond’ direct te meten, maar op theoretische gronden wordt wel voorspeld dat eventuele rimpelingen in de verdeling van de neutrino’s waarneembare gevolgen voor de groei van structuren in het heelal moeten hebben. Een internationaal team van onderzoekers denkt nu in gegevens van de WMAP-satelliet en de Sloan Digital Sky Survey inderdaad aanwijzingen te hebben gevonden dat de neutrino-achtergrond niet egaal is.
Meer informatie: http://www-astro.physics.ox.ac.uk/~rxt/pdf/CNB.pdf

1 juni 2005
Het Virgo-consortium, een samenwerkingsverband van astronomen uit Duitsland, Groot-Brittannië, Canada en de VS, heeft de eerste resultaten bekendgemaakt van de grootste computersimulatie van het ontstaan van melkwegstelsels en de grootschalige structuur van het heelal die ooit ondernomen is. Bij deze ‘Millennium Run’ werden meer dan 10 miljard ‘deeltjes’ losgelaten in een 2 miljard lichtjaar grote, fictieve kubus. Daarbij is onder meer vastgesteld dat al een paar honderd miljoen jaar na de oerknal enkele superzware zwarte gaten konden ontstaan, die de kernen van quasars werden. Later groeiden deze objecten uit tot zeer zware melkwegstelsels, die nu in het centrum van de grootste clusters worden aangetroffen. Uiteindelijk hopen de Virgo-onderzoekers ook een direct verband te kunnen leggen tussen de waargenomen fluctuaties in de kosmische achtergrondstraling en de huidige verdeling van melkwegstelsels in het heelal.
Meer informatie:
http://www.mpa-garching.mpg.de/galform/press/
http://www.mpg.de [Duits]
Nature, 2 juni 2005

18 april 2005
De fijnstructuurconstante is precies dat: constant. Dat zeggen Amerikaanse astronomen die de spectra van verre melkwegstelsels onderzocht hebben. Eerder meenden Australische astronomen juist te hebben aangetoond dat de fijnstructuurconstante in de loop van de geschiedenis van het heelal een beetje groter is geworden.
De fijnstructuurconstante is een getal (1/137) dat gelijk is aan het kwadraat van de lading van het elektron gedeeld door de lichtsnelheid maal de constante van Planck. De constante ‘regelt’ onder meer de posities van de verschillende spectraallijnen in een spectrum. Als hij in een ver verleden echt kleiner zou zijn geweest dan nu, zou dat aan de spectra van verre objecten te zien moeten zijn. Maar volgens het DEEP2-onderzoek, waarbij de spectra van melkwegstelsels op afstanden van 7 miljard lichtjaar onderzocht zijn, is daar dus geen sprake van.
Meer informatie: http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2005/04/18_deep2.shtml

13 april 2005
Onderzoekers van Cambridge University denken dat het heelal ooit heeft gewemeld van de minuscule zwarte gaten. En zij achten het mogelijk dat deze mini-gaten de groeikernen zijn geweest van de superzware zwarte gaten die nu in de kernen van melkwegstelsels worden aangetroffen. De sterrenkundigen baseren hun idee op recent onderzoek van de kosmische achtergrondstraling, het overblijfsel van de straling die vrijkwam na de oerknal. Uit dat onderzoek blijkt dat er een heropwarming van het heelal heeft plaatsgevonden toen er nog geen sterren waren. Deze heropwarming zou het gevolg kunnen zijn van kleine zwarte gaten die materie opslokten.
Meer informatie: http://www.iop.org/news/918

16 maart 2005
Sinds 1999 zijn steeds meer aanwijzingen verzameld dat de uitdijing van het heelal aan het versnellen is. Dat zou het gevolg zijn van een ‘donkere energie’ die de zwaartekracht tegenwerkt. Een internationaal team van onderzoekers denkt nu dat deze donkere energie ook invloed heeft op de manier waarop melkwegstelsels in onze omgeving van elkaar weg bewegen. Computersimulaties laten zien dat er in een heelal zonder donker energie veel grotere afwijkingen van een gelijkmatige radiale uitdijing ontstaan dan er nu zijn waargenomen. Anders gezegd: ook in onze kosmische achtertuin lijkt nu een aanwijzing voor het bestaan van donkere energie te zijn gevonden.
Meer informatie: http://www.uwnews.org/article.asp?articleID=8972

2 februari 2005
Met behulp van de röntgensatelliet Chandra zijn twee enorme intergalactische wolken van ijl heet gas ontdekt. Dat duidt erop dat de ontbrekende ‘normale’ materie waarnaar sterrenkundigen op zoek waren wellicht grotendeels uit dergelijke gaswolken bestaat. De gaswolken zijn waarschijnlijk een overblijfsel van de webachtige structuur in de materie, zoals deze na de oerknal in het afkoelende en uitdijende heelal ontstond. De waargenomen wolken, die zo ijl zijn dat ze nauwelijks opvallen, zijn bij toeval ontdekt tijdens het onderzoek van een ver melkwegstelsel. De waarneemgegevens duiden erop dat ze onder meer koolstof, stikstof, zuurstof en neon bevatten. Voor alle duidelijkheid: volgens de huidige inzichten bestaat het heelal voor ongeveer 5 procent uit normale materie, voor 25 procent uit donkere materie en voor 70 procent uit de raadselachtige donkere energie; de gaswolken horen bij de eerste component.
Meer informatie: http://chandra.harvard.edu/photo/2005/mkn421/

26 januari 2005
Theoretisch onderzoek van wetenschappers van de Universiteit van Zürich duidt erop dat de eerste structuren in het heelal werden gevormd door halo’s van donkere materie met de massa van onze aarde en de omvang van ons zonnestelsel. De onderzoekers denken dat ons Melkwegstelsel nog talloze van deze halo’s bevat en dat de aarde er enkele paar duizend jaar een tegenkomt. Bovendien zouden we dagelijks ongemerkt worden gebombardeerd met deeltjes donkere materie. De Zwitserse berekeningen zijn gebaseerd op het bestaan van een nog niet waargenomen deeltje: het neutralino. Aangenomen wordt dat bij de oerknal zeer veel neutralino’s zijn ontstaan' tachtig procent van de massa van het heelal zou uit donkere materie bestaan' en een computermodel laat zien hoe rond samenscholingen van deze deeltjes de latere clusters van melkwegstelsels kunnen zijn gevormd.
Meer informatie: http://krone.physik.unizh.ch/~moore/pressrelease.txt

11 januari 2005
De grootste volkstelling onder melkwegstelsels die ooit gehouden is, de Sloan Digital Sky Survey, duidt erop dat de verdeling van deze stelsels in het heelal het gevolg is van ‘geluidsgolven’ die kort na de oerknal zijn ontstaan. De golven hebben ook hun sporen achtergelaten in de kosmische achtergrondstraling, die is uitgezonden toen het heelal 400.000 jaar oud was. Uit het SDSS-onderzoek blijkt dat er in het heelal verhoogde aantallen melkwegstelsels te vinden zijn die op onderlinge afstanden van 500 miljoen lichtjaar liggen' precies zoals het ‘geluidsgolfmodel’ voorspelt.
Meer informatie: http://uanews.org

26 november 2004
Nog steeds breken sterrenkundigen zich het hoofd over de donkere materie die tachtig procent van alle massa in het heelal voor zijn rekening neemt. Vooralsnog gaat men ervan uit dat de materie uit een nog niet waargenomen soort deeltjes bestaat. De belangrijkste kandidaten zijn neutralino’s (ook wel WIMPs genoemd)' zeer zware deeltjes die nauwelijks met normale deeltjes wisselwerken' en de veel lichtere axionen. De huidige waarnemingen laten beide mogelijkheden nog toe, maar verwacht wordt dat de volgende generatie detectoren uitsluitsel kan geven. De auteurs van een recent overzichtsartikel in het Amerikaanse tijdschrift Science achten het echter heel goed denkbaar dat de donkere materie uit beide soorten deeltjes bestaat, eventueel aangevuld met deeltjes waarvan we het bestaan nog niet eens vermoeden.
Meer informatie: Science, 26 november 2004

10 november 2004
Twee sterrenkundigen hebben een manier bedacht om een ‘CAT-scan’ van het heelal te maken. Volgens J. Stuart B. Wyithe (Universiteit van Melbourne) en Abraham Loeb (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) kan men daarbij gebruikmaken van de 21-cm radiostraling van waterstofgas, die door de uitdijing van het heelal naar langere golflengten is verschoven naarmate het gas verder van ons vandaan is. Door naar een specifieke golflengte te ‘kijken’, kan dus de verdeling van de waterstof op een specifieke afstand in kaart worden gebracht. Als je dat vervolgens voor een heleboel golflengten doet, krijg je uiteindelijk een driedimensionale voorstelling van het heelal. Sterrenkundigen zijn vooral geïnteresseerd in de gasverdeling op de allergrootste afstanden: daar vinden we immers de eerste sterren en melkwegstelsels die het heelal bevolkten. Het idee van Wyithe en Loeb zal binnenkort in de praktijk worden beproefd, maar volledige uitvoering ervan zal pas mogelijk zijn als de volgende generatie radiotelescopen gereed is.
Meer informatie: http://www.cfa.harvard.edu/press/pr0433.html

27 juli 2004
Zijn onbekende deeltjes de 'missing link' tussen neutrinomassa en donkere energie?
Meer informatie: http://www.uwnews.org/article.asp?articleID=5166

7 juli 2004
Grote melkwegstelsels aanzienlijk vroeger ontstaan dan veel sterrenkundigen dachten.
Meer informatie:
http://www.jhu.edu/news_info/news/home04/jul04/earlyuni.html
http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2004/pr-17-04.html

30 juni 2004
Zijn donkere materie en donkere energie twee kanten van één en dezelfde medaille?
Meer informatie: http://www.vanderbilt.edu/news/releases?id=12802

18 mei 2004
Astronomen hebben een nieuwe manier bedacht om de nog onverklaarde ‘donkere energie’ waar te nemen, die ervoor lijkt te zorgen dat het heelal versneld uitdijt. Metr behulp van de röntgensatelliet Chandra hebben zijn 26 clusters van melkwegstelsels op afstanden van 1 tot 8 miljard lichtjaar waargenomen. Daarmee keken ze terug naar de periode waarin de versnelde uitdijing van het heelal zou zijn begonnen. Uit de waarnemingen lijkt te volgen dat de donkere energie geen grote veranderingen in de tijd vertoont: ze gedraagt zich als een constante factor en maakt ongeveer 75 procent van de energie-inhoud van het heelal uit.
Meer informatie: http://www.msfc.nasa.gov/news/news/releases/2004/04-144.html

3 mei 2004
Theoretische sterrenkundigen van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics hebben een manier bedacht waarop astronomen waarnemingen kunnen doen aan het heelal vóórdat de eerste sterren verschenen. Het verkrijgen van informatie over dit zogeheten Donkere Tijdperk is problematisch, omdat er letterlijk weinig te zien is. Het enige waarneembare ‘overblijfsel’ uit die periode is de kosmische achtergrondstraling' de ‘afkoelende’ straling van de oerknal. Volgens de onderzoekers zit hier echter meer informatie in verstopt dan men denkt: een deel van de fotonen van de achtergrondstraling zou tijdens het Donkere Tijdperk zijn geabsorbeerd door ophopingen van waterstofgas. Door uit te kijken naar gebieden met minder fotonen, zou je aldus de materieverdeling tussen 20 en 100 miljoen jaar na de oerknal kunnen reconstrueren. Het is denkbaar dat de grote nieuwe radiotelescopen van de nabije toekomst (LOFAR en SKA) hiertoe in staat zijn.
Meer informatie:
http://cfa-www.harvard.edu/press/pr0415.html
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312134

7 april 2004
Britse en Amerikaanse sterrenkundigen hebben een kleine 100.000 melkwegstelsels onderzocht op hun stervormingsactiviteit. Daaruit is gebleken dat het hoogtepunt van het ontstaan van nieuwe sterren in het heelal ongeveer vijf miljard jaar geleden heeft plaatsgevonden. Ook hebben de onderzoekers vastgesteld dat de grootste stelsels het eerst met stervorming zijn begonnen. Sinds de piek van vijf miljard jaar geleden is het aantal ‘stergeboortes’ drastisch gedaald, en inmiddels doven er meer sterren uit dan dat er nieuwe bij komen.
Meer informatie: http://www.upenn.edu/pennnews/article.php?id=623

1 april 2004
Onderzoek met de Very Large Telescope duidt erop dat de zogeheten fijnstructuurconstante (alfa) ook echt altijd constant is geweest. Eerder onderzoek leek erop te wijzen dat deze constante, die de elektromagnetische kracht beschrijft die atomen in stand houdt, vroeg in de geschiedenis van het heelal een andere waarde had dan nu. Maar nauwkeurige analyse van het licht van een aantal verre quasars spreekt dit tegen. Als de fijnconstante heel vroeger een andere waarde had dan nu, zou dit waarneembare gevolgen hebben voor de onderlinge posities van de emissie- en absorptielijnen in de spectra van de quasars. De nieuwe metingen duiden er echter op dat alfa de laatste tien miljard jaar met niet meer dan 0,00006 procent veranderd kan zijn.
Meer informatie: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2004/pr-05-04.html

25 februari 2004
Het jonge heelal was ondoorzichtig: de ongeveer 380.000 jaar na de oerknal gevormde, neutrale waterstof- en heliumatomen beperkten de vrije weglengte van fotonen. Astronomen noemen deze levensfase van het heelal het ‘Donkere Tijdperk’. Het ontstaan van steeds meer nieuwe sterren bracht geleidelijk licht in de duisternis: de ultraviolette straling van deze sterren ioniseerde de neutrale gaswolken, waardoor ze doorzichtig werden. De vraag is nu hoe lang het ‘Donkere Tijdperk’ heeft geduurd. Nieuw onderzoek door twee theoretische sterrenkundigen duidt erop dat dit misschien wel een miljard jaar is geweest. Zij baseren deze conclusie op waarnemingen van twee verre quasars: door hun grote afstand nemen we deze waar zoals ze minder dan een miljard jaar na de oerknal waren. Tot verrassing van de onderzoekers blijkt de omgeving van deze quasars nog nauwelijks geïoniseerd.
Meer informatie: http://www.cfa.harvard.edu/press/pr0410.html

20 februari 2004
De bewijzen voor het bestaan van een ‘donkere’ energie in het heelal blijven zich opstapelen. Met de Hubble-ruimtetelescoop zijn in totaal 42 nieuwe verre supernovae waargenomen, die meer inzicht geven in de vroegere uitdijingsnelheid van het heelal. Enkele jaren geleden werden voor het eerst aanwijzingen gevonden dat het heelal nu sneller uitdijt dan enkele miljarden jaren geleden: de nieuwe waarnemingen bevestigen dit.
Meer informatie: http://hubblesite.org/news/2004/12

2 februari 2004
Britse sterrenkundigen denken dat de conclusies die uit onderzoek van de kosmische achtergrondstraling worden getrokken voorbarig zijn. Volgens Tom Shanks en zijn team van de universiteit van Durham verstoren betrekkelijk nabije clusters van melkwegstelsels ons zicht op de achtergrondstraling. Het was al bekend dat er interacties plaatsvinden tussen het hete gas in deze clusters en de fotonen die een overblijfsel zijn van de oerknal (het zogeheten Sunyaev-Zeldovich-effect). Maar nu lijken deze interacties zich tot op veel grotere afstand van de clusters uit te strekken dan men dacht, waardoor er onbedoelde ‘koude plekken’ in de kaart van de achtergrondstraling zijn achtergebleven. De verdeling van de ‘warme’ en ‘koude’ plekken in de achtergrondstraling wordt gebruikt om belangrijke gegevens over de aard van de (donkere) materie in het heelal af te leiden.

15 januari 2004
Een internationaal team van astronomen heeft de tot nut toe grootste aaneengesloten opname met de Hubble-ruimtetelescoop gemaakt. Het betreft een gebied ter grootte van de Volle Maan in het sterrenbeeld Fornax. Het mozaïek, dat uit 78 afzonderlijke opnamen bestaat, laat meer dan 40.000 melkwegstelsels zien. De verzamelde informatie zal worden gebruikt om de evolutie van melkwegstelsels in kaart te brengen. De foto is een steekproef van alle stelsels tot een afstand van ongeveer 9 miljard lichtjaar.
Meer informatie:
http://www.mpg.de [Duits]
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2004-01/m-mfc011504.php

18 december 2003
Een diepe uitsnede van het heelal van verleden naar heden heeft een unieke, historische ‘volkstelling’ onder sterren opgeleverd. Gecombineerde waarnemingen met de ESO Very Large Telescope in Chili en de Hubble-ruimtetelescoop tonen aan dat in de meeste sterrenstelsels de gemiddelde leeftijd van sterren stijgt, aangezien er niet genoeg ‘geboortes’ plaatsvinden om de ‘overledenen’ op te volgen. Jonge sterren zijn heet en blauw, terwijl oude sterren koeler en roder zijn, zodat ook het heelal als geheel steeds roder wordt.
Meer informatie: http://www.strw.leidenuniv.nl/~fires

12 december 2003
Waarnemingen met de Europese röntgensatelliet XMM-Newton zaaien enige twijfel over de vermeende ‘donkere energie’ die het heelal versneld zou doen uitdijen. Uit XMM-waarnemingen van verre clusters van melkwegstelsels blijkt dat deze opmerkelijke verschillen vertonen met hun huidige soortgenoten. Omdat een heelal met veel ‘donkere energie’ een lage materiedichtheid zou moeten hebben, zouden clusters al vroeg in de geschiedenis van het heelal moeten stoppen met het verzamelen van meer materie en vanaf dat moment sterk op de huidige clusters moeten lijken. De verre clusters produceren echter duidelijk méér röntgenstraling dan de huidige clusters, hetgeen erop duidt dat ze nog lang materie hebben verzameld. Volgens de onderzoekers zou dat erop kunnen duiden dat de materiedichtheid in het heelal groter, en de hoeveelheid ‘donkere energie’ dus kleiner, is dan men denkt.
Meer informatie: http://www.esa.int/export/esaCP/SEMRHL274OD_index_0.html

24 november 2003
Twee Amerikaanse natuurkundigen denken een verklaring te hebben voor de (schijnbaar) versnelde uitdijing van het heelal. Volgens hen moet de oorzaak voor de versnelling worden gezocht bij de zogeheten fijnstructuurconstante, die de binding tussen elektronen en protonen regelt. Deze constante, die kortweg alfa wordt genoemd, zou tien miljard jaar geleden misschien wel 200.000 keer zwakker zijn geweest dan nu: de elektronen en protonen in atomen lijken steeds dichter bij elkaar te zijn gaan zitten naarmate het heelal groter werd.
Meer informatie: http://arXiv.org/abs/hep-ph/0306084

29 oktober 2003
De ‘oerknal’ klonk meer als een diepe brom dan als een knal. Dat zegt een fysicus van de universiteit van Washington. De zogenaamde geluidsgolven zouden zijn veroorzaakt door de drukgolven die zich kort na het ontstaan door het heelal voortplantten. De overblijfselen van deze drukgolven zij nu nog zichtbaar in de kosmische achtergrondstraling. Overigens was de toon van het geluid veel te laag om met het menselijk oor hoorbaar te zijn.
Meer informatie: http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994320

27 oktober 2003
Astronomen van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) hebben jarenlang gewerkt aan wat zijzelf ‘de meest nauwkeurige driedimensionale kaart van het heelal noemen’. De kaart, die overigens maar zes procent van het hemelgewelf laat zien, toont de ruimtelijke posities van meer dan 200.000 melkwegstelsels op afstanden tot twee miljard lichtjaar. De SDSS-gegevens bevestigen het bestaande beeld van het ons heelal: het bestaat voor slechts vijf procent uit ‘normale’ materie, voor 25 procent uit donkere materie en voor 70 procent uit donkere energie.
Meer informatie: http://www.hep.upenn.edu/~max/sdss/release.html

18 september 2003
Computersimulaties lijken erop te duiden dat het heelal al vroeg in zijn geschiedenis rijkelijk is voorzien van zware elementen. De simulaties geven aan dat er 200 miljoen jaar na de oerknal een eerste generatie van zeer zware sterren ontstond, die na ongeveer 3 miljoen jaar als supernovae begon te exploderen. Elk van de sterren had voordien ongeveer de helft van zijn massa in zware elementen (vooral ijzer) omgezet. Hierdoor was het heelal, dat aanvankelijk alleen waterstof, helium en lithium bevatte, al na minder dan 300 miljoen jaar verrijkt met zware elementen. De schokgolven van de supernova-explosies zorgden er ook voor dat er in gaswolken in de omgeving nieuwe sterren konden ontstaan.
Meer informatie:
http://cfa-www.harvard.edu/press/pr0321.html
http://arxiv.org/abs/astro-ph/0305333

17 september 2003
Onderzoek met de submillimetercamera SCUBA van de James Clerk Maxwell Telescope op Hawaï heeft indirect het ontstaan van de eerste melkwegstelsels in beeld gebracht. Met het instrument is het stof waargenomen dat door de jonge, hete sterren in deze stelsels verhit werd. Datzelfde stof zorgt ervoor dat de verre stelsels niet zichtbaar zijn op optische golflengten. DE SCUBA-beelden bevestigen het model dat de eerste grote melkwegstelsels in het heelal zijn ontstaan door de samenklonteringen van talrijke kleine stelsels.
Meer informatie: http://www.pparc.ac.uk/Nw/Press/rel_nature-Scuba.asp

17 september 2003
Amerikaanse onderzoekers hebben nauwkeurige waarnemingen gedaan aan een elftal verre supernovae van type Ia. Deze supernovae worden gebruikt om lange-afstandsbepalingen in het heelal te doen. Uit eerder onderzoek van dit soort supernovae lijkt te volgen dat de uitdijing van het heelal aan het versnellen is, hetgeen door een nog onverklaarde ‘donkere energie’ zou worden veroorzaakt. De nieuwe gegevens duiden erop dat 75 procent van het totaal van energie en materie in het heelal voor rekening komt van de donkere energie. Een ander belangrijk resultaat is dat de helderheden van de onderzochte supernovae niet zijn verzwakt door stof in de verre melkwegstelsels waar zij deel van uitmaken. Dat laatste zou tot verzwakking en dus ook tot foute afstandsbepalingen leiden.
Meer informatie:
http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/Phys-HST-supernovae.html
http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368
http://supernova.lbl.gov/
http://snap.lbl.gov/

28 augustus 2003
Volgens Amerikaanse onderzoekers leidt de versnelde uitdijing van het heelal, die het gevolg lijkt te zijn van een mysterieuze ‘donkere energie’ er niet alleen toe dat de afstanden tussen de melkwegstelsels steeds sneller groter worden. De donkere energie zou ook sterk genoeg zijn om melkwegstelsels, sterren, planeten en ten slotte zelfs atomen en atoomkernen uiteen te laten vallen. Afhankelijk van de grootte van de donkere energie zou dit proces enkele tientallen miljarden jaren in beslag nemen.
Meer informatie: http://www.aip.org/mgr/png/2003/200.htm

23 juli 2003
Onderzoek van een van de verste quasars die we kennen heeft informatie opgeleverd over de samenstelling van de materie die door de eerste sterren in het heelal is geproduceerd. Het gas in de quasar bevat opmerkelijk veel koolmonoxide, wat verrassend is voor zo’n ver en jong stelsel. Het betekent dat er al heel vroeg in de geschiedenis van het heelal veel moleculair gas aanwezig was. Moleculaire gaswolken spelen een belangrijke rol bij het ontstaan van nieuwe sterren.
Meer informatie:
http://www.nrao.edu/pr/2003/j1148/
http://www.mpg.de

11 juni 2003
Met de röntgensatelliet Chandra is de donkere materie rond de cluster van melkwegstelsels Abell 2029 in kaart gebracht. De cluster bestaat uit duizenden stelsels, die gehuld zijn in een reusachtige gaswolk. Deze laatste blijkt meer dan 100 biljoen zonsmassa’s aan materie te bevatten: vier keer zo veel als alle sterren en andere zichtbare materie in de stelsels bij elkaar. De Chandra-gegevens duiden erop dat de dichtheid van de donkere materie naar het centrum van de cluster toe geleidelijk toeneemt. Deze bevindingen duiden erop dat de donkere materie bestaat uit vrij traag bewegende (‘koude’) deeltjes, waarvan de aard nog onbekend is.
Meer informatie: http://chandra.harvard.edu/photo/2003/abell2029/index.html

27 mei 2003
Onderzoek in het kader van de Sloan Digital Sky Survey wijst er sterk op dat de donkere materie in het heelal rond melkwegstelsels gezocht moet worden. Dat blijkt uit waarnemingen van de snelheden van ongeveer 3000 kleine stelsels die als ‘satellieten’ om grote stelsels heen draaien. Volgens de wetten van Kepler zouden de satellietstelsels een kleinere baansnelheid moeten hebben naarmate ze zich verder van het massacentrum bevinden. Maar het snelheidsverval naar buiten toe is veel minder groot dan je verwacht' dat duidt erop dat er buiten het zichtbare deel van een melkwegstelsel nog een veel groter (en zwaarder!) onzichtbaar deel moet zijn.
Meer informatie: http://www.mpg.de/pri03/pri0358.htm

30 april 2003
Onderzoek van het licht van quasars duidt erop dat zelfs de jongste melkwegstelsels die we kunnen waarnemen al flinke hoeveelheden boor, tin, lood en ijzer bevatten. Het betreft zware elementen die in de eerste zware sterren moeten zijn aangemaakt, omdat de materie in het heelal kort na de oerknal slechts uit waterstof, helium en lithium bestond. De waarnemingen duiden erop dat de eerste sterren al 200 miljoen jaar na de oerknal zijn ontstaan: de vorming van de waargenomen hoeveelheden ijzer en dergelijke zou namelijk 500 tot 800 miljoen jaar in beslag hebben genomen en de stelsels in kwestie zijn minder dan een miljard jaar oud.
Meer informatie:
http://press.ucsc.edu
http://hubble.esa.int/hubble/news/index.cfm?oid=32172

23 april 2003
Het opsporen van de oudste sterren in het heelal is niet gemakkelijk. Maar hoe zit het met de op één na oudste? In het nieuwe nummer van Nature maken verschillende onderzoeksteams melding van hun onderzoek aan een mogelijke ster van de “tweede generatie”. Deze ster, HE0107-5240, is niet lang geleden ontdekt in de halo van ons Melkwegstelsel. Hij is zeer arm aan ijzer, maar blijkt wel veel koolstof en zuurstof te bevatten. De vraag is nu of deze zware elementen door de ster zelf zijn geproduceerd of dat ze afkomstig zijn van een supernova die tot de eerste generatie sterren in het heelal behoorde.
Meer informatie: Zenit, juni 2003 (verschijnt eind mei)

11 februari 2003
Het Amerikaanse ruimtevaartagentschap heeft de meest recente resultaten van de MAP-missie bekendgemaakt. De MAP (Microwave Anisotropy Probe) is een satelliet die zich op een positie anderhalf miljoen kilometer van de aarde bevindt, en van daaruit de zogeheten kosmische achtergrondstraling onderzoekt. (Deze achtergrondstraling is het zwakke overblijfsel van de straling die kort na de oerknal het heelal vulde.) Het resultaat van het onderzoek wordt door NASA een ‘babyfoto’ van het heelal genoemd. In feite is het een kaart waarop de minuscule temperatuurverschillen na de oerknal te zien zijn.
Een van de verrassende resultaten die uit het MAP-onderzoek volgen is dat de eerste generatie sterren al 200 miljoen jaar na de oerknal is geboren' veel eerder dan de meeste wetenschappers dachten. Daarnaast is, veel nauwkeuriger dan voorheen, een leeftijdsbepaling van het heelal gedaan: het blijkt 13,7 miljard jaar oud. Alle resultaten zijn in overeenstemming met de meest gangbare oerknaltheorie en duiden erop dat het heelal voor slechts 4 procent uit normale materie bestaat. Het overige deel omvat 23 procent donkere materie van onbekende aard en maar liefst 73 procent donkere energie, die als een soort anti-zwaartekracht werkt. Dit laatste houdt in dat het heelal eeuwig zal blijven uitdijen en dat ook steeds sneller zal gaan doen.
De MAP, die nu is omgedoopt tot Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (naar de vorig jaar overleden kosmoloog David Wilkinson), zal nog drie jaar doorgaan met meten.
Meer informatie:
http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/2003/0206mapresults.html
http://map.gsfc.nasa.gov
http://science.nasa.gov/headlines/y2003/11feb_map.htm?list137719
http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/2748653.stm

6 februari 2003
Scherpe Hubble-opnamen van een ver melkwegstelsel hebben mogelijk grote gevolgen voor de bestaande theorieën over de structuur van ruimte en tijd. De opnamen hebben twee Amerikaanse onderzoekers in staat gesteld om een voorspelling van de kwantumtheorie te toetsen, namelijk dat de tijd niet gelijkmatig vooruit gaat, maar in minuscule, maar meetbare kwantumstapjes. Als deze voorspelling klopte, zouden de Hubble-beelden geen zogeheten interferentiepatroon rond het stelsel moeten laten zien. Die verwachting is gebaseerd op het feit dat door het gekwantificeerd zijn van de tijd, de lichtsnelheid minuscule variaties vertoont. Hierdoor zouden sommige lichtgolven van een object in de loop van de miljarden (licht)jaren een kleine voorsprong krijgen op de rest, en andere een kleine achterstand. Het verwachte interferentiepatroon is echter wel waargenomen, wat erop wijst dat de lichtsnelheid zeer constant is, en de tijd gelijkmatig verstrijkt of in stapjes die veel kleiner zijn dan verwacht.
Meer informatie: http://www.uah.edu/News/2003news/sharp_image.html

22 oktober 2002
Nieuwe waarnemingen met de röntgensatelliet Chandra lijken het bestaan van donkere materie te bevestigen. Het alternatief' de theorie dat de zwaartekracht zich op grote afstanden anders gedraagt dan op kleine afstanden' lijkt vooralsnog minder kans van slagen te hebben.
De waarnemingen waren gericht op het melkwegstelsel NGC 720, dat gehuld is in een enigszins afgeplatte, ellipsoïdale wolk van heet gas. Deze wolk is platter dan verklaard kan worden met de gezamenlijke aantrekkingskracht van de sterren en gaswolken in het stelsel. Hij moet deel uitmaken van een nog groter omhulsel dat donkere materie bevat: anders zou het hete gas allang ontsnapt zijn. De vorm ervan kan met de meest gangbare alternatieve zwaartekrachtstheorie niet worden verklaard.
Meer informatie:
http://chandra.harvard.edu
http://chandra.nasa.gov

19 september 2002
Radiowaarnemingen vanaf Antarctica lijken de bestaande kosmologische theorieën te bevestigen. De kosmische achtergrondstraling' een overblijfsel van de oerknal' blijkt namelijk licht gepolariseerd te zijn. Dat duidt erop dat er 14 miljard jaar geleden, toen straling en materie voor het laatst wisselwerkten, verstrooiing van de straling heeft plaatsgevonden. De waarneming van de polarisatie duidt erop dat het beeld van het heelal dat de laatste jaren ontstaan is juist is: het heelal bestaat voor minder dan vijf procent uit normale materie en energie en voor het overige uit een mysterieuze “donkere energie” die de uitdijing van het heelal doet versnellen.
Meer informatie: http://www-news.uchicago.edu/releases/02/020918.carlstrom.shtml

7 augustus 2002
In het laatste nummer van Nature schrijven de Australische fysicus Paul Davies en collega’s dat de lichtsnelheid mogelijk niet constant is. In de loop van de miljarden jaren zou de snelheid waarmee fotonen door de ruimte bewegen afnemen. De fysici baseren hun stelling op waarnemingen van absorptielijnen in het licht van een verre quasar, die eerder dit jaar door de astronoom John Webb zijn gedaan. Volgens Davies is het denkbaar dat de lichtsnelheid tijdens de oerknal oneindig groot was, hetgeen een aantal eigenschappen van ons heelal, zoals de gelijkmatigheid van de achtergrondstraling, zou kunnen verklaren.
Meer informatie: http://www.pr.mq.edu.au/events/index.asp?ItemID=607

31 juli 2002
Met de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra is een deel van een intergalactisch netwerk van heet gas en donkere materie waargenomen. Het hete gas vormt een soort rivierenstelsel tussen de melkwegstelsels; het omvat alles bij elkaar meer materie dan alle sterren in het heelal bij elkaar. Aangenomen wordt dat in de buurt van het hete gas ook de belangrijkste concentraties van de zogeheten donkere materie zullen worden aangetroffen. In een van de ‘rivieren’ liggen zowel ons Melkwegstelsel als de Andromedanevel. De röntgenstraling van het hete gas is overigens te zwak om rechtstreeks waarneembaar te zijn: het bestaan ervan kon alleen worden afgeleid doordat het gas de straling van verder weg gelegen objecten (quasars) verzwakt of juist doordat voorgrondobjecten de straling van het gas tegenhouden.
Meer informatie:
http://chandra.harvard.edu
http://chandra.nasa.gov

12 juli 2002
Er zijn nieuwe grenzen opgelegd aan de massa van het neutrino. Onderzoek aan de grootschalige structuur van het heelal heeft namelijk uitgewezen dat deze deeltjes niet meer dan 1/8 van de totale hoeveelheid donkere materie in het heelal kunnen vormen. Neutrino’s behoren namelijk tot de zogeheten ‘hete, donkere materie’ en als er veel meer van deze materie zou zijn, zou de materie op de schaal van clusters veel minder klonterig zijn dan we nu waarnemen. De meeste donkere materie bestaat waarschijnlijk uit ‘koude, donkere materie’: betrekkelijk zware deeltjes die langzaam bewegen. De nieuwe resultaten duiden erop dat het neutrino niet zwaarder kan zijn dan 2,2 eV, wat minder is dan eerdere schattingen hadden uitgewezen.
Meer informatie: http://focus.aps.org/v10/st2.html

9 juli 2002
Onderzoek met de Europese röntgensatelliet XMM-Newton heeft uitgewezen dat quasars opmerkelijk veel ijzer bevatten. Met de XMM is een quasar onderzocht op ongeveer anderhalf miljard lichtjaar van de rand van het zichtbare heelal. Dat betekent dat het object ongeveer anderhalf miljard jaar na de oerknal zijn waargenomen toestand heeft bereikt.
Dat de quasar zo veel ijzer bevat' driemaal zo veel als onze zon' is opmerkelijk, omdat er in die tijd nog maar weinig generaties sterren kunnen zijn geweest die zware elementen hebben gemaakt. Een mogelijke verklaring is dat de eerste sterren in het heelal gemiddeld veel groter en zwaarder waren dan hun huidige soortgenoten, waardoor de generaties sterren elkaar sneller opvolgden en grote hoeveelheden zware elementen bij supernova-explosies in het interstellaire medium terechtkwamen. Andere mogelijkheden zijn dat het heelal ouder is dan we denken of dat er andere manieren (buiten sterren) zijn om zware elementen te produceren.
Meer informatie:
http://sci.esa.int/content/news/index.cfm?aid=1&cid=1&oid=30255
http://www.mpg.de/pri02/pri0268.htm

27 juni 2002
De laatste jaren worden steeds verder weg gelegen quasars waargenomen' record na record sneuvelt. Aangenomen wordt dat quasars' in feite de heldere kernen van jonge melkwegstelsels' hun grote helderheid te danken hebben aan een superzwaar zwart gat waar een schijf van hete materie omheen draait.
Alles duidt er op dat een quasar meer licht uitzendt naarmate het zwarte gat zwaarder is. Bij de quasars op recordafstanden zitten opmerkelijk heldere exemplaren, die dus een zeer zwaar zwart gat moeten bevatten. Sommige van deze zwarte gaten zouden maar liefst enkele miljarden zonsmassa’s zwaar moeten zijn. Maar hoe kunnen deze objecten al zo kort (minder dan 1 miljard jaar) na de oerknal zo veel massa hebben verzameld?
Theoretisch onderzoek duidt erop dat het antwoord misschien wel heel simpel is: dat hebben ze niet, en ze zijn ook minder helder dan we denken. Berekeningen wijzen uit dat het licht van een aanzienlijk aantal verre quasars onderweg naar de aarde wordt versterkt door de lenswerking van tussengelegen stelsels. Dankzij dit gravitatielenseffect lijken deze verre quasars veel helderder dan ze in werkelijkheid zijn.
Meer informatie: http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0203116

23 mei 2002
Sterrenkundigen hebben met behulp van de Cosmic Background Imager (CBI) in Chili nieuwe gedetailleerde opnamen gemaakt van de kosmische achtergrondstraling. Deze microgolfstraling is het overblijfsel van de straling die 300.000 jaar na de oerknal vrijkwam toen het heelal doorzichtig werd. De opnamen laten kleine verschillen zien in de intensiteit van de achtergrondstraling die op vroege dichtheidsverschillen in de materie en energie in het jonge heelal duiden; deze verschillen zouden later tot het ontstaan van (clusters van) melkwegstelsels hebben geleid. De CBI-resultaten lijken de inflatietheorie' die zegt dat het heelal in de eerste fractie van een seconde vele malen groter werd' te ondersteunen.
Onderzoek dat het afgelopen jaar met de Very Small Array (VSA) op Tenerife is gedaan leidt tot soortgelijke conclusies: ons heelal is geometrisch ‘vlak’, wordt gedomineerd door donkere materie, zwelt versneld op door een nog onverklaarde ‘donkere energie’ en heeft een kortstondige inflatiefase doorgemaakt.
Meer informatie:
http://www.nsf.gov/od/lpa/news/02/pr0241.htm
http://www.jb.man.ac.uk/news/vsa/

13 mei 2002
Uit Canadese computersimulaties blijkt in de eerste melkwegstelsels die tijdens de eerste miljard jaar na de oerknal geboren werden koude gaswolken konden ontstaan die duizend keer zo groot waren als de huidige gaswolken in ons Melkwegstelsel. Aangenomen wordt dat deze reuzenwolken de oorsprong zijn van de oudste sterrenhopen in het heelal: de bolhopen. Opmerkelijk genoeg lijkt het weinig uit te maken welk kosmologisch model bij de simulaties wordt gebruikt: de supergaswolken ontstaan altijd wel.

12 mei 2002
Canadese en Franse sterrenkundigen gaan met behulp van de 3,6-m Canada France Hawaï Telescope (CFHT) op Hawaï de komende vijf jaar gericht onderzoek doen naar de donkere energie die de uitdijing van het heelal lijkt te versnellen. Daarnaast zal ook naar donkere materie worden gezocht en naar objecten in de zogeheten Kuipergordel aan de rand van ons zonnestelsel. Om tot resultaten te komen zullen gedurende 500 nachten opnamen worden gemaakt met de MegaCam, de grootste astrocamera ter wereld, waarmee opnamen van 1 bij 1 graad kunnen worden gemaakt. Naar verwachting zullen daarbij 80 verre supernovae worden opgespoord, die gebruikt kunnen worden voor onderzoek naar de veranderende uitdijing van het heelal.
Meer informatie: http://www.cfht.hawaii.edu/Science/CFHLS/

21 maart 2002
Volgens de Amerikaanse kosmoloog Craig Hogan zullen astronomen misschien ooit het begin der tijden kunnen bestuderen. Weliswaar is het met normale middelen niet mogelijk om voorbij de kosmische achtergrondstraling te kijken' de straling die 300.000 jaar na de oerknal eindelijk vrij door het heelal kon bewegen' maar waarom zou je je tot normale middelen beperken? Volgens Hogan is het denkbaar dat er experimenten worden ontwikkeld op basis van nog te ontdekken deeltjes: gravitonen. Gravitonen zijn de (nog zeer theoretische) bouwstenen van ruimte en tijd zélf: als ze ooit ontdekt worden, zou men (zeer theoretisch) terug kunnen kijken tot de oerknal.
Meer informatie: http://www.washington.edu

20 maart 2002
Britse en Australische sterrenkundigen hebben nieuwe aanwijzingen gevonden dat het heelal steeds sneller uitdijt. Zij baseren zich op de ruimtelijke verdeling van 250.000 melkwegstelsels, zoals die is bepaald in het kader van de 2dF Galaxy Redshift Survey. Door de huidige structuur in deze verdeling te vergelijken met de structuur die is waargenomen in de kosmische achtergrondstraling' in feite de materieverdeling 300.000 jaar na de oerknal' komen de onderzoekers tot de conclusie dat er inderdaad een ‘donkere energie’ is die de uitdijing van het heelal bespoedigt.
Meer informatie:
http://www.ras.org.uk/press/pn02-06.htm;
http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS/