26 maart 2020 • Donkere materie rond Melkwegstelsel produceert geen röntgengloed
De mysterieuze gloed van röntgenstraling die recent in nabije sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels is waargenomen, is niet het gevolg van het verval van donkere materie. Dat is de conclusie van Amerikaans onderzoek, dat op ons eigen Melkwegstelsel was gericht. Bij dat onderzoek is geen spoor van de vermeende röntgengloed ontdekt (Science, 27 maart). Ruwweg 85 procent van alle materie in het heelal bestaat uit materie die geen licht absorbeert, weerkaatst of uitzendt. Het enige dat het bestaan van deze donkere materie verraadt, is de zwaartekracht die zij op normale materie uitoefent. Volgens sommige theorieën zou donkere materie kunnen bestaan uit zogeheten steriele neutrino’s. Neutrino’s zijn lichte subatomaire deeltjes zonder lading die nauwelijks interacties aangaan met andere materie en daardoor ook moeilijk te detecteren zijn. Het steriele neutrino zou echter instabiel zijn en uiteen kunnen vallen in normale neutrino’s en röntgenstraling. Toen bij waarnemingen in 2014 bij sterrenstelsels een gloed van röntgenstraling werd ontdekt die overeenkwam met het soort straling dat bij het verval van steriele neutronen werd verwacht, ontstond dan ook de hoop dat de oplossing van het raadsel van de donkere materie nabij was. Maar het nieuwe onderzoek, gebaseerd op gegevens die de afgelopen twintig jaar met de Europese röntgensatelliet XMM-Newton zijn verzameld, slaat deze hoop de bodem in. XMM-Newton heeft mettertijd talrijke röntgenopnamen van allerlei objecten gemaakt, waaronder veel afzonderlijke sterren in de Melkweg. Een team onder leiding van Benjamin Safdi van de universiteit van Michigan heeft de eigenlijke onderzoeksobjecten uit de opnamen ‘weggepoetst’, zodat alleen het röntgensignaal van hun donkere omgeving overbleef. De verwachting was dat zo de zwakke röntgengloed van de halo van donkere materie rond ons Melkwegstelsel geregistreerd zou worden. Maar dat bleek niet het geval. Dat betekent niet per se dat het steriele neutrino niet bestaat, maar hard bewijs vóór het bestaan ervan is er evenmin. En die mysterieuze röntgengloed bij andere sterrenstelsels dan? Volgens Safdi en zijn team hadden die waarnemingen veel hinder van de ‘ruis’ van verre achtergrondobjecten, die zich moeilijk laat scheiden van het röntgensignaal dat kenmerkend is voor het verval van steriele neutrino’s. (EE)
Meer informatie:
Researchers look for dark matter close to home

   
23 maart 2020 • Valt interstellaire komeet Borisov uiteen?
Nieuwe waarnemingen wijzen erop dat de interstellaire komeet Borisov enkele helderheidsuitbarstingen heeft vertoond. Dat kan erop wijzen dat het ijzige object bezig is om uit elkaar te vallen. Komeet Borisov trok eind augustus 2019 de aandacht van astronomen, omdat hij een zodanige baan volgde dat hij van buiten ons zonnestelsel afkomstig moest zijn. Inmiddels volgt het object een koers die hem terugbrengt naar de interstellaire ruimte. Deze maand ontdekte een Pools onderzoeksteam dat er iets vreemds aan de hand is met Borisov. Tot tweemaal toe nam de helderheid van de komeet opvallend toe. Volgens de astronomen wijst dit gedrag erop dat de kern van het object aan het fragmenteren is. De gebeurtenis wordt toegeschreven aan de opwarming die de slechts enkele kilometers grote komeet heeft ondergaan toen hij eind vorig jaar relatief dicht in de buurt van de zon kwam. Net als andere kometen bestaat Borisov voor een belangrijk deel uit ijs, wat hem kwetsbaar maakt voor temperatuurveranderingen. (EE)
Meer informatie:
Is interstellar Comet Borisov breaking apart as it leaves our solar system?

   
23 maart 2020 • Tijd terugdraaien bij natuurwetten blijkt niet altijd mogelijk
Als er drie of meer objecten om elkaar heen bewegen, is de geschiedenis al niet meer terug te draaien. Dat stelt een internationaal team van onderzoekers geleid door de Nederlandse sterrenkundige Tjarda Boekholt in het vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. De meeste basiswetten in de natuurkunde hebben geen probleem met de richting waarin ze verlopen. Ze zijn, zoals wetenschappers dat noemen, tijdsymmetrisch. Uit de praktijk weet echter iedereen dat de tijd niet zomaar is terug te draaien. Een kopje dat in honderd stukjes valt, vliegt echt niet spontaan weer heel je hand in. Tot nu toe verklaarden wetenschappers het ontbreken van tijdsymmetrie door de statistische interactie tussen grote aantallen deeltjes. Drie sterrenkundigen laten nu zien dat niet heel veel, maar slechts drie deeltjes al genoeg zijn om de tijdsymmetrie te doorbreken. Tjarda Boekholt (Universiteit van Coimbra, Portugal), Simon Portegies Zwart (Universiteit Leiden) en Mauri Valtonen (Universiteit van Turku, Finland) rekenden de banen uit van drie zwarte gaten die elkaar beïnvloeden. Dat gaat in twee simulaties. In de eerste simulatie beginnen de zwarte gaten vanuit rust. Vervolgens bewegen ze naar elkaar toe en langs elkaar heen in de vorm van chaotische banen. Daarna verlaat één zwart gat het gezelschap. De tweede simulatie begint met de eindsituatie van twee zwarte gaten en het ontsnapte derde zwarte gat en probeert de tijd terug te draaien naar de beginsituatie. Het blijkt dat in 5% van de berekeningen de tijd niet is terug te draaien. Ook niet als de computer meer dan honderd decimalen gebruikt. Die laatste 5% zijn dus geen kwestie van betere computers of slimmere rekenmethodes, zoals tot nu toe werd gedacht. De onderzoekers verklaren de onomkeerbaarheid met behulp van het begrip Plancklengte. Dat is een in de natuurkunde bekend principe dat geldt voor verschijnselen op atoomniveau en kleiner. Hoofdonderzoeker Boekholt: ‘De beweging van de drie zwarte gaten kan zo gigantisch chaotisch zijn, dat zoiets kleins als de Plancklengte een rol gaat spelen. De tijdsymmetrie wordt doorbroken doordat verstoringen ter grootte van de Plancklengte exponentieel doorwerken.’ Medeauteur Portegies Zwart voegt toe: ‘Het niet kunnen terugdraaien van de tijd is dus niet alleen meer een statistisch argument. Het zit al verborgen in de basiswetten van de natuur.’
Meer informatie:
Volledig persbericht

   
21 maart 2020 • Mini-maantje is ontsnapt aan de aarde
Het recent ontdekte mini-maantje van de aarde is er alweer vandoor. Volgens Bill Gray, de ontwikkelaar van Guide (software die door veel professionele en amateur-astronomen wordt gebruikt om planetoïden te volgen) volgt het object, dat de aanduiding 2020 CD3 heeft gekregen, sinds 7 maart een eigen baan om de zon. Onverwacht komt dat niet: al vanaf de ontdekking was duidelijk dat het mini-maantje slechts een tijdelijke begeleider van onze planeet zou zijn. 2020 CD3 kwam waarschijnlijk ongeveer drie jaar geleden in de greep van de aarde, maar werd pas op 15 februari jl. opgemerkt door astronomen van de Catalina Sky Survey in Arizona. Op dat moment volgde het waarschijnlijk slechts enkele meters grote object een grillige baan om het aarde-maansysteem. Maar inmiddels volgt het voormalige mini-maantje een meer voorspelbare baan die hem steeds verder van ons vandaan voert. Volgens Gray zal 2020 CD3 in maart 2044 opnieuw dicht in de buurt van de aarde komen, maar niet dichtbij genoeg op opnieuw te worden ingevangen. Het is overigens niet ondenkbaar dat het object ooit weer in de greep van onze planeet komt. (EE)
Meer informatie:
A Fleeting Moment in the Solar System

   
20 maart 2020 • Nieuwe speurtocht naar hypothetische deeltjes levert niets op
Bij waarnemingen met de röntgensatelliet Chandra zijn geen aanwijzingen gevonden voor het bestaan van ‘axionen’ in het heelal. Deze hypothetische deeltjes zijn een voorspelling van de zogeheten snaartheorie. Al decennialang doen natuurkundigen pogingen om alle bekende krachten, deeltjes en wisselwerkingen in een allesomvattende theorie onder te brengen. De snaartheorie is een van de bekendste kandidaten voor zo’n ‘theorie van alles’. Deze theorie gaat niet uit van elementaire deeltjes zoals elektronen of quarks, maar van ’mini-elastiekjes’ die op verschillende manieren kunnen trillen. Een van de voorspellingen van de snaartheorie, die overigens diverse versies kent, is dat er deeltjes zouden bestaan die meer dan een miljoen keer lichter zijn dan het elektron. De deeltjes, die axionen worden genoemd, zouden ook de verklaring kunnen zijn voor de geheimzinnige donkere substantie waaruit het overgrote deel van de kosmische materie lijkt te bestaan. Een van de voorspelde eigenschappen van deze ultra-lichte deeltjes is dat ze bij het passeren van magnetische velden soms in fotonen (lichtdeeltjes) veranderen. Ook het omgekeerde zou kunnen gebeuren: fotonen zouden onder bepaalde omstandigheden in axionen kunnen worden omgezet. De hoop bestond dat beide effecten waarneembaar zouden zijn in grote kosmische structuren, zoals clusters van sterrenstelsels. Clusters bevatten zowel uitgestrekte magnetische velden als heldere bronnen van röntgenstraling (energierijke fotonen). Vandaar dat een team van astronomen Chandra-waarnemingen van het centrum van de zogeheten Perseus-cluster hebben uitgeplozen (Astrophysical Journal, 12 februari). Gekeken is hoeveel röntgenstraling het daar aanwezige superzware zwarte gat op verschillende golflengten produceert. Naar verwachting zouden de hypothetische axionen dit ‘energiespectrum’ waarneembaar moeten verstoren, maar dat lijkt niet zo te zijn. Dat bewijst overigens nog niet dat axionen niet bestaan. Het is bijvoorbeeld denkbaar dat de gedaanteverandering van fotonen naar axionen (en omgekeerd) minder vaak optreedt dan verwacht. Ook zouden de deeltjes meer massa kunnen hebben dan de zwaarste deeltjes die de Chandra-satelliet zou kunnen detecteren. (EE)
Meer informatie:
Chandra Data Tests “Theory of Everything”

   
20 maart 2020 • Protoplanetaire schijven rond dubbelsterren staan vaak scheef
Veel dubbelsterren zijn omgeven door een schijf van gas en stof die schuin op het baanvlak van de beide sterren staat. Dat blijkt uit nieuw onderzoek met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Bij compacte dubbelsterren vallen schijf- en baanvlak veelal juist wél samen. Net als jonge enkelvoudige sterren zijn jonge dubbelsterren vaak omgeven door een schijf van gas en puin, waarin planeten kunnen ontstaan: een ‘protoplanetaire schijf’. Bekend was al dat deze schijf bij sommige dubbelsterren vervormd is of scheef staat. Zo werd vorig jaar een dubbelster ontdekt waarbij de schijf haaks op het baanvlak van de twee sterren staat. Om te onderzoeken hoe gangbaar zulke afwijkende protoplanetaire schijven zijn, heeft een team van Amerikaanse astronomen de schijven rond negentien dubbelsterren onder de loep genomen. Daarbij kwamen ze tot de verrassende ontdekking dat de oriëntaties van deze schijven in sterke mate afhankelijk zijn van de baanperiode van hun beide moedersterren. Hoe korter de omlooptijd van de dubbelster, des te waarschijnlijker is het dat de beide sterren en hun protoplanetaire schijf in hetzelfde vlak liggen. Maar bij dubbelsterren met omlooptijden van meer dan een maand staat de schijf doorgaans schuin op het baanvlak van de dubbelster. Vervolgens hebben de astronomen de ALMA-gegevens vergeleken met die van een tiental oudere dubbelsterren met korte omlooptijden waarbij (met behulp van de Kepler-ruimtetelescoop) planeten zijn ontdekt. Ook deze planeten blijken zich netjes in het baanvlak van de dubbelster te bevinden. Waarom er zo’n sterk verband bestaat tussen de omlooptijd van een dubbelster en de stand van diens protoplanetaire schijf is nog onduidelijk. Waar de onderzoekers wel vrij zeker van zijn is dat er ook een populatie van dubbelsterren zal bestaan waar planeten omheen cirkelen die sterk gehelde omloopbanen doorlopen. (EE)
Meer informatie:
The Strange Orbits of ‘Tatooine’ Planetary Disks

   
19 maart 2020 • Projectiel van Japanse ruimtesonde sloeg ‘halve’ krater in oppervlak van planetoïde Ryugu
Op 5 april 2019 vuurde de Japanse ruimtesonde Hayabusa2 een koperen ‘kanonskogel’, iets groter dan een tennisbal, af op de kleine planetoïde Ryugu. Onderzoek van de kleine krater die bij deze actie is ontstaan laat zien dat het oppervlak van Ryugu is bedekt met een dikke laag onsamenhangend materiaal met de eigenschappen van los zand (Science, 20 maart). Ryugu is een ongeveer 1 kilometer grote ruimterots die tussen de banen van de aarde en Mars om de zon draait. Zijn oppervlak is bezaaid met inslagkraters en rotsblokken van uiteenlopende afmetingen. Eén van die kraters is heel vers: hij is geslagen door het projectiel van Hayabusa2. De nieuwe krater is ruim tien meter groot en heeft een opmerkelijke vorm. Hij is halfrond en vertoont slechts aan één kant een opstaande rand. Het materiaal dat bij de inslag opstoof is ook niet symmetrisch om het inslagpunt neergedwarreld. Bestudering van de opnamen van de krater wijst erop dat een fors rotsblok de vorming van een complete krater heeft gehinderd. Het onderzoek van de krater laat verder zien dat uitsluitend de zwaartekracht van Ryugu bepalend is geweest voor zijn uiteindelijke omvang: de ‘tegenwerking’ van het oppervlaktemateriaal was verwaarloosbaar. In feite is het projectiel ingeslagen in een soort zandbak. Deze conclusie is in goede overeenstemming met de uitkomsten van onderzoek, op basis van infraroodbeelden, die begin deze week in Nature zijn gepubliceerd. De resultaten bevestigen de al bestaande indruk dat Ryugu vrijwel geheel – maar dus niet uitsluitend – uit zeer poreus materiaal bestaat. Waarschijnlijk is de planetoïde een samenraapsel van brokstukken van een groter object dat door inslagen is verbrijzeld. Volgens de auteurs van het Science-artikel is het oppervlak van de planetoïde erg jong: ongeveer 9 miljoen jaar. De gemiddelde inslagkrater op Ryugu heeft dus een beperkte houdbaarheid. Over ruwweg 100.000 jaar zal van het door Hayabusa2 gevormde kratertje niets meer te zien zijn. (EE)
Meer informatie:
Hayabusa2's big 'impact' on understanding asteroid Ryugu's age and surface cohesion

   
17 maart 2020 • Heliosfeer heeft de vorm van een lekke strandbal
Amerikaanse wetenschappers hebben een nieuw driedimensionaal model ontwikkeld voor de heliosfeer – het kolossale magnetische ‘krachtveld’ rond de zon dat geladen deeltjes uit de ruimte afweert. Volgens het model is de heliosfeer noch komeetvormig, zoals vroeger werd aangenomen, noch precies bolvormig, zoals recentere gegevens lieten zien. Hij lijkt nog het meest op een lekke strandbal (Nature Astronomy, 16 maart). De heliosfeer dankt zijn bestaan aan de interactie tussen de geladen deeltjes die onze zon voortdurend uitstoot – de zogeheten zonnewind – en vergelijkbare deeltjes van buiten het zonnestelsel, die afkomstig zijn van andere sterren. De zonnewind houdt deze interstellaire deeltjes tegen, maar naarmate je verder van de zon komt, neemt die tegendruk af. Op tientallen miljarden kilometers van de zon, houden de twee elkaar in evenwicht. Over de precieze vorm die de heliosfeer daardoor aanneemt, wordt al tijden gediscussieerd. Aanvankelijk bestond het idee dat zijn vorm op die van een komeet leek, met een stompe ‘neus’ aan de ‘voorzijde’ – de richting waarin de zon beweegt – en een lange ‘staart’ aan de achterzijde. In 2015 kwamen onderzoekers op basis van een computermodel en gegevens van de ruimtesonde Voyager 1 echter tot een andere conclusie. Volgens hen had de heliosfeer ongeveer de vorm van een ‘croissant’ – een stompe neus, met aan weerszijden een staart. Twee jaar later resulteerden gegevens van de ruimtesonde Cassini in weer een ander model: een bolvormige heliosfeer. Anders dan de meeste voorgaande modellen, die ervan uitgingen dat de geladen deeltjes binnen ons zonnestelsel zo’n beetje dezelfde temperatuur hebben, maakt het model dat nu in Nature Astronomy is gepubliceerd onderscheid tussen twee groepen deeltjes. De ene groep bestaat uit geladen deeltjes van de zonnewind zelf. De andere groep wordt gevormd door ‘hete pick-up ionen’ – neutrale waterstofionen uit de interstellaire ruimte die ongehinderd de heliosfeer binnendringen en pas een lading krijgen wanneer ze in botsing komen met de zonnewind en daarbij elektronen verliezen. De nieuwe modelberekeningen laten zien dat de pick-up ionen een afkoelende werking hebben op de heliosfeer, waardoor deze als het ware ‘leegloopt’. Het resultaat is een vorm die het midden houdt tussen een bol en een opgezwollen croissant. Een lekke strandbal dus. (EE)
Meer informatie:
Reimagining our solar system's protective bubble, the heliosphere

   
16 maart 2020 • Grote wervelstorm op Jupiter krimpt wel, maar wordt niet dunner
Gegevens die met telescopen en ruimtesondes zijn verzameld laten zien dat de Grote Rode Vlek op Jupiter – een reusachtige wervelstorm die al minstens 350 jaar bestaat – de afgelopen veertig jaar in de lengte ruim de helft kleiner is geworden. Modelberekeningen door Franse wetenschappers voorspellen nu dat de dikte van de wervelstorm sindsdien nauwelijks is afgenomen (Nature Physics, 16 maart). Jupiter, de grootste planeet van ons zonnestelsel, bestaat voornamelijk uit vloeistoffen en gassen. Zijn wolkendek vertoont talrijke evenwijdige banden, die door ‘straalstromen’ worden veroorzaakt. Daarnaast vallen ook een aantal kleurrijke wervelingen op, waarvan de Grote Rode Vlek verreweg de grootste is. Omdat het wolkendek van Jupiter heel ondoorzichtig is, valt het niet mee om erachter te komen wat zich daaronder afspeelt. Vandaar dat wetenschappers zich veelal moeten ‘behelpen’ met laboratoriumexperimenten en computersimulaties. Met deze hulpmiddelen heeft een team van de universiteit van Marseille de dynamica van grote atmosferische wervelingen onderzocht en vastgesteld welke krachten bepalend zijn voor hun ontstaan. De modelberekeningen voorspellen dat de Grote Rode Vlek en andere wervelstormen in de Jupiteratmosfeer in feite op dikke pannenkoeken lijken. Van bovenaf gezien vertonen de berekende wervels sterke overeenkomsten met hun werkelijke tegenhangers, zoals die vanaf 1979 met diverse ruimtesondes zijn waargenomen. In die periode is de Grote Rode Vlek steeds minder langgerekt – en dus ronder – geworden. Maar volgens de modellen zou zijn dikte ruwweg 150 kilometer moeten zijn gebleven. Of dat ook werkelijk zo is, zal spoedig blijken. Binnenkort zal ruimtesonde Juno, die sinds 2016 in een polaire baan om Jupiter cirkelt, een aantal ‘scheervluchten’ langs de Grote Rode Vlek maken. Daarbij worden metingen gedaan die uitsluitsel moeten geven over de dikte van deze standvastige wervelstorm. (EE)
Meer informatie:
Jupiter’s Great Red Spot Shrinking in Size, Not Thickness

   
13 maart 2020 • Nieuwe theorie voor het ontstaan van ‘magnetars’
Een team van Duitse en Franse wetenschappers heeft een nieuw computermodel ontwikkeld dat het ontstaan van de enorm sterke magnetische velden van zogeheten magnetars kan verklaren. Magnetars zijn de compacte restanten van zware sterren die aan het einde van hun relatief korte bestaan een verwoestende explosie hebben ondergaan. Wanneer een ster van minstens negen zonsmassa’s al zijn nucleaire ‘brandstof’ heeft verbruikt, stort zijn (ijzer)kern ineen en worden zijn buitenste lagen de ruimte in geblazen. Na zo’n supernova-explosie blijft een neutronenster achter – een ongeveer 12 kilometer grote, snel ronddraaiende bol van één à twee keer zonsmassa’s. Sommige van deze neutronensterren vertonen krachtige uitbarstingen van röntgen- en gammastraling. Deze objecten worden magnetars genoemd, omdat de energie die nodig is voor de erupties van intense straling waarschijnlijk wordt ontleend aan magnetische velden die duizend keer zo sterk zijn als die van ‘gewone’ neutronensterren. Volgens sommige theorieën zouden de magnetische velden van neutronensterren en magnetars simpelweg zijn geërfd van de ijzerkern van de voormalige ster. Het probleem met deze hypothese is echter dat zo’n krachtig magnetisch veld ervoor zou zorgen dat de draaiing van de sterkern wordt afgeremd. Bij gevolg zouden neutronensterren heel langzaam moeten roteren, en het tegendeel is waar. Daarom zoeken veel astronomen de oorzaak van de extreme magnetische velden bij het ontstaansproces van de neutronenster zelf. Tijdens de eerste paar seconden na het instorten van de sterkern koelt de hete neutronenster af door neutrino’s – energierijke ongeladen deeltjes – uit te zenden. Dit resulteert in sterke inwendige convectiestromingen, die een reeds aanwezig zwak magnetisch veld zouden versterken. Ditzelfde verschijnsel, dat het dynamo-effect wordt genoemd, treedt bijvoorbeeld ook op in de vloeibare ijzerkern van de aarde. Om te onderzoeken of het dynamo-effect ook verantwoordelijk kan zijn voor de krachtige magnetische velden van magnetars, hebben de wetenschappers met behulp van een supercomputer de convectie in een pasgeboren, zeer hete en snel roterende neutronenster nagebootst. Uit de modelberekeningen blijkt dat de oorspronkelijke magnetische velden inderdaad tot magnetar-sterkte kunnen worden worden opgevoerd. Voorwaarde is wel dat de rotatietijd van de neutronenster korter is dan 8 milliseconde. Het ‘milliseconde-magnetar’-scenario zou ook de verklaring kunnen zijn voor de allerhevigste supernova-explosies. Deze zogeheten ‘hypernova’s’ zijn tien keer zo energierijk als een normale supernova-explosie en gaan soms ook gepaard met een krachtige uitbarsting van gammastraling. Volgens de wetenschappers zou de extra energie van zo’n explosie worden onttrokken aan de snelle rotatie van de magnetar. (EE)
Meer informatie:
A new theory of magnetar formation

   
12 maart 2020 • Europees/Russische Marsmissie met twee jaar uitgesteld
Het ESA-Roscosmos projectteam heeft alle noodzakelijke activiteiten geëvalueerd ter goedkeuring van de lancering, om zodoende risico’s en planning te kunnen analyseren. Met inachtneming van de aanbevelingen van de Europese en Russische inspecteurs-generaal zijn de ExoMars-deskundigen tot de conclusie gekomen dat er meer tijd nodig is om tests te kunnen voltooien die nodig zijn om alle onderdelen van het ruimtevaartuig gereed te maken voor het Mars-avontuur. De nieuwe planning voorziet een lancering tussen augustus en oktober 2022. Het voornaamste doel van de missie is het bepalen of er ooit leven is geweest op Mars en het verkrijgen van beter inzicht in de geschiedenis van de aanwezigheid van water op de planeet. De ExoMars-rover, Rosalind Franklin genaamd, is uitgerust met een boor om de ondergrond van Mars te onderzoeken en een klein biologisch laboratorium. In het kader van een speciale bijeenkomst, waren de hoofden van ESA en Roscosmos, Jan Wörner en Dmitry Rogozin, het erover eens dat verdere tests van het ruimtevaartuig met de definitieve hard- en software nodig zijn. Bovendien, hebben de partijen moeten erkennen dat de laatste fase van de ExoMars-activiteiten in het gedrang komt door de algemene verslechtering van de situatie rond het coronavirus in Europa. Alle nodige vluchthardware voor de lancering van ExoMars is al geïntegreerd in het ruimtevaartuig. Het Kazachok-landingsplatform is volledig uitgerust met dertien wetenschappelijke instrumenten en de Rosalind Franklin-rover met haar negen instrumenten heeft onlangs de laatste thermische en vacuümtests in Frankrijk doorstaan. De laatste dynamische extractietests van de ExoMars-parachutes zijn met succes voltooid bij NASA’s Jet Propulsion Laboratory. De hoofdparachutes zijn gereed voor de laatste twee valtests in maart in Oregon (VS), waarbij deze op grote hoogte zullen worden losgelaten. De afdalingsmodule heeft de afgelopen maand de kwalificatie van het aandrijfsysteem ondergaan. De module en het landingsplatform van Exomars ondergaan momenteel omgevingstests in Cannes (Frankrijk), om er zeker van te zijn dat deze de zware ruimtelijke omstandigheden tijdens de reis naar Mars aankunnen. 
Meer informatie:
Volledig persbericht

   
12 maart 2020 • Meer dan honderd nieuwe ‘ijsdwergen’ ontdekt voorbij Neptunus
Met behulp van gegevens van de Dark Energy Survey (DES) hebben onderzoekers meer dan 300 kleine, ijsachtige hemellichamen opgespoord voorbij de omloopbaan van de planeet Neptunus. Meer dan honderd van deze ‘transneptunische objecten’ (TNO’s) waren nog niet eerder opgemerkt. Het eigenlijke doel van de DES, die afgelopen januari na zes jaar van waarnemingen is afgerond, is om meer te weten te komen over de mysterieuze donkere energie, die het heelal versneld doet uitdijen. De vele hemelopnamen die daarvoor zijn gemaakt, kunnen echter ook voor andere doeleinden worden gebruikt. Om de DES-data te onderzoeken op TNO’s, moest wel een technische horde worden genomen. De survey was ontworpen om sterrenstelsels en supernova’s te onderzoeken – verre hemelobjecten die niet van hun plek komen. De veel nabijere TNO’s verraden zich juist doordat ze zich ten opzichte van de vaste sterren verplaatsen. Dergelijke objecten worden doorgaans opgespoord door stukjes hemel om de paar uur te fotograferen. Bij het nieuwe onderzoek is in eerste instantie juist gekeken welke objecten nachten achtereen op dezelfde plek bleven staan. Op die manier kon het overgrote deel van de 7 miljard ‘stippen’ die bij de DES-survey waren vastgelegd al worden afgeschreven. Wat resteerde was een database van 22 miljoen objecten, die vervolgens op kleine, systematische verplaatsingen werden onderzocht. Na die laatste selectie resteerden nog ongeveer 400 kandidaten, waarvan er na verder onderzoek uiteindelijk 316 overbleven. In 139 gevallen ging het om nieuwe ontdekkingen – TNO’s op afstanden van 30 tot 90 astronomische eenheden. (Een astronomische eenheid is de gemiddelde afstand aarde-zon oftewel 150 miljoen kilometer.) De verwachting is dat de gebruikte opsporingsmethode ook kan worden gebruikt om de beeldarchieven van andere (toekomstige) hemelsurveys op nieuwe TNO’s te onderzoeken. (EE)
Meer informatie:
New minor planets beyond Neptune

   
11 maart 2020 • Op hete exoplaneet WASP-76b regent het ijzerdruppeltjes
Onderzoekers die gebruik maken van ESO’s Very Large Telescope (VLT) hebben een exotische exoplaneet waargenomen waar vermoedelijk regens van ijzer voorkomen. Aan de dagzijde van deze ultrahete reuzenplaneet lopen de temperaturen op tot boven de 2400 graden Celsius – hoog genoeg om metalen te doen verdampen. Krachtige winden transporteren de ijzerdamp naar de nachtzijde, waar hij tot ijzerdruppeltjes condenseert (Nature, 12 maart). Het vreemde verschijnsel ontstaat doordat de planeet altijd hetzelfde halfrond naar zijn moederster toekeert. Op het andere, koelere, halfrond is het altijd donker. Net als onze maan vertoont WASP-76b ‘synchrone rotatie’: één draaiing om zijn as duurt net zo lang als één omloop om zijn ster. Aan zijn dagzijde ontvangt de planeet duizenden keren meer straling van zijn moederster als de aarde van de zon. Het is er zo heet dat moleculen in atomen worden gesplitst, en metalen zoals ijzer verdampen en in de atmosfeer terechtkomen. Het extreme temperatuurverschil tussen dag- en nachtzijde resulteert in krachtige winden die de ijzerdamp van de ultrahete dagzijde naar de koelere nachtzijde transporteren, waar de temperaturen tot ongeveer 1500 graden Celsius dalen. Volgens het nieuwe onderzoek verschillen niet alleen de dag/nacht-temperaturen op WASP-76b, ook heeft elk halfrond zijn eigen chemische eigenschappen, zo blijkt uit waarnemingen met het nieuwe ESPRESSO-instrument van de VLT. Aan de ‘avondgrens’ van de planeet, die de dagzijde van de planeet van de nachtzijde scheidt, is een sterke signatuur van ijzerdamp gedetecteerd. Maar verrassend genoeg is aan de ochtendkant geen ijzerdamp te zien. Volgens de astronomen komt dit doordat het ijzer ’s nachts condenseert en neerregent. Exoplaneet WASP-76b draait om een ster die zich op een afstand van 640 lichtjaar in het sterrenbeeld Vissen bevindt. (EE)
Meer informatie:
ESO-telescoop doet waarnemingen van exoplaneet waar het ijzer regent

   
9 maart 2020 • Zeldzame dubbele bruine dwerg opgespoord
De eerste waarnemingen met de deels Belgische SPECULOOS-South telescoop in het noorden van Chili hebben een bijzondere ontdekking opgeleverd. Met dit instrument, dat primair is bedoeld om exoplaneten bij koele dwergsterren op te sporen, is een dubbelster ontdekt die uit twee bruine dwergen bestaat. Een bruine dwerg is een kleine ster die te weinig massa heeft om waterstof tot helium te fuseren, zoals volwaardige sterren dat doen (Nature Astronomy, 9 maart). Het exotische object, dat voluit 2MASSW J1510478-281817 en kortweg 2M1510 wordt genoemd, staat op een afstand van ongeveer 120 lichtjaar in het sterrenbeeld Weegschaal. Dat het om een dubbelster moet gaan blijkt uit het feit dat het object met regelmatige tussenpozen gedurende ongeveer anderhalf uur lang zwakker is dan normaal. Dat komt doordat de ene bruine dwerg de andere bruine dwerg vanaf de aarde gezien periodiek bedekt. Dubbelsterren van dit type worden eclipserende dubbelsterren of bedekkingsveranderlijken genoemd. Met behulp van twee grote telescopen, de Keck-telescoop op Hawaï en de Europese Very Large Telescope in het noorden van Chili, zijn de snelheden van de ‘mislukte sterretjes’ gemeten. Aan de hand van deze informatie konden hun massa’s worden berekend. Beide blijken ongeveer 40 keer zoveel massa te hebben als Jupiter, terwijl ze naar schatting maar anderhalf keer zo groot zijn als deze planeet. Bedekkingsveranderlijken bestaande uit twee bruine dwergen zijn heel zeldzaam: 2M150 is pas de tweede die is opgespoord. De bijzondere dubbelster maakt deel uit van een groep jonge sterren die pas ongeveer 45 miljoen jaar geleden is ontstaan. (EE)
Meer informatie:
Astronomers pinpoint rare binary brown dwarf

   
9 maart 2020 • Westerbork telescoop legt eerste kosmische radioflitsen vast
In Westerbork is in 2019 de upgrade van één van de snelste en meeste gevoelige radiotelescopen ter wereld voltooid. Het team van Nederlandse en internationale onderzoekers heeft hiermee ontdekt dat er grote onderlinge verschillen zitten in het gedrag van de zogenaamde snelle radioflitsers. Zulke flitsers, ook wel Fast Radio Bursts (FRBs) genaamd, zenden enorme hoeveelheden energie uit, die het heelal doorkruisen. Maar waar al dat felle radiolicht door wordt uitgezonden, is onbekend. De Westerbork resultaten laten zien dat deze puzzel voorlopig niet is opgelost. Het eerste wetenschappelijke resultaat van deze nieuwe radiohogesnelheidscamera’s verschijnt vandaag in het vakblad Astronomy & Astrophysics. De ontdekkingen zijn gedaan door Leon Oostrum, promovendus bij het Nederlands instituut voor radioastronomie (ASTRON) en aan de Universiteit van Amsterdam. ‘Deze eerste resultaten laten al meteen zien dat de snelle radioflitsen nog vele mysteries bevatten’, zegt Oostrum. Om te leren wat deze radioflitsers zijn, is met Westerbork gekeken naar de twee eerst ontdekte radiobronnen die regelmatig korte pulsen uitzenden, genaamd R1 en R2. Van R1 werden 30 flitsen gezien, maar R2 bleef onzichtbaar, ondanks 300 uur aan waarnemingen. R2 gedraagt zich, onverwacht, al meteen heel anders dan R1. Het zou kunnen dat R2 onzichtbaar is voor Westerbork omdat de flitsen te zwak zijn, of niet de ‘kleur’ radiolicht hebben die Westerbork kan waarnemen. Een andere optie is dat R2 tijdelijk of permanent helemaal geen flitsen meer uitzendt. Het is nog onbegrepen wat precies de reden is dat R2 niet zichtbaar was. De flitsen van R1 zijn de eerste radioflitsen die Westerbork heeft vastgelegd. De telescopen gaan nu ook op zoek naar nieuwe flitsers. Hoe meer radioflitsen de onderzoekers ontdekken, hoe meer duidelijk zal worden over hoe deze radioflitsen ontstaan.
Meer informatie:
Volledig persbericht

   
6 maart 2020 • Ster Betelgeuze heeft waarschijnlijk stof uitgestoten
Eind vorig jaar werd duidelijk dat Betelgeuze, een van de helderste sterren van het sterrenbeeld Orion, veel zwakker was dan normaal. Nieuw onderzoek laat zien dat de ster niet zwakker werd omdat een supernova-explosie aanstaande is, maar omdat hij omgeven is door stof. Op basis van waarnemingen die medio februari met de 4,3-meter telescoop van de Lowell-sterrenwacht in Flagstaff, Arizona (VS), zijn gedaan hebben Amerikaanse astronomen de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de ster kunnen berekenen. Daarbij hebben zij ontdekt dat de ster sinds 2004 niet significant is afgekoeld. Afkoeling van het oppervlak door veranderingen in het convectieproces binnenin de ster was een van de twee meest waarschijnlijke verklaringen voor het zwakker worden van Betelgeuze. Maar omdat het steroppervlak de afgelopen zestien jaar nauwelijks koeler is geworden, lijkt het tweede scenario waarschijnlijker: waarschijnlijk heeft de ster een deel van zijn buitenste lagen weggeblazen. Dat laatste is normaal gedrag voor een ‘rode superreus’ zoals Betelgeuze. Sterren als deze blazen geregeld ‘stoom’ af, en het materiaal dat daarbij ontsnapt koelt af en condenseert tot stof. De stofdeeltjes die daarbij ontstaan kunnen vervolgens een deel van het sterlicht dat onze kant op komt absorberen. De astronomen hebben het spectrum van Betelgeuze onderzocht op de donkere ‘vingerafdrukken’ van titaniumoxide-moleculen. Titaniumoxide kan zich in de bovenste lagen van grote, relatief koele sterren als deze ophopen. En de sporen die deze moleculen in het lichtspectrum van de ster achterlaten, kunnen worden gebruikt om diens oppervlaktetemperatuur te berekenen. Deze berekeningen laten zien dat de gemiddelde temperatuur van Betelgeuze medio februari ongeveer 3325 graden Celsius bedroeg – slechts 50 tot 100 graden minder dan in 2004. Dit verschil is te klein om het zwakker worden van de ster te kunnen verklaren. Een en ander verandert overigens niets aan de verwachting dat Betelgeuze binnen honderdduizend jaar tot ontploffing zal komen. Maar de helderheidsdip die de ster de afgelopen maanden heeft vertoond, en inmiddels ten einde lijkt te zijn gekomen, was waarschijnlijk geen voorteken van deze onvermijdelijke supernova-explosie. (EE)
Meer informatie:
Dimming Betelgeuse Likely Isn't Cold, Just Dusty

   
6 maart 2020 • Nieuwe Marsrover heet Perseverance
De Marsrover die komende zomer in het kader van de ruimtemissie Mars 2020 wordt gelanceerd heet Perseverance (‘Volharding’). Dat heeft NASA donderdagavond bekendgemaakt. De naam is bedacht door de middelbare scholier Alexander Mather uit Virginia. Hij was een van de 28.000 inzenders van opstellen die in het kader van de wedstrijd ‘Name the Rover’ in de VS is gehouden. Perseverance is de nieuwste in een reeks van Amerikaanse ‘Marswagentjes’, die in 1997 begon met Sojourner. Daarna volgden Spirit en Opportunity (2004), en Curiosity (2012). Van deze vier is alleen laatstgenoemde nog in bedrijf. ‘Robot-wetenschapper’ Perseverance weegt ruim een ton. Zijn belangrijkste taak is het zoeken naar sporen van (vroeger) microbisch leven. Ook zal hij klimaat- en geologisch onderzoek doen, en bodemmonsters verzamelen die door een toekomstige Marsmissie moeten worden opgehaald. Als alles volgens plan verloopt zal de nieuwe Marsrover op 18 februari 2021 op de planeet Mars landen. (EE)
Meer informatie:
Virginia Middle School Student Earns Honor of Naming NASA's Next Mars Rover

   
5 maart 2020 • ESO brengt hinder van ‘satellietconstellaties’ in kaart
Astronomen maken zich al een tijdje zorgen over de grote satellietconstellaties die ruimtevaartbedrijven zoals SpaceX in lage aardbanen brengen. Nieuw onderzoek laat zien dat de talrijke satellieten sommige waarnemingen flink kunnen hinderen, al heeft de ene sterrenwacht er minder last van dan de andere. Bij het onderzoek is uitgegaan van een scenario waarbij de komende jaren 26.000 nieuwe satellieten worden gelanceerd. Aan de hand van computersimulaties hebben twee astronomen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) uitgezocht welke gevolgen dit heeft voor de ESO-telescopen in het noorden van Chili. Op het eerste gezicht valt de schade mee. De effecten zijn het grootst bij lange belichtingstijden (van ongeveer 1000 seconden): tijdens ochtend- en avondschemering zou tot drie procent van de opnamen onbruikbaar zijn. Bij kortere belichtingstijden geldt dit voor minder dan 0,5 procent van deze waarnemingen. Later in de avond neemt de hinder nog verder af, omdat de betreffende satellieten zich dan in de aardschaduw bevinden en dus niet door de zon worden aangelicht. Afhankelijk van het soort waarnemingen kan de overlast van de satellieten verder worden teruggedrongen door de observatieschema’s aan te passen. Zo kunnen waarnemingen in het gebied waar satellieten doorheen trekken worden vermeden, het luik van de telescoop worden gesloten op het moment dat een satelliet het beeldveld doorkruist of alleen waarnemingen worden gedaan in het hemelgebied dat in de aardschaduw ligt. De gevolgen zullen veel groter zijn voor grote surveytelescopen, zoals de nog in aanbouw zijnde LSST van de Vera C. Rubin-sterrenwacht. Dertig tot vijftig procent van de waarnemingen met deze telescoop, waarmee heel snel grote stukken hemel worden ‘verkend’, zou ernstig gehinderd worden. Bovendien hebben de verzachtende maatregelen die voor de ESO-telescopen zijn bedacht geen effect. De grote satellietconstellaties zullen ook gevolgen hebben voor radio-, millimeter- en submillimeter-sterrenwachten, waaronder de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Wat die gevolgen precies zijn, zal uit vervolgonderzoek moeten blijken. De lange ketens van satellieten die kort na een massa-lancering langs de hemel trekken, vormen overigens geen groot probleem. Hoewel deze ketens spectaculair en helder zijn, bestaan ze maar kort en zijn ze alleen kort na zonsondergang of kort voor zonsopkomst te zien, en dan ook nog eens vanuit een zeer beperkt gebied op aarde. (EE)
Meer informatie:
Nieuw ESO-onderzoek taxeert de gevolgen van satellietconstellaties voor astronomische waarnemingen

   
2 maart 2020 • Kromming van Melkwegschijf lijkt het gevolg van een galactische botsing
Een nieuwe analyse van gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia bevestigt het al langer bestaande vermoeden dat de vervorming die de schijf van ons Melkwegstelsel vertoont, het gevolg is van een botsing met een kleiner sterrenstelsel (Nature Astronomy, 2 maart). Al sinds eind jaren 50 weten astronomen dat de schijf van de Melkweg, waar het leeuwendeel van zijn honderden miljarden sterren verblijft, niet plat is, maar aan de ene kant wat omhoog, en aan de andere kant omlaag is gekromd. Over de oorzaak van deze vervorming bestaan allerlei theorieën: het zou de invloed kunnen zijn van het intergalactische magnetische veld of van de halo van donkere materie die de Melkweg omgeeft. Als de halo een onregelmatige vorm heeft, zou diens aantrekkingskracht de Melkwegschijf kunnen verbuigen.De nieuwe analyse van Gaia-gegevens heeft nu laten zien dat de kromming van de Melkwegschijf niet statisch is, maar mettertijd van oriëntatie verandert, net als een schommelende draaitol. De precessiesnelheid van de schijf blijkt gelijk te zijn aan één omwenteling per 600 à 700 miljoen jaar. Dat is weliswaar langzamer dan de snelheid waarmee de sterren om het centrum van de Melkweg draaien (onze zon doet ‘maar’ 220 miljoen jaar over zo’n rondje), maar wel veel sneller dan je zou verwachten wanneer het intergalactische magnetische veld of een ‘scheve’ halo de oorzaak zou zijn. Dit sterkt het vermoeden dat de kromming van de Melkwegschijf is veroorzaakt door een invloed van buitenaf, bijvoorbeeld door een botsing met een ander sterrenstelsel. Het is nog niet duidelijk welk stelsel verantwoordelijk voor de vervorming van de schijf of wanneer de botsing met dat stelsel is begonnen. Een van de mogelijke kandidaten is het Sagittarius-dwergstelsel, dat al enkele malen in botsing is gekomen met de galactische schijf en geleidelijk wordt ontmanteld. (EE)
Meer informatie:
Milky Way’s warp caused by galactic collision, Gaia suggests

   
2 maart 2020 • Twee zonachtige sterren smolten samen tot één witte dwerg
Volgens een internationaal team van astronomen zou de opvallend zware witte dwergster WDJ0551+4135 weleens een samenvoeging van twee kleinere witte dwergen kunnen zijn. Hij is daarbij net ontsnapt aan een supernova-explosie (Nature Astronomy, 2 maart). Witte dwergen zijn de overblijfselen van sterren zoals onze zon, die hun nucleaire brandstof hebben verbruikt en hun buitenste lagen hebben afgestoten. De meeste van deze objecten hebben ongeveer 0,6 maal de massa van onze zon, maar de 150 lichtjaar verre witte dwerg WDJ0551+4135 is bijna tweemaal zo ‘zwaar’. Uit de snelheid waarmee hij zich door de Melkweg verplaatst kan worden afgeleid dat het een oud object moet zijn. Oudere sterren hebben namelijk een snellere baanbeweging dan jongere, en deze witte dwerg beweegt 99 procent sneller dan zijn soortgenoten. De ster is dus oud en massarijk, en vertoont ook nog eens een afwijkende chemische samenstelling: zijn atmosfeer bestaat uit een mengsel van waterstof en koolstof, terwijl deze normaal gesproken ofwel uit waterstof óf uit een mengsel van helium en koolstof zou moeten bestaan. Het is nauwelijks voorstelbaar dat een witte dwerg met deze eigenschappen op de gebruikelijke manier uit één zonachtige ster is voortgekomen. Daarom denken de astronomen dat hij het eindproduct is van een compact dubbelstersysteem. Vermoed wordt dat toen de eerste ster van de dubbelster aan het einde van zijn leven opzwol, de andere ster in diens buitenste lagen terechtkwam en naar binnen toe spiraalde. Met de tweede ster gebeurde vervolgens hetzelfde. Uiteindelijk zijn de beide witte dwergen zo dicht naar elkaar toe gespiraald dat ze met elkaar versmolten. Om dit scenario te laten werken is het wel noodzakelijk dat beide witte dwergen ongeveer evenveel massa hadden. Bovendien moet deze massa onder de 0,7 zonsmassa hebben gelegen. Een samenvoeging van twee witte dwergen van 0,7 zonsmassa of meer zou namelijk in een supernova-explosie hebben geresulteerd. Hoe oud WDJ0551+4135 precies is laat zich moeilijk vaststellen. Door het fusieproces is de afkoeling van de witte dwerg als het ware gereset. Geschat wordt dat de samensmelting ongeveer 1,3 miljard jaar geleden heeft plaatsgevonden. Maar de oorspronkelijke witte dwergen kunnen al vele miljarden jaren daarvóór hebben bestaan. (EE)
Meer informatie:
Two Stars Merged to Form Massive White Dwarf

   
2 maart 2020 • Straalstroom vanaf zwart gat tot op enorme afstand waargenomen
Astronomen hebben met radiotelescopen de jet (of straalstroom) waargenomen van MAXI J1820+070, een dubbelster die bestaat uit een zwart gat en een gewone ster. Het bijna twee jaar geleden ontdekte en inmiddels veel bestudeerde systeem heeft een nieuwe verrassing in petto: niet eerder konden astronomen de jet (hoogenergetisch materiaal dat met bijna de lichtsnelheid vanaf het zwarte gat wordt weggeschoten) van een dergelijk systeem tot op zo’n grote afstand volgen. Het onderzoeksresultaat waaraan ook de astronomen Paul Groot (Radboud Universiteit), Antonia Rowlinson (Universiteit van Amsterdam/ASTRON) en Ralph Wijers (Universiteit van Amsterdam) meewerkten, is vandaag in Nature Astronomy verschenen. De onderzoeksgroep onder leiding van astronomen in Oxford (VK), richt zich op zogeheten transients: kortdurende, snel in helderheid variërende verschijnselen in het heelal. Het dubbelstersysteem MAXI J1820+070 bestaat uit een zwart gat en een gewone ster die om elkaar heen draaien. Het zwarte gat voedt zich met materiaal van de ster, maar niet al het materiaal komt terecht in het zwarte gat. Een deel wordt met bijna de snelheid van het licht weggeschoten in jets. Deze jets kunnen worden waargenomen met radiotelescopen. Dat het systeem vanaf april 2018 uitbarstte is op zich al opmerkelijk omdat dit soort transients doorgaans zo weinig materiaal overdraagt dat ze onzichtbaar zijn voor telescopen. ‘Deze nieuwe waarnemingen zorgen ervoor dat we beter kunnen bepalen hoeveel energie de jets bevatten en hoe die energie afhangt van de andere eigenschappen van de uitbarsting, zoals de hoeveelheid overgedragen materie’, zegt Ralph Wijers. Dat is weer belangrijk omdat deze stellaire zwarte gaten miniatuurversies zijn van de superzware zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels. De hoeveelheid materiaal die deze superzware zwarte gaten uitstoten is van belang voor de groei van hun gaststerrenstelsels en voor de productie van super-energierijke kosmische straling in het heelal. Deze processen spelen zich echter af op heel grote tijdschalen. Stellaire zwarte gaten evolueren veel sneller en zijn daardoor de perfecte laboratoria om dit zogeheten feedback-proces te bestuderen. 
Meer informatie:
Oorspronkelijk persbericht

   
2 maart 2020 • De aarde waargenomen als ‘exoplaneet’
Astronomen zijn er erin geslaagd om het zonlicht vast te leggen dat door de aardatmosfeer heen schijnt, net zoals dat bij het onderzoek van verre exoplaneten gebeurt. De waarneming is tijdens de totale maansverduistering van januari 2019 gedaan met de Large Binocular Telescope. Het rode schijnsel dat de maan op zo’n moment vertoont bestaat uit zonlicht dat via de aardatmosfeer het maanoppervlak bereikt. In dit ‘gefilterde’ licht hebben de wetenschappers naast zuurstof en water voor het eerst ook spectraallijnen van natrium, calcium en kalium in onze atmosfeer kunnen aantonen (Astronomy & Astrophysics, 2 maart). Wanneer een exoplaneet van ons uit gezien voor zijn moederster langs trekt, zien astronomen de ster niet alleen zwakker worden, maar kunnen ze ook sterlicht waarnemen dat door de dampkring van de exoplaneet heen schijnt. Ondanks dat dit schijnsel maar heel zwak is, bevat het de chemische vingerafdrukken van de bestanddelen die zich in de planeetatmosfeer bevinden. Deze techniek, die transmissiespectroscopie wordt genoemd, is tot nu toe alleen toegepast op planeten groter dan Jupiter die op geringe afstanden om hun moederster cirkelen. Maar uiteindelijk willen astronomen op deze manier ook de atmosferen van aarde-achtige planeten kunnen onderzoeken. Een totale maansverduistering is vanuit de maan gezien niets anders dan een ‘aarde-overgang’. Daarom is het een mooie gelegenheid om de technieken te testen die straks met de extreem grote telescopen van de volgende generatie op aarde-achtige planeten zullen worden toegepast. (EE)
Meer informatie:
Total lunar eclipse: observing the Earth as a transiting planet

   
28 februari 2020 • Planetoïde Itokawa is bezaaid met ‘ijzerhaartjes’
Een team van Duitse en Japanse mineralogen heeft ontdekt dat de planetoïde Itokawa een bijzondere eigenschap heeft. Het oppervlak van dit slechts enkele honderden meters grote hemellichaam is bedekt met minuscule haarvormige ijzerkristallen. De wetenschappers denken te weten hoe deze zijn gevormd en ook waarom planetoïden soms bijzonder weinig zwavelverbindingen bevatten (Nature Communications, 28 februari). In 2005 kreeg Itokawa bezoek van de Japanse ruimtesonde Hayabusa. Daarbij werden enkele bodemmonsters verzameld, die in 2010 op aarde zijn afgeleverd. Hoewel de stofdeeltjes van de planetoïde sindsdien uitgebreid zijn onderzocht, vielen de ‘ijzerhaartjes’ pas op bij nauwkeurig onderzoek met een transmissie-elektronenmicroscoop. Volgens de wetenschappers zijn deze structuren, die nog geen drie micrometer lang zijn (een vijftigste haarbreedte), het gevolg van de inwerking van de energierijke deeltjes van de zonnewind op het oppervlak van de planetoïde. Een belangrijk bestanddeel van Itokawa is het mineraal troïliet, een verbinding van ijzer en zwavel. Onder invloed van de zonnedeeltjes ontsnapt het ijzer uit het troïliet, waarna het in de vorm van naaldjes op het oppervlak wordt afgezet. De zwavel uit het mineraal verdampt en verdwijnt de ruimte in. Uit de afmetingen en aantallen van de ijzerhaartjes hebben de onderzoekers een schatting kunnen maken van de snelheid waarmee de planetoïde zwavel verliest. Dat gaat verrassend snel: de ontdekte ‘haartjes’ hebben hun huidige afmetingen al in ongeveer duizend jaar bereikt. Naar verwachting zullen de ijzerhaartjes op termijn kunnen worden gebruikt om de erosieprocessen op andere (kleine) hemellichamen beter te leren begrijpen en hun leeftijden te bepalen. Nieuw onderzoeksmateriaal, in de vorm van bodemmonsters van planetoïde Ryugu, is al onderweg. En als het goed is, zal binnenkort ook planetoïde Bennu worden bemonsterd. Naar verwachting zullen de verzamelde stofdeeltjes in respectievelijk 2020 en 2023 boven de aarde worden gedropt. (EE)
Meer informatie:
An iron-clad asteroid

   
28 februari 2020 • Grote holte in Ophiuchus-cluster is veroorzaakt door record-explosie
Astronomen hebben vastgesteld dat een enorme holte die al in 2016 is ontdekt in de Ophiuchus-cluster is veroorzaakt door een kolossale explosie (Astrophysical Journal, 27 februari). De Ophiuchus-cluster is een verzameling van duizenden sterrenstelsels op 390 miljoen lichtjaar afstand die bijeen wordt gehouden door de zwaartekracht. In het centrum van de Ophiuchus-cluster bevindt zich een groot sterrenstelsel dat een superzwaar zwart gat bevat. De onderzoekers denken dat dit zwarte gat de bron van de explosie is geweest. Hoewel zwarte gaten vooral bekend zijn om hun grote ‘eetlust’, stoten ze vaak ook enorme hoeveelheden materiaal en energie uit. Dat gebeurt wanneer de materie die naar het zwarte gat toe stroomt kort voordat zij zou worden opgeslokt terug de ruimte in wordt geblazen in de vorm van twee bundels of ‘jets’. Deze materie baant zich vervolgens met hoge snelheid een weg naar buiten en slaat zo een ‘gat’ in het superhete gas dat de ruimte tussen de stelsels vult. In 2016 ontdekte een team van astronomen een gekromde rand op een röntgenopname van de cluster. Ze vroegen zich toen al af of dit een ‘muur’ van heet gas kon zijn, die door de jets van het superzware zwarte gat was veroorzaakt. Ze lieten deze mogelijkheid toen echter buiten beschouwing, vanwege de enorme hoeveelheid energie die voor de vorming ervan nodig zou zijn geweest. Nieuw onderzoek wijst er echter op dat er inderdaad sprake moet zijn geweest van een kolossale explosie, die zich over een periode van honderden miljoenen jaren heeft afgespeeld. Dat blijkt niet alleen uit waarnemingen met de röntgentelescopen Chandra en XMM-Newton, maar ook uit bestaande gegevens van twee grote radiotelescopen die nu uit de archieven zijn opgedoken. De gegevens laten zien dat de gekromde rand inderdaad de begrenzing vormt van een grote holte. De waargenomen radiostraling wordt veroorzaakt door elektronen in de holte die tot bijna de lichtsnelheid zijn versneld. De vermoedelijke veroorzaker van deze versnelling is het superzware zwarte gat in het centrale sterrenstelsel. Berekeningen laten zien dat voor de vorming van de holte een hoeveelheid energie nodig was die vijfmaal groter is dan die van de vorige recordhouder, de cluster MS 0735+74. Er bestaat wel een opvallend verschil tussen deze cluster en de Ophiuchus-cluster: hij vertoont twee holtes in plaats van één. Omdat actieve superzware zwarte gaten doorgaans twee jets genereren, is het best vreemd dat de Ophiuchus-cluster maar één holte lijkt te hebben. De astronomen vermoeden nu dat het gas aan de andere kant van de cluster een geringere dichtheid heeft, waardoor de radiostraling ervan inmiddels zodanig is afgezwakt dat deze niet meer waarneembaar is. (EE)
Meer informatie:
Record-Breaking Explosions by Black Hole Spotted

   
27 februari 2020 • Chinese maanlander ‘kijkt’ 40 meter diep de maan in
Uit metingen van het Chinese maanwagentje Yutu-2 – onderdeel van de maanmissie Chang’e-4 – blijkt dat de korst aan de achterkant van de maan veel transparanter is voor radiogolven dan die aan de voorkant. De signalen die het radarinstrument van de maanlander de bodem in stuurde drongen 40 meter de bodem in, terwijl bij de vorige Chinese maanmissie, die zich aan de voorzijde van de maan afspeelde, een drie keer zo kleine diepte werd bereikt (Science Advances, 26 februari). De Chang’e-4 landde op 3 januari 2019 in de 180 kilometer grote krater Von Kármán, op het zuidelijk halfrond van de maan. Twaalf uur na de landing rolde Yutu-2 van de lander af, om met zijn radarinstrument de maanbodem te onderzoeken. Uit de radargegevens die daarbij zijn verzameld leiden wetenschappers af dat de ondergrond ter plaatse bestaat uit zeer poreus, korrelachtig materiaal met ingebedde rotsblokken van uiteenlopende afmetingen. Vermoed wordt dat deze mix een overblijfsel is uit de begintijd van ons zonnestelsel, toen er regelmatig meteorieten en grotere ‘ruimtestenen’ op de maan insloegen. (EE)
Meer informatie:
Digging into the Far Side of the Moon: Chang’e-4 Probes 40 Meters into Lunar Surface

   
27 februari 2020 • Grote exoplaneet lijkt geschikt voor leven
Het lijkt erop dat de omstandigheden op exoplaneet K2-18b geschikt kunnen zijn voor (het ontstaan van) leven. Tot die conclusie komen astronomen van de universiteit van Cambridge (VK) op basis van modelberekeningen (Astrophysical Journal Letters, 27 februari). Planeet K2-18b is al in 2015 ontdekt in gegevens van de Kepler-satelliet. Maar hij trok pas echt de aandacht toen twee onderzoeksteams in 2019 meldden dat zijn atmosfeer behalve waterstof ook flinke hoeveelheden waterdamp bevat. De exoplaneet is 124 lichtjaar van ons verwijderd, is 2,6 keer zo groot als de aarde en heeft 8,6 keer zoveel massa. Verder is bekend dat hij zich in de ‘leefbare’ zone rond zijn ster bevindt, waar de temperaturen zodanig zijn dat er water in vloeibare vorm kan bestaan. Tot nu toe was echter onduidelijk hoe omvangrijk zijn atmosfeer is en hoe de omstandigheden daaronder zijn. Gezien de grote afmetingen van K2-18b zou het zowel kunnen gaan om een kleinere versie van de planeet Neptunus als om een grotere versie van de aarde. Een ‘mini-Neptunus’ heeft naar verwachting in omvangrijke atmosfeer van waterstof waar een oceaan van water onder schuil kan gaan. Maar als dat waterstof-omhulsel te dik is, zouden temperatuur en druk aan het oppervlak van dat water ongeschikt zijn voor leven. Volgens de Britse astronomen laten modelberekeningen echter zien dat het waterstof-omhulsel niet per se heel omvangrijk hoeft te zijn. De beschikbare gegevens over de grootte, massa en atmosferische samenstelling van K2-18b wijzen erop dat het wel meevalt met de hoeveelheid waterstof. Het waterstofomhulsel zou maximaal 6 procent van de planeetmassa voor zijn rekening nemen, en misschien zelfs veel minder. Daaruit volgt dat K2-18b best eens een oceaanwereld zou kunnen zijn met een atmosfeer waarin druk en temperatuur gelijk zijn aan die op aarde. Overigens heeft een team van Penn State University (VS) recent het bestaan bevestigd van kandidaat-exoplaneet G 9-40b, die ook is opgespoord met de Kepler-satelliet. Deze 90 lichtjaar verre planeet is ruwweg tweemaal zo groot als de aarde heeft 12 keer zoveel massa. Over de samenstelling van zijn atmosfeer is nog niets bekend, maar ook dit kan theoretisch een leefbare oceaanwereld zijn. (EE)
Meer informatie:
Large Exoplanet Could Have the Right Conditions for Life

   
26 februari 2020 • Aarde heeft er (tijdelijk) een maantje bij
Het Minor Planet Center van de Internationale Astronomische Unie heeft bekendgemaakt dat de aarde tijdelijk een extra maantje heeft. Het object, dat de aanduiding 2020 CD3 heeft gekregen, is waarschijnlijk al drie jaar geleden ‘ingevangen’ door onze planeet. 2020 CD3 werd op 15 februari ontdekt door astronomen van de Catalina Sky Survey in Arizona (VS). Vervolgwaarnemingen hebben laten zien dat het in een baan om de aarde draait en vrijwel zeker geen kunstmatig object is. Het maantje is heel klein en zwak. Op basis van de hoeveelheid zonlicht die het weerkaatst wordt geschat dat het slechts 2 tot 3,5 meter groot is. Het is niet voor het eerst dat een klein object tijdelijk in de greep van onze planeet komt. Eerder trof planetoïde 2006 RH120 dat lot. Dit object beweegt in bijna dezelfde baan om de zon als de aarde, maar komt ongeveer eens in de twintig jaar zo dicht in onze buurt, dat het tijdelijk wordt ingevangen. Voor het laatst was dat in 2006/2007 het geval. (EE)
Meer informatie:
Looks like Earth has a new natural moon

   
26 februari 2020 • Help mee zoeken naar de zwarte gaten in sterrenstelsels
Wetenschappers vragen de hulp van het publiek om de oorsprong te vinden van honderdduizenden sterrenstelsels die zijn ontdekt door de grootste radiotelescoop ooit gebouwd: LOFAR. Waar komen deze mysterieuze objecten die duizenden lichtjaren groot zijn vandaan? Een nieuw ‘citizen science’-project, Radio Galaxy Zoo: LOFAR, geeft iedereen met internet de mogelijkheid om mee te doen aan de zoektocht om uit te vinden waar de zwarte gaten in het midden van deze sterrenstelsels zich bevinden. Astronomen gebruiken radiotelescopen om beelden van de radiohemel te maken, net als optische telescopen zoals de Hubble Space Telescope kaarten maken van sterren en sterrenstelsels. De beelden die met een radiotelescoop zijn gemaakt zijn heel anders dan die van een optische telescoop. Op radiogolflengten zijn sterren en sterrenstelsels niet direct waarneembaar. In plaats daarvan worden complexe structuren die in verband staan met de superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels gedetecteerd. Het meeste stof en gas rond een superzwaar zwart gat wordt verbruikt door het zwarte gat, maar een deel van het materiaal zal ontsnappen en wordt de ruimte in geblazen. Dit materiaal vormt grote pluimen van extreem heet gas (‘jets’), en het is dit gas dat grote structuren vormt die waarneembaar zijn met radiotelescopen. De Low Frequency Array-telescoop (LOFAR), beheerd door het Nederlands Instituut voor Radioastronomie (ASTRON), is bezig met een grote verkenning van de radiohemel en heeft inmiddels 4 miljoen radiobronnen ontdekt. Een paar honderdduizend daarvan hebben zeer gecompliceerde structuren. Daardoor is het soms moeilijk om te bepalen welke sterrenstelsels bij welke radiobronnen horen oftewel: welk zwart gat hoort bij welk sterrenstelsel? Het International LOFAR Team vraagt het publiek om hulp. In het kader van het citizen science-project ‘Radio Galaxy Zoo: LOFAR’ wordt het publiek gevraagd om te kijken naar afbeeldingen van LOFAR en afbeeldingen van sterrenstelsels, en vervolgens te identificeren welke radiobron bij welk sterrenstelsel hoort. Radio Galaxy Zoo: LOFAR is onderdeel van het Zooniverse-project, ’s werelds grootste en meest populaire platform voor onderzoek door ‘burgerwetenschappers’. Dit onderzoek wordt mogelijk gemaakt door vrijwilligers - al meer dan een miljoen mensen van over de hele wereld staan professionele onderzoekers bij. (EE)
Meer informatie:
Oorspronkelijk persbericht

   
25 februari 2020 • Magnetisch veld op Marsoppervlak is tien keer sterker dan verwacht
Gegevens van de Amerikaanse Marslander InSight leveren niet alleen informatie op over de seismische activiteit en het weer van de planeet, maar ook over diens magnetische veld. Gebleken is dat het magnetische veld op de landingsplek van InSight tien keer zo sterk is als verwacht en fluctuaties vertoont (Nature Geoscience, 24 februari). Wetenschappers denken dat Mars miljarden jaren geleden een planeetomvattend magnetisch veld heeft gehad dat, voordat het uitviel, de toenmalige gesteenten van de planeet heeft gemagnetiseerd. Omdat de meeste gesteenten op het oppervlak te jong zijn om aan dat magnetische veld blootgesteld te zijn geweest, vermoeden ze dat het nu gedetecteerde magnetische veld afkomstig is van oude gesteenten die misschien wel kilometers onder het oppervlak zitten. Uit de metingen blijkt ook dat het magnetische veld niet altijd even sterk is. Er zijn verschillen geconstateerd tussen dag en nacht, en rond middernacht blijkt het veld te pulseren met tussenpozen van minuten. Vermoed wordt dat deze schommelingen worden veroorzaakt door de inwerking van de zonnewind – de stroom van geladen deeltjes die de zon voortdurend uitzendt – en de planeet. (EE)
Meer informatie:
Magnetic field at Martian surface ten times stronger than expected

   
24 februari 2020 • Bevingen bewijzen dat Mars geologisch actief is
De eerste verslagen van de seismische activiteit op Mars zijn binnen. De rode planeet lijkt in seismisch opzicht het midden te houden tussen de actieve aarde en de veel minder actieve maan. Bovenstaande is een van de conclusies die zijn gebaseerd op metingen die zijn verricht door de seismometer die de Amerikaanse Marslander InSight op de planeet heeft neergezet. Verspreid over een periode van 235 Marsdagen (oftewel 241 aardse dagen) heeft dit instrument 174 bevingen geregistreerd – een gemiddelde van bijna één per dag. Verreweg de meeste daarvan waren trillingen die voor astronauten op Mars niet eens voelbaar zouden zijn geweest. Maar er waren ook een paar uitschieters, die waarschijnlijk door tektonische activiteit zijn veroorzaakt. Van twee van deze bevingen, die een kracht van 3 tot 4 hadden, kon de bron worden vastgesteld: ze speelden zich af in Cerberus Fossae, een gebied dat 1600 kilometer ten oosten van de landingsplek van InSight ligt. Cerberus Fossae is een geologisch jong terrein, waar de bodem grote scheuren en tekenen van (relatief) recente vulkanische activiteit vertoont. De seismometer van InSight heeft niet alleen bevingen geregistreerd, maar ook drukverschillen in de Marsatmosfeer. Hierdoor bevatten zijn data ook informatie over het weer op de planeet. Uit deze gegevens blijkt onder meer dat de wind ter plaatse vanaf middernacht aantrekt en na het middaguur zijn grootste kracht bereikt. Pas tegen de avond gaat de wind weer liggen en wordt het rond de Marslander weer stil genoeg om zijn seismometer naar het ‘gerommel’ in de planeet te laten luisteren. (EE)
Meer informatie:
First direct seismic measurements of Mars reveal a geologically active planet