Deze rubriek omvat ons eigen Melkwegstelsel en vrijwel alles wat zich daarbinnen afspeelt. Aan bod komen: (exotische) sterren, planetaire nevels, nabije supernovaresten (neutronensterren en zwarte gaten), witte dwergen, gasnevels enzovoorts.

25 november 2020
De ster CK Vulpeculae (CK Vul), die in 1670 als een nova (‘nieuwe ster’) aan de hemel verscheen, staat ongeveer vijf keer zo ver weg als tot nu toe werd aangenomen. Tot die conclusie komen astronomen na waarnemingen met de noordelijke Gemini-telescoop op Hawaï. De veel grotere afstand brengt met zich mee dat de explosie die CK Vul destijds onderging veel energierijker moet zijn geweest dan gedacht. 350 jaar geleden zag de Franse Monnik Anthelme Voituret een heldere nieuwe ster opvlammen in het sterrenbeeld Vulpecula (Vosje). In de daaropvolgende maanden werd de ster ongeveer zo helder als de Poolster en werd hij door astronomen in de gaten gehouden. Na een jaar was de ster weer uitgedoofd. De nieuwe ster, die pas later de aanduiding CK Vulpeculae kreeg, is lang beschouwd als het eerste goed gedocumenteerde voorbeeld van een nova. Dat is een kortstondig astronomisch verschijnsel dat optreedt in een compact dubbelstersysteem bestaande uit een witte dwerg (het restant van een zonachtige ster) en een andere ster. Deze laatste draagt waterstof over aan de witte dwerg, en als zich eenmaal voldoende gas op diens oppervlak heeft verzameld, komt er een thermonucleaire kettingreactie op gang die uitmondt in een enorme explosie. Dit proces kan zich met tussenpozen enkele malen herhalen. Over het nova-karakter van CK Vul is de afgelopen jaren de nodige twijfel ontstaan, onder meer vanwege de ontdekking van radioactieve aluminium en andere zeldzame isotopen in de onmiddellijke omgeving van de plek aan de hemel waar de explosie heeft plaatsgevonden. De ontdekking dat CK Vul veel verder weg staat dan gedacht, wakkert deze discussie verder aan. Bij de nieuwste waarnemingen is ontdekt dat ijzeratomen in de gaswolk die na de explosie achterbleef veel sneller bewegen dan eerdere waarnemingen hadden aangegeven. Een deel van het gas blijkt zich met een snelheid van maar liefst 7 miljoen km/uur van de plek van de erosie te verwijderen. Omdat dankzij eerdere waarnemingen ook bekend is hoeveel groter de gasnevel de afgelopen tien jaar is geworden, konden de astronomen daaruit afleiden dat CK Vul ongeveer 10.000 lichtjaar van ons verwijderd moet zijn. Tot nu toe werd uitgegaan van een afstand van 2000 lichtjaar. Dit betekent dat de explosie van 1670 ruwweg 25 keer zo hevig moet zijn geweest dan eerdere schattingen aangaven – veel heviger dan een ‘gewone’ nova-explosie. De explosie van CK Vul hield waarschijnlijk het midden tussen een nova en een supernova. En daarmee behoort deze ster tot een heel kleine categorie van objecten waarvan nog niet vaststaat hoe hun plotselinge uitbarstingen nu precies zijn ontstaan. (EE)
Blast from the Past

24 november 2020
Een team onder leiding van Felipe Alves van het Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (Duitsland) heeft met behulp van de ALMA-radiotelescoop het vormingsproces van een jonge ster onderzocht. De ALMA-beelden tonen een schijf van stof en gas rond de ster-in-wording, die omgeven is door filamenten van gas. De astronomen interpreteren deze filamenten als ‘accretiekanalen’ waarlangs materiaal vanuit de omringende gaswolk naar de protoplanetaire schijf toe stroomt. De schijf voorziet op zijn beurt weer de centrale ster van materiaal. Zonnestelsels zoals het onze ontstaan in het inwendige van interstellaire wolken van gas en stof die onder invloed van de zwaartekracht samentrekken. Daarbij ontstaat een protoster die omgeven is door een schijf van gas en stof, waarin zich planeten kunnen vormen. Tijdens dat proces vegen de om de ster cirkelende planeten-in-wording materiaal uit hun omgeving op, waardoor er lege ringvormige holtes in de protoplanetaire schijf ontstaan. ALMA heeft de afgelopen jaren al tal van zulke protoplanetaire schijven met openingen in beeld gebracht. Maar daarbij ging het altijd om stelsels waarbij de alles omringende wolk van gas en stof al is opgeruimd. Bij het nu onderzochte object, dat [BHB2007] 1 wordt genoemd, is dat nog niet het geval. Dat toont aan dat de protoplanetaire schijf nog bezig is om te groeien terwijl hij tegelijkertijd zijn ster voedt. In de schijf rond [BHB2007] 1 is ook een 10 miljard kilometer brede ringvormige holte waargenomen. Daaruit leiden de onderzoekers af dat zich daar een grote planeet of eventueel een bruine dwergster aan het vormen is. Dat object zou vier tot zeventig keer zoveel massa hebben als de planeet Jupiter. (EE)
A planet-forming disk still fed by the mother cloud

18 november 2020
Zestien jaar geleerden ontdekten astronomen met behulp van de GALEX-ruimtetelescoop een ster die omringd is door een ring die een gloed van ultraviolet straling vertoont. Omdat de voor onze ogen onzichtbare uv-straling op GALEX-opnamen met blauw werd aangegeven, kreeg het bijzondere object de bijnaam Blauwe Ringnevel. Hoe dit ongeveer 6300 lichtjaar verre object tot stand kwam bleef lange tijd onduidelijk. Een team van wetenschappers denkt nu een verklaring voor de ‘blauwe’ ring rond de ster te hebben gevonden. In een vandaag in Nature gepubliceerd artikel komen ze tot de conclusie dat de ring in feite de onderkant is van een kegelvormige wolk van fluorescerend gas. Deze zou zijn ontstaan bij een botsing tussen twee sterren. Daarbij zouden overigens niet één maar twee ‘puinkegels’ zijn ontstaan. Vanaf de aarde zien we alleen de kegel die naar ons toe wijst. De andere beweegt precies de andere kant op en is voor ons bijna niet waarneembaar. Het samensmelten van twee sterren die ooit een dubbelster hebben gevormd komt vrij vaak voor, maar bij dit proces komt zoveel stof vrij, dat de gebeurtenis al snel aan het zicht onttrokken wordt. Pas als het stof optrekt kan gedurende enkele duizenden tot honderdduizenden jaren – naar kosmische maatstaven heel kort – zo’n dubbele kegel te zien zijn. Vandaar dat objecten als de Blauwe Ringnevel zeldzaam zijn. De astronomen denken dat de ‘geboorte’ van de Blauwe Ringnevel een paar duizend jaar geleden is begonnen in een dubbelster bestaande uit een zonachtige ster en een ster die ongeveer tien keer zo klein was. De zonachtige ster raakte het eerst door haar nucleaire ‘brandstof’ heen en zwol daardoor zo sterk op, dat de kleinere ster in haar buitenlagen terechtkwam en naar binnen spiraalde. Daarbij verloor de kleine ster materie en vormde zich een gasschijf rond de zonachtige ster. De wolk van materie die bij de uiteindelijke botsing werd weggeblazen, is door deze gasschijf in tweeën gesneden. Zo zijn de twee kegelvormige ‘puinwolken’ ontstaan. Door de schokgolf die bij de botsing ontstond werd het waterstofgas in de beide kegels dermate heet dat het op ultraviolette golflengten begon te fluoresceren. De Blauwe Ringnevel was een feit. (EE)
Merging Stars Produce Glowing Blue Ring Nebula

13 november 2020
Een internationaal team van astronomen is er, met behulp van ‘kunstmatige intelligentie’, in geslaagd om de ‘stamboom’ van ons Melkwegstelsel te reconstrueren. Daarbij is gebruik gemaakt van de eigenschappen van bolvormige sterrenhopen die om de Melkweg cirkelen. Astronomen weten al een tijdje dat sterrenstelsels kunnen ‘groeien’ door met kleinere soortgenoten te fuseren. De afgelopen jaren is, onder meer dankzij gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia, de bevestiging gevonden dat dit ook voor ons eigen Melkwegstelsel geldt. Zo zou 9 miljard jaar geleden een fors sterrenstelsel – ‘Gaia-Enceladus’ – door de Melkweg zijn opgeslokt. Het nieuwe onderzoek wijst erop dat daar nog een andere grote fusie aan vooraf is gegaan. Bolvormige sterrenhopen zijn compacte groepen van honderdduizenden sterren die bijna zo oud zijn als het heelal zelf. Rond de Melkweg zwermen 150 van zulke bolhopen, waarvan vele zouden zijn ontstaan in de kleinere stelsels die in de Melkweg zijn opgegaan. Een onderzoeksteam onder leiding van Diederik Kruijssen van de Universiteit van Heidelberg en Joel Pfeffer van de John Moores University in Liverpool heeft deze ‘fossiele overblijfselen’ nu gebruikt om de geschiedenis van het Melkweg te reconstrueren. Daartoe hebben de astronomen een reeks van geavanceerde computersimulaties ontwikkeld, waarmee wordt nagebootst hoe het bolvormige sterrenhopen vergaat nadat ze eenmaal door een groot sterrenstelsel zijn verzwolgen. Op die manier konden – met behulp een kunstmatig neuraal netwerk – verbanden worden gelegd tussen de leeftijden, chemische samenstellingen en baanbewegingen van bolvormige sterrenhopen en de eigenschappen van de voorloper-stelsels waarin zij meer dan 10 miljard jaar geleden zijn gevormd. Door deze inzichten toe te passen op groepen van bolvormige sterrenhopen in de Melkweg, kon niet alleen worden vastgesteld hoeveel sterren deze voorloper-stelsels hebben bevat, maar ook wanneer zij door de Melkweg zijn opgeslokt. Daarbij is onder meer ontdekt dat al 11 miljard geleden een kleiner stelsel – ‘Kraken’ gedoopt – in botsing is gekomen met de Melkweg. Omdat ons sterrenstelsel destijds viermaal minder massa had dan tijdens de Gaia-Enceladus-fusie, moet de Melkweg daarbij een flinke gedaanteverandering hebben ondergaan. Volgens de astronomen heeft ons Melkwegstelsel in de loop van zijn bestaan vijf sterrenstelsels met meer dan 100 miljoen sterren ‘gekannibaliseerd’ en nog eens vijftien stelsels met minstens 10 miljoen stelsels. De grootste fusies zouden tussen de 6 en 11 miljard jaar geleden hebben plaatsgevonden. (EE)
Family tree of the Milky Way deciphered

9 november 2020
Astronomen van ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie, zijn er voor het eerst in geslaagd om een ‘bruine dwerg’ op te sporen met een radiotelescoop. Een bruine dwerg is een object met meer massa dan een grote planeet als Jupiter, maar met aanzienlijk minder massa dan onze zon (Astrophysical Journal Letters, 9 november). De bruine dwerg, die Elegast wordt genoemd, is opgespoord met LOFAR, een radiotelescoop die uit duizenden afzonderlijke ontvangstantennes bestaat. Het hart van dit instrument bevindt zich bij Exloo in Drenthe. Bruine dwergen zijn vrij zwakke bronnen van radiostraling. Deze wordt gegenereerd door geladen deeltjes die in het magnetische veld van zo’n ‘mislukte ster’ terecht zijn gekomen. Tot nu toe konden met radiotelescopen alleen sterke magnetische velden worden waargenomen, honderd keer zo sterk als die van een koelkastmagneet. LOFAR, die waarnemingen doet op lage frequenties, kan echter al magnetische velden registreren die honderd keer zo zwak zijn. Dat betekent dat hij in staat is om de magnetische velden van de koudste bruine dwergen en van grote exoplaneten te detecteren. Elegast viel op doordat zijn radiostraling een karakteristieke vorm van polarisatie vertoont. Vervolgwaarnemingen met twee optische telescopen hebben bevestigd dat het inderdaad om een bruine dwerg gaat. Elegast is overigens niet de eerste bruine dwerg die met een radiotelescoop is waargenomen: eerder zijn al radiowaarnemingen gedaan van bruine dwergen die voordien met infraroodtelescopen waren ontdekt. Het onderzoeksteam, onder leiding van Harish Vedantham, hoopt middels vervolgwaarnemingen de sterkte van het magnetische veld van Elegast te kunnen meten en de uitkomst daarvan met theoretische voorspellingen te vergelijken. Ook proberen de astronomen meer bruine dwergen in de LOFAR-gegevens op te sporen. (EE)
First direct detection of a brown dwarf with a radio telescope

4 november 2020
Voor het eerst is het astronomen gelukt om een zogeheten snelle radioflits te detecteren die binnen ons eigen Melkwegstelsel is ontstaan. Snelle radioflitsen zijn extreem heldere pulsen radiostraling die slechts een fractie van een seconde duren. Sinds de eerste detectie van zo’n radioflits in 2007 zijn in zo’n beetje alle hoeken en gaten van het heelal radioflitsen waargenomen. Die kwamen echter van zulke grote afstanden dat niet kon worden vastgesteld door welk soort objecten ze werden uitgezonden. Wel bestond al het vermoeden dat zogeheten magnetars – snel ronddraaiende neutronensterren met een extreem sterk magnetisch veld – de bron van het verschijnsel waren. De recente detectie van een radioflits van een veel nabijer object lijkt dat te bevestigen. De waargenomen radiopuls kwam inderdaad uit de richting van een magnetar (Nature, 4 november). De verlossende radioflits werd opgepikt door de CHIME-radiotelescoop in Canada, die de hemel voortdurend afspeurt naar ’tijdelijke’ radiobronnen. Ook op 28 april pikte CHIME weer zo’n radioflits op, maar ditmaal was er iets bijzonders aan de hand. Kort daarvóór hadden diverse satellieten namelijk een aantal uitbarstingen van röntgen- en gammastraling waargenomen die uit vrijwel dezelfde richting kwam. De bron ervan was de al bekende magnetar SGR 1935+2154, die zich op 30.000 lichtjaar van de aarde bevindt. Nader onderzoek heeft laten zien dat de twee uitbarstingen hoogstwaarschijnlijk niet los van elkaar staan. Twee dagen na de eerste uitbarsting detecteerde de Chinese radiotelescoop FAST namelijk opnieuw een radioflits die uit de directe omgeving van SGR 1935+2154 kwam. Magnetars zoals SGR 1935+2154 zenden wel vaker pulsen radiostraling uit, maar die zijn lang niet zo helder als FRB 200428, zoals de snelle radioflits van 28 april wordt genoemd. Het gaat echt om een ‘uitschieter’, wat meteen ook verklaart waarom het zo lang heeft geduurd voordat er een snelle radioflits van een object in ons eigen Melkwegstelsel werd geregistreerd. Hóé magnetars snelle radioflitsen produceren is echter nog onduidelijk. (EE)
First Detection of Ultrabright Radio Flashes in Our Own Galaxy

28 oktober 2020
Nieuw onderzoek wijst erop dat de meeste sterren in de centrale verdikking van ons Melkwegstelsel – de zogeheten bulge – tijdens één grote ‘geboortegolf’ zijn gevormd die meer dan 10 miljard jaar geleden heeft plaatsgevonden. Tot nu toe werd aangenomen dat de sterren in de binnenste 1000 lichtjaar van de Melkweg verspreid over twee of meer perioden zijn ontstaan. Bij het onderzoek hebben astronomen miljoenen sterren gefotografeerd met de Dark Energy Camera (DECam) van de Victor M. Blanco 4-meter telescoop op Cerro Tololo in Chili. Van 70.000 van deze sterren is vervolgens de chemische samenstelling vastgesteld. Normaal gesproken gebeurt dat met behulp van een spectroscoop, maar daarmee kunnen slechts kleine aantallen sterren tegelijk onderzocht worden. Daarom is bij dit onderzoek voor een andere aanpak gekozen. Met de DECam zijn op golflengten van het ultraviolet tot het nabij-infrarood de helderheden van de vele sterren gemeten. De helderheidsverschillen die sterren op verschillende golflengten vertonen geven een indicatie van hun samenstelling. Uit het onderzoek blijkt dat de sterren rond het Melkwegcentrum relatief rijk zijn aan ‘metalen’ – de term waarmee astronomen elementen zwaarder dan waterstof en helium aanduiden. Dat is verrassend omdat metalen door opeenvolgende generaties van sterren moeten zijn geproduceerd. Daarom bevatten de meeste oude sterren juist weinig metalen. Ook is ontdekt dat de sterren in de bulge ruwweg evenveel metalen bevatten. Dat geeft aan dat ze rond dezelfde tijd zijn ontstaan. Mogelijk is hun geboortegolf op gang gekomen nadat een ander jong sterrenstelsel door de nog jonge Melkweg werd opgeslokt. (EE)
New Survey Finds That Single Burst of Star Formation Created Milky Way’s Central Bulge

20 oktober 2020
Het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel lijkt niet erg snel draaien. Dat blijkt uit theoretisch onderzoek door Amerikaanse wetenschappers, die daaruit concluderen dat dit ook de reden is dat het zwarte gat, dat Sagittarius A* wordt genoemd, geen ‘jets’ heeft. Hoewel bekend is dat de massa’s van centrale zwarte gaten van grote invloed zijn om het hen omringende sterrenstelsel, laat het gevolg van hun draaiing zich niet eenvoudig meten. Om de invloed van Sagittarius A* op ons Melkwegstelsel beter te leren begrijpen, hebben de wetenschappers Avi Loeb en Frank Baird de omloopbanen en ruimtelijke verdelingen van de sterren in de naaste omgeving van het zwarte gat geanalyseerd. Deze zogeheten S-sterren blijken niet precies in hetzelfde vlak om Sagittarius A* te cirkelen, maar zijn over twee voorkeursvlakken verdeeld. Als het zwarte gat heel snel om zijn as zou draaien, zou die nette verdeling over twee vlakken volgens Loeb en Baird allang verstoord moeten zijn. Ze denken dan ook dat de draaisnelheid van het zwarte gat niet meer dan tien procent van de maximale waarde (de lichtsnelheid) kan bedragen. Dat zou betekenen dat Sagittarius A* waarschijnlijk ook geen jets kán hebben. Een jet is een gerichte, gebundelde uitstroom van gas die ontstaat wanneer het centrale zwarte gat snel ronddraait. Tot nog toe zijn ook geen tekenen van jet-activiteit bij Sagittarius A* ontdekt. Volgens de beide wetenschappers zou het verdere onderzoek van Sagittarius A* met behulp van de Event Horizon Telescope uitsluitsel over deze kwestie kunnen geven. De bevindingen van Loeb en Baird zijn in de Astrophysical Journal Letters gepubliceerd, kort voordat bekend werd dat de Nobelprijs voor Natuurkunde 2020 werd toegekend aan Reinhard Genzel en Andrea Ghez – twee astronomen die zich al vele jaren met het onderzoek van de S-sterren bezighouden. (EE)
Monster in Middle of Milky Way Is...Spinning Slowly?

19 oktober 2020
Astronomen van de University of Iowa hebben vastgesteld dat de halo van heet gas waarin ons Melkwegstelsel is gehuld een klonterige structuur heeft. Dat komt waarschijnlijk doordat deze halo voortdurend wordt aangevuld met materiaal dat door sterren-in-wording en stervende sterren is uitgestoten. De halo, die ook wel het circumgalactische medium wordt genoemd, diende tien miljard jaar geleden als ‘couveuse’ voor de nog in aanbouw zijnde Melkweg (Nature Astronomy, 19 oktober). De nieuwe bevindingen zijn gebaseerd op waarnemingen met de mini-satelliet HaloSat, die naar röntgenstraling van het circumgalactische medium heeft gekeken. Uit de waarnemingen blijkt dat dit medium min of meer schijfvormig is. HaloSat werd in mei 2018 ‘gelanceerd’ vanuit het internationale ruimtestation ISS. Op plekken waar de Melkweg de meeste nieuwe sterren produceert, vertoont het circumgalactische medium de meeste röntgenstraling. Dat wijst erop dat er een duidelijk verband bestaat met het stervormingsproces. Waarschijnlijk wordt gas dat eerder naar de Melkweg toe is gevallen, en daar voor de vorming van nieuwe sterren is gebruikt, nu weer teruggegeven aan het circumgalactische medium. Er is dus sprake van een kringloop. De HaloSat-missie had onder meer tot doel om de omvang van het circumgalactische medium te bepalen. Is deze halo vele malen groter dan het Melkwegstelsel zelf of gaat het om een relatief dunne laag? Het nu gepubliceerde onderzoek geeft daar nog geen uitsluitsel over. Zeker is wel dat zich relatief veel heet materiaal in de buurt van het Melkwegvlak bevindt. Maar het is heel goed mogelijk dat het overgrote deel van de halo slechts een zwakke bron van röntgenstraling is. Als volgende willen de onderzoekers de gegevens van HaloSat dan ook combineren met die van andere röntgensatellieten. Dat zou niet alleen uitsluitsel kunnen geven over de werkelijke omvang van de Melkweghalo, maar ook over een andere kwestie waar astronomen al een tijdje mee worstelen: het probleem van de ontbrekende materie. Gewone materie zoals wij die kennen zou ongeveer vijf procent van het totaal aan materie en energie in het heelal moeten vertegenwoordigen. Ongeveer een derde daarvan bleef echter lange tijd zoek. Recent onderzoek heeft laten zien dat een flink deel ervan in het zogeheten kosmische web opgeslagen kan zijn. Maar ook in de halo’s van sterrenstelsels zoals onze Melkweg kan zich veel materie schuilhouden. (EE)
The Milky Way galaxy has a clumpy halo

18 oktober 2020
In mei van dit jaar maakte een team van astronomen de ontdekking bekend van een zwart gat op slechts duizend lichtjaar van de aarde. Het object zou in het gezelschap zijn van twee normale sterren, waarvan de ene om het zwarte gat leek te cirkelen. ‘Leek’, want nieuw onderzoek trekt het bestaan van dat zwarte gat nu in twijfel. Volgens astronomen Douglas Gies en Luqian Wang van Georgia State University is HR 6819, zoals het bijzondere stersysteem wordt genoemd, mogelijk toch geen drievoudig stelsel. Het zou gaan om een normale dubbelster, bestaande uit twee hete sterren: een zogeheten Be-ster, omgeven door een schijf van materie, en een veel lichtere B3 III-ster. Op basis van modelberekeningen komen Gies en Wang tot de conclusie dat de schommelbewegingen die in het vermeende drievoudige stersysteem zijn waargenomen heel goed terug te voeren zijn op de schommelbeweging die de schijf rond de Be-ster zou vertonen als het simpelweg om een dubbelster zou gaan. Met andere woorden: ook zonder zwart gat zijn de eigenschappen van het systeem verklaarbaar. Voorwaarde is dan wel dat de twee sterren sterk in massa verschillen. De Be-ster zou ongeveer zes keer zoveel massa hebben als onze zon, en zijn begeleider zou aanzienlijk lichter zijn dan onze zon. Het is denkbaar dat deze laatste al in zo’n vergevorderd evolutiestadium verkeert dat hij een groot deel van zijn oorspronkelijke massa aan zijn grote buur heeft overgedragen. (EE)
Casting Doubt on a Nearby Black Hole

16 oktober 2020
De koele superreuzenster Betelgeuze – de laatste tijd veel in het nieuws vanwege zijn wispelturige helderheidsgedrag – is kleiner dan tot nu toe werd gedacht en staat ook minder ver weg. Dat is de uitkomst van onderzoek onder leiding van Meridith Joyce van de Australian National University. Superreuzen hebben een beperkte levensduur. Vermoed wordt dat Betelgeuze over ruwweg 100.000 jaar een catastrofale (supernova)explosie zal ondergaan. Volgens de onderzoekers staan de recente helderheidsvariaties daar waarschijnlijk los van. Ze lijken het gevolg te zijn geweest van de uitstoot van stof, in combinatie met pulsaties van ster zelf. Joyce en haar collega’s hebben deze pulsaties met behulp van computermodellen geanalyseerd, om een beter beeld te krijgen van de toestand waarin Betelgeuze momenteel verkeert. Volgens de astronomen heeft hun analyse bevestigd dat de pulsaties van de ster door drukgolven zijn veroorzaakt. Ook lijkt het erop dat er in de kern van de ster momenteel helium tot zwaardere elementen wordt gefuseerd. Dat betekent dat er op korte termijn nog geen supernova-explosie te verwachten is. Een ander resultaat van het onderzoek is dat Betelgeuze kleiner is dan tot nog toe werd aangenomen. De ster zou ‘slechts’ 750 keer zo groot zijn als onze zon in plaats van ongeveer duizend keer. Als dat klopt, staat de ster ook dichterbij dan gedacht: op 530 lichtjaar in plaats van 700 lichtjaar. Dat is – met het oog op de toekomstige supernova-explosie – overigens nog steeds een veilige afstand. (EE)
Supergiant star Betelgeuse smaller, closer than first thought

16 oktober 2020
Een team van astronomen heeft met behulp van de Canada-France-Hawaii Telescope een nieuwe ‘sterrenstroom’ ontdekt die afkomstig is van de bolvormige sterrenhoop M92. De ontdekking wijst erop dat M92 uiteenvalt onder invloed van de getijdenkrachten die door ons Melkwegstelsel worden veroorzaakt. En dat roept vragen op over de oorsprong van deze sterrenhoop. Sterrenstromen zijn lange, dunne linten van sterren die ontstaan doordat bolvormige sterrenhopen en dwergsterrenstelsels worden verscheurd door de immense zwaartekracht van het Melkwegstelsel. Deze stromen kunnen miljarden jaren standhouden en bieden astronomen de mogelijkheid om de evolutie van het Melkwegstelsel te onderzoeken en de verdeling van de daarin aanwezige donkere materie in kaart te brengen. Computersimulaties van de sterrenstroom van M92 wijzen erop dat deze relatief kort geleden is ontstaan – ergens in de afgelopen 500 miljoen jaar. De bolvormige sterrenhoop zelf is met een leeftijd van ruwweg 11 miljard jaar veel ouder. Een en ander wijst erop dat de sterrenhoop zich niet vanaf het begin in zijn huidige omloopbaan heeft bevonden. Waar zijn oorsprong dan wel ligt, is nog onduidelijk. Ondanks dat de omgeving van M92 wel vaker is onderzocht, is de sterrenstroom tot nu toe onopgemerkt gebleven. Dat deze nu wel is ontdekt komt door een combinatie van betere opnamen en nauwkeurige metingen (door de Europese Gaia-satelliet) van de eigenbewegingen van de sterren. (EE)
New M92 Stellar Stream Discovered

7 oktober 2020
Astronomen hebben een sterke aanwijzing gevonden dat planeten zich al kunnen gaan vormen wanneer hun jonge moederster nog niet volgroeid is. Op een detailrijke opname gemaakt met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) is namelijk een jonge schijf met diverse leemtes en stofringen te zien – een teken dat er planeten ‘in aanbouw’ zijn (Nature, 7 oktober). De opname toont de jonge protoster IRS 63, die 470 lichtjaar van ons verwijderd is. De ster-in-wording maakt deel uit van een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Slangendrager. IRS 63 is nog gehuld in een omvangrijk omhulsel van gas en stof, en de protoster en de hem omringende schijf worden vanuit dit ‘reservoir’ van materie voorzien. Bij tal van stersystemen die ouder zijn dan 1 miljoen jaar vertoont de circumstellaire schijf duidelijke afzonderlijke stofringen. Maar IRS 63 is nog niet half zo oud en is nog volop aan het groeien. Een en ander wijst erop dat planeetvorming al begint vóórdat een ster volwassen is. Dat vergroot de overlevingskans van planeten-in-wording. Als planeten heel vroeg beginnen te ontstaan en zich niet te dicht bij hun jonge moederster bevinden spiralen ze niet zo snel naar deze toe. De astronomen hebben ontdekt dat zich in de jonge schijf van gas en stof rond IRS 63, die ongeveer dezelfde afmetingen heeft als ons zonnestelsel, ongeveer 150 aardmassa’s aan materie heeft verzameld. Voor de vorming van een Jupiter-achtige gasplaneet is een vaste kern van ongeveer tien aardmassa’s nodig. Het is dus heel goed denkbaar dat zich rond deze protoster een of meer ‘gasreuzen’ zullen vormen. (EE)
Stars and Planets Grow Up Together as Siblings

28 september 2020
In het centrum van ons Melkwegstelsel bevindt zich een tot nog toe onbekende populatie van oude sterren met verrassende eigenschappen. Volgens het internationale onderzoeksteam dat de sterren heeft opgespoord zijn de sterren afkomstig van een bolvormige sterrenhoop die naar het Melkwegcentrum is gemigreerd. Ons Melkwegstelsel is een grote schijf, bestaande uit enkele honderden miljarden sterren en talrijke wolken van gas en stof die om het centrum van de schijf draaien. Dat centrum ligt, vanuit de aarde gezien op een afstand van ongeveer 25.000 lichtjaar in het sterrenbeeld Boogschutter. Precies in het Melkwegcentrum bevindt zich een zeer massarijk zwart gat. Daaromheen cirkelen enkele tientallen miljoenen sterren die tezamen de zogeheten Nuclear Star Cluster (NSC) vormen. Deze sterrenhoop omvat de binnenste 26 lichtjaar van de Melkweg. Om deze centrale sterrenhoop te kunnen onderzoeken, moeten astronomen gebruik maken van speciale apparatuur. Tussen ons en het Melkwegcentrum bevinden zich namelijk talrijke wolken van gas en stof die de sterren aan het zicht onttrekken. Een team onder leiding van Anja Feldmeier-Krause heeft de sterrenhoop nu onderzocht met de KMOS-spectrograaf van de Europese Very Large Telescope. Dit instrument kan onder meer nabij-infraroodstraling opvangen – een vorm van straling die veel minder hinder ondervindt van interstellair stof dan zichtbaar licht. Met behulp van deze spectrograaf hebben de astronomen ongeveer 700 NSC-sterren onderzocht op helderheid en kleur. Ook zijn hun snelheden en chemische eigenschappen in kaart gebracht. Uit de chemische samenstelling van een ster kan zijn leeftijd worden afgeleid. Sterren zetten de lichte elementen waterstof en helium om in zwaardere elementen. Als een ster dus rijk is aan zware elementen zoals zuurstof, koolstof en ijzer, dan betekent dit dat hij is ontstaan uit de overblijfselen van voorgaande sterren en dus relatief jong is. Omgekeerd moet een ster met weinig zware elementen heel oud zijn: hij is ontstaan in een tijd dat er nog vrijwel geen zware elementen voorradig waren in het heelal. Een analyse van de KMOS-gegevens laat nu zien dat de Nuclear Star Cluster een samenraapsel is van verschillende sterpopulaties. Verreweg de meeste NSC-sterren bevatten meer zware elementen dan onze zon, en zijn dus jong. Maar ongeveer 50 ervan bevatten juist veel minder zware elementen. Deze sterren hebben bovendien een hogere snelheid dan rest en hun banen staan een beetje schuin op het Melkwegvlak. Een en ander wijst erop dat ze een gezamenlijke oorsprong hebben. Volgens de meest gangbare theorie is de Nuclear Star Cluster een samenraapsel van meerdere sterrenhopen die vanuit de schijf van de Melkweg naar het centrum zijn gemigreerd. Het is dus denkbaar dat de nu opgespoorde oude sterren tot een zogeheten bolvormige sterrenhoop hebben behoord. Om deze theorie te toetsen hebben de astronomen computersimulaties gedaan. De berekeningen laten zien dat de hypothetische oude sterrenhoop drie tot vijf miljard jaar geleden in het Melkwegcentrum verzeild is geraakt. Deze sterrenhoop kan afkomstig zijn geweest van een passerend kleiner sterrenstelsel, maar het lijkt waarschijnlijker dat hij uit de Melkweg zelf is gekomen. Dat laatste wordt bevestigd door de ontdekking dat de waargenomen eigenschappen van de oude NSC-sterren overeenkomsten vertonen met die van sterren in nog bestaande bolvormige sterrenhopen in onze Melkweg. (EE)
Encounter of generations in the heart of the Galaxy

18 september 2020
Voor het eerst is het astronomen gelukt om rechtstreeks de afstand te meten van een magnetar – een neutronenster met een extreem sterk magnetisch veld. De afstandsmeting kan helpen bepalen of magnetars inderdaad de bronnen zijn van de raadselachtige snelle radioflitsen. Snelle radioflitsen werden in 2007 voor het eerst waargenomen. Het zijn zeer energierijke stoten radiostraling die hooguit enkele duizendsten van een seconde duren. De meeste zijn afkomstig van buiten ons Melkwegstelsel, maar door welk soort objecten ze worden geproduceerd staat nog niet vast. Hun eigenschappen wijzen er echter op dat ze door magnetars kunnen worden veroorzaakt. Bij de nieuwe afstandsbepaling is gebruik gemaakt van de Very Long Baseline Array (VLBA), een Amerikaans netwerk van radiotelescopen. Deze array is in de periode van januari tot november 2019 en in maart en april 2020 regelmatig gericht op de magnetar XTE J1810-197 – een van de weinige magnetars die behalve röntgen- en gammastraling ook radiopulsen uitzenden. Door de draaiing van de aarde om de zon verplaatste de magnetar zich tijdens de waarneemperiode een héél klein beetje ten opzichte van verre achtergrondobjecten. Met behulp van dit schijnbare effect, dat parallax wordt genoemd, kon de afstand van de pulsar meetkundig worden bepaald. Met een afstand van 8100 lichtjaar behoort XTE J1810-197 tot de meest nabije objecten in zijn soort. Nu dat bekend is, kan ook worden berekend hoeveel energie vrijkomt bij de normale pulsen radiostraling die hij uitzendt. Als hij dan ooit een keer zoiets als een snelle radioflits produceert, kan vervolgens worden berekend hoeveel energie dáárbij vrijkomt. Als snelle radioflitsen inderdaad door magnetars worden uitgezonden, zouden beide uitkomsten ongeveer even groot moeten zijn. (EE)
VLBA Makes First Direct Distance Measurement to Magnetar

17 september 2020
Een internationaal team van onderzoekers met Nederlandse sterrenkundigen heeft met waarnemingen en modellen laten zien dat de tot nu toe slecht begrepen grote verscheidenheid in de structuur van sterrenwinden komt door begeleidende sterren of door grote exoplaneten. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in het vakblad Science. Sterrenkundigen breken al langere tijd hun hoofd over de vraag waarom de sterrenwinden van stervende sterren in modellen vaak een bolvormige planetaire nevel veroorzaken, terwijl er in de praktijk veel spiraalvormige, vlindervormige, zandlopervormige en ringvormige planetaire nevels zijn. Een groep onderzoekers onder leiding van Leen Decin (KU Leuven, België) onderwierp 14 nabije rode reuzen aan een nader onderzoek. De sterrenwinden van deze rode reuzen zullen zich in 100.000 jaar ontwikkelen tot planetaire nevels. De astronomen gebruikten hiervoor de ALMA-telescopen in Chili. Het was voor het eerst dat er van een aantal rode reuzen met een sterrenwind op éénzelfde, gedetailleerde manier gegevens werden verzameld. Daardoor konden de sterrenkundigen de sterren goed vergelijken. De winden van deze rode reuzen bleken allemaal niet-bolvormig te zijn. Ze hadden vormen die sterk lijken op die van de planetaire nevels rond al uitgedoofde sterren. Met behulp van de verkregen gegevens maakten de sterrenkundigen vervolgens een model om de variatie in sterrenwinden te verklaren. Het blijkt dat de vorm van de sterrenwinden goed verklaard kan worden als de rode reus een begeleidende ster in de buurt heeft of als er een grote exoplaneet omheen draait. Leen Decin: ‘Ik vergelijk het met het roeren van melk in een kopje koffie. Dan ontstaan er ook spiralen.’ De ontdekking levert een nieuwe methode om exoplaneten en begeleidende sterren te ontdekken, aldus medeauteur Alex de Koter (Universiteit van Amsterdam en KU Leuven): ‘Aan de hand van de structuur van de sterrenwind van rode reuzen kunnen we nu achterhalen of, en zo ja op welke afstand er een begeleider zit en hoe zwaar die is. Zo kunnen we bijvoorbeeld zoeken naar Jupiter-achtige planeten in de fase van hun bestaan vlak voordat hun ster het opgeeft.’ Het onderzoek helpt ook bij het voorspellen van hoe de nevel van ons eigen zonnestelsel eruitziet als onze zon over ongeveer vijf miljard jaar zelf een rode reus wordt. Rens Waters (Radboud Universiteit en SRON): ‘Waarschijnlijk, zo laten de nieuwe modellen zien, zorgen Jupiter en Saturnus ervoor dat zich in de bolvormige sterrenwind een zwakke spiraal zal vormen.’ 
Oorspronkelijk persbericht

15 september 2020
Bij botsingen tussen neutronensterren komt goud vrij, maar lang niet zoveel als tot nu toe werd aangenomen. Dat is de conclusie van nieuw onderzoek waarvan de resultaten vandaag in The Astrophysical Journal zijn gepubliceerd. Bij de oerknal zijn grote hoeveelheden waterstof, helium en lithium ontstaan, maar dat was het ook wel zo’n beetje. Zwaardere elementen, tot aan het atoomgewicht van ijzer, zijn gevormd bij kernfusieprocessen in sterren. Ze zijn over de ruimte verspreid door middel van sterrenwind of bij de explosies van zware sterren (supernova’s). Aangenomen werd dat de helft van alle elementen zwaarder dan ijzer, waaronder goud, zijn ontstaan bij botsingen tussen neutronensterren – de uiterst compacte restanten van sterren. Onderzoek onder leiding van Chiaki Kobayashi van de universiteit van Hertfordshire (VK) wijst er echter op dat bij deze botsingen, die ook zwaartekrachtgolven genereren, lang niet zoveel goud vrijkomt als werd aangenomen – nu niet, en ook in het vroege heelal niet. De onderzoekers baseren hun conclusie op modellen voor de chemische evolutie van onze Melkweg. Daarbij zijn de verschillende stellaire processen in kaart gebracht die zich in ons sterrenstelsel hebben afgespeeld, en is uitgerekend wat deze aan zware elementen moeten hebben opgeleverd. Dit heeft geresulteerd in een periodiek systeem – een tabel van chemische elementen – waarin per element is aangegeven wanneer en door welk proces het is ontstaan. Volgens Kobayashi en haar team vinden er simpelweg niet genoeg botsingen tussen neutronensterren plaats om de huidige hoeveelheden goud en andere zware elementen te kunnen verklaren. In plaats daarvan denken de astronomen dat deze elementen bij een ander stellair verschijnsel zijn gevormd: bijzondere supernova-explosies van zware sterren die heel snel roteren en sterke magnetische velden genereren. Helemaal kloppend maakt deze toevoeging de chemische boekhouding overigens niet: volgens de modellen zou veel meer zilver en veel minder goud moeten zijn geproduceerd dan uit waarnemingen blijkt. De oplossing van dit raadsel zou kunnen zijn dat er meer botsingen tussen neutronensterren plaatsvinden dan de beschikbare waarnemingen suggereren. Een andere mogelijkheid is dat de nucleaire reacties die in de vorming van deze elementen resulteren efficiënter zijn dan wordt aangenomen. (EE)
Elements of surprise: neutron stars contribute little, but something's making gold

9 september 2020
Nieuw onderzoek biedt een verklaring voor het bestaan en de omvang van de Magelhaense Stroom. Dat is een lang lint van wolken van gas die zich uitstrekken van de beide Magelhaense Wolken – twee naburige sterrenstelsels – en de zuidpool van ons Melkwegstelsel. De Magelhaense Stroom bestaat uit waterstofgas dat onttrokken is aan de Magelhaense Wolken, die in een baan om de Melkweg draaien. De enorme gasstroom strekt zich uit over meer dan een kwart van de zuidelijke hemel en bevat genoeg gas voor de vorming van een miljard sterren van het kaliber zon. Tot nu toe was onduidelijk waarom de Magelhaense Stroom zo omvangrijk is en zoveel massa heeft. De gasstroom doorkruist namelijk de halo van warm gas die de Melkweg omhult, en dat zou ertoe moeten leiden dat hij geleidelijk ‘oplost’, net als het condensatiespoor van een vliegtuig. In een vandaag (10 september) in Nature gepubliceerd artikel komt een internationaal onderzoeksteam met een verklaring hiervoor. De astronomen hebben bewijs gevonden dat de beide Magelhaense Wolken zelf ook omgeven zijn door halo’s van warm gas, en dat beschermt de gasstroom tegen de Melkweg. Hun nieuwe model kan ook de grote massa van de Magelhaense Stroom verklaren. Volgens de astronomen zijn de twee kleinere sterrenstelsels op enig moment ‘ingevangen’ door de Melkweg, en daarbij werden hun halo’s als het ware uiteen getrokken. Eerdere modellen gingen ervan uit dat getijdenkrachten en de kracht waarmee de Magelhaense Wolken tegen elkaar aan duwen de oorzaak van de vorming van de Magelhaense Stroom was. Zo kon inderdaad de omvang en vorm van de gasstroom worden verklaard, maar niet zijn grote massa. Nieuwe computersimulaties laten zien dat de de vorming van de Magelhaense Stroom zich in twee stappen heeft voltrokken. Toen de Magelhaense Wolken zich nog op grote afstand van de Melkweg bevonden, onttrok de Grote Magelhaense Wolk miljarden jaren lang gas aan zijn kleinere metgezel. Dit ‘gestolen’ gas draagt voor tien tot twintig procent bij aan de massa van de gasstroom. Nadat de beide Wolken in een omloopbaan om de Melkweg werden getrokken, verloren ze ongeveer twintig procent van hun halo en kreeg de Magelhaense Stroom zijn huidige omvang. (EE)
How the Milky Way stole an enormous gas halo from our dwarf neighbours

26 augustus 2020
Met behulp van het GRAVITY-instrument van de Europese Very Large Telescope hebben astronomen de naaste omgeving van een ster-in-wording onderzocht. Hun waarnemingen bevestigen de theorie dat het magnetische veld van zo’n ‘babyster’ een belangrijke rol speelt bij de aanvoer van materie uit de schijf van gas en stof die hem omringt (Nature, 27 augustus). Bij hun vorming zijn sterren nog relatief klein en zitten ze diep verscholen in een wolk van gas. Maar in de loop van de honderdduizenden jaren trekken ze steeds meer gas naar zich toe en groeit hun massa. Met behulp van het GRAVITY-instrument hebben astronomen nu kunnen aantonen dat dit gas door het magnetische veld van de ster naar diens oppervlak toe wordt geleid. Met de bestaande telescopen op aarde en in de ruimte is dit proces niet rechtstreeks waarneembaar: daarvoor zijn de relevante details te klein. Met het GRAVITY-instrument lukt het wel: het verenigt de vier 8-meter telescopen van de Very Large Telescope tot één ‘virtuele’ telescoop die details kan onderscheiden die normaal gesproken alleen waarneembaar zijn met een 100-meter telescoop. Met behulp van dit instrument hebben de astronomen het centrale deel van de gasschijf rond de jonge ster TW Hydrae waargenomen. Met een afstand van 196 lichtjaar staat deze ster relatief dichtbij en bovendien zien we zijn gasschijf bijna recht van ‘boven’. De waarnemingen laten zien dat de nabij-infraroodstraling die van dit stersysteem afkomstig is, inderdaad zijn oorsprong vindt in het centrale deel van de accretieschijf, waar het waterstofgas op het steroppervlak belandt. Dat wijst er sterk op dat de ‘groei’ van de ster wordt bepaald door een proces dat ‘magnetosferische accretie’ wordt genoemd. Dat betekent dat de toestromende materie in goede banen wordt geleid door het magnetische veld van de babyster zelf. Je zou misschien verwachten dat de materie uit de accretieschijf door de zwaartekracht vanzelf wel op de ster belandt, maar zo simpel is het niet. Vanwege het behoud van impulsmoment kan materie die rond de ster draait niet in rechte lijn op diens oppervlak vallen. Door de wrijving die binnen de accretieschijf optreedt kan een deel van het gas de ster wel wat naderen, maar dichterbij dan vijfmaal de diameter van de ster komt het zonder hulp van buitenaf niet. Dertig jaar geleden bedacht de Duitse astronoom Max Camenzind een oplossing voor dit probleem. Volgens hem zouden de magnetische velden van jonge sterren ervoor zorgen dat gas vanuit het binnenste deel van de accretieschijf naar de ster toe kan stromen. De GRAVITY-waarnemingen bevestigen dit. Ze laten zien dat zich op minder dan tweemaal de diameter van TW Hydrae – ruimschoots binnen het ‘onoverbrugbare’ gebied rond de ster – heet waterstofgas bevindt. Tot zo dichtbij de ster kan het gas van de accretieschijf zich niet uitstrekken. Ook kan het hete gas niet van de ster zelf afkomstig zijn. Volgens de astronomen resteert er maar één plausibele verklaring: het magnetosferische accretiemodel. (EE)
How to Feed a Baby Star

25 augustus 2020
Nieuwe computersimulaties bieden een mogelijke oplossing voor de zogeheten ‘galactische balkparadox’: het feit dat verschillende waarnemingen tegenstrijdige resultaten opleveren omtrent de bewegingen van sterren in het centrale deel van de Melkweg. De resultaten zijn gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. De meeste spiraalstelsels, waaronder ook onze eigen Melkweg, hebben een grote, balkachtige structuur van sterren in hun centrum. Over de omvang en draaisnelheid van de balk van de Melkweg bestaat echter al jaren discussie. Zo wordt uit metingen van de snelheden van sterren in de omgeving van de zon afgeleid dat de balk klein is en snel draait, terwijl directe waarnemingen van het centrale deel van de Melkweg juist wijzen op een aanzienlijk grotere en langzamer draaiende balk. Met behulp van geavanceerde simulaties van de vorming van het Melkwegstelsel hebben astronomen van de universiteit van Surrey (VK) en het Leibniz Instituut voor Astrofysica (Duitsland) nu een mogelijke verklaring voor deze discrepantie gevonden. Uit de simulaties blijkt dat zowel de omvang als de rotatiesnelheid van de balk van de Melkweg mettertijd varieert. Hierdoor lijkt de balkstructuur soms twee keer zo groot dan anders en draait hij 20 procent langzamer. Deze variaties zouden het gevolg zijn van de interactie tussen de balkstructuur en de binnenste spiraalarm van de Melkweg. Wanneer de balk het domein van deze arm nadert wordt zijn draaiing afgeremd, terwijl de spiraal juist versnelt. Zodra ze contact hebben gemaakt, bewegen ze een tijdlang als één geheel, waardoor de balk veel langer en trager lijkt dan hij in werkelijkheid is. Uiteindelijk gaan ze weer uit elkaar en versnelt de balk en wordt de spiraal afgeremd. De simulaties geven aan dat dit scenario zich om de 80 miljoen jaar herhaalt. De bestaande controverse rond de galactische balk zou simpelweg het gevolg zijn van het feit dat we nu in een tijd leven dat balk en spiraal met elkaar verbonden zijn. Hierdoor lijkt de balk groot en traag. De bewegingen van de sterren in de omgeving van de zon wordt echter nog steeds bepaalt door de werkelijke, veel kleinere aard van de balk. (EE)
Galactic bar paradox resolved in cosmic dance

20 augustus 2020
Astronomen hebben ontdekt dat er vanuit het centrum van de Melkweg ‘kogels’ van dicht, koud gas worden weggeschoten. Hoe dat gebeurt, is nog een raadsel, maar het zou grote gevolgen kunnen hebben voor de toekomst van ons Melkwegstelsel. Het koude gas, met temperaturen van meer dan 170 graden onder nul, is waargenomen met het Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili. (Nature, 19 augustus). Dat het centrum van ons Melkwegstelsel, waar zich een 4 miljoen zonsmassa’s zwaar zwart gat bevindt, gas uitstoot was al langer bekend. Maar het bleek daarbij tot nu toe altijd om warm tot zeer heet gas te gaan. Een bekend voorbeeld zijn de Fermi-bellen, twee kolossale bellen van heet, geïoniseerd gas die boven en onder het Melkwegcentrum uit steken. Onduidelijk is nog of ook het nu waargenomen koude gas onder invloed van het centrale zwarte gat is uitgestoten. Het is ook denkbaar dat het is weggeblazen door de duizenden zware sterren die zich rond het Melkwegcentrum hebben verzameld. Maar het vreemde is dat het zwarte gat, Sagittarius A* geheten, momenteel niet erg actief is, en ook de stervorming in het centrale deel van de Melkweg staat op een laag pitje. De APEX-gegevens wijzen erop dat de koude gaswolken zich vermengen met het warmere gas ter plaatse en mogelijk bezig zijn om uiteen te vallen. Het lijkt erop dat ze een aanzienlijke massa vertegenwoordigen. En dat is slecht nieuws voor de toekomstige vorming van sterren ter plaatse. Voor stervorming zijn namelijk dichte concentraties van koud gas nodig. (EE)
Mystery gas discovered near centre of Milky Way

17 augustus 2020
Astronomen hebben een gaswolk ontdekt die lijkt te pulseren op gammagolflengten. De pulsaties volgen het ritme van een ‘naburig’ zwart gat dat om een reuzenster cirkelt. Er lijkt dus sprake te zijn van een onderling verband, maar onduidelijk is hoe het zwarte gat de pulsaties van een honderd lichtjaar verderop gelegen gaswolk kan beïnvloeden (Nature Astronomy, 17 augustus). De ontdekking volgt uit een analyse van gegevens die over een periode van meer dan tien jaar zijn verzameld door NASA-ruimtetelescoop Fermi, die het heelal op de golflengten van gammastraling – de meest energierijke vorm van elektromagnetische straling – waarneemt. De analyse had specifiek betrekking op het object SS 433, dat circa 15.000 lichtjaar van de aarde verwijderd is. SS 433 bestaat uit een ster die ongeveer dertig keer zoveel massa heeft als onze zon en een zwart gat van tien à twintig zonsmassa’s. De twee cirkelen met een periode van dertien dagen om elkaar, en onderwijl onttrekt het zwarte gat materie aan de reuzenster. Deze materie spiraalt naar het zwarte gat toe en hoopt zich op in een zogeheten accretieschijf, voordat zij uiteindelijk kan worden opgeslokt. Een deel van die materie komt echter niet in het zwarte gat terecht, maar wordt in de vorm van twee nauwe jets of straalstromen terug de ruimte in geblazen. Dat gebeurt met zo’n kolossale snelheid dat de uitgestoten materie een bron van röntgen- en gammastraling wordt. Omdat de accretieschijf niet precies in het vlak van de beide objecten ligt, maakt deze een schommelbeweging – net als een draaitol die schuin op tafel wordt neergezet. Hierdoor zwabberen de jets van SS 433 heen en weer, en deze zogeheten precessiebeweging heeft een periode van circa 162 dagen. Het vreemde is nu dat de gaswolk honderd lichtjaar verderop in hetzelfde tempo pulsen van gammastraling vertoont, terwijl hij niet eens in het verlengde van een van de jets van SS 433 ligt. Een overtuigende verklaring daarvoor ontbreekt nog, maar de astronomen zoeken de oorzaak voorlopig bij snelle protonen (waterstofkernen) die aan de uiteinden van de jets of juist aan de rand van de accretieschijf worden gegenereerd. Dat zou ertoe leiden dat de gaswolk wordt bestookt met snelle deeltjes, die bij botsingen met het gas flitsjes gammastraling produceren. (EE)
Strange gamma-ray heartbeat puzzles scientists

13 augustus 2020
Waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop wijzen erop dat de onverwachte ‘verduistering’ van de heldere ster Betelgeuze, afgelopen winter, waarschijnlijk is veroorzaakt doordat de ster een enorme hoeveelheid heet materiaal de ruimte in heeft geblazen. Daarop heeft zich een wolk van donker stof gevormd die het licht van Betelgeuze heeft getemperd. Betelgeuze is een rode superreus: een ster die door veranderingen in de fusiereacties in zijn kern sterk is opgezwollen. In oktober 2019 begon deze ster duidelijk minder helder te worden, en medio februari van dit jaar was de reuzenster meer dan drie keer zo zwak als normaal. Daarna bereikte haar helderheid weer normale waarden. Voor deze onverwachte gebeurtenis zijn verschillende verklaringen aangedragen. Zo zou Betelgeuze wolken van stof hebben uitgestoten of zouden zich kolossale ‘zonnevlekken’ op haar oppervlak hebben gevormd. De Hubble-waarnemingen brengen astronomen nu tot de conclusie dat er inderdaad sprake is geweest van donker stof rond de ster. Dit verduisterende materiaal zou zijn ontstaan doordat een kolossale convectiecel opsteeg vanuit het inwendige van de ster en de koelere buitenlagen van haar atmosfeer wist te bereiken. De spectra die de ruimtetelescoop in het laatste kwartaal van 2019 heeft vastgelegd laten inderdaad zien dat een deel van Betelgeuze in eerste instantie duidelijk heter werd en dat het betreffende materiaal naar buiten bewoog. Het (aanvankelijk) hete materiaal was twee tot vier keer zo helder als de normale helderheid van de ster en koelde op miljoenen kilometers van de ster af tot donker stof. Over de oorzaak van de uitbarsting tasten astronomen nog in het duister. Mogelijk werd het opstijgen van de convectiecel geholpen door de pulsaties die Betelgeuze toch al vertoont. Op het moment van de uitbarsting was de ster namelijk net aan het opzwellen. Het is niet ondenkbaar dat het verschijnsel een voorbode is van de supernova-explosie die de ster uiteindelijk te wachten staat. Maar het kan nog vele duizenden jaren duren voordat het daadwerkelijk zover is. Momenteel kan Betelgeuze niet worden waargenomen met de Hubble-ruimtetelescoop, omdat zij te dicht bij de zon staat. Wel kan de ster nog worden bekeken met STEREO-A, een NASA-satelliet die normaal gesproken de zon observeert. Metingen van deze satelliet laten zien dat de helderheid van Betelgeuze opnieuw aan het afnemen is. Dat is verrassend, omdat de ‘helderheidsdips’ van de ster doorgaans met tussenpozen van ruim een jaar optreden. Astronomen kijken dan ook met meer dan gemiddelde belangstelling uit naar komend najaar, als Betelgeuze weer goed te zien zal zijn. (EE)
Hubble Helps Uncover the Mystery of the Dimming of Betelgeuse

29 juli 2020
Een internationaal onderzoeksteam heeft in het zuidelijke sterrenbeeld Phoenix een stroom van sterren ontdekt die een overblijfsel is van een bolvormige sterrenhoop die 2 miljard jaar geleden aan flarden is getrokken door de zwaartekracht van ons Melkwegstelsel (Nature, 30 juli). Een bolvormige sterrenhoop, ook wel kortweg ‘bolhoop’ genoemd, is een bol bestaande uit een miljoen sterren die door de zwaartekracht bijeengehouden worden. In het buitengebied van onze Melkweg zijn meer dan honderd van die sterrenhopen te vinden die allemaal in banen om het Melkwegcentrum bewegen. De bolhoop die de pas ontdekte sterrenstroom heeft voortgebracht lijkt echter een heel andere levensloop te hebben gehad dan de bolhopen van nu. Uit onderzoek van de sterren die hij heeft achtergelaten blijkt dat hij een heel andere chemische samenstelling had. De samenstelling van een ster is een afspiegeling van de wolk van gas waaruit hij is voortgekomen. Hoe meer voorgaande generaties van sterren dit gas hebben verrijkt met de zware elementen die zij in de loop van hun bestaan hebben geproduceerd, des te metaalrijker zijn de sterren die later ontstaan. Een zeer oude ster bevat vrijwel geen elementen zwaarder dan helium. De nu ontdekte sterrenstroom bevat zo weinig metalen, dat de oorspronkelijke bolhoop vroeg in de geschiedenis van het heelal moet zijn gevormd. Dat is opmerkelijk, omdat werd aangenomen dat zware elementen juist een cruciale rol hebben gespeeld bij de vorming van bolvormige sterrenhopen. Het lijkt er dus op dat dit beeld moet worden bijgesteld. De Phoenix-bolhoop lijkt een vertegenwoordiger te zijn geweest van een uitgestorven generatie van metaalarme bolhopen. (EE)
“Stellar Archeology” Reveals Remnant of Ancient Globular Cluster that’s “The Last of Its Kind”

27 juli 2020
Een internationaal team van sterrenkundigen, onder wie Amina Helmi (Rijksuniversiteit Groningen), heeft de zesde en laatste database van de RAVE-survey vrijgegeven met spectroscopische gegevens van een half miljoen sterren in de Melkweg. Uit de gegevens kunnen astronomen onder meer temperaturen en samenstellingen van sterren afleiden. RAVE was een van de eerste grote projecten die systematisch de hemel afspeurden. RAVE, dat staat voor RAdial Velocity Experiment, rafelde van 451.783 sterren in de buurt van de aarde systematisch het licht uiteen in de kleuren van de regenboog. Dat gebeurde met de UK Schmidt telescoop in het Australische Siding Spring. Die telescoop stond van 2003 tot 2013 bijna elke heldere nacht in dienst van het project. Het project werd geleid door het Duitse Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam. De afgelopen jaren gaven de sterrenkundigen vijf eerdere pakketten met gegevens vrij. Het slotpakket is gekoppeld aan de nieuwere Gaia-catalogus die van meer dan een miljard sterren de snelheden, posities en afstanden in kaart bracht. Amina Helmi (Rijksuniversiteit Groningen), die ook betrokken is bij de Gaia-catalogus, nam ook aan de RAVE-dataverzameling deel. Ze zegt: ‘RAVE is een echte pionier. We zullen de survey blijven gebruiken. Onder andere om de opvolgers te trainen.’ Die opvolgers zijn bijvoorbeeld de mede door Nederlanders gebouwde WEAVE voor een telescoop op La Palma en 4MOST voor een Europese telescoop in Chili. Dankzij RAVE is onder andere berekend hoe snel een ster minimaal moet bewegen om uit de Melkweg te ontsnappen. Die berekening vormde een bevestiging dat ons sterrenstelsel veel onbekende, donkere materie moet bevatten. Ook konden sterrenkundigen met RAVE systematisch naar metaal-arme sterren speuren. Daardoor leerden ze meer over de vroege Melkweg. 
Oorspronkelijk persbericht

15 juli 2020
Een in 2015 ontdekte witte dwergster heeft mogelijk een gedeeltelijke supernova-explosie ondergaan. Daarbij is hij ontsnapt aan zijn stellaire begeleider en raast hij nu met een snelheid van 900.000 kilometer per uur door onze Melkweg (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 15 juli). Witte dwergen zijn de overgebleven kernen van rode reuzensterren die aan het einde van hun leven hun buitenste lagen hebben afgestoten. De meeste witte dwergen hebben een atmosfeer die vrijweg geheel uit waterstof en helium bestaat, met soms nog wat koolstof of zuurstof. Witte dwerg SDSS J1240+6710 is wat dat betreft een buitenbeentje. Zijn atmosfeer bevat waterstof noch helium en bestaat uit een mengsel van zuurstof, neon, magnesium, silicium en een aantal andere elementen die normaal gesproken aan het begin van een supernova-explosie ontstaan. Nog zwaardere elementen zoals ijzer en nikkel, die in een latere fase van de explosie worden gevormd, ontbreken echter. Ook heeft de witte dwerg opvallend weinig massa. Dat witte dwergen het toneel kunnen zijn van een supernova-explosie was al bekend. Wanneer zo’n object een dubbelster vormt met een normale ster, kan er stermaterie naar zijn oppervlak stromen. Zodra zich daar maar genoeg gas heeft verzameld, komt er een thermonucleaire explosie op gang waarbij de witte dwerg uiteenspat: een supernova van type Ia. Volgens de astronomen die SDSS J1240+6710 met de Hubble-ruimtetelescoop hebben onderzocht, is het in dit geval niet tot een volledige supernova-explosie gekomen. De combinatie van geringe massa, afwijkende samenstelling en hoge snelheid wijst erop dat er wel een explosie op gang kwam, maar dat deze voortijdig is afgebroken – waarschijnlijk omdat de witte dwerg heel abrupt een flinke hoeveelheid massa afstootte. Daarmee zou SDSS J1240+6710 de ‘overlevende’ kunnen zijn van een soort supernova-explosie die nog nooit rechtstreeks is waargenomen. Bij gebrek aan radioactief nikkel, dat verantwoordelijk is voor de langdurige nagloed van supernova’s van type Ia, zouden dit soort ‘mislukte’ explosies maar heel kort waarneembaar zijn. En daardoor laten ze zich maar moeilijk opsporen. (EE)
Thermonuclear Blast Sends Star Hurtling Across the Milky Way

13 juli 2020
Japanse astronomen hebben tijdens de eerste waarneemnacht met de nieuwe 3,8-meter Seimei-telescoop in Okayama een ‘supervlam’ geregistreerd op de nabije rode dwergster AD Leonis. Het explosieve verschijnsel was twintig keer krachtiger dan de zonnevlammen die onze eigen ster produceert. AD Leonis staat op een afstand van iets minder dan zestien lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Leeuw. Hij staat te boek als een actieve vlamster, die geregeld flinke uitbarstingen van licht en andere vormen van straling produceert. Naast de supervlam hebben de astronomen ook nog elf ‘mildere’ uitbarstingen van de ster waargenomen. Uit de waarnemingen blijkt dat tijdens de supervlam ruwweg tien keer meer energierijke elektronen vrijkwamen dan bij de gemiddelde zonnevlam – iets wat nog niet eerder was waargenomen. Ook ontdekten de astronomen dat AD Leonis bij de wat zwakkere opvlammingen alleen op de golflengte van H-alfastraling – licht dat door waterstofatomen wordt uitgezonden – helderder wordt, maar niet op andere visuele golflengten. Waarnemingen van vlamsterren moeten meer inzicht geven in het ontstaan van supervlammen. Heel af en toe vertoont ook onze zon van deze hevige uitbarstingen, die grote schade kunnen veroorzaken aan gevoelige elektronische apparatuur. Door sterren als AD Leonis te onderzoeken hopen astronomen het optreden van supervlammen beter te kunnen voorspellen. (EE)
The Lion’s Roar: New Telescope Spots Superflare in Leo

11 juli 2020
Met hulp van een team van ’burgerwetenschappers’ hebben astronomen twee bijzondere bruine dwergen ontdekt – ballen van gas die niet genoeg massa hebben om energie op te wekken zoals sterren dat doen. De burgerwetenschappers doen mee aan het NASA-project ‘Backyard Worlds: Planet 9’, waarbij gegevens van de infraroodsatelliet NEOWISE worden doorgespit. Daarbij hebben ze tot nu toe al meer dan 1600 bruine dwergen opgespoord. De twee objecten die daarbij recent zijn opgespoord worden door astronomen omschreven als de eerste ’extreme T-type subdwergen’. Ze hebben ongeveer 75 keer zoveel massa als de planeet Jupiter en zijn naar schatting 10 miljard jaar oud. Daarmee behoort het duo tot de meest planeetachtige bruine dwergen die tot nu zijn ontdekt. Op sommige infraroodgolflengten lijken de twee op normale bruine dwergen, maar op andere zien ze er heel anders uit. Daaruit kan worden afgeleid dat ze een uitzonderlijke samenstelling hebben. Zo bevatten ze heel weinig ijzer, wat betekent dat ze, net als zeer oude sterren, bij hun ontstaan weinig zwaar materiaal van voorgaande generaties van sterren hebben meegekregen. De gemiddelde bruine dwerg kan wel dertig keer zoveel ijzer en andere zware elementen bevatten. Omdat wordt vermoed dat bruine dwergen op dezelfde manier ontstaan als planeten (door samenklontering van restmateriaal dat rond een pas gevormde ster achterblijft), versterkt de ontdekking het vermoeden dat er ook metaal-arme exoplaneten kunnen bestaan. (EE) 
Two Bizarre Brown Dwarfs Found With Citizen Scientists' Help

8 juli 2020
Een onderzoeksteam onder leiding van Lina Necib van het California Institute of Technology heeft een nieuwe omvangrijke ‘sterrenstroom’ in de betrekkelijke nabijheid van de zon ontdekt. De ongeveer 250 sterren zouden een overblijfsel kunnen zijn van een klein sterrenstelsel dat door onze Melkweg is opgeslokt (Nature Astronomy, 6 juli). De ontdekking van de restanten van ‘Nyx’, zoals het voormalige dwergstelsel wordt genoemd, is gebaseerd op een combinatie van gegevens van de Gaia-satelliet en computersimulaties. Gaia meet de posities en ruimtelijke bewegingen van miljoenen sterren in de Melkweg. Op die manier kunnen groepen sterren worden opgespoord die op een bepaalde manier samen optrekken. Het team van Necib heeft een geavanceerde analysetechniek – ’deep learning’ – losgelaten op de Gaia-gegevens. Daarmee werden niet alleen de al eerder ontdekte restanten van een ander dwergstelsel (het ‘Worststelsel’) opgespoord, maar ook een nog onbekende structuur. Deze bestaat uit 250 sterren die met de schijf van de Melkweg meedraaien, maar tevens in de richting van het Melkwegcentrum bewegen. Vervolgonderzoek met telescopen op aarde zal duidelijkheid moeten geven over de chemische samenstelling en andere eigenschappen van de sterrenstroom. Op die manier hopen de astronomen te kunnen vaststellen wanneer Nyx door de Melkweg is opgeslokt, en misschien zelfs waar het sterrenstelsel vandaan is gekomen. (EE)
New Collection of Stars, Not Born in Our Galaxy, Discovered in Milky Way

6 juli 2020
Zware sterren exploderen aan het einde van hun bestaan als supernova’s en stoten kort voordien grote hoeveelheden koolstof uit. Maar ook de grote meerderheid van lichtere sterren draagt zijn steentje bij, zo blijkt uit nieuw onderzoek. Voordat sterren van minder dan ongeveer acht zonsmassa’s ineenstorten tot ‘witte dwergen’ produceren ze een stevige sterrenwind die verrijkt is met tal van chemische elementen, waaronder koolstof (Nature Astronomy, 6 juli). De oorsprong van koolstof, een element dat cruciaal was voor het ontstaan van leven op onze planeet, is al geruime tijd een punt van discussie onder astronomen. Om meer inzicht in deze kwestie te krijgen heeft een team onder leiding van Paola Marigo van de universiteit van Padua (Italië) een aantal witte dwergen onderzocht van de Keck-telescoop op Hawaï. Daarbij zijn de massa’s van deze langzaam uitdovende sterren gemeten en schattingen gemaakt van de massa’s die de sterren oorspronkelijk hebben gehad. Tot nu toe werd aangenomen dat tussen ‘geboortegewicht’ en eindgewicht van een ster een lineair verband bestaat. Oftewel: hoe zwaarder de ster bij geboorte, des te zwaarder is de witte dwerg die hij achterlaat. Bij het onderzoek van Marigo en haar collega’s, dat betrekking had op witte dwergen die deel uitmaken van een open sterrenhoop – een grote groep sterren van gelijke leeftijd, zijn nu echter witte dwergen ontdekt die duidelijk meer massa hadden dan verwacht. Daaruit kan worden afgeleid dat sterren die ongeveer 1,5 miljard jaar geleden in onze Melkweg zijn geboren geen witte dwergen van ruwweg 0,6 zonsmassa hebben achtergelaten, maar exemplaren van circa 0,7 zonsmassa die voorheen in verband werden gebracht met sterren van ongeveer 3 zonsmassa’s. Er lijkt dus een ‘knik’ te zitten in het verband tussen geboortegewicht en eindgewicht van sterren. En volgens de onderzoekers is dat een teken dat lichte sterren flinke koolstofprocenten zijn. Op basis van stermodellen komen ze tot de conclusie dat sterren al vanaf een geboortegewicht van 1,65 zonsmassa hun omgeving met koolstof verrijken. In vergelijking met supernova’s gaat het weliswaar om kleine hoeveelheden, maar omdat lichte sterren veel talrijker zijn dan zware, zal hun gezamenlijke bijdrage toch aanzienlijk zijn. (EE)
White dwarfs reveal new insights into the origin of carbon

29 juni 2020
Volgens een onderzoeksteam onder leiding van Thavisha Dharmawarden van het Max-Planck-Institut für Astronomie is de ‘verduistering’ die de heldere ster Betelgeuze tussen oktober 2019 en april 2020 heeft vertoond toch niet door stofwolken veroorzaakt. De astronomen denken dat ongewoon grote sterrenvlekken (het equivalent van zonnevlekken) de oorzaak zijn van de helderheidsdip van de ster (Astrophysical Journal Letters, 29 juni). Rode superreuzen zoals Betelgeuze vertonen wel vaker helderheidsvariaties, maar het komt zelden voor dat de helderheid van de ster daarbij tot slechts 40 procent van haar normale waarde terugvalt. Sommige astronomen meenden daarom zelfs dat Betelgeuze op het punt van ontploffen stond. Dharmawardena en haar collega’s zoeken de oorzaak van de helderheidsdip nu bij temperatuurvariaties in de fotosfeer (het lichtgevende ‘oppervlak’) van de ster. De meest waarschijnlijke oorzaak zijn reusachtige koele sterrenvlekken die 50 tot 70 procent van het oppervlak van de ster zouden hebben beslagen. De suggestie dat Betelgeuze wolken van stof had uitgestoten, die eveneens plausibel is voor een ster van dit type, wordt ondergraven door gegevens die met het Atacama Pathfinder Experiment (APEX) en de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) zijn verzameld. Deze telescopen registreren straling op submillimeter-golflengten. In dit golflengtegebied is met name koel stof goed waarneembaar. Tot verrassing van de onderzoekers is Betelgeuze zelfs op submillimeter-golflengten 20 procent zwakker geworden dan normaal. En dat gedrag is niet in overeenstemming met de aanwezigheid van stof. Het moet dus de ster zelf zijn geweest die de helderheidsafname veroorzaakte. De gemeten helderheidsafname in zichtbaar licht en submillimeter-straling is verklaarbaar als de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van Betelgeuze met ongeveer 200 graden is gedaald. Maar de astronomen achten het waarschijnlijker dat de temperatuurafname niet gelijkmatig was. Opnamen van de ster die in december 2019 zijn gemaakt vertonen namelijk duidelijke helderheidsverschillen. Al met al lijken enorme sterrenvlekken dan ook de meest waarschijnlijke verklaring voor het gedrag van de ster. Van onze zon is bekend dat zij een 11-jarige cyclus vertoont waarbij het aantal zonnevlekken toe- en afneemt. Toekomstige waarnemingen zullen moeten uitwijzen of de recente helderheidsdip van Betelgeuze ook het gevolg is van zo’n vlekkencyclus. (EE)
Betelgeuse – a giant with blemishes

18 juni 2020
Nieuw onderzoek onder leiding van de Leidse promovendus Lukasz Tychoniec wijst uit dat planeten rond jonge sterren – op kosmische schaal – in een oogwenk van minder dan een half miljoen jaar worden geboren. Op basis van gegevens van het ALMA-observatorium in Noord-Chili en de VLA in New Mexico, VS, komen de sterrenkundigen tot de conclusie dat zeer jonge stofschijven al voldoende materiaal bevatten om planeetstelsels te bouwen. Tot nu toe keken astronomen vooral naar protoplanetaire schijven rond jonge sterren van 1 tot 3 miljoen jaar oud, en in die vrij volwassen schijven troffen ze steeds een hoeveelheid stof aan waaruit niet eens enkele gasplaneet zoals Jupiter te maken is. Lukasz Tychoniec van de Sterrewacht Leiden besloot daarom proto-sterren te onderzoeken in de relatief nabijgelegen moleculaire gaswolk in het sterrenbeeld Perseus. De protoplanetaire schijven die de astronomen onderzochten zijn slechts tussen de 100.000 en 500.000 jaar oud, maar zijn mogelijk al planeten aan het vormen. Uit metingen aan het licht dat het stof in de schijven uitzendt, blijkt er meer dan genoeg materiaal te zijn om planeten te bouwen. Ze vergeleken de massa van de schijven met de massa van meer dan 2000 bekende exoplaneetsystemen. Tychoniec: ‘In alle gevallen vonden we dat de hoeveelheid stof voldoende is om de bekende populatie exoplaneten te vormen. De schijven in de Perseus-wolk hebben geen moeite om exoplaneten te maken zoals we die zien in onze Melkweg.’ Het resultaat, dat is geaccepteerd voor publicatie in Astronomy & Astrophysics, zal bijdragen aan het ontwikkelen van nieuwe modellen voor planeetvorming, waarmee astronomen een beter begrip krijgen van de manier waarop en het tempo waarin exoplaneten – en ook ons eigen zonnestelsel – zijn gevormd. 
Volledig persbericht

17 juni 2020
Astronomen hebben een pulsar – een rondtollende neutronenster – ontdekt die pas 240 jaar oud lijkt. Het naar astronomische maatstaven zeer jonge object is opgespoord met de röntgensatellieten Swift (NASA), NuSTAR (Caltech) en XMM-Newton (ESA). De ‘baby-pulsar’ werd op 12 maart jl. opgemerkt toen hij een flinke uitbarsting van röntgenstraling produceerde. Een neutronenster is het uiterst compacte restant van een zware ster die een supernova-explosie heeft ondergaan. Swift J1818.0-1607, zoals de nieuwe ontdekking wordt genoemd, heeft tweemaal zoveel massa als de zon, maar is desondanks slechts een kilometer of twintig groot. Met een magnetisch veld dat ongeveer een factor duizend keer sterker is dan dat van de gemiddelde neutronenster, behoort Swift J1818.0-1607 tot de zogeheten magnetars – de meest magnetische objecten in het heelal. Objecten van dit type kunnen zeer krachtige uitbarstingen van licht en andere vormen van elektromagnetische straling produceren die tot ver in het heelal waarneembaar zijn. Tijdens zijn recente uitbarsting was deze magnetar minstens tien keer zo helder als normaal. Swift J1818.0-1607 bevindt zich in het sterrenbeeld Boogschutter, op een afstand van ongeveer 16.000 lichtjaar. Het licht dat we nu van de neutronenster ontvangen werd dus 16.000 jaar geleden uitgezonden, op het moment dat deze ongeveer 240 jaar oud was. (EE)
A Cosmic Baby Is Discovered, and It's Brilliant

12 juni 2020
De wolken van gas en stof waaruit sterren en planeten ontstaan zijn vroeger rijk aan complexe organische moleculen dan tot nu toe werd gedacht. Dat schrijven astronomen van de Universiteit van Arizona in The Astrophysical Journal. Complexe organische moleculen spelen vermoedelijk een belangrijke rol bij het ontstaan van leven. Uit het onderzoek blijkt dat deze moleculen al honderdduizenden jaren voordat er echte sterren ontstaan rijkelijk aanwezig zijn in ‘stellaire kraamkamers’. Dat is verrassend, omdat verondersteld werd dat het voor de vorming van complexe organische moleculen vereist zou zijn dat het aanwezige gas en stof wordt opgewarmd door protosterren – sterren-in-wording. Bij het onderzoek is gebruik gemaakt van de 12-meter radiotelescoop van de radiosterrenwacht op Kitt Peak, ten zuidwesten van Tucson, Arizona. Met dit instrument zijn 31 sterloze verdichtingen van gas en stof onderzocht die deel uitmaken van een grote stervormingsgebied in het sterrenbeeld Stier, op ongeveer 440 lichtjaar van de aarde. Het zal nog honderdduizenden jaren duren voordat uit deze verdichtingen protosterren ontstaan. Desondanks zijn daarin nu de signaturen van complexe organische moleculen waargenomen. In alle onderzochte pre-stellaire verdichtingen is methanol aangetroffen en bij meer dan twintig ervan ook ethanal. De grote vraag is nu hoe deze moleculen zijn ontstaan. Aangenomen werd dat voor hun vorming warmte nodig is, maar de onderzochte verdichtingen zijn nog extreem koud. Om deze kwestie nader te onderzoeken willen de astronomen verder ‘inzoomen’ op enkele van de sterloze verdichtingen, om alle daarin aanwezige complexe organische moleculen te inventariseren. (EE)
Ingredients for Life Appear in Stellar Nurseries Long Before Stars are Born

12 juni 2020
Voor de eerste keer heeft een ruimtesonde vanaf zo’n grote afstand hemelopnamen naar de aarde gestuurd, waarop enkele nabije sterren een beetje verschoven lijken te zijn ten opzichte van hun posities zoals we die vanaf de aarde waarnemen. De ruimtesonde, New Horizons, scheerde in 2015 langs de verre dwergplaneet Pluto en is inmiddels bijna 7 miljard kilometer van ons verwijderd. Vanuit die positie kijkt hij onder een iets andere hoek naar de sterren dan astronomen op aarde – een effect dat parallax wordt genoemd. Het parallaxeffect is het duidelijkst waarneembaar bij de meest nabije sterren. Die lijken vanuit New Horizons gezien een klein stukje te zijn versprongen ten opzichte van hun verre soortgenoten. Op 22 en 23 april van dit jaar richtte New Horizons zijn telescoopcamera op de sterren Proxima Centauri (afstand 4,24 lichtjaar) en Wolf 359 (7,86 lichtjaar). Bij vergelijking met opnamen die op dezelfde dagen met telescopen op aarde zijn gemaakt, valt het parallaxeffect gemakkelijk op. Van de nieuwe foto’s heeft astrofysicus Brian May, beter bekend als de gitarist van rockband Queen, stereoparen gemaakt die zich op verschillende manieren laten bekijken. (EE)
NASA’s New Horizons Conducts the First Interstellar Parallax Experiment

9 juni 2020
Astronomen hebben, met behulp van de ALMA-radiotelescoop in het noorden van Chili, gedetailleerde opnamen gemaakt van twee sterren-in-wording die zich in een heel pril ontwikkelingsstadium bevinden. De proto-dubbelster maakt deel uit van het object IRAS 16293-2422 in de Ophiuchus moleculaire wolk. Bij de waarnemingen zijn ook de snelheden van de sterren gemeten. Daaruit blijkt dat de twee in ongeveer 360 jaar om elkaar wentelen. IRAS 16293-2422 is een van de helderste stervormingsgebieden in de naaste omgeving van de zon. Het object is 460 lichtjaar van ons verwijderd en is rijk aan complexe organische moleculen. Vanwege de grote hoeveelheden gas en stof ter plaatse was tot nu toe onduidelijk waaruit IRAS 16293-2422 precies bestaat. Bij waarnemingen op verschillende golflengten waren wel minstens twee compacte bronnen te zien, maar dat konden er ook meer zijn. De ALMA-waarnemingen hebben nu laten zien dat IRAS 16293-2422 minstens drie jonge sterren herbergt: de al langer bekende protoster ‘B’ en het tweetal ‘A1’ en ‘A2’, dat tot nu toe als één object werd gezien. De twee jonge sterren-in-wording zijn elk omgeven door een kleine stofschijf, die op zijn beurt weer is ingebed in een grotere wolk van gas en stof. Protoster A1 heeft bijna net zoveel massa als onze zon en is omgeven door een stofschijf met de omvang van de planetoïdengordel in ons eigen zonnestelsel. Protoster A2 heeft ruwweg anderhalf keer zoveel massa en heeft een grotere schijf, die schuin op de globale wolkstructuur staat, terwijl de schijf van protoster B een heel andere oriëntatie heeft. Daaruit wordt afgeleid dat de stervorming in dit gebied vrij chaotisch verloopt. Uit de snelheden waarmee A1 en A2 ten opzichte van elkaar bewegen kan worden afgeleid dat het om een echte dubbelster gaat. De twee protosterren zijn dus door de zwaartekracht aan elkaar gebonden. Hun onderlinge afstand is vergelijkbaar met de afstand zon-Pluto (6 miljard kilometer). Het tweetal is nog druk bezig om materie uit de omgeving aan te trekken: ze zijn dus nog in de groei. (EE)
Close-up view reveals binary proto-stars in the process of assemblage

3 juni 2020
Een internationaal onderzoeksteam, met onder anderen Marta Alves van de Radboud Universiteit, heeft een spookachtige, bijna volmaakte cirkelboog van ultraviolet-emissie ontdekt rond de ‘steel’ van het sterrenbeeld Grote Beer. De boog strekt zich uit over een afstand van dertig graden. De ontdekking is gepresenteerd tijdens de halfjaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society, die ditmaal online plaatsvindt. De zeer dunne cirkelboog bestaat uit samengedrukt interstellair gas, wat erop wijst dat het om een schokfront gaat van een grote stellaire explosie die zestig graden boven het vlak van de Melkweg heeft plaatsgevonden. Wanneer de explosie heeft plaatsgevonden, en op welke afstand van de aarde, is hoogst onzeker. Het team schat dat het meer dan 100.000 jaar geleden is gebeurd, op een afstand van ongeveer 600 lichtjaar. Een klein stukje van de boog werd al in 1997 opgemerkt in gearchiveerde beeldgegevens van de NASA-satelliet GALEX. Maar pas toen Marta Alves bijna twintig jaar later vervolgwaarnemingen deed met de grotendeels in Nederland gestationeerde radiotelescoop LOFAR, kwam de ware omvang van de structuur aan het licht. Verder onderzoek moet uitsluitsel geven over de afstand, ouderdom en fysieke afmetingen van de ‘Ursa Major Boog’. Maar het vermoeden bestaat dat de explosie die de boog heeft veroorzaakt medeverantwoordelijk is geweest voor het ‘schoonvegen’ van een gebied boven de zon. Dit hemelgebied staat bekend om zijn ‘interstellaire vensters’ die astronomen een beter zicht bieden op sterrenstelsels buiten onze Melkweg. (EE)
Astronomers Discover 30 Degree Arc of Ultraviolet Emission Centered on the Big Dipper

2 juni 2020
Tijdens de 236ste bijeenkomst van de American Astronomical Society heeft postdoc Maria Schutte van de Universiteit van Oklahoma de ontdekking bekendgemaakt van een jonge bruine dwergster die omgeven is door een schijf van gas en stof. De ontdekking is gedaan in het kader van het Disk Detective-project van NASA. De bruine dwerg met schijf, die de aanduiding W1200-7845 draagt, is maar ongeveer 332 lichtjaar van ons verwijderd. Hij maakt deel uit van een groep van een stuk of twintig jonge sterren waarvan de leeftijd op minder dan vier miljoen jaar is bepaald. Daarmee is hij momenteel de jongste bruine dwerg in de naaste omgeving van de zon. Een bruine dwerg(ster) is een gasrijk object met 13 tot 80 keer zoveel massa als Jupiter, de grootste planeet van ons zonnestelsel. Anders dan volwaardige sterren hebben bruine dwergen niet genoeg massa om in hun kern energie op te wekken door middel van waterstoffusie. Ze vormen daarmee de schakel tussen planeten en sterren. Disk Detective is een project voor ‘burgerwetenschappers’ dat gebruik maakt van optische en infraroodopnamen om circumstellaire schijven op te sporen – schijven waarin zich planeten kunnen vormen. De meest effectieve manier om zulke schijven te vinden is door opnamen van grote aantallen objecten aan een visuele inspectie te onderwerpen. Bij Disk Detective 1.0 hebben duizenden vrijwilligers maar liefst 400.000 objecten bekeken. Gisteren is het vervolg op dit project van start gegaan: Disk Detective 2.0. Dus iedereen kan weer meehelpen om nieuwe schijven op te sporen. (EE)
OU Graduate Student Maria Schutte Presents Findings on Young, Nearby Brown Dwarf With a Disk

2 juni 2020
Onze verre voorouders in Afrika waren 3,5 miljoen jaar geleden wellicht getuige van een bijzonder hemelverschijnsel: een spookachtige gloed in het sterrenbeeld Boogschutter die misschien wel een miljoen jaar aanhield. De oorzaak: een enorme uitbarsting in het centrum van ons Melkwegstelsel. De uitbarsting ontstond waarschijnlijk toen een grote wolk van 100.000 zonsmassa’s aan waterstofgas op de materieschijf rond het centrale superzware zwarte gat viel. Daarbij ontstonden twee kegels van intense ultraviolette straling boven en onder het vlak van de Melkweg die als ‘kosmische zoeklichten’ de omgeving aanstraalden. Het zuidelijke ‘zoeklicht’ bereikte daarbij de zogeheten Magelhaense Stroom – een uitgestrekt lint van gas dat achter de twee grootste satellieten van de Melkweg, de Grote en de Kleine Magelhaense Wolk, aan sleept. Daarbij raakte het waterstofgas in de Stroom geïoniseerd, waardoor deze laatste oplichtte als een kerstboom. Een en ander wordt afgeleid uit de huidige eigenschappen van het gas in de Magelhaense Stroom. Met de Hubble-ruimtetelescoop is gekeken naar het licht van 21 verre quasars – in feite ook kosmische zoeklichten – die door dat gas heen schijnen. Daarbij is geconstateerd dat de Magelhaense Stroom ionen bevat die door een intense stralingsbron moeten zijn ontstaan. Bij dezelfde gebeurtenis ontstonden ook de twee kolossale bellen van heet plasma (= geïoniseerd gas) die nog steeds ongeveer 30.000 lichtjaar boven en onder het vlak ons sterrenstelsel uit torenen. Deze onzichtbare bellen, die ongeveer een miljoen zonsmassa’s aan (ijle) materie bevatten, worden de Fermi-bellen genoemd. Hun bestaan werd tien jaar geleden opgemerkt door de Fermi-ruimtetelescoop van NASA. De nieuwe bevindingen, die ook gepubliceerd zullen worden in The Astrophysical Journal, zijn vandaag gepresenteerd tijdens de virtuele halfjaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society. (EE)
Flash from Milky Way's Black Hole Illuminated Gas Outside Our Galaxy

2 juni 2020
Een samenwerkingsverband onder leiding van Adelle Goodwin van de Monash-universiteit (Australië) heeft gedetailleerde waarnemingen gedaan van de röntgenuitbarsting van een verre neutronenster. Bij het onderzoek waren vijf onderzoeksteams en zeven telescopen (vijf op aarde, twee in de ruimte) betrokken. Een neutronenster is het compacte restant van een zware ster die een supernova-explosie heeft ondergaan. Het onderzochte object, SAX J1808.4−3658 geheten, is in 1996 ontdekt met de Italiaans/Nederlandse röntgensatelliet BeppoSAX. Het heeft een bruine dwerg (‘mislukte ster’) als begeleider en onttrekt daar met tussenpozen materie aan. Deze materie valt niet rechtstreeks op de neutronenster, maar spiraalt ernaartoe en hoopt zich op in een accretieschijf, waarin de temperaturen enorm oplopen. Dit leidt uiteindelijk tot een intense uitbarsting van röntgenstraling, waarbij ongeveer evenveel energie vrijkomt als onze zon in tien jaar produceert. Goodwin en haar collega’s hebben dit proces vanaf het prille begin – een toename van de visuele helderheid van het object – kunnen volgen. Deze eerste activiteit speelde zich af aan de rand van de accretieschijf, dicht in de buurt van de begeleidende ster. De overgedragen materie deed er uiteindelijk twaalf dagen over om naar de neutronenster toe te spiralen – aanzienlijk langer dan gedacht. Mogelijk hangt dit trage verloop samen met de samenstelling van de accretieschijf. Doorgaans bestaan dit soort schijven voornamelijk uit waterstof, maar dit specifieke object heeft een schijf die voor de helft uit helium bestaat. De onderzoekers denken dat deze overdaad aan helium de opwarming van de schijf remt, omdat helium bij een hogere temperatuur ‘ontvlamt’ dan waterstof. De resultaten van het onderzoek zullen deze week worden gepresenteerd tijdens de (virtuele) halfjaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society en kort daarna worden gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (EE)
Astronomers capture a pulsar ‘powering up’

1 juni 2020
De halo van ijl gas, stof en donkere materie waarin ons Melkwegstelsel is gehuld, is veel heter dan werd aangenomen – net zo heet als die van vergelijkbare sterrenstelsels. Dat blijkt uit nieuw onderzoek door wetenschappers van Ohio State University. Eerder hadden onderzoekers van dezelfde universiteit al vastgesteld dat delen van de halo van de Melkweg temperaturen tot circa 10 miljoen graden Celsius hebben. Daarmee waren ze minstens tien keer zo heet als gedacht. Het nieuwe onderzoek wijst er nu op dat dit mogelijk voor de hele halo geldt. Dat blijkt uit gegevens van de röntgensatellieten XMM-Newton (Europa) en Suzaku (Japan). Deze satellieten hebben spectra van de halo van de Melkweg verzameld in vijf verschillende richtingen. En al deze spectra laten dezelfde hoge temperatuur zien. Om te onderzoeken of de Melkweg in dit opzicht uniek is, hebben de astronomen ook gekeken naar gegevens van het 200 miljoen lichtjaar verre sterrenstelsel NGC 3221, dat qua vorm en afmetingen op onze Melkwegstelsel lijkt. Uit die analyse blijkt dat de halo van NGC 3221 ongeveer dezelfde temperatuur heeft. De nieuwe bevindingen zijn vandaag gepresenteerd tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society, die zich vanwege de corona-pandemie ditmaal online afspeelt. (EE)
The Milky Way has one very hot halo, astronomers find

1 juni 2020
Astronomen die gebruik maken van telescopen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) hebben reusachtige vlekken ontdekt op de oppervlakken van extreem hete sterren die zich in sterrenhopen verschuilen. De sterren worden niet alleen geteisterd door magnetische vlekken, sommige produceren ook ‘supervlammen’ – explosies van energie die enkele miljoenen keren heviger zijn dan vergelijkbare erupties op de zon (Nature Astronomy, 1 juni). Het gaat om een bijzonder soort sterren die extreme ‘horizontale-tak’-sterren worden genoemd. Dat zijn objecten die ongeveer half zo weinig massa hebben als de zon, maar vier tot vijf keer heter zijn. In onze Melkweg worden deze merkwaardig hete objecten doorgaans in verband gebracht met een nabije stellaire begeleider. Verrassend genoeg lijkt de overgrote meerderheid van de extreme ‘horizontale-tak’-sterren die in dichtbevolkte bolvormige sterrenhopen worden waargenomen echter geen begeleider te hebben. Door deze sterren langdurig met ESO-telescopen in de gaten te houden, is nu vastgesteld dat deze geheimzinnige objecten wel een andere bijzondere eigenschap gemeen hebben: ze vertonen in de loop van enkele dagen tot weken regelmatige helderheidsveranderingen. Volgens de astronomen komt dit door vlekken op hun oppervlak. Dat moeten dan wel heel andere vlekken zijn dan de donkere vlekken op onze eigen zon, al worden beide veroorzaakt door magnetische velden. De vlekken op de hete sterren zijn helderder en heter dan het omringende steroppervlak, terwijl die op de zon juist donker afsteken tegen het zonsoppervlak en koeler zijn dan hun omgeving. De vlekken op de extreme ‘horizontale-tak’-sterren zijn ook aanzienlijk groter dan zonnevlekken: ze kunnen tot wel een kwart van het steroppervlak bestrijken. De heldere vlekken zijn bovendien ongelooflijk hardnekkig: waar individuele zonnevlekken slechts enkele dagen tot maanden standhouden, blijven zij tientallen jaren bestaan. De waargenomen helderheidsveranderingen ontstaan doordat de vlekken door de draaiing van de hete sterren in en uit beeld schuiven. De nieuwe ontdekking kan wellicht ook de oorsprong helpen verklaren van de sterke magnetische velden van veel witte dwergsterren – de ‘opgebrande’ restanten van zonachtige sterren die overeenkomsten met extreme ‘horizontale-tak’-sterren vertonen. Beide stersoorten worden namelijk geplaagd door magnetische vlekken op hun oppervlak. (EE)
Volledig persbericht

28 mei 2020
Onderzoek van de dichtbevolkte en massarijke jonge sterrenhoop Westerlund 2 laat zien dat de sterren nabij het centrum van de sterrenhoop maar zelden omgeven zijn door de wolken van stof waaruit mettertijd planeten kunnen ontstaan. De oorzaak ligt bij de zwaarste en helderste sterren in de cluster, die het gas en stof rond naburige sterren verdrijven. Het onderzoek, dat gedaan is met de Hubble-ruimtetelescoop, speelde zich af in de periode 2016-2019. Het was voor het eerst dat daarbij een jonge, zware sterrenhoop onder de loep werd genomen. Eerdere vergelijkbare onderzoeken hadden betrekking op nabijere stervormingsgebieden die veel minder massarijk waren. Sterrenhoop Westerlund 2 telt minstens 37 extreem zware sterren waarvan sommige wel tachtig keer zoveel massa hebben als onze zon. Deze sterren produceren intense ultraviolette straling en hevige sterrenwinden die de planeetvormende schijven rond naburige sterren sterk eroderen. Zo’n schijf kan grotendeels verdampen en de resterende materie heeft vermoedelijk niet meer de juiste samenstelling om planetesimalen (planetaire ‘bouwstenen’) te vormen. Westerlund 2 maakt deelt uit van een stellaire kraamkamer die bekendstaat als Gum 29. Deze bevindt zich op een afstand van ruwweg 14.000 lichtjaar in het sterrenbeeld Carina (Kiel). In zichtbaar licht is deze kraamkamer moeilijk waarneembaar, omdat deze in stof gehuld is. De Wide Field Camera 3 van de ruimtetelescoop kan op nabij-infrarode golflengten echter door dit stof heen kijken. Op die manier hebben astronomen kunnen vaststellen dat slechts 1500 van de bijna 5000 sterren in de sterrenhoop de karakteristieke helderheidsfluctuaties vertonen die erop wijzen dat ze omgeven zijn door stof en planetesimalen. En al deze sterren zijn minstens vier lichtjaar verwijderd van het centrum van Westerlund 2.
Hubble Finds that ‘Distance’ From the Brightest Stars is Key to Preserving Primordial Discs

25 mei 2020
De vorming van de zon, het zonnestelsel en dus ook onze aarde is mogelijk te danken aan de botsing tussen ons Melkwegstelsel en het Sagittarius-dwergstelsel, dat als een satelliet om de Melkweg heen draait. Van dat stelsel was al bekend dat het drie keer in botsing is gekomen met de Melkwegschijf, waar zich het gros van de sterren bevindt. Uit nieuw onderzoek blijkt nu dat elk van deze botsingen heeft geleid tot een stellaire ‘geboortegolf’ (Nature Astronomy, 25 mei). De eerste botsing vond vijf tot zes miljard jaar geleden plaats. De beide andere ontstonden ongeveer twee en één miljard jaar geleden. Uit gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia blijkt nu dat de vorming van nieuwe sterren ongeveer 5,7 miljard jaar geleden een duidelijke piek bereikte. Ook na de beide andere botsingen vormden zich meer sterren. Een en ander wordt afgeleid uit de helderheden, afstanden en kleuren van sterren tot op 6500 lichtjaar van de zon. Dat de opeenvolgende botsingen met de Sagittarius-dwerg deze uitwerking hadden is niet zo vreemd. Het was alsof er een steen in de rustige ‘Melkweg-vijver’ werd gegooid. Als gevolg daarvan kwamen het daarin aanwezige gas en stof in beroering, waardoor er plaatselijk concentraties van dit materiaal ontstonden en zich nieuwe sterren konden vormen. Omdat de eerste botsing met het Sagittarius-stelsel relatief kort voor het ontstaan van ons zonnestelsel plaatsvond, is het verleidelijk om een verband tussen deze gebeurtenissen te zien. Het is dus denkbaar dat onze zon en haar planeten niet zouden hebben bestaan als de Melkweg het dwergstelsel niet op enig moment had ‘ingevangen’, waardoor het tot een reeks botsingen kwam. Maar of er ook daadwerkelijk sprake is van een direct verband laat zich niet met zekerheid vaststellen.
Galactic crash may have triggered Solar System formation

22 mei 2020
Een team van Japanse astronomen heeft, met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili, ontdekt dat het centrum van ons Melkwegstelsel quasi-periodieke flikkeringen vertoont op millimeter-golflengten. In het Melkwegcentrum gaat een superzwaar zwart gat schuil, Sagittarius A* (Sgr A*) geheten, en de astronomen vermoeden dat de oorzaak van de flikkeringen ligt bij hete plekken in de gasschijf die om dit zwarte gat draait. Dat Sgr A* soms opvlamt op millimeter-golflengten (een vorm van radiostraling) was al een tijdje bekend. Door de radio-intensiteit van het object gedurende tien dagen zeventig minuten per dag te meten met ALMA, is nu komen vast te staan dat het om twee soorten variaties gaat: de ene met een periode van ruwweg 30 minuten, de andere met een periode van een uur. De helderheidsvariaties zijn overigens veel kleiner dan degene die eerder op infrarode- en röntgengolflengten zijn waargenomen. Een periode van 30 minuten komt overeen met de omlooptijd van het gas aan de binnenrand van de schijf, die op een afstand van 30 miljoen kilometer van Sgr A* ligt. Dat is de helft van de afstand tussen onze zon en Mercurius, de binnenste planeet van ons zonnestelsel. De astronomen denken dat door de extreme getijdenkrachten hete plekken in de gasschijf ontstaan. Volgens de speciale relativiteitstheorie van Albert Einstein wordt de straling van deze plekken versterkt wanneer deze met bijna de lichtsnelheid op ons afkomen. Aan de binnenrand van de gasschijf is de draaisnelheid van het gas rond Sgr A* inderdaad dermate hoog dat dit effect kan optreden. Volgens de astronomen zouden de twinkelingen weleens lastig kunnen zijn voor het maken van een afbeelding van Sgr A* met de Event Horizon Telescope. Hoe sneller de helderheidsvariaties, des de moeilijker is het om een foto van dit object te maken.  
ALMA Spots Twinkling Heart of Milky Way

6 mei 2020
Een team van astronomen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) en andere instituten heeft een zwart gat opgespoord op slechts duizend lichtjaar van de aarde. Daarmee bevindt dit zwarte gat, dat deel uitmaakt van een drievoudig systeem dat waarneembaar is met het blote oog, zich dichter bij ons zonnestelsel dan alle andere die tot nu toe zijn ontdekt (Astronomy & Astrophysics). Het team ontdekte bewijs voor het onzichtbare object door de bewegingen van zijn twee begeleidende sterren te volgen met de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla in Chili. De astronomen denken dat dit systeem wel eens het topje van de ijsberg kan zijn, en dat in de toekomst nog veel meer van dit soort zwarte gaten ontdekt kunnen worden. Het team nam het systeem, dat HR 6819 heet, oorspronkelijk waar in het kader van een onderzoek van dubbelstersystemen. Maar toen de astronomen hun waarnemingen analyseerden ontdekten ze tot hun verbazing dat HR 6819 nog een derde, onbekend object bevatte: een zwart gat. De waarnemingen met de FEROS-spectrograaf van de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop op La Silla lieten zien dat een van de twee zichtbare sterren eens in de veertig dagen om een onzichtbaar object draait, terwijl de tweede ster zich op ruime afstand van dit centrale paar bevindt. Het verborgen zwarte gat in HR 6819 is een van de allereerste zwarte gaten van stellaire massa die zijn opgespoord terwijl ze geen heftige interacties met hun omgeving aangaan en daardoor werkelijk zwart lijken. Het onderzoeksteam kon zijn aanwezigheid vaststellen en zijn massa berekenen door de baanbeweging van de ster in de centrale dubbelster te onderzoeken. Tot nu toe hebben astronomen slechts enkele tientallen zwarte gaten in ons Melkwegstelsel ontdekt. Bijna al deze objecten staan in wisselwerking met hun omgeving en verraden hun aanwezigheid via de krachtige röntgenstraling die daarbij vrijkomt. Maar wetenschappers vermoeden dat in de loop van het bestaan van de Melkweg veel meer sterren aan het einde van hun leven tot zwarte gaten zijn ineengestort. De ontdekking van het ‘stille’, onzichtbare zwarte gat in HR 6819 kan helpen verklaren waar al die zwarte gaten zich schuilhouden.
Volledig persbericht

5 mei 2020
Een internationaal team van astronomen heeft wolkenbanden ontdekt boven het oppervlak van een bruine dwerg. De banden lijken op die van de planeet Jupiter. Ze zijn gevonden met behulp van polarimetrie, een techniek die bijvoorbeeld ook wordt gebruikt bij aardobservatie. Het resultaat van het onderzoeksteam, met onder anderen de Leidse astronomen Frans Snik, Rob van Holstein en Jos de Boer, is geaccepteerd voor publicatie in The Astrophysical Journal. De waarnemingen zijn uitgevoerd met ESO’s Very Large Telescope (VLT) in het noorden van Chili. De bruine dwerg die de astronomen hebben bestudeerd is Luhman 16A, die samen met Luhman 16B een dubbele bruine dwerg vormt, op een afstand van slechts 6,5 lichtjaar van de aarde. Het zijn de meest nabije bruine dwergen die bekend zijn. Het systeem is in 2013 ontdekt door NASA’s WISE-satelliet. Elk van de twee bruine dwergen heeft ongeveer 30 keer de massa van Jupiter. Koele bruine dwergen ontstaan op ongeveer dezelfde manier als gewone sterren uit instortende gaswolken, maar ze hebben te weinig massa om te ‘ontsteken’ en te gaan schijnen als sterren. Middels polarimetrie meten sterrenkundigen - behalve de ruimtelijke verdeling, de hoeveelheid en het spectrum van licht van een astronomisch object - ook de zogenoemde polarisatie: een maat voor de voorkeursrichting van de trilling van licht. Polarisatie kan veroorzaakt worden door allerlei asymmetrische structuren, en geeft belangrijke informatie over objecten, van planeten tot kernen van sterrenstelsels. Onze eigen blauwe lucht is ook sterk gepolariseerd, en door het meten van polarisatie van verstrooid licht kunnen wetenschappers de eigenschappen van atmosferen achterhalen. Bij eerder onderzoek met NASA’s Spitzer Space Telescope werden drie andere bruine dwergen gevonden met indirecte tekenen van wolkenbanden. Onderzoek aan de partner van Luhman 16A, Luhman 16B, suggereerde ook wolkenpatronen. Deze metingen keken allemaal naar de helderheid van de objecten door de tijd heen en konden zo niet een volledig beeld geven van de atmosferische structuur, wat met het meten van het gepolariseerde licht nu wel is gelukt. Hoewel de onderzoekers de bruine dwerg zelf niet in beeld hebben gebracht, konden ze met de metingen van het gepolariseerde licht de aanwezigheid van wolkenbanden afleiden met behulp van geavanceerde atmosferische modellen. Ze kunnen niet met zekerheid zeggen hoeveel wolkenbanden om Luhman 16A draaien, maar op basis van de modellen denken ze dat het er twee zijn. Nu het voor het eerst is gelukt buiten ons eigen zonnestelsel door middel van polarimetrie eigenschappen van wolken te begrijpen, hopen de onderzoekers hun werkterrein in de toekomst te kunnen uitbreiden naar exoplaneten, planeten rond andere sterren dan de zon.
Volledig persbericht

4 mei 2020
Voor het eerst hebben astronomen een snelle radioflits waargenomen van een object dat zich binnen ons eigen Melkwegstelsel bevindt. Snelle radioflitsen zijn intense uitbarstingen van radiostraling die maar een fractie van een seconde duren. De eerste snelle radioflits werd pas in 2007 gedetecteerd. Sindsdien is het aantal detecties gestaag toegenomen, wat voor een belangrijk deel te danken is aan de Canadese radiotelescoop CHIME, die speciaal voor de ‘jacht’ op snelle radioflitsen is ontworpen. Ook de eerste snelle radioflits binnen de Melkweg, op 28 april jl., is onder meer met dit instrument gedetecteerd. Op het moment van de detectie was CHIME niet recht op de bron gericht. Toch was het korte signaal sterk genoeg om het ‘vanuit een ooghoek’ te kunnen vastleggen. Sterk genoeg ook om waarneembaar te zijn vanuit andere sterrenstelsels, wat doet vermoeden dat het inderdaad een snelle radioflits betrof. Een dag eerder, op 27 april dus, had de Amerikaanse Swift-satelliet een aantal uitbarstingen van gammastraling waargenomen die uit dezelfde richting kwamen als de snelle radioflits. Deze gammastraling was afkomstig van een bekend object dat SGR 1935+2154 wordt genoemd. Dit object is een magnetar, een snel rondtollende neutronenster met een zeer krachtig magnetisch veld, op ongeveer 30.000 lichtjaar van de aarde. Nader onderzoek zal moeten uitwijzen of de stoot radiostraling die vorige week is gedetecteerd inderdaad een ‘echte’ radioflits was. Helemaal zeker is dat nog niet, omdat de flits aan de zwakke kant was. Ook staat niet op voorhand vast dat álle snelle radioflitsen door magnetars worden veroorzaakt. Het is best mogelijk dat ook andersoortige objecten daartoe in staat zijn.
A mystery solved? Fast Radio Burst detected within Milky Way

30 april 2020
Door de helderheidsvariaties van 369 zonachtige sterren te analyseren, zijn astronomen tot de conclusie gekomen dat de (huidige) magnetische activiteit van onze zon geringer is dan die van haar naaste soortgenoten. Daardoor fluctueert ook de helderheid van de zon minder sterk (Science, 1 mei). Voor het onderzoek zijn sterren geselecteerd die qua temperatuur, leeftijd, samenstelling en rotatietijd het meest op onze zon lijken. De rotatie van een ster is bepalend voor de opwekking van het magnetische veld in zijn inwendige. En veranderingen in dat magnetische veld zijn op hun beurt weer verantwoordelijk voor het ontstaan van uitbarstingen en van heldere en donkere plekken op het steroppervlak. Sinds enkele jaren beschikken astronomen over een uitgebreide catalogus van de rotatietijden van duizenden sterren. Deze gegevens zijn afkomstig van de Kepler-ruimtetelescoop die in de periode 2009-2013 de helderheidsfluctuatues van ongeveer 15.0000 sterren van middelbare leeftijd heeft geregistreerd. Uit deze catalogus hebben de astronomen de sterren geselecteerd die in twintig tot dertig dagen eenmaal om hun as draaien. Onze zon doet daar ongeveer 24 dagen over. Een nauwkeurige analyse laat zien dat deze sterren tot ongeveer 0,35 procent in helderheid variëren. Bij onze zon zijn deze variaties vijf keer zo klein. Opmerkelijk genoeg vertoont een andere groep van 2500 sterren, waarvan de rotatietijd niet bekend is, veel minder grote helderheidsvariaties. Dat zou kunnen betekenen dat er een nog onduidelijk fundamenteel verschil tussen beide groepen sterren bestaat. Maar het is ook mogelijk dat onze zon de afgelopen honderden of duizenden jaren toevallig een erg rustige fase heeft doorgemaakt, en zij zich op de langere termijn net zo wispelturig gedraagt als haar naaste soortgenoten. Het is dus denkbaar dat de activiteit van de zon ooit (weer?) flink zal toenemen. Maar op dit moment is daar niets van te merken. Sterker nog: al een jaar of tien gedraagt onze ster zich zelfs voor haar doen nogal tam, en het ziet er niet naar uit dat daar binnen afzienbare tijd verandering in komt. (EE)
Sun is less active than similar stars

16 april 2020
Waarnemingen met ESO’s Very Large Telescope (VLT) hebben voor het eerst aangetoond dat een ster die in een baan om het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg draait precies zo beweegt als Einsteins algemene relativiteitstheorie voorspelt. Zijn baan is rozetvormig in plaats van elliptisch, zoals Newtons zwaartekrachttheorie suggereert. Dit resultaat, waarnaar lang is gezocht, is te danken aan een reeks metingen van toenemende nauwkeurigheid die zich over een periode van bijna dertig jaar uitstrekt (Astronomy & Astrophysics, 16 april). Einsteins algemene relativiteitstheorie stelt dat de omloopbaan van het ene object om het andere niet gesloten is, zoals voorspeld door de zwaartekrachttheorie van Newton, maar een voorwaartse precessiebeweging maakt. Dit beroemde effect – voor het eerst waargenomen bij de baanbeweging van de planeet Mercurius om de zon – was het eerste bewijs dat de algemene relativiteitstheorie bevestigde. Nu, honderd jaar later, is hetzelfde effect gedetecteerd bij de beweging van een ster die om de compacte radiobron Sagittarius A* – het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg – draait. Sagittarius A* en de verzameling sterren daaromheen vormen een uniek laboratorium op 26.000 lichtjaar afstand dat kan worden gebruikt voor het testen van de natuurkunde onder extreme zwaartekracht. Een van deze sterren, S2, scheert tot op een afstand van minder dan 20 miljard kilometer (120 keer de afstand zon-aarde) langs het superzware zwarte gat, en is daarmee een van de meest nabije sterren die ooit bij dit zwaargewicht zijn opgespoord. Over elke omloop doet S2 zestien jaar en tijdens zijn dichtste nadering tot het zwarte gat verplaatst hij zich met bijna drie procent van de lichtsnelheid. De omloopbaan van S2 vertoont precessie, wat betekent dat de locatie van het punt van dichtste nadering tot het superzware zwarte gat per omloop opschuift. Hierdoor is elke volgende omloopbaan een stukje verdraaid ten opzichte van de vorige en ontstaat een rozetpatroon. De algemene relativiteitstheorie doet een nauwkeurige voorspelling van die verdraaiing en de laatste metingen van dit onderzoek zijn daarmee volledig in overeenstemming. Dit effect, dat bekendstaat als de Schwarzschild-precessie, is nooit eerder gemeten voor een ster die om een superzwaar zwart gat draait. Het onderzoek is uitgevoerd door een internationaal team onder leiding van Frank Eisenhauer van het MPE, met medewerkers uit Frankrijk, Portugal, Duitsland en van ESO. Dit zogeheten GRAVITY-team is genoemd naar het door hen ontwikkelde VLT-instrument – ESO’s nieuwste aanwinst – dat het licht van alle vier 8-meter telescopen van de VLT combineert tot een supertelescoop met een resolutie die gelijk is aan die van een telescoop met een middellijn van 130 meter. (EE)
Volledig persbericht

13 april 2020
Een internationaal onderzoeksteam heeft vastgesteld dat de grote hoeveelheid licht van een nova – een ontploffing aan het oppervlak van een witte dwergster – voornamelijk door de schokgolven van de explosie wordt veroorzaakt. Voorheen werd aangenomen dat kernfusiereacties de belangrijkste oorzaak waren (Nature Astronomy, 13 april). Nova’s ontstaan in dubbelstersystemen bestaande uit een witte dwergster – het compacte restant van een uitgeputte zonachtige ster – en een normale ster. Wanneer de witte dwerg erin slaagt om materiaal aan zijn begeleider te onttrekken, dat hoopt dit zich aan zijn oppervlak op. Zodra de dichtheid van het verzamelde materiaal hoog genoeg is, vindt er een explosieve nucleaire explosie plaats. Daarbij komt een kolossale hoeveelheid energie vrij en wordt de witte dwerg duizenden of zelfs miljoenen keren zo helder als voorheen. Lang zijn astronomen ervan uitgegaan dat het licht van de explosie geheel voor rekening kwam van kernfusiereacties in het materiaal aan het oppervlak van de witte dwerg. Maar de laatste jaren is het vermoeden ontstaan dat juist de schokken van de explosie daarbij een grote rol spelen. En dat is nu ook de conclusie van nieuw onderzoek door een team onder leiding van Elias Aydi van Michigan State University (VS). De astronomen baseren hun conclusie op waarnemingen van de gammastraling en het zichtbare licht van nova V906 Carinae, die in maart 2018 voor het eerst werd waargenomen. Deze waarnemingen laten zien dat steeds als er een fluctuatie optrad in de gammastraling, er ook een flikkering te zien was in het zichtbare licht. Daaruit leiden zij af dat niet alleen de hevige uitbarstingen van gammastraling, maar ook de heldere uitbarstingen van licht door schokken worden veroorzaakt. (EE)
Astronomers find new way novae light up the sky

9 april 2020
Met behulp van waarnemingen met de VLA-radiotelescoop en de infraroodsatelliet Spitzer zijn astronomen er voor het eerst in geslaagd om de windsnelheid in de atmosfeer van een bruine dwerg te meten (Science, 9 april). Een bruine dwerg is geen planeet of ster, maar iets daartussenin. De onderzochte bruine dwerg, met de aanduiding 2MASS J1047+21, is ongeveer zo groot als de planeet Jupiter, maar heeft ongeveer veertig keer zoveel massa. Van Jupiter was al bekend dat hij op radiogolflengten een andere rotatieperiode vertoont dan op zichtbare en infrarode golflengten. Dat verschil ontstaat doordat de radiostraling wordt veroorzaakt door elektronen die in wisselwerking zijn met het magnetische veld van de planeet, terwijl (infrarood)licht afkomstig is van de hoogste regionen van zijn atmosfeer. Omdat werd vermoed dat bruine dwergen in dit opzicht niet wezenlijk zullen verschillen van een planeet als Jupiter, heeft een Amerikaans onderzoeksteam, onder leiding van Katelyn Allers van Bucknell University, ook 2MASS J1047+21 op genoemde golflengten waargenomen. Daarbij stelden de astronomen vast dat de bruine dwerg in het infrarood regelmatige helderheidsveranderingen vertoont, die aan diens rotatie worden toegeschreven. De radiowaarnemingen gaven uitsluitsel over de rotatiesnelheid van het inwendige van de bruine dwerg. Net als bij Jupiter blijkt de atmosfeer van 2MASS J1047+21 veel sneller te roteren dan het inwendige. De gemiddelde windsnelheid – het verschil in snelheid tussen atmosfeer en inwendige – bedraagt ongeveer 2400 km/u. Dat is aanzienlijk sneller dan de gemiddelde windsnelheid van Jupiter, die bij ongeveer 380 km/u blijft steken. Volgens de astronomen kan dezelfde techniek ook worden gebruikt om de windsnelheden in de atmosferen van grote exoplaneten te bepalen. Probleem is wel dat de magnetische velden van deze planeten veel zwakker zullen zijn dan die van bruine dwergen. (EE)
Astronomers Measure Wind Speed on a Brown Dwarf

9 april 2020
Nieuw onderzoek heeft het bewijs geleverd dat niet al het licht dat wordt uitgezonden door de materieschijf rond een zwart gat gemakkelijk kan ontsnappen. Een deel ervan geeft zich gewonnen aan de kolossale aantrekkingskracht van het zwarte gat, keert om, kaatst vervolgens weer af aan de schijf en ontsnapt alsnog. Vaak lees je dat niets aan de aantrekkingskracht van een zwart gat kan ontsnappen, zelfs licht niet. Voor de onmiddellijke nabijheid van een zwart gat klopt dat ook, maar iets verder daarvandaan – in de schijf van hete materie die zich rond sommige zwarte gaten heeft gevormd – kan licht nog net ontsnappen. Vandaar ook dat zwarte gaten die bezig zijn om zich met materie te voeden heldere bronnen van röntgenstraling zijn. Al vijftig jaar geleden was voorspeld dat een beetje van die straling niet direct is ontsnapt, maar eerst is teruggetrokken door het zwarte gat en terug naar de accretieschijf is gespiraald. Dat effect is nu ook daadwerkelijk waargenomen in röntgenstraling van de dubbelster XTE J1550-564, die bestaat uit een zwart gat en een normale ster die om elkaar wentelen. Dat zwarte gat is omgeven door materiaal dat hij aan de begeleidende ster heeft onttrokken. Door heel nauwkeurig naar het röntgenlicht van de accretieschijf rond XTE J1550-564 te kijken, hebben astronomen nu ontdekt dat een fractie van het door de hete materie uitgezonden licht inderdaad is teruggebogen naar de schijf en door deze is weerkaatst. In feite verlicht de schijf zichzelf dus een beetje. Het onderzoeksresultaat vormt niet alleen een indirecte bevestiging van de algemene relativiteitstheorie van Einstein, maar biedt ook het perspectief dat langs deze weg straks ook de draaisnelheden van zwarte gaten kunnen worden gemeten. De verwachting is dat sommige zwarte gaten heel snel ronddraaien, en zulke objecten buigen licht niet alleen af, maar polariseren (‘verdraaien’) het ook. Door deze polarisatie nauwkeurig te meten, kan worden vastgesteld hoe snel het zwarte gat roteert. (EE)
Black Hole Bends Light Back on Itself

20 maart 2020
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)
The Strange Orbits of ‘Tatooine’ Planetary Disks

13 maart 2020
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)
A new theory of magnetar formation

9 maart 2020
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)
Astronomers pinpoint rare binary brown dwarf

6 maart 2020
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)
Dimming Betelgeuse Likely Isn't Cold, Just Dusty

2 maart 2020
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)
Milky Way’s warp caused by galactic collision, Gaia suggests

2 maart 2020
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)
Two Stars Merged to Form Massive White Dwarf

2 maart 2020
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. 
Oorspronkelijk persbericht

24 februari 2020
De meest recente waarnemingen van Betelgeuze, een van de helderste sterren van het sterrenbeeld Orion, geven aan dat er einde is gekomen aan diens opvallende helderheidsafname van de laatste maanden. De ster neemt momenteel weer wat toen in helderheid en daarmee lijkt – tot veler teleurstelling – de kans verkeken dat het binnenkort tot een supernova-explosie komt. In de tweede week van februari heeft Betelgeuze zijn laagste helderheid en temperatuur bereikt. Dat is ongeveer 424 dagen na het (veel minder diepe) minimum dat medio december 2018 werd opgetekend. Daarmee past de laatste dip in de helderheidscyclus van ruwweg 400 dagen die de ster al geruime tijd vertoont. Vervolgwaarnemingen zullen moeten uitwijzen waarom Betelgeuze ditmaal zoveel zwakker is geworden dan voorgaande keren. (EE)
The Fall and Rise in Brightness of Betelgeuse

20 februari 2020
Een internationaal team van astronomen heeft met behulp van de radiotelescopen VLA en ALMA meer dan driehonderd opnamen gemaakt van planeet-vormende schijven rond jonge sterren in de Orionwolken. De beelden geven nieuwe details prijs over de geboortegronden van planeten en de beginstadia van stervorming. Planeten ontstaan in gordels van gas en stof rond jonge sterren die protoplanetaire schijven worden genoemd. Zelfs de jongste sterren zijn omgeven door zulke schijven, die bestaan uit materiaal dat overblijft bij het stervormingsproces. Probleem is echter dat jonge sterren heel zwak zijn, waardoor alleen gevoelige arrays van radiotelescopen, zoals VLA en ALMA, in staat zijn om de protoplanetaire schijven te onderscheiden van het overige gas en stof in hun stellaire kraamkamer. Bij de nieuwe survey zijn de gemiddelde massa’s en afmetingen van zeer jonge protoplanetaire schijf bepaald. Uit het onderzoek blijkt dat zulke schijven gemiddeld ongeveer net zo groot zijn als oudere schijven, maar veel meer massa hebben. Dat is ook wel logisch, omdat een ster-in-wording steeds meer materiaal uit zijn omgeving tot zich neemt. Dat kan betekenen dat de vorming van grote planeten al vroeg in het bestaan van een jonge ster op gang moet komen. Vier van de onderzochte sterren-in-wording zien er afwijkend uit. Ze ogen zeer onregelmatig en klonterig. Vermoed wordt dat dit de jongste exemplaren van het gezelschap zijn. De objecten in hun centrum zijn mogelijk nog niet eens uitgegroeid tot volwaardige (proto)sterren. Hun leeftijden worden geschat op minder dan 10.000 jaar. Een doorsnee-protoster is niet alleen omringd door een protoplanetaire schijf, maar spuit ook materie twee kanten op in de vorm van ‘jets’. Op die manier wordt de dichte stofwolk om de ster opgeruimd. Een van de onderzochte baby-sterren, HOPS 404, vertoont een uitstroomsnelheid van slechts 2 kilometer per seconde, terwijl dat normaal iets van 10 tot 100 kilometer per seconde is. Dat is een aanwijzing dat het stervormingsproces bij dit object nog maar net op gang gekomen is. (EE)
How Newborn Stars Prepare for the Birth of Planets

14 februari 2020
Niet alleen de ster Betelgeuze wordt momenteel met argusogen in de gaten gehouden, ook de dubbele superreus Eta Carinae kan op de warme belangstelling van astronomen rekenen – en dan met name die van Henrik Hartman van de universiteit van Malmö. Hartman kijkt met spanning uit naar komende maandag, 17 februari. Eta Carinae is de naam van een dubbelster, bestaande uit twee kolossale sterren die zijn gehuld in een omvangrijke, heldere gaswolk. Dat gas is uitgestoten bij explosies die in het verleden in dit stersysteem hebben plaatsgevonden. Dat komt doordat de twee sterren elkaar om de vijfenhalf jaar naderen tot op een afstand die vergelijkbaar is met de afstand tussen aarde en zon. En op dat moment komen hun sterrenwinden – de gasstromen die de beide sterren voortdurend uitstoten – met elkaar in botsing. Maandag is het dus weer zo ver, en Hartman en zijn collega’s hopen deze gelegenheid te kunnen benutten om de samenstelling van het gas in de naaste omgeving van de twee sterren te kunnen vaststellen. Dat zou informatie op kunnen leveren over de laatste levensfasen van het tweetal. Volgens Hartman bestaat er een kans dat de nieuwe uitbarsting van Eta Carinae ertoe zal leiden dat de grootste van de twee sterren, die 100 keer zoveel massa heeft als de zon – in elkaar klapt en vervolgens explodeert. Maar eigenlijk weet niemand precies wanneer dat gaat gebeuren: het kan komende maandag zo ver zijn, maar net zo goed pas over ettelijke tienduizenden jaren. Zeker is alleen dat de explosie van Eta Carinae vanaf de aarde gezien veel minder spectaculair zal zijn dan die van Betelgeuze. Door zijn veel grotere afstand – 7500 lichtjaar tegen 700 lichtjaar – zal deze supernova maar net de schijnbare helderheid van de planeet Venus kunnen evenaren. (EE)
A watched star never explodes... or does it?

14 februari 2020
Met behulp van ESO’s Very Large Telescope (VLT) hebben astronomen het unieke afzwakken van Betelgeuze, een rode superreuzenster in het sterrenbeeld Orion, vastgelegd. De prachtige nieuwe opnamen van het oppervlak van de ster laten zien dat de rode superreus niet alleen minder licht geeft, maar ook van vorm lijkt te veranderen. Betelgeuze is een opvallend lichtbaken aan de nachthemel, maar eind vorig jaar begon hij af te zwakken. Op het moment van schrijven heeft Betelgeuze nog ongeveer 36 procent van zijn normale helderheid – een verandering die zelfs met het blote oog opvalt. Astronomie-fans en wetenschappers willen maar al te graag het fijne van dit ongekende gedrag weten. Een team onder leiding van Miguel Montargès, astronoom aan de KU Leuven, heeft de ster sinds december waargenomen met ESO’s Very Large Telescope, om erachter te komen waarom diens helderheid afneemt. Een van de eerste resultaten van deze nieuwe campagne is een prachtige nieuwe opname van het oppervlak van Betelgeuze, die eind vorig jaar is gemaakt met het SPHERE-instrument. Toevallig had het team de ster ook in januari 2019 al met SPHERE waargenomen, voordat deze zwakker werd, wat een voor-en-na-beeld van Betelgeuze heeft opgeleverd. De opnamen, gemaakt in zichtbaar licht, laten goed zien welke veranderingen in helderheid en in schijnbare vorm de ster ondergaat. Net als alle rode superreuzen zal Betelgeuze ooit een supernova-explosie ondergaan. Maar astronomen denken niet dat het nu al zo ver is. Zij hebben andere theorieën die kunnen verklaren wat de veranderingen in vorm en helderheid op de SPHERE-beelden nu precies veroorzaakt. ‘De twee scenario’s waaraan we werken is dat het oppervlak afkoelt ten gevolge van ongewone stellaire activiteit of dat de ster stof onze kant op blaast’, zegt Montargès. ‘Natuurlijk is het wel zo dat onze kennis van rode superreuzen onvolledig is, en we nog middenin in het onderzoek zitten, dus er kan ons nog best een verrassing te wachten staan.’ Het ongelijkmatige oppervlak van Betelgeuze bestaat uit reusachtige convectiecellen die bewegen, krimpen en opzwellen. Daarnaast pulseert de ster ook als een kloppend hart, waardoor hij periodiek van helderheid verandert. Met ‘stellaire activiteit’ worden deze veranderingen in convectie en pulsatie in Betelgeuze bedoeld. Een andere nieuwe opname, verkregen met het VISIR-instrument van de VLT, toont het infrarode licht dat in december 2019 door het stof rond Betelgeuze werd uitgezonden. Deze waarnemingen zijn gedaan door een team onder leiding van Pierre Kervella van de Sterrenwacht van Parijs. De stofwolken, die op de VISIR-opname op vlammen lijken, ontstaan wanneer de ster materiaal de ruimte in blaast. (EE)
Volledig persbericht

13 februari 2020
Burgerwetenschappers hebben een dubbelster opgespoord die uit twee zogeheten bruine dwergen bestaat. Dat zijn kleine sterren die niet genoeg massa hebben om energie op te wekken door middel van kernfusie, zoals onze zon dat doet. De ontdekking toont aan dat dit soort sterparen, ondanks hun grote onderlinge afstand en geringe massa’s, langdurig kunnen standhouden. Astronomen gingen ervan uit dat bruine dwergen op onderlinge afstanden van miljarden kilometers mettertijd uiteen zouden drijven. De ontdekking is gedaan in het kader van het project ‘Backyard Worlds: Planet 9’. Daarbij kan iedereen die over een computer en een internetaansluiting beschikt opnamen van NASA’s infraroodsatelliet WISE afspeuren om onbekende hemelobjecten op te sporen. Aan het project doen meer dan 50.000 mensen mee. In juni 2018 ontdekten deelnemers een merkwaardig tweetal: een zwak en een iets helderder object die zich opvallend snel verplaatsten ten opzichte van verre achtergrondsterren. Vervolgonderzoek met een grote telescoop in Chili heeft laten zien dat het zwakke object een zeer koele bruine dwerg is, en het andere object een iets warmer exemplaar. Bovendien blijkt uit gegevens van de Europese Gaia-satelliet dat beide slechts 78 lichtjaar van de aarde verwijderd zijn. Hieruit kan worden afgeleid dat de koele bruine dwerg ongeveer 34 keer zoveel massa heeft als de planeet Jupiter. De massa van het warmere exemplaar is ruim tweemaal zo groot. Hun onderlinge afstand bedraagt 51 miljard kilometer (ruim 300 keer de afstand aarde-zon). De bijzondere dubbelster is naar schatting een paar miljard jaar oud. Daarmee is het de oudste in zijn soort. Hoe de twee bruine dwergen erin zijn geslaagd om zo lang bij elkaar te blijven, is nog onduidelijk. (EE)
Citizen scientists discover rare cosmic pairing

5 februari 2020
Astronomen hebben, met behulp van de ALMA-radiotelescoop in het noorden van Chili, een merkwaardige gaswolk ontdekt die het resultaat is van een confrontatie tussen twee sterren. De ene ster is zó groot geworden dat hij de andere overspoelde. In reactie daarop spiraalde deze laatste naar zijn begeleider toe, waardoor die zijn buitenste lagen verloor. Net als mensen veranderen sterren naarmate ze ouder worden, en uiteindelijk sterven ze. Bij sterren zoals de zon leidt dit ertoe dat ze, nadat alle waterstof in hun kern is verbruikt, opzwellen tot een grote, heldere rode reuzenster. Uiteindelijk zal ook de stervende zon haar buitenste lagen afstoten, waarna alleen haar kern overblijft: een hete, compacte ster die ‘witte dwerg’ wordt genoemd. In het stersysteem HD101584 is dit ‘stervensproces’ vroegtijdig afgerond doordat de opzwellende rode reus in kwestie een nabije lichte begeleidende ster heeft verzwolgen. Dat veroorzaakte een uitbarsting van de grotere ster, waarbij deze zijn buitenste gaslagen afstootte en zijn kern open en bloot achterbleef. Het onderzoeksteam denkt dat de complexe structuur van de gasnevel rond HD101584 te wijten is aan de spiraalbeweging van de kleinere ster, en datzelfde geldt ook voor de jets van gas die zich tijdens dit proces hebben ontwikkeld. Deze jets brachten de doodsteek toe aan de toch al zwaar gehavende gaslagen van de rode reus. Ze baanden zich een weg door het eerder uitgestoten materiaal, waardoor opvallende ringen van gas en heldere blauwachtige en roodachtige ‘klonten’ in de nevel ontstonden. (EE)
Volledig persbericht

31 januari 2020
Over ruim een week, op maandag 10 februari om 5.03 uur Nederlandse tijd, hoopt het Europese ruimteagentschap ESA – na enig uitstel – een nieuwe ruimtesonde voor zonneonderzoek te lanceren: de Solar Orbiter. De ruimtesonde zal de eerste zijn die twee delen van de zon kan bekijken die we vanaf de aarde niet kunnen waarnemen: de beide polen. De verwachting is dat boven- en onderkant van de zon er heel anders uitzien dan de ‘zijkant’. De polen van de zon zijn de plekken waar de zogeheten coronale gaten ontstaan. Dat zijn twee enorme gebieden in het buitenste deel van de atmosfeer van de zon, die een lagere temperatuur en dichtheid hebben dan hun omgeving. Via deze ‘gaten’ ontsnappen deeltjes afkomstig uit het inwendige van de zon naar de ruimte. Solar Orbiter zal dit proces nader gaan onderzoeken. Het doel ervan is om meer te weten te komen over de uitbarstingen die onze zon produceert. Bij deze uitbarstingen komen soms grote aantallen energierijke deeltjes onze kant op, die satellieten kunnen beschadigen en zelfs storingen kunnen veroorzaken in stroomnetten op aarde. De Solar Orbiter is uitgerust met vier telescopen die in verschillende golflengtegebieden opnamen maken. Daarnaast zijn er nog zes meetinstrumenten die de zonnewind en de magnetische velden in de omgeving in de gaten houden. Met behulp van de zwaartekracht van de planeten aarde en Venus zal de nieuwe ruimtesonde eerst in een normale elliptische omloopbaan worden gebracht. Deze voert hem over precies een jaar tot op 75 miljoen kilometer van de zon – de helft van de afstand zon-aarde. In oktober 2022 volgt nog een passage op 45 miljoen kilometer. Verdere ‘zwaartekrachtsslingers’ van Venus moeten er uiteindelijk voor zorgen dat de omloopbaan schuin op het vlak van zon en planeten komt te staan. Pas dan – het is inmiddels voorjaar 2025 – krijgt de Solar Orbiter zicht op de polen van de zon. De lancering is live te volgen op ESA Web TV. (EE)
Flying solo

30 januari 2020
Het is een internationaal team van wetenschappers gelukt om aan te tonen dat een in 1999 ontdekte witte dwergster de ruimtetijd in zijn omgeving meesleept (Science, 31 januari). Eerder was dit zogeheten Lense-Thirring-effect, ook wel ‘frame-dragging’ genoemd, al waargenomen bij satellieten die om de aarde draaien. Het verschijnsel komt voort uit de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. De witte dwergster maakt deel uit van een dubbelster in het zuidelijke sterrenbeeld Musca (Vlieg). Hij is de begeleider van pulsar J1141-6545 – een rondtollende neutronenster die regelmatige pulsen van radiostraling uitzendt. De twee ‘sterren’ – in feite de compacte restanten van uitgedoofde sterren – zijn niet veel meer dan een miljoen kilometer van elkaar verwijderd en draaien om hun gemeenschappelijke zwaartepunt. Theoretische modellen geven aan dat de witte dwerg eerder is ontstaan dan de pulsar. Een belangrijke voorspelling van deze modellen is dat er vóór de supernova-explosie die tot de vorming van de pulsar leidde massa-overdracht moet hebben plaatsgevonden tussen de stellaire voorganger van de pulsar en de witte dwerg. Als gevolg daarvan zou de witte dwerg steeds sneller zijn gaan draaien. Om deze voorspelling te toetsen, wilden astronomen graag weten hoe snel de witte dwerg om zijn as draait. Doorgaans gebeurt dit door het spectrum van zo’n ster te onderzoeken. Maar het spectrum van de witte dwerg is dermate zwak, dat dit niet goed lukt. Het Lense-Thirring-effect biedt uitkomst. Bij de aarde zorgt het ervoor dat de omloopbanen van satellieten die om onze planeet cirkelen een beetje worden meegesleept door de aardrotatie. Hierdoor maakt het baanvlak van een satelliet op een hoogte van 6000 kilometer een trage maar meetbare draaibeweging van ongeveer 0,0000086 graden per jaar. Iets vergelijkbaars gebeurt bij de witte dwerg en de pulsar die om elkaar wentelen. Weliswaar is het effect in dit geval nog een miljoen keer zwakker dan bij de satellieten die om de aarde draaien, maar daar staat tegenover dat de pulsen van de pulsar met uiterst regelmatige tussenpozen optreden. Hierdoor kon de baanbeweging van dit object twintig jaar achtereen heel nauwkeurig worden gemeten met een radiotelescoop in Australië. Een nauwkeurige analyse van de pulsmetingen heeft nu laten zien dat het baanvlak van de dubbelster in de loop van die twintig jaar inderdaad een stukje is gedraaid. Ervan uitgaande dat dit het gevolg is van het Lense-Thirring effect, kan daaruit worden afgeleid dat de begeleidende witte dwerg ongeveer eens in de 100 seconden om zijn as tolt. En dat bevestigt dat de stellaire voorloper van de pulsar een aanzienlijke hoeveelheid materie aan de witte dwerg heeft overgedragen. (EE)
Fast Rotating White Dwarf Drags Space-Time in Cosmic Dance

23 januari 2020
Een ‘primitieve’ ster met de aanduiding J0815+4729 blijkt (relatief) grote hoeveelheden zuurstof in zijn atmosfeer te hebben. Tot die conclusie komt een internationaal team van astronomen dat de ster heeft onderzocht met de Keck I-telescoop op Hawaï (Astrophysical Journal Letters, 21 januari). Zuurstof is, na waterstof en helium, het op twee na meest voorkomende element in het heelal. Toch bestond het in de prille begintijd van het heelal nog niet. Alle zuurstof waar we als levende wezens op aarde van afhankelijk zijn, is geproduceerd in het inwendige van sterren die minstens tien keer zoveel massa hadden als onze zon. Om te weten te komen hoe snel de productie van zuurstof en andere zware elementen in het heelal op gang is gekomen, proberen astronomen sterren op te sporen waarvan het vermoeden bestaat dat ze heel vroeg in de kosmische geschiedenis zijn ontstaan. De 5000 lichtjaar verre ster J0815+4729 is zo’n ster. Hij bevindt zich in de halo – het verre buitengebied – van ons Melkwegstelsel. Met behulp van een spectrometer van de Keck I-telescoop hebben de astronomen de relatieve hoeveelheden van 16 elementen in de atmosfeer van deze ster gemeten. Uit de gevonden samenstelling leiden ze af dat het inderdaad om een heel oude ster moet gaan, die tijdens de eerste paar honderd miljoen jaar na de oerknal is gevormd. Dat materiaal was waarschijnlijk deels afkomstig van de eerste supernova-explosies die in de Melkweg hebben plaatsgevonden. Dat laatste wordt afgeleid uit het feit dat J0815+4729 opvallend veel koolstof, stikstof en zuurstof bevat, terwijl calcium en ijzer heel schaars zijn – veel schaarser bijvoorbeeld dan in onze veel jongere zon. (EE)
Astronomers Detect Large Amounts Of Oxygen In Ancient Star’s Atmosphere

23 januari 2020
De helderheid van de rode superreus Betelgeuse blijft afnemen, maar wat dat betekent weet niemand. Voor de onvermijdelijke supernova-explosie waarmee de ster zijn bestaan zal afsluiten lijkt het nog te vroeg. Die wordt pas over tienduizenden jaren verwacht. Maar feit is dat Betelgeuze sinds november een magnitude – een factor 2,5 – zwakker is geworden. Betelgeuze staat normaal gesproken (net) in de top 10 van helderste sterren aan de nachthemel, maar is inmiddels zelfs buiten de top 20 gezakt. Wel is hij nog steeds de op een na helderste ster van het sterrenbeeld Orion. Bekend was al dat de helderheid van Betelgeuze varieert. Sommige van die variaties treden op met voorspelbare tussenpozen, uiteenlopend van 100 dagen tot 5 of 6 jaar. Maar soms treden onverwachte fluctuaties op, zoals de huidige diepe ‘dip’. De Amerikaanse astronomen Edward Guinan en Richard Wasatonic van Villanova University, die als eersten melding maakten van de helderheidsafname van Betelgeuze, hebben de indruk dat het einde van deze dip nu wel in zicht is. Het licht van de ster wordt nog steeds zwakker, maar dat proces lijkt te vertragen (grafiek). Metingen wijzen erop dat de oppervlaktetemperatuur van Betelgeuze sinds september vorig jaar met 100 graden is afgenomen, maar onduidelijk is of het de ster zelf is die afkoelt. Zijn afnemende helderheid kan namelijk ook een schijneffect zijn, veroorzaakt door een eerder uitgestoten wolk van gas en stof die voor de ster langs schuift. Hoe dan ook zullen de komende tijd veel ogen op de rode superreus gericht blijven. Mocht de huidige dip van Betelgeuze gewoon een flinke uitschieter zijn van een van zijn normale helderheidscycli, dan zou de helderheid van de ster begin februari weer wat moeten gaan toenemen. (EE)
Betelgeuse is Continuing to Dim! It’s Down to 1.506 Magnitude

21 januari 2020
Een 500 dagen durende waarnemingscampagne, onder aanvoering van de Europese astronomische satelliet Gaia, heeft informatie opgeleverd over een ‘onzichtbaar’ dubbelstersysteem dat een verder weg staande ster tijdelijk deed oplichten. Het verschijnsel werd veroorzaakt door het gravitatielenseffect. Het licht van de achtergrondster, die de aanduiding Gaia16aye heeft gekregen, werd door de zwaartekracht van de onzichtbare dubbelster zodanig afgebogen, dat het werd versterkt. De dubbelster werkte dus als een soort vergrootglas. Het helderder worden van Gaia16aye werd voor het eerst opgemerkt in augustus 2016. Vervolgwaarnemingen met meer dan vijftig telescopen verspreid over de wereld lieten zien dat de ster zich merkwaardig gedroeg. Eerst werd hij steeds helderder, om binnen een dag weer net zo plotseling af te zwakken. Al snel was duidelijk dat het om een gravitatielens-verschijnsel ging, maar dan wel om een bijzondere variant. Als de ‘lens’ uit één ster zou bestaan, zou een gelijkmatige helderheidstoename te zien zijn geweest, gevolgd door een geleidelijke helderheidsafname. Maar in dit geval zwakte de ster abrupt af, om na een paar weken weer op te lichten. En dat verschijnsel heeft zich in de maanden erna vier keer herhaald. Dit gedrag wijst erop dat de ‘lens’ in dit geval een dubbelster moet zijn geweest. Door de gecombineerde zwaartekrachtsvelden van twee sterren ontstaat een tamelijk ingewikkeld netwerk van meer of minder versterkende gebieden rond de dubbelster. Wanneer van de aarde uit gezien bij toeval een verre ster achter dit sterrenpaar langs trekt, dan licht deze met tussenpozen op. Uit de manier waarop Gaia16aye helderder en zwakker werd, hebben astronomen nu kunnen afleiden dat de dubbelster, die zelf te zwak is om waarneembaar te zijn, bestaat uit twee kleine sterren die vrij snel om hun gemeenschappelijke zwaartepunt wentelen. De sterren hebben een omlooptijd van minder dan drie jaar. (EE)
Global Gaia campaign reveals secrets of stellar pair

17 januari 2020
De Europese röntgensatelliet XMM-Newton heeft ongekend heet gas ontdekt in de halo van onze Melkweg. De halo is een uitgestrekt omhulsel van gas, sterren en (vooral) donkere materie dat ons sterrenstelsel volledig omhult. De nieuwe waarnemingen laten zien dat het gas een andere chemische samenstelling heeft dan verwacht. Tot nu toe werd aangenomen dat de halo van een sterrenstelsel heet gas van dezelfde temperatuur bevat. En deze temperatuur zou uitsluitend afhangen van de massa van het stelsel. Het nieuwe onderzoek laat echter zien dat de halo van de Melkweg drie verschillende categorieën van heet gas bevat, waarvan de de heetste een temperatuur van 10 miljoen graden vertoont – tien keer zo hoog als mogelijk werd geacht. Onduidelijk is nog hoe dit gas zo heet is geworden, maar mogelijk ligt de oorzaak bij de ‘winden’ die de sterren van onze Melkweg produceren. De temperatuur en samenstelling van de Melkweghalo zijn gemeten door naar de röntgenstraling van een blazar – de heldere kern van een ver sterrenstelsel – te kijken. Bij zijn tocht door de halo wordt deze straling op bepaalde golflengten geabsorbeerd, wat informatie oplevert over de eigenschappen van het halogas. Tot nu toe werd bij onderzoeken als deze voornamelijk naar het veel voorkomende, en dus makkelijk opspoorbare, element zuurstof gekeken. Het nieuwe onderzoek was gedetailleerder: ook stikstof, neon en ijzer zijn geregistreerd. Verrassend genoeg laten de metingen zien dat er minder ijzer in de halo zit dan verwacht, wat erop wijst dat het halogas is verrijkt met materiaal van uitgeputte zware sterren. Tegelijkertijd is er minder zuurstof dan verwacht, wat mogelijk komt doordat dit element is opgenomen door stofdeeltjes in de halo. (EE)
XMM-Newton discovers scorching gas in Milky Way’s halo

15 januari 2020
Astronomen van de Universiteit van Californië in Los Angeles (UCLA) hebben een nieuwe klasse van vreemde objecten ontdekt in het centrum van ons Melkwegstelsel. De vier objecten bevinden zich in de nabijheid van het superzware zwarte gat Sagittarius A* (Nature, 16 januari). De objecten zien er gasachtig uit, maar gedragen zich als sterren. Ze ogen meestal compact, maar worden uitgerekt wanneer hun omloopbanen hen in de buurt van het zwarte gat voeren. Hun omlooptijden variëren van 100 tot 1000 jaar. Deze beschrijving doet sterk denken aan de eerder ontdekte objecten G1 en G2. Deze laatste zou volgens de onderzoekers een omvangrijke ster zijn, gehuld in een dichte wolk van gas en stof. Maar er zijn ook andere verklaringen denkbaar. Hoe dan ook: ook G2 rekte bij zijn nadering van Sagittarius A* uit en wordt nu weer compacter. De vier objecten die nu zijn ontdekt hebben de aanduidingen G3 tot en met G6 gekregen. Stuk voor stuk kunnen ze Sagittarius A* dicht naderen, al doorlopen ze wel heel verschillende omloopbanen. UCLA-astronoom Andrea Ghez denkt dat alle zes de objecten oorspronkelijk dubbelsterren zijn geweest. De sterparen zouden onder invloed van de zwaartekracht van het nabije zwarte gat met elkaar zijn versmolten. Het materiaal dat de G-objecten tijdens hun periodieke naderingen van Sagittarius A* kwijtraken, zal uiteindelijk door het zwarte gat worden opgeslokt. Het aangetrokken materiaal wordt daarbij zeer heet en zal intense straling uitzenden voordat het de waarnemingshorizon van het zwarte gat passeert en uit het zicht verdwijnt. (EE)
Astronomers discover class of strange objects near our galaxy’s enormous black hole

13 januari 2020
‘Forensisch’ onderzoek van de enige heldere ster in het zuidelijke sterrenbeeld Indus (Indiaan) heeft nieuwe inzichten opgeleverd over de botsing tussen ons Melkwegstelsel en het kleinere stelsel Gaia Enceladus. Bij deze botsing heeft de ster, Nu Indi, een flinke zet gekregen (Nature Astronomy, 13 januari). Er worden steeds meer aanwijzingen gevonden dat ons Melkwegstelsel in de loop van de miljarden jaren diverse kleinere sterrenstelsels heeft opgeslokt, waaronder het befaamde dwergstelsel Gaia-Enceladus. Dit heeft geleid tot een substantiële chemische verrijking van de Melkweg. Ook het onderzoek van de heldere ster Nu Indi, die door een internationaal team van astronomen zo’n beetje binnenstebuiten is gekeerd, bevestigt dat. Nu Indi is een typische vertegenwoordiger van de oorspronkelijke sterbevolking van de halo (het verre buitengebied) van de Melkweg. Nieuwe gegevens van NASA-satelliet TESS – die eigenlijk bedoeld is om exoplaneten op te sporen, maar tegelijkertijd ook gegevens verzamelt van heldere sterren – wijzen erop dat Nu Indi al vroeg in de geschiedenis van de Melkweg is ontstaan. Hij blijkt namelijk ongeveer 11 miljard jaar oud te zijn. Omdat de botsing met Gaia-Enceladus de beweging van de ster sterk heeft beïnvloed, kan daaruit worden afgeleid dat het dwergstelsel niet veel vroeger dan 12 miljard jaar geleden de Melkweg kan zijn binnengedrongen. Dat komt goed overeen met de uitkomst van theoretische berekeningen van het moment waarop de botsing heeft plaatsgevonden, al zijn de foutenmarges in genoemde getallen vrij groot. (EE)
TESS dates an ancient collision with our galaxy

11 januari 2020
Eind november 2019 beweerde een team van voornamelijk Chinese onderzoekers een stellair zwart gat van ongeveer 70 zonsmassa’s te hebben ontdekt in ons Melkwegstelsel. De claim veroorzaakte de nodige ophef, omdat op theoretische gronden wordt aangenomen dat stellaire zwarte gaten – die ontstaan wanneer massarijke sterren aan het einde van hun bestaan instorten – niet veel zwaarder kunnen zijn dan 20 zonsmassa’s. Een team van astronomen van de universiteiten van Erlangen-Nürnberg en Potsdam (Duitsland) hebben de dubbelster waar het vermeende zwarte gat deel van uitmaakt (LB-1) nog eens goed bekeken. Ze komen tot de conclusie dat het lang niet zeker is dat het om een zwart gat gaat. Het zou een zware neutronenster kunnen zijn of zelfs een ‘gewone’ ster. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics. Het bestaan van het eventuele zwarte gat werd indirect afgeleid uit de beweging van diens heldere begeleidende ster, die met een periode van 80 dagen om een onzichtbaar compact object leek te draaien. Met nieuwe waarnemingen had een Belgisch team al laten zien dat de oorspronkelijke metingen onjuist waren geïnterpreteerd en dat de massa van het zwarte gat heel onzeker was. De cruciale vraag hierbij is hoe zwaar de zichtbare begeleider, de hete ster LS V+22 25 nu precies is. Hoe zwaarder de ster, des te zwaarder moet het zwarte gat zijn om de waargenomen beweging van de ster te veroorzaken. Aanvankelijk werd aangenomen dat het een normale ster van acht zonsmassa’s betrof. De Duitse onderzoekers hebben nu bestaande spectra van de ster, verkregen met de Keck-telescoop op Hawaï, geanalyseerd. Daarbij waren ze vooral geïnteresseerd in de chemische samenstelling van de gassen aan het steroppervlak. Bij dit onderzoek werden producten van de zogeheten CNO-cyclus aangetroffen – een keten van reacties waarbij waterstof in zwaardere elementen wordt omgezet. Dat is opmerkelijk omdat deze cyclus zich alleen zou afspelen in de kernen van jonge sterren. Hieruit trekken de astronomen de conclusie dat er een interactie moet zijn geweest tussen LS V+22 25 en diens compacte begeleider. De ster zou materie hebben overgedragen aan zijn compacte begeleider, en daarbij zijn buitenste lagen zijn kwijtgeraakt. Wat resteert is de ‘naakte’ heliumkern van ster, die nog de sporen van de CNO-cyclus vertoont. Zo’n gestripte heliumster kan niet erg zwaar zijn. De auteurs schatten zijn massa op hooguit anderhalve zonsmassa. En dat zou betekenen dat zijn compacte begeleider mogelijk niet zwaarder is dan 2 à 3 zonsmassa’s. Dat betekent dat het geen zwart gat hoeft te zijn. Een zware neutronenster of zelfs een normale ster voldoet ook. Een en ander maakt LS V+22 25 overigens niet veel minder interessant. De ster heeft dan misschien wel geen kolossaal zwart gat als begeleider, maar ook ‘gestripte’ heliumsterren zijn zeldzaam. (EE)
When David poses as Goliath

8 januari 2020
Enkele duizenden jonge sterren in het buitengebied van ons Melkwegstelsel zijn waarschijnlijk ontstaan uit materiaal dat afkomstig is van twee kleine naburige sterrenstelsels: de Magelhaense Wolken. Dat heeft een team onder leiding van de Amerikaanse astronoom Adrian Price-Whelan bekendgemaakt tijdens de bijeenkomst van de American Astronomical Society die deze week in Honolulu wordt gehouden. De jonge sterren vormen een sterrenhoop die de aanduiding Price-Whelan 1 heeft gekregen. Spectroscopisch onderzoek heeft laten zien dat de samenstelling van deze sterren overeenkomsten vertoont met die van de Magelhaense Wolken. Deze laatste zullen over niet al te lange tijd door onze Melkweg worden opgeslokt, maar er stroomt nu al materiaal van het tweetal onze kant op. Price-Whelan 1 is met een geschatte leeftijd van 117 miljoen jaar relatief jong. Hij bevindt zich in het verre buitengebied van de Melkweg, een plek waar doorgaans geen jonge sterren te vinden zijn. De sterrenhoop bevindt zich dicht in de buurt van een ‘rivier’ van gas die de Magelhaense Stroom wordt genoemd. Deze loopt vanuit de Grote en de Kleine Magelhaense Wolk in de richting van ons Melkwegstelsel. Anders dan de gassen in het buitengebied van de Melkweg is de Magelhaense Stroom arm aan elementen zwaarder dan helium. En datzelfde geldt ook voor de 27 helderste sterren van Price-Whelan 1. Volgens de astronomen is de sterrenhoop ontstaan toen gas van de Magelhaense Stroom door het ijle gas in de halo van de Melkweg trok. Daarbij zou dat Magelhaense gas ver genoeg zijn samengedrukt om stervorming op gang te brengen. Uit de positie van de aldus ontstane sterrenhoop leiden de onderzoekers af dat de voorste uitloper van de Magelhaense Stroom maar 90.000 lichtjaar van de Melkweg verwijderd is – ongeveer twee keer zo dichtbij als tot nu toe werd aangenomen. (EE)
The Milky Way’s Impending Galactic Collision Is Already Birthing New Stars

7 januari 2020
Astronomen van Harvard University hebben een grote golfvormige gasstructuur in onze Melkweg ontdekt. De structuur, die de Radcliffe-golf wordt genoemd, bestaat uit een aaneenschakeling van stervormingsgebieden. De ontdekking laat zien dat er ook ver boven en onder de schijf van het Melkwegstelsel stervorming plaatsvindt (Nature, 7 januari). Het onderzoek is gebaseerd op een nieuwe analyse van gegevens die zijn verzameld met de Europese satelliet Gaia, die de posities, afstanden en snelheden van vele miljoenen sterren meet. In combinatie met ander onderzoek heeft dat een driedimensionale kaart opgeleverd van de interstellaire materie in de Melkweg. De kaart toont een opvallend patroon in de meest nabije spiraalarm van de Melkweg. Het is een dunne golfvormige structuur van ongeveer 9000 lichtjaar lang en 400 lichtjaar breed, waarvan de toppen 500 lichtjaar boven, en de dalen 500 lichtjaar onder het hoofdvlak van de Melkweg liggen. Van bovenaf gezien ziet deze golf eruit als een kaarsrechte lijn. Van veel van de stervormingsgebieden waaruit deze golf bestaat werd tot nu toe aangenomen dat ze deel uitmaakten van de Gould-gordel. Dat is een grote ellipsvormige structuur, bestaande uit jonge sterren en stervormingsgebieden, die de zon omringt. Lang is geprobeerd om uit te puzzelen of de betreffende gebieden ook werkelijk een soort ring vormen. En dat blijkt dus niet het geval te zijn: het is een golf. Hoe deze structuur is ontstaan is onduidelijk, maar het is denkbaar dat hij vergelijkbaar is met een rimpeling in een vijver. Het is alsof er iets van grote massa in ons Melkwegstelsel is ‘geplonsd’. Wat wel vaststaat is dat onze zon traag meedeint met deze golf, waarvan het meest nabije punt slechts 500 lichtjaar van ons verwijderd is. (EE)
New map of Milky Way reveals giant wave of stellar nurseries

7 januari 2020
Astronomen hebben aan de hand van gegevens van de Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) vastgesteld dat een van de helderste sterren van het sterrenbeeld Draak – Alfa Draconis of Thuban – en diens zwakkere begeleider regelmatig voor elkaar langs schuiven. Dat Thuban een dubbelster is, was al langer bekend, maar dat het ook een zogeheten bedekkingsveranderlijke is, kwam als een verrassing. Twee factoren hebben ervoor gezorgd dat de wederzijdse bedekkingen van de twee sterren tot nu toe over het hoofd zijn gezien. Op de eerste plaats duren de bedekkingen slechts zes uur, waardoor ze gemakkelijk kunnen worden gemist. Bovendien is een van beide sterren dermate helder dat de kleine helderheidsvariaties van de dubbelster niet zo snel opvallen. Alfa Draconis is 270 lichtjaar van ons verwijderd. Hoewel de aanduiding ‘Alfa’ suggereert dat hij de helderste ster is van het sterrenbeeld Draak, is hij slechts de op drie na helderste. In vroeger tijden speelde Thuban echter een belangrijke rol: in de tijd dat in Egypte de eerste piramides werden gebouwd, 4700 jaar geleden, fungeerde hij als poolster – de ster waar alle andere sterren omheen lijken te draaien. Die rol is inmiddels overgenomen door Polaris, een helderdere ster in het sterrenbeeld Kleine Beer. Deze verandering is het gevolg van de schommelbeweging van de aardas, de zogeheten precessie. Deze heeft tot gevolg dat de noordelijke hemelpool geleidelijk opschuift: in de loop van 26.000 jaar doorloopt hij een cirkel. Dat zal er bijvoorbeeld toe leiden dat over 2100 jaar de ster Gamma Cepheï de nieuwe poolster wordt. De beide sterren van Alfa Draconis zijn slechts ongeveer 61 miljoen kilometer van elkaar verwijderd en cirkelen in ruim 51 dagen om elkaar. Doordat we een beetje schuin tegen het baanvlak van de dubbelster aan kijken, bedekken de beide sterren elkaar nooit volledig. (EE)
Surprise! TESS Shows Ancient North Star Undergoes Eclipses

28 december 2019
Twee astronomen hebben een nieuwe schatting gemaakt van hoe lang het zal duren voordat vier ruimtesondes die in de jaren 70 naar het buitengebied van ons zonnestelsel werden gestuurd in de buurt van een andere ster komen. Bij hun berekeningen hebben ze gebruik gemaakt van gegevens van de Gaia-satelliet, die nauwkeurige metingen doet van de posities en snelheden van vele miljoenen sterren in onze Melkweg. Het rekenwerk van Coryn Bailer-Jones en Davide Farnocchia laat zien dat de Pioneers 10 en 11 en Voyagers 1 en 2 in de loop van de komende miljoen jaar een stuk of zestig sterren op hun pad vinden. Ongeveer tien daarvan zullen tot op afstanden van minder dan 7 lichtjaar worden genaderd. Waarschijnlijk de eerste die in de buurt van een andere ster komt is de Pioneer 10. Over ongeveer 90.000 jaar zal deze de rode dwergster HIP 117795 in het sterrenbeeld Cassiopeia op ‘slechts’ 0,75 lichtjaar passeren. De kans dat de vier ruimtesondes ooit door een ander stersysteem zullen worden ingevangen lijkt vooralsnog verwaarloosbaar klein. (EE)
Calculating the time it will take spacecraft to find their way to other star systems

27 december 2019
Wie regelmatig de sterrenhemel afspeurt, en dan met name het sterrenbeeld Orion, heeft het vast al gemerkt: de afgelopen weken is Betelgeuze, de op één na helderste ster van Orion en een van de tien helderste sterren aan de hemel, duidelijk zwakker geworden (ruwweg een magnitude). Het is bijna honderd jaar geleden dat de ster zo zwak was als nu. Van Betelgeuze was al bekend dat hij flinke helderheidsvariaties vertoont. De ster behoort tot de ‘rode superreuzen’ – de grootste (maar niet de zwaarste of helderste) sterren in heelal. Ze zijn doorgaans honderden of zelfs duizenden keren zo groot als onze zon, maar hebben een beduidend lagere oppervlaktetemperatuur. Rode superreuzen beginnen hun bestaan als hete sterren met minstens tien keer zoveel massa als onze zon. Toch raakt hun ‘brandstof’ – de voorraad waterstof in hun kern – heel snel op. Binnen 5 tot 20 miljoen jaar is alle waterstof omgezet in helium. Vervolgens verplaatst de energieproductie zich naar de schil waterstof rond de kern, en zwelt de ster enorm op. Tijdens deze fase variëren de sterren in helderheid, die worden toegeschreven aan pulsaties (het afwisselend uitdijen en samentrekken) van de ster en de aanwezigheid van grote convectiebellen in diens atmosfeer. Ook Betelgeuze vertoont zulke helderheidsvariaties. Via een reeks andere kernfusieprocessen bereikt de ster uiteindelijk het stadium dat hij geen energie meer kan opwekken. Daarop stort zijn kern ineen en komt er een supernova-explosie op gang. Schattingen geven aan dat Betelgeuze niet zo ver meer verwijderd kan zijn van dit eindstadium. Maar het lijkt ook weer niet zo waarschijnlijk dat zijn huidige helderheidsdip de voorbode is van een supernova-explosie. Die wordt op zijn vroegst pas over enkele tienduizenden jaren verwacht. Maar mocht het tóch zo ver komen, dan verandert Betelgeuze in een zeer heldere ster – honderd keer zo helder als Venus, maar 16 keer zo zwak als de volle maan – die ook overdag te zien kan zijn. (EE)
Waiting for Betelgeuse: what's up with the tempestuous star?

20 december 2019
NASA’s Fermi-satelliet, die kosmische gammastraling detecteert, heeft een omvangrijke gloed geregistreerd rond de nabije neutronenster/pulsar Geminga. Als we deze energierijke vorm van straling met onze eigen ogen zouden kunnen zien, zou deze ‘gamma-halo’ aan de hemel veertig keer zo groot lijken als de volle maan (Physical Review D, 17 december). Een neutronenster is de ineengestorte kern van een zware ster die al zijn brandstof heeft verbruikt, en zijn buitenste gaslagen heeft weggeblazen. Deze snel ronddraaiende sterrestanten kunnen, net als vuurtorens, bundels van licht en andere soorten straling uitzenden. Wanneer zo’n bundel periodiek onze kant op wijst, zien we de neutronenster met grote regelmaat pulseren. Zo’n ‘knipperende neutronenster’ wordt een pulsar genoemd. Geminga behoort tot de helderste gammapulsars aan onze hemel. Hij staat op een afstand van ongeveer 800 lichtjaar in het sterrenbeeld Tweelingen (Gemini) en tolt iets meer dan vier keer per seconde om zijn as. Zo’n pulsar is van nature gehuld in een wolk van elektronen en positronen – de antimaterie-variant van elektronen. Dat komt doordat het intense magnetische veld van de neutronenster deze geladen deeltjes aan het steroppervlak onttrekt en ze met bijna de snelheid van het licht de ruimte in schiet. Onze planeet wordt voortdurend bestookt met snelle elektronen, positronen en andere geladen deeltjes uit het heelal. Deze deeltjes zijn echter gevoelig voor magnetische velden, waardoor tegen de tijd dat ze ons bereiken niet meer te achterhalen valt waar ze precies vandaan komen. Maar vermoed werd dat met name de snelle positronen die ons bereiken afkomstig zouden kunnen zijn van nabije pulsars zoals Geminga. Een nieuwe analyse van gegevens van de Fermi-satelliet versterkt dit vermoeden. Uit de gegevens blijkt namelijk dat de gloed van gammastraling rond Geminga veel omvangrijker is dan gedacht. Wetenschappers denken dat deze gammagloed ontstaat wanneer de door de neutronenster versnelde elektronen en positronen in botsing komen met gewoon licht, dat daardoor meer energie krijgt. Hoe omvangrijker de halo rond Geminga is, des te groter is de kans dat positronen van dit object de aarde kunnen bereiken. Aanvankelijk leek die kans dus klein, maar uit hun nieuwe analyse leiden de onderzoekers af dat alleen al Geminga verantwoordelijk kan zijn voor 20 procent van alle energierijke positronen die de aarde bereiken. De overige pulsars in onze Melkweg zouden dan de rest voor hun rekening nemen. (EE)
NASA’s Fermi Mission Links Nearby Pulsar’s Gamma-ray ‘Halo’ to Antimatter Puzzle

16 december 2019
ESO’s Very Large Telescope (VLT) heeft het centrale deel van de Melkweg met spectaculaire resolutie waargenomen en nieuwe details ontdekt over de geschiedenis van de stergeboorte in ons sterrenstelsel. Dankzij de nieuwe waarnemingen hebben astronomen bewijs gevonden voor een ingrijpende gebeurtenis in het bestaan van de Melkweg: een geboortegolf van sterren die zo hevig was dat hij meer dan honderdduizend supernova-explosies teweegbracht. Bij het onderzoek, waarvan de resultaten vandaag in Nature Astronomy zijn gepubliceerd, is ontdekt dat ongeveer 80 procent van de sterren in het centrale deel van de Melkweg zijn gevormd in de begintijd van ons sterrenstelsel, tussen acht en 13,5 miljard jaar geleden. Na deze vroege stervormingsperiode werden gedurende ongeveer 6 miljard jaar maar heel weinig sterren geboren. Een intense uitbarsting van stervorming – een zogeheten starburst – maakte daar circa een miljard jaar geleden een einde aan. Binnen een periode van nog geen 100 miljoen jaar werden in dit centrale gebied talrijke sterren geboren met een gezamenlijke massa van misschien wel enkele tientallen miljoenen zonnen. Tijdens een starburst ontstaan veel zware sterren, die een aanzienlijk kortere levensduur hebben dan hun lichtere soortgenoten. Ze sluiten hun bestaan af met een hevige supernova-explosie. Dit onderzoek was mogelijk dankzij de waarnemingen van het centrale deel van de Melkweg die zijn gedaan met het HAWK-I-instrument van ESO’s Very Large Telescope in de Chileense Atacama-woestijn. Deze infrarood-gevoelige camera keek door het galactische stof heen om ons een opmerkelijk gedetailleerd beeld te geven van het hart van de Melkweg. De magnifieke opname is in oktober gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics. De foto toont de sterren en gas- en stofwolken in het meest dichtbevolkte deel van Melkweg, waar zich ook een superzwaar zwart gat bevindt, met een resolutie van 0,2 boogseconde. Dat betekent dat de kleinste details die HAWK-I heeft vastgelegd vergelijkbaar zijn met een voetbal in Zürich, gezien vanuit het ESO-hoofdkwartier in München – een afstand van 240 kilometer. De foto is gemaakt in het kader van de GALACTICNUCLEUS-survey. Bij de survey zijn meer dan drie miljoen sterren onderzocht, verspreid over een gebied dat op de afstand van het galactisch centrum overeenkomt met 60.000 vierkante lichtjaar (een lichtjaar is ongeveer 9,5 biljoen kilometer). (EE)
Volledig persbericht

12 december 2019
Het is een internationaal team van wetenschappers, onder wie sterrenkundigen van de Universiteit van Amsterdam, voor het eerst gelukt om van een pulsar tegelijk de massa, de doorsnee en het magnetisch veld te bepalen. Pulsar J0030+0451 blijkt 1,3 keer zo zwaar als de zon, meet 25 kilometer in diameter en heeft een weerbarstiger magneetveld dan het theoretische ‘staafmagneetmodel’ voorspelt. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in een serie artikelen in het vakblad Astrophysical Journal Letters. De astronomen deden hun waarnemingen tussen juli 2017 en december 2018 met NICER, de Neutron star Interior Composition Explorer van de NASA. Dit instrument vangt röntgenstraling op en bevindt zich op het Internationale Space Station. Dankzij het instrument hopen de onderzoekers een beter idee te krijgen van de ultradichte samenstelling van de neutronenster. Pulsars zijn kleine, compacte neutronensterren die honderden keren per seconde om hun as draaien. Het zijn overblijfselen van gestorven zware sterren. De pulsar J0030+0451 bevindt zich op 1100 lichtjaar van de aarde in de richting van het sterrenbeeld Vissen. De pulsar tolt 205 keer per seconde om zijn as. Al tientallen jaren proberen sterrenkundigen pulsars uit te vinden hoe het magneetveld van pulsars eruitziet. In de meest gangbare modellen wordt een pulsar voorgesteld als een bol met daarin een rechtopstaande staafmagneet. Er lopen veldlijnen van de noordpool naar de zuidpool. Het idee is dat het magneetveld zo sterk is dat deeltjes die toevallig in de buurt zijn, meteen naar de polen worden gesleurd en daar inslaan. Dat leidt tot hete polen. Na uitvoerige bestudering van pulsar J0030+0451 blijkt echter dat de hete plekken niet recht tegenover elkaar zitten. De onderzoekers hebben vervolgens de vreemde waarnemingen in een nieuw, aangepast model gevat en geprobeerd na te bootsen met supercomputers. Dat gebeurde onder andere met Cartesius, de Nederlandse nationale supercomputer. Na een maand stampen, kwam Cartesius tot de conclusie dat er inderdaad hotspots verspreid over de pulsar konden voorkomen. Het nieuwe aangepaste model, lijkt dus te werken.
Volledig persbericht

27 november 2019
Een team van voornamelijk Chinese astronomen heeft in onze Melkweg een stellair zwart gat opgespoord dat 70 keer zoveel massa lijkt te hebben als onze zon (Nature, 28 november). Dat is opmerkelijk, omdat wetenschappers er tot nu toe vanuit gingen dat stellaire zwarte gaten in onze Melkweg niet veel zwaarder kunnen zijn dan 20 zonsmassa’s. Alleen het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum is met ruim 4 miljoen zonsmassa’s aanzienlijk zwaarder. Het zwarte gat, dat deel uitmaakt van de ‘dubbelster’ LB-1, is ongeveer 15.000 lichtjaar van ons verwijderd. Anders dan bijna alle andere stellaire zwarte gaten die tot nu toe in de Melkweg zijn ontdekt, is het niet bezig om grote hoeveelheden gas van een begeleidende ster op te slokken. Daardoor is de dubbelster ook geen bron van intense röntgenstraling. Vermoed wordt dat ons Melkwegstelsel 100 miljoen stellaire zwarte gaten bevat, maar het overgrote deel daarvan laat zich maar moeilijk opsporen. Als een zwart gat niet opvalt door de röntgenstraling van de stermaterie die het om zich heen heeft verzameld, kan het zijn bestaan alleen verraden via zijn zwaartekrachtsaantrekking. LB-1 bestaat uit een ster en een zwart gat die in 79 dagen om hun gemeenschappelijke zwaartepunt draaien. Hierdoor lijkt de ster zonder waarneembare oorzaak heen en weer te schommelen. Recent heeft een ander team dankzij dit effect ook al een zwart gat weten op te sporen, al is dat met een geschatte massa van ruim drie zonsmassa’s een veel kleiner exemplaar. (EE)
Chinese Academy of Sciences leads discovery of unpredicted stellar black hole

22 november 2019
Een onderzoeksteam onder leiding van Duitse astronomen heeft ontdekt dat het 300 miljoen lichtjaar verre sterrenstelsel NGC 6240 drie superzware zwarte gaten bevat. De drie bevinden zich dicht bij elkaar in de kern van het stelsel. Ze zijn vermoedelijk afkomstig van drie afzonderlijke sterrenstelsels die in elkaar op zijn gegaan. Grote sterrenstelsels zoals onze Melkweg bestaan doorgaans uit honderden miljarden sterren en hebben een zwart gat in hun kern dat (vele) miljoenen keren meer massa heeft dan onze zon. Vanwege zijn bijzondere vorm wordt NGC 6240 tot de onregelmatige sterrenstelsels gerekend. Tot nu toe gingen astronomen ervan uit dat dit stelsel was ontstaan uit een samensmelting van twee kleinere stelsels. In dat geval zou het dan ook twee superzware zwarte gaten moeten bevatten. Maar nieuwe waarnemingen met het MUSE-instrument van de Europese Very Large Telescope (VLT) hebben nu laten zien dat NGC 6240 drie superzware zwarte gaten in zijn kern heeft. Stuk voor stuk zijn deze goed voor meer dan 90 miljoen zonsmassa’s. Het drietal bevindt zich binnen een straal van 3000 lichtjaar van elkaar. De ontdekking kan helpen verklaren hoe de grootste en zwaarste sterrenstelsels in het heelal zijn ontstaan. Tot nu toe leek het erop dat het heelal niet oud genoeg is om de vorming van deze kolossen te kunnen verklaren. Het feit dat er ook gelijktijdige fusies van meer dan twee sterrenstelsels hebben plaatsgevonden, maakt de snelle vorming van de grootste stelsels met hun enorme centrale zwarte gaten minder raadselachtig. (EE)
The simultaneous merging of giant galaxies

12 november 2019
Astronomen hebben een ster ontdekt die, vijf miljoen jaar geleden, met een snelheid van maar liefst 6 miljoen kilometer per uur uit het hart van onze Melkweg is verdreven. De ster, S5-HVS1, beweegt tien keer sneller dan de meeste sterren in de Melkweg en is op weg om ons sterrenstelsel te verlaten (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 12 november). S5-HVS1 behoort tot de kleine klasse van sterren die met snelheden in de orde van 1000 km/s door de Melkweg razen. Daarvan zijn er nog maar een stuk of twintig bekend. S5-HVS1 is met een afstand van ongeveer 29.000 lichtjaar de meest ‘nabije’ van deze klasse. Met behulp van gegevens van de Europese satelliet Gaia hebben de astronomen de snelheid van de ster kunnen bepalen en de richting waarin deze beweegt. Daaruit kan worden afgeleid dat hij uit het centrum van de Melkweg komt, waar zich het 4 miljoen zonsmassa’s zware zwarte gat Sagittarius A* bevindt. Zwarte gaten kunnen sterren ‘wegschoppen’ door middel van het zogeheten Hills-mechanisme. Wanneer een dubbelster – twee om elkaar wentelende sterren dus – dicht in het buurt van Sagittarius A* komt, kan het gebeuren dat een van beide sterren door deze wordt opgeslokt. Daarbij krijgt de andere ster juist extra veel snelheid – genoeg om aan de greep van het zwarte gat te ontsnappen. (EE)
Hyper-fast star ejected by supermassive black hole

8 november 2019
Moleculair waterstof (H2) beslaat 99% van het koude dichte gas in sterrenstelsels. Dus het in kaart brengen waar sterren worden geboren betekent in feite het opmeten van H2, dat helaas een sterke kenmerkende signatuur mist bij lage temperaturen. Astronomen van SRON Netherlands Institute for Space Research en de Rijksuniversiteit Groningen hebben nu een emissiesignaal in kaart gebracht van het traceermolecuul waterstoffluoride (HF), op een plek waar het standaard traceermolecuul koolmonoxide afwezig is. Ze zijn de eersten die een kaart van HF produceren voor een regio in het heelal, waarmee ze een nieuw hulpmiddel creëren om indirect H2 in kaart te brengen (Astronomy & Astrophysics, 6 november). Kriskras door alle sterrenstelsels in ons heelal ontstaan en sterven er sterren. En terwijl het leven op aarde is gebaseerd op een rijke mengelmoes van allerlei elementen en moleculen, is het koude dichte gas waaruit sterren ontstaan erg monotoon met 99% moleculair waterstof (H2). Dus als je in kaart wilt brengen waar sterren worden geboren, kun je maar beter goed in de vingers hebben hoe je H2 detecteert. Helaas is deze stof moeilijk om te zien door een gebrek aan een sterk karakteristiek signaal bij lage temperaturen—in tegenstelling tot zijn atomaire neef (H), die radiostraling uitzendt op een gemakkelijk te onderscheiden golflengte van 21 cm. Astronomen van SRON Netherlands Institute for Space Research en de Rijksuniversiteit Groningen hebben nu een nieuw hulpmiddel ontdekt om indirect H2 te meten, door waterstoffluoride (HF) in kaart te brengen en de aanwezigheid daarvan te linken aan die van H2. Het nieuwe hulpmiddel komt van pas als andere trucjes het laten afweten, bijvoorbeeld in de Orion-balk, tussen de regio’s rond de Orion Trapeziumsterren en de Orion moleculaire wolk. In deze gebieden is koolstof geïoniseerd, wat betekent dat koolstofmonoxide (CO) - doorgaans een betrouwbaar tracermolecuul om H2 te vinden - in dit geval niet werkt als tracer. Floris van der Tak en zijn team waren verrast toen ze, in data van de Herscheltelescoop, een karakteristiek HF-signaal vonden vanuit de Orion-balk, omdat astronomen waterstoffluoride tot dusverre alleen als silhouet hadden gedetecteerd: HF dat andere straling absorbeert. Je kunt de aanwezigheid van HF en H2 aan elkaar linken, omdat HF wordt geproduceerd in een chemische reactie waarin H2 reageert met atomair fluor (F) om HF te vormen en atomair waterstof (H). Zonder H2 heb je geen HF. Het team, onder leiding van SRON-promovendus Ümit Kavak, gebruikte hun kaart van HF om een aantal mechanismen te bestuderen waardoor het zijn signaal kan uitzenden. Botsingen van HF-moleculen met elektronen en moleculair waterstof blijkt het hoofdmechanisme te zijn. De botsingen slaan HF-moleculen aan naar een hoger energieniveau, waarna ze terugvallen naar hun grondtoestand onder uitzending van infrarood licht met een karakteristieke golflengte van 1,2 THz.
Oorspronkelijk persbericht

8 november 2019
De NICER-röntgentelescoop aan boord van het internationale ruimtestation ISS heeft op 20 augustus jl. een grote uitbarsting van röntgenstraling waargenomen. Deze was waarschijnlijk het gevolg van een thermonucleaire explosie op het oppervlak van een pulsar – het kleine, compacte overblijfsel van een ster die lang geleden is geëxplodeerd. De röntgenuitbarsting – de helderste die NICER tot nu toe heeft geregistreerd – was afkomstig van een object dat SAX J1808.4-3658 of kortweg J1808 wordt genoemd. Bij de explosie kwam in 20 seconden bijna net zoveel energie vrij als onze zon in tien dagen produceert. J1808 bevindt zich op een afstand van circa 11.000 lichtjaar in het sterrenbeeld Boogschutter. De pulsar tolt 401 keer per seconde om zijn as en heeft een bruine dwerg – een ondermaatse ster – als begeleider. Vanuit deze ster stroomt waterstofgas naar de pulsar, dat zich in een schijf om deze laatste verzamelt. Om de paar jaar heeft zich zoveel gas rond de pulsar verzameld, dat de schijf instabiel wordt en er flinke hoeveelheden materie naar het pulsaroppervlak vallen. Zo ontstaat een laag waterstofgas waarin temperatuur en druk hoog genoeg worden om waterstof tot helium te fuseren – net zoals dat in de kern van onze zon gebeurt. Het gevormde helium zakt omlaag en vormt zijn eigen laag. Zodra deze enkele meters diep is, fuseert het helium op explosieve wijze tot koolstof. Het gevolg is een thermonucleaire vuurbal die zich over het hele pulsaroppervlak uitstrekt. De NICER-waarnemingen laten zien dat de röntgenhelderheid van J1808 niet gestaag opliep. Er zat een ‘pauze’ van ongeveer een seconde in, waarna de helderheid in een geleidelijker tempo toenam. Volgens de astronomen die de NICER-gegevens hebben geanalyseerd zou de pauze het moment zijn geweest waarop zich voldoende energie had opgebouwd om de waterstoflaag de ruimte in te blazen. Twee seconden later gebeurde hetzelfde met de heliumlaag. (EE)
NASA’s NICER Catches Record-setting X-ray Burst

31 oktober 2019
Astronomen zijn mogelijk op het spoor gekomen van een nieuwe klasse van zwarte gaten. De objecten zouden kleiner en lichter zijn dan alle zwarte gaten die tot nu toe in onze Melkweg zijn aangetroffen (Science, 1 november). Wanneer een zware ster al zijn nucleaire brandstof heeft verbruikt, ontstaat er een supernova-explosie. Daarbij worden de buitenste lagen van de ster de ruimte in geblazen en stort zijn kern in tot een compact object. Afhankelijk van de beschikbare hoeveelheid materie verandert de sterkern daarbij in een neutronenster of een zwart gat – een object dat zo’n sterke zwaartekrachtsaantrekking heeft dat niets eraan kan ontsnappen, zelfs licht niet. Astronomen hebben de afgelopen decennia tal van neutronensterren en zwarte gaten opgespoord, maar eenvoudig is dat niet. Een zwart gat is nog het makkelijkst te vinden wanneer hij een normale ster als begeleider heeft die materie aan hem overdraagt. Voordat deze materie in het zwarte gat verdwijnt, wordt zij zeer heet. De intense röntgenstraling die daarbij wordt uitgezonden verraadt de aanwezigheid van het zwarte gat. De zwarte gaten die op deze manier zijn opgespoord hebben massa’s van vijf tot tien zonsmassa’s. Neutronensterren blijven doorgaans steken bij ongeveer 2,1 zonsmassa – als ze de grens van 2,5 zonsmassa zouden passeren, zouden ze instorten tot zwarte gaten. Dat impliceert dat er ook zwarte gaten van 2,5 tot vijf zonsmassa’s kunnen bestaan – bijvoorbeeld in dubbelstersystemen waarin toevallig geen materie-overdracht tussen ster en zwart gat plaatsvindt. Met die gedachte heeft een team onder leiding van Todd Thompson van Ohio State University de gegevens doorgekamd van het APOGEE-project. Bij dat project zijn de spectra van ongeveer 100.000 sterren van onze Melkweg vastgelegd. Wanneer een ster om een onzichtbaar object c.q. een zwart gat draait, verschuift zijn spectrum afwisselend naar kortere en langere golflengten. Dat komt doordat de beide objecten om hun gemeenschappelijke zwaartepunt wentelen. De zoektocht leverde in eerste instantie 200 interessante sterren op, maar van deze kandidaten bleef er uiteindelijk maar één over. Deze ster, een zogeheten rode reus, blijkt om een object te draaien dat waarschijnlijk minder massa heeft dan alle bekende zwarte gaten in onze Melkweg, maar zwaarder is dan de zwaarste neutronenster. Het heeft ongeveer 3,3 keer zoveel massa als de zon. Omdat bij deze zoekactie maar een kleine fractie van alle sterren in de Melkweg is bekeken, is het aannemelijk dat er duizenden van deze lichte zwarte gaten bestaan. (EE)
Scientists may have discovered whole new class of black holes

11 oktober 2019
Een internationaal team van sterrenkundigen met daarbij Phil Uttley en Sera Markoff van de Universiteit van Amsterdam heeft met speciale hogesnelheidscamera’s een klein, flitsend zwart gat gefilmd in onze Melkweg. Het stellaire zwarte gat voedt zich met materiaal van een nabijgelegen ster en flitst honderden keren per seconde. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in het vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters. Het onderzoek, onder leiding van John Paice (University of Southampton), gebruikte de gegevens van twee snelle camera’s. De ene camera is het HiPERCAM-instrument op de Gran Telescopio Canarias (La Palma, Canarische Eilanden). Deze camera neemt zichtbaar licht waar. De tweede camera is het NICER-observatorium van NASA aan boord van het internationale ruimtestation ISS. Die camera is speciaal bedoeld voor röntgenlicht. De onderzoekers kunnen met de camera’s meer dan driehonderd beelden per seconde maken in vijf golflengtegebieden. De sterrenkundigen keken in de nacht van 17 april 2018 naar het toen net ontdekte zwarte gat plus ster MAXI J1820+070. Het duo, ook wel een röntgendubbelster genaamd, is ongeveer 10.000 lichtjaar van ons verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Leeuw. De twee staan daarmee drie keer dichterbij dan het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Het zwarte gat van MAXI J1820+070 is ongeveer zo zwaar als zeven zonnen en neemt minder ruimte in dan de provincie Utrecht. Het zwarte gat zelf is niet zichtbaar, maar doordat het zich voedt met een nabijgelegen ster, ontstaan er oplichtende straalstromen van materiaal. Het zwarte gat flikkert zo snel dat het in een filmpje pas zichtbaar wordt in slow motion. De snelste flikkeringen duren minder dan een honderdste van een seconde. Dankzij precisieklokken op de twee snelle camera’s konden de sterrenkundigen voor het eerst exact construeren in welke volgorde de snelste flitsen ontstaan. Zo konden de sterrenkundigen zien dat er steeds eerst röntgenstraling dicht bij de kern ontstaat. De straling wordt waarschijnlijk uitgezonden door invallend materiaal. Vervolgens, als reactie, ontstaan er plasma-jets die wegschieten en verderop botsen met gas en ander materiaal. Bij die botsingen ontstaat zichtbaar licht. Het zichtbare licht komt dus uit grotere, meer afgelegen gebieden rond het zwarte gat. 
Volledig persbericht

11 oktober 2019
Amerikaanse astronomen beschuldigen onze Melkweg van diefstal. Van de meer dan vijftig kleine satellietstelsels die om ons sterrenstelsel zwermen, zouden er zeker zes oorspronkelijk hebben toebehoord aan de Grote Magelhaense Wolk (GMW), een fors uitgevallen dwergstelsel op 163.000 lichtjaar afstand. De astronomen baseren hun ‘aanklacht’ op gegevens die zijn verzameld door Gaia. Deze Europese satelliet heeft de bewegingen van diverse nabije sterrenstelsels gemeten. Die gegevens zijn vergeleken met de resultaten van geavanceerde computersimulaties van de verwachte snelheden van materiaal, zoals donkere materie, in de omgeving van de GMW. De ontdekking is in overeenstemming met kosmologische modellen, die voorspellen dat ook kleine sterrenstelsels als de GMW omringd moeten zijn door nog kleinere begeleiders. De Grote Magelhaense Wolk was ooit een zelfstandig sterrenstelsel, maar is op enige moment ‘ingevangen’ door de veel grotere en massarijkere Melkweg. Het feit dat het dwergstelsel al enkele van zijn satellieten is kwijtgeraakt, wijst erop dat de sloop ervan in volle gang is. Uiteindelijk zal het helemaal aan flarden worden getrokken en door de Melkweg worden opgeslokt. De resultaten van het onderzoek worden in november gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (EE)
Milky Way Kidnapped Several Tiny Galaxies from Its Neighbor

10 oktober 2019
Bij het inventariseren van de hoeveelheid gas die onze Melkweg in en uit stroomt, is ontdekt dat er geen sprake is van een evenwicht. Op basis van gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop zijn astronomen tot de conclusie gekomen dat er meer gas binnenkomt dan dat er uitgaat. De instroom bedraagt ruim een halve zonsmassa per jaar, de uitstroom ongeveer een zesde zonsmassa per jaar. Duidelijk was al dat ons sterrenstelsel zuinig omgaat met zijn gas. Deze kostbare grondstof voor de vorming van nieuwe sterren wordt voortdurend gerecycled. Het gas dat bij supernova-explosies en in de vorm van hevige sterrenwinden de Melkweg uit wordt geblazen, komt uiteindelijk weer terug en kan dan weer worden gebruikt om nieuwe sterren te laten ontstaan. Verrassend genoeg blijkt uit gegevens van Hubble’s Cosmic Origins Spectrograph echter dat er meer gas terugkomt dan er wordt uitgestoten. Waar dat extra gas vandaan komt, is raadselachtig. Astronomen vermoeden dat het uit de intergalactische ruimte afkomstig is. Een andere bron van gas zouden de kleine sterrenstelsels kunnen zijn die als satellieten om de Melkweg zwermen. Het is echter ook denkbaar dat de nu vastgestelde gasboekhouding niet klopt. Bij het onderzoek is namelijk alleen gekeken naar de hoeveelheid koel gas. Maar ook heter gas zou een rol kunnen spelen. (EE)
Milky Way Raids Intergalactic ‘Bank Accounts,’ Hubble Study Finds

9 oktober 2019
Hoe worden sommige neutronensterren de sterkste magneten in het heelal? Met behulp van omvangrijke computersimulaties denkt een team van Duitse en Britse astrofysici een verklaring te hebben gevonden voor de vorming van deze zogeheten magnetars. De computersimulaties laten zien dat bij de samensmelting van twee sterren sterke magnetische velden ontstaan. Als de daarbij gevormde zware ster vervolgens als supernova explodeert, kan daarbij een magnetar ontstaan (Nature, 10 oktober). Overal in het heelal zijn magnetische velden te vinden. Zo worden in de buitenste lagen van onze zon voortdurend magnetische velden opgewekt door de convectie van plasma (heet gas). Hoewel zwaardere sterren geen convectielaag hebben, vertoont ook tien procent van hen een sterk magnetisch veld. En astronomen vragen zich al meer dan 70 jaar af hoe dat kan. Ruim tien jaar geleden kwamen wetenschappers op het idee dat sterke magnetische velden ook kunnen ontstaan bij de botsing tussen twee sterren. Het is deze hypothese die de astrofysici nu hebben getoetst met behulp van computersimulaties. Daarbij is specifiek geprobeerd om de eigenschappen van Tau Scorpii, een zware magnetische ster op 500 lichtjaar afstand, te reproduceren. Tau Scorpii is een zogeheten ‘blauwe achterblijver’. Hij maakt deel uit van een groep sterren die gemiddeld 11 miljoen jaar oud zijn, maar lijkt zelf maar half zo oud. Volgens de huidige inzichten wijst dat erop dat hij is ontstaan door de samenvoeging van twee sterren. De computersimulaties van Tau Scorpii laten zien dat deze ster zijn sterke magnetische veld aan die samenvoeging te danken heeft. Zulke stellaire fusies komen relatief vaak voor: geschat wordt dat ongeveer tien procent van alle zware sterren in de Melkweg op die manier zijn ontstaan. Dat komt goed overeen met het waargenomen aantal magnetars. De astrofysici vermoeden dan ook dat Tau Scorpii uiteindelijk een supernova-explosie zal ondergaan, waarbij de kern van de ster ineenstort tot een magnetar. Dat is een compacte bal van (voornamelijk) neutronen met een magnetisch veld dat honderd miljoen keer zo sterk als het sterkste magnetische veld dat ooit door de mens is gegenereerd. (EE)
How do the strongest magnets in the universe form?

9 oktober 2019
Een internationaal team van astronomen en sterrenkunde-amateurs onder leiding van Arnout van Genderen (83 jaar, Universiteit Leiden) heeft in detail vastgesteld hoe de temperatuur van vier gele hyperreuzen in enkele tientallen jaren stijgt van 4000 graden naar 8000 graden en weer terug. Ze publiceren hun bevindingen in het vakblad Astronomy & Astrophysics. De onderzoekers analyseerden van vier gele hyperreuzen het licht dat de afgelopen vijftig tot honderd jaar op aarde is opgevangen. Gele hyperreuzen zijn reusachtige, felle sterren. Ze zijn vijftien tot twintig keer zo zwaar als de zon en schijnen 500.000 maal helderder. De atmosferen van deze sterren kunnen zo enorm groot zijn dat ze, als ze op de plek van onze zon hadden gestaan, zich uitstrekken tot voorbij de baan van Jupiter. Doordat de onderzoekers zo’n lange meetreeks hadden, konden ze in detail zien hoe de sterren in tientallen jaren warm en worden en in enkele jaren weer afkoelen. De cyclus begint met een koele ster. In enkele tientallen jaren stijgt de gemiddelde atmosferische temperatuur tot ongeveer 8000 graden. Bij 8000 graden wordt de atmosfeer echter onstabiel door versterkte pulsaties. Op een gegeven moment volgt een uitbarsting van de hele atmosfeer. Daardoor koelt ze snel af en ontstaat er een zichzelf versnellend proces waarbij elektronen zich hechten aan waterstofionen en er veel ionisatie-energie vrijkomt. Daardoor koelt de atmosfeer nog verder af. De afkoeling van 8000 graden naar 4000 graden duurt slechts twee jaar. Vervolgens begint de cyclus weer van voren af aan, alleen met een iets minder zware ster. Uiteindelijk, denken de astronomen, verandert de hyperreus in een hetere ster en eindigt hij als supernova. Tijdens het onderzoek kwamen de sterrenkundigen er overigens ook achter dat een van de vier bestudeerde hyperreuzen niet zo groot was als eerder werd verondersteld. De ster, HR5171A, blijkt namelijk veel dichterbij te staan dan gedacht. 
Oorspronkelijk persbericht

7 oktober 2019
Niet zo heel erg lang geleden heeft er een kolossale explosie plaatsgevonden in het centrum van onze Melkweg. Volgens een team van Australische en Amerikaanse astronomen waren de gevolgen ervan ‘voelbaar’ tot op 200.000 lichtjaar afstand. Hun bevindingen zullen binnenkort in The Astrophysical Journal worden gepubliceerd. Dat zich enkele miljoenen jaren geleden een kolossale explosie heeft afgespeeld in het centrum van onze Melkweg blijkt onder meer uit het bestaan van grote ‘bellen’ van heet gas die enkele tientallen jaren geleden met de satellieten Rosat en Fermi zijn ontdekt. Deze structuren, die hun oorsprong vinden in het Melkwegcentrum, steken ongeveer 25.000 lichtjaar boven en onder de schijf van de Melkweg uit. In gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop hebben de astronomen nu ontdekt dat de zogeheten Magelhaense Stroom – een lang spoor van gas dat achter de beide Magelhaense Wolken (twee kleine sterrenstelsels die onze Melkweg begeleiden) aansleept – tekenen van sterke ionisatie vertoont. Volgens de onderzoekers zou dat een gevolg zijn van de intense straling die is vrijgekomen bij de explosie in het Melkwegcentrum. Bij het verschijnsel, dat bekendstaat als een ‘Seyfertvlam’, zouden twee enorme kegels van ioniserende straling zijn ontstaan, die in buurt van Sagittarius A* (het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum) relatief smal waren, maar naar buiten toe sterk uitwaaierde. Deze stralingskegels zouden 200.000 lichtjaar verderop op de Magelhaense Stroom zijn gestuit. De explosieve gebeurtenis, die ongeveer 300.000 jaar zou hebben geduurd, bewijst dat ons Melkwegstelsel niet altijd zo rustig is als het nu lijkt. (EE)
Not Long Ago, the Centre of the Milky Way Exploded

4 oktober 2019
Astronomen hebben een zeer gedetailleerde opname gemaakt van twee schijven waarin zich jonge sterren aan het vormen zijn. De stellaire tweeling wordt gevoed door een ingewikkeld gevormd netwerk van filamenten van gas en stof. De waarnemingen van dit opmerkelijke fenomeen werpen nieuw licht op de vroegste levensfasen van sterren en helpen astronomen ontdekken onder welke omstandigheden dubbelsterren geboren worden. De twee babysterren werden aangetroffen in het [BHB2007] 11-systeem, het jongste onderdeel van een kleine sterrenhoop in de donkere nevel Barnard 59, die weer deel uitmaakt van een interstellaire stofwolk die de Pijpnevel wordt genoemd. Eerdere waarnemingen van dit dubbelstersysteem toonden alleen de buitenste structuur. Dankzij de hoge resolutie van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) kunnen we nu ook de inwendige structuur van het object zien. ‘We zien twee compacte bronnen die we interpreteren als de circumstellaire schijven rond de twee jonge sterren,’ legt onderzoeksleider Felipe Alves van het MPE uit. Een circumstellaire schijf is de ring van stof en gas rond een jonge ster. De ster trekt materie uit deze ring naar zich toe om te kunnen groeien. ‘De afmetingen van de beide schijven zijn vergelijkbaar met die van de planetoïdengordel in ons zonnestelsel en hun onderlinge afstand is 28 keer zo groot als de afstand tussen de zon en de aarde,’ merkt Alves op. De twee circumstellaire schijven zijn omringd door een grotere schijf met een totale massa van ongeveer 80 Jupitermassa’s, die een wirwar van spiraalvormige stofstructuren vertoont – de lussen van de ‘krakeling’. ‘Dit is een heel belangrijk resultaat,’ benadrukt Paola Caselli, algemeen directeur van het MPE, hoofd van het Zentrum für astrochemische Studien en medeauteur van het onderzoeksverslag. ‘We hebben eindelijk de complexe structuur kunnen vastleggen van twee jonge sterren die nog via hun ‘navelstrengen’ verbonden zijn met de schijf waarin ze geboren zijn. Dit legt belangrijke restricties op aan de bestaande modellen voor de vorming van sterren.’ De aanvoer van materie naar de babysterren gaat in twee stappen. De eerste stap is de overdracht van materie naar de afzonderlijke circumstellaire schijven via het intrigerende lussenpatroon dat op de nieuwe ALMA-opname te zien is. Een analyse van de verzamelde gegevens laat zien dat de minder massarijke, maar helderdere circumstellaire schijf – de onderste op de foto – meer materiaal verzamelt dan de andere schijf. Bij de tweede stap verzamelen de sterren materie uit hun respectievelijke circumstellaire schijven. (EE)
Een kosmische krakeling

28 september 2019
Astronoom Edward G. Schmidt van de Universiteit van Nebraska te Lincoln (VS) heeft enkele tientallen sterren opgespoord die net zulk vreemd helderheidsgedrag vertonen als Tabby’s ster. Dat soort sterren zijn dus ‘normaler’ dan gedacht, al wordt hun gedrag nog steeds niet goed begrepen. Tabby’s ster, officieel bekend als KIC 8462852, kwam in 2015 onder de aandacht vanwege het feit dat haar helderheid op onvoorspelbare momenten tijdelijk flink verminderde. Ook bleek dat haar gemiddelde helderheid de afgelopen eeuw geleidelijk is afgenomen. Voor het verschijnsel zijn diverse verklaringen bedacht, maar echt overtuigend zijn die voorlopig nog niet. Schmidt wilde graag weten hoe uniek het gedrag van Tabby’s ster is. Daartoe kamde hij gegevens uit die tussen april 1999 en maart 2000 zijn verzameld in het kader van de Northern Sky Variable Survey – een speurtocht naar veranderlijke sterren aan de noordelijke hemel. Daaruit selecteerde hij sterren die om onduidelijke redenen onregelmatig van helderheid veranderen. Dat leverde een oogst van 21 sterren op. Voor deze 21 sterren zocht hij helderheidsgegevens op die recent zijn verzameld bij de All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN). Deze lichtkrommen werden vervolgens vergeleken met de lichtkromme van Tabby’s ster. De overeenkomsten tussen deze sterren zijn frappant, al lijkt het om twee verschillende typen te gaan. Bij 15 van de sterren treden de helderheidsdips met vrij lange tussenpozen op, net als bij Tabby’s ster. De overige vertonen vergelijkbare dips, maar dan veel frequenter. Opvallend is dat alle gevonden sterren min of meer dezelfde temperatuur en lichtkracht hebben. Het lijkt dus om een specifieke klasse van sterren te gaan. Maar onduidelijk is nog of ze allemaal geleidelijk in helderheid afnemen en of hun dips, net als die van Tabby’s ster, niet op alle golflengten even diep zijn. Volgens Schmidt is het waarschijnlijk dat de helderheidsdips van de sterren worden veroorzaakt door objecten die ervoor langs bewegen. De golflengte-afhankelijkheid van de dips wijst er bovendien op dat deze objecten voor een belangrijk deel uit stof bestaan. Mogelijk dat gericht onderzoek van deze 21 sterren daar uitsluitsel over kan geven. (EE)
Astronomers Have Found Another 21 Stars Dimming as Erratically as Tabby's Star

16 september 2019
Astronomen hebben vastgesteld dat J0740+6620, een zeer snel roterende pulsar, 2,17 keer zoveel massa heeft als onze zon. Daarmee is dit de zwaarste neutronenster die we kennen (Nature Astronomy, 16 september). Neutronensterren – de samengeperste overblijfselen van zware sterren die een supernova-explosie hebben ondergaan – zijn de meest compacte ‘normale’ objecten in het heelal. Eén suikerklontje neutronenstermaterie zou hier op aarde 100 miljoen ton wegen. Hoewel astronomen deze objecten al meer dan een halve eeuw onderzoeken, valt er nog veel aan te ontdekken. Zo is het de vraag of de dicht opeengepakte neutronen in zo’n ‘ster’ zich als een wrijvingsloos ‘superfluïdum’ gedragen of uiteenvallen tot een ‘soep’ van exotische subatomaire deeltjes. Ook onduidelijk is hoe zwaar een neutronenster mag zijn voordat hij onder zijn eigen gewicht ineenstort tot een zwart gat. Dat laatste impliceert dat er een bovengrens bestaat voor de massa van een neutronenster. Maar waar ligt die grens precies? Om die vraag te kunnen beantwoorden, moeten astronomen de massa’s van neutronensterren bepalen. En dat gaat het makkelijkst bij dubbelsterren die bestaan uit een pulsar en een witte dwerg, die om hun gezamenlijke zwaartepunt draaien. Een pulsar is niets anders dan een ronddraaiende neutronenster die vanaf de aarde gezien regelmatige pulsen radiostraling uitzendt. Op de momenten dat de pulsar achter zijn witte dwerg langs trekt, resulteert dat in een subtiele verandering in de aankomsttijd van zijn radiopulsen – de zogeheten Shapiro-vertraging. Deze ontstaat doordat de ruimte rond de witte dwerg enigszins gekromd is. Uit de grootte van de vertraging kunnen astronomen afleiden hoeveel massa de witte dwerg geeft. En daaruit kan dan weer de massa van de pulsar worden berekend. De gevonden waarde van 2,17 zonsmassa (bij een middellijn van slechts 30 kilometer!) ligt dicht bij het theoretische maximum voor de massa van een neutronenster. Het lijkt dus niet waarschijnlijk dat astronomen nog (veel) zwaardere neutronensterren/pulsars zullen vinden. (EE)
Most massive neutron star ever detected, almost too massive to exist

11 september 2019
Met de MeerKAT-radiotelescoop in Zuid-Afrika zijn twee grote ‘bellen’ ontdekt die honderden lichtjaren boven en onder het centrum van onze Melkweg uittorenen. Ze lijken te zijn ontstaan bij een explosieve gebeurtenis die zich enkele miljoenen jaren geleden in de omgeving van Sagittarius A* – het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum – heeft afgespeeld (Nature, 11 september). Op dit moment is het vrij rustig in het centrum van ons sterrenstelsel. Maar zo af en toe leeft het daar aanwezige zwarte gat flink op. Dat gebeurt als het een flinke hoeveelheid interstellair gas weet op te slokken. Het is denkbaar dat zo’n ‘vreetbui’ de oorzaak is geweest van de radiobellen. Mogelijk was de toevoer van gas dermate groot, dat er een kolossale explosie optrad in de accretieschijf rond het zwarte gat – de schijf van hete materie waarin het toestromende gas zich ophoopt. Een andere mogelijkheid is dat de bellen zijn veroorzaakt door een reeks supernova-explosies, die weer het gevolg waren van een ‘geboortegolf’ van sterren. Ook kan zich een combinatie van beide verschijnselen hebben voltrokken. De nu ontdekte radiobellen moeten niet worden verward met de zogeheten Fermi-bellen die in 2010 op gammagolflengten zijn opgespoord. Deze laatste zijn 25 keer zo groot en mogelijk ontstaan door een nóg hevigere en/of langdurigere opleving van de activiteit rond Sagittarius A*. (EE)
South Africa’s Meerkat Discovers Giant Radio Bubbles at Centre of Milky Way

7 september 2019
De Indiase maanlander Vikram lijkt te zijn gecrasht bij de landing. Het ruimtevaartuig, dat een kleine mobiele verkenner op de maan moest afzetten, begon vrijdagavond rond 22.08 uur met zijn landingsprocedure. Volgens verwachting zou hij een kwartier later in het zuidpoolgebied van de maan landen. Maar kort voor de landing verbrak Vikram plotseling zijn radioverbinding met de aarde – net zoals dat in april ook met de Israëlische maanlander Beresheet gebeurde. Uit de telemetrische gegevens blijkt dat de landing tot een hoogte van twee kilometer goed verliep, maar even daarna ging er wat mis. De meest waarschijnlijke verklaring is dat de maansonde is gecrasht. Vikram werd op 22 juli gelanceerd met moederschip Chandrayaan-2. Het duo kwam op 20 augustus in een omloopbaan om de maan en vijf dagen geleden werd de maanlander met goed gevolg afgestoten. Als de landing was geslaagd, zou India het vierde land zijn geweest dat een ruimtetoestel veilig op de maan had afgeleverd. Het verlies van Vikram betekent niet het einde van deze tweede Indiase maanmissie. Chandrayaan-2 werkt gewoon nog en zal de maan vanuit haar omloopbaan nog zeker een jaar blijven onderzoeken. De maansonde zal onder meer speuren naar signaturen van bevroren water rond de zuidpool van de maan. (EE)
India's Vikram Spacecraft Apparently Crash-Lands on Moon

5 september 2019
Wetenschappers zijn er voor het eerst in geslaagd de topografie van beide magnetische polen van een pulsar – een rondtollende neutronenster – te bepalen. Dit bleek mogelijk dankzij de algemene relativiteitstheorie van Einstein. Neutronensterren zijn één van de meest exotische objecten in het heelal. Ze hebben de sterkste zwaartekrachts- en magnetische velden in het zichtbare universum. De resultaten worden op 6 september 2019 in het tijdschrift Science wereldkundig gemaakt. ‘Deze neutronenster, met de naam PSR J1906+0746, draait in een dubbelster systeem om een andere zware neutronenster. De enorme zwaartekracht die deze tweelingster op elkaar uitoefent, kromt de tijd-ruimte. Daardoor kantelt de zichtbare neutronenster langzaam [video] en is het ons gelukt voor het eerst een kaart te maken van de twee polen van zo’n ster’, zegt dr. Joeri van Leeuwen (ASTRON), die de ster in 2005 ontdekte. Het onderzoeksteam, geleid door Gregory Desvignes van het Max Planck Instituut voor Radio Astronomie in Bonn (Duitsland), heeft het kantelen van de neutronenster op de voet gevolgd met de radiotelescopen van Arecibo en Nancay. Uit deze waarnemingen kon het team een kaart maken die aangeeft welke poolgebieden radiostraling uitzenden, en welke magneetvelden daar heersen. ‘PSR J1906+0746 is een uniek laboratorium om te onderzoeken hoe neutronensterren zulke felle radiostraling kunnen maken, en meteen Einsteins algemene relativiteitstheorie te testen’, zegt Dr. Desvignes. ‘Zo blijkt één pool niet rond, zoals verwacht, maar langgerekt.’ Het resultaat is de meest precieze waarneming van deze zogeheten geodetische precessie voor zware, compacte systemen. De poolkaarten zijn ook belangrijke informatie om te voorspellen hoeveel zwaartekrachtsgolven samensmeltende neutronen-dubbelsterren kunnen maken. ‘Het onderzoek duurde lang maar we hebben er veel van geleerd’, zegt medeauteur Michael Kramer, ook van MPIfR. Van Leeuwen vult aan: ‘We weten nu namelijk ook dat er door de kanteling vanaf 2028 geen radiostraling meer richting de aarde komt. Dan verdwijnt deze neutronenster uit ons zicht. We hebben geluk dat we hem hebben gevonden. 
Oorspronkelijk persbericht

28 augustus 2019
Groepen sterren die uit dezelfde gaswolk worden geboren blijven langer in elkaars buurt dan gedacht. Dit blijkt uit nieuw onderzoek dat gebaseerd is op gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia (Astronomical Journal, 23 augustus). Het reconstrueren van de voorgeschiedenis van sterren is niet eenvoudig, omdat daartoe de leeftijden van de afzonderlijke sterren moeten worden bepaald. Dat is makkelijker gezegd dan gedaan, omdat doorsnee-sterren van vergelijkbare massa maar van verschillende ouderdom heel veel op elkaar lijken. Om vast te stellen wanneer een ster is ontstaan, kijken astronomen daarom vaak naar populaties van sterren die gelijktijdig zijn ontstaan. Maar ook dat is niet eenvoudig, omdat sterren niet per se heel lang in de buurt van hun ‘kraamkamer’ hoeven te blijven. Dat laatste probleem kan weer worden omzeild door naar sterren te zoeken die met ruwweg dezelfde snelheid in dezelfde richting bewegen. In de naaste omgeving van ons zonnestelsel waren al een paar van zulke eensgezind bewegende stergroepen ontdekt. Dankzij Gaia is dat aantal vele malen groter geworden. Een team van astronomen onder leiding van Marina Kounkel van Western Washington University heeft in de Gaia-gegevens bijna 2000 voorheen onbekende sterrenhopen en dezelfde kant op bewegende stergroepen opgespoord. De verste zijn ongeveer 3000 lichtjaar van ons verwijderd. Bij het onderzoek zijn ook de leeftijden van honderdduizenden afzonderlijke sterren bepaald. Dat maakte het mogelijk om de diverse stellaire ‘families’ in kaart te brengen. Ongeveer de helft van deze sterren vormen lange slierten die een afspiegeling zijn van de structuren die in hun reusachtige ‘geboortewolken’ aanwezig waren. Aangenomen werd dat jonge sterren al binnen een paar miljoen jaar na hun ontstaan hun geboortegrond zouden verlaten, en de banden met hun oorspronkelijke familie definitief verbreken. Maar het lijkt er nu op dat sterren tot wel enkele miljarden jaren min of meer in de buurt van hun broertjes en zusjes blijven. Opvallend is ook dat de oriëntaties van de sterslierten afhankelijk zijn van hun leeftijd. Sterslierten bestaande uit sterren jonger dan 100 miljoen jaar staan veelal haaks op de spiraalarm die zich het dichtst bij ons zonnestelsel bevindt. De astronomen vermoeden dat de oudere sterslierten haaks op de spiraalarmen hebben gestaan zoals die tijdens hun ontstaan bestonden. Deze spiraalarmen zijn in de loop van de miljarden jaren ‘opgelost’, maar de oude sterslierten geven aan waar ze ongeveer hebben gelegen. Dit biedt astronomen dus de mogelijkheid om de vroegere spiraalstructuur van onze Melkweg te reconstrueren. (EE)
Gaia untangles the starry strings of the Milky Way

14 augustus 2019
Het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg heeft in mei van dit jaar een enorme uitbarsting laten zien. Het was plotseling 75 keer zo helder als normaal. In twee uur tijd nam de helderheid weer af. Dat heeft astronoom Tuan Do van de Universiteit van Californië (VS) op Twitter laten weten.  Het onderzoeksteam nam afgelopen mei het zwarte gat waar met de 10-meter Keck-telescoop op Hawaï op nabij-infrarood golflengten. In de data zagen ze plotseling een heldere flits, die in een paar uur tijd uitdoofde. Het is de helderste uitbarsting die ooit op deze golflengte is waargenomen.  De wetenschappers tasten in het duister over de oorzaak van de plotselinge uitbarsting. Het zwarte gat zelf kan zo'n flits niet produceren want aan een zwart gat kan niets ontsnappen, ook geen licht, dus het zal afkomstig zijn van materiaal uit de buurt. Een mogelijke verklaring is de activiteit van de ster S2, die iedere 16 jaar relatief dicht langs het zwarte gat scheert. Meer waarnemingen over een langere tijdsperiode zijn nodig om de plotselinge helderheidstoename te verklaren. 
Preprint van de vakpublicatie in ApJ Letters

12 augustus 2019
Een nieuwe analyse van gegevens die drie jaar geleden zijn verzameld laat zien dat de Vela-pulsar – een snel ronddraaiende, compacte neutronenster die het restant is van een ontplofte ster – zich wispelturig gedraagt. De rotatie van deze pulsar blijkt merkwaardige variaties te vertonen (Nature Astronomy, 12 augustus). De meeste pulsars draaien om hun as met de regelmaat van een atoomklok. Maar ongeveer 1 op de 20 vertoont soms een kleine hapering of ‘glitch’, die inzicht kan geven in de inwendige structuur van deze objecten. Zo ook de 1000 lichtjaar verre Vela-pulsar. De Vela-pulsar hapert ruwweg eens in de drie jaar en is daarom een geliefd onderzoeksobject. Australische astronomen hebben nog eens goed gekeken naar de meest recente hapering, die in 2016 plaatsvond. Daarbij hebben ze vastgesteld dat de neutronenster tijdens de hapering sneller begon te draaien om vervolgens weer tot rust te komen. Volgens de astronomen wijst dit erop dat een ‘soep’ van supervloeibare neutronen uit het binnenste deel van de korst van de neutronenster naar buiten bewoog en in botsing kwam met de vaste buitenkost. Hierdoor versnelde de rotatie van de ster. Vervolgens zou een tweede golf van supervloeibaar materiaal vanuit de kern de eerste golf hebben ingehaald, waardoor de rotatie weer vertraagde. Het hiervoor beschreven scenario, dat ‘overshoot’ wordt genoemd, was al theoretisch voorspeld, maar nog niet eerder duidelijk waargenomen. Maar geheel onverwacht lijkt de rotatie van de pulsar vlak vóór het verschijnsel ook eventjes te zijn vertraagd. De astronomen hebben hier nog geen verklaring voor, al suggereren ze wel dat die eerdere vertraging iets te maken kan hebben met de oorzaak van de glitch. Echt begrepen wordt het haperen van pulsars als deze dus nog niet. (EE)
Glitch in neutron star reveals its hidden secrets

1 augustus 2019
De schijf van ons Melkwegstelsel is krommer dan tot nu toe werd aangenomen. Dat blijkt uit Pools onderzoek waarbij een 3D-kaart van een deel van de Melkweg is gemaakt (Science, 1 augustus). Bij het maken van die kaart hebben astronomen gebruik gemaakt van heldere, pulserende sterren die cepheïden worden genoemd. Deze sterren stralen 10.000 keer zo fel als onze zon en zijn dus tot op grote afstanden waarneembaar. Belangrijker nog is dat cepheïden ‘standaardkaarsen’ zijn. Ze worden afwisselend helderder en zwakker in een tempo dat overeenkomt met hun absolute helderheid oftewel hun werkelijke lichtkracht. Anders gezegd: uit het pulseren van de ster kunnen astronomen afleiden hoeveel licht deze uitzendt. Door de absolute helderheden van de sterren te vergelijken met hun schijnbare helderheden, zoals waargenomen vanaf de aarde, kunnen hun afstanden worden berekend. Op die manier zijn met een telescoop van de Las Campanas-sterrenwacht in Chili de afstanden van meer dan 2400 cepheïden bepaald. En dat heeft een nieuw ruimtelijk model van de Melkweg opgeleverd. Van boven gezien vertoont de Melkweg een spiraalstructuur, maar die spiraal is niet plat. De waargenomen cepheïden zijn verspreid over een S-vormige kromme, wat aantoont dat de schijf van ons sterrenstelsel sterker gekromd is dan gedacht. (EE)
The Milky Way is more warped than astronomers thought

1 augustus 2019
Een team van astronomen, onder leiding van Thomas Nordlander van de Australian National University, heeft in het buitengebied van onze Melkweg een ster opgespoord die uitzonderlijk weinig ijzer bevat. Mogelijk gaat het om een directe afstammeling van de eerste generatie van sterren in het heelal. De ster, met de aanduiding SMSS 1605−1443, is een ‘rode reus’ op 35.000 lichtjaar van de aarde. Uit spectroscopisch onderzoek blijkt dat hij 1,5 miljoen keer zo weinig ijzer bevat als onze zon. Daarmee is de ster recordhouder ‘ijzerarmoede’. Sterren zoals onze zon zijn rijk aan elementen zwaarder dan helium, omdat ze materiaal bevatten van voorgaande generaties van sterren die hun bestaan hebben afgerond met een supernova-explosie. Dat SMSS 1605−1443 zo weinig ijzer bevat, kan erop wijzen dat hij is gevormd kort nadat een van de allereerste sterren in het heelal is geëxplodeerd. Het zou dus om een vroeg voorbeeld van een ster van de tweede generatie gaan. Volgens de astronomen zou deze ontplofte ster hooguit tien keer zoveel massa hebben bevat als onze zon. Een veel zwaardere ster zou minder koolstof hebben achtergelaten dan in SMSS 1605−1443 is aangetroffen. Astronomen verwachten overigens niet dat ze ooit nog op sterren van de eerste generatie zullen stuiten. Deze sterren zullen zoveel massa hebben gehad dat ze al vroeg in de geschiedenis van het heelal bij hevige supernova-explosies aan hun einde zijn gekomen. (EE)
Anaemic Star Carries the Mark of Its Ancient Ancestor

25 juli 2019
Nauwgezet onderzoek van een ster die om Sagittarius A* – het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel – cirkelt, laat zien dat het licht van de ster moeite heeft om uit het zwaartekrachtsveld van het zwarte gat te ontsnappen. Hierdoor heeft het sterlicht een wat langere golflengte gekregen – een verschijnsel dat gravitationele roodverschuiving wordt genoemd. De gemeten roodverschuiving is in overeenstemming met de algemene relativiteitstheorie (Science, 26 juli). De betreffende ster, die S2 of S0-2 wordt genoemd, draait in 16 jaar om Sagittarius A*. De gravitationele roodverschuiving van zijn licht is gemeten rond het moment dat hij dit zwarte gat het dichtst was genaderd. Precies een jaar geleden kwam ook een ander onderzoeksteam al tot de conclusie dat S2 zich aan de regels van de algemene relativiteitstheorie houdt. De nu gepubliceerde resultaten zijn een nauwkeuriger vervolg daarop. De algemene relativiteitstheorie van Einstein stelt dat wat wij als zwaartekracht ervaren het gevolg is van een kromming van ruimte en tijd. Het is nog steeds de beste theorie om de werking van de zwaartekracht te beschrijven, maar met de meest extreme zwaartekrachtvelden – die in het inwendige van een zwart gat – kan de theorie niet overweg. Wetenschappers zijn dan ook naarstig op zoek naar een bredere zwaartekrachtstheorie die nader kan verklaren wat een zwart gat nu precies is. (EE)
Einstein’s general relativity theory is questioned but still stands for now, team reports

24 juli 2019
Bij waarnemingen met een nieuw instrument van de 2,1-meter telescoop van de Kitt Peak-sterrenwacht in Arizona is een zeer compacte dubbelster ontdekt, bestaande uit twee om elkaar wentelende witte dwergen – de compacte overblijfselen van uitgeputte zonachtige sterren (Nature, 25 juni). Vanaf de aarde zien we het baanvlak van dubbelster J1539 vrijwel precies van opzij, waardoor de twee witte dwergen elkaar beurtelings bedekken. Dit maakt het mogelijk om heel nauwkeurig de omlooptijd van het tweetal te bepalen. De omlooptijd blijkt iets minder dan zeven minuten te bedragen – een record voor zo’n ‘bedekkingsveranderlijke’ dubbelster. Daaruit volgt dat de afstand tussen de twee sterren zo gering is dat ze minder ruimte innemen dan de planeet Saturnus. De algemene relativiteitstheorie voorspelt dat compacte dubbelsterren als deze bronnen van zwaartekrachtgolven zijn. Deze golven zijn niet te detecteren met de huidige zwaartekrachtgolfdetectoren LIGO en Virgo, maar de zwaartekrachtgolfdetector LISA, die omstreeks 2024 de ruimte in zal gaan, moet daar wel toe in staat zijn. Overigens is het ook zonder geschikte detector al duidelijk dat dubbelster J1539 zwaartekrachtgolven produceert. Door de nieuwe metingen te vergelijken met (achteraf opgedoken) archiefgegevens van de afgelopen tien jaar, hebben de ontdekkers kunnen vaststellen dat de afstand tussen de twee sterren aan het afnemen is. En dat gebeurt in een tempo van 26 centimeter per dag – geheel in overeenstemming met het energieverlies dat ontstaat door het uitzenden van zwaartekrachtgolven. (EE)
Found: Fastest Eclipsing Binary

24 juli 2019
Japanse astronomen hebben, met behulp van de 45-meter radiotelescoop van de Nobeyama-radiosterrenwacht, ontdekt dat slechts een paar procent van de totale hoeveelheid waterstofgas in de Melkweg voor rekening komt van gaswolken van hoge dichtheid. Dat verklaart waarom veel sterrenstelsels als het onze zo weinig nieuwe sterren produceren. Sterren worden geboren in wolken van gas. In deze uitgestrekte vrij ijle gaswolken vormen zich concentraties die uiteindelijk uitgroeien tot nieuwe sterren. Waarnemingen van verre sterrenstelsels hebben echter laten zien dat deze duizend keer minder sterren bevatten dan je op grond van hun ‘productiecapaciteit’ c.q. de hoeveelheid beschikbaar gas zou mogen verwachten. Om deze discrepantie te onderzoeken hebben de astronomen de verdeling van gas van zowel hoge als lage dichtheid in onze Melkweg nauwkeurig in kaart gebracht. Dat is nog niet zo eenvoudig omdat gasstructuren van hoge dichtheid tientallen keren kleiner zijn dan die van lage dichtheid. Het nieuwe onderzoek heeft nu voor het eerst laten zien dat maar ongeveer drie procent van al het gas in de Melkweg voldoende dichtheid heeft om sterren te kunnen vormen. Dat impliceert dat er in de bestaande gaswolken maar geringe aantallen verdichtingen ontstaan en dus ook weinig sterren. Waarom dat zo is, hopen de Japanse astronomen door middel van vervolgonderzoek te kunnen vaststellen. (EE)
Production Sites of Stars are Rare

22 juli 2019
Uit recent onderzoek is gebleken dat ons Melkwegstelsel 10 miljard jaar geleden in botsing is gekomen met een kleiner sterrenstelsel: Gaia-Enceladus. Vervolgonderzoek laat zien waar de sterren van het opgeslokte stelsel – althans een deel ervan – zijn gebleven (Nature Astronomy, 22 juli). Onderzoekers van het Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) hebben gegevens van de Gaia-ruimtetelescoop gebruikt om de posities, helderheden en afstanden van ongeveer een miljoen sterren in de Melkweg tot op 6500 lichtjaar van de zon te meten. Sommige van deze sterren bevinden zich in de ‘dikke schijf’, dat wil zeggen vlak boven of onder het hoofdvlak van de Melkweg. Andere behoren tot de halo – een bolvormige structuur die zich tot ver buiten de schijf uitstrekt. De halo-sterren blijken uit twee populaties te bestaan, waarvan de ene meer blauwe sterren bevat dan de andere. Eerder onderzoek had al laten zien dat de blauwere sterren oorspronkelijk tot Gaia-Enceladus hebben behoord. Deze sterren bevatten relatief weinig elementen zwaarder dan helium, terwijl de andere, ‘rodere’ populatie juist meer van deze elementen bevat. Uit de bewegingen en samenstellingen van deze sterren leiden de astronomen af dat beide populaties even oud zijn, maar dat de blauwere sterren chaotischere bewegingen vertonen. Dat laatste zou zijn veroorzaakt door de botsing met Gaia-Enceladus. Op het moment van deze botsing waren de sterren ruwweg drie miljard jaar oud. Dat de blauwere populatie minder elementen zwaarder dan helium bevat komt doordat Gaia-Enceladus door zijn geringere omvang minder chemisch verrijkt was dan de grotere Melkweg. (EE)
The Milky Way devoured another galaxy and we've spotted the remains

9 juli 2019
Astronomen van Arizona State University (ASU) denken een verklaring te hebben gevonden voor het schijnbare gebrek aan ijzer in het gas tussen de sterren. Het ijzer is er wel, maar het is vermomd (Astrophysical Journal, 26 juni). Na lichte elementen zoals waterstof, koolstof en zuurstof is ijzer een van de meest voorkomende elementen in het heelal. In gasvorm komt het voor in sterren zoals onze zon en in vaste vorm in planeten zoals de aarde. Dat impliceert dat ook de interstellaire ruimte rijk zou moeten zijn aan ijzer. Daar bevindt zich immers het gas waaruit sterren en planeten ontstaan. Maar tot nu toe was veel van dat ijzer zoek. Volgens de ASU-onderzoekers is dat minder raadselachtig dan het lijkt. Ze denken dat het interstellaire ijzer banden is aangegaan met koolstofmoleculen, waardoor zogeheten ijzer-pseudocarbines zijn ontstaan. Dat zijn ketens van moleculen waarvan de spectra bijna identiek zijn aan die van gewone ketens van koolstofmoleculen, waarvan allang bekend is dat ze veel voorkomen in de interstellaire ruimte. Recent onderzoek van meteorieten wijst erop dat ijzeratomen in de ruimte kunnen samenklonteren tot kleine clusters. Bij de extreem lage temperaturen in de ruimte zouden deze ijzerclusters als ‘aanvriesdeeltjes’ gaan fungeren: koolstofketens blijven eraan plakken. Hierdoor wordt het interstellaire ijzer aan het zicht onttrokken. De nieuwe theorie kan ook een ander vraagstuk helpen oplossen. Normaal gesproken zouden koolstofketens van meer dan negen atomen instabiel moeten zijn, maar in de interstellaire ruimte komen nog veel langere koolstofketens voor. Volgens de onderzoekers zou ook dat wel eens aan de ijzerclusters te danken kunnen zijn: ze zouden de vorming van ‘onmogelijk’ grote koolstofmoleculen bevorderen. (EE)
Interstellair ijzer vermomd zich als koolstof

9 juli 2019
Voor het eerst is geïoniseerd waterstof gedetecteerd op de laagste frequentie ooit nabij het centrum van onze Melkweg. Deze ontdekking werd gedaan in een wolk die zowel erg koud is (ongeveer -230 graden Celsius) als ook geïoniseerd, iets wat nooit eerder is waargenomen. De ontdekking kan een verklaring zijn waarom sterren zich niet zo snel vormen als theoretisch mogelijk zou zijn. Dr. Raymond Oonk (ASTRON/Sterrewacht Leiden/SURFsara) leidde deze studie die vandaag in MNRAS wordt gepubliceerd. Ionisatie is een energetisch proces waarbij atomen hun elektronen verliezen. Het atoom raakt hierdoor elektrisch geladen en kan dan een ion worden genoemd. Dit gebeurt normaal in erg heet gas (10.000 graden Celsius) waar de atomen hun elektronen gemakkelijk kunnen verliezen. Het was daarom raadselachtig om geïoniseerd waterstof van zeer koud gas te ontdekken in deze wolk. Normale energiebronnen, zoals fotonen van zware sterren, zouden dit niet veroorzaken. Meer exotische energievormen, zoals hoogenergetische deeltjes die ontstaan in supernova-schokgolven en nabij zwarte gaten, zijn waarschijnlijk verantwoordelijk. Dr. Oonk: ‘Deze ontdekking toont aan dat de energie die nodig is om waterstofatomen te ioniseren diep kan doordringen in koude wolken. Van zulke koude wolken wordt aangenomen dat ze de brandstof zijn waaruit nieuwe sterren worden geboren. We weten dat in onze Melkweg het geboortecijfer voor sterren zeer laag is, veel lager dan men in eerste instantie zou verwachten. Misschien fungeert de energie die hier waargenomen is als een stabilisator voor koude wolken, zodat de wolk niet ineen zal storten en nieuwe sterren kan vormen.’ De waarneming werd uitgevoerd met de Engineering Development Array (EDA), een prototype station van de Square Kilometre Array (SKA), ’s werelds grootste radiotelescoop. Het betreft een samenwerking tussen het Nederlands Instituut voor Radioastronomie (ASTRON), de Universiteit Leiden, the International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), University of Manchester en de Square Kilometre Array. 
Volledig persbericht

2 juli 2019
Astronomen hebben opnieuw een ster ontdekt die onverklaarbaar helderheidsgedrag vertoont. Het betreft de 360 lichtjaar verre dubbelster HD 139139. Waarnemingen met de (inmiddels uitgeschakelde) ruimtetelescoop Kepler laten zien dat deze ster verspreid over een periode van bijna drie maanden 28 helderheidsdipjes heeft laten zien. Normaal gesproken wijst dat erop dat er een of meer planeten in het spel zijn, die vanaf de aarde gezien om de zoveel tijd voor de ster langs schuiven. Maar in dit geval vertonen de meeste dipjes geen vaste periodiciteit: ze vinden op willekeurige momenten plaats. Slechts vier van de helderheidsdipjes van HD 139139 zouden door een en hetzelfde om de ster cirkelende object veroorzaakt kunnen zijn. Als de overige ook het gevolg zijn van planeetovergangen, dan moet het om een onwaarschijnlijk aantal planeten gaan. Theoretisch is het ook denkbaar dat de ster omgeven is door een gordel van desintegrerende planetoïden, maar die zouden dan toevallig allemaal puinwolken van dezelfde grootte en dichtheid moeten uitstoten. Ook lijkt het niet waarschijnlijk dat ‘zonnevlekken’ op de ster zelf de oorzaak zijn: die verschijnen en verdwijnen niet op tijdschalen van enkele uren. Het is verleidelijk om de helderheidsvariaties dan maar toe te schrijven aan een enorm bouwwerk dat door buitenaardse wezens rond de ster is gestationeerd. Die suggestie werd ook gedaan bij een andere ster die vreemd helderheidsgedrag vertoont: KIC8462852 oftewel Tabby’s ster. Maar de ervaring leert dat er doorgaans een meer natuurlijke verklaring wordt gevonden. (EE)
The weirdest stars we've ever seen have astronomers utterly baffled

1 juli 2019
De Hubble-ruimtetelescoop heeft een nieuwe opname gemaakt van de kolossale dubbelster Eta Carinae. De foto geeft een nog gedetailleerder beeld van de ontploffing die zich al sinds 1838 in ‘slow motion’ in dit object voltrekt. Eta Carinae kent een lange geschiedenis van kleinere en grotere uitbarstingen, waarbij flinke hoeveelheden materie de ruimte in werden geblazen. Maar de grote uitbarsting van 1838 brak alle records. Bij deze explosie werd de grootste van de twee sterren van deze dubbelster bijna aan flarden geblazen. De gevolgen van de klap zijn nog steeds goed te zien: twee opzwellende wolken van stof en gas die bekendstaan als de Homunculusnevel. De Hubble-ruimtetelescoop maakt al meer dan 25 jaar opnamen van dit kosmische drama. Bij de nieuwste opname is het warme magnesiumgas in de nevel geregistreerd, dat een gloed van ultraviolette straling afgeeft. Daarbij is een grote hoeveelheid warm gas ontdekt die bij de grote uitbarsting van 1838 is uitgestoten, maar nog niet in botsing is gekomen met het overige materiaal in de omgeving van Eta Carinae. De ontdekking van dit snel bewegende gas wijst erop dat er nóg meer energie bij de explosie is vrijgekomen dan tot nu toe werd aangenomen. De eigenlijke oorzaak van de grote explosie staat nog steeds niet vast. Volgens de meest recente inzichten is Eta Carinae begonnen als een stelsel van drie sterren die tezamen meer dan 150 keer zoveel massa hadden als onze zon. De explosie van 1838 zou zijn ontstaan toen de zwaarste van deze sterren een van zijn begeleiders opslokte. Uiteindelijk zal deze kolossale ster waarschijnlijk een nóg hevigere en fatale explosie ondergaan. Misschien heeft deze supernova-explosie zelfs al plaatsgevonden, maar als dat zo is zal het nog duizenden jaren duren voordat we daar iets van merken. Het licht van Eta Carinae doet er namelijk 7500 jaar over om de aarde te bereiken. (EE)
Hubble Captures Cosmic Fireworks in Ultraviolet

27 juni 2019
Vier jaar geleden ontdekte astronomen diverse rode reuzensterren met paradoxale eigenschappen. Hun chemische samenstelling wees erop dat ze uit oud stellair materiaal bestonden, maar hun grote massa’s suggereerden dat ze relatief jong waren. Deze schijnbare tegenspraak lijkt nu te zijn opgelost. De betreffende reuzensterren lijken fusies met andere sterren te zijn aangegaan. Rode reuzensterren zijn van oorsprong sterren zoals onze zon. Zodra de voorraad waterstof in hun kern opraakt, zwellen deze sterren op en kan heet materiaal dat tot dan toe alleen in de kern heeft gezeten het steroppervlak bereiken. Spectroscopische metingen van de samenstellingen van deze sterren lieten zien dat ze relatief weinig ijzer bevatten – een element waarvan de productie in de loop van de evolutie van ons Melkwegstelsel maar langzaam op gang is gekomen. Oude sterren bevatten dus minder ijzer dan jonge. Daaruit leidden astronomen af dat de sterren meer dan 10 miljard jaar oud waren. Tegelijkertijd lieten de massabepalingen van de vreemde reuzensterren – gebaseerd op onderzoek van hun seismische oscillaties – zien dat zij opvallend zwaar waren. Dat is merkwaardig, want zwaardere sterren raken sneller door hun brandstof heen. Op basis van hun massa zouden de onderzochte sterren jonger dan 6 miljard jaar moeten zijn. Astronomen Saskia Hekker en Jennifer Johnson hebben deze tegenspraak uit de weg geruimd door niet alleen naar de hoeveelheid ijzer in de sterren te kijken, maar ook naar de hoeveelheden koolstof, stikstof en zuurstof – elementen die in de kern van de ster zijn geproduceerd. De onderlinge verhoudingen van deze elementen verraden hoe heet een ster is en daarmee ook zijn massa. De resultaten laten zien dat deze verhoudingen bij sterren van lage massa passen. Dat wijst erop dat ze oorspronkelijk aanzienlijk lichter waren dan nu. Hun huidige grote massa’s zijn alleen verklaarbaar als ze op enig moment met andere sterren zijn samengegaan. (EE)
Old at Heart: Solution to Red Giants‘ Age Paradox

24 juni 2019
Aan het eind van hun bestaan stoten sterren van minstens één zonsmassa hun buitenste lagen af: zo ontstaan de zogeheten planetaire nevels (die overigens niets met planeten te maken hebben). Theoretisch zou dit proces zich af moeten spelen bij sterren tot acht zonsmassa’s, maar tot nu toe was geen enkel voorbeeld van een planetaire nevel bekend met een ster van meer dan drie zonsmassa’s in zijn centrum. Dankzij een internationaal onderzoeksteam is daar verandering in gekomen: er is nu een planetaire nevel ontdekt rond een ster van ruim vijf zonsmassa’s (Nature Astronomy, 24 juni). De ster en zijn omringende nevel, die de aanduiding BMPJ1613-5406 heeft gekregen, maken deel uit van de jonge open sterrenhoop NGC 6067 en zijn ongeveer 4600 lichtjaar van ons verwijderd. Het is pas voor de tweede keer dat er een planetaire nevel in een open sterrenhoop is ontdekt. Het gas van een planetaire nevel wordt door de ultraviolette straling van de achtergebleven hete kern van de centrale ster tot lichten gebracht. Doordat de uitgestoten buitenlagen blijven uitdijen en de ster afkoelt en uiteindelijk in een witte dwerg verandert, wordt een planetaire nevel mettertijd steeds zwakker. Binnen enkele tienduizenden jaren wordt zijn schijnsel onwaarneembaar zwak. (EE)
Smash and Grab: A heavyweight stellar champion for dying stars

11 juni 2019
Magnetische velden zorgen ervoor dat het zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel relatief weinig activiteit vertoont. Dat concluderen sterrenkundigen op basis van nieuwe waarnemingen van de vliegende infraroodsterrenwacht SOFIA (een infraroodtelescoop aan boord van een omgebouwde Boeing, die waarnemingen doet vanuit de stratosfeer). Door metingen te verrichten aan de polarisatie van infraroodstraling is het mogelijk om magnetische velden in kaart te brengen. Dat is nu voor het eerst in detail gedaan voor straling die afkomstig is uit de omgeving van de radiobron Sagittarius A* - het zwarte gat in het centrum van het Melkwegstelsel. Terwijl superzware zwarte gaten in de kernen van andere sterrenstelsels vaak grote activiteit vertonen, als gevolg van het opslokken van materie vanuit hun omgeving, is Sgr A* (ruim vier miljoen keer zo zwaar als de zon) relatief rustig. Uit de SOFIA-waarnemingen blijkt dat het magnetisch veld zodanig georiënteerd is dat plasma (elektrisch geladen gas) bij voorkeur in een baan rond het zwarte gat terecht komt, waardoor er weinig materiaal naar binnen valt. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal en gepresenteerd op de 234ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in St. Louis, Missouri. (GS)
Magnetic Field May Be Keeping Milky Way’s Black Hole Quiet

5 juni 2019
Sagittarius A*, het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg, is omgeven door koel interstellair gas. Dat blijkt uit waarnemingen met de ALMA-telescoop in het noorden van Chili (Nature, 5 juni). Het Melkwegcentrum is 26.000 lichtjaar van ons verwijderd. Bekend was al dat de naaste omgeving van het daar aanwezige zwarte gat wemelt van de sterren, stof en wolken van heet en minder heet gas. Deze gassen maken deel uit van een uitgestrekte accretieschijf die op enkele tienden van een lichtjaar van het centrum begint. Tot nu toe was alleen het ijle, 10 miljoen graden hete deel van deze accretieschijf in beeld gebracht. Dat gas is een sterke bron van röntgenstraling, die met behulp van röntgensatellieten goed waarneembaar is. Daarnaast was met kleinere ALMA-achtige telescopen al koeler gas op afstanden van enkele lichtjaren van zwarte gat waargenomen, dat temperaturen van ongeveer 10.000 °C heeft. Met de grote ALMA-telescoop is nu vastgesteld dat dit koele gas zich inderdaad tot op een fractie van een lichtjaar van het zwarte gat uitstrekt. Hierdoor is het nu ook mogelijk om te bepalen om hoeveel koel gas het gaat. Veel is het niet: ongeveer een tiende Jupitermassa oftewel een tienduizendste zonsmassa. Door het dopplereffect heeft het gas in de schijf dat onze kant op komt een iets kortere (‘blauwere’) golflengte dan het gas dat zich van ons verwijdert. Daaruit leiden astronomen af dat het koele gas daadwerkelijk om Sagittarius A* cirkelt. (EE)
Cool, Nebulous Ring Around Milky Way's Supermassive Black Hole

31 mei 2019
Voor het eerst zijn wetenschappers erin geslaagd om een coronale massa-ejectie (CME) waar te nemen bij een andere ster dan onze zon (Nature Astronomy, 27 mei). De waarneming bevestigt het al bestaande vermoeden dat grote uitbarstingen als deze kenmerkend zijn voor magnetisch actieve sterren. Zoals de naam al aangeeft, treden CME’s op in de corona – het buitenste deel van de atmosfeer – van een ster. De CME werd opgemerkt bij een 450 lichtjaar verre ster die de aanduiding HR 9024 heeft. De gebeurtenis bestond uit een intense flits van röntgenstraling, gevolgd door de uitstoot van een reusachtige bel plasma (ziedend heet gas dat uit geladen deeltjes bestaat). Bij de uitbarsting kwam ruwweg een miljoen biljoen kilogram aan plasma vrij en een kinetische energie in de orde van duizend biljoen biljoen joule. Beide getallen zijn ruwweg een factor tienduizend groter dan bij de CME’s die onze zon produceert. (EE)
A Giant Stellar Eruption Detected for the First Time

21 mei 2019
Een team van Duitse en Russische astronomen heeft een bijzonder hete ster (J00531) ontdekt die omgeven is door een nevel die infrarode straling uitzendt. Spectraal onderzoek laat zien dat de ster zeer snelle deeltjes uitstoot, snel roteert en een sterk magnetisch veld heeft (Nature, 20 mei). Opvallend is dat noch de ster, noch de nevel waterstof en helium bevat – de twee meest voorkomende elementen in het heelal. Dit is een karakteristieke eigenschap van witte dwergsterren – de ‘opgebrande’ restanten van zonachtige sterren. Normaal gesproken dooft zo’n ster geleidelijk uit, en dat is het dan. Maar J00531 is veel helderder dan een witte dwerg en produceert een hevige sterrenwind. Dat wijst erop dat hij bezig is om elementen zwaarder dan waterstof en helium tot nóg zwaardere elementen te fuseren – iets waartoe een witte dwerg niet in staat is. De wetenschappers trekken daaruit de conclusie dat de ster het resultaat is van een recente botsing tussen twee witte dwergsterren. Na miljarden jaren om elkaar heen te hebben gecirkeld, zouden deze naar elkaar toe zijn gespiraald en zijn samengesmolten tot een ‘nieuwe’ ster. Door zijn grote massa kan deze ster elementen zwaarder dan helium produceren. Het zeldzame eindproduct is ontdekt op opnamen van de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), een satelliet die waarnemingen doet op infraroodgolflengten. De opleving van de ster, die op een afstand van 10.000 lichtjaar in het sterrenbeeld Cassiopeia staat, is waarschijnlijk van korte duur. Over een paar duizend jaar zal hij al zijn materie hebben omgezet in ijzer en vervolgens ineenstorten tot een zogeheten neutronenster. Deze collaps gaat gepaard met een supernova-explosie. (EE)
Stellar waltz with dramatic ending

8 mei 2019
Onze Melkweg was twee tot drie miljard jaar geleden het toneel van een grote geboortegolf van sterren. Bij dat proces zou mogelijk meer dan de helft van alle sterren in de Melkwegschijf zijn gevormd. Tot die conclusie komt een team van onderzoekers van de universiteit van Barcelona op basis van gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia en computersimulaties. Deze laatste zijn gebruikt om de huidige verdeling van de destijds gevormde sterren te voorspellen. De stellaire geboortegolf zou in gang zijn gezet door een botsing met een satellietstelsel van de Melkweg, ruwweg 5 miljard jaar geleden. Dat stelsel zou grote hoeveelheden gas in de schijf van de Melkweg hebben gedumpt en op die manier de op dat moment juist tanende stervorming hebben doen opleven. Deze opleving kwam ongeveer 1 miljard jaar geleden ten einde. De ontdekking past goed in het beeld dat kosmologische modellen van het ontstaan van sterrenstelsels als het onze schetsen. Volgens die modellen is ons Melkwegstelsel ontstaan door samenvoeging van talrijke kleinere sterrenstelsels. Een van die ‘fusies’ zou de oorzaak zijn geweest van de nu ontdekte stellaire ‘babyboom’. (EE)
Star Formation Burst in the Milky Way 2-3 Billion Years Ago

8 mei 2019
Enkele honderden miljoenen jaren na de oerknal ontstonden de allereerste sterren, die in hun kernen waterstof en helium begonnen te fuseren tot zwaardere elementen zoals koolstof, ijzer en zink. Na een kort bestaan explodeerden deze sterren als supernova’s. Nieuw onderzoek wijst erop dat deze explosies niet symmetrisch verliepen: ze stootten bundels van materie uit die zo krachtig waren dat de daarin aanwezige zware elementen naburige sterrenstelsels konden bereiken (Astrophysical Journal, 8 mei). Dit wordt afgeleid uit waarnemingen van één specifieke 5000 lichtjaar verre ster, waarvan wordt aangenomen dat hij tot de op een na oudste generatie van sterren in het heelal behoort: HE 1327-2326. Uit waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop blijkt dat deze ster opvallend veel zink bevat, maar verder weinig andere elementen zwaarder dan helium. Volgens de onderzoekers is dat alleen verklaarbaar als de gaswolk waaruit de ster is voortgekomen vooraf was verrijkt met materiaal dat afkomstig was van de allereerste sterren in het heelal. Dat laatste wordt geconcludeerd uit duizenden computersimulaties van supernova-explosies. Deze laten zien dat normale, symmetrisch verlopende supernova’s niet in staat zijn om sterren van de tweede generatie van zoveel zink te voorzien. De enige simulatie die wél het gewenste resultaat gaf zien, was er een waarbij een supernova op extreem explosieve wijze bundels van materie uitstootte die naburige wolken van maagdelijk waterstof- en heliumgas verrijkten met zware elementen zoals zink. Deze elementen zouden uiteindelijk hebben gefungeerd als de ‘kiemen’ voor de vorming van volgende generaties van sterren. (EE)
Explosions of universe’s first stars spewed powerful jets

6 mei 2019
Blauwe reuzensterren zijn de rock-and-roll-sterren van het universum. Het zijn massieve sterren met het motto ‘Live fast, die young’. Hierdoor zijn ze echter zeldzaam en dus moeilijk te bestuderen, zelfs met moderne telescopen. Voor we satellieten de ruimte instuurden, waren er maar een paar blauwe superreuzen waargenomen. Dankzij nieuwe waarnemingen van NASA hebben asteroseismologen van de KU Leuven nu ontdekt dat bijna alle blauwe superreuzen fonkelen en glinsteren omdat ze golven hebben op hun oppervlak (Nature Astronomy, 6 mei). In het heelal vind je sterren in alle vormen, maten en kleuren. Sommige sterren, zoals onze zon, leiden een rustig leventje dat miljarden jaren kan duren. Andere, massieve sterren zijn minstens tien keer groter dan onze zon en leiden een beduidend korter, maar actiever leven vooraleer ze eindigen in een zogenaamde supernova-explosie, waarbij ze hun materiaal de ruimte in slingeren. De blauwe superreuzen vallen onder deze categorie. Het zijn de metaalfabrieken van ons heelal, want ze produceren bijna alle chemische elementen die na helium komen in de Tabel van Mendelejev. Telescopen laten ons toe om diep in het universum te turen, maar toch blijft het voor astronomen moeilijk om diep in de sterren te ‘kijken’. Het is pas sinds kort dat zij met moderne ruimtetelescopen de binnenste lagen van sterren kunnen onthullen door te ‘luisteren’ naar de symfonie van trillingen aan het steroppervlak. ‘Voor NASA-missies zoals Kepler/K2 en TESS kenden we weinig blauwe superreuzen waarbij trillingen variaties in helderheid veroorzaken’, zegt postdoctoraal onderzoeker Dominic Bowman van het Instituut voor Sterrenkunde van de KU Leuven. ‘Dat zoveel blauwe superreuzen glinsteren en fonkelen doordat ze golven hebben aan hun oppervlak was tot nu toe niet geweten. Pas door de helderheid van een individuele ster lang genoeg te bekijken met een zeer gevoelige detector, kan je in kaart brengen hoe deze verandert doorheen de tijd. In de asteroseismologie - de studie van stertrillingen - gebruiken we deze variaties om de fysische en chemische processen diep in de ster te bestuderen.’ ‘De frequenties van de golven aan het oppervlak laten ons toe om de fysica en chemie in het binnenste lagen en de kern van de ster te bestuderen. De waargenomen frequenties zeggen ons hoe efficiënt de geproduceerde metalen zich verspreiden in deze stellaire fabrieken.’
Volledig persbericht

29 april 2019
Een internationaal team van sterrenkundigen, onder wie de Nederlanders Peter Jonker (SRON en RU), Elmar Körding (RU), Sera Markoff (UvA) en Thomas Russell (UvA), heeft een slecht uitgelijnd zwart gat ontdekt dat in het wilde weg jets van plasmagas sproeit. De zwiepende jets komen uit het zwarte gat V404 Cygni op achtduizend lichtjaar afstand van de aarde (Nature, 29 april). V404 Cygni, in het sterrenbeeld Zwaan, werd voor het eerst geïdentificeerd als een zwart gat in 1989. Net als veel zwarte gaten, voedt V404 Cygni zich met een ster in de buurt. Het zwarte gat onttrekt gas van de ster. Daardoor vormt zich een schijf van materiaal rond het zwarte gat. Ook worden er jets, straalstromen van energie en materie, gelanceerd vanuit een gebied vlakbij het zwarte gat. De onderzoekers vermoeden dat bij V404 Cygni de schijf en het zwarte gat niet goed zijn uitgelijnd. Daardoor wiebelt het binnenste gedeelte van de schijf als een goedkope speelgoedtol. Het gevolg is dat de jets verschillende kanten op schieten. De onderzoekers bekeken het zwarte gat in de twee weken na 15 juni 2015. Ze gebruikten daarvoor de Very Long Baseline Array. Dat zijn tien radiotelescopen in de Verenigde Staten, op de Maagdeneilanden en op Hawaï. Normaal gesproken maken die radiotelescopen één samengestelde afbeelding in vier uur. Maar omdat de jets binnen een paar uur van richting veranderden, was op de samengestelde beelden alleen een waas te zien. Daarop besloten de onderzoekers om 103 losse beelden-met-korte-sluitertijd in een filmpje te zetten. Daardoor zagen ze het zwarte gat wiebelen en de jets alle kanten op schieten. De onderzoekers vermoeden dat er meer wiebelende zwarte gaten zijn. Bijvoorbeeld als een zwart gat een ster vernietigt of als een superzwaar zwart gat zich heel snel voedt.
Volledig persbericht

29 april 2019
Een internationaal team onder leiding van de Chinese astronoom Zhao Gang heeft een chemisch afwijkende ster in de halo van onze Melkweg ontdekt die tot een veel kleiner sterrenstelsel heeft behoord. Uit waarnemingen met de telescopen LAMOST (China) en Subaru (Hawaï) blijkt onder meer dat de ster ongewoon weinig magnesium bevat – het op zeven na meest voorkomende element in het heelal. Tegelijkertijd bevat hij opvallend veel zware elementen, zoals europium, goud en uranium (Nature Astronomy, 29 april). Volgens de astronomen wijst deze chemische samenstelling erop dat de oorsprong van deze ster in een dwergstelsel ligt. De stervorming in deze kleine sterrenstelsels verloopt, in vergelijking met die in hun grote soortgenoten, vrij traag. Hierdoor vertonen hun sterpopulaties ook een andere samenstelling. Zo vertonen de dwergstelsels die nu nog om de Melkweg zwermen een ‘overdaad’ aan magnesium. Het hoge gehalte aan zware elementen in de ster wijst erop dat er in het dwergstelsel een botsing tussen neutronensterren heeft plaatsgevonden. De neutronen die bij zo’n botsing vrijkomen kunnen worden ingevangen door andere atomen. Dit zogeheten r-proces is de belangrijkste bron van de vorming van elementen zwaarder dan ijzer. De ontdekking van de ster, die de aanduiding J1124+4535 heeft gekregen, onderbouwt het al bestaande vermoeden dat dwergstelsels de bouwstenen zijn van grote sterrenstelsels zoals onze Melkweg. (EE)
Chemical evidence shows how a dwarf galaxy contributes to growth of Milky Way

22 april 2019
Astronomen hebben een stroom van enkele honderden sterren ontdekt die zich heeft losgemaakt uit de bolvormige sterrenhoop Omega Centauri. Het bestaan van deze ‘sterrenstroom’ is aan het licht gekomen bij het doorzoeken van gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia. De ontdekking bevestigt het al bestaande vermoeden dat Omega Centauri het restant is van een klein sterrenstelsel dat aan de getijdenkrachten van onze Melkweg is bezweken (Nature Astronomy, 22 april). Omega Centauri is ongeveer 18.000 lichtjaar van ons verwijderd en bestaat uit enkele miljoenen sterren die ruwweg 12 miljard jaar geleden zijn ontstaan. De hypothese dat de sterrenhoop een overblijfsel is van een dwergstelsel was tot nu toe voornamelijk gebaseerd op het feit dat zijn sterren niet allemaal even oud zijn, zoals bij sterrenhopen doorgaans wel het geval is. De ontdekking dat Omega Centauri een spoor van ruim 300 sterren heeft achtergelaten in zijn omloopbaan om de Melkweg past bij deze hypothese. Onderzoek van vijf sterren in de sterrenstroom heeft laten zien dat hun samenstelling overeenkomt met die van sterren die nog deel uitmaken van Omega Centauri. Naar verwachting zullen de sterren van de sterrenstroom zich geleidelijk vermengen met de stellaire bevolking in het ijle buitengebied van de Melkweg, de halo. Mogelijk kunnen daar nog meer sterren worden opgespoord die ooit tot het ontmantelde dwergstelsel hebben behoord. (EE)
Omega Centauri’s lost stars

18 april 2019
Komende woensdag, 24 april, is het precies 29 jaar geleden dat de Hubble-ruimtetelescoop werd gelanceerd. Om dat te vieren heeft hij een fraaie opname gemaakt van de Zuidelijke Krabnevel. Deze gasnevel is geproduceerd door een dubbelstersysteem. De dubbelster in het centrum van de Zuidelijke Krabnevel bestaat uit een rode reus en een witte dwerg die om elkaar heen draaien. De rode reus is bezig om zijn buitenste lagen af te stoten en zal uiteindelijk ook in een witte dwerg veranderen. Maar tot het zover is wordt het materiaal dat hij uitstoot aangetrokken door zijn begeleider. Zodra voldoende van dit afgestoten materiaal naar de witte dwerg toe is getrokken, blaast deze op zijn beurt eveneens gas de ruimte in. Zo komt de nevel aan zijn opmerkelijke zandloperstructuur. Aan dit proces komt pas een einde wanneer de rode reus zijn buitenlagen compleet heeft afgestoten. (EE)
Hubble Celebrates its 29th Birthday with Unrivaled View of the Southern Crab Nebula

17 april 2019
Astronomen hebben een bijzonder molecuul ontdekt in de planetaire nevel NGC 7027: heliumhydride of HeH+. Dit was het eerste molecuul dat zich vormde toen, ruim 13 miljard jaar geleden, het heelal voldoende was afgekoeld om lichte atomen zoals waterstof en helium te laten ontstaan. Het heliumhydride dat toen ontstond kwam voort uit reacties tussen geïoniseerde waterstof- en neutrale heliumatomen. Chemische modelberekeningen lieten zien dat het uiterst reactieve heliumhydride – via een iets andere reactie – ook nu nog zou kunnen ontstaan, bijvoorbeeld in jonge planetaire nevels zoals NGC 7027. Waarnemingen met behulp van een speciale spectrometer aan boord van de ‘vliegende sterrenwacht’ SOFIA hebben dat nu bevestigd. Heliumhydride-moleculen zenden hun sterkste signaal uit op een golflengte van 0,149 millimeter. Dat is ver in het infrarood. Omdat de aardatmosfeer dit type straling niet doorlaat, kunnen de moleculen niet worden opgespoord met met telescopen op het aardoppervlak. Dat lukt alleen met satellieten of – zoals in dit geval – met een telescoop die naar grote hoogte wordt gebracht. NGC 7027 bestaat uit gas dat een zonachtige ster tegen het einde van haar bestaan heeft uitgestoten. De planetaire nevel is pas ongeveer 600 jaar oud en staat op een afstand van 3200 lichtjaar in het sterrenbeeld Zwaan. (EE)
First Astrophysical Detection of the Helium Hydride Ion

17 april 2019
Onderzoekers van het Instituto de Astrofísica de Canarias (Spanje) en de universiteit van Cambridge (VK) hebben lithium gedetecteerd in de stokoude ster J0023+0307, een uiterst metaalarme dwergster in de halo van ons Melkwegstelsel op 9450 lichtjaar afstand. Het onderzoek van de oudste sterren van de Melkweg levert informatie op over de oorspronkelijke (chemische) eigenschappen van ons sterrenstelsel. Ook geven ze een indicatie van de hoeveelheid lithium die tijdens de oerknal is ontstaan. Naast waterstof en helium is lithium het enige element dat (in geringe hoeveelheden) al in de prille begintijd van het heelal werd gevormd. Voor dat onderzoek moeten echter sterren van de eerste of tweede generatie onder de loep worden genomen, en deze sterren zijn extreem zeldzaam. Een jaar geleden hebben astronomen met behulp van de ISIS-spectrograaf van de William Herschel Telescope op het Canarische eiland La Palma echter een ster opgespoord die extreem weinig elementen zwaarder dan helium – ook wel ‘metalen’ genoemd – bevat: J0023+0307. Vervolgonderzoek met de Europese Very Large Telescope in het noorden van Chili heeft nu uitgewezen dat het lithiumgehalte van J0023+0307 in overeenstemming is met dat van andere metaalarme sterren. Maar de hoeveelheid lithium die theoretisch bij de oerknal zou zijn ontstaan, ligt nog altijd een factor drie hoger. Doorgaans wordt het geringe lithiumgehalte van oude sterren verklaard door aan te nemen dat het lithium in de sterren zelf is afgebroken. Dat ook een extreem metaalarme ster als J0023+0307 een duidelijk lithiumtekort vertoont, kan er echter ook op wijzen dat er bij de oerknal beduidend minder lithium is geproduceerd dan tot nu toe wordt aangenomen. (EE)
Lithium Detected in an Ancient Star Gives New Clues for Big Bang Nucleosynthesis

17 april 2019
Astronomen van de universiteit van Warwick hebben een kolossale uitbarsting waargenomen van een ‘ultrakoele’ ster die tien keer zo klein is als onze zon. Tijdens de uitbarsting was de dwergster – ULAS J224940.13-011236.9 – tienduizend keer zo helder als normaal. Zelfs de krachtigste uitbarsting van onze zon, de zogeheten Carrington-gebeurtenis in 1859, was tien keer minder krachtig dan deze ‘supervlam’ (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 17 april). De explosieve dwergster behoort tot een categorie van sterren die deze benaming maar amper verdienen. De waarneming dat ook zulke kleine sterren supervlammen kunnen produceren bewijst dat ook zij een sterke magnetische activiteit vertonen. Vermoed wordt dat stervlammen worden veroorzaakt door het plotseling vrijkomen van magnetische energie die in het inwendige van de ster wordt gegenereerd. Dit zorgt ervoor dat geladen deeltjes het plasma aan het steroppervlak zo sterk verhitten, dat er enorme hoeveelheden licht, uv-straling en röntgenstraling vrijkomen. (EE)
Explosion on Jupiter-sized star ten times more powerful than ever seen on our Sun

15 april 2019
Met de onlangs geüpgrade 13,7-meter radiotelescoop van het Taeduk Radio Astronomy Observatory in Zuid-Korea is een groot stervormingsgebied in de buitendelen van ons Melkwegstelsel gedetailleerd in beeld gebracht. Het stervormingsgebied, CTB102 geheten, is vanaf de aarde niet zichtbaar met gewone telescopen: het gaat schuil achter dichterbij gelegen wolken van gas en stof. De radiostraling van koolmonoxide-moleculen in het verder weg gelegen stervormingsgebied (op ca. 14.000 lichtjaar afstand van de aarde) dringt echter vrijwel ongehinderd door die absorberende wolk heen. De Koreaanse radiowaarnemingen zijn aangevuld met infraroodmetingen door de Amerikaanse WISE-satelliet en de 2MASS-telescoop in New Mexico. CTB102 blijkt uit verschillende moleculaire wolken te bestaan, elk zo'n 180 lichtjaar in middellijn en ca. 100.000 keer zo zwaar als de zon. De stervormingsactiviteit in de meeste wolken is vrij gemiddeld, maar één gebied vertoont een veel hogere efficiëntie in het omzetten van moleculair gas in nieuwe sterren. Waarom dat zo is zal moeten blijken uit aanvullend onderzoek, zo schrijven de auteurs in een artikel in The Astrophysical Journal. (GS)
Taeduk Radio Astronomy Observatory

15 april 2019
Astronomen hebben een nieuwe techniek toegepast om de afmetingen van verre sterren te bepalen. Daarbij wordt gebruik gemaakt van het feit dat er af en toe een planetoïde in ons eigen zonnestelsel voor een verre ster langs schuift. Tijdens zo'n sterbedekking treedt er een klein beetje lichtbuiging op (diffractie). Door het resulterende diffractiepatroon van concentrische lichtringen floept de ster niet in één keer uit, en uit het opgemeten helderheidsverloop kan de schijnbare grootte van de lichtbron aan de hemel worden afgeleid. Als ook de afstand tot de ster bekend is, valt op die manier de werkelijke middellijn te berekenen. Duitse en Amerikaanse astronomen publiceren deze week in Nature Astronomy hun waarnemingen met de VERITAS-telescoop in Arizona, die tijdens twee sterbedekkingen door planetoïden 300 opnamen per seconde maakte. Daaruit viel het diffractiepatroon van de ster in beide gevallen nauwkeurig te reconstrueren. De eerste ster was TYC 5517-227-1, een rode reuzenster op een kleine 2700 lichtjaar afstand. Die werd op 22 februari 2018 bedekt door de 60 kilometer grote planetoïde Imprinetta. Uit de waarnemingen volgt een schijnbare middellijn van 0,125 milliboogseconden, wat op die afstand overeenkomt met een werkelijke middellijn van 15,4 miljoen kilometer - elf keer zo groot als de zon. De tweede ster, TYC 278-748-1 op ca. 700 lichtjaar afstand, werd op 22 mei 2018 bedekt door de 88 kilometer grote planetoïde Penelope. De metingen wijzen op een schijnbare middellijn van 0,094 milliboogseconden en een bijbehorende werkelijke middellijn van 3 miljoen kilometer - 2,17 maal die van de zon. Nooit eerder is van zo'n kleine ster de middellijn op een directe manier gemeten. (GS)
Asteroids Help Scientists Measure Diameters of Faraway Stars

9 april 2019
Bij onderzoek door Catalaanse astronomen is voor het eerst het verband gemeten tussen de massa en de straal van het oudste soort sterren in het heelal: de zogeheten koele subdwergen (Nature Astronomy, 8 april). Koele subdwergen zijn lichte sterren met een laag ‘metaalgehalte’. Dat wil zeggen dat deze sterren arm zijn aan elementen zwaarder dan helium. In onze naaste omgeving zijn dergelijke sterren schaars, waardoor er eigenlijk geen betrouwbare metingen van hun massa’s en afmetingen beschikbaar waren. De astronomen hebben nu echter een dubbelster ontdekt, SDSS J2355+0448 geheten, die uit een koele subdwerg en een witte dwerg bestaat. De beide sterren bedekken elkaar vanaf de aarde gezien periodiek, en dat heeft nauwkeurige informatie opgeleverd over hun massa’s en afmetingen. De eigenschappen van de subdwerg blijken in goede overeenstemming te zijn met de theoretische verwachtingen. Wel is de ster een beetje aan de kleine kant. De afwijking is echter niet zo sterk dat de theoretische modellen voor sterren van dit type de prullenbak in kunnen. Bij het onderzoek hebben de astronomen gebruik gemaakt van een geavanceerde camera die, gekoppeld aan de 10,4-meter Gran Telescopio Canarias op La Palma, meer dan duizend opnamen per seconde kan maken. Dankzij deze ‘HiPERCAM’ konden de omloopbewegingen van de beide sterren heel precies worden bepaald. (EE)
Understanding the oldest stars in the Milky Way

2 april 2019
In de atmosfeer van een zeer 'primitieve' ster in ons eigen Melkwegstelsel is het element lithium gedetecteerd. De ster, J0023+0307, werd vorig jaar ontdekt. Hij bevat ruim duizend maal zo weinig zware elementen (elementen zwaarder dan waterstof en helium) als onze eigen zon. Dat betekent dat de ster hooguit 300 miljoen jaar na de oerknal moet zijn ontstaan, toen er nog weinig van zulke zogeheten 'metalen' gevormd waren bij kernfusiereacties in het inwendige van sterren. Met de Europese Very Large Telescope is nu het op twee na lichtste element lithium gedetecteerd in de atmosfeer van de ster. Het lithiumgehalte is gelijk aan dat van primitieve sterren in de uitgestrekte halo van het Melkwegstelsel. Lithium ontstaat niet bij kernfusiereacties in sterren, en wordt in het inwendige van sterren juist eenvoudig vernietigd. Al het lithium in de kosmos is tijdens de oerknal ontstaan. Daardoor biedt onderzoek aan deze ster een nieuw venster op de nucleosynthese-processen tijdens de oerknal. De nieuwe metingen zijn gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters. (GS)
Journey to the Big Bang through the lithium of a Milky Way star

1 april 2019
Australische astronomen hebben aangetoond dat nauwe dubbelsterren – twee sterren die op geringe afstand om elkaar wentelen – niet alleen licht uitzenden, maar ook elkaars licht weerkaatsen. Dat opent nieuwe wegen voor de detectie van zulke dubbelsterren (Nature Astronomy, 1 april). Bij hun onderzoek hebben de astronomen gekeken naar Spica, de helderste ster van sterrenbeeld Maagd. Spica is in werkelijkheid niet één ster, maar bestaat uit twee sterren die in slechts vier dagen om elkaar wentelen. Het onderzoek toont aan dat de polarisatie van het licht van Spica verandert met de positie die de twee sterren ten opzichte van elkaar innemen. Dat bewijst dat ze elkaars licht weerkaatsen. Normaal gesproken is het licht van een ster ongepolariseerd, wat wil zeggen dat licht van een ster in meer dan één vlak oscilleert. Als dat licht echter door iets wordt weerkaatst, wordt het alsnog gepolariseerd – net als zonlicht dat aan het oppervlak van een vijver of een glazen ruit weerkaatst. Modelberekeningen laten zien dat sterren wel vrij beroerde ‘spiegels’ zijn. Zo weerkaatst onze zon minder dan 0,1 procent van het licht dat zij ontvangt. Bij hete sterren, zoals de beide componenten van Spica, loopt dat echter op tot een paar procent. In combinatie met hun geringe onderlinge afstand maakt dat het effect bij deze dubbelster relatief makkelijk meetbaar. Uiteindelijk hopen de astronomen met dit soort metingen compacte dubbelsterren te kunnen opsporen die nog niet als zodanig herkend zijn. (EE)
Scientists prove that binary stars reflect light from one another

21 maart 2019
NASA heeft een 360°-video gemaakt van het centrum van ons Melkwegstelsel, gezien vanuit de positie van het superzware zwarte gat dat daar schuilgaat. De beelden zijn gebaseerd op opnamen van de röntgensatelliet Chandra en computersimulaties. Het filmpje geeft een dynamisch beeld van de diverse processen die zich rond het Melkwegcentrum afspelen. Het toont de effecten van de hevige sterrenwinden van de tientallen zware sterren rond Sagittarius A* (Sgr A*)– het 4 miljoen zonsmassa’s zware zwarte gat in het centrum. Deze sterrenwinden voorzien Sgr A* van ‘brandstof’. Idealiter moet de video worden bekeken met een VR-bril, zoals de Samsung Gear VR of de Google Cardboard. Er is echter ook een YouTube-versie beschikbaar die op een gewone smartphone (of op het beeldscherm van een computer_ kan worden bekeken. Door de telefoon te kantelen kan de omgeving van Sgr A* worden verkend. (EE)
Galactic Center Visualization Delivers Star Power

21 maart 2019
Astronomen hebben vastgesteld dat de in 1997 ontdekte bolvormige sterrenhoop HP1 tot de oudste van ons Melkwegstelsel behoort. De verzameling sterren is waarschijnlijk ongeveer 12,8 miljard jaar oud. HP1 wordt beschouwd als een overgebleven ‘bouwsteen’ uit de tijd dat het hart van onze Melkweg – de zogeheten bulge – werd gevormd. De leeftijd van HP1 is vastgesteld met behulp van de Gemini South-telescoop in het noorden van Chili. Deze telescoop is voorzien van een geavanceerd adaptief optisch systeem waarmee haarscherpe opnamen kunnen worden gemaakt. Dat HP1 zo oud is, blijkt uit het feit dat hij weinig ‘metalen’ bevat – dat wil zeggen: elementen zwaarder dan helium. Vroeg in de geschiedenis van het heelal waren deze elementen veel schaarser dan nu. Tot een aantal jaren geleden waren astronomen in de veronderstelling dat de oudste bolvormige sterrenhopen alleen in het buitengebied van de Melkweg te vinden waren, terwijl de jongere zich in het centrale deel ophielden. Recent onderzoek heeft echter aangetoond dat ook binnen de bulge oude bolhopen te vinden zijn. Bolvormige sterrenhopen geven inzicht in de vorming en evolutie van ons Melkwegstelsel. Vermoed wordt dat veel van deze oude stersystemen zijn ontstaan uit dezelfde ‘oerwolk’ van gas waaruit ook de Melkweg is voortgekomen. Andere lijken overblijfselen te zijn van kleine sterrenstelsels die door ons sterrenstelsel aan flarden zijn getrokken. (EE)
Ultra-Sharp Images Make Old Stars Look Absolutely Marvelous!

20 maart 2019
Het centrum van ons Melkwegstelsel bruist van de activiteit. Dat is te danken aan het daar aanwezige zwarte gat van 4 miljoen zonsmassa’s én aan de stervormingsgebieden in diens directe omgeving. Een internationaal team van astronomen heeft ontdekt dat door deze activiteit twee ‘uitlaatpijpen’ zijn ontstaan, waarlangs de energie die bij het kosmische vuurwerk in het Melkwegcentrum wordt gegenereerd ontsnapt (Nature, 21 maart).De galactische uitlaatpijpen zijn ontdekt met de Europese röntgensatelliet XMM-Newton. Ze komen uit bij twee kolossale structuren die al in 2010 zijn ontdekt: de zogeheten Fermi-bellen. Deze laatste steken ongeveer 25.000 lichtjaar boven en onder de schijf van de Melkweg uit. De uitlaatpijpen zijn enkele honderden lichtjaren lang en bevatten zeer heet gas dat loodrecht op de schijf uit het Melkwegcentrum ontsnapt. Op die manier worden de beide Fermi-bellen ‘bijgetankt’. Onduidelijk is nog of dat een continu proces is of dat het bij vlagen gebeurt. De uitstroom zou een overblijfsel kunnen zijn uit de tijd dat de activiteit in het Melkwegcentrum veel groter was dan nu. Maar het is ook mogelijk dat zelfs ‘rustige’ sterrenstelsels als het onze een sterke uitstroom van gas en energie genereren. Eerdere waarnemingen met XMM-Newton hebben al laten zien dat de kern van ons Melkwegstelsel meer activiteit vertoont dan je op het eerste gezicht zou denken. Er vinden geregeld supernova-explosies plaats en het centrale superzware zwarte gat weet zo nu en dan een gaswolk op te slokken, wat in een uitbarsting van straling en energierijke deeltjes resulteert. (EE)
Giant ‘chimneys’ vent X-rays from Milky Way’s core

19 maart 2019
Sterrenkundigen hebben op 6500 lichtjaar afstand een pulsar ontdekt die met een snelheid van ca. 1100 kilometer per seconde door het Melkwegstelsel beweegt - snel genoeg om uiteindelijk aan de zwaartekracht van het Melkwegstelsel te ontsnappen. De pulsar werd in 2017 voor het eerst opgemerkt door deelnemers aan het citizen science-project Einstein@home. Pulsars zijn kleine, extreem compacte neutronensterren die achterblijven nadat een zware ster aan het eind van zijn leven explodeert als supernova. PSR J0002+6216, zoals de kanonskogel-pulsar officieel heet, is ca. 10.000 jaar geleden ontstaan bij zo'n supernova-explosie. Daarbij werd ook een schil van materiaal het heelal ingeblazen. Die supernovarest dijde oorspronkelijk sneller uit dan de pulsar bewoog, maar werd afgeremd door de ijle interstellaire materie in het Melkwegstelsel. Ca. 5000 jaar geleden werd de uitdijende schil door de pulsar ingehaald. De pulsar bevindt zich momenteel op 53 lichtjaar afstand van het centrum van de supernovarest en sleept een 13 lichtjaar lange 'staart' van elektrisch geladen deeltjes achter zich aan. In een artikel dat voor publicatie is aangeboden aan The Astrophysical Journal suggereren de onderzoekers dat de extreem hoge snelheid van de pulsar vermoedelijk te danken is aan hydrodynamische instabiliteiten in de exploderende ster. (GS)
Astronomers Find “Cannonball Pulsar” Speeding Through Space

19 maart 2019
Met het ALMA-observatorium (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Noord-Chili zijn gedetailleerde waarnemingen verricht aan IRAS 07299-1651, een stervormingsgebied op 5500 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Puppis (Achtersteven). Uit de ALMA-waarnemingen, vandaag gepubliceerd in Nature Astronomy, blijkt dat zich in de samentrekkende moleculaire wolk een zware dubbelster aan het vormen is. Veel sterren in het heelal maken deel uit van dubbelstersystemen, maar over hun ontstaan is weinig met zekerheid bekend. Astronomen weten bijvoorbeeld niet of een (zware) dubbelster in één keer ontstaat uit een samentrekkende (en fragmenterende) wolk van gas en stof, of dat de componenten van de dubbelster afzonderlijk ontstaan en pas in een later stadium in een baan om elkaar heen terecht komen. De ALMA-metingen aan IRAS 07299-1651 ondersteunen het eerste scenario. De moleculaire wolk vertoont duidelijk twee kernen. De twee sterren-in-wording hebben een gezamenlijke massa van ca. 18 zonsmassa's. Ze bevinden zich op een onderlinge afstand van ca. 27 miljard kilometer en hebben een omlooptijd van hooguit 600 jaar. (GS)
Spiralling giants: Alma witnesses the birth of a massive binary star

19 maart 2019
Dankzij speciale waarnemingstechnieken is het astronomen gelukt om het magnetisch veld van een andere ster in kaart te brengen. Het gaat om de ster II Pegasi (ook bekend als HD 224085). Met de Large Binocular Telescope op Mount Graham in Arizona (die een effectieve spiegeldiameter heeft van 11,8 meter) zijn gedurende een aantal nachten gedetailleerde spectra vastgelegd van de ster. Doordat II Pegasi eens per 6,7 dagen om zijn as draait, beweegt de ene kant van de ster naar ons toe en de andere kant van ons af. Door middel van zogeheten dopplertomografie kan uit de waarnemingen worden afgeleid waar zich op het steroppervlak relatief donkere (koelere) en heldere (warmere) gebieden bevinden. In het geval van II Pegasi blijkt het daarbij om zeer grote gebieden te gaan - veel groter dan reguliere zonnevlekken. Met het PEPSI-instrument (Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument) zijn ook metingen verricht aan de polarisatie van het sterlicht en aan de zogeheten Zeeman-splitting: het verschijnsel dat spectraallijnen in tweeën gesplitst worden door de aanwezigheid van magnetische velden. De Zeeman Doppler Imaging-techniek (ZDI) maakte het vervolgens mogelijk om het magnetisch veld van de ster te reconstrueren. Het blijkt dat de warme en koele gebieden een tegengestelde magnetische polariteit hebben. Het is voor het eerst dat het magnetiosch veld van een andere ster in kaart is gebracht. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics. (GS)
Mapping Stars with PEPSI

15 maart 2019
Na meer dan tien jaar rustig afwachten hebben astronomen weer een nieuw ‘levensteken’ opgevangen van XTE J1810–197, een rondtollende neutronenster met een extreem sterk magnetisch veld. Sterren van dit type worden magnetars genoemd. Net als ‘gewone’ pulsars zijn magnetars de ineengestorte restanten van zware sterren die bij een supernova-explosie hun buitenste lagen hebben weggeblazen. Maar ze hebben een veel sterker magnetisch veld: ongeveer een biljard keer zo sterk als dat van de aarde. Tot op dit moment zijn 23 van die magnetars bekend, maar XTE J1810–197 is een buitenbeentje. Hij behoort tot een select gezelschap van slechts vier magnetars die pulsen van radiostraling produceren. Althans: dat was tot 2008 het geval. Want in dat jaar viel XTE J1810–197 stil. Sinds 8 december 2018 pikken radioastronomen weer signalen op van dit bijzondere object. Opmerkelijk is dat deze signalen duidelijk afwijken van die van vóór de ‘radiostilte’. De pulsen vertonen op tijdschalen van uren tot maanden aanzienlijk minder variatie dan in 2006. Wel zijn korte ‘rimpelingen’ in het pulsprofiel te zien, die mogelijk ontstaan door kleine ‘bevingen’ in de korst van de neutronenster. Hoe magnetars aan hun belachelijk sterke magnetische velden komen, en waarom ze zich zo wispelturig gedragen is nog steeds niet helemaal duidelijk. De meest gangbare verklaring is dat er in de korst van deze objecten verschuivingen kunnen optreden die ertoe leiden dat de oriëntatie van het magnetische veld verandert. (EE)
After a Decade of Radio Silence, a Mysterious Star Is Showing Signs of Waking Up

12 maart 2019
De snelle wegloopster LAMOST-HVS1 is niet afkomstig uit het centrum van ons Melkwegstelsel, maar uit de binnendelen van de Melkwegschijf. Dat blijkt uit een analyse van meetgegevens van de Magellan-telescoop in Chili en de Europese ruimtetelescoop Gaia, gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Sterrenkundigen hebben in de afgelopen decennia enkele tientallen hyper velocity stars ontdekt: sterren die met enorme snelheden (meer dan 500 kilometer per seconde) door het Melkwegstelsel bewegen, en uiteindelijk in de intergalactische ruimte zullen verdwijnen. Om een ster tot zo'n hoge snelheid te versnellen, is zeer veel energie nodig. Algemeen werd aangenomen dat de snelle wegloopsterren de ruimte in geslingerd worden wanneer een dubbelster in de directe omgeving van een groot, zwaar zwart gat uiteen wordt gerukt door getijdenkrachten. Een van de componenten van de dubbelster kan dan met hoge snelheid worden weggeschoten. Omdat zich in het centrum van het Melkwegstelsel een superzwaar zwart gat bevindt (ongeveer 4 miljoen keer zo zwaar als de zon), en veel hyper velocity stars min of meer uit die richting afkomstig lijken te zijn, leek die theorie de juiste verklaring te bieden voor hun hoge snelheden. Uit de nieuwe, precieze metingen aan afstand en (ruimtelijke) snelheid van LAMOST-LVS1 blijkt nu echter dat de ster niet afkomstig is uit het centrum van de Melkweg, maar uit de Norma-spiraalarm, in de binnendelen van de Melkwegschijf. Vermoedelijk is hij weggeslingerd uit een compacte, jonge sterrenhoop in deze spiraalarm. Eerder was al bekend dat jonge sterrenhopen inderdaad ook sterren de ruimte in kunnen slingeren, maar dat daarbij zulke hoge snelheden bereikt kunnen worden is een verrassing. Overigens is de betreffende sterrenhoop in de Norma-spiraalarm (nog) niet ontdekt - mogelijk gaat hij schuil achter absorberende stofwolken in het Melkwegvlak. (GS)
U-M researchers confirm massive hyper-runaway star ejected from the Milky Way Disk

11 maart 2019
Met de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) in Chili is ontdekt dat de twee componenten van de jonge, zware dubbelster PDS 27 op een onderlinge afstand staan van slechts 30 astronomische eenheden (30 AE, ca. 4,5 miljard kilometer) - ongeveer gelijk aan de afstand tussen de zon en de planeet Neptunus. Bij een andere jonge zware dubbelster, PDS 37, is een afstand van 42 à 54 AE gemeten. De sterren in PDS 27 zijn minstens tien maal zo zwaar als de zon. De dubbelster staat op een afstand van 8000 lichtjaar. Jonge zware sterren zijn zeldzaam; over hun ontstaanswijze is nog weinig bekend. Zo is nog steeds niet duidelijk waarom ze vrijwel nooit alléén geboren worden, maar meestal in dubbelstersystemen. De afstand tussen de twee componenten van PDS 27 en PDS 37 kon bepaald worden dankzij de enorme beeldscherpte die verkregen wordt door de vier 8,2-meter telescopen van de Europese Very Large Telescope in Noord-Chili onderling te koppelen tot een zogeheten interferometer - de VLTI. De nieuwe resultaten worden gepubliceerd in Astronomy and Astrophysics: Letters. (GS)
Massive twin star snuggles close to its stellar sibling

7 maart 2019
Metingen van de Hubble-ruimtetelescoop en de Europese Gaia-satelliet hebben een nieuwe nauwkeurige schatting opgeleverd van de massa van ons sterrenstelsel: de Melkweg. De hoeveelheid massa binnen een afstand van 129.000 lichtjaar van het Melkwegcentrum blijkt overeen te komen met 1,5 biljoen zonsmassa’s. Eerdere schattingen liepen uiteen van 500 miljard tot 3 biljoen zonsmassa’s. Die grote marge was voornamelijk het gevolg van de verschillende methoden die werden gebruikt voor het meten van de verdeling van de donkere materie, die ongeveer 90 procent van de massa van de Melkweg voor haar rekening neemt. Die donkere materie is niet rechtstreeks waarneembaar. Om dat probleem te omzeilen hebben astronomen nu de snelheden van bolvormige sterrenhopen bepaald. Dat zijn compacte sterrenhopen die in wijde omloopbanen om de spiraalschijf van de Melkweg draaien. Bij eerdere metingen was al vastgesteld met welke snelheid de bolhopen naar ons toe of van ons vandaan bewegen – hun snelheid langs de gezichtslijn dus. Nu is van 46 bolhopen ook de zijwaartse snelheidscomponent gemeten. Gaia nam 34 daarvan voor haar rekening, Hubble de overige 12. Dat heeft geresulteerd in nauwkeurigere bepalingen van de snelheden waarmee de bolhopen om het Melkwegcentrum draaien. (EE)
Hubble & Gaia accurately weigh the Milky Way

6 maart 2019
Astronomen hebben een rode dwergster ontdekt die bijzonder helderheidsgedrag heeft laten zien. De ongeveer 440 lichtjaar verre ster, EPIC 204376071, was een dag lang maar liefst 80 procent zwakker dan normaal. Ter vergelijking: de grootste helderheidsdip van Tabby’s ster, die door sommigen aan een kunstmatige ‘megastructuur’ werd toegeschreven, bedroeg maar 22 procent. Opmerkelijk is dat de ‘verduistering’ van EPIC 204376071 niet symmetrisch verliep. De ster werd vrij plotseling zwakker, waarna zijn helderheid veel geleidelijker weer toenam. Tijdens een 160 dagen lange waarnemingscampagne van de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler vertoonde de ster verder geen uitschieters. Het asymmetrische verloop van de sterverduistering vertoont overeenkomsten met het helderheidsgedrag dat in 2017 is waargenomen bij de Jupiter-achtige exoplaneet KIC 10403228. De oorzaak wordt bij deze laatste gezocht bij een ringenstelsel rond de planeet. Uiteraard hebben sterren geen ringenstelsels, maar het is denkbaar dat er om EPIC 204376071 een ander object cirkelt – een bruine dwerg of een grote planeet – dat wél door ringen is omgeven. Computersimulaties laten zien dat dit het helderheidsverloop van de ster prima zou kunnen verklaren. Probleem is wel dat de betreffende planeet dan een omlooptijd van 28 dagen zou moeten hebben, terwijl er in 160 dagen maar één verduistering is gezien. Er zijn nog andere verklaringen mogelijk, zoals een passerend ‘gordijn’ van stof, maar voorlopig hebben we er weer een nieuw astronomisch raadsel bij. (EE)
Astronomers Have Discovered Another Mysterious Dimming Star, And It's Even More Epic

28 februari 2019
Japanse astronomen zijn erin geslaagd om een zwart gat op te sporen dat zich heeft verstopt in een interstellaire gaswolk in ons eigen Melkwegstelsel. Het gaat om een zwart gat van ‘middelbare’ massa, waarvan er alleen al in de Melkweg misschien wel 100 miljoen rondzwerven. Omdat zwarte gaten zelf geen licht uitzenden, moeten astronomen hun bestaan afleiden uit de zwaartekracht die ze op andere objecten uitoefenen. Bijna alle zwarte gaten die tot nu toe zijn opgespoord, hebben ofwel vijf tot tien keer zoveel massa als onze zon of juist miljoenen keren meer massa. Vermoed wordt echter dat er ook nog grote aantallen zwarte gaten bestaan van honderden of duizenden zonsmassa’s. Een onderzoeksteam onder leiding van Shunya Takekawa van het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) heeft nu ontdekt dat het gas van de gaswolk HCN–0.009–0.044, die zich op slechts 20 lichtjaar van het centrum van de Melkweg bevindt, om een onzichtbaar zwaar object draait. Uit de beweging van het gas kan worden afgeleid dat dit geheimzinnige object 30.000 keer zoveel massa heeft als de zon en kleiner in omvang moet zijn dan ons zonnestelsel. Daarmee is het vrijwel zeker een zwart gat. De astronomen denken dat het object uiteindelijk zal samensmelten met het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum, dat goed is voor 4 miljoen zonsmassa’s. (EE)
Hiding Black Hole Found

26 februari 2019
Japanse astronomen hebben de oorsprong gevonden van de dubbel uitgevoerde gasstromen of jets van een ster-in-wording. Met behulp van de ALMA-radiotelescoop hebben ze ontdekt dat de trage en de snelle gasstroom van de protoster niet dezelfde kant op wijzen en dat de eerste vroeger is ontstaan dan de laatste. Dat wijst erop dat de beide jets vanuit verschillende delen van de gasschijf rond de ‘babyster’ zijn gelanceerd. Protosterren trekken gas uit hun omgeving aan, maar een deel van het aldus verzamelde materiaal wordt ook weer terug de ruimte in geblazen. Dat gebeurt in de vorm van jets die loodrecht op de circumstellaire schijf staan. Deze gasstromen zijn een bron van radiostraling. Sommige protosterren, zoals MMS5/OMC-3, vertonen twee verschillende gasstromen: een trage en een snelle. Door de dopplerverschuiving van de radiogolven te meten, hebben astronomen nu de snelheden van het van deze ster weg stromende gas gemeten. Daarbij hebben ze vastgesteld dat ze respectievelijk 1300 en 500 jaar geleden zijn ontstaan. Ook blijken de beide gasstromen niet dezelfde kant op te wijzen. Voor het ontstaan van de verschillende gasstromen van protosterren bestonden twee theorieën. Volgens de eerste ontstaan ze in verschillende delen van de gasschijf, volgens de andere ontstaat eerst de snelle jet, waarna deze materiaal uit de omgeving ‘meesleept’. Dat materiaal zou dan de trage gasstroom vormen. Het nieuwe onderzoek wijst er nu echter op dat de trage gasstroom van MMS5/OMC-3 eerder op gang is gekomen dan diens snelle jet. Dat ondergraaft het tweede model en is een steuntje in de rug voor de eerste theorie. Computerberekeningen geven aan dat trage uitstroom van gas uit het buitenste deel van de circumstellaire schijf komt, en de snelle jet uit het centrale deel ervan. (EE)
ALMA Differentiates Two Birth Cries from a Single Star

25 februari 2019
Een internationaal team van onderzoekers met daarin de Nederlanders Alex de Koter (UvA en KU Leuven) en Rens Waters (SRON en UvA) heeft twaalf rode reuzen onttroond die een recordhoeveelheid aan massa zouden verliezen. De betreffende oude sterren blijken er een verborgen partner op na te houden die voor een vertekend beeld zorgt. De onderzoekers publiceren hun bevindingen op 25 februari in het vakblad Nature Astronomy. Rode reuzen zijn sterren op leeftijd die via een sterrenwind gassen en stofdeeltjes uitstoten. Sommige rode reuzen leken via die sterrenwind bijzonder veel massa te verliezen. Maar nieuwe waarnemingen stellen dat bij. De sterrenwind is niet intenser dan normaal, maar wordt beïnvloed door een partner die tot nu toe onder de radar bleef. Rode reuzen stoten tijdens hun eindfase gassen en andere materie uit via een sterrenwind. Sterrenkundigen hadden eerder twaalf recordhouders ontdekt die het equivalent van honderd aardes per jaar uitstoten in slechts honderd tot tweeduizend jaar. Dat was moeilijk te verklaren, zegt sterrenkundige en hoofdonderzoeker Leen Decin (KU Leuven): "Als je de massa van zo’n ster in de volgende levensfase bekijkt, duurt die intense sterrenwind niet lang genoeg om het vastgestelde massaverlies te verklaren. Het was ook statistisch onwaarschijnlijk dat we al twaalf van die rode reuzen zouden hebben ontdekt, als je weet dat het gaat om een fase van amper enkele honderden of duizenden jaren in hun leven van miljarden jaren. Dat is alsof je twaalfmaal een naald in een hooiberg zou vinden." Dankzij nieuwe waarnemingen van de ALMA-telescoop in Chili werd duidelijk wat er aan de hand was bij twee van deze rode reuzen. Bij deze twee sterren vormt de sterrenwind een spiraal. Dat is een indicatie dat de rode reus niet alleen is, maar deel uitmaakt van een dubbelster. De rode reus is dan de hoofdster en een tweede ster draait eromheen. Beide sterren beïnvloeden elkaar en hun omgeving door de zwaartekracht op twee manieren. Enerzijds wordt de sterrenwind in de richting van de tweede ster getrokken en anderzijds wiebelt de rode reus zelf ook wat. Die bewegingen geven aan de sterrenwind een spiraalvorm. Door de ontdekking van de partnersterren vielen de puzzelstukjes op hun plek. De onderzoekers dachten dat de rode reuzen recordhouders in massaverlies waren, maar dat is niet het geval. Het lijkt alleen maar alsof ze veel massa verliezen. Tussen de twee sterren bevindt zich een gebied waar de sterrenwind veel meer geconcentreerd is vanwege de zwaartekracht van de partnerster. Toen de sterrenkundigen dat meenamen in hun berekeningen bleek dat de rode reuzensterren niet het equivalent van honderd aardes per jaar verliezen, maar slechts van tien aardes. Dat is vergelijkbaar met gewone rode reuzen. De onderzoekers hebben nu twee van de twaalf recordsterren onder de loep genomen en onttroond. Ze verwachten de tien overgebleven recordhouders ook vrij snel te kunnen onttronen, omdat deze erg lijken op de eerste twee. Leen Decin: "We dachten tot nu toe dat veel sterren alleen leefden, maar vermoedelijk moeten we dat beeld bijstellen. Een ster met partner komt waarschijnlijk vaker voor dan we denken."
Origineel persbericht

19 februari 2019
Op 145 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Steenbok is een oude, koele witte dwergster gevonden die omgeven wordt door een of meer ringen van stof en gruis. De witte dwerg (LSPM J0207+3331 geheten, of kortweg J0207) heeft een oppervlaktetemperatuur van 'slechts' 5800 graden (erg koel voor een witte dwerg), wat wijst op een leeftijd van ca. 3 miljard jaar. Er zijn wel meer witte dwergen bekend die omgeven worden door stofgordels, maar die zijn altijd veel jonger - nooit meer dan 1 miljard jaar. Witte dwergen zijn de eindstadia van sterren zoals onze eigen zon. Over een paar miljard jaar zal ook de zon eerst opzwellen tot een rode reus, om vervolgens ineen te schrompelen tot een afkoelende witte dwerg, niet veel groter dan de aarde. De binnenste planeten in het zonnestelsel zullen het rode-reuzenstadium niet overleven. Botsingen tussen op drift geraakte planetoïden kunnen leiden tot het ontstaan van stofgordels. Dat stof spiraliseert in de loop van vele miljoenen jaren naar binnen, en komt uiteindelijk op de witte dwerg terecht. Dat er nu ook stof is ontdekt in een baan rond een zeer oude witte dwerg is dan ook opmerkelijk. De witte dwerg werd ontdekt door de Duitse burgerwetenschapper (citizen scientist) Melina Thévenot, in waarnemingsgegevens van de Europese ruimtetelescoop Gaia en de Amerikaanse infraroodkunstmaan WISE. De grote infraroodhelderheid van J0207 wijst op de aanwezigheid van stof. De ontdekking is gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters, met Thévenot als co-auteur. (GS)
Astronomers Zero In on Old, Cold White Dwarf with Ring System

15 februari 2019
Onderzoekers van de universiteiten van Heidelberg en Wenen hebben vastgesteld dat de Hyaden – een bekende open sterrenhoop in het sterrenbeeld Stier – bezig is om uit elkaar te vallen. Ook hebben ze op slechts een paar honderd lichtjaar van de zon een nabije ‘rivier’ van minstens 4000 sterren opgespoord, die het restant lijkt te zijn van een veel grotere sterrenhoop. Beide ontdekkingen zijn gedaan aan de hand van gegevens van de Gaia-satelliet. In de loop van hun leven verliezen open sterrenhopen voortdurend sterren aan hun omgeving. De ‘slierten’ van sterren – zogeheten getijdenstaarten – die daarbij ontstaan geven inzicht in de manier waarop de sterrenhoop oplost. Tot nu toe waren in en rond de Melkweg alleen bij grote bolvormige sterrenhopen en dwergsterrenstelsels van die getijdenstaarten waargenomen. Maar theoretisch zouden ze ook bij open sterrenhopen moeten bestaan. Open sterrenhopen zijn verzamelingen van ruwweg honderd tot enkele duizenden sterren die vrijwel gelijktijdig uit dezelfde samentrekkende gaswolk zijn ontstaan en met dezelfde snelheid door de ruimte bewegen. Door invloeden van buitenaf beginnen deze sterren zich na een paar honderd miljoen jaar echter te verspreiden. Een belangrijke factor daarbij is de getijdenkracht van het sterrenstelsel waartoe ze behoren. Door de beweging van de sterrenhoop door de Melkweg vormen zich ‘staarten’ van sterren, die het begin van het einde van de sterrenhoop betekenen. De astronomen hebben dat verschijnsel nu voor het eerst waargenomen bij de Hyaden. Daartoe hebben ze gegevens bestudeerd van de Gaia-satelliet, die bezig is om de ruimtelijke posities en snelheden van sterren in onze Melkweg heel nauwkeurig te bepalen. Bij het onderzoek zijn twee getijdenstaarten in de Hyaden ontdekt, bestaande uit ongeveer 500 sterren die zich tot op 650 lichtjaar van de sterrenhoop hebben verspreid. Verrassend genoeg is in de Gaia-gegevens ook een grote verzameling sterren opgedoken die precies de verwachte kenmerken vertoont van een sterrenhoop die al helemaal uit elkaar getrokken is. Vanaf de aarde gezien bestrijken deze nabije sterren bijna de hele hemel, maar nu pas is duidelijk geworden dat ze bij elkaar horen. Geschat wordt dat ze een sterrenhoop hebben gevormd die aanzienlijk omvangrijker was dan alle sterrenhopen die momenteel in onze omgeving te zien zijn. Het verval van deze sterrenhoop zou ongeveer een miljard jaar geleden zijn begonnen. (EE)
Tidal tails -- The beginning of the end of an open star cluster

11 februari 2019
Met de James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) op Hawaii is op 26 november 2016 een extreem krachtige uitbarsting waargenomen op een pasgeboren protoster (JW566 geheten) in de Orionnevel, een van de dichtstbijzijnde grote stervormingsgebieden in het Melkwegstelsel. De explosie, die slechts enkele uren duurde, was tien miljard maal zo intensief als een gemiddelde zonnevlam. De uitbarsting is gedetecteerd door de diepgekoelde SCUBA2-camera van de JCMT, die gevoelig is voor straling op submillimetergolflengten. Sterrenkundigen denken dat de explosie het gevolg is ven een plotselinge verstoring in het magnetisch veld rond de protoster, waardoor er opeens een grote hoeveelheid gas uit de omgeving op de ster kon 'vallen'. De waarnemingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
A Stellar Flare 10 Billion Times More Powerful than Those on the Sun

7 februari 2019
Een Amerikaans-Nederlands team van sterrenkundigen en chemici heeft keukenzout waargenomen in de planeetvormende schijf rond een jonge zware ster in de Orionnevel. Er was al wel zout gevonden rond stervende sterren, maar nu is er voor het eerst zout rond een jonge ster ontdekt. De onderzoekers publiceren hun bevindingen binnenkort in het tijdschrift The Astrophysical Journal. Het onderzoeksteam detecteerde met de ALMA-telescoop (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chili) een reeks chemische streepjescodes die duidden op keukenzout (NaCl, natriumchloride) en enkele andere zoutverbindingen. Het zout is aanwezig in de stofschijf rond de ster Orion Source I. Dat is een jonge, zware ster in het stervormingsgebied de Orionnevel in het sterrenbeeld Orion op zo’n 1500 lichtjaar afstand van de aarde. Het zout bevindt zich in een gebied op dertig tot zestig astronomische eenheden van de ster (een astronomische eenheid is de afstand aarde-zon). De sterrenkundigen hebben berekend dat er mogelijk een triljard kilo zout in het gebied te vinden is (een 1 met 21 nullen erachter). De variatie in chemische streepjescodes duidt op grote temperatuurverschillen, van ongeveer -175 graden Celsius tot 3700 graden Celsius. Het is nog onduidelijk waar de zouten vandaan komen. De Italiaanse onderzoeker in Nederlandse dienst Ciriaco Goddi (Radboud Universiteit Nijmegen en Universiteit Leiden) en zijn collega’s vermoeden dat ze de nasleep zien van stofdeeltjes die uit elkaar worden geblazen in de protoplanetaire schijf rond de ster. In 2011 ontdekte een door Goddi geleid team namelijk dat Orion Source I ongeveer 550 jaar geleden vanuit zijn kraamkamer is weggeschoten. Het zou kunnen dat de ster en zijn schijf toen een andere ster hebben geschampt en dat de bijbehorende schokgolven ervoor zorgden dat de vaste zoutdeeltjes verdampten.
Volledig persbericht

4 februari 2019
Ons Melkwegstelsel is gewelfd. In de buitendelen van het stelsel is het waterstofgas niet netjes verdeeld in een vlakke schijf, maar is er sprake van een soort golving. Dat blijkt uit metingen aan vele honderden veranderlijke sterren, deze week gepubliceerd in Nature Astronomy. Astronomen van de National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) en van Macquarie University in Sydney, Australië, hebben nauwkeurig de ruitmelijke posities bepaald van 1339 zogeheten cepheïden: jonge, zware en heldere sterren die op een regelmatige manier van helderheid veranderen. Uit de gemeten lichtwisselingsperiode van een cepheïde kan de werkelijke lichtkracht worden afgeleid, en door die te vergelijken met de waargenomen helderheid is de afstand te bepalen, tot op een paar procent nauwkeurig. Omdat heldere cepheïden niet ouder worden dan enkele tientallen miljoenen jaren, bevinden ze zich nog in de gasrijke centrale schijf van het Melkwegstelsel, waarin ze ook zijn ontstaan. Uit het onderzoek (waaraan ook is deelgenomen door de Nederlandse astronoom Richard de Grijs) blijkt nu dat cepheïden in de buitendelen van het Melkwegstelsel een ruimtelijke verdeling hebben die overeenkomt met een gewelfde structuur. Dat betekent dat ook de verdeling van waterstofgas in de buitendelen van het Melkwegstelsel gewelfd is. Een vergelijkbare structuur is ook bij veel andere sterrenstelsels waargenomen. De ontdekking werpt nieuw licht op de evolutie van ons Melkwegstelsel. De gewelfde structuur is mogelijk veroorzaakt door torsiekrachten van het (relatief zwaardere) binnendeel van de gasschijf. Een andere mogelijke oorzaak is de getijdenwerking van een naburig sterrenstelsel; mogelijk de Grote Magelhaense Wolk. (GS)
The Milky Way in a twist

24 januari 2019
Met behulp van de ALMA-telescoop in het noorden van Chili zijn astronomen meer te weten gekomen over de wijze waarop reusachtige gaswolken uiteenvallen in dichte kernen, die vervolgens als de kraamkamers van sterren fungeren. Daarbij is vastgesteld dat de oorzaak van het fragmentatieproces tamelijk voor de hand ligt: het is het resultaat van druk en zwaartekracht. Ingewikkeldere aspecten zoals magnetische velden en turbulentie lijken een ondergeschikte rol te spelen. Sterren ontstaan wanneer een grote wolk van gas en stof onder invloed van zijn eigen zwaartekracht samentrekt. Zodra de samentrekkende materie in een deel van de wolk heet en dicht genoeg wordt om kernfusiereacties in gang te zetten, wordt een ster geboren. Voor ‘zware’ sterren – dat wil zeggen: sterren met meer dan acht keer zoveel massa als onze zon – is dat echter maar een deel van het verhaal. De grootste sterren worden niet als eenlingen geboren. Ze ontstaan uit uit enorme wolken van moleculair gas, die in talrijke fragmenten uiteenvallen. Uit veel van die fragmenten ontstaat dan een enkelvoudige ster of dubbelster. Astronomen vragen zich allang af of dit fragmentatieproces andere fysische mechanismen vereist dan de samentrekking die tot de vorming van lichtere sterren leidt. Zo was onduidelijk of er in die massarijke wolken turbulenties zouden optreden die het samentrekkingsproces zouden versnellen of magnetische velden die het proces juist zouden vertragen. Om dat te kunnen vaststellen zijn opnamen van een stervormingsgebied nodig die detailrijk genoeg zijn om het fragmentatieproces goed te kunnen bekijken. Een schoolvoorbeeld van zo’n gebied is G351.77-0.54 in het sterrenbeeld Schorpioen. Uit eerdere waarnemingen was al gebleken dat deze gaswolk bezig is om uiteen te vallen, maar die waren niet detailrijk genoeg om de afzonderlijke protostellaire kernen te kunnen zien. De nieuwe ALMA-waarnemingen hebben daar verandering in gebracht. ALMA bestaat uit 66 radiotelescopen die tezamen tien keer zo scherpe beelden kunnen maken dan hun voorgangers. Op de beelden die met deze ‘array’ zijn gemaakt zijn subkernen te zien met afmetingen van minder dan 50 astronomische eenheden (dus minder dan 50 keer de gemiddelde afstand tussen aarde en zon). In combinatie met eerdere waarnemingen van de grotere structuren in de gaswolk wijst dat erop dat het fragmentatieproces tot op de kleinste schalen wordt geregeerd door de algemene gaswet die al op de middelbare school wordt onderwezen. Toch hebben de ALMA-waarnemingen een verrassing opgeleverd. Een ster-in-wording is doorgaans omgeven door een accretieschijf – de schijf waarin het uit de omgeving toestromende gas zich ophoopt vooraleer op de ster zelf te belanden. Onder invloed van magnetische velden wordt een deel van dit gas in de beide richtingen loodrecht op de schijf terug de ruimte in geblazen. Bij de nieuwe waarnemingen zijn deze straalstromen of ‘jets’ inderdaad opgespoord, maar de accretieschijven zelf bleven onvindbaar. Dat betekent dat ze waarschijnlijk nog kleiner zijn dan tot nu toe werd aangenomen, maar alleen nóg nauwkeurigere waarnemingen kunnen daar uitsluitsel over geven. (EE)
As Clouds Fall Apart, A New Star Is Born

22 januari 2019
De zwakke gloed van de planetaire nevel ESO 577-24 zal niet lang standhouden – ongeveer 10.000 jaar, een oogwenk naar astronomische begrippen. Deze schil van gloeiend geïoniseerd gas – de laatste ademtocht van een stervende ster waarvan het nagloeiende overblijfsel in het midden van deze foto te zien is – is vastgelegd met ESO’s Very Large Telescope. Naarmate de gasschil van deze planetaire nevel uitdijt en zwakker wordt, zal deze geleidelijk onzichtbaar worden. De gasnevel is het overblijfsel van een rode reuzenster die zijn buitenste lagen heeft afgestoten, en een kleine, intens hete dwergster heeft achtergelaten. Dit gekrompen overblijfsel zal geleidelijk afkoelen en uitdoven, en zijn dagen slijten als de schim van de vroegere ‘rode reus’. Rode reuzen zijn sterren die alle waterstof in hun kern hebben verbruikt en onder de verpletterende greep van de zwaartekracht beginnen samen te trekken. Door het krimpen van de rode reus, komen er weer fusiereacties in de kern van de ster op gang, die ervoor zorgen dat deze zijn buitenste lagen de ruimte in blaast in de vorm van een krachtige sterrenwind. De hete kern van de stervende ster zendt ultraviolette straling uit die intens genoeg is om deze afgestoten lagen te ioniseren en ervoor te zorgen dat ze licht gaan geven. Het resultaat is wat we als een planetaire nevel waarnemen – een laatste, vluchtige herinnering aan een oude ster die het einde van zijn bestaan heeft bereikt. Deze wonderschone planetaire nevel werd ontdekt bij de National Geographic Society  –  Palomar Observatory Sky Survey in de jaren 50 van de vorige eeuw, en werd in 1966 opgenomen in de Abell-catalogus van planetaire nevels. Vanwege de afstand van ongeveer 1400 lichtjaar is de spookachtige gloed van ESO 577-24 alleen zichtbaar met een krachtige telescoop. Terwijl de dwergster afkoelt, zal de nevel blijven uitdijen en geleidelijk vervagen. Deze foto van ESO 577-24 is gemaakt in het kader van het ‘Cosmic Gems’-programma van ESO – een initiatief waarbij interessante, intrigerende of visueel aantrekkelijke objecten voor educatieve of publicitaire doeleinden met ESO-telescopen worden gefotografeerd. Dit programma maakt gebruik van ‘telescooptijd’ die niet geschikt is voor wetenschappelijke waarnemingen. Wel staan de verzamelde beeldgegevens via ESO’s wetenschappelijke archief ter beschikking van astronomen.
Origineel persbericht

21 januari 2019
Astronomen hebben met een netwerk van gekoppelde telescopen, waaraan voor het eerst ook ALMA meedeed, ontdekt dat de radiostraling uit het zwarte gat in het centrum van de Melkweg (Sagittarius A*) uit een kleiner gebied komt dan eerder werd gedacht. Mogelijk wijst een jet van Sgr A* in onze richting. Het onderzoeksartikel, onder leiding van de Nijmeegse promovenda Sara Issaoun, wordt vandaag gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters. Een wolk van heet gas onttrok het superzware zwarte gat tot nu toe aan het zicht waardoor weinig details bekend waren over Sgr A*. Astronomen zijn er nu in geslaagd door de ‘mist’ heen te kijken met een netwerk van radiotelescopen. Met deze techniek, die Very Long Baseline Interferometry (VLBI) heet en een virtuele telescoop ter grootte van de aarde oplevert, is het gelukt de exacte eigenschappen van de lichtverstrooiing in kaart te brengen. Het weghalen van de meeste verstrooiingseffecten heeft een beeld opgeleverd van de omgeving van het zwarte gat. Door de hoge kwaliteit van het niet-verstrooide beeld kon het team de theoretische modellen voor het gas rond Sgr A* aanscherpen. Het grootste deel van de radio-emissie blijkt uit slechts een 300 miljoenste van een graad te komen, en de bron heeft een symmetrische morfologie. “Dit zou erop kunnen wijzen dat de radiostraling is geproduceerd in een schijf met invallend gas in plaats van door een radio-jet,” verklaart Issaoun, die de waarnemingen heeft vergeleken met computermodellen, “Maar als dit echt het geval is, is Sgr A* een buitenbeetje vergeleken met andere zwarte gaten die radiostraling uitzenden. Daarom houden we ook rekening met de alternatieve verklaring dat de radio-jet vrijwel recht op ons is gericht.” Issaoun’s promotor Heino Falcke (Radboud Universiteit) noemt deze verklaring zeer ongebruikelijk, maar ook hij sluit die niet langer uit. “Het GRAVITY-instrument-team kwam onlangs tot een vergelijkbare conclusie via een onafhankelijke techniek en waarnemingen met ESO’s Very Large Telescope Interferometer van optische telescopen in Chili.” “Dus mogelijk kijken we inderdaad vanuit een zeer speciale positie naar het monster in het centrum van de Melkweg,” aldus Falcke. Superzware zwarte gaten bevinden zich in centra van sterrenstelsels en genereren de meest energetische verschijnselen in het heelal. Rond een zwart gat valt materiaal op een ronddraaiende accretieschijf. Een deel daarvan wordt met bijna de lichtsnelheid weer het heelal ingeblazen via twee smalle straalstromen (of jets) die helder oplichten in radio-emissie. Het is onduidelijk of de radio-emissie in Sgr A* van het invallende gas afkomstig is of van jets. Sgr A* is het dichtstbijzijnde superzware zwarte gat en ‘weegt’ ongeveer 4 miljoen zonsmassa’s. Zijn zichtbare grootte aan de hemel is minder dan een 100 miljoenste graad, wat overeenkomt met de grootte van een tennisbal op de maan, gezien vanaf de aarde. Om dat te waar te kunnen nemen, is de VLBI-techniek nodig. De resolutie die met VLBI kan worden bereikt wordt ook verhoogd door de waarneemfrequentie. De hoogste frequentie met VLBI is tot nu toe 230 GHz. De eerste waarnemingen van Sgr A* op 86 GHz dateren van 26 jaar geleden, met slechts een handjevol telescopen. “In de loop der jaren werd de kwaliteit van de data gestaag beter naarmate meer telescopen meededen,” zegt J. Anton Zensus, directeur van het Max Planck Institute for Radio Astronomy. Het onderzoek van Issaoun en collega’s uit Nijmegen en van andere instituten beschrijft de eerste waarnemingen op 86 GHz waaraan ook ALMA meedeed, verreweg de gevoeligste telescoop in dit frequentiegebied. ALMA is onderdeel geworden van de Global Millimeter VLBI Array (GMVA) in april 2017. “Sgr A* bevindt zich aan de zuidelijke hemel en de deelname van ALMA is niet alleen belangrijk vanwege zijn gevoeligheid maar ook vanwege de ligging op het zuidelijk halfrond,” zegt coauteur Ciriaco Goddi van van het Europese ALMA Regional Center (Allegro) aan de Sterrewacht Leiden. Naast ALMA deden twaalf telescopen in Noord-Amerika en Europa mee in het netwerk. “De bereikte resolutie is twee keer zo hoog als in eerdere waarnemingen op deze frequentie en heeft een eerste foto van het gebied direct rond Sgr A* opgeleverd die volledig vrij is van interstellaire verstrooiing, een effect dat wordt veroorzaakt door onregelmatigheid in de dichtheid van geïoniseerd materiaal langs de zichtlijn van de aarde naar Sgr A*.” De gebruikte techniek is ontwikkeld door Michael Johnson van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in de VS. “Hoewel verstrooiing de afbeelding van Sgr A* vervormt en vervaagt, hebben we door de geweldig resolutie van deze waarnemingen de exacte eigenschappen van de verstrooiing kunnen bepalen,” zegt Johnson. “De meeste effecten konden we verwijderen, wat een beeld opleverde van de omgeving van het zwarte gat. Het goede nieuws is ook dat deze waarnemingen aantonen dat verstrooiing geen beperking zal vormen voor de Event Horizon Telescope, die op 230 GHz en met nog betere resolutie de schaduw van een zwart gat zelf probeert te zien.” Toekomstige waarnemingen op verschillende golflengten zullen meer informatie opleveren over zwarte gaten, de meest exotische objecten in het heelal.
Origineel persbericht

9 januari 2019
Amerikaanse astronomen hebben de pulsen radiostraling geanalyseerd van een magnetar – een ronddraaiende neutronenster met een sterk magnetisch veld – in de nabijheid van het superzware zwarte gat in het hart van ons Melkwegstelsel. Het nieuwe onderzoek heeft aanwijzingen opgeleverd dat magnetars als deze, die een zwart gat als buurman hebben, weleens een bron van snelle radioflitsen zouden kunnen zijn. Snelle radioflitsen zijn korte stoten radiostraling die van bronnen ver buiten onze Melkweg afkomstig zijn. Magnetars zijn een zeldzame subklasse van de zogeheten pulsar, die op hun beurt tot de neutronensterren behoren. Aangenomen wordt dat magnetars simpelweg jonge pulsars zijn die langzamer ronddraaien dan gewone pulsars en een veel sterker magnetisch veld hebben. Dat kan erop wijzen dat alle pulsars ooit als magnetar zijn begonnen. De astronomen hebben gekeken naar de magnetar PSR J1745-2900, die oorspronkelijk is ontdekt met de röntgensatelliet Swift. Bij het nieuwe onderzoek is het object onderzocht met radioschotels van NASA. PSR J1745-2900 is slechts 0,3 lichtjaar verwijderd van het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum. Behalve dat PSR J1745-2900 overeenkomsten vertoont met de snelle radioflitsers hebben de astronomen ook ontdekt dat de afzonderlijke pulsen van deze magnetar sterke variaties vertonen. Dit zou erop kunnen wijzen dat er wolken plasma met hoge snelheid rond de magnetar bewegen, maar het is ook denkbaar dat de variabiliteit een eigenschap van de magnetar zelf is. De nieuwe waarnemingen zijn gepresenteerd tijdens de 233e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle. (EE)  
Probing the Magnetar at the Center of Our Galaxy: New Observations Find Possible Links Between Magnetars and Extragalactic Radio Bursts

9 januari 2019
Waarnemingen van MAXI J1820+070 – een dubbelstersysteem bestaande uit een zwart gat van 10 zonsmassa’s en een normale ster – hebben meer inzicht gegeven in de wijze waarop dit zwarte gat materie van zijn begeleider aantrekt en verwerkt. De waarnemingen, gedaan met instrumenten in het internationale ruimtestation ISS, wijzen erop dat de röntgenuitbarstingen die daarbij optreden worden gereguleerd door de compacte ‘corona’ rond het zwarte gat (Nature, 10 januari). Op 11 maart 2018 registreerde de Japanse experimentenmodule MAXI aan boord van het ISS een enorme röntgenuitbarsting van een object op bijna 10.000 lichtjaar van de aarde. MAXI bestaat uit een aantal röntgendetectors die de complete hemel afspeuren naar uitbarstingen van röntgenstraling. Na de ontdekking van J1820 werd de gebeurtenis ook gevolgd met een ander instrument in het ISS: NASA’s Neutron star Interior Composition Explorer (NICER). De waarnemingen laten zien dat terwijl het zwarte gat in het dubbelstersysteem enorme hoeveelheden stermateriaal te verwerken kreeg diens corona – de halo van energierijke elektronen in de onmiddellijke omgeving van het zwarte gat – binnen een maand kromp van ongeveer 100 kilometer tot slechts 10 kilometer. De corona kan worden gezien als het centrale deel van de zogeheten accretieschijf rond het zwarte gat. Deze miljoenen kilometers grote schijf is de plek waar de materie die de begeleidende ster aan het zwarte gat overdraagt naartoe spiraalt. Vanuit de accretieschijf, die tijdens de waargenomen röntgen uitbarsting stabiel bleef, stroomt er bij vlagen stermaterie over naar het zwarte gat. Onduidelijk is nog wat er precies voor zorgt dat de corona samentrekt. Vermoed wordt dat de wolk van energierijke elektronen wordt samengeperst door de enorme van druk die door het vanuit de de accretieschijf toestromende gas wordt opgewekt. Maar waarom dat gebeurt is onbekend. (EE)
Astronomers observe evolution of a black hole as it wolfs down stellar material

9 januari 2019
Astronomen hebben bewijs gevonden dat witte dwergsterren kristalliseren. Witte dwergen zijn de uitdovende restanten van sterren zoals onze zon die grotendeels uit zuurstof en koolstof bestaan. Op theoretische gronden was al vermoed dat deze objecten op enig moment in hun bestaan een kern van vaste zuurstof en koolstof ontwikkelen. Dat zou het gevolg zijn van een fase-overgang vergelijkbaar met die van water naar ijs, maar dan bij veel hogere temperaturen. Gegevens van de Europese ruimtetelescoop lijken dat nu te staven (Nature, 10 januari).Met behulp van de Gaia-gegevens hebben de astronomen 15.000 witte dwergen op afstanden tot ongeveer 300 lichtjaar van de aarde geselecteerd, en de helderheden en kleuren van deze sterren geanalyseerd. Daarbij hebben ze ontdekt dat er bij bepaalde kleuren en helderheden een overschot aan witte dwergen bestaat. Modelberekeningen laten zien dat deze ‘ophopingen’ waarschijnlijk zijn veroorzaakt door de warmte die vrijkomt bij het kristallisatieproces. Deze warmte kan het afkoelproces van een witte dwerg met meer dan een miljard jaar vertragen, waardoor deze veel jonger lijkt dan hij in werkelijkheid is. Naar verwachting zullen alle witte dwergsterren ooit kristalliseren, de zwaarste als eerste. Dat betekent dat er alleen al in onze Melkweg miljarden gekristalliseerde witte dwergen moeten rondzwerven. Ook onze zon zal, over ongeveer 10 miljard jaar, dit proces gaan doorlopen. (EE)
Thousands of Stars Turning Into Crystals

7 januari 2019
Astronomen van de Universiteit Leiden hebben in SOFIA-data ontdekt dat de sterrenwind van een pasgeboren ster in de Orionnevel verhindert dat er in de directe omgeving meer sterren worden gevormd. Dat maakte coauteur Xander Tielens bekend tijdens een persconferentie op de 233ste bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS) in Seattle, VS. Het onderzoeksresultaat verschijnt op 7 januari in Nature. Het resultaat is verrassend omdat wetenschappers dachten dat andere processen zoals exploderende sterren (supernova’s) grotendeels voor het reguleren van stervorming verantwoordelijk zijn. Maar de SOFIA-waarnemingen suggereren dat de babysterren sterrenwinden genereren die het basismateriaal voor de productie van sterren wegblazen. SOFIA is NASA’s stratosferisch observatorium voor infraroodsterrenkunde, dat zijn waarnemingen doet vanuit een aangepaste Boeing 747SP jetliner. De Orionnevel is een kraamkliniek van sterren, die vaak is waargenomen en gefotografeerd. Het is de sterrenfabriek die het dichtst bij de aarde staat. Sluiers van gas en stof maken de Orionnevel prachtig om te zien, maar zorgen er ook voor dat het geboorteproces van de sterren goeddeels aan het oog blijft onttrokken. Telescopen zoals SOFIA kunnen het infrarode licht waarnemen dat wel door de stofwolken heen komt, en dus stervormingsprocessen zien die in optisch licht verborgen blijven. In het hart van de Orionnevel ligt een klein groepje jonge, zware en heldere sterren. Het GREAT-instrument op SOFIA ontdekte dat de sterke sterrenwind van de helderste van deze babysterren, Theta1 Orionis C (θ1 Ori C), een grote schil van materiaal heeft weggeveegd uit de wolk waarin deze ster is geboren, zoals een sneeuwschuiver een straat schoonveegt door de sneeuw naar de kant van de weg te schuiven. “De wind is verantwoordelijk voor het blazen van zo’n grote bel rond de centrale sterren,” legt eerste auteur en promovenda aan de Leidse Sterrewacht Cornelia Pabst uit. “Hij rukt de stervormingswolk uit elkaar en voorkomt daarmee de geboorte van nieuwe sterren” De onderzoekers maten met het GREAT-instrument op SOFIA de chemische vingerafdruk van geïoniseerde koolstof. De aardse dampkring houdt infrarood licht tegen, maar doordat SOFIA hoog vliegt (waardoor het geen last heeft van 99 procent van de waterdamp in de atmosfeer) konden de fysische eigenschappen van de sterrenwind worden bestudeerd. Astronomen gebruiken de spectraallijn van geïoniseerde koolstof om de snelheid van het gas door de nevel heen vast te stellen, en de interacties tussen de zware sterren en de wolken waarin ze zijn geboren te bestuderen. In het hart van de Orionnevel vormt de sterrenwind van θ1 Ori C een bel die de stergeboorte in de buurt ontregelt. Tegelijkertijd duwt de wind moleculair gas naar de randen van de bel, en vormt op die manier nieuwe regio’s van dicht opeengepakt materiaal waaruit in de toekomst nieuwe sterren kunnen worden gevormd.
Origineel persbericht

4 januari 2019
Nog vóórdat ons Melkwegstelsel in botsing komt met het naburige Andromedastelsel zou het wel eens tot een aanvaring kunnen komen met een veel kleiner buurstelsel: de Grote Magelhaense Wolk. Dat schrijven Britse wetenschappers in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Door deze relatief bescheiden botsing, over 2 miljard jaar, wordt ons zonnestelsel mogelijk uit de Melkweg verbannen. De wetenschappers baseren zich op computersimulaties waarbij in rekening is gebracht dat de Grote Magelhaense Wolk bijna twee keer zoveel donkere materie bevat dan tot voor kort werd aangenomen. Door deze grotere massa is een botsing met de Melkweg onvermijdelijk. De Grote Magelhaense Wolk is verreweg de grootste van de bijna zestig kleine sterrenstelsels die om ons Melkwegstelsel zwermen. Het stelsel is pas ongeveer anderhalf miljard jaar geleden in onze omgeving aangekomen en bevindt zich momenteel op een afstand van 163.000 lichtjaar. Lang is verondersteld dat hij nog miljarden jaren uit de greep van de Melkweg zou blijven of misschien zelfs weer zou kunnen ontsnappen. Maar dat lijkt nu toch niet zo te zijn – integendeel zelfs. Als het echt tot een botsing komt, zal dat ertoe leiden dat het ‘slapende’ superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg wordt geactiveerd. Door de verstoring van Melkwegschijf zal er zo veel materie naar het zwarte gat toestromen, dat het spectaculair in omvang toeneemt. Een deel van de energie die daarbij vrijkomt wordt in vorm van twee bundels van energierijke deeltjes en straling terug de ruimte in geblazen. Dat laatste zal geen grote gevolgen hebben voor ons zonnestelsel: daarvoor is onze afstand tot het Melkwegcentrum te groot. Maar er bestaat wel een kleine kans dat de botsing met de Grote Magelhaense Wolk de omloopbaan van de zon zodanig verstoord, dat zij en haar gevolg van planeten de interstellaire ruimte in worden geslingerd. (EE)
Catastrophic Galactic Collision Could Send Solar System Flying Into Space

31 december 2018
Japanse astronomen hebben met het ALMA-observatorium in Noord-Chili een jonge protoster ontdekt die omringd wordt door een 'gewelfde' protoplanetaire schijf. Het gaat om de ster L1527, op ca. 450 lichtjaar afstand van de aarde, in een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Stier. De gas- en stofschijf rond deze protoster, waaruit in een later stadium planeten kunnen samenklonteren, is vermoedelijk nog geen honderdduizend jaar oud, maar vertoont toch al een opmerkelijke structuur. Het materiaal in de schijf draait niet in één plat vlak rond de ster; in plaats daarvan bestaat de schijf uit twee delen, waarbij het buitenste deel een helling vertoont ten opzichte van het binnenste deel. Het is voor het eerst dat zo'n 'gewelfde' structuur gevonden is in een jonge protoplanetaire schijf. De ontdekking biedt mogelijk een verklaring voor het feit dat de planeten in een planetenstelsel niet altijd netjes in hetzelfde platte vlak rond hun moederster bewegen (in ons eigen zonnestelsel vertonen de planeetbanen bijvoorbeeld een helling van enkele graden ten opzichte van elkaar). Vaak wordt aangenomen dat die licht gehelde banen het gevolg zijn van onderlinge botsingen tussen de reeds samengeklonterde brokstukken waaruit de planeten ontstaan. De schijf rond L1527 is echter zo jong dat dat samenklonteringsproces nog niet goed op gang gekomen kan zijn. Dat de schijf toch niet netjes in één plat vlak ligt, kan betekenen dat de lichte helling van de planeetbanen in andere stelsels (waaronder ons eigen zonnestelsel) gewoon een 'erfenis' is van de oorspronkelijke structuur van de protoplanetaire schijf. Hoe de planeetvormende schijf rond L1527 aan zijn opmerkelijke structuur komt, is nog niet bekend. Mogelijk is die het gevolg van een onregelmatige toevoer van materiaal uit de gas- en stofwolk waaruit de protoster is ontstaan; mogelijk speelt het magnetisch veld van de jonge ster een rol. De nieuwe ontdekking is vandaag online gepubliceerd in Nature. (GS)
Early Protostar Already Has a Warped Disk

21 december 2018
Een team van Britse astronomen heeft een enorme uitbarsting waargenomen bij een jonge ster op 685 lichtjaar van de aarde. Het gaat om een van de grootste ‘sterrenvlammen’ die ooit bij een ster van dit type zijn gezien. Er kwam 10.000 keer zoveel energie bij vrij als bij de grootste uitbarsting die ooit bij onze zon is geregistreerd. De vlam is gezien bij de pas ongeveer 2 miljoen jaar oude rode dwergster met de aanduiding NGTS J121939.5-355557. Volgens de astronomen was de uitbarsting groot genoeg om het materiaal rond de ster waaruit planeten zouden kunnen ontstaan te verstoren. Dat laatste hoeft overigens geen negatieve gevolgen te hebben voor het planeetvormingsproces. De straling die bij zulke uitbarstingen vrijkomt zou wel een bevorderlijk kunnen zijn voor de vorming van zogeheten chondrulen – kleine vaste deeltjes die kunnen samenklonteren tot planetaire bouwstenen. Een sterrenvlam ontstaat wanneer het magnetische veld van een ster zichzelf herschikt. Bij dit proces komen kolossale hoeveelheden energie vrij, die er uiteindelijk toe leiden dat de temperatuur aan het steroppervlak lokaal oploopt tot ongeveer 10.000 graden. Daarbij komen allerlei soorten elektromagnetische straling vrij – van infrarood licht tot röntgen- en gammastraling. (EE)
Baby star’s fiery tantrum could create the building blocks of planets

20 december 2018
Onderzoek van de planetaire nevel K4-47 heeft meer inzicht gegeven in de oorsprong van ‘sterrenstof’ – het vaste materiaal waaruit zowat alles in en op de aarde bestaat. Doorgaans wordt aangenomen al dat dit materiaal is gegenereerd bij explosieve verschijnselen zoals nova’s en supernova’. Maar het lijkt er nu op dat ook zonachtige sterren een steentje kunnen bijdragen (Nature, 20 december). Planetaire nevels zijn gasnevels die ontstaan wanneer een zonachtige ster aan het einde van haar bestaan haar buitenste lagen afstoot. Het onderzoek van K4-47 heeft nu laten zien dat deze nevel zeer rijk is aan zeldzame isotopen van koolstof, zuurstof en stikstof – rijker zelfs dan onze zon. Voor de vorming van deze isotopen zijn temperaturen vereist van meer dan 100 miljoen graden Celsius. Vandaar ook dat wetenschappers hun oorsprong bij zeer hevige explosies zochten. Dat ze nu ook in het restant van een niet-geëxplodeerde ster zijn aangetroffen kwam dus als een verrassing. Een mogelijke verklaring is dat de betreffende ster tegen het eind een zogeheten heliumflits heeft ondergaan – een kortstondige fase waarin in de buitenlagen van de ster helium tot zwaardere elementen is gefuseerd. Er zijn ook andere verklaringen denkbaar, maar hoe dan ook: het lijkt erop dat ook sterren zoals onze zon belangrijke producenten (kunnen) zijn van de isotopen koolstof-13, stikstof-15 en zuurstof-17. De vaste deeltjes waarin deze isotopen worden aangetroffen – zoals in interstellair gas en meteorieten – zijn dus niet allemaal afkomstig van nova’s en supernova’s, zoals doorgaans wordt aangenomen. (EE)
Stellar Corpse Reveals Clues to Missing Stardust

18 december 2018
Sterrenkundigen zijn getuige geweest van een krachtige groeispurt van een pasgeboren ster. Het gaat om de ster Gaia 17bpi. De Europese ruimtetelescoop Gaia registreerde als eerste dat de helderheid van deze ster veranderde. Nader onderzoek wees uit dat twee Amerikaanse infraroodsatellieten (NEOWISE en Spitzer) ook op infrarode golflengten al een helderheidstoename hadden geregisteerd. De ster is vervolgens gedetailleerd bestudeerd met grote telescopen op aarde. Het blijkt om een zogeheten FU Orionis-ster te gaan, genoemd naar het prototype. Tot nu toe zijn pas ca. 25 van dit soort veranderlijke protosterren bekend. Ze zijn hooguit een paar miljoen jaar oud, en zijn nog aan het ontstaan uit een samentrekkende en afplattende gaswolk. Af en toe ontstaat er in die wolk een instabiliteit, en wordt er in relatief korte tijd een grote hoeveelheid materiaal op de nieuwe ster 'gedumpt'. Zo'n uitbarsting is nu dus zowel in zichtbaar licht als op infrarode golflengten waargenomen. Sterrenkundigen krijgen daardoor een veel beter beeld van het proces, omdat infrarode straling niet geabsorbeerd wordt door omringende stofwolken. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
Young Star Caught in a Fit of Growth

12 december 2018
Tijdens het testen van een nieuw subsysteem van SPHERE, het ‘planetenjachtinstrument’ van ESO’s Very Large Telescope, hebben astronomen indrukwekkende details kunnen vastleggen van de turbulente stellaire relatie binnen de dubbelster R Aquarii. De opname is nog scherper dan beelden die met de Hubble-ruimtetelescoop zijn gemaakt. Jaren van waarnemingen hebben het bijzondere verhaal achter R Aquarii blootgelegd. De grootste van de twee sterren die deze dubbelster vormen is een rode reus van het Mira-type. Sterren van deze soort beginnen tegen het einde van hun bestaan te pulseren en worden duizend keer zo helder als onze zon. Daarbij zwellen hun buitenste lagen op om uiteindelijk de interstellaire leegte in te verdwijnen. De doodsstrijd van deze enorme ster is al een opzienbarend verschijnsel, maar de invloed van de begeleidende witte dwergster maakt er een onheilspellend kosmisch spektakel van. De witte dwerg, die kleiner, compacter en veel heter is dan de rode reus, onttrekt materie aan de buitenste lagen van zijn grote metgezel. Daardoor verzamelt zich af en toe voldoende materiaal op het oppervlak van de witte dwerg om een ​​thermonucleaire nova-explosie te veroorzaken – een immense gebeurtenis waarbij een enorme hoeveelheid materie de ruimte in wordt geblazen. In de ijle nevel van gas rond R Aquarii zijn de sporen van eerdere nova-explosies te zien. R Aquarii is slechts 650 lichtjaar van de aarde verwijderd en is daarmee een van de dichtstbijzijnde symbiotische dubbelsterren. Vandaar dat dit intrigerende object al decennialang op de bijzondere aandacht van astronomen mag rekenen. SPHERE is primair ontwikkeld om exoplaneten rechtstreeks in beeld te brengen. De mogelijkheden van dit instrument beperken zich echter niet tot de jacht op exoplaneten. Het kan ook worden ingezet om allerlei andere hemelobjecten te onderzoeken – zoals ook blijkt uit de nu gepresenteerde opname van R Aquarii. (EE)
Dansen met de vijand

10 december 2018
Astronomen gebruiken sterverduisteringen om de atmosfeer te bestuderen van accretieschijven rond compacte sterren. SRON-onderzoekers hebben deze methode toegepast op röntgendubbelsterren met lage massa. Ze vinden een dikkere atmosfeer dan voorspeld en onderscheiden twee verschillende gascomponenten. De resultaten zijn gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics. De twee componenten van een röntgendubbelster houden elkaar gevangen met hun aantrekkingskracht. Degene met de sterkere zwaartekracht ‘steelt’ materiaal van zijn begeleider en vormt een accretieschijf. De exacte omvang en geometrie van accretieschijven zijn op dit moment niet bekend. Nieuwe modellen en röntgenobservaties duiden op een dikkere schijf dan oudere theoretische modellen voorspellen. Op de schijf zou een uitgebreide atmosfeer kunnen liggen. Maar hoe zie je die zonder dat de felle röntgenstralen van de schijf de hele observatie overbelichten? Dit probleem kun je oplossen door een geschikte röntgendubbelster te vinden die onder een dermate gunstige hoek ligt dat de begeleidende ster de accretieschijf blokkeert. SRON-astronomen Ioanna Psaradaki, Elisa Costantini en Missagh Mehdipour selecteerden samen met Maria Diaz Trigo van ESO de ‘eclipsing’ dubbelster EXO 0748-676 en bestudeerden hem met de röntgenruimtetelescoop XMM-Newton. Het team koos een dubbelsysteem van twee sterren met lage massa, omdat zwaardere sterren sterke wind uitblazen die moeilijk te onderscheiden is van accretiestromen. Op sommige momenten verdwenen de aantrekkende ster en zijn accretieschijf volledig uit het zicht achter de begeleidende ster, zodat de onderzoekers erin slaagden om een spectrum te krijgen van de rijke atmosfeer van de schijf. De eclipsmethode stelde de astronomen in staat om de atmosfeer directer te observeren dan eerdere studies. Ze bevestigen dat de atmosfeer dikker moet zijn dan voorspeld en dat het gas in de uitgebreide atmosfeer voorkomt in twee verschillende vormen. De eerste gascomponent is heet, met een temperatuur vergelijkbaar met die van het onderste deel van de schijf. De tweede gascomponent is kouder en kleiner, en komt uit het buitenste gedeelte van de schijf. De onderzoekers vermoeden dat de tweede component bestaat uit klonters die zijn ontstaan uit de impact van de accretiestroom op de schijf. ‘De meest waarschijnlijke verklaring voor zo’n uitgebreide atmosfeer is dat de aantrekkende ster met zijn sterke röntgenstralen de buitenste delen van de accretieschijf foto-ioniseert,’ zegt Psaradaki. ‘Dit verschijnsel veroorzaakt thermische instabiliteit, terwijl het gas juist zoekt naar een stabiele oplossing. Die krijgt het als de schijf toeneemt in volume en zo een uitgebreide atmosfeer creëert, zoals blijkt uit onze resultaten.’
Origineel persbericht

29 november 2018
Waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben de bevestiging opgeleverd dat de jets van een ster-in-wording hun smalle structuur te danken hebben aan magnetische velden. Dat jets een belangrijke rol spelen bij de vorming van nieuwe sterren werd al vermoed. Ze stellen een protoster in staat om materie op te nemen uit de hem omringende accretieschijf door impulsmoment af te voeren. Zou dat niet gebeuren, dan stokt de aanvoer van materie naar de ster. De onderzochte protoster, HH 211, maakt deel uit van een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Perseus op ongeveer 1000 lichtjaar van de aarde. De ster-in-wording is naar schatting pas 10.000 jaar oud en heeft twintig keer zo weinig massa als onze zon. Zijn beide jets, die loodrecht op de accretieschijf staan, zijn rijk aan siliciumoxidemoleculen. Met ALMA hebben de astronomen ingezoomd op het binnenste deel van een van de jets, waar de emissie van het siliciumoxidegas het helderst is. Uit de polarisatie die deze straling vertoont blijkt dat het een magnetisch veld is dat het gas tot een smalle jet bundelt. (EE)
Magnetic Fields Found in a Jet From a Baby Star

21 november 2018
Astronomen hebben een ster ontdekt die net zulk bizar helderheidsgedrag vertoont als ‘Tabby’s ster’ (genoemd naar astronoom Tabetha Boyajian). De onregelmatige helderheidsvariaties worden toegeschreven aan materiaal – van nog onbekende aard – dat rond ster cirkelt. De ster is opgespoord in het kader van de Vista Variables in the Via Lactea (VVV) survey – een systematische speurtocht naar veranderlijke sterren in het centrale deel van de Melkweg. Daarbij zijn tal van sterren ontdekt die plotselinge helderheidsuitbarstingen vertonen. Maar één ster deed juist het omgekeerde: hij werd in 2012 gedurende enige tijd juist zwakker. De ster, die de aanduiding VVV-WIT-07 heeft gekregen, lijkt veel ouder en roder te zijn dan onze zon, al kan die kleur ook te maken hebben met het feit dat het hart van de Melkweg zeer stofrijk is. Zeker is wel dat de helderheid van de ster in de zomer van 2012 in de loop van elf dagen geleidelijk afnam, om in de 48 dagen daarna te kelderen. ‘Iets’ leek driekwart van het sterlicht tegen te houden, maar wat? Bij Tabby’s ster (KIC 8462852), die vergelijkbaar gedrag vertoont, wordt de oorzaak gezocht bij een zwerm uiteenvallende kometen of een gordel van planetair puin. Maar eigenlijk is er nog geen sluitende verklaring voor de waargenomen helderheidsvariaties. Dat bracht sommige wetenschappers zelfs tot de suggestie dat de ster is omgeven door een kunstmatige megastructuur – een kolossaal ‘zonnepaneel’. Op basis van de beschikbare helderheidsgegevens van VVV-WIT-07 vermoeden de ontdekkers van deze ster dat deze volgend jaar opnieuw een aantal ‘verduisteringen’ zal vertonen. Dat zou de bevestiging zijn dat er een grote hoeveelheid materiaal om de ster cirkelt. (EE)
Have Astronomers Found Another "Alien Megastructure" Star? (Scientific American)

21 november 2018
Een team van wetenschappers heeft in het data-archief van de röntgensatellieten XMM-Newton (ESA) en Chandra (NASA) drie nog onbekende röntgenpulsars opgespoord. Daarbij is gebruik gemaakt van gegevens in een ander golflengtegebied: dat van de gammastraling. Pulsars zijn snel ronddraaiende neutronensterren die bundels straling uitzenden. Terwijl zo’n neutronenster ronddraait kan een van zijn bundels met korte tussenpozen eventjes op de aarde gericht zijn. Hierdoor licht het object met onderbrekingen van enkele milliseconden tot seconden kortstondig op. De eerste pulsars werden op radiogolflengten ontdekt, maar inmiddels is bekend dat deze objecten allerlei soorten straling uitzenden, zij het in veel geringere hoeveelheden. Een van die soorten is gammastraling, zoals die door de NASA-satelliet Fermi wordt gedetecteerd. Fermi speurt de hele hemel af en heeft op die manier de afgelopen decennia meer dan tweehonderd ‘gammapulsars’ opgespoord. Van slechts ongeveer twintig daarvan is ook röntgenstraling waargenomen, terwijl naar verwachting sommige van deze objecten beide soorten straling zouden moeten uitzenden. Het probleem is echter dat, anders dan een gamma-detector die de hele hemel afspeurt, een röntgentelescoop precies op een object moet worden gericht. Aan de hand van een nieuw ontwikkeld model hebben de wetenschappers onlangs drie gammapulsars geselecteerd, waarvan de kans groot leek dat ze óók op röntgengolflengten zouden moeten knipperen. Vervolgens is het team de archieven van de röntgensatellieten XMM-Newton en Chandra in gedoken, om te zien of dat inderdaad het geval was. En met succes: van alle drie zijn niet alleen röntgenpulsen geregistreerd, maar de eigenschappen van de uitgezonden röntgenstraling bleken ook nog eens in goede overeenstemming te zijn met de voorspelling van het gebruikte model. Het team verwacht dan ook dat op deze manier nog meer röntgenpulsars kunnen worden opgespoord. (EE)
From Gamma Rays to X-Rays: New Method Pinpoints Previously Unnoticed Pulsar Emission

19 november 2018
Een zware ster in ons eigen Melkwegstelsel, op 'slechts' ca. 8000 lichtjaar afstand van de aarde, zal over relatief korte tijd (astronomisch gesproken!) mogelijk exploderen in een energierijke 'gammaflits'. Gammaflitsen zijn de krachtigste explosies in het heelal; tot nu toe zijn ze alleen in verre sterrenstelsels waargenomen. Een internationaal team van radioastronomen onder leiding van Joseph Callingham van Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON) ontdekte een opmerkelijke stofspiraal rond de ster. Zulke spiraalvormige wolken ontstaan wanneer er sprake is van een zware dubbelster, bestaande uit twee zogeheten Wolf-Rayetsterren: grote, hete en lichtsterke sterren die krachtige 'sterrenwinden' het heelal in blazen en die op het punt staan hun leven op catastrofale wijze te beëindigen. Uit de metingen, vandaag gepubliceerd in Nature Astronomy, blijkt dat het stof snelheden van rond de 2 miljoen kilometer per uur heeft. Metingen met optische telescopen wijzen echter uit dat er ook sprake is van wegstromend heet gas met snelheden van ca. 12 miljoen kilometer per uur. De enige verklaring voor deze snelheidsverschillen is dat er vanuit de poolgebieden van de sterren ijl en heet gas met zeer hoge snelheid wordt weggeblazen, terwijl iets koeler en dichter gas en stof aan de evenaar een lagere uitstroomsnelheid heeft. Zo'n situatie doet zich voor wanneer een ster met extreem hoge snelheid om zijn as draait. Onderzoek aan (lange) gammaflitsen heeft uitgewezen dat deze extreem krachtige explosies optreden wanneer zware, snel roterende sterren aan het eind van hun leven ineenstorten tot een zwart gat. De waarnemingen aan de dubbelster (door de onderzoekers Apep genoemd, naar een Egyptische slangengod) doen dan ook vermoeden dat het niet lang meer zal duren voordat ook hier sprake zal zijn van zo'n gammaflits - misschien niet meer dan enkele tienduizenden jaren. (GS)
Kosmische slang onthult hoe zware sterren sterven

19 november 2018
In het centrum van onze eigen Melkweg bevindt zich een zwart gat, genaamd Sagittarius A*. In afwachting van de eerste echte foto van een zwart gat, waarmee onder anderen sterrenkundigen van de Radboud Universiteit bezig zijn, bouwde Jordy Davelaar samen met collega’s alvast een Virtual Reality-simulatie (Computation Astrophysics and Cosmology, 19 november). In de simulatie (video) beweeg je rondom Sagittarius A*. Het licht dat je ziet, is afkomstig van materiaal dat als een draaikolk in het zwarte gat verdwijnt, en door de extreme omstandigheden een plasma wordt dat begint te gloeien. Dit licht wordt door de sterke zwaartekracht van het zwarte gat vervormd en afgebogen. Een deel van het plasma verlaat de omgeving van het zwarte gat op hele hoge snelheid via een straalstroom of jet. Daarna volg je het pad dat een deeltje af zou kunnen leggen in zo’n plasmastroom; je beweegt in een spiraalvormige baan steeds verder naar binnen totdat je door de jet wordt ‘uitgespuugd’. Het doel van de simulatie is om een zo realistisch mogelijke weergave van de directe omgeving van Sagittarius A* te maken. De camera rekent op elk punt uit hoe de omgeving er uit zou zien als we in radiostraling zouden kunnen kijken.
Volledig persbericht

16 november 2018
Nieuw onderzoek, gebaseerd op infraroodwaarnemingen met de ruimtetelescoop Spitzer, heeft laten zien dat bij de explosie van een zware ster silica oftewel siliciumdioxide vrijkomt – een van de meest voorkomende mineralen op aarde. Silica is een belangrijk bestanddeel van bijvoorbeeld gesteenten, zand en (dus ook) glas. Silica komt zo’n beetje overal in het heelal voor, maar onduidelijk was waar het spul nu precies vandaan komt. Bij het nieuwe onderzoek is nu silica ontdekt in twee bekende restanten van supernova-explosies – Cassiopeia A en G54.1+0.3. In beide gevallen gaat het om een ster, veel zwaarder dan de zon, waarvan de kern ineenstortte toen de daar aanwezige nucleaire brandstof opraakte. Bij dat proces ontstaan allerlei zware elementen, waaronder silicium. Hoewel in het spectrum van Cassiopeia A eerder al spectraallijnen waren gezien die dicht bij die van silica lagen, werden die niet onmiddellijk als zodanig herkend. Dat bleek te liggen aan de vorm van de silicadeeltjes in de supernovarest: die zijn niet volmaakt rond, maar enigszins langwerpig. Hierdoor geven ze een iets andere spectrale ‘vingerafdruk’ dan verwacht. Toen dat eenmaal duidelijk was, kon met behulp van aanvullende gegevens van de Europese infraroodsatelliet ook een schatting worden gemaakt van de hoeveelheid silica die bij zo’n supernova-explosie vrijkomt. De conclusie is de ontploffende zware sterren genoeg silica de ruimte in blazen, om de grote verspreiding van dit mineraal te kunnen verklaren. (EE)
Exploding Stars Make Key Ingredient in Sand, Glass

16 november 2018
Een team onder leiding van Vardan Adibekyan van het Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Portugal) heeft een nieuw ‘zusje’ van de zon opgespoord. De ster – HD 186302 – heeft hoogstwaarschijnlijk deel uitgemaakt van dezelfde gaswolk als waaruit onze zon is ontstaan. De sterren die deel hebben uitgemaakt van de sterrenhoop waartoe ook de zon heeft behoord, hebben zich in de loop van de miljarden jaren over het Melkwegstelsel verspreid, en zijn daardoor niet gemakkelijk meer te traceren. Bij de nieuwe zoektocht zijn 230.000 stellaire spectra gebruikt, die zijn verzameld in het kader van het AMBRE-project – een samenwerking van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) en de Sterrenwacht van de Côte d’Azur. Met behulp van gegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia zijn daaruit de sterren geselecteerd die de juiste leeftijd en ruimtelijke snelheden hebben. Nou ja, sterren… Uiteindelijk bleef er dus maar één ster over: HD 186302. Hoewel deze ster in het persbericht zelfs een ‘tweelingzusje’ van de zon wordt genoemd, voldoet zij niet aan alle eisen. Haar temperatuur is daarvoor iets te laag. Zusjes van de zon zijn gewilde onderzoeksobjecten. Het onderzoek van de sterren kan ons meer leren over de omstandigheden waaronder onze eigen ster is ontstaan. Ook zouden zulke sterren goede kandidaten kunnen zijn voor de zoektocht naar buitenaards leven. Het is namelijk niet ondenkbaar dat de planeten van de sterren van de sterrenhoop waar de zon deel van heeft uitgemaakt levende organismen hebben uitgewisseld. Adibekyan en zijn collega’s willen HD 186302 dan ook op de aanwezigheid van planeten onderzoeken. (EE)
A solar sibling identical to the Sun

7 november 2018
Bevatten sterrenhopen sterren van meerdere generaties of niet? Nieuw onderzoek van de sterrenhoop M11, die uit sterren van verschillende leeftijden lijkt te bestaan, wijst toch op het laatste (Nature, 8 november). In M11 vertonen sterren van dezelfde helderheid een opvallende variatie in kleuren, c.q. temperaturen. Dat suggereert dat deze sterren verschillende leeftijden hebben. En dat is opmerkelijk omdat ervan wordt uitgegaan dat de sterren in zo’n sterrenhoop allemaal tegelijk en uit hetzelfde materiaal zijn ontstaan. Doorgaans wordt deze variatie verklaard door aan te nemen dat er toch enige spreiding is geweest in het ontstaansmoment van de sterren. Het nieuwe onderzoek van M11 heeft echter een andere verklaring opgeleverd: de kleurverschillen zijn waarschijnlijk het gevolg van verschillen in rotatietijd. Dit blijkt uit metingen van de rotatiesnelheden van de sterren in M11, die met de MMT-telescoop van de universiteit van Arizona zijn gedaan. Uit deze metingen blijkt dat de sterren in deze sterrenhoop niet allemaal even snel om hun as roteren. Daardoor kan de ene ster wat jonger lijken dan de andere, terwijl ze beide even oud zijn. Hoe sneller een ster ronddraait, des te beter wordt het waterstof – de ‘brandstof’ – in de ster door elkaar ‘geroerd’. Als gevolg hiervan komt er meer waterstof in de kern terecht en blijft de ster er langer ‘jong’ uitzien. (EE)
Aging a Flock of Stars in the Wild Duck Cluster

7 november 2018
Door een tientallen jaar oud raadsel op te lossen, heeft een internationaal team van astronomen een extreem hete magnetosfeer ontdekt rond een witte dwerg – het overblijfsel van een ster zoals onze zon (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 7 november). Aan het einde van hun bestaan stoten sterren zoals onze zon hun buitenste lagen af. Daardoor blijft een hete, compacte en dichte kern achter, die in de loop van de miljarden jaren geleidelijk afkoelt: een witte dwerg. De temperatuur aan het oppervlak van zo’n ster ligt veelal rond de 100.000 graden Celsius. Ter vergelijking: het oppervlak van onze zon heeft een temperatuur van 5800 graden. Sommige witte dwergen vertonen sporen van sterk geïoniseerde ‘metalen’ – de astronomische term voor alle elementen die zwaarder zijn dan helium. Dat is merkwaardig omdat de ionisatiegraad van deze elementen – het aantal elektronen dat ze zijn kwijtgeraakt – erop wijst dat ze tot een temperatuur van 1 miljoen graden Celsius zijn verhit. Bij spectraalwaarnemingen van de 1200 lichtjaar verre witte dwergster GALEXJ014636.8 + 323615 is nu een bijzondere ontdekking gedaan. De signatuur van de sterk geïoniseerde metalen in het spectrum van deze ster blijken variaties van zes uur te vertonen – een periode die overeenkomt met de rotatietijd van de witte dwerg. De astronomen vermoeden nu dat de witte dwerg omgeven is door een gordel van ultraheet gas dat door zijn magnetische veld bijeengehouden wordt. De hoge temperatuur van dat gas zou veroorzaakt zijn door schokken in deze magnetosfeer. (EE)
Ultra-hot gas around remnants of Sun-like stars

5 november 2018
Astronomen hebben een kleine, zwakke rode dwergster in het Melkwegstelsel ontdekt die mogelijk rond de 13,5 miljard jaar oud is - bijna even oud als het heelal zelf. Het feit dat de ster zich in de centrale, dunne Melkwegschijf bevindt, doet vermoeden dat ons Melkwegstelsel drie miljard jaar ouder is dan tot nu toe werd aangenomen. De ontdekking wordt gepubliceerd in The Astrophysical Journal. De ouderdom van de ster blijkt uit het zeer geringe gehalte aan elementen zwaarder dan waterstof en helium; de ster heeft nog vrijwel de 'pure' samenstelling van het pasgeboren heelal. Zwaardere elementen ('metalen' in astronomisch jargon) worden in de loop van de tijd gevormd door kernfusiereacties in het inwendige van sterren, maar in de prille jeugd van het heelal waren ze nauwelijks aanwezig. 2MASS J18082002-5104378 B, zoals het sterretje heet, is een zogeheten ultra metal poor star; hij ontstond kort nadat de allereerste sterren in het heelal hun korte leven beëindigden in supernova-explosies. De meeste van de ca. 30 ultra-metaalarme sterren die tot nu toe bekend zijn, zijn qua massa vergelijkbaar met onze eigen zon. De nieuwe recordhouder heeft een massa van slechts één zevende van die van de zon. Hij beschrijft een baan rond een zwaardere ster, die eveneens weinig zware elementen bevat. Na de ontdekking van die zwaardere ster meenden sterrenkundigen aanvankelijk dat er een neutronenster of een zwart gat omheen cirkelde, maar nader onderzoek (o.a. met de Gemini South Telescope in Chili) heeft nu echter uitgewezen dat de begeleider een rode dwerg is. De hoop is dat er in de toekomst meer lichte ultra-metaalarme sterren gevonden zullen worden. Onderzoek aan deze sterren biedt astronomen een unieke blik in de begindagen van ons Melkwegstelsel en van het heelal als geheel. (GS)
Johns Hopkins Scientist Finds Elusive Star with Origins Close to Big Bang

31 oktober 2018
Een team onder leiding van de Groningse astronoom Amina Helmi heeft met ESA’s Gaia-satelliet ontdekt dat ons sterrenstelsel, de Melkweg, niet in zijn eentje is gevormd maar in zijn vroege jeugd is samengesmolten met een ander groot stelsel (Nature, 1 november 2018). Gaia meet de positie, beweging en helderheid van sterren met een nauwkeurigheid die voorheen niet kon worden bereikt. De astronomen gebruikten 22 maanden aan waarnemingen en keken naar de 7 miljoen sterren waarvan de 3D-posities en -snelheden beschikbaar zijn. Ze ontdekten dat 33.000 van deze door de Melkweg bewegende sterren tot een opvallende collectie behoren. De sterren vielen op door hun langgerekte banen, die ze in vergelijking met de overige sterren van de Melkweg, in precies de tegenovergestelde richting doorlopen. Het enorme aantal sterren met afwijkend gedrag intrigeerde de astronomen en zij vermoedden dat dit iets met de ontstaansgeschiedenis van ons sterrenstelsel te maken zou kunnen hebben. Daarop hebben ze eerdere simulaties van het fuseren van twee grote sterrenstelsels vergeleken met de waarnemingen van Gaia, en die komen met elkaar overeen. Eerste auteur Amina Helmi: ‘De verzameling sterren die we met Gaia hebben gevonden heeft alle kenmerken die horen bij de overblijfselen van een galactische versmelting.’ De sterren behoorden dus ooit tot een ander sterrenstelsel, dat is opgeslokt door de Melkweg. Ze vormen nu het grootste deel van de binnenste halo, een gebied met oude sterren dat de centrale verdikking en de schijf van de Melkweg omgeeft. De galactische schijf zelf bestaat uit twee delen, een dunne en een dikke schijf. De dikke schijf bevat ongeveer 20 procent van de Melkwegsterren. Ten tijde van de botsing waren de sterren die nu in de dikke schijf zitten er al, maar de botsing zorgde ervoor dat de schijf werd opgeschud en dikker werd. Nadere analyse wijst erop dat het stelsel ongeveer zo groot moet zijn geweest als een van de Magelhaense Wolken, ongeveer 10 keer zo klein als de huidige Melkweg. Maar 10 miljard jaar geleden was de Melkweg zelf veel kleiner en daarom wordt de verhouding ten tijde van de versmelting geschat op 4:1. De astronomen hebben het opgeslokte stelsel Gaia-Enceladus gemunt, naar een van de Giganten in de Griekse mythologie, zoon van Gaia (de oermoeder, de aarde) en Uranus (de personificatie van de hemel).
Volledig persbericht

31 oktober 2018
ESO’s uiterst gevoelige GRAVITY-instrument heeft de al lang bestaande aanname dat er een superzwaar zwart gat in het centrum van de Melkweg huist verder onderbouwd. Nieuwe waarnemingen laten zien dat er gas met ongeveer 30% van de snelheid van het licht net buiten de waarnemingshorizon rondcirkelt. Het is voor het eerst dat er materiaal is waargenomen in een baan nabij het zwarte gat van waaruit er geen weg terug meer is. Het GRAVITY-instrument, dat deel uitmaakt van de Very Large Telescope (VLT)-interferometer, is ingezet om infraroodstraling waar te nemen die afkomstig is van de accretieschijf rond Sagittarius A* – het massarijke object in het hart van de Melkweg. De opvlammingen die dit materiaal vertoont verschaffen de langverwachte bevestiging dat het object in het centrum van onze Melkweg een superzwaar zwart gat is. De opvlammingen zijn afkomstig van materiaal dat heel dicht bij de waarnemingshorizon rond het zwarte gat cirkelt. Hoewel een deel van de materie in de accretieschijf – de gordel van gas die met relativistische snelheden om Sagittarius A* beweegt – veilig om het zwarte gat kan cirkelen, is alles wat te dichtbij komt gedoemd om voorbij de waarnemingshorizon te worden getrokken. De kleinste afstand tot het zwarte gat waarop materiaal kan rondcirkelen zonder onherroepelijk naar binnen getrokken te worden door de kolossale massa, wordt de binnenste stabiele baan genoemd. Dat is de plek waar de waargenomen opvlammingen hun oorsprong vinden.Eerder dit jaar hebben GRAVITY en SINFONI, een ander instrument van de VLT, al nauwkeurige metingen gedaan van de snelheid van de ster S2, terwijl deze door het extreme zwaartekrachtveld van Sagittarius A* scheerde. Daarbij werden voor het eerst de effecten waargenomen zoals Einsteins algemene relativiteitstheorie die voor zo’n extreme omgeving voorspelde. Tijdens de scheervlucht van S2 werd bij toeval ook een sterke emissie van infraroodstraling waargenomen.Deze straling, afkomstig van energierijke elektronen nabij het zwarte gat, was zichtbaar als drie opvallende heldere opvlammingen die exact in overeenstemming waren met theoretische voorspellingen van de hotspots zoals die rond een zwart gat van vier miljoen zonsmassa’s zouden ontstaan. Aangenomen wordt dat de opvlammingen worden veroorzaakt door magnetische interacties in het zeer hete gas dat op geringe afstand om Sagittarius A* cirkelt. (EE)
Meest gedetailleerde waarnemingen van materiaal dat nabij een zwart gat cirkelt

23 oktober 2018
Binnen hooguit een paar duizend jaar zal er in het centrum van de planetaire nevel M3-1, op ca. 14.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Grote Hond, waarschijnlijk een nova-explosie plaatsvinden - een thermonucleaire uitbarsting op het oppervlak van een witte dwergster waarbij die ster ongeveer een miljoen maal zo helder wordt als normaal. Dat blijkt uit gedetailleerd onderzoek aan de centrale ster van de planetaire nevel. Planetaire nevels ontstaan wanneer sterren zoals de zon aan het eind van hun leven hun buitenste gaslagen de ruimte in blazen, waarna de ster ineenkrimpt tot een compacte witte dwerg. De asymmetrische vorm van M3-1 deed al vermoeden dat de centrale ster van deze planetaire nevel deel uitmaakt van een dubbelstersysteem. Dat is nu bevestigd door waarnemingen met telescopen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili: de ster vertoont opvallende helderheidsvariaties, die veroorzaakt worden door periodieke onderlinge bedekkingen en verduisteringen van de twee componenten. De omlooptijd van de twee sterren blijkt slechts iets meer dan drie uur te zijn. Uit vervolgonderzoek, gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, blijkt dat de twee sterren (de witte dwerg en zijn relatief lichte begeleider) zo dicht bij elkaar staan dat ze elkaar bijna raken. Materieoverdracht van de gewone ster naar de witte dwerg zal uiteindelijk tot een nova-explosie leiden, is de verwachting. Onduidelijk is nog hoe de twee sterren zo kort na de vorming van de planetaire nevel alweer op zo'n kleine onderlinge afstand terecht gekomen kunnen zijn. Theoretische modellen voorspellen dat dubbelsterren juist wijder worden nadat een van de twee componenten zijn buitenste gaslagen de ruimte in blaast. (GS)
Ultra-Close Stars Discovered Inside a Planetary Nebula

23 oktober 2018

Een internationaal team van sterrenkundigen heeft de traagst draaiende radiopulsar tot nu toe ontdekt. De pulserende neutronenster draait 'slechts' elke 23,5 seconden een rondje om zijn as, en tart de theorieën. De onderzoekers, van onder andere ASTRON en de Universiteit van Amsterdam, deden hun waarnemingen met de LOFAR-telescoop waarvan het hart in Drenthe staat. Ze publiceren hun bevindingen binnenkort in het vakblad Astrophysical Journal. Pulsars zijn snel ronddraaiende neutronensterren die elektromagnetische straling uitzenden. Deze 'vuurtorens' onder de sterren ontstaan als zware sterren aan hun eind komen in een supernova-explosie. Daarna kan een dicht opeengeperste klomp materiaal ontstaan van twintig kilometer doorsnee die heel snel ronddraait. De snelste pulsar wentelt elke 1,4 milliseconde om zijn as. De langzaamste tot nu toe ontdekte pulsar heeft een omwentelingstijd van 8,5 seconden. Daar is dus nu de superslome, in 23,5 seconden ronddraaiende pulsar bijgekomen. De nieuw ontdekte pulsar bevindt zich aan de noordelijke hemel in de buurt van het sterrenbeeld Cassiopeia."Het is ongelooflijk als je bedenkt dat deze slome pulsar 15.000 keer langzamer om zijn as draait dan de snelste pulsar," zegt Chia Min Tan, PhD-student aan de Universiteit van Manchester en ontdekker van de pulsar. "We hopen dat we meer langzame pulsars ontdekken met LOFAR."De onderzoekers ontdekten de slome ster tijdens de LOFAR Tied-Array All-Sky Survey. Dat is een zoektocht met de LOFAR-telescoop naar pulsars aan de noordelijke hemel. Tijdens deze zoektocht meten de onderzoekers elk stukje hemel een uur lang. Dat is veel langer dan bij vorige zoektochten. Zo'n lange tijd zorgt voor gevoeligere metingen en daardoor kregen de sterrenkundigen de trage pulsar in het vizier.De onderzoekers hebben niet alleen de herhalende pulsen van de pulsar 'gehoord' in de data, maar 'zagen' de pulsar ook bij de zogeheten LOFAR-imaging survey. Medeauteur Cees Bassa (ASTRON): "Deze pulsar draait zo langzaam dat we de pulsar echt aan en uit kunnen zien gaan in de plaatjes van de imaging survey. Dat is met snelle pulsars niet mogelijk."De pulsar is ongeveer 14 miljoen jaar oud, maar heeft nog een sterk magneetveld. Medeauteur Jason Hessels (ASTRON en UvA): "Deze pulsar was compleet onverwacht. We zijn nog steeds een beetje verbaasd dat de pulsar zo langzaam draait en toch radiosignalen uitzendt. Radiopulsars kunnen blijkbaar slomer zijn dan we verwachtten. Deze pulsar daagt veel heersende theorieën uit."
In de toekomst gaan de onderzoekers verder met hun LOFAR-zoektocht naar nieuwe pulsars. Ook gaan ze de slome pulsar bekijken met de XMM-Newton-ruimtetelescoop. Deze telescoop is speciaal gebouwd om röntgenstraling op te vangen. Als de slome pulsar ook röntgenstraling uitzendt, geeft dat meer inzicht in de ontstaansgeschiedenis van de pulsar.

Origineel persbericht

18 oktober 2018
Bij waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop is een hevige uitbarsting van een jonge rode dwergster opgemerkt – een zogeheten supervlam. De straling die daarbij vrijkwam was intenser dan die van de hevigste uitbarstingen van onze zon. Voor het leven op eventuele planeten rond de 125 lichtjaar verre ster zou zo’n supervlam fataal kunnen zijn, maar in de loop van zijn bestaan wordt een rode dwerg wel ‘rustiger’. De supervlam werd gedetecteerd tijdens een speciale, nog lopende waarneemcampagne, HAZMAT geheten, waarbij rode dwergsterren van uiteenlopende leeftijden worden bekeken. Dat gebeurt op ultraviolette golflengten, waarop deze sterren de meeste activiteit vertonen. Rode dwergsterren zijn de kleinste, langstlevende en meest voorkomende sterren in onze Melkweg. Aangenomen wordt dat supervlammen ontstaan wanneer magnetische veldlijnen van een ster zodanig verstrengeld raken, dat ze ‘knappen’ en vervolgens weer aansluiting zoeken. Bij zo’n ‘reconnectie’ komen enorme hoeveelheden energie vrij. Tot nu toe zijn in de waarneemcampagne alleen jonge rode dwergen bekeken. Het feit dat de supervlam al binnen één dag van waarnemingen werd opgetekend, toont volgens de betrokken astronomen aan dat dit soort uitbarstingen heel vaak voorkomen – dagelijks of misschien zelfs enkele keren per dag. Het vervolg van het HAZMAT-onderzoek zal moeten uitwijzen hoe het met oudere rode dwergen is gesteld. (EE)
ASU Astronomers Catch Red Dwarf Star in Superflare Outburst

18 oktober 2018
Waarnemingen met de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra hebben de bevestiging opgeleverd dat de 19.000 lichtjaar verre supernovarest Kes 75 de jongste pulsar bevat die we kennen. De snelle rotatie en het sterke magnetische veld van de pulsar hebben een ‘wind’ van energierijke materie- en antimateriedeeltjes gegenereerd die zich met bijna de lichtsnelheid uit de voeten maken. Hierdoor is een bel van energierijke deeltjes ontstaan – een ‘pulsarwindnevel’. Als een zware ster al zijn nucleaire brandstof heeft verbruikt, stort zijn kern in en blaast hij zijn buitenlagen weg. In veel gevallen laat zo’n supernova een zogeheten neutronenster achter. Deze snel roterende objecten hebben een sterk magnetisch veld en produceren twee vuurtorenachtige bundels van straling. Dat maakt dat astronomen de neutronenster als een snel knipperend object kunnen waarnemen: een pulsar. Er zijn de afgelopen vijftig jaar meer dan 2000 van deze kosmische ‘knipperbollen’ ontdekt. De pulsar in Kes 75 is de meest ‘verse’ pulsar die tot nu toe is opgespoord, zo blijkt uit waarnemingen met de Chandra-satelliet. Deze laten zien dat de pulsarwindnevel met een snelheid van 1000 kilometer per seconde opzwelt. Daaruit kan worden afgeleid dat Kes 75 vanaf de aarde gezien ongeveer 500 jaar geleden is ontstaan. Er zijn echter geen aanwijzingen dat betreffende supernova-explosie is waargenomen. Vermoedelijk komt dit doordat de ster schuilging achter dichte wolken van stof en gas. (EE)  
Milky Way’s Youngest Pulsar Exposes Secrets of Star’s Demise

10 oktober 2018
Astronomen van de universiteit van Lund (Zweden) en Californië hebben een verklaring gevonden voor een recent raadsel in het centrum van onze Melkweg. Het betreft de hoge concentraties van een drietal elementen die afgelopen voorjaar nabij het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum leken te zijn ontdekt. Die hoge concentraties zijn maar schijn. Afgelopen voorjaar meldden onderzoekers dat rode reuzensterren in de nabijheid van het kolossale zwarte gat in het centrum van de Melkweg opvallend veel scandium, vanadium en yttrium bevatten. Er werden allerlei verklaringen voor bedacht, bijvoorbeeld dat de betreffende sterren waren ontwricht door de zwaartekracht van het zwarte gat. Nieuw onderzoek heeft een geheel andere verklaring opgeleverd. De spectraallijnen die tot de vermeende ontdekking hebben geleid geven een vertekend beeld. Spectraallijnen worden gebruikt om de chemische samenstelling van een ster te kunnen vaststellen. Daarbij wordt element gekenmerkt door zijn eigen specifieke spectraallijnen. Veelal is het zo dat de ‘sterkte’ van een spectraallijn een maat is voor de concentratie van het bijbehorende element. Maar er zijn meer factoren die de sterkte van een spectraallijn beïnvloeden, waaronder de temperatuur. In nauwe samenwerking met atoomfysici zijn de astronomen nu tot de conclusie gekomen dat de spectraallijnen van scandium, vanadium en yttrium in het licht van rode reuzensterren geen betrouwbaar beeld geven van de hoeveelheden van deze elementen. Dat zou te maken hebben met de relatief lage temperaturen van deze sterren, die rond de 3000 graden Celsius liggen. Hoe lager de temperatuur, des te sterker worden de lijnen van de elementen in kwestie. Dat er met de rode reuzensterren in het galactisch centrum niets bijzonders aan de hand is, wordt tevens bevestigd door spectraalonderzoek van koele reuzen in onze naaste omgeving. Ook die vertonen bijvoorbeeld schijnbaar verhoogde concentraties scandium, terwijl er geen zwart gat in de buurt is. (EE)
Researchers solve mystery at the centre of the Milky Way

8 oktober 2018
Astronomen hebben een van de oudste sterren in het Melkwegstelsel ontdekt. Sterren die in de prille jeugd van het heelal ontstonden, bestaan vrijwel volledig uit de elementen waterstof en helium, en bevatten nauwelijks zwaardere elementen. Pas in de loop van de kosmische geschiedenis zijn er (door kernfusieprocessen in het inwendige van sterren) zwaardere elementen gevormd, die vervolgens ook deel gaan uitmaken van latere generaties sterren. In de atmosfeer van onze eigen zon (die 'pas' 4,6 miljard jaar oud is), bedraagt het gehalte aan elementen zwaarder dan waterstof en helium bijvoorbeeld zo'n 2 procent. De hoeveelheid zware elementen in de buitenlagen van de ster Pristine_221.8781+9.7844 is echter nog eens ruim tienduizend maal zo klein. De ster is ontdekt in het kader van de Pristine-survey, waarbij speciale kleurfilters worden gebruikt op de 3,6-meter Canada-France-Hawaii Telescope op Mauna Kea, Hawaii, om sterren op te sporen met een zo 'primitief' mogelijke atmosferische samenstelling. De ontdekking van de ster is gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)
Journey to the Beginning of Time

8 oktober 2018
De 'nieuwe ster' die in het jaar 1670 plotseling verscheen in het sterrenbeeld Zwaan was geen gewone nova. Dat blijkt uit onderzoek van het restant van de sterexplosie met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Gewone nova's zijn thermonucleaire explosies aan het oppervlak van een compacte witte dwergster, die ontstaan doordat gas van een begeleidende ster op de witte dwerg valt. In het geval van de nova uit 1670 ging het volgens de onderzoekers echter om de botsing van een witte dwerg en een bruine dwerg. Witte dwergen zijn de kleine, extreem compacte overblijfselen van sterren zoals onze eigen zon. Ze zijn niet veel groter dan de aarde, maar in massa vergelijkbaar met de zon. Een bruine dwerg is een stuk groter, maar veel minder zwaar: het is een gasbol ter grootte van Jupiter (en enkele tientallen malen zo zwaar als die reuzenplaneet), waarvan de temperatuur in het binnenste niet hoog genoeg is voor de spontane kernfusie van waterstofatomen. Door het licht te bestuderen van sterren die zich áchter het nova-restant bevinden, werd ontdekt dat er in dat expanderende overblijfsel lithiumatomen voorkomen. Lithium is in kleine hoeveelheden ontstaan tijdens de oerknal, maar wordt in 'gewone' sterren snel en effectief omgezet in zwaardere elementen. In bruine dwergen kan lithium echter 'overleven'. Ook de relatieve hoeveelheden van verschillende isotopen van koolstof, zuurstof en stikstof in het nova-restant wijzen uit dat de explosie van 1670 moet zijn ontstaan toen de bruine dwerg uiteen werd gerukt door de getijdenkrachten van de witte dwerg. (GS)
When Is a Nova Not a 'Nova'? When a White Dwarf and Brown Dwarf Collide

3 oktober 2018
Voor het eerst zijn wetenschappers erin geslaagd om de zeer energierijke straling te detecteren van een bijzonder stersysteem in onze Melkweg. Het gaat om de ‘microquasar’ SS 433 – een zwart gat dat materie opslokt van een begeleidende ster en twee ‘jets’ van hoogenergetische deeltjes en straling terug de ruimte in blaast. De nieuwe waarnemingen wijzen erop dat de krachtige gammastraling die daarbij vrijkomt wordt geproduceerd door extreem snelle elektronen die aan de uiteinden van de jets interacties aangaan met de kosmische achtergrondstraling (Nature, 4 oktober). SS 433 is een van de ongeveer tien microquasars die tot nu toe in onze Melkweg zijn ontdekt. Met een afstand van ongeveer 15.000 lichtjaar is hij een van de meest nabije en meest onderzochte. Daarnaast is hij een van de weinige microquasars in de Melkweg die gammastraling blijken uit te zenden. Deze straling is waargenomen met de High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory (HAWC). Deze ‘gammatelescoop’ bestaat uit meer dan 300 watertanks, hoog op de Sierra Negra, een vulkaan in het zuiden van Mexico. Hij detecteert de gammastraling die uit het heelal komt niet rechtstreeks, maar via de deeltjesregens die ontstaan wanneer deze straling in botsing komt met atomen in de aardatmosfeer. Uit de HAWC-waarnemingen blijkt dat de gammastraling van SS 433 niet afkomstig is van het centrale deel van het stersysteem, waar zich het zwarte gat en de naburige ster bevinden, maar van de uiteinden van de jets. Daaruit leiden de onderzoekers af dat de daar aanwezige elektronen kolossale snelheden hebben. Deze elektronen komen uiteindelijk in ‘botsing’ met de zwakke kosmische achtergrondstraling – de alomaanwezige warmtestraling die kort na de oerknal werd uitgezonden. Bij deze interactie, die inverse comptonverstrooiing wordt genoemd, komt extreem energierijke gammastraling vrij. Het is voor het eerst dat dit type straling bij SS 433 is waargenomen. Maar daarmee is de werking van dit bijzondere stersysteem nog niet volledig verklaard. Hoe de elektronen die deze straling veroorzaken hun extreem hoge snelheden hebben verkregen is namelijk onduidelijk. (EE)
Mountaintop observatory sees gamma rays from exotic Milky Way object

2 oktober 2018
De Leidse astronomen Elena Maria Rossi, Tomasso Marchetti en Anthony Brown hebben in de tweede datarelease van de Europese ruimtetelescoop Gaia twintig tot nu toe onbekende hogesnelheidssterren ontdekt - sterren die zo snel bewegen dat ze onmogelijk 'vastgehouden' kunnen worden door het zwaartekrachtveld van ons Melkwegstelsel. Opmerkelijk genoeg bewegen de meeste van die sterren naar ons Melkwegstelsel toe in plaats van er vanaf. Dat doet vermoeden dat het om binnendringers gaat die afkomstig zijn uit andere sterrenstelsels. Eerder ontdekte hogesnelheidssterren vliegen het Melkwegstelsel juist uit. Mogelijk zijn ze versneld door een zwaartekrachtwisselwerking met het superzware zwarte gat in de kern van de Melkweg. Dat kan niet het geval zijn voor de snelle sterren die op ons Melkwegstelsel af racen. Hun exacte herkomst is echter nog niet duidelijk. Mogelijk zijn ze afkomstig uit de Grote Magelhaense Wolk, een van de kleine satellietstelsels van de Melkweg. Het is ook denkbaar dat ze uit andere, verder weg gelegen sterrenstelsels komen. Ze kunnen versneld zijn door een interactie met een zwaar zwart gat, of afkomstig zijn uit een dubbelstersysteem waarvan de tweede ster als supernova is geëxplodeerd. Ook is het mogelijk dat de snelle sterren hun oorsprong vinden in de uitgestrekte halo van ons eigen Melkwegstelsel, en hun hoge snelheid te danken hebben aan de wisselwerking met een van de kleinere dwergstelsels in die halo. Toekomstig onderzoek aan de scheikundige samenstelling van de hypersnelle sterren moet uitsluitsel geven over hun herkomst. Als ze binnendringers zijn uit een ander, ver verwijderd sterrenstelsel, bieden ze een unieke gelegenheid om de 'bewoners' van andere sterrenstelsels van relatief nabij te bestuderen. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)
Gaia Spots Stars Flying Between Galaxies

26 september 2018
Een team astronomen onder leiding van de Amsterdamse promovendus Jakob van den Eijnden heeft met de Very Large Array (VLA) voor het eerst een sterk magnetische neutronenster waargenomen die jets produceert. Het team publiceerde vorig jaar al twee artikelen waarin aannemelijk werd gemaakt dat dit tot de mogelijkheden zou behoren, hoewel het volgens de theorie niet kan. De radiostraling gedraagt zich tijdens de uitbarsting precies zoals in jets die bekend zijn van andere bronnen, zoals zwarte gaten of neutronensterren met een zwak magneetveld (Nature, 27 september). Jets zijn energierijke plasmastromen die met hoge snelheid uit de directe omgeving van accreterende zwarte gaten of neutronensterren de ruimte in worden geblazen. ‘Accreterend’ wil zeggen dat de neutronenster materiaal (gas) opslokt van zijn begeleidende (gewone) ster. Jets zijn al tientallen jaren bekend, maar tot nu toe waren ze nog nooit gezien bij neutronensterren met een sterk magneetveld. De heersende overtuiging was dat het sterke magneetveld de vorming van plasmastromen tegenhoudt, doordat het gas niet dicht genoeg bij de neutronenster kan komen. Jets zijn belangrijk omdat ze grote hoeveelheden materie de ruimte in spuwen, wat een grote impact kan hebben op de directe omgeving. Daarbij spelen jets mogelijk ook een belangrijke rol in de evolutie van röntgendubbelsterren. Het is daarom van groot belang om te begrijpen hoe jets worden geproduceerd en hoeveel materie ze precies de ruimte in blazen. Radiowaarnemingen van Swift J0243, een sterk magnetische neutronenster die pas in oktober 2017 is ontdekt, hebben nu laten zien dat diens radiospectrum gelijk is aan dat van andere bronnen en ook op dezelfde manier varieert. ‘We hebben dus echt voor het eerst een jet waargenomen van een neutronenster met een sterk magneetveld,’ aldus Van den Eijnden. De bestaande theorieën, die zeggen dat dit onmogelijk is, kunnen overboord. Maar het resultaat sluit wel mooi aan bij een recent ontwikkeld model, waarin de vorming van jets op een heel andere manier wordt voorspeld, en waarin het magneetveld geen probleem is.
Volledig persbericht

20 september 2018
Onderzoekers hebben ontdekt dat zonachtige sterren dezelfde ‘differentiële’ rotatie vertonen als onze zon. Dat betekent dat hun rotatieperiode aan de evenaar kleiner is dan daarboven en daaronder. Het verloop in rotatieduur is wel groter dan bij de zon – groter ook dan theoretisch werd verwacht (Science, 21 september). Net als onze zon zijn sterren draaiende bollen van heet gas. Daardoor roteren ze niet als een vaste bol: hun rotatieperiode varieert met de breedtegraad. Dit effect, dat differentiële rotatie wordt genoemd, wordt verantwoordelijk gehouden voor de opwekking van magnetische velden en daarmee ook voor het ontstaan van sterrenvlekken – donkere, koelere gebieden op het oppervlak van de ster. Onze zon heeft aan haar evenaar een rotatieperiode van ongeveer 25 dagen. Naar de polen toe loopt dit geleidelijk op naar 31 dagen. Maar hoe zit dat bij andere sterren? Om dat te onderzoeken heeft een team van Duitse en Amerikaanse astronomen de rotatie van 40 sterren onderzocht die qua massa op onze zon lijken. Van 13 van deze sterren kon de differentiële rotatie ook daadwerkelijk worden gemeten. Daarbij is gebruik gemaakt van gegevens van de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler, die sterren normaal gesproken onderzoekt op de aanwezigheid van planeten. Zoals gezegd blijkt uit de metingen dat deze sterren – zoals verwacht – ook differentiële rotatie vertonen. Dat het verschil tussen de rotatieperiode aan de evenaar en verder daarvandaan vaak groter is dan bij onze zon komt echter als een verrassing. En een verklaring daarvoor ontbreekt nog. (EE)
A new twist on stellar rotation

19 september 2018
De passage van een klein sterrenstelsel, ongeveer 500 miljoen jaar geleden, heeft de banen van sterren in de buurt van de zon flink verstoord. Deze opvallende ontdekking laat zien dat invloeden van buitenaf veel belangrijker zijn voor de vorm de Melkweg dan tot nu toe werd aangenomen (Nature, 20 september). ‘De schijfvormige structuur in de buurt van de zon is verschoven – iets heeft er een flinke trap tegen gegeven’, aldus hoogleraar sterrenkunde Amina Helmi van de Rijksuniversiteit Groningen en medeauteur van het Nature-artikel. De ontdekking is gebaseerd op gegevens van de Europese Gaia-satelliet, die de posities en bewegingen van vele miljoenen sterren in onze Melkweg heeft gemeten. Door de banen van deze sterren te plotten werd een structuur als een slakkenhuis zichtbaar. Daaruit blijkt dat een flink deel van de sterren niet alleen ronddraait in het vlak van de Melkwegschijf maar ook erboven, wat leidt tot een spiraalvormige structuur. ‘Zo’n ‘slakkenhuis’ is niet eerder waargenomen’, zegt hoofdauteur Teresa Antoja van de Universiteit van Barcelona. Uit de vorm ervan heeft ze afgeleid wanneer de verstoring die voor deze structuur heeft gezorgd moet hebben plaatsgevonden: tussen de 300 en 900 miljoen jaar geleden, vermoedelijk rond 500 miljoen jaar. Dat valt samen met een nabije passage van het Sagittarius-dwergstelsel, dat op dit moment een koers volgt waardoor het ergens in de komende 500 miljoen jaar door de Melkweg zal worden opgeslokt. De grootte van de verstoring heeft de astronomen verrast. Tot nu toe werd aangenomen dat dit soort verstoringen relatief klein zouden zijn. De massa van de Sagittarius-dwerg is immers tienduizend keer zo klein als die van de Melkweg. ‘We hebben de dynamiek van de Melkweg altijd bestudeerd zonder rekening te houden met dit soort externe invloeden, alsof ieder sterrenstelsel in een eigen privé-universum bestaat. Dat blijkt dus niet juist te zijn’, concludeert Helmi. ‘We moeten dit op een of andere manier opnemen in de modellen die de evolutie van sterrenstelsels beschrijven – al weet ik nog niet hoe dat moet.’ 
Oorspronkelijk persbericht

17 september 2018
De nabije röntgenpulsar RX J0806.4-4123 wordt mogelijk omgeven door een kolossale roterende stofschijf. Dat schrijven astronomen vandaag in The Astrophysical Journal, op basis van infraroodwaarnemingen aan de pulsar die verricht zijn met de Hubble Space Telescope. Het is voor het eerst dat er 'uitgebreide' infrarood-emissie is gedetecteerd bij een pulsar. Pulsars (pulsating stars) zijn snel rondtollende neutronensterren - de kleine, supercompacte restanten van zware reuzensterren die hun leven beëindigd hebben in een catastrofale supernova-explosie. Zo'n neutronenster zendt bundels van straling en deeltjes het heelal in, die in sommige gevallen als vuurtorenbundels over de aarde zwiepen. In dat geval kan de neutronenster 'gezien' worden als een pulsar - meestal op radiogolflengten, in zichtbaar licht of in röntgenstraling. Dat RX J0806.4-4123 ook infraroodstraling uitzendt (afkomstig uit een gebied met een geschatte middellijn van zo'n 30 miljard kilometer) doet vermoeden dat de pulsar wordt omgeven door een platte, roterende schijf van relatief warm stof. Het zou kunnen gaan om materiaal van de geëxplodeerde ster dat weer terug is gevallen naar de neutronenster. Een andere mogelijke verklaring is dat de pulsar een 'wind' van elektrisch geladen deeltjes de ruimte in blaast, die in wisselwerking treedt met omringend gas in het Melkwegstelsel, en daardoor infraroodstraling produceert. Zo'n pulsarwind is echter nooit eerder uitsluitend op infraroodgolflengten waargenomen. (GS)
Hubble Uncovers Never Before Seen Features Around a Neutron Star

17 september 2018
Sterrenkundigen hebben de massa's bepaald van Epsilon Indi B en C, twee bruine dwergen die samen een baan beschrijven rond de 'gewone' ster Epsilon Indi A, op 12 lichtjaar afstand aan de zuidelijke sterrenhemel. De massa's konden afgeleid worden uit precisiemetingen aan de baanbeweging van de twee objecten. De bruine dwergen blijken respectievelijk 75 en 70 maal zo zwaar te zijn als de planeet Jupiter. Bruine dwergen zijn 'mislukte' sterren: ze hebben onvoldoende massa (en daardoor een te lage druk en temperatuur in het centrum) om spontane kernfusiereacties van waterstof in hun inwendige op gang te brengen. Ze zenden vooral infrarode straling (warmtestraling) uit, en slechts een klein beetje zichtbaar licht. Theoretische modellen voorspellen dat bruine dwergen niet zwaarder kunnen zijn dan ca. 70 Jupitermassa's. Boven die drempelwaarde komen er volgens de modellen wél spontane fusiereacties van waterstof op gang, en is er dus sprake van een 'echte' ster. Uit directe waarnemingen van de twee objecten blijkt overduidelijk dat het bruine dwergen zijn en geen gewone sterren, maar met name Epsilon Indi B blijkt significant zwaarder te zijn dan de theoretische grens van 70 Jupitermassa's. De nieuwe resultaten, gepubliceerd in The Astrophysical Journal, doen vermoeden dat de bestaande modellen aanpassing behoeven. (GS)
When Is a Star Not a Star?

13 september 2018
Een internationaal team van wetenschappers heeft een manier ontwikkeld om de geboorteplaatsen van de sterren in onze Melkweg te achterhalen. Een van de resultaten is dat de pas gevormde zon zich 2000 lichtjaar dichter bij het galactisch centrum bevond dan nu (ca. 25.000 lichtjaar). Om de migratiegeschiedenis van sterren te kunnen reconstrueren, hebben de wetenschappers een methode bedacht die gebruik maakt van de leeftijden en chemische samenstellingen van sterren. De methode berust op het gegeven dat de stervorming in een galactische schijf zich geleidelijk naar buiten verplaatst, waardoor opeenvolgende generaties van sterren chemische verschillen gaan vertonen. Concreet betekent dit dat als de leeftijd en bijvoorbeeld het ijzergehalte van een ster heel nauwkeurig bekend zijn, direct een schatting kan worden gemaakt van zijn positie in de galactische schijf ten tijde van zijn ontstaan. Toegepast op 600 sterren in de naaste omgeving van onze zon heeft de methode uitgewezen dat deze sterren zo’n beetje van overal in de galactische schijf afkomstig zijn. En hoe ouder de ster, des te dichter lag zijn ontstaansplek bij het galactische centrum. (EE)
Uncovering the Birthplaces of Stars in the Milky Way

12 september 2018
Nieuw onderzoek onder leiding van Stella Offner van de universiteit van Texas in Austin wijst erop dat magnetische golven een belangrijke rol spelen bij de vorming van nieuwe sterren. Haar berekeningen laten zien dat deze golven een veel groter bereik hebben dan tot nu toe werd aangenomen (Nature Astronomy, 11 september). Offner heeft een supercomputer gebruikt om modellen te maken van de vele processen die zich afspelen in grote wolken van gas waarin zich sterren aan het vormen zijn. In deze wolken spelen zich allerlei verschillende fysische processen tegelijk af, zoals zwaartekracht, turbulentie, en straling en winden van reeds gevormde sterren. De vraag die zij wilde beantwoorden is waarom de waargenomen bewegingen in zo’n gaswolk zo hevig zijn. Volgens sommige astronomen is dat vanwege de gravitationele collaps – het ‘in elkaar storten’ van de gaswolk onder zijn eigen zwaartekracht. Anderen zoeken de oorzaak bij turbulenties en sterrenwinden. De computermodellen lieten iets onverwachts zien: de energie die vrijkomt bij de interacties tussen sterrenwinden en het magnetische veld van de gaswolk heeft een veel grotere uitwerking dan tot nu toe werd aangenomen. De magnetische velden fungeren als elastieken die zich over de hele wolk uitstrekken, en de sterrenwinden als vingers die de elastieken ‘bespelen’. Op deze manier ontstaan golven die zich sneller verplaatsen dan de sterrenwind en op grote afstanden bewegingen veroorzaken. Op die manier oefenen pas gevormde sterren een sterkere invloed uit op hun omgeving dan gedacht. Als volgend stap wil Offner onderzoeken of dit proces zich beperkt tot gaswolken of dat het ook van invloed is op veel grotere structuren, zoals complete sterrenstelsels. (EE)
Magnetic Waves Create Chaos in Star-Forming Clouds

7 september 2018
Begin 2017 maakte de Amerikaanse astronoom Larry Molnar van Calvin College bekend dat hij en zijn team twee sterren hadden ontdekt die op zo’n geringe afstand om elkaar wentelden, dat het binnen enkele jaren tot een botsing zou komen. Dat zou resulteren in een hevige explosie, een zogeheten rode nova. Nieuw onderzoek ondergraaft deze voorspelling echter. Het gaat om de dubbelster KIC 9832227, die op een afstand van ongeveer 1800 lichtjaar in het sterrenbeeld Zwaan staat. De beide sterren van de dubbelster doen er slechts 11 uur over om één keer om elkaar heen te draaien. De twee zouden elkaar inmiddels al zo dicht genaderd dat ze een gezamenlijke atmosfeer hebben ontwikkeld. Hierdoor zouden ze geleidelijk worden afgeremd en elkaar dichter gaan naderen. Doordat de twee sterren vanaf de aarde gezien tijdens elke omloop voor elkaar langs bewegen, kunnen eventuele veranderingen in hun omlooptijd relatief gemakkelijk worden gemeten. De voorspelling die Molnar vorig jaar deed was gebaseerd op een aantal reeksen van zulke metingen, die de periode 2007-2013 besloegen. Verder was er nog één meetpunt uit 1999, en dáár ging het mis...Quentin Socia van San Diego State University heeft het afgelopen jaar gezocht naar nog meer oude meetpunten. Daarbij kwam hij tot de ontdekking dat het meetpunt uit 1999, dat een cruciale rol speelde bij Molnars voorspelling, nogal afweek van meetwaarden uit 2003. De afwijking, die precies een uur bedroeg, blijkt terug te voeren zijn op een drukfout in het artikel waarin de gegevens van 1999 werden gepubliceerd. Dat is jammer voor Molnar, die zijn voorspelling van een naderende stellaire catastrofe de mist in ziet gaan. Maar ook na deze correctie vertoont de omlooptijd van beide sterren momenteel een duidelijke afname. Er is dus wel degelijk iets vreemds aan de hand met KIC 9832227, maar dat het rond 2022 tot een botsing komt, lijkt niet langer waarschijnlijk. (EE)
Team of Researchers Challenge Bold Astronomical Prediction

17 augustus 2018
In de directe omgeving van een pasgeboren ster in de Kattepootnevel (NGC 6334I), op 4300 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Schorpioen, zijn jets ('straalstromen') van stoom ontdekt, enigszins vergelijkbaar met de stoom die uit een fluitketel wordt geblazen. De hete watermoleculen worden in twee tegenovergestelde richtingen de ruimte in geblazen, maar de stoom-jets vallen qua richting niet precies samen met eerder ontdekte (en langere) jets van materiaal in het stervormingsgebied; mogelijk zijn ze pas vrij recent ontstaan. De ontdekking, gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters, is gedaan met de Band 10-ontvangers van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Noord-Chili. Deze ontvangers, deels ontwikkeld door het Kapteyn-laboratorium in Groningen, detecteren hoogfrequente, kortgolvige millimeterstraling in het grensgebied van infraroodstraling en radiostraling. Het gaat om elektromagnetische straling met golflengten tussen 0,3 en 0,4 millimeter en met frequenties tussen 787 en 950 gigahertz. ALMA heeft in het stervormingsgebied ook de aanwezigheid vastgesteld van een enorme verscheidenheid aan organische moleculen, waaronder glycolaldehyde, een aan suikers verwant molecuul. Dankzij de enorme gevoeligheid van ALMA zijn meer dan tien maal zoveel spectraallijnen gedetecteerd dan er enkele jaren in hetzelfde gebied zijn gevonden door de Europese ver-infraroodkunstmaan Herschel. De nieuwe ontdekking - een van de eerste wetenschappelijke resultaten behaald met de Band 10-ontvangers - toont opnieuw aan dat water en organische (koolstofhoudende) moleculen in grote hoeveelheden aanwezig zijn in jonge stervormingsgebieden. (GS)
First Science with ALMA’s Highest-Frequency Capabilities

16 augustus 2018
De beweging van gas en stof in de directe omgeving van Sagittarius A* - het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel - wordt in belangrijke mate beïnvloed door het (relatief zwakke) magnetisch veld ter plaatse. Dat werd al lange tijd vermoed, maar is nu voor het eerst bevestigd door metingen. Het zwarte gat (ca. 4 miljoen maal zo zwaar als de zon) wordt omgeven door een dikke 'ring' van koel moleculair gas en stof - de circumnucleaire schijf. Binnen die ring is een 'mini-spiraal' ontdekt van heet geïoniseerd gas, waarin zogeheten 'streamers' voorkomen. De circumnucleaire schijf wordt algemeen beschouwd als het belangrijkste 'voedselreservoir' voor het zwarte gat. Metingen aan de polarisatie van stofdeeltjes met behulp van de 15-meter James Clerk Maxwell Telescope op Mauna Kea, Hawaii (een schotelantenne voor het bestuderen van straling op millimieter-golflengten), hebben nu aangetoond dat de oriëntatie van het magnetisch veld geassocieerd is met die van de circumnucleaire schijf. De binnenste magnetische veldlijnen blijken bovendien samen te vallen met de structuur van de mini-spiraal. Dat bevestigt het idee dat magnetische velden een belangrijke rol spelen bij de toevoer van materiaal naar het centrale zwarte gat. Hetzelfde effect zal naar verwachting een rol spelen bij de zwarte gaten in de kernen van andere sterrenstelsels. (GS)
Discovering Magnetized Inflow Accreting to the center of Milky Way Galaxy

10 augustus 2018
Leerlingen van een middelbare school in de Italiaanse plaats Saronno, nabij Milaan, hebben een merkwaardige röntgenuitbarsting ontdekt die in 2005 plaatsvond in de bolvormige sterrenhoop NGC 6540. De leerlingen waren enkele weken te gast op het Italiaanse Nationaal Instituut voor Astrofysica (INAF) in Milaan, waar ze de mogelijkheid kregen om waarnemingen te analyseren van de Europese röntgenkunstmaan XMM-Newton. Daarbij ging het om ongeveer een half miljoen kosmische röntgenbronnen uit de EXTraS-catalogus (Exploring the X-ray Transient and variable Sky) - bronnen die in de loop van de tijd helderheidsvariaties vertonen. De scholieren selecteerden en analyseerden 200 potentieel interessante veranderlijke röntgenbronnen, waarbij ze op de merkwaardige uitbarsting in de bolhoop stuitten. Binnen slechts een paar minuten nam de röntgenhelderheid van deze bron toe met een factor 50, om vervolgens in even korte tijd weer af te zwakken tot het oorspronkelijke niveau. Volgens röntgenastronomen van INAF is nog niet duidelijk om wat voor object het zou kunnen gaan. Gewone uitbarstingen aan het oppervlak van sterren duren normaal gesproken veel langer, terwijl röntgenexplosies op compacte objecten zoals neutronensterren doorgaans enorm veel krachtiger zijn. De waarnemingen zijn gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics. (GS)
Students digging into data archive spot mysterious X-ray source

9 augustus 2018
Bij de zoektocht naar leven buiten ons zonnestelsel kan de bolvormige sterrenhoop Omega Centauri wel worden overgeslagen. Tot die conclusie komen Amerikaanse wetenschappers op basis van waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop. Op zich leek Omega Centauri niet zo’n slechte plek voor de ontwikkeling van leven. De bolhoop op 16.000 lichtjaar van de aarde bestaat uit 10 miljoen sterren, waarvan vele planeten zouden kunnen hebben. Het probleem is echter dat de onderlinge afstanden tussen de sterren in de bolhoop heel klein zijn: gemiddeld maar 0,16 lichtjaar. Dat betekent dat de sterren zo eens in de miljoen jaar in elkaars ‘vaarwater’ komen. De daarbij optredende zwaartekrachtsinteracties maken dat de omloopbanen van eventuele planeten, en daarmee ook hun klimatologische omstandigheden, niet stabiel zijn. Datzelfde geldt natuurlijk ook voor andere bolvormige sterrenhopen waarin de sterren zo dicht op elkaar zitten. (EE)
Omega Centauri Unlikely to Harbor Life

8 augustus 2018
Chinese astronomen hebben, met behulp van de LAMOST-telescoop, een opgezwollen ster ontdekt die bijzonder rijk is aan lithium: TYC 429-2097-1. Zulke sterren zijn heel schaars, en dat laat zich moeilijk rijmen met de bestaande modellen van de oerknal (Nature Astronomy, 6 augustus). Lithium is een van de drie elementen die bij de oerknal gevormd zouden zijn – de andere zijn waterstof en helium. Bij de meeste sterren zijn de gedetecteerde hoeveelheden lithium echter heel gering. Er zijn maar weinig lithiumrijke reuzensterren bekend. Dat laatste wil echter niet per se zeggen dat er ook werkelijk een tekort aan lithium in het heelal is. De samenstelling van sterren wordt bepaald aan de hand van spectroscopisch onderzoek, en dat beperkt zich tot buitenste lagen van de ster. Met TYC 429-2097-1 is echter iets bijzonders aan de hand. De ster bevindt zich in een fase waarin de materie in zijn inwendige flink door elkaar wordt geklutst. Blijkbaar heeft de beroering in het sterinwendige ervoor gezorgd dat er meer lithium aan de oppervlakte komt. Dat versterkt het vermoeden dat sterren meer lithium bevatten dan op het eerste gezicht lijkt. TYC 429-2097-1 staat in het sterrenbeeld Slangendrager en is 4500 lichtjaar verwijderd van de aarde. (EE)
Chinese Astronomers Discover Giant Star Rich in Lithium

7 augustus 2018
Met de planetaire nevel HuBi 1 is iets bijzonders aan de hand: hij lijkt binnenstebuiten te zijn gekeerd (Nature Astronomy, 6 augustus). Een planetaire nevel bestaat uit gas dat door een ‘opgebrande’ zonachtige ster is uitgestoten. Bij dat proces krimpt de ster zelf ineen tot een hete witte dwergster. De straling van zo’n witte dwerg ioniseert het eerder uitgestoten gas van binnenuit. Daarop begint dat gas te gloeien en krijgen we een planetaire nevel te zien. Bij planetaire nevel HuBi 1 is het gas aan de binnenkant echter minder geïoniseerd dan dat aan de buitenkant. Tegelijkertijd lijkt de centrale ster verrassend koel. Volgens het internationale onderzoeksteam dat de nevel heeft onderzocht wijst deze omgekeerde structuur erop dat er een schokgolf door de planetaire nevel is gegaan, die nu net de buitenste regionen heeft bereikt. Dat suggereert dat de witte dwerg vrij recent nog materie heeft uitgestoten. Deze hypothese wordt gesteund door de ontdekking dat de helderheid van de centrale ster de afgelopen 50 jaar ster is afgenomen, of beter gezegd: lijkt te zijn afgenomen. Vermoedelijk komt dit doordat een deel van de uitgestoten materie tot stof is gecondenseerd. Hierdoor wordt de straling van de ster getemperd, en straalt deze de planetaire nevel minder fel aan. (EE)
Researchers spot an inside-out planetary nebula

6 augustus 2018
Waarnemingen met de Fermi Large Area Telescope van de gammastraling die uit het Melkwegcentrum komt, hebben zo’n 10 jaar geleden een mysterieuze diffuse straling onthuld die uit een uitgestrekt gebied afkomstig is. Toen deze straling werd ontdekt, leidde dat tot opwinding onder deeltjesfysici, aangezien de straling alle karakteristieken had van een signaal waar al lang naar gezocht werd: dat van donkeremateriedeeltjes in de binnendelen van de Melkweg die elkaar opheffen. Het vinden van een dergelijk signaal zou bevestigen dat donkere materie, een substantie die tot nu toe alleen is waargenomen aan de hand van haar zwaartekrachtseffecten op andere objecten, gemaakt is uit nieuwe fundamentele deeltjes. Bovendien zou een dergelijke ontdekking helpen bij het bepalen van de massa en andere eigenschappen van deze ongrijpbare deeltjes. Recente studies tonen echter aan dat verreweg de beste astrofysische verklaring voor overtollige straling een nieuwe populatie van duizenden snel ronddraaiende neutronensterren – millisecondepulsars – in het Melkwegcentrum is. Tot dusverre waren deze sterren aan waarnemingen bij andere frequenties ontsnapt. ‘Het in detail begrijpen van de morfologie [de locatie en vorm] en het spectrum [het totaal aan frequenties] van de overtollige straling, is van wezenlijk belang om het onderscheid te kunnen maken tussen de twee interpretaties van de Galactic Center Excess-straling’, zegt Christoph Weniger, een van de wetenschappers. Het nieuwe onderzoek, uitgevoerd aan de Universiteit van Amsterdam en het Laboratoire d’Annecy-le-Vieux de Physique Théorique, een onderzoekseenheid van het Franse Centre National de la Recherche Scientifique, vond overtuigende aanwijzingen voor het feit dat de straling afkomstig is uit gebieden waar ook veel stellaire massa voorkomt, zowel in de verdikking in de Melkweg (de ‘boxy bulge’) als het echte Melkwegcentrum (de ‘nuclear bulge’). Bovendien ontdekten de onderzoekers dat de verhouding tussen licht en massa in de verdikking en het centrum van de Melkweg onderling consistent waren, wat wil zeggen dat de gammastraling een verrassend goede indicator is voor de stermassa in de binnenste delen van de Melkweg. De studie, gepubliceerd in Nature Astronomy, is gebaseerd op een nieuw analyseprogramma, SkyFACT (Sky Factorization with Adaptive Constrained Templates), dat door de onderzoekers zelf is ontwikkeld en dat natuurkundig modelleren combineert met beeldanalyse. De resultaten ondersteunen de interpretatie dat de overtollige straling afkomstig is van millisecondepulsars, aangezien noch een donkeremateriesignaal, noch andere astrofysische interpretaties een dergelijk verband zouden moeten vertonen. ‘Deze resultaten zullen helpen bij toekomstige zoektochten met radiotelescopen naar de verborgen populatie van millesecondepulsars in het binnenste van de Melkweg, bijvoorbeeld met MeerKAT en de toekomstige Square Kilometre Array,’ zegt Francesca Calore, een andere auteur van het artikel. ‘Dat maakt die toekomstige zoektochten nóg veelbelovender.’
Origineel persbericht

2 augustus 2018
Radioastronomen hebben een object ontdekt dat het midden houdt tussen een zware planeet en een lichte bruine dwerg (een ‘mislukte ster’). Het object heeft ruim twaalf keer zoveel massa als Jupiter en een magnetisch veld dat 200 keer zo sterk is als dat van deze planeet. SIMP J01365663+0933473, zoals de volledige aanduiding van het object luidt, zwerft op een afstand van 20 lichtjaar in zijn eentje door de interstellaire ruimte. Zijn sterke magnetische veld produceert klaarblijkelijk sterke poollichtverschijnselen die gepaard gaan met de emissie van radiostraling. Dat laatste maakt dat ‘SIMP’ kon worden opgemerkt met de VLA-radiotelescoop in New Mexico (VS). SIMP J01365663+0933473 werd in 2016 samen met vier andere bruine dwergen opgespoord. Toen werd nog vermoed dat het om een wat oudere en zwaardere bruine dwergster ging. Uit vervolgonderzoek is echter gebleken dat het object deel uitmaakt van een groepje zeer jonge sterren. Dat laatste betekent dat de bruine dwerg bij zijn ontstaan al vrij koel was, en daaruit volgt dat hij minder massa heeft dan tot nu toe was aangenomen. Met een geschatte massa van 12,7 ± 1 Jupitermassa’s zou het theoretisch zelfs om een zware planeet kunnen gaan. De grens ligt bij 13 Jupitermassa’s. (EE)
VLA Detects Possible Extrasolar Planetary-Mass Magnetic Powerhouse

2 augustus 2018
Bij de laatste grote uitbarsting van de ster Eta Carinae, 170 jaar geleden, is materie met recordsnelheid de ruimte in geblazen. Tot die conclusie komt een team van astronomen onder leiding van Nathan Smith van de Universiteit van Arizona en Armin Rest van het Space Telescope Science Institute (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2 augustus). Eta Carinae is de helderste ster – of beter gezegd: dubbelster – van onze Melkweg. Bij de uitbarsting die een van beide sterren halverwege de 19de eeuw onderging, kwam bijna net zoveel energie vrij als bij een supernova-explosie. Het mag gerust een wonder worden genoemd dat hij dit heeft doorstaan. De afgelopen zeven jaar heeft het team van Smith en Rest de omvang van de extreme uitbarsting bepaald door lichtecho’s van Eta Carinae te observeren. Lichtecho’s ontstaan wanneer het licht van een helder, kortstondig verschijnsel wordt weerkaatst door wolken van stof in de omgeving. Naarmate de afstand tussen de lichtbron en de stofwolken groter is, treedt zo’n lichtecho later op. In het geval van Eta Carinae betekent dit dat astronomen nu nog steeds weerkaatst licht van de grote uitbarsting kunnen waarnemen. Spectroscopische waarnemingen van de lichtecho’s laten zien dat Eta Carinae ongeveer 10 zonsmassa’s aan gas heeft weggeblazen met snelheden van 10.000 tot 20.000 kilometer per seconde. Zulke snelheden zijn tot nu toe alleen gemeten bij (supernova-)explosies waarbij sterren volledig verwoest werden. Volgens de astronomen is de kolossale omvang van de explosie en het feit dat er twee intacte sterren zijn overgebleven, eigenlijk alleen verklaarbaar als er nog een derde ster bij betrokken is geweest. Twee van de drie sterren zouden tot één monsterachtige ster zijn samengesmolten. Hoe dan ook zal Eta Carinae binnen niet al te lange tijd – hooguit over 500.000 jaar, maar misschien al veel eerder – alsnog het toneel zijn van een ‘echte’ supernova-explosie. Die klap zal de ster vrijwel zeker fataal worden. (EE)
Astronomers Blown Away by Historic Stellar Blast

30 juli 2018
Een onderzoeksteam onder leiding van Tomasz Kamiński (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, VS) heeft de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en de NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) gebruikt om een ​​bron van de radioactieve isotoop aluminium-26 op te sporen. De bron, bekend als CK Vulpeculae, werd voor het eerst opgemerkt in 1670 en vertoonde zich zich toentertijd als een heldere, rode ‘nieuwe ster’. Nadat hij aanvankelijk waarneembaar was met het blote oog, werd deze ster snel zwakker. Inmiddels hebben astronomen krachtige telescopen nodig om de overblijfselen van deze samensmelting van sterren te kunnen zien. Ze bestaan uit een zwakke centrale ster, omringd door een krans van gloeiend materiaal dat er van wegstroomt. 348 jaar na dato hebben waarnemingen van het overblijfsel van deze explosieve gebeurtenis geleid tot de overtuigende detectie van een duidelijke signatuur van een radioactieve versie van aluminium, die aluminium-26 wordt genoemd. Dit is het eerste instabiele radioactieve molecuul dat met zekerheid buiten ons zonnestelsel is gedetecteerd. Instabiele isotopen hebben een overschot aan nucleaire energie en vervallen uiteindelijk tot een stabiele vorm. ‘Deze eerste waarneming van deze isotoop in een sterachtig object is ook belangrijk in de bredere context van de chemische evolutie van onze Melkweg’, merkt Kamiński op. ‘Het is voor het eerst dat een actieve producent van de radioactieve nuclide aluminium-26 rechtstreeks is geïdentificeerd.’ Kamiński en zijn team ontdekten de unieke spectrale signatuur van moleculen bestaande uit aluminium-26 en fluor (26AlF) in het puin rond CK Vulpeculae, dat ongeveer 2000 lichtjaar van de aarde verwijderd is. Via een proces dat rotatieovergang wordt genoemd, zenden deze in de ruimte ronddraaiende en tuimelende moleculen karakteristieke straling op millimeter-golflengten uit. Astronomen gebruiken deze eigenschap om allerlei moleculen in de interstellaire ruimte te kunnen aantonen. De waarneming van deze specifieke isotoop geeft nieuw inzicht in het samensmeltingsproces waarbij CK Vulpeculae is ontstaan. Ze toont ook aan dat de diepe, dichte, binnenste lagen van een ster, waar zware elementen en radioactieve isotopen worden geproduceerd, kunnen worden omgewoeld en bij botsingen tussen sterren de ruimte in worden geblazen. ‘We zien hier de ingewanden van een ster die drie eeuwen geleden door een botsing uit elkaar is gerukt’, vat Kamiński samen. De astronomen hebben ook vastgesteld dat de twee sterren die samensmolten een relatief lage massa hadden. Een van beide was een rode reuzenster met een massa die ergens tussen de 0,8 en 2,5 zonsmassa lag. Het radioactieve aluminium-26 vervalt tot een stabiele nuclide, en daarbij verandert een van de protonen in de kern in een neutron. Bij dit proces wordt een foton met zeer hoge energie uitgezonden, dat we waarnemen als gammastraling. Eerdere detecties van gammastraling hebben uitgewezen dat er ongeveer twee zonsmassa’s aan aluminium-26 aanwezig is in onze Melkweg, maar door welk proces deze radioactieve atomen werden geproduceerd was onbekend. Bovendien was, vanwege de manier waarop gammastraling wordt gedetecteerd, ook hun precieze oorsprong grotendeels onbekend. Met deze nieuwe metingen hebben astronomen voor het eerst met zekerheid een instabiele radio-isotoop gedetecteerd in een molecuul buiten ons zonnestelsel. Tegelijkertijd is het team echter tot de conclusie gekomen dat de productie van aluminium-26 door objecten als CK Vulpeculae waarschijnlijk niet de belangrijkste bron van aluminium-26 in de Melkweg is. De hoeveelheid aluminium-26 in CK Vulpeculae komt ruwweg overeen met een kwart van de massa van Pluto. Omdat gebeurtenissen van dit type zo zeldzaam zijn, is het hoogst onwaarschijnlijk dat zij de enige producenten van deze isotoop in de Melkweg zijn. De zoektocht naar deze radioactieve moleculen gaat dus door.
Origineel persbericht

26 juli 2018
Astronomen hebben een kleine ‘kloof’ ontdekt in de zogeheten hoofdreeks van het Hertzsprung-Russelldiagram (HRD) – een veelgebruikt diagram in de sterrenkunde, waarin de helderheid van sterren staat uitgezet tegen hun oppervlaktetemperatuur. Om de een of andere reden is er een tekort aan rode dwergsterren van een specifieke helderheid (Astrophysical Journal Letters, 3 juli). De kloof in het HRD geeft een overgangsgebied aan: de sterren erboven erboven zijn groter en hebben naast een omvangrijke convectiezone een kleine stralingszone, terwijl die eronder kleiner en volledig convectief zijn. Straling en warmte zijn de twee manieren waarop warmte uit het inwendige van de ster naar diens oppervlak wordt getransporteerd. De astronomen die de ontdekking hebben gedaan schatten dat sterren boven de onderbreking meer dan een derde zonsmassa’s hebben; die daaronder zijn lichter. Waarom de onderbreking in het HRD überhaupt bestaat, is nog niet helemaal duidelijk. Maar computermodellen wijzen erop dat deze het gevolg kan zijn van kleine veranderingen in het inwendige van de rode dwergsterren, die van invloed zijn op het interne warmtetransport. (EE)
Researchers Discover Thin Gap On Stellar Family Portrait

26 juli 2018
Astrofysici van de Villanova Universiteit (Pennsylvania, VS) hebben de bestaande kennis over de Poolster geactualiseerd. Daarbij hebben ze gebruik gemaakt van de nieuwe, nauwkeurige afstandsmeting van de ster, zoals die volgt uit gegevens van de Europese Gaia-satelliet. Liepen eerdere schattingen van de afstand van de Poolster nog uiteen van 322 tot 520 lichtjaar, de nieuwe waarde komt uit op 447 ± 1,6 lichtjaar. Aan de hand van deze nieuwe afstand hebben de wetenschappers de straal, intrinsieke helderheid, leeftijd en massa van de Poolster beter kunnen bepalen. De Poolster is het meest nabije voorbeeld van een klassieke cepheïde – een bijzondere klasse van heldere, pulserende sterren. Deze sterren hebben een opvallende eigenschap: er bestaat een verband tussen hun pulsatieperiode en hun intrinsieke helderheid of ‘lichtkracht’. Dat maakt het in beginsel mogelijk om hun afstand af te lezen aan de snelheid waarmee de helderheid van de ster op en neer gaat. Om die periode-lichtkrachtrelatie aan te scherpen, is het zaak om van zoveel mogelijk cepheïden betrouwbare afstandsgegevens te hebben. Eenvoudig is dat niet: van slechts een paar van deze sterren zijn de afstanden goed bekend. Een groot probleem bij eerdere afstandsmetingen van de Poolster was de grote helderheid van de ster. Dit bemoeilijkt de bepaling van zijn afstand door middel van parallaxmeting. Daar heeft ook Gaia mee te kampen, maar dat probleem is omzeild door de afstand van de veel zwakkere ster Polaris B – een begeleider van de Poolster – te bepalen. Polaris B blijkt een veel grotere intrinsieke lichtkracht te hebben dan werd aangenomen. Dat heeft ertoe geleid dat zijn afstand, en daarmee ook die van de Poolster zelf, tot nu toe werd onderschat. (EE)
Villanova University Researchers Lead Team that Discovers Long Hidden Properties of Polaris, “The North Star”

26 juli 2018
Het licht van een ster die om het superzware zwarte gat in het centrum van onze Melkweg draait, houdt zich aan de regels van de algemene relativiteitstheorie. Tot die conclusie komt een internationaal team van astronomen dat de ster, die S2 heet, al 26 jaar in de gaten houdt. S2 scheerde afgelopen mei met een snelheid van 7650 kilometer per seconde – ruim 2,5 procent van de lichtsnelheid – langs het zwarte gat (Astronomy & Astrophysics, 26 juli). Het zwarte gat in het Melkwegcentrum, dat Sagittarius A* wordt genoemd, heeft 4 miljoen keer zoveel massa als de zon. Om het object beweegt een klein groepje sterren. De binnenste van het stel, ‘S2’, doet ongeveer 16 jaar over één omloop om het zwarte gat. Dat is niet veel meer dan de omlooptijd van de planeet Jupiter om de zon. De omloopbaan van S2 is echter veel langgerekter dan die van Jupiter. Het verste punt ervan ligt op 300 miljard kilometer van Sagittarius A*, terwijl het meest nabije punt op minder dan 20 miljard kilometer ligt. Dat betekent dat S2 met tussenpozen van 16 jaar diep het zwaartekrachtveld van het zwarte gat in duikt. Hierdoor ontstaat een relativistisch effect dat gravitationele roodverschuiving wordt genoemd. Simpel gezegd wordt het licht van een object dat zich in een sterk zwaartekrachtveld bevindt enigszins uitgerekt. Daardoor krijgt dit licht een langere golflengte: het wordt ‘roder’. Om te kunnen vaststellen of dit effect daadwerkelijk bij S2 optreedt, moeten astronomen heel nauwkeurig de veranderlijke snelheid van de ster en de vorm van diens omloopbaan meten. Een groot team, onder leiding van Reinhard Genzel van het Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching, Duitsland, houdt zich daar al sinds 1992 mee bezig. Mettertijd zijn de metingen, die met diverse telescopen en instrumenten van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili zijn gedaan, steeds preciezer geworden. Inmiddels is het beschikbare instrumentarium zelfs in staat om, rond de tijd dat S2 zijn hoogste snelheid bereikt, de dagelijkse verplaatsing van de ster te volgen. De meest recente metingen laten duidelijk zien dat het licht van S2 roder wordt naarmate hij het zwarte gat dichter nadert. En de verandering in golflengte van het licht van de ster is in overeenstemming met de waarde zoals die door Einsteins algemene relativiteitstheorie wordt voorspeld. Binnen enkele jaren hopen de onderzoekers ook enkele subtiele relativistische effecten op de baanbeweging van S2 te kunnen meten. (EE)
Eerste geslaagde test van Einsteins algemene relativiteitstheorie bij superzwaar zwart gat

4 juli 2018
Een internationaal team van astronomen heeft aanwijzingen gevonden dat ons Melkwegstelsel 8 tot 10 miljard jaar geleden frontaal in botsing is gekomen met een kleiner object, dat het ‘Worststelsel’ wordt genoemd. De gebeurtenis was bepalend voor de vroege ontwikkeling van ons sterrenstelsel. Van het dwergstelsel zelf bleef weinig over, maar sommige van zijn sterren bestaan nog steeds. De sterren van het aan flarden getrokken Worststelsel doorlopen nu extreem lange en smalle banen, die hen periodiek dicht langs het Melkwegcentrum voeren. Volgens de astronomen is dat een sterke aanwijzing dat het dwergstelsel zelf een sterk excentrische baan volgde. Aan de vorm van hun snelheidsverdeling heeft het dwergstelsel zijn merkwaardige bijnaam te danken. De ontdekking is gebaseerd op gegevens van de Europese Gaia-satelliet, die de stellaire bevolking van de Melkweg in kaart brengt. Daarbij worden niet alleen de posities van grote aantallen sterren gemeten, maar ook de banen die zij doorlopen. De Melkweg is nadien bij nog meer botsingen betrokken geweest, en zal dat ook in de toekomst zijn, maar die waren van veel bescheidener omvang. Hoewel het Worststelsel tot de dwergstelsels wordt gerekend, bevatte het naar schatting altijd nog 10 miljard zonsmassa’s aan gas, sterren en donkere materie. Dat was waarschijnlijk voldoende om de normaal gesproken vrij dunne schijf van de Melkweg na de botsing flink te doen opzwellen. Het ‘puin’ van het Worststelsel verspreidde zich over de centrale delen van de Melkweg. Dat zou de vorming van de ‘bulge’ (centrale verdikking) hebben veroorzaakt, evenals die van de ijle halo van sterren die de Melkweg omgeeft. Ook zou het Worststelsel acht bolvormige sterrenhopen hebben achtergelaten. Een en ander wordt afgeleid uit computersimulaties van de botsing. (EE)
The Gaia Sausage: The Major Collision That Changed the Milky Way Galaxy

3 juli 2018
De explosieve reuzenster Eta Carinae, op 7500 lichtjaar afstand in het zuidelijke sterrenbeeld Kiel, is een bron van kosmische straling - elektrisch geladen deeltjes (voornamelijk elektronen) met een extreem hoge energie. Dat blijkt uit nieuwe waarnemingen, verricht met NASA's röntgenkunstmaan NuSTAR, die deze week gepubliceerd zijn in Nature Astronomy. Eta Carinae staat te ver weg om met het blote oog waargenomen te kunnen worden, maar de extreem zware en lichtsterke ster onderging in de jaren '40 van de negentiende eeuw een zeer krachtige uitbarsting, waarbij hij even tot de helderste sterren aan de hemel behoorde. Inmiddels is bekend dat Eta Carinae een dubbelster is, waarin twee hete sterren eens in de 5,5 jaar in een elliptische baan om elkaar heen draaien. Daarbij naderen ze elkaar eens per omloop tot op niet meer dan 225 miljoen kilometer - ongeveer de afstand van Mars tot de zon. NuSTAR heeft nu laten zien dat de dubbelster vooral tijdens die dichtste nadering een krachtige bron is van 'harde' (energierijke) röntgenstraling. Eerder waren ook al aanwijzingen gevonden dat Eta Carinae mogelijk gammastraling uitzendt. De röntgen- en gammastraling ontstaan volgens de astronomen door de wisselwerking van zichtbaar licht met relativistische elektronen, die tot vlakbij de lichtsnelheid worden versneld in krachtige schokgolven op plaatsen waar de sterrenwinden van de twee reuzensterren met elkaar in botsing komen. De verwachting is dat een deel van die energetische elektronen wordt uitgestraald in de vorm van kosmische straling. Sommige van die Eta Carinae-deeltjes kunnen zelfs op aarde aankomen. (GS)
NASA's NuSTAR Mission Proves Superstar Eta Carinae Shoots Cosmic Rays

25 juni 2018
Een team van Europese sterrenkundigen onder Leidse leiding heeft ontdekt dat stofdeeltjes rond een ster al samenklonteren nog voordat de ster is volgroeid. Samenklonterende stofdeeltjes zijn de eerste stap in de vorming van planeten. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in het vaktijdschrift Nature Astronomy. In de afgelopen jaren ontdekten astronomen veel planetenstelsels rond andere sterren. Waarschijnlijk heeft bijna elke ster een of meer planeten. Wetenschappers vragen zich nu af hoe en wanneer planeten worden gevormd en waarom er zoveel verschillen zijn in aantal en grootte. De resultaten van het Europese onderzoek suggereren dat planeetvorming heel vroeg in het stervormingsproces begint. De wetenschappers gebruikten voor hun onderzoek de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. ALMA is een verzameling van 66 gekoppelde radiotelescopen op een stuk van 16 kilometer in de Atacama-woestijn in Chili. De onderzoekers richtten de telescoop op TMC1A. Dat is een zich nog ontwikkelende ster in het sterrenbeeld Stier. De astronomen zagen een opvallend gebrek aan straling van koolmonoxide in een schijfvormig gebied in de buurt van de ster komen. Ze hadden het vermoeden dat de straling werd tegengehouden door grote stofdeeltjes. De sterrenkundigen konden vervolgens met numerieke computermodellen inderdaad laten zien dat de stofdeeltjes in de jonge protoplanetaire schijf waarschijnlijk gegroeid zijn van een duizendste millimeter tot een millimeter. Hoofdonderzoeker Daniel Harsono (Universiteit Leiden) legt uit waarom de resultaten zo verrassend zijn: "De resultaten duiden erop dat planeten zich al vroeg in de ontwikkeling van een ster vormen. De jonge ster is nog maar op de helft tot driekwart van zijn uiteindelijke massa. Dit is nieuw." Daarnaast kan de vroege deeltjesgroei een verklaring zijn voor de vorming van grote planeten zoals Jupiter en Saturnus. Alleen jonge protoplanetaire schijven bevatten namelijk genoeg massa om reuzenplaneten te vormen. Medeonderzoeker Matthijs van der Wiel (ASTRON, Netherlands Institute for Radio Astronomy) is verheugd over de duidelijke en ondubbelzinnige waarnemingen. "Al zou het natuurlijk kunnen dat deze deeltjesgroei tot nu toe alleen in deze ene planeetvormende schijf plaatsvindt. Misschien is deze jonge schijf wel heel speciaal." De onderzoekers willen nu bij andere sterren-in-wording kijken of daar ook de gas-emissie wordt tegengehouden door gegroeide stofdeeltjes. Uiteindelijk willen ze zo meer weten over wanneer en hoe planeten worden gevormd.
Origineel persbericht

21 juni 2018
Een internationaal team van astrofysici heeft mogelijk een oplossing gevonden waar wetenschappers al meer dan 50 jaar mee worstelen: waarom bestaan de sterren in bolvormige sterrenhopen uit materiaal dat afwijkt van dat in andere sterren die in de Melkweg worden aangetroffen? Het team brengt een nieuwe speler in het spel: een superzware ster (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 21 juni). Het Melkwegstelsel telt meer dan 150 oude bolvormige sterrenhopen, elk bestaande uit honderdduizenden dicht op elkaar gepakte sterren die door de zwaartekracht bijeen worden gehouden. Deze sterren zijn bijna zo oud als het heelal. Sinds de jaren 60 is bekend dat de meeste sterren in deze bolhopen andere chemische elementen bevatten dan alle andere sterren in de Melkweg. Deze elementen kunnen niet door de sterren zelf zijn geproduceerd, omdat de daarvoor vereiste temperaturen ongeveer tien keer zo hoog zijn als de temperaturen van de sterren zelf. Volgens de astrofysici, onder wie de Nederlander Henny Lamers, zouden sterren met tienduizenden keren zoveel massa als de zon weleens de bron van dat materiaal kunnen zijn. De sterren zouden zijn gevormd tijdens de jeugd van de bolvormige sterrenhopen, toen deze naast sterren-in-wording nog veel gas bevatten. Terwijl deze sterren steeds meer gas verzamelden, naderden ze elkaar dermate dicht dat er botsingen konden plaatsvinden. Daaruit zou dan uiteindelijk een ‘superster’ zijn ontstaan. Deze zware ster was heet genoeg om alle waargenomen elementen te produceren en de overige sterren in de sterrenhoop te ‘vervuilen’ met de vreemde elementen die nu worden waargenomen. (EE)
Old star clusters could have been the birthplace of supermassive stars

19 juni 2018
Het Melkwegstelsel is ongeveer één biljoen (duizend miljard) keer zo zwaar als de zon. Die conclusie trekken sterrenkundigen op basis van precisiemetingen aan de bewegingen van negen dwergstelsels die rond het Melkwegstelsel cirkelen. Tot nu toe liepen de schattingen voor de massa van het Melkwegstelsel uiteen van ca. 700 miljard tot 2 biljoen zonsmassa's. Met de Hubble Space Telescope zijn de minieme bewegingen opgemeten van sterren in enkele dwergstelsels. De meetresultaten zijn vergeleken met computersimulaties waarin de massa van het Melkwegstelsel gevarieerd kon worden. De metingen komen het best overeen met simulaties waarin het Melkwegstelsel een massa heeft van 0,96 biljoen zonsmassa's. De resultaten zijn gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters en werden eerder deze maand gepresenteerd op een bijeenkomst van de American Astronomical Society. De onnauwkeurigheid in de nieuwe massabepaling van het Melkwegstelsel bedraagt nu nog ca. 30 procent. Daar zal echter snel verandering in komen: de Europese ruimtetelescoop Gaia heeft veel preciezere metingen gedaan aan de posities en bewegingen van sterren in dwergstelsels; de resultaten van een aanzienlijk nauwkeuriger analyse worden binnen niet al te lange tijd verwacht. (GS)
Nieuwsbericht op AASNova.org

13 juni 2018
Sterrenkundigen van de RUG hebben in de halo van de Melkweg sporen gevonden van oude samensmeltingen. Vijf groepjes sterren lijken afkomstig van fusies met kleine sterrenstelsels, terwijl een grote ‘klodder’ van enkele honderden sterren afkomstig lijkt van een grotere fusie (Astrophysical Journal Letters, 12 juni). Het onderzoek is gebaseerd op de tweede dataset van de Gaia-ruimtetelescoop die eind mei is vrijgegeven. Deze dataset bevat nauwkeurige informatie over de posities en bewegingen van miljoenen sterren, hoofdzakelijk in de Melkweg. Promovendus Helmer Koppelman maakt deel uit van de onderzoeksgroep van Amina Helmi, die al in een zeer vroeg stadium bij de Gaia-missie betrokken was. Hij begon de nieuwe gegevens direct te analyseren en plaatste acht dagen later al een artikel op een preprintserver, dat nu officieel gepubliceerd is. Koppelman heeft zijn analyse gericht op de halo van de Melkweg, de bolvormige wolk sterren die de centrale schijf omhult. De gedachte is namelijk dat de meeste sterren in de halo afkomstig zijn van fusies. Door de banen van deze sterren te berekenen, spoorde Koppelman sterren met een gemeenschappelijke oorsprong op. Hij en zijn team ontdekten vijf kleine sterrenhopen die de restanten van vijf opgeslokte sterrenstelseltjes lijken te zijn. Daarnaast is een veel grotere groep sterren ontdekt die eveneens bij elkaar horen. Deze groep draait tegen de richting van de Melkweg in. Dat laatste vormt een sterke aanwijzing dat ook deze sterren van buitenaf afkomstig zijn. Volgens Koppelman en zijn team zijn het restanten van een groter sterrenstelsel. De botsing met dat stelsel zou zelfs de vorm van de centrale schijf van de Melkweg hebben veranderd. Koppelman heeft ook nog gezocht naar sterren die horen bij de zogeheten Helmi-stroom. Deze groep sterren is vernoemd naar zijn promotor Amina Helmi, die in 1999 aantoonde dat ze het restant vormen van een stelsel dat gefuseerd is met de Melkweg. Tot nu toe waren er nog geen twintig sterren bekend die bij de Helmi-stroom horen. Dankzij Gaia zijn het er nu meer dan honderd. (EE)
Nieuwe data Gaia telescoop toont fusies van de Melkweg

11 juni 2018
Microscopisch kleine diamantjes - zogeheten nanodiamantjes - vormen de beste verklaring voor de zogeheten anomale microgolfstraling (anomalous microwave emission, AME) die geproduceerd wordt in sommige stervormingsgebieden. Die mysterieuze straling werd ruim twintig jaar geleden al ontdekt. Astronomen gingen er lange tijd vanuit dat zij geproduceerd wordt door PAK's - polycyclische aromatische koolwaterstoffen. Waarnemingen met de Green Bank Telescope in West Virginia en met de Australia Telescope Compact Array (ATCA) aan drie protoplanetaire schijven (V892 Tauri, HD 97048 en MWC 297) laten nu echter zien dat de microgolfspectra nauwkeurig overeenkomen met wat je verwacht van extreem snel roterende nanodiamantjes - minuscule koolstofkristalletjes die een paar honderdduizend maal zo klein zijn als een zandkorrel. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepubliceerd in Nature Astronomy. De nanodiamantjes zijn vermoedelijk gecondenseerd uit oververhitte koolstofdamp in stervormingsgebieden. Naar schatting bevatten ze ca. 1 à 2 procent van alle koolstofatomen in de betreffende protoplanetaire schijven. (GS)
Diamond Dust Shimmering Around Distant Stars

7 juni 2018
Een internationaal team van astronomen heeft magnetische velden in de ruimte ontdekt die licht kunnen werpen op het ontstaan van sterren. De zeer subtiele magnetische velden zijn waargenomen in de ‘Zuilen der schepping’ – een structuur die beroemd werd dankzij een iconische opname van de Hubble-ruimtetelescoop. De ‘zuilen’ bestaan uit kosmisch stof en koud gas van (relatief) hoge dichtheid en hebben kraamkamers van de sterren aan hun uiteinden. Uit het nieuwe onderzoek blijkt dat de magnetische velden die in de lengterichting langs de zuilen lopen loodrecht op de velden in het omringende geïoniseerde gas staan. Volgens de astronomen wijst dit erop dat het ontstaan van de zuilen te danken is aan het magnetische veld. De sterkte en de vorm ervan suggereren dat het veld de vorming van globulen – dichte gaswolken waaruit sterren ontstaan – afremt. Anders gezegd: het magnetische veld voorkomt dat de zuilen snel verbrokkelen. De ontdekking is gedaan met de James Clerk Maxwell Telescope op Hawaï. Deze telescoop, die submillimeterstraling detecteert, is uitgerust met een polarimeter. Met dat instrument is aangetoond dat het licht van de zuilen gepolariseerd is. De polarisatierichting van dit licht heeft de richting van het magnetische veld ter plaatse aan. (EE)
Magnetic Fields Could Hold The Key To Star Formation

6 juni 2018
Astronomen hebben opnieuw een aantal objecten in het centrum van ons Melkwegstelsel ontdekt die zich voordoen als gaswolken, maar zich gedragen als sterren. De compacte, stofrijke stellaire objecten bewegen met hoge snelheden om het superzware zwarte gat dat zich daar schuilhoudt. De eerste van deze raadselachtige objecten, G1, werd in 2004 ontdekt. Acht jaar later volgde G2. Van beide werd vermoed dat het gaswolken waren, totdat ze dicht in de buurt van het zwarte gat kwamen. Gewone gaswolken zouden bij die gelegenheid aan flarden zijn getrokken, maar G1 en G2 overleefden het. En nu zijn er dan ook G3, G4 en G5. Vermoed wordt dat de G-objecten in feite sterk opgezwollen sterren zijn – sterren die zo groot zijn geworden dat het centrale zwarte gat gas aan hen kan onttrekken, maar die een stevige kern hebben die de boel nog een beetje bij elkaar houdt. De grote vraag is waarom deze sterren zo groot zijn. Een mogelijke verklaring is dat het oorspronkelijk dubbelsterren zijn geweest. Deze sterparen zouden, onder invloed van de zwaartekracht van het zwarte gat, met elkaar samengesmolten zijn. In de nasleep van zo’n stellaire fusie zou de atmosfeer van het uiteindelijke object sterk opzwellen.Dat laatste zou overigens maar tijdelijk zo zijn. Na een miljoen jaar of zo komt de atmosfeer weer tot rust, en blijft een normaal ogende ster achter. De nieuwe ontdekkingen zijn gepresenteerd tijdens de 232ste bijeenkomst van de American Astronomical Society, die deze week in Denver wordt gehouden. (EE)
More Mystery Objects Detected Near Milky Way’s Supermassive Black Hole

6 juni 2018
Wetenschappers en studenten van Saint Martin’s University in de staat Washington (VS) hebben, aan de hand van gegevens van de Europese satelliet Gaia, ontdekt dat de bolvormige sterrenhoop NGC 6441 sterren verliest. Dat wijst erop dat de bolhoop ooit deel heeft uitgemaakt van een groter geheel. Het zou het restant van een klein sterrenstelsel kunnen zijn. Rond ons Melkwegstelsel zwermen ongeveer 150 bolvormige sterrenhopen – bolvormige verzamelingen van sterren die door de zwaartekracht bijeengehouden worden. Opmerkelijk is dat de zwaarste van die bolhopen uit een nogal gemêleerde populatie van sterren bestaan, die zich niet gemakkelijk laat verklaren. Een mogelijk scenario is dat het de kernen van voormalige sterrenstelsels zijn, die lang geleden door de Melkweg zijn ingevangen. Daarbij zouden ze een groot deel van hun sterren zijn kwijtgeraakt. NGC 6441 is de op vier na grootste bolvormige sterrenhoop van de Melkweg. Gegevens van de Gaia-satelliet hebben nu bevestigd dat in de omgeving van NGC 6441 sterren te vinden zijn die met de bolhoop meebewegen. Twee daarvan hebben zich van ons uit gezien al een kwart graad van het centrum van NGC 6441 verwijderd. En in de omgeving van de bolhoop zijn nog meer ontsnapte sterren te zien. Het lijkt er dus op dat NGC 6441 sterren aan het verliezen is en vroeger dus (nog) meer massa heeft gehad dan nu. Het zou dus best eens een ‘gestript’ sterrenstelsel kunnen zijn, al is het mogelijke verband tussen bolvormige sterrenhopen en dwergsterrenstelsels nog steeds een punt van discussie. De resultaren van dit onderzoek zijn gepresenteerd tijdens de 232ste bijeenkomst van de American Astronomical Society, die deze week in Denver wordt gehouden. (EE)
Astronomers Use Gaia to Confirm Extra-Tidal Stars Surrounding the Massive Globular Cluster NGC 6441

4 juni 2018
Volgens astronomen van de universiteiten van Warwick (VK) en Auckland (Nieuw-Zeeland) zouden bolvormige sterrenhopen weleens 4 miljard jaar jonger kunnen zijn dan tot nu toe werd aangenomen. Ze leiden dat af uit modelberekeningen waarbij rekening is gehouden met de aanwezigheid van dubbelstersystemen waarin materie-uitwisseling plaatsvindt. Bolvormige sterrenhopen bestaan uit honderdduizenden doorgaans oude sterren. Aangenomen werd dat deze objecten ongeveer zou oud zijn als het heelal zelf – ruwweg 13 miljard jaar. In de meeste gevallen is die schatting gebaseerd op de spectrale eigenschappen van de sterrenhoop als geheel, omdat de betreffende sterrenhopen te ver weg staan om afzonderlijke sterren te kunnen waarnemen. Dat brengt met zich mee dat de leeftijdsbepalingen van deze objecten sterk afhankelijk zijn van het stellaire-populatiemodel dat gebruikt wordt. Bij het nieuwe onderzoek hebben de astronomen gebruik gemaakt van modellen (BPASS) die eerder met succes zijn toegepast op jonge stellaire populaties. Het belangrijkste kenmerk van deze modellen is dat ze rekeningen houden met de specifieke bijdragen van dubbelsterren. Bij dubbelsterren gebeurt het vaak dat de ene ster opzwelt tot een reuzenster, waardoor de andere ster de kans krijgt om zijn begeleider van gas te ontdoen. Dat heeft gevolgen voor de kleur van het licht van het tweetal en voor de chemische elementen die in hun spectra te zien zijn. De BPASS-modellen calculeren dit in, en dat is de reden waarom het de leeftijden van de bolvormige sterrenhopen lager inschat dan conventionele modellen. (EE)
Globular clusters 4 billion years younger than previously thought

24 mei 2018
Radioastronomen hebben de meest gedetailleerde metingen tot nu toe gepubliceerd van het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel, Sagittarius A* (of kortweg Sgr A*) geheten. Ondanks de afstand van ca. 27.000 lichtjaar zijn in de radiometingen details te onderscheidenmet afmetingen van ongeveer 36 miljoen kilometer - slechts drie maal de voorspelde straal van het zwarte gat. De nieuwe metingen zijn al in 2013 verricht, met onderling gekoppelde radiotelescopen op Hawaii, in Arizona, in Californië en in Chili. Met name de toevoeging van de Chileense APEX-radiotelescoop aan dit zogeheten VLBI-netwerk (very long baseline interferometry) maakte het mogelijk om kleine details waar te nemen. Dankzij APEX kon gewerkt worden met interferometrische basislijnen van bijna 10.000 kilometer. Bovendien was APEX de enige radiotelescoop in het netwerk die zich op het zuidelijk halfrond bevindt. Het kostte de astronomen enkele jaren om de waarnemingen van de verschillende telescopen samen te voegen en de metingen uit te werken. Mooie plaatjes hebben de VLBI-waarnemingen overigens niet opgeleverd; het gaat om moeilijk te interpreteren metingen die alleen dankzij een uitvoerige analyse te vergelijken zijn met modelberekeningen. De hoop is dat VLBI-metingen uiteindelijk in staat zullen zijn om nog meer details in Sgr A* te 'zien' en zo meer informatie over het superzware zwarte gat te achterhalen. Inmiddels zijn al twee waarnemingssessies verricht met de zogeheten Event Horizon Telescope (EHT), een VLBI-netwerk waarin behalve APEX ook een telescoop op de Zuidpool en de 66 schotelantennes van het ALMA-observatorium in Noord-Chili samenwerken. De analyse van die metingen is nog steeds gaande. (GS)
APEX takes a glimpse into the heart of darkness

23 mei 2018
Dankzij de werking van een natuurlijke lens zijn Canadese astronomen erin geslaagd om extreem scherpe waarnemingen te verrichten aan een verre pulsar. Ondanks de afstand tot de pulsar (6500 lichtjaar) is het gelukt om twee heldere gebieden aan het oppervlak van de supersnel roterende neutronenster afzonderlijk waar te nemen, op een onderlinge afstand van nog geen twintig kilometer. Die beeldscherpte komt overeen met het onderscheiden van een vlo op het oppervlak van Pluto, gezien vanaf de aarde. PSR B1957 draait ruim 600 maal per seconde om zijn as, waarbij twee bundels van straling als de lichtbundels van een vuurtoren door de ruimte draaien. Aan de basis van deze bundels bevinden zich extreem hete gebieden aan het pulsaroppervlak. Rond de pulsar draait een zogeheten bruine dwerg - een 'mislukte ster' die veel lichter is dan de zon en niet veel groter dan de planeet Jupiter. Onder invloed van de energierijke straling van de pulsar is deze gasbol langzaam maar zeker aan het verdampen; hij wordt omhuld door een wolk van elektrisch geladen gasdeeltjes - een plasma. Dichtheidsvariaties in deze plasmawolk werken als een soort natuurlijke lens, waardoor de sterrenkundigen (onder wie de Nederlandse astronoom Marten van Kerkwijk) de twee heldere plekken op het pulsaroppervlak af en toe afzonderlijk konden waarnemen. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepubliceerd in Nature. Van Kerkwijk en zijn collega's denken dat de resultaten nieuw licht kunnen werpen op het raadsel van de snelle radioflitsen - die zouden hun extreme helderheid wellicht ook te danken kunnen hebben aan een vergelijkbare plasmalenswerking. (GS)
Astronomers Observe Unprecedented Detail In Pulsar 6500 Light-Years From Earth

10 mei 2018
Twee Griekse astronomen zijn er voor het eerst in geslaagd om de driedimensionale structuur van een moleculaire gaswolk vast te stellen. De gaswolk, Musca geheten, ziet er vanaf de aarde uit als een 27 lichtjaar lange ‘naald’. In werkelijkheid blijkt het echter meer een ‘pannenkoek’ te zijn (Science, 11 mei). Musca is omringd door geordende haarachtige structuren die worden veroorzaakt doordat de wolk als geheel vibreert – ongeveer zoals een galmende kerkklok. Het is de onderzoekers gelukt om de afzonderlijke frequenties van deze vibraties te meten. Met behulp van deze informatie kon niet alleen de ruimtelijke vorm van de gaswolk worden gereconstrueerd, maar ook zijn dichtheid worden bepaald. Moleculaire gaswolken zijn wolken van koel gas en stof waaruit, door samentrekking, sterren en planeten kunnen ontstaan. Het onderzoek van gaswolken als Musca kan astronomen meer inzicht geven in de vorming van ons zonnestelsel. (EE)
ANU Study Sheds New Light on How Our Solar System Formed

10 mei 2018
Met behulp van de Neutron star Interior Composition Explorer (NICER) is vastgesteld dat de componenten van de bijzondere dubbelster IGR J17062–6143 in slechts 38 minuten om elkaar heen wentelen (The Astrophysical Journal Letters, 9 mei). NICER is een instrument voor het waarnemen van neutronensterren – de compacte restanten van sterren die als supernova zijn ontploft – dat in juni 2017 in het internationale ruimtestation ISS is geïnstalleerd. Dubbelster IGR J17062–6143 bestaat uit een pulsar (een pulserende neutronenster) en een ander sterachtig object. Uit de NICER-waarnemingen kan worden afgeleid dat de twee slechts ongeveer 300.000 kilometer van elkaar verwijderd zijn. Dat brengt astronomen tot het vermoeden dat de begeleider een witte dwergster is: voor een normale ster is simpelweg geen plek. Het bestaan van de dubbelster was al langer bekend, maar tot nu toe was de omlooptijd van het object onzeker. In 2008 heeft de röntgensatelliet RXTE gedurende 20 minuten naar het object gekeken, maar dat was te kort. NICER heeft de dubbelster in augustus, oktober en november 2017 urenlang kunnen waarnemen. Op die manier lukte het om kleine afwijkingen in de aankomsttijden van de pulsen van de rondtollende neutronenster te meten. Deze afwijkingen ontstaan doordat pulsar en zijn begeleider om hun gemeenschappelijke zwaartepunt wentelen, waardoor de afstand tussen pulsar en aarde varieert. Dankzij de nieuwe waarnemingen staat nu vast dat IGR J17062–6143 de meest compacte dubbelster in zijn soort is. (EE)
NASA’s NICER Mission Finds an X-ray Pulsar in a Record-fast Orbit

9 mei 2018
Spaanse en Chinese astronomen hebben aanwijzingen gevonden dat de schijf van ons Melkwegstelsel een middellijn van ongeveer 200 duizend lichtjaar heeft. Dat is aanmerkelijk groter dan eerdere schattingen, die uiteenlopen van 100 tot 180 duizend lichtjaar. Spiraalstelsels zoals de Melkweg laten zich voorstellen als een relatief dunne schijf. Waar die schijf precies ophoudt, is niet gemakkelijk te zien. Vanaf een zekere afstand neemt het aantal sterren simpelweg sterk af. De astronomen zijn nu echter op het spoor gekomen van een populatie van ‘schijfsterren’ die zich voorbij de vermeende rand van de Melkwegschijf ophouden. Sommige van deze sterren zouden meer dan vier keer zo ver van het centrum van de Melkweg verwijderd zijn als onze zon (ruwweg 25.000 lichtjaar). Ze komen tot deze conclusie op basis van een statistische analyse van de surveys APOGEE en LAMOST. Dat zijn twee projecten waarbij de spectra van sterren worden onderzocht om meer informatie te krijgen over hun snelheden en chemische samenstellingen. De analyse laat zien dat er tot op 100.000 lichtjaar van het Melkwegcentrum nog aanzienlijke aantallen sterren te vinden zijn die relatief rijk zijn aan elementen zwaarder dan helium. En dat maakt het aannemelijk dat de sterren daadwerkelijk tot de schijf van ons Melkwegstelsel behoren. (EE)
The disc of the Milky Way is bigger than we thought

30 april 2018
Onderzoek met de Atacama Large Millimetre/Submillimetre Array (ALMA) heeft een verrassend resultaat opgeleverd over de vorming van sterren. In een actief stervormingsgebied in ons Melkwegstelsel is een overdaad aan zware ‘ster-vormende kernen’ opgespoord (Nature Astronomy, 30 april). Ster-vormende kernen zijn compacte wolken van gas die materie uit hun omgeving aantrekken, en tot één of meer jonge sterren samentrekken. Uit eerder onderzoek, dat teruggaat tot 1955, was de conclusie getrokken dat de verhouding tussen zware en lichte objecten in ster-vormende kernen overeenkwam met de verhouding van zware en lichte sterren in jonge sterrenhopen. Die conclusie was echter gebaseerd op waarnemingen van relatief nabije stervormingsgebieden, die toevalligerwijs een betrekkelijk geringe dichtheid hebben en daardoor mogelijk niet representatief zijn. Met ALMA is nu gekeken naar het actieve stervormingsgebied W43-MM1, dat veel meer op andere moleculaire gaswolken in onze Melkweg lijkt. Daarbij is ontdekt dat de daarin aanwezige ster-vormende kernen zich niet houden aan de zogeheten initiële massafunctie zoals die in 1955 is vastgesteld. Als dat klopt, staan allerlei gegevens die afhankelijk zijn van het aantal zware sterren in het heelal op losse schroeven. Daarbij kun je denken aan berekeningen van de chemische verrijking van het interstellaire gas en schattingen van de aantallen supernova’s en zwarte gaten in het heelal. Overigens is uit ander recent onderzoek gebleken dat óók de Tarantulanevel – een groot stervormingsgebied in de naburige Grote Magelhaense Wolk – meer zware sterren bevat dan je op grond van de initiële massafunctie zou verwachten. (EE)
The Laws of Star Formation Challenged

25 april 2018
Vandaag heeft het Europese ruimteagentschap ESA het data-archief van de ‘one billion starmapper’ Gaia geopend voor de sterrenkundige gemeenschap. De dataset (de tweede na 22 maanden van waarnemingen) die vandaag online is gekomen blijkt een schatkamer voor astronomen te zijn, waarin vele nieuwe ontdekkingen liggen verscholen. De set bevat de 3D-posities, 2D-bewegingen, de helderheid en de kleur van meer dan 1,3 miljard sterren. De Nederlandse astronomen Anthony Brown en Amina Helmi zijn nauw betrokken bij de missie. Brown (Sterrewacht Leiden) is voorzitter van het consortium (DPAC) dat de datacenters van Gaia bestuurt. Helmi (Kapteyn Instituut Rijksuniversiteit Groningen), die met haar groep ook bij DPAC is betrokken, heeft als een van de eerste astronomen al een voorproefje gekregen en in de gegevens diverse nieuwe ontdekkingen gedaan. Deze eerste analyses waren nodig om de dataset van Gaia te testen. Er is immers geen vergelijkingsmateriaal. De resultaten verschijnen vandaag in zes papers in Astronomy and Astrophysics. Gaia is een unieke missie omdat hij alle gebieden van de astrofysica beslaat: van planeten, sterren en sterrenstelsels tot kosmologie. Gaia maakt een 3D-kaart van de Melkweg (ons sterrenstelsel) en de onmiddellijke nabijheid daarvan. Gaia meet onder meer hoe objecten door de ruimte heen bewegen. Het meten van bewegingen is een uitdaging omdat ze maar heel klein zijn, althans als je ze van grote afstand bekijkt. Gaia heeft de gevoeligheid om zelfs de groei van een mensenhaar te meten op de maan. De Gaia-gegevens kunnen veel geheimen die onze Melkweg nog bevat prijsgeven. Zo onderzocht Amina Helmi met haar groep in Groningen de al 20 jaar onbeantwoorde vraag of de dwergsterrenstelsels rond de Melkweg in hetzelfde vlak bewegen. Omdat de data van zo’n hoge kwaliteit zijn, had Helmi al heel snel resultaten in de vandaag gepubliceerde eerste analyse: de dwergsterrenstelsels rond de Melkweg blijken wel allemaal een sterk gehelde baan te hebben maar bewegen niet in hetzelfde vlak, hoewel sommige zich in groepjes lijken op te houden. Helmi heeft nu voor het eerst ook ‘gezien’ hoe coherent het rotatiepatroon is van de Grote en de Kleine Magelhaense Wolk, twee satellietstelsels van onze Melkweg. Verder is de rotatie van zeker vijf bolhopen gedetecteerd, waarvan de herkomst tot nu toe onbekend is. ‘Het is ongelofelijk wat de Gaia-data nu al, in deze eerste en relatief snelle en oppervlakkige analyse aan nieuwe kennis en inzichten hebben opgeleverd. Zelfs op een van de plaatjes die we voor de pers hebben gemaakt, zag ik ineens een volstrekt nieuw detail dat we niet wisten, namelijk dat sommige bolvormige sterrenhopen rond de Melkweg in groepjes bewegen.’ Anthony Brown is als voorzitter van Gaia’s Data Processing and Analysis Consortium (DPAC) nauw betrokken bij het ontsluiten van de immense hoeveelheid gegevens die Gaia oplevert. Hij was vandaag in Berlijn aanwezig bij de officiële opening van het archief. Brown: ‘Astronomen kunnen met ons archief nieuwe wetenschap gaan doen, dingen ontdekken waar we nu nog niets van weten. Dat is het revolutionaire aan deze ontdekkingsmachine. Ik verwacht dat astronomen gaan spreken over de periode vóór en ná deze tweede datarelease.’ Brown is niet bang voor een run op de data en al te veel concurrentie. ‘De dataset is zo rijk, hier gaan we nog jarenlang uit putten.’ 
Oorspronkelijk persbericht

24 april 2018
De kern van ons Melkwegstelsel herbergt een superzwaar zwart gat, ruim vier miljoen maal zo zwaar als de zon. Maar volgens astronomen van de Yale-universiteit zouden er in het Melkwegstelsel meer (super-)zware zwarte gaten kunnen ronddolen. Dat concluderen ze in een artikel in Astrophysical Journal Letters op basis van computersimulaties. In de simulaties bekijken de astronomen wat er gebeurt wanneer een groot en zwaar sterrenstelsel (zoals het Melkwegstelsel) een kleiner sterrenstelsel opslokt dat óók een zwaar zwart gat in het centrum heeft. Het blijkt dat dat 'opgeslokte' zwarte gat niet altijd direct versmelt met het superzware zwarte gat in de kern van het grotere stelsel. In plaats daarvan kan het lange tijd een baan rond het centrum beschrijven, op afstanden van vele duizenden of tienduizenden lichtjaren. Als ons Melkwegstelsel in de loop van de kosmische geschiedenis meerdere kleinere sterrenstelsels heeft opgeslokt, zouden er dus ook meer zware zwarte gaten in kunnen voorkomen. Het superzware zwarte gat in de kern van de Melkweg is zichtbaar doordat het gas uit zijn omgeving opzuigt. Dat gas wordt heet en zendt straling uit voordat het in het zwarte gat valt. Maar een zwaar zwart gat ergens in de buitendelen van het Melkwegstelsel zal vermoedelijk nauwelijks op die manier 'gevoed' worden, waardoor het echt onzichtbaar is. Gelukkig is de kans onwaarschijnlijk klein dat zo'n op drift geraakt zwart gat zich in de directe omgeving van ons eigen zonnestelsel ophoudt. (GS)
Milky Way’s supermassive black hole may have ‘unseen’ siblings

19 april 2018
Ter gelegenheid van de 28ste verjaardag van de Hubble-ruimtetelescoop, op 24 april a.s., is een nieuwe opname gepresenteerd van een stukje van de Lagunenevel. Deze kleurrijke wolk van gloeiend interstellair gas bruist van de activiteit. Er worden nieuwe sterren geproduceerd, die hevige winden produceren, en er zijn wervelende zuilen van gas en stof te zien. De volledige Lagunenevel is een enorm groot object van 55 bij 20 lichtjaar. Hoewel hij bijna 4000 lichtjaar van ons is verwijderd, is hij aan de hemel drie keer zo groot als de volle maan. Vandaar ook dat Hubble maar een klein deel van de gasnevel – ongeveer 4 lichtjaar breed – heeft kunnen vastleggen. (EE)
Hubble Celebrates 28th Anniversary With a Trip Through the Lagoon Nebula

18 april 2018
Vandaag zijn nieuwe resultaten gepubliceerd van het GALAH-project: een omvangrijke analyse van de scheikundige samenstelling van 350.000 sterren. Een van de doelen van het project is het vinden van de 'brusjes' (broertjes en zusjes) van de zon - de sterren die 4,6 miljard jaar geleden tegelijk met de zon zijn ontstaan in dezelfde sterrenhoop. Die sterren zijn vervolgens elk hun eigen weg gegaan, maar hun chemische samenstelling moet identiek zijn aan die van de zon. De metingen zijn uitgevoerd met de HERMES-spectrograaf op de 3,9-meter Anglo-Australian Telescope. De spectra van de sterren, waarin verschillende scheikundige elementen karakteristieke 'vingerafdrukken' achterlaten, zijn vervolgens geanalyseerd met zelflerende software. Het doorspitten van 350.000 sterspectra kan vergeleken worden met het analyseren van het DNA van honderdduizenden proefpersonen, op zoek naar biologische verwantschappen. Begin vorige eeuw werd vergelijkbaar (maar veel minder nauwkeurig) onderzoek verricht door de Amerikaanse astronome Annie Jump Cannon, die in de loop van enkele decennia ook van een paar honderdduizend sterren de spectra bestudeerde, maar dan 'op het oog'. Ter ere van haar pionierswerk is de computercode die nu is ingezet 'The Cannon' genoemd. De resultaten zijn voor publicatie aangeboden in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en Astronomy & Astrophysics. (GS)
Survey profiles 350,000 stars in search for Sun’s siblings

11 april 2018
Voor het eerst is het Australische wetenschappers gelukt om met behulp van een grote radiotelescoop een ‘glitch’ (hapering) te registreren in het pulsgedrag van de Vela-pulsar (Nature, 12 april). De Vela-pulsar is het compacte restant van een zware ster die zijn bestaan ongeveer 12.000 jaar geleden heeft afgesloten met een supernova-explosie. Pulsars zijn snel ronddraaiende neutronensterren. Deze objecten zijn niet groter dan een kilometer of 20, maar hebben meer massa dan onze zon. Sommige van deze rondtollende sterretjes zijn vanaf de aarde waarneembaar als een snel knipperende bron van radiostraling. Doorgaans volgen die radiopulsen elkaar op met de regelmaat van de klok, maar zo nu en dan vertoont hun rotatie een kleine hapering. Bij de Vela-pulsar gebeurt dat ongeveer eens in de drie jaar. Omdat zulke glitches op onvoorspelbare momenten plaatsvinden, moet een pulsar langdurig in de gaten worden gehouden om er eentje te kunnen registeren. In dit specifieke geval is de Vela-pulsar meer dan vier jaar lang, 19 uur per dag om de 10 seconden bekeken met de 26-meter radiotelescoop bij Hobart (Tasmanië) en de 30-meter radiotelescoop bij Ceduna (Zuid-Australië). Op 12 december 2016 was het dan eindelijk raak. Op die dag haperde het pulsgedrag van de Vela-pulsar gedurende vijf seconden. Zulke haperingen zijn bij meer pulsars waargenomen, maar een sluitende verklaring daarvoor is er nog steeds niet. Vermoed wordt dat de oorzaak ligt bij een kortstondige koppeling tussen het supervloeibare inwendige van de neutronenster en diens korst. Het is voor het eerst dat zo’n glitch is waargenomen met een radiotelescoop die groot genoeg is om de afzonderlijke pulsen te kunnen zien. De onderzoekers hopen dat een nadere analyse van dit soort haperingen meer inzicht zal geven in het gedrag van materie onder de extreme druk en temperatuur in een neutronenster. (EE)
Scientists capture neutron star’s glitch, offering new insights into how matter behaves

9 april 2018
In een speciaal nummer van Astronomy & Astrophysics is een catalogus gepubliceerd van bronnen in het Melkwegstelsel die extreem hoogenergetische gammastraling uitzenden. De 78 bronnen zijn ontdekt en vastgelegd met het internationale H.E.S.S.-observatorium (High Energy Stereoscopic System) in Namibië. Het gaat onder andere om supernovaresten, microquasars en pulsarwindnevels. Veel van de bronnen zijn niet eerder vastgelegd op andere golflengten. H.E.S.S. is een samenwerkingsverband van 14 landen. Het observatorium werd in 2002 in gebruik genomen. Het bestaat uit vijf speciale telescopen die extreem zwakke lichtflitsjes aan de nachtelijke hemel registreren. Die flitsjes van zogeheten Cerenkov-straling worden geproduceerd wanneer een energierijk gammafoton (met een energie van meer dan een biljoen elektronvolt) de aardse dampkring binnendringt en daar een waterval aan secundaire deeltjes teweegbrengt. De nieuwe H.E.S.S. Galactic Plane Survey is vier maal zo groot als de vorige editie uit 2006. In supernovaresten wordt de hoogenergetische gammastraling opgewekt wanneer subatomaire deeltjes met hoge snelheid de ruimte in geblazen worden en daar in wisselwerking treden met interstellaire gasdeeltjes en fotonen. H.E.S.S. heeft echter ook veel supernovaresten gedetecteerd die eerder niet op andere golflengten zijn waargenomen. (GS)
The largest catalog ever published of very high energy gamma ray sources in the Galaxy

5 april 2018
Onderzoek door astronomen van de universiteit van Cardiff wijst erop dat er in het heelal een tekort aan fosfor bestaat. Fosfor is een chemisch element dat een belangrijke rol speelt bij het leven op onze planeet. Waar dit element schaars is, zou leven zoals wij dat kennen wellicht niet mogelijk zijn. Fosfor is een van de slechts zes chemische elementen waar aardse organismen van afhankelijk zijn. Het is een cruciaal bestanddeel van adenosinetrifosfaat (ATP), dat cellen gebruiken voor de opslag en overdracht van energie. Fosfor wordt geproduceerd door supernova’s – de explosies van zware sterren. Maar de hoeveelheden van dit element die tot nu toe in onze Melkweg zijn waargenomen, komen niet altijd overeen met de uitkomsten van computermodellen. Zo laat recent onderzoek met de William Herschel Telescope op La Palma zien dat de Krabnevel, het restant van een supernova die in het jaar 1054 verscheen, veel minder fosfor bevat dan de supernovarest Cassiopeia A. Mogelijk moet de oorzaak van het verschil worden gezocht bij het soort ster dat is ontploft. In het geval van Cassiopeia A zou dat een zeldzame superzware ster kunnen zijn geweest. Hoe dan ook: als het om fosfor gaat is de ene supernova blijkbaar de andere niet. Als dit (voorlopige) onderzoeksresultaat klopt, zouden de hoeveelheden fosfor in onze Melkweg forse lokale variaties kunnen vertonen. En dat zou dan weer betekenen dat op lang niet alle planeten voldoende fosfor beschikbaar is voor de aanmaak van adenosinetrifosfaat. Het nieuwe resultaat is gepresenteerd op de European Week of Astronomy and Space Science in Liverpool. (EE)
Paucity of phosphorus hints at precarious path for extraterrestrial life

4 april 2018
Voor het eerst zijn astronomen erin geslaagd om de afstand tot een bolvormige sterrenhoop te bepalen met behulp van driehoeksmeting. De nieuwe afstandsbepaling kan onder meer worden gebruikt om de bestaande modellen voor de evolutie van sterren te verbeteren. Het betreft de bolvormige sterrenhoop NGC 6397, die dichtbij genoeg staat om (onder goede omstandigheden) waarneembaar te zijn met het blote oog. De sterrenhoop bevat naar schatting 400.000 sterren en maakt deel uit van ons Melkwegstelsel. Volgens de nieuwe meting is NGC 6397 ongeveer 7800 lichtjaar van ons verwijderd. Dat is iets verder weg dan tot nu toe werd aangenomen. De foutmarge in de meting bedraagt slechts 3 procent. Bij de afstandsbepaling is gebruik gemaakt van de Hubble-ruimtetelescoop. Deze werd gedurende een periode van twee jaar om het half jaar op NGC 6397 gericht. Dat maakte het mogelijk om de minuscule schijnbare schommelbewegingen van 40 sterren van de sterrenhoop te meten die het gevolg zijn van de veranderende positie van de ‘waarnemer’ c.q. de Hubble-ruimtetelescoop. Het onderzoeksteam heeft op basis van de nieuwe afstand kunnen berekenen dat NGC 6397 ongeveer 13,4 miljard jaar oud is. Dat betekent dat de sterrenhoop ruwweg 400 miljoen jaar na de oerknal moet zijn ontstaan. (EE)
Hubble Makes the First Precise Distance Measurement to an Ancient Globular Star Cluster

4 april 2018
Een team van astrofysici heeft een stuk of twaalf zwarte gaten ontdekt in de naaste omgeving van Sagittarius A*, het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel. Omdat dergelijke ‘kleine’ zwarte gaten zich maar heel moeilijk laten opsporen, zal hun werkelijke aantal vele malen groter zijn. Vermoedelijk zijn het er meer dan tienduizend (Nature, 5 april). Dat de centra van grote sterrenstelsels als het onze wemelen van de zwarte gaten was al tientallen jaren geleden theoretisch voorspeld. Maar concreet bewijs daarvoor ontbrak tot nu toe. De nu ontdekte zwarte gaten zijn opgedoken uit gegevens van de röntgensatelliet Chandra. Het zijn zwarte gaten die op enig moment een normale ster hebben ingevangen en daarmee nu een zogeheten röntgendubbelster vormen. Materie die van vanuit deze ster naar het zwarte gat toe stroomt, wordt dermate heet dat zij een (relatief zwakke) bron van röntgenstraling wordt. In de Chandra-gegevens zijn twaalf van die röntgendubbelsterren ontdekt op afstand van minder dan drie lichtjaar van Sagittarius A*. Het is niet zeker dat al deze dubbelsterren een zwart gat bevatten: in een aantal gevallen zou het ook op een neutronenster kunnen gaan. Daar staat tegenover dat lang niet alle zwarte gaten een ster als begeleider zullen hebben. Bovendien heeft Chandra waarschijnlijk alleen de helderste röntgendubbelsterren gedetecteerd. Het werkelijke aantal zwarte gaten rond Sagittarius A* zal daarom veel groter zijn dan twaalf. Via extrapolatie komen de astrofysici tot de conclusie dat zich in het hart van ons Melkwegstelsel minstens 300 röntgendubbelsterren bevinden. Daarnaast zullen er dan nog minstens 10.000 ‘eenzame’ en dus onwaarneembare zwarte gaten zijn. (EE)
New Study Suggests Tens of Thousands of Black Holes Exist in Milky Way's Center

3 april 2018
In het centrum van het Melkwegstelsel kwam 11 miljard jaar geleden een langdurige geboortegolf van nieuwe sterren op gang, die circa 4 miljard jaar duurde. Die conclusie trekken astronomen op basis van een grootschalig onderzoek aan de leeftijden van sterren in de Melkwegkern. De resultaten zijn deze week gepresenteerd op de European Week of Astronomy and Space Science in Liverpool. De kern van het Melkwegstelsel bestaat uit een min of meer bolvormige verdeling van sterren met een gering gehalte aan zware elementen - een indicatie dat het hier om zeer oude sterren gaat. Daarnaast is er een centrale balk die aan de buitenrand dikker is dan in het midden (waardoor hij gezien vanaf de aarde een pindavorm heeft), en die sterren met een hoger 'metaalgehalte' bevat. Met de Europese VISTA-infraroodtelescoop in Chili zijn nu metingen verricht aan de kleuren en helderheden van miljoenen afzonderlijke sterren in het Melkwegcentrum. Op basis van die metingen is een 'leeftijdskaart' van het centrale deel van de Melkweg samengesteld. De waarnemingen zijn het best te verklaren door aan te nemen dat er tussen 11 en 7 miljard jaar geleden veel nieuwe sterren zijn geboren. Ook metingen aan verre sterrenstelsels in het heelal, waar astronomen ver terugkijken in de tijd, wijzen uit dat dat de periode was waarin het stervormingstempo overal in het heelal een maximale waarde bereikte. (GS)
First age-map of the heart of the Milky Way

3 april 2018
Het Melkwegstelsel dijt uit, en dat is niet het gevolg van de algemene uitdijing van het heelal. De grote, platte spiraal van een paar honderd miljard sterren waartoe ook onze eigen zon behoort, groeit met ongeveer 500 meter per seconde. Over drie miljard jaar zal het Melkwegstelsel zo'n vijf procent groter zijn dan het nu is. (De kosmologische uitdijing van het heelal heeft geen invloed op de afmetingen van individuele sterrenstelsels.) Structuur en afmetingen van ons eigen Melkwegstelsel zijn moeilijk te meten, omdat we het stelsel alleen van binnenuit kunnen bekijken. Sterrenkundigen hebben daarom nauwkeurige metingen verricht aan de snelheden van heldere, jonge sterren in de buitendelen van andere sterrenstelsels die veel op het Melkwegstelsel lijken. Die sterren bewegen langzaam maar zeker weg van hun 'geboortegrond' - een actief stervormingsgebied aan de rand van de centrale schijf van het stelsel. De metingen zijn verricht met de Sloan Digital Sky Survey-telescoop en de ruimtetelescopen Galex (ultraviolet) en Spitzer (infrarood). Het blijkt dat de straal van het zichtbare deel van sterrenstelsels zoals het Melkwegstelsel toeneemt met ongeveer 500 meter per seconde. Dat zal dus voor ons eigen Melkwegstelsel ook het geval zijn. De huidige middellijn van het Melkwegstelsel bedraagt tussen de 100.000 en 120.000 lichtjaar. De nieuwe resultaten zijn deze week gepresenteerd op de European Week for Astronomy and Space Science 2018 in Liverpool. (GS)
Is the Milky Way getting bigger?

3 april 2018
Dubbele zwarte gaten in het centrum van het Melkwegstelsel kunnen onder bepaalde omstandigheden sneller met elkaar botsen en versmelten dan je zou verwachten. Bij zo'n botsing ontstaan zwaartekrachtgolven - minieme rimpelingen in de ruimtetijd - die op aarde waargenomen kunnen worden met gevoelige detectoren. In het dichtbevolkte centrum van het Melkwegstelsel komen vermoedelijk veel dubbele zwarte gaten (of dubbele neutronensterren) voor. Normaal gesproken kan het miljarden jaren duren voordat de twee objecten in zo'n dubbelsysteem op elkaar botsen. Volgens computersimulaties van Joseph Fernandez (Liverpool John Moores University) kan dat proces echter versneld worden door zwaartekrachtsstoringen van het superzware zwarte gat in de kern van het Melkwegstelsel. Wanneer een dubbelsysteem op kleine afstand langs het superzware zwarte gat beweegt, zullen de omloopbanen van de twee objecten in ongeveer één op de tien gevallen veranderen in langgerekte ellipsen. Het gevolg is dat de twee zwarte gaten veel sneller naar binnen spiraliseren. De kans dat er zwaartekrachtgolven opgevangen worden die afkomstig zijn van een zwartegatenbotsing in het centrum van het Melkwegstelsel is dus groter dan tot nu toe werd gedacht, aldus Fernandez, die zijn resultaten deze week presenteert op de European Week of Astronomy and Space Science in Liverpool. (GS)
Gravitational waves created by black holes in the centre of most galaxies

19 maart 2018
NASA heeft een nieuwe compositiefoto gepubliceerd van het centrum van de Krabnevel (M1) in het sterrenbeeld Stier. De Krabnevel is het restant van een supernova-explosie die in het jaar 1054 plaatsvond. In het centrum van de nevel bevindt zich een snel rondtollende neutronenster die bundels energierijke deeltjes en straling de ruimte in blaast. De neutronenster (op aarde zichtbaar als een zogeheten pulsar) heeft bovendien een sterk magnetisch veld. Elektronen en anti-elektronen in de jets beschrijven spiraalvormige banen rond de magnetische veldlijnen, en zenden daarbij straling uit op alle denkbare golflengten. Op de nieuwe compositiefoto zijn infraroodmetingen (door NASA's Spitzer Space Telescope) in rozerode tinten weergegeven; zichtbaar licht (waargenomen door de Hubble Space Telescope) in paars, en röntgenwaarnemingen (door het Chandra X-ray Observatory) in blauw en wit. (GS)
Crab Nebula: A Crab Walks Through Time

12 maart 2018
De mysterieuze gammastraling uit het centrale deel van het Melkwegstelsel is niet afkomstig van donkere materie. Die conclusie trekken Australische onderzoekers op basis van modelberekeningen. De Amerikaanse ruimtetelescoop Fermi ontdekte dat er veel gammastraling afkomstig is uit het Melkwegcentrum. De bron daarvan is onbekend. Volgens sommige theorieën zou het om energierijke straling gaan die geproduceerd wordt bij de wederzijdse annihilatie van donkere-materiedeeltjes. Naar algemeen wordt aangenomen is het Melkwegstelsel gehuld in een min of meer bolvormige halo van donkere materie, met de grootste dichtheid in het centrum. Een analyse van de Fermi-waarnemingen, in combinatie met hydrodynamische modelberekeningen, laat nu echter zien dat de verdeling zoals die door Fermi is waargenomen niet bolvormig is, maar sterker afgeplat. Dat komt volgens de onderzoekers beter overeen met de bekende verdeling van sterren in het Melkwegcentrum. In Nature Astronomy suggereren ze daarom dat de diffuse gammastraling geproduceerd wordt door een populatie van duizenden millisecondepulsars in het centrum van het Melkwegstelsel - kleine, compacte en extreem snel roterende sterren die achterblijven na supernova-explosies. (GS)
Mysterious signal comes from very old stars at centre of our galaxy

7 maart 2018
Nieuwe gegevens van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en andere telescopen zijn gebruikt om een spectaculaire afbeelding te maken van een web van filamenten in de bekende Orionnevel. De Orionnevel is een stervormingsgebied op ongeveer 1350 lichtjaar van de aarde. De filamenten bestaan uit koud gas en zijn dus niet roodgloeiend heet, zoals de (gekozen) kleuren op de afbeelding suggereren. De sliertige, vezelachtige structuren van koud gas zijn alleen waarneembaar met telescopen zoals ALMA, die in het millimetergolflengtebereik werken. Het koude gas dient als ‘grondstof’ voor de vorming van nieuwe sterren. Het stort onder invloed van zijn eigen zwaartekracht geleidelijk ineen totdat het voldoende is samengeperst om een of meer ​​protosterren te vormen – de voorlopers van sterren. Een team van wetenschappers, onder wie Alvaro Hacar González van de Sterrewacht Leiden, heeft de filamenten onderzocht om meer te weten te komen over hun structuur en samenstelling. Ze gebruikten ALMA om te zoeken naar sporen van het diazenyliumgas waaruit deze structuren voor een deel bestaan. Bij dit onderzoek wist het team een ​​netwerk van 55 filamenten te identificeren. (EE)
Oorspronkelijk persbericht

5 maart 2018
De Europese ruimtetelescoop Integral heeft de 'wedergeboorte' van een neutronenster waargenomen, als gevolg van materie-overdracht van een begeleidende rode reuzenster. Volgens de onderzoekers zou het om de eerste röntgenuitbarsting van de neutronenster kunnen gaan; in de afgelopen vijftien jaar is nooit eerder röntgenstraling van dit object waargenomen. De röntgenuitbarsting werd gezien op 13 augustus 2017, in het dichtbevolkte centrale deel van ons Melkwegstelsel. Uit de waarnemingen blijkt dat het hier gaat om een zeldzame symbiotische röntgendubbelster: een opgezwollen rode reus, vergezeld door een extreem compacte neutronenster. Van zulke bijzondere dubbelsterren zijn er slechts een stuk of tien bekend in het Melkwegstelsel. Gas dat door de rode reus de ruimte in wordt geblazen, komt met hoge snelheid op de neutronenster terecht, waarbij het zo sterk wordt verhit dat het röntgenstraling uitzendt. De nieuwe metingen zijn gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics. Het gaat hier wel om een merkwaardig object: rode reuzen zijn oude sterren, terwijl de neutronenster ogenschijnlijk heel jong is, getuige zijn sterke magneetveld. Daar staat tegenover dat hij een heel trage rotatie vertoont (één omwenteling in ongeveer twee uur), wat weer ongewoon is voor jonge neutronensterren. De onderzoekers vermoeden dat het misschien eerst een (oude) witte dwerg was, die als gevolg van materie-overdracht van de rode reus zo zwaar is geworden dat hij verder ineen is gestort tot een neutronenster. (GS)
Donor star breathes life into zombie companion

26 februari 2018
De koele, rode dwergster Proxima Centauri - de ster die het dichtst bij de zon staat - wordt waarschijnlijk toch niet omgeven door stofgordels. Het bestaan van dat stof was eerder afgeleid uit metingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Noord-Chili. De aanwezigheid van stofgordels rond de rode dwerg zou erop wijzen dat er - naast de aardeachtige planeet Proxima b - mogelijk nog meer planeten in het stelsel voorkomen. De oorspronkelijke ALMA-metingen, verricht over een periode van in totaal 10 uur in het eerste kwartaal van 2017, zijn nu opnieuw geanalyseerd. Daarbij is gebleken dat het overschot aan millimeterstraling van de ster (dat aanvankelijk dus werd toegeschreven aan een circumstellaire stofgordel) volledig verklaard kan worden door een korte, extreem krachtige uitbarsting op het steroppervlak, die plaatsvond op 24 maart 2017. Tijdens die uitbarsting werd de ster in een periode van tien seconden maar liefst duizend maal helderder op millimetergolflengten. De nieuwe analyse is gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters. Volgens de onderzoekers is er nu niet langer reden om aan te nemen dat Proxima Centauri omgeven wordt door substantiële hoeveelheden stof, en dat er mogelijk sprake is van een veel rijker planetenstelsel rond de ster. Door de verdampende werking van extreme 'zonnevlammen' op rode dwergsterren als Proxima Centauri kunnen rondcirkelende planeten in de loop van de tijd hun atmosfeer en oceaan verliezen. Het bestaan van zulke krachtige vlammen is dan ook een slecht teken voor mogelijk leven op een planeet als Proxima b. (GS)
Powerful Flare from Star Proxima Centauri Detected with ALMA

26 februari 2018
Een internationaal team van astronomen, onder leiding van Maria Bergemann van het Max-Planck-Institut für Astronomie, heeft een verrassende ontdekking gedaan over de geboorteplaats van twee groepen sterren die zich ver boven en onder de schijf van ons Melkwegstelsel bevinden. Van deze zogeheten halosterren werd vermoed dat ze zijn ontstaan uit het ‘puin’ dat is achtergelaten door kleine sterrenstelsels die lang geleden in botsing zijn gekomen met de Melkweg. Nieuw onderzoek heeft echter uitgewezen dat de stergroepen Tri-And en A13 afkomstig zijn uit de Melkwegschijf zelf (Nature, 26 februari). Uit het onderzoek is namelijk gebleken dat de chemische samenstelling van de onderzochte sterren sterk overeenkomt met die van Melkwegschijf. Dat maakt het erg onwaarschijnlijk dat ze bestaan uit materiaal dat oorspronkelijk tot een ander sterrenstelsel heeft behoord. Dat de betreffende sterren in de halo – het bolvormige buitenste deel – van de Melkweg terecht zijn gekomen, komt waarschijnlijk doordat de schijf van de Melkweg zelf aan het golven is geslagen na een (bijna-)botsing met een ander, veel kleiner sterrenstelsel. Door de daarbij ontstane golvingen zijn sterren naar posities ver boven en onder de schijf zijn ‘geschopt’. (EE)
Stars Around the Milky Way: Cosmic Space Invaders or Victims of Galactic Eviction?

21 februari 2018
Astronomen hebben vastgesteld dat de ster S0-2, die op betrekkelijk kleine afstand om het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel draait, geen begeleider van betekenis heeft. Dat maakt hem geschikt voor het testen van een voorspelling van Einsteins algemene relativiteitstheorie. Als S0-2 deel had uitgemaakt van een dubbelstersysteem, zou dat veel moeilijker zijn geweest (The Astrophysical Journal, 6 februari). Dat S0-2 ‘alleenstaand’ is, blijkt uit spectroscopische waarnemingen met de Keck-telescoop op Hawaï. Als er een tweede ster in het spel was, zouden de lijnen in dat spectrum merkbaar heen en weer schuiven, maar dat is dus niet het geval. Einsteins algemene relativiteitstheorie voorspelt dat lichtgolven die uit een sterk zwaartekrachtsveld komen enigszins worden uitgerekt, waardoor hun golflengte naar de rode kant van het spectrum schuift. Verwacht wordt dat dit verschijnsel bij S0-2 rechtstreeks meetbaar zal zijn wanneer de ster dit voorjaar zijn kleinste afstand tot het centrale zwarte gat bereikt. (EE)
Astronomers Discover S0-2 Star is Single and Ready for Big Einstein Test

21 februari 2018
Astronomen hebben de magnetische veldlijnen in het gas en stof rond het superzware zwarte gat in het centrum van ons Melkwegstelsel in kaart gebracht. De kaart – de eerste in zijn soort – is gemaakt met een infraroodcamera van de Gran Telescopio Canarias (GTC) op het eiland La Palma. Rond het centrale zwarte gat van de Melkweg cirkelen sterren die op zichtbare golflengten moeilijk waarneembaar zijn, omdat hun licht wordt tegengehouden door wolken van gas en stof. Op infrarode golflengten, en overigens ook op röntgen- en radiogolflengten, zijn deze wolken min of meer transparant. De ‘CanariCam’ van de GTC is in staat om de door magnetische velden veroorzaakte polarisatie van het ontvangen infraroodlicht registeren. Dat heeft een bijzondere kaart opgeleverd van de onmiddellijke omgeving van het zwarte gat. Daarop zijn de dunne magnetische veldlijnen in het hete gas en warme stof rond de sterren in dit gebied goed herkenbaar: ze doen denken aan penseelstreken. Over de oorsprong van het magnetische veld in het centrum van de Melkweg bestaat nog veel onduidelijkheid. Aangenomen wordt dat dit veld oorspronkelijk veel kleiner is geweest en door de zwaartekrachtsinvloeden van het zwarte gat en de sterren in het Melkwegcentrum is uitgerekt. (EE)
Magnetic field traces gas and dust swirling around supermassive black hole

13 februari 2018
Astronomen van de Universiteit van Leeds (Verenigd Koninkrijk) hebben mogelijk een verklaring gevonden voor het feit dat de centrale holte in de beroemde Rozetnevel zo klein is. De Rozetnevel is een stervormingsgebied op ca. 5000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Eenhoorn. In het centrum zijn jonge, hete sterren ontstaan, die de nevel van binnenuit schoonblazen. De centrale holte in de Rozetnevel is echter verrassend klein. Op basis van de leeftijd van de centrale sterren (enkele miljoenen jaren) zou je een bijna tien maal zo grote holte verwachten. Computersimulaties laten nu zien dat de waargenomen structuur overeenkomt met wat je verwacht in een relatief dunne moleculaire wolk van gas en stof. De sterrenwinden van de pasgeboren sterren worden dan 'gefocust' in een richting loodrecht op die dunne structuur. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)
New models give insight into the heart of the Rosette Nebula

6 februari 2018
In de bolvormige sterrenhoop Terzan 5, in het centrale deel van ons Melkwegstelsel, zijn drie nieuwe millisecondepulsars ontdekt - neutronensterren die extreem snel om hun as draaien en daarbij elke paar milliseconden een korte puls radiostraling te zien geven. Eerder waren al 34 millisecondepulsars bekend in de bolhoop; het totale aantal bedraagt nu dus 37. De nieuw ontdekte pulsars hebben rotatieperioden van 5,95, 2,96 en 1,89 milliseconden. Ze zijn gevonden met een nieuwe zoekmethode in archiefwaarnemingen van de 110-meter Green Bank Telescope in de Verenigde Staten. Een kwart van alle bekende millisecondepulsars in bolvormige sterrenhopen bevindt zich in Terzan 5. Hoe dat komt is niet precies bekend. De bolhoop is mogelijk een van de oudste 'bouwstenen' waaruit het centrale deel van ons Melkwegstelsel lang geleden is ontstaan. (GS)
Nieuwsbericht op phys.org

31 januari 2018
In het sterrenbeeld Lynx is een 7500 lichtjaar verre ster ontdekt die bijzonder arm is aan elementen zwaarder dan helium. Volgens zijn ontdekkers behoort de ster, die de aanduiding J0815+4729 heeft gekregen, tot de oudste van onze Melkweg. De ‘oerster’ is iets lichter en heter dan onze zon. In vergelijking met onze zon bevat J0815+4729 een miljoen keer zo weinig calcium en ijzer. Daartegenover staat dat zijn koolstofgehalte maar ongeveer zeven keer zo klein is. Zulke ‘metaalarme’ sterren zijn bijzonder schaars: in onze Melkweg is er nog maar een handjevol van ontdekt. Uit hun chemische eigenschappen kan worden afgeleid dat sterren als deze directe afstammelingen zijn van de eerste zware sterren in onze Melkweg, zoals die ongeveer 300 miljoen jaar na de oerknal hebben bestaan. Deze sterren sloten hun korte leven af met een supernova-explosie, waarbij de door henzelf geproduceerde zware elementen zich met het interstellaire gas in de omgeving vermengden. J0815+4729 is ontdekt bij de Sloan Digital Sky Survey, maar het ware karakter van de zwakke ster kwam pas aan het licht na spectroscopisch onderzoek met de Gran Telescopio Canarias op het Canarische eiland La Palma. (EE)
IAC astronomers find one of the first stars formed in the Milky Way

29 januari 2018
De Duitse amateurastronoom Harald Kaiser is erin geslaagd om een foto te maken van de open sterrenhoop Gaia 1, waarvan de ontdekking in november vorig jaar bekend werd gemaakt. De sterrenhoop is vrijwel niet zichtbaar, omdat hij zich aan de hemel extreem dicht bij Sirius bevindt, de allerhelderste ster. Zoals de naam al aangeeft, is Gaia 1 ontdekt door de Europese ruimtetelescoop Gaia, die met gevoelige digitale camera's het Melkwegstelsel in kaart brengt. De sterrenhoop telt enkele duizenden sterren, heeft een middellijn van ca. 30 lichtjaar, en bevindt zich op 15.000 lichtjaar afstand van de aarde. Het bijzondere aan de sterrenhoop is zijn hoge leeftijd (3 miljard jaar; de meeste open sterrenhopen vallen binnen hooguit een paar honderd miljoen jaar al uit elkaar) en de sterk gehelde baan die hij beschrijft ten opzichte van het centrale vlak van het Melkwegstelsel. Op de opname van Kaiser is de sterrenhoop maar ternauwernood als zodanig te onderscheiden. Zou Sirius niet 'in de weg' staan, dan was Gaia 1 minstens honderd jaar geleden al ontdekt door astronomen. (GS)
Obscured Sirius reveals Gaia 1 cluster

29 januari 2018
Met de Japanse 45-meter radiotelescoop van Nobeyama is de meest gedetailleerde radiokaart van de Melkweg gemaakt. De nieuwe kaart toont drie maal zo veel details als eerdere radiokaarten. Met radiotelescopen kan koel gas in het Melkwegstelsel in kaart worden gebracht dat op andere golflengten niet waarneembaar is. Het Japanse FUGIN-project (FOREST Unbiased Galactic plane Imaging survey with Nobeyama) heeft tussen 2014 en 1017 in totaal 1100 uur waarnemingen verricht van een smalle strook aan de hemel, samenvallend met het centrale vlak van ons Melkwegstelsel, met een oppervlak dat 520 maal zo groot is als dat van de Volle Maan. De kleinste details die op de nieuwe kaart zichtbaar zijn, hebben afmetingen van 20 boogseconden; de radiale snelheden van de talloze gaswolken zijn vastgelegd met een nauwkeurigheid van 1,3 kilometer per seconde. De waarnemingen richtten zich op drie verschillende typen koolmonoxidemoleculen. De nieuwe kaart, gepubliceerd in Publications of the Astronomical Society of Japan, zal in de toekomst dienst doen als basis voor nieuw detailonderzoek aan gas- en stofwolken in het Melkwegstelsel. (GS)
The most detailed radio map of the Milky Way

22 januari 2018
Zwarte gaten blazen ook grote hoeveelheden gas de ruimte in tijdens hun 'maaltijden', dus wanneer ze materiaal uit hun omgeving opslokken. Tot nu toe waren zulke winden alleen waargenomen tijdens de 'rustige' perioden van zwarte gaten. De nieuwe bevindingen, verkregen op basis van waarnemingen met verschillende röntgentelescopen in de ruimte, zijn gepubliceerd in Nature. Stellaire zwarte gaten (de eindstadia van zware sterren die hun leven beëindigd hebben in een supernova-explosie) bevinden zich soms in dubbelstersystemen. Het zwarte gat zuigt dan materie op van zijn begeleider. Dat gas verzamelt zich in een afgeplatte, roterende 'accretieschijf'. Om de zoveel tijd wordt een deel van het gas door het zwarte gat opgezogen, waarbij het sterk verhit wordt en energierijke röntgenstraling uitzendt. Sterrenkundigen hebben nu tijdens zulke röntgenuitbarstingen ook de effecten gemeten van krachtige winden, die de structuur van de accretieschijf kunnen verstoren. Uit de metingen blijkt dat die winden in totaal wel 80 procent van het 'voedsel' van het zwarte gat de ruimte in blazen. De oorzaak van deze krachtige winden rond stellaire zwarte gaten in röntgendubbelsterren is nog niet bekend. Magnetische velden spelen mogelijk een rol. (GS)
Scientists find evidence of strong winds outside black holes

18 januari 2018
Onderzoek van een 120 lichtjaar verre ster die als twee druppels water op onze zon lijkt, suggereert dat niet de rotatiesnelheid maar de chemische samenstelling van een zonachtige ster bepalend is voor de duur en hevigheid van zijn magnetische activiteitscyclus. Het lijkt erop dat elementen zwaarder dan helium daarbij een sleutelrol spelen (The Astrophysical Journal, 5 januari). Het aantal zonnevlekken – koele, (relatief) donkere vlekken op het oppervlak van de zon – gaat op en neer in een cyclus die gemiddeld 11 jaar duurt. Deze zonnecyclus wordt aangedreven door de zogeheten zonnedynamo – een samenspel van magnetische velden, convectie en rotatie. Wat echter de precieze oorzaak is van dit alles, is nog onduidelijk. Een onderzoeksteam onder leiding van de Deense astronoom Christoffer Karoff van de universiteit van Aarhus denkt nu dat de ster HD 173701 in het sterrenbeeld Zwaan meer duidelijkheid kan geven in de onderliggende fysische processen. Waarnemingen die teruggaan tot 1978 laten zien dat de cyclus van deze ster anderhalf keer zo kort duurt als de zonnecyclus. Daarnaast vertoont de ster magnetische variaties die meer dan twee keer zo sterk zijn als die van de zon. In de meeste andere opzichten lijkt HD 173701 juist heel veel op de zon. Hij draait bijna net zo snel om zijn as, is ongeveer net zo groot, heeft dezelfde massa en is even oud. Er is echter één belangrijk verschil: hij bevat meer dan tweemaal zoveel zware elementen. De astronomen vermoeden dan ook dat er een direct verband bestaat tussen de hevige cycli van HD 173701 en diens hoge gehalte aan zware elementen. Daar bestaan ook fysische argumenten voor. Kort gezegd komt het erop neer dat de zware elementen de ster ondoorzichtiger maken voor straling. Hierdoor schakelt het energietransport dieper in de ster over van straling op convectie (opstijgende gasbellen) en wordt het dynamo-effect versterkt. (EE)
Special star is a Rosetta Stone for understanding the sun's variability and climate effect

17 januari 2018
Astronomen hebben in de bolvormige sterrenhoop NGC 3201 een ster ontdekt die zich heel vreemd gedraagt. Hij lijkt een omloopbaan te volgen om een onzichtbaar zwart gat dat ongeveer vier keer zoveel massa heeft als de zon. Het is het eerste inactieve zwarte gat van stellaire massa dat in een bolvormige sterrenhoop is aangetroffen en het eerste dat is ontdekt via rechtstreekse detectie van zijn zwaartekrachtsaantrekking. Bolvormige sterrenhopen zijn enorme verzamelingen van tienduizenden sterren die om de meeste sterrenstelsels draaien. Ze bestaan al sinds de tijd dat de vorming van sterrenstelsels op gang kwam en behoren daarmee tot de oudst bekende stersystemen in het heelal. Momenteel zijn er meer dan 150 bekend die tot ons Melkwegstelsel behoren. Eén specifieke bolvormige sterrenhoop, NGC 3201 in het zuidelijke sterrenbeeld Vela (Zeilen), is nu onderzocht met behulp van het MUSE-instrument van ESO’s Very Large Telescope in Chili. Een internationaal team van astronomen heeft ontdekt dat een van de sterren in NGC 3201 met een regelmaat van 167 dagen afwisselend naar ons toe en van ons vandaan beweegt met snelheden van enkele honderdduizenden kilometers per uur. Dat wijst erop dat de ster in een baan beweegt om iets dat volkomen onzichtbaar is. Onderzoek van het spectrum van de ster laat zien dat deze ongeveer 0,8 maal de massa van onze zon heeft. De massa van zijn mysterieuze begeleider is becijferd op ongeveer 4,36 zonsmassa, wat betekent dat het vrijwel zeker een zwart gat betreft. (EE)
Volledig persbericht

15 januari 2018
Neutronensterren kunnen niet zwaarder zijn dan 2,16 zonsmassa's. Zwaardere neutronensterren storten onder hun eigen gewicht ineen tot een zwart gat. Die conclusie trekken Duitse natuurkundigen in een publicatie in The Astrophysical Journal. Neutronensterren zijn de supercompacte overblijfselen van supernova-explosies. Ze zijn minstens 40 procent zwaarder dan de zon, maar niet veel groter dan 25 kilometer in middellijn. Hun dichtheid is extreem hoog - alsof je de hele mensheid in een luciferdoosje propt. Soms zijn de snel rondtollende sterretjes vanaf de aarde zichtbaar als een pulsar - een snel knipperende bron van radiostraling. De zwaarst bekende neutronenster is PSR J0348+0432, met een massa van 2,01 zonsmassa's. De maximale massa van een neutronenster was echter niet goed bekend. Op 17 augustus 2017 namen astronomen licht en zwaartekrachtgolven waar van de botsing van twee neutronensterren op een afstand van 130 miljoen lichtjaar. Door die metingen te combineren met theoretische overwegingen, konden de Duitse natuurkundigen nu vaststellen dat neutronensterren nooit zwaarder kunnen zijn dan 2,16 zonsmassa's. De conclusies zijn kort daarna bevestigd door Japanse en Amerikaanse onderzoekers. (GS)
How massive can neutron stars be? (Origineel persbericht)

11 januari 2018
Deze week wordt in Washington D.C. de 231ste bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS) gehouden. Zoals elk jaar op de winterbijeenkomst (dit jaar bezocht door ruim 3000 astronomen) is er ook dit keer een enorme verscheidenheid aan nieuwe resultaten gepresenteerd. Sommige opmerkelijke resultaten worden in afzonderlijke nieuwsberichtjes op allesoversterrenkunde.nl besproken; hieronder volgt een beknopt overzicht (met links naar de oorspronkelijke persberichten) van nieuwe ontdekkingen die niet allemaal uitgebreid aan bod kunnen komen. (GS) Hubble ziet oude sterren in Melkwegcentrum anders bewegen dan jonge sterren. Dankzij zijn hoge beeldscherpte heeft de Hubble Space Telescope in de loop van ca. 10 jaar minieme verplaatsingen gemeten van zonachtige sterren in de kern van het Melkwegstelsel, op ca. 26.000 lichtjaar afstand. Er is ontdekt dat sterren met een relatief hoog 'metaalgehalte' (elementen zwaarder dan waterstof en helium) sneller bewegen dan sterren met een gering metaalgehalte. Die laatste dateren uit een vroegere periode in het heelal. Het verschil in beweging zegt mogelijk iets over de ontstaansgeschiedenis van het Melkwegstelsel, maar de oorzaak van het waargenomen verschil is nog niet bekend. Persbericht Structuur in gas- en stofschijf kan ook ontstaan zónder planeten. De afgelopen jaren zijn in de platte, ronddraaiende gas- en stofschijven rond pasgeboren sterren vaak lege zones ontdekt, waarvan algemeen wordt aangenomen dat ze ontstaan door de zwaartekrachtwerking van jonge planeten. Computersimulaties van astronomen van NASA's Goddard Space Flight Center laten nu zien dat zulke structuren ook kunnen ontstaan zónder planeten, wanneer stofdeeltjes beschenen worden door ultraviolette straling van de jonge ster. Persbericht

11 januari 2018
Tijdens de 231ste bijeenkomst van de American Astronomical Society, die deze week in National Harbor in Maryland (VS) wordt gehouden, hebben astronomen enkele 3D-video’s gepresenteerd die een kijkje bieden in de Orionnevel – het bekende stervormingsgebied in het gelijknamige sterrenbeeld. De video’s zijn gebaseerd op beelden van de ruimtetelescopen Hubble (zichtbaar licht) en Spitzer (infrarood). De video’s voeren de kijker langs pas geboren sterren, gloeiende gaswolken en de kikkervis-vormige gasomhulsels van protoplanetaire schijven. Ook geven ze een duidelijk beeld van de enorme ‘grot’ in de Orionnevel die is ontstaan door de inwerking van de intense straling van de sterren van de Trapezium-sterrenhoop. Tijdens dezelfde bijeenkomst zijn ook de resultaten bekendgemaakt van een diepgaande survey van de Orionnevel, die is uitgevoerd met de Hubble-ruimtetelescoop. Bij deze survey is een grote populatie van bruine dwergen – sterren die te weinig massa hebben om kernfusiereacties in hun inwendige gaande te houden – opgespoord. Ook zijn enkele reuzenplaneten ontdekt, waaronder een tweetal zonder moederster dat om elkaar cirkelt. Bij de survey werden 1200 opvallend rode sterren opgespoord. Dat bleken niet allemaal bruine dwergen te zijn: de helderste exemplaren waren simpelweg zwakke rode dwergsterren. Zeventien van deze rode dwergsterren hadden op hun beurt wel een bruine dwerg als begeleider. Ook is er een dubbele bruine dwerg ontdekt en een bruine dwerg met een planeet. (EE)
Hubble Finds Substellar Objects in the Orion Nebula

11 januari 2018
Bij onderzoek van een koude moleculaire wolk in het sterrenbeeld Stier – de Taurus Molecular Cloud – is het organische molecuul benzonitril opgespoord. Dat hebben onderzoekers bekendgemaakt tijdens de 231ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in National Harbor (Maryland) en via een publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Science. Aromatische koolwaterstoffen – organische moleculen die een zeshoekige ring van koolstofatomen bevatten – zijn alom aanwezig in het heelal. Astronomen weten dit omdat de karakteristieke infraroodstraling die zulke moleculen uitzenden in allerlei omgevingen is waargenomen. De identificatie van specifieke moleculen van dit type is echter heel lastig. Daartoe moeten spectra worden verkregen in het radiodeel van het elektromagnetische spectrum. Benzonitril – op aarde een kleurloze vloeistof die naar amandelen ruikt – is de eerste aromatische koolwaterstof die op die manier is aangetoond. Onderzoek van de samenstelling van aromatisch materiaal moet meer inzicht geven in de chemische eigenschappen van de interstellaire materie, waaruit later sterren en planeten zullen ontstaan. (EE)
GBT Detection Unlocks Exploration of ‘Aromatic’ Interstellar Chemistry

10 januari 2018
Met de Dark Energy Survey (DES), een groot onderzoeksprogramma dat meer inzicht moet geven in de versnellende uitdijing van het heelal, is een interessante bijvangst gedaan. In de DES-gegevens zijn elf nieuwe ‘sterrenstromen’ in onze Melkweg ontdekt. Het betreft overblijfselen van kleine sterrenstelsels die (deels) door ons sterrenstelsel zijn opgeslokt. Wanneer een klein naburig sterrenstelsel dicht in de buurt van de Melkweg komt, valt het ten prooi aan de daarbij optredende getijdenkrachten. Daardoor ontstaan langgerekte structuren van sterren met onderling vergelijkbare leeftijden, chemische eigenschappen en snelheden – zogeheten sterrenstromen. Vanaf de jaren 70 van de vorige eeuw zijn enkele tientallen van zulke sterrenstromen ontdekt. Ze vormen het bewijs dat ons sterrenstelsel niet alleen sterren van eigen fabrikaat bevat, maar ook een flink aantal extragalactische ’immigranten’ heeft opgenomen. Het vinden van nieuwe sterrenstromen is geen eenvoudige opgave. Ze zijn heel zwak en diffuus en strekken zich uit over een groot deel van de hemel. Dat maakt de Dark Energy Camera (DECam) van de 4-meter Blanco-telescoop van de Cerro Tololo-sterrenwacht in Chili geknipt voor het opsporen ervan. De ontdekking van de nieuwe sterrenstromen is, samen met andere resultaten van de DES-survey, bekendgemaakt tijdens de 231ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in National Harbor in Maryland. (EE)
New stellar streams confirm ‘melting pot’ history of the galaxy

10 januari 2018
Astronomen hebben ontdekt dat er in het centrum van onze Melkweg een exodus van meer dan honderd wolken waterstofgas gaande is. Deze waarnemingen, gedaan met de Green Bank-radiotelescoop, kunnen mogelijk meer inzicht geven in de vorming van de zogeheten Fermi-bellen – reusachtige ‘ballonnen’ van superheet gas die boven en onder de schijf van ons sterrenstelsel uitsteken. De ontdekking is bekendgemaakt tijdens de 231ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in National Harbor in Maryland. In het centrum van de Melkweg bevinden zich een zwart gat van enkele miljoenen zonsmassa’s en talrijke gebieden waar in hoog tempo sterren worden geboren en sterven. Dit gaat gepaard met allerlei energierijke processen die tezamen een krachtige kosmische ‘wind’ produceren. Hierdoor zijn twee enorme bellen van superheet gas ontstaan die zwak zichtbaar zijn op radio-, röntgen- en gamma-golflengten. De nu ontdekte waterstofwolken lijken zich met diezelfde kosmische wind mee te laten voeren. Ze fungeren daardoor als een soort ‘testdeeltjes’ die meer inzicht geven in hetgeen zich in het Melkwegcentrum afspeelt. De wolken, die uit neutraal waterstof bestaan, zijn makkelijker waarneembaar dan de ijle Fermi-bellen zelf. Het lijkt erop dat de gaswolken in een kegelvormige formatie het Melkwegcentrum ontvluchten. Hierdoor beweegt een deel ervan in onze richting, terwijl een ander deel juist van ons af beweegt. Dat resulteert in forse onderlinge snelheidsverschillen. Gemiddeld hebben de wolken een snelheid van ongeveer 330 kilometer per seconde. De kegelformatie strekt zich tot zeker 5000 lichtjaar van het centrum uit, maar het is nog onduidelijk waar deze precies eindigt. Het lijkt erop dat de gaswolken op enige afstand boven het galactisch centrum ‘oplossen’ of dat het gas dat zij bevatten wordt geïoniseerd. (EE)
Swarm of Hydrogen Clouds Flying Away From Center of Our Galaxy

9 januari 2018
Tijdens de 231ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in National Harbor (Maryland) zijn nieuwe resultaten gepresenteerd van de vierde Sloan Digital Sky Survey (SDSS-IV). De Sloan-survey gebruikt telescopen in New Mexico en Chili om spectroscopische waarnemingen te verrichten aan vele honderdduizenden sterren en sterrenstelsels, verspreid over de gehele hemel. Zo zijn bijvoorbeeld gedetailleerde spectra verkregen van Cepheïden - veranderlijke sterren die een belangrijke rol spelen bij afstandsbepalingen in het heelal. Door spectra vast te leggen op verschillende momenten tijdens de helderheidswisseling van deze sterren, is meer inzicht verkregen in de samenstelling van deze sterren, en de variaties die daarin optreden. Door gebruik te maken van die nieuwe informatie kunnen de sterren in de toekomst naar verwachting beter 'geijkt' worden als afstandsindicatoren. Met SDSS-IV is ook de samenstelling onderzocht van sterren waarbij ruimtetelescoop Kepler planetenstelsels heeft gevonden. Uit de metingen blijkt dat planeten in kleine banen (met omlooptijden van minder dan ca. 8 dagen) vooral voorkomen rond sterren die verhoudingsgewijs weinig zware elementen bevatten. Mogelijk is er sprake van twee verschillende scenario's voor het ontstaan van planeten, afhankelijk van de samenstelling van de oorspronkelijke gas- en stofwolk waaruit de moederster ontstaat. De Sloan-survey heeft ook de massa's bepaald van honderden superzware zwarte gaten in de kernen van zeer ver verwijderde sterrenstelsels, door gedetailleerde spectroscopische waarnemingen van het licht dat afkomstig is uit de directe omgeving van die zwarte gaten. Ook is ontdekt dat het vormingsproces van nieuwe sterren in sommige kleine (en veel dichterbij gelegen) dwergsterrenstelsels tot stilstand kan komen door de invloed van een zwaar zwart gat in zo'n dwergstelsel: door de energierijke straling die afkomstig is uit de directe omgeving van het zwarte gat wordt het aanwezige interstellaire gas in het dwergstelsel verhit en naar buiten geblazen, waardoor het niet langer beschikbaar is voor de vorming van nieuwe sterren. (GS)
Persbericht over het Cepheïden-onderzoek

21 december 2017
De vreemde, onvoorspelbare ‘dips’ in de helderheid van de ster RZ Piscium worden mogelijk veroorzaakt door wolken van gas en stof die om de ster cirkelen. Dat leiden astronomen af uit waarnemingen met onder meer de Keck I-telescoop en de Europese röntgensatelliet XMM-Newton. De stofwolken zouden overblijfselen zijn van een of meer verwoeste planeten (The Astronomical Journal, 21 december). RZ Piscium staat op een afstand van ongeveer 550 lichtjaar in het sterrenbeeld Pisces (Vissen). Zo af en toe neemt zijn helderheid met maximaal een factor 10 af, en zo’n dip kan een paar dagen duren. Opvallend is ook dat de ster veel meer infraroodstraling produceert dan een ster als onze zon. Dat wijst erop dat hij omgeven is door grote hoeveelheden warm stof. Uit deze kenmerken hadden sommige astronomen geconcludeerd dat RZ Piscium een jonge, zonachtige ster is die omringd is door een dichte planetoïdengordel. Anderen meenden juist dat het een oude ster is die bezig is om op te zwellen en daarbij planeten opslokt. Het omringende stof zou in dat geval afkomstig zijn van verwoeste planeten. Nieuwe waarnemingen wijzen erop dat de waarheid in het midden ligt. Meetresultaten van XMM-Newton laten zien dat RZ Piscium behalve veel infraroodstraling ook veel röntgenstraling produceert. Dat bewijst dat het om een jonge ster gaat. Vermoedelijk is hij nog geen 50 miljoen jaar oud. De beste verklaring voor de stofwolken rond RZ Piscium is dat het planeetvormingsproces dat zich in de protoplanetaire schijf rond de ster voltrekt bepaald niet gladjes verloopt. Mogelijk is een pas gevormde reuzenplaneet te dicht in de buurt van de ster terechtgekomen, waardoor deze onder invloed van getijdenkrachten aan flarden wordt getrokken. Een andere mogelijkheid is dat zich een of meer botsingen tussen planeten-in-wording hebben afgespeeld. (EE)
New Study Finds ‘Winking’ Star May Be Devouring Wrecked Planets

20 december 2017
Astronomen hebben een nieuwe, detailrijke opname gemaakt van de merkwaardige kronkelige structuur die in 2016 in het centrum van onze Melkweg is ontdekt. Dit filament is ruim twee lichtjaar lang en wijst in de richting van Sagittarius A* (Sgr A*), het superzware zwarte gat dat in het melkwegcentrum huist. Op de nieuwe opname, gemaakt met de Very Large Array-radiotelescoop in New Mexico (VS), is te zien dat het filament zich tot dicht bij Sgr A* uitstrekt. Dat maakt het aannemelijk dat er een verband tussen beide bestaat. De astronomen kunnen nog steeds niet precies zeggen hoe het filament is ontstaan. Ze twijfelen tussen drie scenario’s. De eerste mogelijkheid is dat het filament bestaat uit snelle deeltjes die uit de omgeving van het zwarte gat ontsnappen, en daarbij magnetische veldlijnen van dit object volgen. Ook zou het filament een ‘kosmische snaar’ kunnen zijn – een soort object dat theoretisch is voorspeld, maar nog niet eerder is waargenomen. Volgens sommige theorieën zouden deze dunne, massarijke objecten naar de centra van sterrenstelsels migreren en uiteindelijk door het daar aanwezige zwarte gat worden opgeslokt. En dan is er nog de mogelijkheid dat de relatie tussen het filament en het zwarte gat slechts op schijn berust. In dat geval zou het toeval zijn dat het filament in de richting van het zwarte gat wijst (of lijkt te wijzen) en zou het om een normaal gasfilament kunnen gaan, zoals die ook elders in de Melkweg zijn aangetroffen. Vervolgwaarnemingen moeten meer duidelijkheid geven over de aard van het filament. (EE)
Cosmic Filament Probes Our Galaxy’s Giant Black Hole

20 december 2017
Astronomen hebben, met behulp van de Europese Very Large Telescope (VLT), voor het eerst rechtstreeks granulatiepatronen waargenomen op het oppervlak van een ster buiten ons zonnestelsel: de oude rode reus π1 Gruis. De opmerkelijke nieuwe opname, waarbij de VLT als interferometer is gebruikt, toont de weinige convectiecellen die het oppervlak vormen van deze enorme ster, die 350 keer zo groot is als de zon. Elke cel beslaat is ongeveer 120 miljoen kilometer breed – meer dan een kwart van de middellijn van de ster (Nature, 21 december). Ter vergelijking: het oppervlak van onze zon bestaat uit ongeveer twee miljoen convectiecellen of granules met afmetingen van slechts 1500 kilometer. Het enorme verschil in grootte tussen de convectiecellen van deze twee sterren kan gedeeltelijk worden verklaard door het verschil in zwaartekracht aan het steroppervlak. π1 Gruis heeft slechts 1,5 keer de massa van de zon, maar is veel groter. Dat resulteert in een veel geringere zwaartekracht aan het steroppervlak en een gering aantal extreem grote granules. De rode reus π1 Gruis is een koele ster in het sterrenbeeld Grus (Kraanvogel) op 530 lichtjaar van de aarde. Hoewel hij niet veel meer massa heeft als de zon, is hij 350 keer zo groot en duizenden malen helderder. Onze zon zal over ongeveer vijf miljard jaar opzwellen tot een vergelijkbare rode reuzenster. Toen de waterstof in de kern van π1 Gruis lang geleden opraakte, kromp deze door gebrek aan energie ineen, waardoor de temperatuur opliep tot meer dan 100 miljoen graden. Deze extreme hitte heeft de volgende fase aangewakkerd, waarbij helium tot zwaardere atomen zoals koolstof en zuurstof begon te fuseren. De intens hete kern verdreef vervolgens de buitenste lagen van de ster, waardoor deze tot honderden keren hun oorspronkelijke grootte opzwollen. Waar sterren van meer dan acht zonsmassa’s hun leven afsluiten met een spectaculaire supernova-explosie, stoten minder zware sterren zoals deze geleidelijk hun buitenste lagen af, wat resulteert in prachtige planetaire nevels. (EE)
Volledig persbericht

20 december 2017
De mysterieuze uitbarstingen van straling bij twee botsende neutronensterren zijn het best te verklaren met een coconmodel. Dat stelt een internationaal team van astronomen met onder anderen Samaya Nissanke (Radboud Universiteit) woensdagavond in het tijdschrift Nature. Ze bestudeerden met tientallen telescopen de nasleep van de samensmelting waarvan op 17 augustus 2017 de zwaartekrachtsgolven werden gedetecteerd. De twee botsende neutronensterren produceerden straling over het hele elektromagnetische spectrum. De ultraviolette, optische en nabij-infrarood-emissies konden verklaard worden door het radioactief verval van zware elementen zoals uranium en goud. Maar voor de gammastraling, röntgenstraling en radiostraling was nog geen goede verklaring. Het internationale team van astronomen onder leiding van Kunal Mooley (Caltech, VS en Oxford University, VK) ving met behulp van tientallen telescopen in september, oktober en november de radiostraling op van de botsing. Die nieuwe gegevens maken het steeds plausibeler dat het cocon-model de beste verklaring vormt voor de raadselachtige straling. Tegelijk wordt een ander model, het ‘off-axis gamma ray burst’-model, steeds onwaarschijnlijker. In het cocon-scenario wordt bij de botsing eerst een straal of ‘jet’ met hoge snelheid gelanceerd. Het lukt de straal echter niet om ongeschonden te ontsnappen. Een deel van de energie wordt gebruikt voor een langzame kilonova-explosie. Daarnaast vormt zich een soort cocon van materiaal. Die cocon barst uiteindelijk en veroorzaakt de gamma-, röntgen- en radiostraling. Samaya Nissanke (Radboud Universiteit) is mede-auteur van de publicatie: ‘De kilonova vormt een nieuwe, waarschijnlijk veelvoorkomende groep van zwakke korte gammaflitsers. Doordat we röntgenwaarnemingen konden koppelen aan de zwaartekrachtsgolven die we van deze twee botsende neutronensterren opvangen, verandert ons begrip over relativistische jets en korte gammaflitsen.’
Origineel persbericht NOVA

13 december 2017
Australische astronomen hebben de meest uitgebreide ‘kaart’ van de zuidelijke hemel online gezet. De kaart bestaat uit ongeveer 70.000 afzonderlijke foto’s waarop bijna 300 miljoen sterren en sterrenstelsels zijn vastgelegd. De beelden, gemaakt met de 1,3-meter SkyMapper-telescoop op Siding Spring (Australië), zijn voor iedereen toegankelijk via de Southern Sky Viewer. Hoewel de nu vrijgegeven kaart van de zuidelijke sterrenhemel de beste ooit is, is Skymapper nog niet klaar met zijn werk. Het is nog maar het begin van een vijf jaar durend programma waarbij dit voor ons niet waarneembare deel van de hemel gedetailleerd in kaart wordt gebracht. Op de uiteindelijke kaart zullen sterren en sterrenstelsels te zien zijn die 50 keer zo zwak zijn als die op de huidige versie.De Southern Sky Viewer is voorzien van een zoekbalk, waarmee bekende objecten aan de zuidelijke hemel kunnen worden opgezocht. Dat kan door de coördinaten of de naam van het gewenste object in te voeren. Ook kunnen de diverse objecten door verschillende filters worden bekeken – van het nabij-ultraviolet tot het nabij-infrarood. (EE)
ANU astronomers create best map of the southern sky

13 december 2017
Astronomen hebben ontdekt dat het magneetveld van een witte dwerg een barrière vormt voor het opslurpen van massa van zijn begeleidende ster. Uit waarnemingen van de dubbelster MV Lyrae die vier jaar lang zijn gedaan met NASA’s Kepler-satelliet blijkt dat het magneetveld van de witte dwerg als een magnetische poort fungeert. De astronomen, onder wie Caroline D’Angelo van de Universiteit Leiden en Paul Groot van de Radboud Universiteit, publiceren hun bevindingen deze week in Nature. Witte dwergen zijn de nucleaire tijdbommen van het heelal. Deze overblijfselen van sterren kunnen ontploffen in gigantische supernova-explosies, waarbij onder andere het grootste deel van het ijzer in het heelal wordt gemaakt. Om te kunnen ontploffen, moeten witte dwergen een massa zien te krijgen van ongeveer 140% van die van de zon. Dit ‘volvreten’ gebeurt met name in dubbelsterren, waarbij de witte dwerg via een schijf van gas massa opslurpt van een begeleidende ster. Als het gas via de schijf naar binnen stroomt, wordt het gestopt door de barrière die het magneetveld van de witte dwerg opwerpt. Alleen als de druk van het verder instromende gas hoog genoeg wordt, gaat de poort open en valt er meer gas naar binnen. In de waarnemingen van de Kepler-satelliet is dit open- en dichtgaan van de magnetische poort te zien als een uitbarsting van licht, ongeveer elke twee uur. ‘Het is als een verkeerd afgesteld poortje bij een treinstation,” licht coauteur Paul Groot toe. “Stel je voor dat mensen de gasdeeltjes zijn. Als het vrij rustig is gaat het poortje alleen open als er genoeg mensen staan te wachten. Het poortje gaat dan even open, om meteen weer te sluiten als ze erdoor zijn. Wordt de druk van de toestromende mensen te hoog, dan gaat het poortje kapot en kan iedereen zo doorlopen. Als de toeloop weer 
afneemt en onder een kritische waarde komt gaat het poortje weer beperkt open en dicht.’ Het model om de Kepler-waarnemingen te verklaren, is gemaakt door coauteur Caroline D’Angelo van de Universiteit Leiden. ‘Het is fantastisch om te zien dat ons model werkt in dit systeem met een witte dwerg. Eerder werd al vermoed dat het zou kloppen voor de zwaardere broertjes van de witte dwergen, de neutronensterren. En het lijkt zelfs ook te werken bij heel jonge sterren die nog aan het groeien zijn. Dit laat zien dat de natuurkunde achter deze gasschijven, en de interactie met magneetvelden, universeel is,’ aldus D’Angelo.
Oorspronkelijk persbericht

12 december 2017
Met het Amerikaanse Chandra X-ray Observatory, een kolossale ruimtetelescoop die kosmische röntgenstraling waarneemt, is een nieuwe gedetailleerde opname gemaakt van Cassiopeia A - het overblijfsel van een supernova-explosie die vermoedelijk rond 1680 plaatsvond. Een ster die oorspronkelijk ca. 16 maal zo zwaar was als de zon, maar die tijdens zijn korte leven al ruim tien zonsmassa's aan gas de ruimte in had geblazen, spatte vrijwel volledig uiteen, waarbij een hete, uitdijende gasschil werd gevormd. Chandra meet de röntgenstraling van het hete gas, en kan op basis daarvan de samenstelling afleiden. Op deze foto zijn siliciumatomen rood gekleurd, zwavel geel, calcium groen en ijzer paars. Uit deze (en eerdere) metingen blijkt dat er bij de supernova-explosie 10.000 aardmassa's aan zwavel de ruimte in is geblazen, 20.000 aardmassa's aan silicium, 70.000 aardmassa's aan ijzer en maar liefst één miljoen aardmassa's (drie keer de massa van de zon) aan zuurstof. (Zuurstofatomen zijn gelijkmatiger verspreid door de supernovarest en kunnen op de röntgenfoto moeilijk afzonderlijk weergegeven worden.) Behalve zuurstof bevat Cassiopeia A ook grote hoeveelheden koolstsof, stikstof, waterstof en fosfor - de elementen die aan de basis liggen van organische moleculen. (GS)
Chandra Reveals the Elementary Nature of Cassiopeia A

7 december 2017
Zwarte gaten staan bekend om hun niets ontziende zwaartekracht, waarmee ze complete sterren aan flarden kunnen trekken. In magnetisch opzicht zijn het echter niet zulke grote krachtpatsers, zo blijkt uit onderzoek van het zwarte gat V404 Cygni (Science, 8 december). V404 Cygni bestaat uit een ongeveer 9 zonsmassa’s zwaar zwart gat en een opgezwollen ster die iets minder massa heeft dan onze zon. Een nieuwe meting van het magnetische veld rond het zwarte gat laat een veldsterkte zien van 461 gauss. Deze waarde is ongeveer 400 keer lager dan eerdere schattingen bij soortgelijke ‘dubbelsterren’ hadden aangegeven. De meting is gebaseerd op gegevens die in 2015 zijn verzameld tijdens eens van de schaarse uitbarstingen van (de jets van) het zwarte gat. Deze gebeurtenis werd waargenomen met de 10,4-meter Gran Telescopio Canarias, de grootste enkelvoudige optische telescoop ter wereld. Het zwakke magnetische veld van V404 Cygni roept vragen op over de ontstaanswijze van de jets – de twee bundels van snelle deeltjes die in loodrechte richting uit de accretieschijf rond het zwarte gat ontsnappen. In veel theoretische modellen wordt ervan uitgegaan dat sterke magnetische velden een cruciale rol spelen bij het versnellen van deze deeltjes. Maar blijkbaar zijn die velden helemaal niet zo sterk... (EE)
Black holes’ magnetism surprisingly wimpy

4 december 2017
Met grote radiotelescopen in Australië (Parkes) en Duitsland (Effelsberg) is de meest gedetailleerde kaart ooit samengesteld van de verdeling van zogeheten hogesnelheidswolken. Dat zijn wolken van koel neutraal waterstofgas die met snelheden van enkele honderden kilometers per seconde naar ons toe of van ons af bewegen. Tientallen jaren lang is de ware aard van deze wolken onbekend geweest. Inmiddels staat vast dat ze zich op relatief kleine afstand van ons eigen Melkwegstelsel bevinden: minder dan ca. 30.000 lichtjaar. Vermoedelijk gaat het om gas dat door supernova-explosies het Melkwegstelsel wordt uitgeblazen en vervolgens weer terugvalt. Op basis van de nieuwe gedetailleerde kaart, gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, hopen sterrenkundigen meer over de wolken te weten te komen. (GS)
Astronomer's Map Reveals Location of Mysterious Fast-Moving Gas

28 november 2017
Met het ALMA-observatorium in Chili zijn pasgeboren protosterren ontdekt op slechts een paar lichtjaar afstand van het superzware zwarte gat in de kern van het Melkwegstelsel. Tot nu toe werd altijd aangenomen dat de energierijke straling uit de directe omgeving van het zwarte gat (Sagittarius A* of Sgr A* geheten) zoveel turbulentie zou veroorzaken in wolken van interstellair gas en stof dat daaruit nooit nieuwe sterren kunnen ontstaan. Het zwarte gat in de Melkwegkern is 4 miljoen maal zo zwaar als de zon. Het bevindt zich op een afstand van 26.000 lichtjaar. Eerder zijn al reuzensterren-op-leeftijd in de omgeving van Sgr A* ontdekt, en een paar jaar geleden zelfs protoplanetaire schijven rond sterren van slechts 6 miljoen jaar oud. In al die gevallen ging het echter om relatief zware sterren. De massa van de nieuw ontdekte protosterren is veel kleiner. Ze hebben leeftijden van niet meer dan ca. 6000 jaar. De protosterren zelf liggen ingebed in wolken van absorberend stof. Ze blazen echter jets van gas de ruimte in, in twee tegenovergestelde richtingen. ALMA detecteerde de millimeterstraling van koolmonoxidemoleculen (CO) in die jets. Door de waarnemingen te vergelijken met die van protosterren in nabijgelegen stervormingsgebieden was het mogelijk om de leeftijden en massa's van de sterren-in-wording te achterhalen. De ALMA-waarnemingen wijzen uit dat stervorming een zeer robuust proces is, dat ook kan plaatsvinden in de tumultueuze omgeving van een superzwaar zwart gat. Kennelijk wordt de turbulentie in interstellaire gas- en stofwolken op de een of andere manier gedempt, of worden de wolken door een ander mechanisme samengedrukt, mogelijk zelfs door schokgolven die veroorzaakt worden door uitbarstingen van het zwarte gat. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters. (GS)
ALMA Discovers Infant Stars Surprisingly Near Galaxy’s Supermassive Black Hole

16 november 2017
Het overschot aan positronen – de positief geladen antideeltjes van elektronen – dat de aarde bereikt moet van een exotischere bron afkomstig zijn dan van nabije pulsars. Tot die conclusie komen wetenschappers op basis van waarnemingen van de High-Altitude Water Cherenkov (HAWC) ‘gamma-sterrenwacht’ in Mexico (Science, 17 november). HAWC detecteert de deeltjesregens die ontstaan wanneer hoogenergetische gammastraling uit de ruimte de aardatmosfeer binnendringt. Sinds 2008 hebben astronomen met behulp van diverse detectoren aan boord van satellieten en het internationale ruimtestation ISS vastgesteld dat de aarde wordt bestookt met onverwacht grote aantallen energierijke positronen. Voor dat overschot bestonden twee mogelijke verklaringen. De eenvoudigste verklaring was dat de extra deeltjes afkomstig waren van twee nabije pulsars – snel rondtollende neutronensterren die elektronen, positronen en andere deeltje de ruimte in schieten. Een andere mogelijkheid was dat de positronen afkomstig zouden zijn van processen waarbij donkere materie betrokken is – de onwaarneembare, alom aanwezige materie die haar bestaan alleen verraadt via de zwaartekracht die zij uitoefent. Met HAWC is nu specifiek gekeken naar de twee pulsars die als mogelijke bronnen van het positronenoverschot werden gezien: Geminga en PSR B0656+14. Daarbij is vastgesteld dat deze pulsars omgeven zijn door een wolk die positronen afremt. Er ontsnappen uiteindelijk wel wat positronen, maar dat zijn er te weinig om het waargenomen positronenoverschot bij de aarde te kunnen verklaren. Dat wil overigens nog niet zeggen dat bij de productie van die positronen inderdaad donkere materie betrokken is. Het is ook denkbaar dat de astrofysische processen rond de positronen-producerende pulsars nog niet voldoende begrepen worden. Voorlopig heeft de donkere materie echter een streepje voor. (EE)
High-altitude observatory sheds light on origin of excess anti-matter

14 november 2017
Een internationaal team van astronomen geleid vanuit de Universiteit van Amsterdam vermoedt dat neutronensterren met een sterk magneetveld toch zogeheten jets kunnen lanceren. Sinds de jaren tachtig werd gedacht dat het sterke magneetveld de vorming van deze plasmastralen tegenhoudt. Maar waarnemingen met geavanceerdere telescopen duiden toch op jet-achtige straling. De astronomen publiceren hun bevindingen in twee artikelen in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Jets zijn energierijke plasmastromen die met hoge snelheid uit zwarte gaten of uit neutronensterren worden geblazen. Jets zijn al tientallen jaren bekend, maar tot nu toe waren er nog nooit jets gezien vanaf neutronensterren met een sterk magneetveld. De heersende overtuiging was dat het sterke magneetveld de vorming van jets tegenhoudt. Astronomen hebben sinds de jaren tachtig eigenlijk nauwelijks meer actief gezocht naar jets bij neutronensterren met een sterk magneetveld. Sterrenkundige Nathalie Degenaar (Universiteit van Amsterdam) besloot in 2013 dat het hoog tijd werd om met verbeterde telescopen een paar neutronensterren aan een nader onderzoek te onderwerpen. Ze kreeg waarneemtijd op de Very Large Array (VLA), een Amerikaanse radiotelescoop met 27 schotels in de staat New Mexico. Op 6 juni 2013 en 16 juni 2013 was de VLA tientallen minuten lang gericht op de dubbelstersystemen Her X-1 en GX 1+4. Beide bestaan uit een neutronenster met een zeer sterk magnetisch veld en een gewone ster die eromheen draait. Er stroomt materiaal van de gewone ster naar de neutronenster. De waarnemingen waren bedoeld om te testen of de dubbelsterren met een sterk magnetisch veld wel of geen jet konden lanceren. Uit de analyse van de waarnemingsgegevens bleek dat beide neutronensterren radiostraling uitzenden en dat de sterkte van die straling te vergelijken is met die van jets. De onderzoekers durven nog niet te beweren dat er ook echt jets zijn, omdat daarvoor nog aanvullende metingen nodig zijn. Wel kunnen de astronomen nu een aantal processen wegstrepen. Er is bijvoorbeeld geen sprake van een zogeheten sterrenwind. Her X-1 heeft namelijk geen winden en bij GX 1+4 is de wind niet sterk genoeg. De onderzoekers hebben inmiddels vervolgwaarnemingen aangevraagd. Ze willen nog beter naar Her X-1 en GX 1+4 kijken om inderdaad te bepalen dat ze jets lanceren. En verder willen ze naar andere, vergelijkbare neutronensterren met sterke magneetvelden kijken om te checken of de waarnemingen uniek zijn of juist heel normaal.
Origineel persbericht

7 november 2017
Met het ALMA-observatorium in Noord-Chili is een gedetailleerde opname gemaakt van het oppervlak van de rode reuzenster W Hydrae, op 320 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Waterslang. W Hydrae is een ster die bijna aan het eind van zijn leven is gekomen. Oorspronkelijk moet de ster qua massa veel op de zon hebben geleken. Ook de zon zal in de verre toekomst opzwellen tot zo'n rode reuzenster. Uit de ALMA-waarnemingen blijkt dat W Hydrae momenteel een middellijn heeft van ca. 600 miljoen kilometer - ongeveer twee maal zo groot als de middellijn van de baan van de aarde om de zon. Ter vergelijking: de middellijn van de zon is 1,4 miljoen kilometer. Of de zon over enkele miljarden jaren ook echt tot deze gigantische afmetingen zal opzwellen is niet precies bekend. Wel staat vast dat de planeten Mercurius en Venus tegen die tijd verzwolgen zullen worden. Verrassend genoeg blijkt W Hydrae een compacte, heldere 'vlek' op het oppervlak te vertonen. De ware aard daarvan is niet bekend; mogelijk is er sprake van krachtige schokgolven in de buitenlagen van de opgezwollen reuzenster. De nieuwe waarnemingen zijn gepubliceerd in Nature Astronomy. (GS)
ALMA’s image of red giant star gives a surprising glimpse of the Sun’s future

24 oktober 2017
De ster Zèta Puppis, een grote, hete superreus in het zuidelijke sterrenbeeld Puppis (Achtersteven), roteert eens in de 1,78 dagen rond zijn as, en vertoont een spiraalvormig patroon in zijn 'sterrenwind', veroorzaakt door enkele extreem hete, heldere vlekken aan het oppervlak. Dat blijkt uit nauwkeurige helderheidsmetingen, verricht met nanosatellieten van het BRITE-netwerk, en aanvullende waarnemingen met telescopen op aarde. Zèta Puppis is 60 maal zo zwaar als de zon. In tegenstelling tot de meeste superreuzen gaat hij alleen door het leven. Daarbij beweegt hij wel met een snelheid van ca. 60 kilometer per seconde ten opzichte van andere sterren in zijn omgeving; mogelijk doordat hij ooit is weggeslingerd uit een dubbelster of een meervoudig systeem. De ster vertoont niet alleen heldere, hete plekken, maar ook onregelmatige kleinere helderheidsfluctuaties. Blijkbaar bestaat er een sterke wisselwerking tussen de structuren aan het oppervlak en de krachtige stroom van weggeblazen gasdeeltjes (de zogeheten sterrenwind), want in die wind is een 'tuinsproeier-achtig' spiraalpatroon ontdekt met dezelfde periodiciteit van 1,78 dagen. De nieuwe waarnemingen helpen astronomen om zware superreuzen zoals Zèta Puppis beter te begrijpen. Op termijn zal de ster exploderen als supernova, waarbij nieuw gevormde zware elementen de ruimte in worden geblazen. De nieuwe resultaten worden gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)
BRITE

24 oktober 2017
In de Hyaden, een nabije, 750 miljoen jaar oude open sterrenhoop in het sterrenbeeld Stier, is opnieuw een exoplaneet ontdekt. Dit keer gaat het om een Neptunus-achtige planeet die eens in de 17,3 dagen een baan beschrijft rond een dwergster die deel uitmaakt van een dubbelstersysteem. De twee sterren in de dubbelster (EPIC 247589423 of LP 358-348) bevinden zich op een onderlinge afstand van slechts 6 miljard kilometer - ruwweg de afstand van de dwergplaneet Pluto tot de zon. De vondst is opmerkelijk omdat de planeet moet zijn ontstaan (en overleefd moet hebben!) in het continu veranderende zwaartekrachtsveld van de twee sterren. De ontdekking is gedaan met de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler, tijdens de zogeheten K2-missie. Een artikel over de nieuw ontdekte planeet (voorlopig K2-NnnA b geheten) is ter publicatie aangeboden aan het vakblad The Astronomical Journal. (GS)
Vakpublicatie over het onderzoek

12 oktober 2017
Astronomen zijn erin geslaagd om de afstand te meten van een stervormingsgebied dat zich van ons uit gezien aan de andere kant van ons Melkwegstelsel bevindt. Nooit eerder is van zo’n ver object binnen de Melkweg de afstand bepaald (Science, 13 oktober). Bij de meting is gebruik gemaakt van de Very Long Baseline Array (VLBA) – een groot netwerk van radiotelescopen in Noord-Amerika. Daarbij is een eeuwenoude techniek toegepast waarbij de schijnbare verplaatsing van een object aan de hemel wordt gemeten die het gevolg is van de beweging van de aarde om de zon. Hoe geringer die schijnbare verplaatsing of ‘parallax’, des te verder is het object van ons verwijderd. Met het VLBA-netwerk is nu de parallax gemeten van het stervormingsgebied G007.47+00.05, dat zich van ons uit gezien voorbij het centrum van de Melkweg bevindt. Dat centrum ligt 27.000 lichtjaar van ons vandaan, en de VLBA-metingen komen voor ’G007’ uit op een afstand van 66.000 lichtjaar. Tot nog toe stond het afstandsrecord voor zulke metingen op ongeveer 36.000 lichtjaar. Stervormingsgebieden zijn doorgaans te vinden in de spiraalarmen van ons Melkwegstelsel. Door van honderden van deze gebieden de afstanden te bepalen, hopen astronomen dan ook de spiraalstructuur in kaart te kunnen brengen van een deel van de Melkweg dat van ons uit moeilijk te zien is. Naar verwachting zal deze onderneming een jaar of tien in beslag gaan nemen. (EE)
VLBA Measurement Promises Complete Picture of Milky Way

4 oktober 2017
NASA heeft het al eerder uitgelekte nieuws bevestigd dat de mysterieuze geleidelijke helderheidsvariaties van de ster KIC 8462852, alias ’Tabby’s ster’, worden veroorzaakt door kleine stofdeeltjes die zich tussen ons en de ster in bevinden. Dat blijkt uit recente waarnemingen met de ruimtetelescopen Swift en Spitzer. Tabby’s ster vertoont onregelmatige helderheidsvariaties, wat erop wijst dat er af en toe materie voor de ster langs schuift. Sommige astronomen meenden hierin een aanwijzing te zien dat er een kolossaal kunstmatig bouwwerk om de ster wentelt. De waarnemingen van Swift en Spitzer geven echter aan dat de helderheidsveranderingen van KIC 8462852 in het ultraviolet en het infrarood anders verlopen dan in zichtbaar licht. Dat wijst er sterk op dat de oorzaak moet worden gezocht bij een wolk van kleine stofdeeltjes. Een grote structuur zou op alle golflengten dezelfde mate van verzwakking veroorzaken. Daarmee is ’Tabby’s ster’ echter nog niet geheel ontraadseld. Naast trage helderheidsveranderingen vertoont de ster namelijk ook kortere fluctuaties. Die worden toegeschreven aan een zwerm van kometen – tevens een bekende bron van stofdeeltjes – die rond de ster zou cirkelen. Maar het is ook mogelijk dat ze worden veroorzaakt door grote ‘zonnevlekken’ op het oppervlak van de ster. (EE)
Mysterious Dimming of Tabby's Star May Be Caused by Dust

2 oktober 2017
Astronomen hebben met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en ESA’s ruimtesonde Rosetta freon-40 (methylchloride) ontdekt in het gas rond respectievelijk een jonge dubbelster en een komeet. Dit molecuul, een organohalogeen, wordt op aarde gevormd door biologische processen, maar dit is voor het eerst dat het in de interstellaire ruimte is gedetecteerd. De ontdekking wijst erop dat methylchloride niet zo geschikt is als ‘verklikker’ van leven als werd gehoopt. Aan het onderzoek, dat op maandag 2 oktober wordt gepubliceerd in Nature Astronomy, werkten onder anderen de Nederlandse astronomen Niels Ligterink en Ewine van Dishoeck (Sterrewacht Leiden) en Matthijs van der Wiel (ASTRON) mee. Het werd geleid door drie voormalige NOVA-promovendi. Het resultaat onderstreept nog eens hoe moeilijk het is om moleculen te vinden die het bestaan van buitenaards leven kunnen aantonen. Aan de hand van gegevens die zijn verzameld met ALMA in Chili en het ROSINA-instrument van ESA’s Rosetta-missie heeft een team van astronomen zwakke sporen ontdekt van de chemische verbinding freon-40 (CH3Cl) rond zowel het jonge stersysteem IRAS 16293-2422, ongeveer 400 lichtjaar van ons vandaan in het stervormingsgebied Rho Ophiuchi, als de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G) in ons eigen zonnestelsel. De nieuwe ALMA-waarneming is de eerste detectie ooit van een organohalogeen in de interstellaire ruimte. Organohalogenen bestaan uit halogenen (‘zoutvormers’), zoals chloor en fluor, die gebonden zijn aan koolstof en soms ook andere elementen. Op aarde worden deze verbindingen gevormd door bepaalde biologische processen die zich afspelen in de meest uiteenlopende organismen – van schimmels tot de mens. Ook ontstaan ze bij allerlei industriële processen, zoals de productie van kleurstoffen en medicijnen. De nieuwe ontdekking van een van deze verbindingen, freon-40, op plekken waar nog geen leven kan zijn ontstaan, kan als teleurstellend worden gezien, omdat eerder onderzoek had aangegeven dat deze moleculen op de aanwezigheid van leven zouden kunnen wijzen. “De ontdekking van freon-40 bij deze jonge, zonachtige sterren kwam als een verrassing,” zegt Edith Fayolle, onderzoeker bij het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts (VS), en hoofdauteur van het artikel. “We hebben de vorming ervan simpelweg niet voorzien en waren verrast om het in zulke significante concentraties aan te treffen. Het staat nu vast dat deze moleculen zich gemakkelijk kunnen vormen in de kraamkamers van planeten, wat nieuwe inzichten oplevert over de chemische evolutie van planetenstelsels, inclusief het onze.” Het exoplanetenonderzoek gaat inmiddels verder dan het opsporen van planeten (de teller is de 3000 inmiddels ruimschoots gepasseerd). Er wordt nu ook gezocht naar zogeheten biomarkers – chemische verbindingen die op de mogelijke aanwezigheid van leven kunnen wijzen. Een cruciale stap in dit proces is bepalen welke moleculen een indicatie van leven zouden kunnen zijn, maar dat is netelige kwestie. “ALMA’s ontdekking van methylchloride in het interstellaire medium vertelt ons ook iets over de uitgangssituatie voor organische chemie op planeten,” voegt medeauteur Karin Öberg eraan toe. “Het feit dat methylchloride ook in een komeet is gevonden betekent dat het een bestanddeel kan zijn van de zogeheten ‘oersoep’, zowel op de jonge aarde als op pas gevormde rotsachtige exoplaneten.” Medeauteur Jes Jørgensen van het Niels Bohr Instituut van de Universiteit van Kopenhagen voegt toe: “Dit resultaat is een bewijs dat ALMA astrobiologisch interessante moleculen kan detecteren in vormende zonnestelsels. Eerder hebben we met ALMA al eenvoudige suikers en peptidebindingen rond verschillende sterren ontdekt”. Ewine van Dishoeck beaamt: “De bijkomende ontdekking van freon-40 rond komeet 67P/C-G toont aan dat er een duidelijk verband bestaat tussen de pre-biologische chemie rond jonge sterren en ons eigen zonnestelsel.” De astronomen hebben ook onderzocht hoe het zit met de relatieve hoeveelheden freon-40 die verschillende koolstofisotopen bevatten. Daaruit blijkt dat die verhoudingen voor het jonge stersysteem en de komeet ongeveer gelijk zijn. Dit onderbouwt het vermoeden dat een jong planetenstelsel de chemische samenstelling kan erven van de ster-vormende wolk waaruit het is voortgekomen. Dat betekent dat planeten al tijdens hun vormingsproces of anders via komeetinslagen van organohalogenen kunnen worden voorzien.
Origineel persbericht

27 september 2017
Met de Europese Very Large Telescope is een kleurrijke opname gemaakt van de spectaculaire planetaire nevel NGC 7009, beter bekend als de Saturnusnevel. Dat gebeurde in het kader van een onderzoek waarbij voor het eerst het stof binnen een planetaire nevel in kaart is gebracht. Het onderzoek leert astronomen begrijpen hoe planetaire nevels aan hun vreemde vormen en symmetrieën komen. De Saturnusnevel bevindt zich op een afstand van ongeveer 5000 lichtjaar in het sterrenbeeld Waterman. Zijn benaming heeft hij te danken aan zijn vreemde vorm, die overeenkomsten vertoont met de bekende planeet met de ringen. In werkelijkheid hebben planetaire nevels niets met planeten te maken. De Saturnusnevel was oorspronkelijk een lichte ster die aan het einde van zijn bestaan uitdijde tot een rode reus en zijn buitenlagen begon af te stoten. Dit materiaal is weggeblazen door krachtige sterrenwinden, en door de ultraviolette straling van de achtergebleven hete sterkern tot lichten gebracht. Het resultaat is een circumstellaire nevel van stof en kleurrijk heet gas. In het hart ervan staat een ten dode opgeschreven ster, die bezig is om in een witte dwerg te veranderen. De nevel zelf vertoont tal van complexe structuren, waaronder een ellipsvormige binnenschil, een buitenschil en een halo. Met het MUSE-instrument van de Very Large Telescope is onder meer een golfachtige structuur in het stof ontdekt, die nog niet volledig begrepen wordt. Verspreid over de hele nevel is stof te zien, maar aan de rand van de binnenschil vertoont de hoeveelheid stof een significante afname. Het lijkt erop dat het stof daar wordt vernietigd, wat op verschillende manieren kan gebeuren. De binnenschil is in werkelijkheid een uitdijende schokgolf die de stofdeeltjes wel eens zou kunnen vergruizen. Een andere mogelijkheid is dat de schokgolf met zoveel warmteontwikkeling gepaard gaat dat het stof verdampt. (EE)
De vreemde structuren van de Saturnusnevel

26 september 2017
De sterexplosie die in 1572 werd waargenomen door de Deense astronoom Tycho Brahe ontstond vermoedelijk doordat twee witte dwergsterren met elkaar botsten en versmolten. Dat blijkt uit nieuwe metingen aan de uitdijende gasschil die bij de supernova-explosie de ruimte in werd geblazen. Supernova's zoals die door Tycho werden opgetekend zijn het resultaat van de catastrofale detonatie van een hete, compacte ster (een witte dwerg) die aan overgewicht lijdt: als hij meer dan 40 procent zwaarder is dan de zon, ontploft hij. Hoe dat overgewicht ontstaat, is echter niet duidelijk. Er zijn twee theorieën: de witte dwerg kan materiaal opzuigen van een begeleidende ster, en daardoor langzaam maar zeker steeds zwaarder worden. Of hij kan een baan beschrijven rond een andere witte dwerg; na verloop van tijd spiralen de twee sterren dan naar elkaar toe en zullen ze met elkaar in botsing komen. In het eerste geval verwacht je dat het hete gas dat door de witte dwerg wordt opgezogen gedurende lange tijd ultraviolette straling en röntgenstraling uitzendt. In de wijde omgeving van de ster, zeker tot 300 lichtjaar afstand, zou die energierijke straling al het omringende gas moeten ioniseren - de gasatomen krijgen een elektrische lading. Bij Tycho's Supernova is dat echter niet waargenomen. Nieuwe metingen, gepubliceerd in Nature Astronomy, laten zien dat het overblijfsel van de sterexplosie aan het uitdijen is in een omringende, ijle wolk van neutraal gas. Dat zou je niet verwachten als er gedurende lange tijd materiaal was opgezogen van een begeleider. De astronomen (uit Australië, de Verenigde Staten en Duitsland) trekken dan ook de voorzichtige conclusie dat de sterexplosie vermoedelijk het gevolg was van een kort durend, plotseling proces, zoals de botsing en versmelting van twee witte dwergen. (GS)
Progenitor for Tycho’s supernova was not hot and luminous

20 september 2017
Het best bestudeerde sterrenstelsel in het heelal – onze Melkweg – is misschien toch niet zo ‘gewoontjes’ als vaak wordt verondersteld. De eerste resultaten van de Satellites Around Galactic Analogs-survey (SAGA) wijzen er namelijk op dat de kleine satellietstelsels die om ons sterrenstelsel cirkelen veel ‘tammer’ zijn dan de begeleiders van vergelijkbare stelsels.Veel satellieten van de ‘broers’ van onze Melkweg produceren namelijk in hoog tempo nieuwe sterren. Onze eigen satellietstelsels daarentegen zijn veelal inert. En dat zou volgens Amerikaanse onderzoekers wel eens kunnen betekenen dat de Melkweg geen goed voorbeeld is om het gedrag van andere sterrenstelsels aan te spiegelen. De SAGA-survey is vijf jaar geleden van start gegaan met als doel om de satellieten van ongeveer honderd soortgenoten van de Melkweg te onderzoeken. Tot nu toe zijn pas acht van die systemen onderzocht, maar de resultaten zijn nu al dermate afwijkend, dat wordt getwijfeld aan de bestaande ideeën over het ontstaan van sterrenstelsels. (EE)
Is the Milky Way an ‘outlier’ galaxy?

20 september 2017
Nieuwe waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben een fraaie opname opgeleverd van een bolvormige schil van gas en stof rond de exotische rode ster U Antliae. De waarnemingen kunnen astronomen meer inzicht geven in de late evolutiestadia van sterren. U Antliae is een ver geëvolueerde, koele en heldere ster. Ongeveer 2700 jaar geleden maakte deze een korte periode van snel massaverlies mee. Tijdens die periode, die slechts een paar honderd jaar duurde, werd het materiaal van de schil op de nieuwe ALMA-opname met hoge snelheid uitgestoten. Schillen als die rond U Antliae vertonen een rijke variëteit aan chemische verbindingen die op koolstof en andere elementen zijn gebaseerd. Ze spelen een rol bij het recyclen van materie en zijn voor tot wel 70% verantwoordelijk voor al het stof tussen de sterren. (EE)
Volledig persbericht

19 september 2017
Regulus, de helderste ster in het Dierenriemsterrenbeeld Leeuw, vliegt bijna uit elkaar als gevolg van zijn snelle rotatie. Dat blijkt uit metingen aan het licht van de hete, blauwwitte ster. Regulus is een paar keer zo groot als de zon en heeft een oppervlaktetemperatuur van ca. 12.000 graden. De ster staat op 79 lichtjaar afstand en is gemakkelijk met het blote oog te zien. Er was al bekend dat Regulus in slechts 15,9 uur om zijn as draait; als gevolg daarvan is de ster sterk afgeplat. Ruim vijftig jaar geleden voorspelde de Indiase astronoom Subrahmanyan Chandrasekhar dat het licht van snel roterende sterren deels gepolariseerd moet zijn, vergelijkbaar met zonlicht dat door een wateroppervlak wordt weerkaatst. Die polarisatie is nu voor het eerst gemeten met behulp van een zeer gevoelig instrument op de Anglo-Australian Telescope op de Siding Spring-sterrenwacht in New South Wales, Australië. Uit de metingen, die gepubliceerd zijn in Nature Astronomy, volgt dat de rotatiesnelheid van het steroppervlak aan de evenaar van Regulus ca. 320 kilometer per seconde bedraagt. Als de ster nog een paar procent sneller zou roteren, zou hij onder invloed van de middelpuntvliedende kracht uiteen vallen. (GS)
Secrets of the Bright Star Regulus Revealed

18 september 2017
Sterrenkundigen hebben een verklaring gevonden voor de ogenschijnlijk asymmetrische explosie (in 2014) van de ster V745 Scorpii, op ca. 25.000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Schorpioen. De ster vertoonde ook in 1937 en 1989 explosies, maar de meest recente nova-uitbarsting is veel gedetailleerder waargenomen. Twee weken na de explosie zijn waarnemingen verricht met het Amerikaanse Chandra X-ray Observatory, en die röntgenmetingen lieten een zeer asymmetrische explosie zien, waarbij het meeste stermateriaal in de richting van de aarde beweegt. In Monthly Notices of the Royal Astronomical Society publiceren astronomen hier nu een verklaring voor. V745 Scorpii is een nauwe dubbelster, waarin gas van een rode reuzenster op het oppervlak van een begeleidende witte dwerg terechtkomt. Als de druk en de temperatuur in dat gas voldoende toenemen, ontstaat een spontane thermonucleaire explosie, waarbij een groot deel van het materiaal de ruimte in wordt geblazen. Het idee is nu dat zich rond de dubbelster een dikke, roterende schijf van koeler materiaal bevindt - de sterrenwind van de rode reus, die door de baanbeweging van de dubbelster in een equatoriale schijf terecht is gekomen. Bij de nova-explosie wordt in alle richtingen gas de ruimte in geblazen, maar de röntgenstraling van het materiaal dat van ons af beweegt wordt volgens het nieuwe model geabsorbeerd door deze koelere gasschijf. Op die manier ontstaat de waargenomen asymmetrie. Tijdens de nova-explosie van 2014 kwam volgens de onderzoekers evenveel energie vrij als bij de ontploffing van 10 triljoen waterstofbommen, en werd een hoeveelheid gas de ruimte in geblazen met een totale massa van 10 procent van die van de aarde. In de toekomst zal de witte dwerg in het dubbelstersysteem vermoedelijk een keer volledig detoneren als supernova. (GS)
V745 Sco: Two Stars, Three Dimensions, and Oodles of Energy

12 september 2017
De grote bolvormige sterrenhoop Terzan 5, op 19.000 lichtjaar afstand van de aarde in het sterrenbeeld Boogschuitter, herbergt geen superzwaar zwart gat in het centrum. Dat blijkt uit een onderzoek aan de bewegingen van 36 pulsars in de bolhoop, opgemeten met de 100-meter Green Bank Telescope in West Viriginia. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Bolvormige sterrenhopen zijn grote verzamelingen van voornamelijk oude sterren. Sommige van die bolhopen zijn mogelijk de restanten van kleine dwergsterrenstelsels die lang geleden zijn ingevangen door ons eigen Melkwegstelsel. In dat geval zou je verwachten dat ze - net als dwergsterrenstelsels - een zwaar zwart gat in hun centrum hebben. De eventuele aanwezigheid van zo'n superzwaar zwart gat (van misschien wel een paar miljoen zonsmassa's) kan afgeleid worden uit de bewegingen van individuele sterren. In het geval van Terzan 5 zijn die metingen echter moeilijk uit te voeren aan 'gewone' sterren (voornamelijk dankzij absorberend stof in het Melkwegstelsel). Met een radiotelescoop zijn wel de bewegingen van afzonderlijke pulsars nauwkeurig op te meten. Terzan 5 bevat enkele tientallen van die snel roterende, compacte neutronensterren die met de regelmaat van de klok korte pulsjes van radiostraling uitzenden. Uit de gemeten bewegingen van de pulsars blijkt nu dat de bolhoop geen superzwaar zwart gat herbergt. De aanwezigheid van een 'middelzwaar' zwart gat (hooguit een paar duizend keer de massa van de zon) kan nog niet volledig worden uitgesloten. De nieuwe resultaten doen in elk geval vermoeden dat Terzan 5 een 'echte' bolvormige sterrenhoop is, die als zodanig is ontstaan, en dus niet een dwergsterrenstelsel dat door de Melkweg is ingevangen. (GS)
Pulsar Jackpot Reveals Globular Cluster's Inner Structure

11 september 2017
Nieuwe waarnemingen met een 144 jaar oude telescoop hebben een klein maar frustrerend astronomisch raadsel uit de weg geruimd. Het betreft de massa van een witte dwergster op 16 lichtjaar afstand van de aarde, in het sterrenbeeld Eridanus. De dwergster is onderdeel van de drievoudige ster 40 Eridani (ook wel Omicron-2 Eridani geheten). Rond een gewone ster (zichtbaar met het blote oog) draait een vrij compacte dubbelster die uit een relatief heldere witte dwerg en een veel zwakkere rode dwerg bestaat. Uit metingen aan de baanbeweging van de witte en de rode dwerg was afgeleid dat de massa van de witte dwerg (40 Eridani B) iets meer dan 40 procent bedraagt van de massa van de zon. Metingen aan de relativistische invloed van de zwaartekracht van de ster op de golflengte van het uitgezonden licht wijzen echter op een hogere massa. De oorzaak van die discrepantie is nooit opgehelderd. Met de 66 cm-telescoop van het United States Naval Observatory in Washington D.C., die in 1873 in gebruik werd genomen, zijn nu nieuwe positiemetingen verricht van de twee om elkaar heen wentelende dwergsterren. Daaruit blijkt dat hun omlooptijd iets meer dan 230 jaar bedraagt - ongeveer 20 jaar minder dan uit eerdere metingen was afgeleid. Op basis van die nieuwe baaninformatie kon de massa van de witte dwerg ook opnieuw worden berekend: 57 procent van de massa van de zon, precies in overeenstemming met de relativistische metingen. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in The Astronomical Journal. (GS)
Astronomers Resolve Mystery of White Dwarf's Mass

6 september 2017
Nieuw onderzoek met de röntgensatellieten Chandra en XMM-Newton laat zien dat sterren zoals onze zon en hun kleinere soortgenoten na hun turbulente jeugd verrassend snel tot rust komen. Dat blijkt uit de intensiteit van de röntgenstraling die de sterren uitzenden: die is geringer naarmate de ster ouder is. De röntgenstraling van een zonachtige ster is afkomstig van diens corona: de ijle, hete buitenste laag van de ster. Onderzoek van de zon heeft laten zien dat de corona haar hoge temperatuur te danken heeft aan de wisselwerking tussen turbulenties en magnetische velden in de hoogste delen van haar atmosfeer. Er bestaat dus een duidelijk verband tussen de hoeveelheid röntgenstraling die een ster uitstraalt en diens magnetische activiteit. Bij het recente onderzoek is gekeken naar 24 sterren die ongeveer evenveel of minder massa hebben dan onze zon en minstens een miljard jaar oud zijn. (Ter vergelijking: onze zon is 4,5 miljard jaar oud.) De gegevens laten zien dat de röntgenhelderheid van deze sterren, en dus ook hun magnetische activiteit, een relatief abrupte afname vertoont. Dat is goed nieuws voor de leefbaarheid van planeten die om zulke sterren cirkelen. Het betekent dat zij waarschijnlijk maar relatief kort bloot staan aan grote hoeveelheden dodelijke straling. Waarom de activiteit van zonachtige sterren zo’n sterke daling vertoont, is overigens nog onduidelijk. De magnetische activiteit van een jonge sterren is waarschijnlijk het gevolg van hun snelle rotatie. De abrupte afname ervan kan erop wijzen dat de rotatie van oudere sterren snel vertraagt. Een andere mogelijkheid is dat de röntgenhelderheid voor oudere, trager roterende sterren sneller afneemt dan bij jongere sterren. (EE)
X-rays Reveal Temperament of Possible Planet-hosting Stars

5 september 2017
Sterrenkundigen hebben twee snel roterende pulsars gevonden met de Nederlandse Low-Frequency Array (LOFAR)-radiotelescoop. Ze deden dit door te kijken naar onbekende bronnen in het heelal die gammastraling uitzenden, oorspronkelijk in kaart gebracht door NASA’s Fermi Gamma-ray Space Telescope. De eerste pulsar (PSR J1552+5437) roteert 412 keer per seconde. De tweede pulsar (PSR J0952-0607) roteert 707 keer per seconde en is daarmee de snelst roterende pulsar in onze Melkwegschijf en de op een na snelste die ooit is gevonden. Pulsars zijn rondtollende neutronensterren - de overblijfselen van zware sterren die in een supernova-explosie aan het eind van hun leven zijn gekomen. Ze zenden radiogolven uit vanaf hun magnetische polen. Omdat pulsars roteren, zien wij hun radiogolven vanaf de aarde in pulsen. Ze fungeren als uiterst precieze kosmische vuurtorens die bundels radiostraling door het heelal zwiepen. Neutronensterren zijn veel kleiner dan onze zon, ongeveer 20 km groot, maar ze zijn veel zwaarder. Daarom worden ze gebruikt om het gedrag van materiaal onder extreme omstandigheden te bestuderen. Door de snelst roterende pulsars te onderzoeken, hopen sterrenkundigen meer te weten te komen over de interne structuur van neutronensterren en de extremen van het heelal.Pulsars schijnen het helderst in radiogolven met lage radiofrequenties. Omdat LOFAR laagfrequente radiogolven opvangt, is dit een ideale telescoop om pulsars te bestuderen. “Maar het vinden van pulsars met LOFAR is moeilijk, omdat gas en stof tussen de sterren de laagfrequente radiogolven verstoort”, zegt Cees Bassa van ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie. Daarom zoeken sterrenkundigen meestal naar pulsars op hogere radiofrequenties. Bassa en zijn collega’s hebben een manier gevonden om dit probleem te verhelpen. “We hebben een nieuwe techniek ontwikkeld om de LOFAR-data te analyseren met grafische kaarten (die oorspronkelijk zijn ontworpen voor computerspellen) in de grote DRAGNET-computercluster in Groningen.” Deze is gefinancierd met een ERC starting grant, uitgereikt aan Jason Hessels van ASTRON en de Universiteit van Amsterdam.Ziggy Pleunis, die samenwerkt met Bassa en Hessels, was de eerste die deze nieuwe techniek testte met LOFAR in 2016. Hij won de jackpot toen hij PSR J1552+5437 vond, een pulsar die elke 2,43 milliseconden, of 412 keer per seconde, roteert. Dit is de eerste millisecondepulsar die met LOFAR is gevonden. “Omdat millisecondepulsars zowel hoogenergetische gammastralen als radiogolven uitzenden, hebben we specifiek naar onbekende bronnen in het heelal gekeken die gammastralen uitzenden”, zegt Pleunis, nu een promotie student aan de McGill Universiteit in Montreal, Canada. Hij heeft laten zien dat de gammastralen van de millisecondepulsar op hetzelfde moment aankomen als de radiopulsen, wat het vermoeden wekt dat ze op eenzelfde manier worden opgewekt. Aangemoedigd door het succes van de teststudie, zochten Bassa, Hessels en Pleunis verder naar millisecondepulsars met LOFAR en vonden al snel een nog veel sneller roterende pulsar. Deze pulsar, PSR J0952-0607 genaamd, draait wel 707 keer per seconde om zijn as. Het is dan ook de snelst roterende pulsar die we kennen in onze Melkwegschijf, alleen overtroffen door een pulsar in een dichtbevolkte sterrenhoop buiten de Melkwegschijf die 716 keer per seconde ronddraait. “Omdat PSR J0952-0607 zoveel dichterbij ons staat dan de pulsar in de sterrenhoop, kunnen we hem in veel meer detail bestuderen”, zegt Bassa. Met behulp van de Isaac Newton Telescoop op La Palma, hebben de sterrenkundigen een dubbelsterbegeleider gevonden die om de pulsar heen draait. Aan de hand van deze dubbelster kon de afstand van PSR J0952-0607 al bepaald worden. Verdere waarnemingen van de dubbelster zullen helpen om de massa en samenstelling te bepalen van de snel draaiende pulsar.Beide pulsars (J1552+5437 en J0952-0607) zijn onverwacht helder bij lage radiofrequenties, en worden snel minder helder bij hoge radiofrequenties. Dit betekent dat ze waarschijnlijk niet gevonden hadden kunnen worden bij hogere radiofrequenties, waar de meeste eerdere radiotelescopen naar pulsars zochten. Daarom is er wellicht een tot nu toe nog onbekende populatie van snel draaiende milliseconde pulsars in ons Melkwegstelsel, wachtend om ontdekt te worden. “We vinden steeds meer bewijs dat de snelst draaiende pulsars het helderst zijn bij lage radiofrequenties, en dat er mogelijk een link is met de aanmaak van hoogenergetische gammastraling”, zegt Hessels. Als dit inderdaad zo is, dan zal LOFAR waarschijnlijk nog meer, mogelijk zelfs nog sneller draaiende milliseconde pulsars kunnen vinden. De rotatiesnelheden van deze pulsars zullen sterrenkundigen een beter beeld geven van de interne structuur van neutronensterren. Twee publicaties over Pleunis’ en Bassa’s ontdekte pulsars verschijnen in The Astrophysical Journal Letters op 5 september 2017.
Origineel persbericht

4 september 2017
Sommige nova-uitbarstingen - kernexplosies aan het oppervlak van witte dwergsterren - worden versterkt door krachtige schokgolven. Dat blijkt uit metingen aan ASASSN-16ma, een zeer energierijke nova die in oktober 2016 werd ontdekt. Nova's ontstaan zo goed als zeker in dubbelstersystemen, waarin gas van een begeleidende ster op het oppervlak van een compacte witte dwerg terechtkomt en daar een thermonucleaire explosie ondergaat. Tot nu toe was echter niet duidelijk waarom sommige nova's veel lichtsterker zijn dan andere. Metingen van de Amerikaanse ruimtetelescoop Fermi hebben nu laten zien dat ASASSN-16ma ook veel gammastraling produceerde. Die energierijke straling is het gevolg van krachtige schokgolven. Kennelijk veroorzaakt de nova-explosie eerst een relatief koele en vrij traag bewegende schil van gas; die wordt vervolgens ingehaald door een uitbarsting met een veel hogere snelheid en temperatuur. De lichtkracht van een nova zou dan vooral bepaald worden door de snelheid van die tweede 'golf'. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Nature Astronomy. (GS)
Shocking Discovery Explains Powerful Novae

4 september 2017
Chinese astronomen hebben met de grote LAMOST-telescoop twee nieuwe 'wegloopsterren' (hypervelocity stars) ontdekt. Dat zijn sterren die met zo'n hoge snelheid door het Melkwegstelsel bewegen dat ze op termijn de intergalactische ruimte in zullen vliegen. Sterrenkundigen schatten dat het Melkwegstelsel ca. 1000 van die wegloopsterren bevat; tot nu toe zijn er slechts een stuk of twintig gevonden. De twee nieuw ontdekte hardlopers zijn respectievelijk ruim 7 en 4 maal zo zwaar als de zon en hebben oppervlaktetemperaturen van ca. 20.000 respectievelijk 114.000 graden. Hun radiale snelheden (gemeten langs de gezichtslijn) bedragen 341,1 en 408,3 kilometer per seconde - hoger dan de zogeheten ontsnappingssnelheid van het Melkwegstelsel. De herkomst van wegloopsterren is niet met zekerheid bekend. Mogelijk zijn ze afkomstig uit de kern van het Melkwegstelsel; hun hoge snelheden zouden het gevolg kunnen zijn van zwaartekrachtsstoringen in de omgeving van het superzware zwarte gat dat zich in de Melkwegkern bevindt. Het is echter ook denkbaar dat de hogesnelheidssterren afkomstig zijn uit de naburige Grote Magelhaense Wolk, een kleine begeleider van het Melkwegstelsel. Precisiemetingen door de Europese ruimtetelescoop Gaia zullen daar hopelijk uitsluitsel over geven. (GS)
Nieuwsbericht op www.phys.org

31 augustus 2017
Gemiddeld eens in de 50.000 jaar wordt onze zon tot op enkele lichtjaren genaderd door een andere ster. Tot die conclusie komt astronoom Coryn Bailer-Jones van het Max-Planck-Institut für Astronomie op basis van gegevens van de Europese satelliet Gaia. Gaia doet nauwkeurige metingen van de posities en ruimtelijke snelheden van honderden miljoenen sterren in onze Melkweg. Ons zonnestelsel is omgeven door een kolossale wolk van vele miljarden kometen. Sterren die ons zonnestelsel dicht naderen kunnen de trage omloopbanen van objecten in deze zogeheten Oortwolk zodanig verstoren dat ze uiteindelijk in het centrale deel van ons zonnestelsel terechtkomen. Dat vergroot de kans op inslagen op aarde, al zijn grote inslagen zoals die van 66 miljoen jaar geleden, die het uitsterven de dinosauriërs bespoedigde, een zeldzaamheid. Om een schatting te kunnen maken van de frequentie waarmee de aarde met Oortwolk-kometen wordt ‘bestookt’, heeft Bailer-Jones modelberekeningen gedaan. Deze berekeningen laten zien dat in de loop van een miljoen jaar vijf- à zeshonderd sterren tot op 16 lichtjaar van de zon komen. Een stuk of twintig daarvan passeren op 3 lichtjaar of minder. Ter vergelijking: momenteel is Proxima Centauri met een afstand van 4,2 lichtjaar de dichtstbijzijnde ster.In principe zijn al die honderden sterren in staat om kometen in de Oortwolk een zetje te geven. Daarmee komen de nieuwe resultaten aardig overeen met eerdere, minder systematische schattingen die al aangaven dat het stellaire ‘verkeer’ in ons deel van de Melkweg aardig druk is. (EE)
Heavy stellar traffic, deflected comets, and a closer look at the triggers of cosmic disaster

30 augustus 2017
Sterrenkundigen hebben de bron geïdentificeerd van een nova-explosie die op 11 maart 1437 werd waargenomen door Koreaanse astronomen. In de staart van het sterrenbeeld Schorpioen vlamde die dag een 'nieuwe ster' op die ca. twee weken zichtbaar bleef voor het blote oog. Nova-explosies ontstaan wanneer waterstofgas van een gewone ster terecht komt op het oppervlak van een begeleidende witte dwerg. Er treedt dan een op hol geslagen kernfusiereactie op, waarbij in korte tijd zeer veel energie vrijkomt. Op basis van historische bronnen zijn astronomen er nu in geslaagd om de dubbelster waarin de nova-uitbarsting voorkwam te identificeren. Het blijkt om een dubbelstersysteem te gaan waarin nog steeds met enige regelmaat 'dwergnova-explosies' voorkomen. De ontdekking wordt deze week gepubliceerd in Nature. (GS)
Vakpublicatie over het onderzoek

25 augustus 2017
Dankzij een slimme truc zijn Deense sterrenkundigen erin geslaagd om kleine subtiele helderheidsvariaties te meten in de helderste sterren van het Zevengesternte (de Plejaden) - een open sterrenhoop in het sterrenbeeld Stier die met het blote oog zichtbaar is. Zes van de zeven heldere sterren blijken kleine helderheidsvariaties te vertonen met een periode van ongeveer één dag, kenmerkend voor sterren van spectraalklasse B. Van de zevende ster, Maia geheten, schommelt de helderheid echter met een periode van ca. tien dagen. De meeste professionele telescopen zijn ontworpen voor het waarnemen van zwakke objecten. Wanneer ze gericht worden op heldere sterren zoals die van het Zevengesternte, raken de camerapixels verzadigd en zijn precisiemetingen niet langer mogelijk. De Deense astronomen hebben nu echter een techniek ontwikkeld die halo-fotometrie wordt genoemd. Daarbij worden kleine helderheidsvariaties van een ster afgeleid uit metingen aan naburige, onverzadigde pixels. De nieuwe metingen aan het Zevengesternte zijn verricht door de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler. De helderheidsschommelingen van Maia blijken synchroon te lopen met variaties in de sterkte van spectraallijnen van het element mangaan. Dat doet vermoeden dat er op Maia een grote 'zonnevlek' voorkomt met een relatief hoog mangaangehalte. Als de ster een rotatieperiode van tien dagen heeft, draait die vlek afwisselend in en uit beeld. De halo-fotometrietechniek en de nieuwe metingen zijn beschreven in Montly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)
Kepler satellite discovers variability in the Seven Sisters

23 augustus 2017
Astronomen hebben, met behulp van ESO's Very Large Telescope Interferometer, de meest gedetailleerde afbeelding ooit van een ster geconstrueerd. Het gaat om de rode superreus Antares. Ze hebben ook de eerste kaart gemaakt die de snelheden weergeeft van het materiaal rond een andere ster dan de zon. De kaart onthult onverwachte turbulentie in Antares' uitgestrekte atmosfeer. De resultaten zijn gepubliceerd in het vakblad Nature. Voor het blote oog is de heldere ster Antares in het sterrenbeeld Schorpioen rood. Het is een enorme en relatief koele rode reuzenster in een van de laatste fasen van zijn leven, voordat hij explodeert als supernova. Een team van astronomen onder leiding van Keiichi Ohnaka van de Universidad Católica del Norte in Chili heeft ESO’s Very Large Telescope Interferometer (VLTI) op het Paranal Observatorium in Chili gebruikt om het oppervlak van Antares in kaart te brengen en om de bewegingen te meten van het materiaal aan de oppervlakte. Het is de beste afbeelding van een steroppervlak en zijn atmosfeer tot nu toe, uitgezonderd dat van onze zon. De VLTI kan het licht van vier telescopen combineren (de vier 8,2-meter Unit Telescopes van de VLT, of de kleinere Auxiliary Telescopes) om een virtuele telescoop te creëren die te vergelijken is met een enkele telescoop met een spiegel van 200 meter doorsnee. De virtuele telescoop kan details zien die niet met een enkele telescoop kunnen worden waargenomen. Met de nieuwe resultaten kon het team de eerste tweedimensionale snelheidskaart maken van een steratmosfeer, anders dan die van onze zon. Ze gebruikten hiervoor de VLTI met drie van de Auxiliary Telescopes en een instrument genaamd AMBER. Ze maakten afbeeldingen van het oppervlak van Antares bij verschillende infraroodgolflengten. Het team gebruikte deze gegevens daarna om relatieve snelheden te berekenen van het gas op verschillende plekken rond de ster. Ook berekenden ze een gemiddelde snelheid voor de hele ster. Ze maakten een kaart met de relatieve snelheden van het atmosferische gas rond Antares. Het is de eerste sterrenkaart in zijn soort, op kaarten van onze zon na. De astronomen vonden turbulent gas van lage dichtheid op grotere afstand van de ster dan voorspeld. Ze concluderen dat de beweging niet veroorzaakt kan zijn door convectie. Dat proces zorgt bij veel sterren voor het verplaatsten van straling van de kern naar de buitenste regionen van de steratmosfeer. Ze denken dat een nieuw, nog onbekend proces nodig is om de bewegingen in de uitgestrekte atmosferen zoals die van rode superreuzen als Antares te verklaren.
Volledig persbericht

17 augustus 2017
Een merkwaardige witte dwergster met de aanduiding LP40-365 is mogelijk het overblijfsel van een zwakke supernova-explosie die 5 tot 50 miljoen jaar geleden plaatsvond. Dat schrijven astronomen deze week in Science. Tot nu toe is altijd aangenomen dat er bij een supernova-explosie alleen een compacte neutronenster of een zwart gat zou kunnen achterblijven. Witte dwergen zijn de kleine, hete overblijfselen van lichte sterren zoals de zon die aan het eind van hun leven zijn gekomen. Als ze zich in een dubbelstersysteem bevinden, kunnen ze materie opzuigen van hun begeleider. Wanneer de massa van de witte dwerg boven een bepaalde kritische grens komt (ca. 40 procent zwaarder dan de zon), detoneert de witte dwerg als een supernova van Type Ia, en blijft er helemaal niets achter. Sterrenkundigen hebben onlangs ook soortgelijke supernova-explosies gedetecteerd die aanzienlijk zwakker zijn dan reguliere explosies van Type Ia. Die explosies (Type Iax genoemd) ontstaan vermoedelijk wanneer de witte dwerg niet volledig detoneert. Er moet dan dus wél sprake zijn van een overblijfsel. De merkwaardige witte dwerg LP40-365, met zijn geringe massa, hoge snelheid en afwijkende samenstelling, heeft volgens de onderzoekers precies de eigenschappen die je verwacht van het restant van zo'n zwakke Iax-supernova. (GS)
An unusual white dwarf may be a supernova leftover

17 augustus 2017
Russische en Chinese onderzoekers hebben mogelijk een verklaring gevonden voor de extreem hoge energieën van sommige kosmische-stralingsdeeltjes. Kosmische straling (snel bewegende elektrisch geladen deeltjes uit het heelal) zijn naar alle waarschijnlijkheid afkomstig van supernova-explosies. Maar sommige van die deeltjes komen op aarde aan met onvoorstelbaar hoge (en tot dusver onverklaarde) energieën van meer dan een biljard elektronvolt. Volgens de onderzoekers gaat het hier om deeltjes die opnieuw versneld worden door krachtige schokgolven in het ijle interstellaire gas in het centrum van het Melkwegstelsel. Die schokgolven zouden ontstaan wanneer het zware zwarte gat in de Melkwegkern materie uit zijn omgeving opslokt. In 2010 werden met de Amerikaanse satelliet Fermi twee kolossale 'bellen' van gammastraling ontdekt aan weerszijden van het Melkwegcentrum. De gammastraling die afkomstig is uit deze bellen wordt vermoedelijk geproduceerd door elektronen die sterk versneld worden door de eerder genoemde schokgolven. Als er sprake is van versnelling van elektronen, zullen ook protonen en zwaardere atoomkernen versneld worden. Vanwege hun grotere massa verliezen die hun energie echter minder snel, waardoor ze met extreem hoge energieën op aarde kunnen aankomen. (GS)
Astrophysicists explain the mysterious behavior of cosmic rays

9 augustus 2017
Een nieuwe analyse van gegevens van de Europese Very Large Telescope (VLT) wijst erop dat de omloopbanen van sterren rond het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg relativistische afwijkingen vertonen. In het centrum van de Melkweg bevindt zich een superzwaar zwart gat dat miljoenen keren zoveel massa heeft als onze zon. Daaromheen draait een klein groepje sterren, dat al tientallen jaren in de gaten wordt gehouden. Een team van Duitse en Tsjechische astronomen heeft het omloopgedrag van deze sterren nu aan een nauwgezette analyse onderworpen. Daaruit blijkt dat een van de sterren, S2 geheten, een geringe afwijking vertoont ten opzichte van de omloopbaan zoals die wordt voorspeld door de klassieke zwaartekrachtswet van Newton. Een vergelijkbaar, maar veel kleiner, effect is te zien bij de baan die de planeet Mercurius om onze zon volgt.De waargenomen baanafwijking stemt overeen met de voorspellingen van de algemene relativiteitstheorie van Einstein. Ook heeft de analyse een nauwkeurigere bepaling van de massa van het zwarte gat en zijn afstand tot de aarde opgeleverd. Het zwarte gat ‘weegt’ 4,2 miljoen zonsmassa’s en is bijna 27.000 lichtjaar van ons verwijderd. In de loop van 2018 zal de ster S2 het superzware zwarte gat zeer dicht naderen. Deze gebeurtenis zal worden gevolgd met het instrument GRAVITY dat onlangs op de VLT Interferometer is geïnstalleerd. Daarmee zal de baan die de ster volgt nóg nauwkeuriger kunnen worden opgemeten. (EE)
Aanwijzing voor relativistische effecten bij sterren die rond het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg bewegen

7 augustus 2017
Met behulp van kosmische ‘boekhoudkunde’ zijn astronomen van de universiteit van Californië in Irvine tot de conclusie gekomen dat er tientallen miljoenen stellaire zwarte gaten – de restanten van ingestorte zware sterren – in onze Melkweg moeten zijn. Dat zijn er veel meer dan verwacht. De conclusie van de astronomen is gebaseerd op de recente detecties van zwaartekrachtsgolven door de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). De betreffende rimpelingen in de ruimtetijd worden toegeschreven aan botsingen tussen zwarte gaten die enkele tientallen keren zoveel massa hebben als onze zon. Omdat verreweg de meeste stellaire zwarte gaten veel minder ‘zwaar’ zullen zijn dan dat, kwamen de astronomen op het idee om een schatting te maken van de kans dat twee kolossen van tientallen zonsmassa’s een paar vormen en uiteindelijk met elkaar in botsing komen. Daarbij kwamen ze erop uit dat maximaal één procent van alle gevormde zwarte gaten het LIGO-scenario zal doorlopen. Daarnaast moet er echter nog een veel grotere populatie van solitaire zwarte gaten en lichtere paren van zwarte gaten bestaan, die LIGO niet kan detecteren. Volgens de astronomen kan alleen al onze Melkweg tot wel 100 miljoen van deze objecten bevatten. (EE)
UCI celestial census indicates that black holes pervade the universe

27 juli 2017
Aan de hand van nieuwe waarnemingen met de Europese VLT Survey Telescope (VST) hebben astronomen drie verschillende populaties van ‘babysterren’ ontdekt in de Orionnevel. Dat suggereert dat de vorming van sterren in dit stervormingsgebied schoksgewijs verloopt. De VST-gegevens zijn gebruikt om nauwkeurige metingen te kunnen doen van de helderheden en kleuren van alle sterren van de sterrenhoop in het hart van de Orionnevel. Deze metingen stellen astronomen in staat om de massa’s en leeftijden van de sterren te bepalen. Tot hun verrassing lieten de gegevens zien dat de sterren in drie verschillende groepen kunnen worden ingedeeld. De voorlopige conclusie is dat het gaat om drie opeenvolgende generaties van sterren die binnen minder dan drie miljoen jaar zijn ontstaan. Een en ander betekent dat de stervorming in de Orionnevel-sterrenhoop niet alleen met horten en stoten gaat, maar ook veel sneller verloopt dan voorheen werd aangenomen. (EE)
De geschiedenis van drie stellaire steden

27 juli 2017
Britse astrofysici hebben ontdekt dat, anders dan doorgaans wordt aangenomen, misschien wel de helft van alle materie in onze Melkweg afkomstig is van andere sterrenstelsels. Dat blijkt uit omvangrijke computersimulaties, waarvan de resultaten vandaag in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society zijn gepubliceerd. De simulaties laten zien dat de aanzienlijke hoeveelheden gas die bij supernova-explosies de ruimte in worden geblazen in een soort galactische wind resulteren. Deze uitstoot van atomen heeft tot gevolg dat sterrenstelsels onderling materie uitwisselen. Heel erg snel verloopt die ‘intergalactische overdracht’ niet. De afstand tussen twee sterrenstelsels bedraagt al snel een miljoen lichtjaar. De deeltjes van de galactische winden, die zich met snelheden van honderden kilometers per seconde voortplanten, doen er honderden miljoenen jaren over om zo’n kloof te overbruggen. Door de complexe materiestromen in de simulaties nauwkeurig te volgen, hebben de wetenschappers ontdekt dat gas van kleinere naar grotere sterrenstelsels stroomt. In die grotere stelsels, waartoe ook onze Melkweg wordt gerekend, wordt het aangevoerde gas gebruikt voor de vorming van nieuwe sterren. Een en ander betekent dat de eigen identiteit van sterrenstelsels in de loop van de kosmische geschiedenis aardig verwaterd moet zijn. Ook wijzelf zijn dus geen ‘rasecht’ product van onze Melkweg, maar een samenraapsel van atomen uit de wijde omgeving. (EE)
Milky Way’s origins are not what they seem

24 juli 2017
Drie jaar geleden keken astronomen met spanning uit naar de ontmoeting tussen een grote gaswolk, G2 geheten, en het superzware zwarte gat in het centrum van onze Melkweg. Maar tot een spectaculaire uitbarsting van een energie kwam het niet. Nieuw onderzoek biedt een verklaring. De scheervlucht van G2 zou ertoe hebben moeten leiden dat er veel gas door het 4,6 miljoen zonsmassa’s zware zwarte gat in het Melkwegcentrum werd verzwolgen. Klaarblijkelijk is dat echter niet gebeurd. Een team van Amerikaanse astronomen heeft nu met behulp van computersimulaties proberen te achterhalen waarom die ontmoeting met een sisser afliep. Uit de geringe toename van de straling die uit de omgeving van het centrale zwarte gat kwam, leiden de wetenschappers af dat G2 maar weinig massa is kwijtgeraakt. Dat betekent dat G2 geen egale wolk van gas kan zijn geweest. Hij bestond waarschijnlijk uit twee componenten: een uitgerekte wolk van koud gas en een compact sterachtig object. Drie jaar geleden zou alleen dat koude gas, dat slechts een geringe massa vertegenwoordigde, zijn opgeslokt. Als dat klopt, zou het sterachtige object nog steeds om het Melkwegcentrum moeten draaien. Of dat inderdaad zo is, zullen toekomstige waarnemingen moeten uitwijzen. (EE)
The Story of a Boring Encounter with a Black Hole

18 juli 2017
Een team van astrofysici onder leiding van Daniele Gaggero van de Universiteit van Amsterdam heeft ontdekt dat extreem energierijke kosmische straling tijdelijk 'gevangen' wordt in de kern van het Melkwegstelsel. Kosmische straling bestaat uit elektrisch geladen deeltjes (voornamelijk protonen, de kernen van waterstofatomen) die met bijna de lichtsnelheid door het heelal bewegen. Wanneer ze in wisselwerking treden met gasatomen, produceren ze gammastraling. Metingen aan de gammastraling die afkomstig is uit de kern van het Melkwegstelsel wijzen uit dat de meest energetische kosmische-stralingsdeeltjes langer in de Melkwegkern vertoeven dan verwacht - ze worden kennelijk afgeremd door wisselwerkingen met ijle gaswolken. De metingen zijn verricht door de LAT-detector aan boord van NASA's ruimtetelescoop Fermi, die relatief laagenergetische gammastraling direct kan waarnemen, en door het H.E.S.S.-observatorium in Namibië, waarmee de zwakke gloed wordt waargenomen die ontstaat wanneer extreem hoogenergetische gammastraling de aardse dampkring binnendringt en daarbij een 'waterval' van secundaire deeltjes creëert. De waarnemingen zijn gepubliceerd in Physical Review Letters. De ontdekking doet vermoeden dat het Melkwegcentrum ook een bron van energierijke neutrino's moet zijn - vrijwel massaloze deeltjes zonder elektrische lading. Neutrino's komen namelijk ook vrij bij de wisselwerking van hoogenergetische kosmische straling met gasatomen. (GS)
Gamma-ray Telescopes Reveal a High-energy Trap in Our Galaxy's Center

13 juli 2017
Waarom duurt de magnetische cyclus van de ene zonachtige ster zoveel langer dan die van de andere? Het antwoord op deze brandende vraag lijkt een stap dichterbij te zijn gekomen. Het inwendige van sterren is een kolkende massa van geladen deeltjes. De turbulente bewegingen van dit superhete plasma zorgen ervoor dat de magnetische activiteit cyclisch op en neer gaat. Bij de zon duurt deze cyclus ongeveer elf jaar, maar bij de ster Kappa Ceti bijvoorbeeld nog geen zes jaar. Tot nu toe was onduidelijk waardoor de lengte van de magnetische cyclus wordt bepaald. Op zoek naar een verklaring heeft een team van astronomen gegevens van de Europese Gaia-satelliet gebruikt om computersimulaties te maken van het inwendige van sterren die ongeveer net zo oud zijn en net zo veel massa hebben als onze zon. In hun onderzoeksverslag, dat op 14 juli in het tijdschrift Science verschijnt, komen de astronomen tot de conclusie dat de duur van de magnetische cyclus van een ster simpelweg afhangt van diens rotatiesnelheid en helderheid. De cyclus duurt langer naarmate de ster sneller ronddraait of zwakker is. (EE)
Take a 360° spin through the heart of the sun

6 juli 2017
Er zouden wel eens meer dan 100 miljard bruine dwergen – ‘mislukte sterretjes’ – kunnen zijn in onze Melkweg. Tot die conclusie komt een internationaal team van astronomen, dat zijn resultaten vandaag presenteert op de National Astronomy Meeting in Hull. Bruine dwergen houden het midden tussen planeten en sterren. Ze hebben aanzienlijk meer massa dan een grote gasplaneet als Jupiter, maar te weinig om de kernfusiereacties in hun kern op gang te houden die nodig zijn om als ster te kunnen stralen. Astronomen hebben al duizenden bruine dwergen ontdekt, maar die bevinden zich bijna allemaal op minder dan 1500 lichtjaar. Op grotere afstanden zijn deze lichtzwakke objecten heel moeilijk waarneembaar. In 2006 stelden astronomen vast dat er in het 1000 lichtjaar verre stervormingsgebied NGC 1333 ongeveer half zo veel bruine dwergen zijn als sterren – meer dan verwacht, maar misschien was NGC 1333 wel een uitzondering? Daar lijkt het niet op. Een zorgvuldige verkenning van het 5500 lichtjaar verre stervormingsgebied RCW 38, uitgevoerd met de Europese Very Large Telescope in Chili, is nu op zo’n beetje dezelfde verhouding uitgekomen. De conclusie is dat bruine dwergen heel talrijk zijn. Misschien niet zo talrijk als volwaardige sterren, maar hun aantallen lopen zeker in de vele tientallen miljarden (EE)
Milky Way could have 100 billion brown dwarfs

5 juli 2017
Astronomen van de universiteit van Cambridge hebben met behulp van computersimulaties vastgesteld dat de snelst bewegende sterren in onze Melkweg waarschijnlijk afkomstig zijn uit een klein naburig sterrenstelsel. Hun resultaten verschijnen in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en worden vandaag gepresenteerd tijdens de National Astronomy Meeting in Hull. Vanaf 2005 hebben astronomen een twintigtal sterren ontdekt die met snelheden bewegen die groot genoeg zijn om aan de aantrekkingskracht van onze Melkweg te ontsnappen. Lang is ervan uitgegaan dat het bij deze ‘hypersnelle’ sterren om sterren gaat die zijn verstoten door het superzware zwarte gat in het Melkwegcentrum of afkomstig zijn van uitvallende dwergstelsels of chaotische sterrenhopen. Deze ontstaansscenario’s kunnen echter niet verklaren waarom de hypersnelle sterren die tot nu toe zijn opgespoord, bijna allemaal in hetzelfde hemelgebied te vinden zijn – sterrenbeelden Leeuw en Sextant. De Britse astronomen zoeken de oorsprong van de stellaire hardlopers nu bij dubbelsterren in de Grote Magelhaense Wolk – een klein sterrenstelsel op ongeveer 170.000 lichtjaar afstand. Als een van beide sterren een supernova-explosie ondergaat, kan zijn begeleider zoveel snelheid krijgen dat deze aan de (relatief geringe) zwaartekracht van de Grote Magelhaense Wolk ontsnapt. Opgeteld bij de snelheid waarmee de Grote Magelhaense Wolk om de Melkweg beweegt, zou de snelheid van zo’n ontsnapte ster groot genoeg kunnen zijn om verder als hypersnelle ster door het leven te gaan. Bovendien zouden de snelste sterren in een baan worden ‘gelanceerd’ die hen inderdaad in de richting van Leeuw en Sextant voert. Met behulp van computersimulaties hebben de astronomen berekend hoeveel sterren er de afgelopen twee miljard jaar uit de Grote Magelhaense Wolk zijn ontsnapt en welke trajecten deze sterren hebben gevolgd. Op basis daarvan voorspellen zij dat onze Melkweg ongeveer een miljoen stellaire vluchtelingen uit het naburige sterrenstelsel heeft opgenomen. Verreweg de meeste van die sterren moeten inmiddels al ‘opgebrand’ zijn: zij zouden nu als neutronensterren en zwarte gaten door de Melkweg zwerven. Desondanks zouden er, verspreid over de hemel, nog een stuk of 5000 hypersnelle sterren te vinden moeten zijn. Of dat inderdaad zo is, zal snel genoeg blijken. Volgend voorjaar presenteert het Europese ruimteagentschap ESA nieuwe gegevens over een miljard sterren in onze Melkweg, die zijn verzameld met de Gaia-satelliet. Als de door de Britten voorspelde hypersnelle sterren bestaan, zouden ze een lang lint moeten vormen tussen de Grote Magelhaense Wolk (zuidelijke hemel) en de sterrenbeelden Leeuw en Sextant (noordelijke hemel). (EE)
Fastest stars in the Milky Way are 'runaways' from another galaxy

29 juni 2017
De accretieschijf rond een jonge ster-in-wording blijkt allerlei complexe moleculen te bevatten. Tot die conclusie komt een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Taiwanese astronoom Chin-Fei Lee, na waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Het is voor het eerst dat zulke moleculen bij zo’n heel jonge ster zijn aangetoond. Het onderzochte object, HH-212, maakt deel uit van het grote stervormingsgebied in het sterrenbeeld Orion. De protoster is naar schatting pas 40.000 jaar oud en heeft nu nog vijf keer zo weinig massa als onze zon. Daaromheen is echter een ongeveer tien miljard kilometer brede schijf te zien, van waaruit meer gas en stof naar de ster toe stroomt. Met ALMA zijn in de ijle uitlopers boven en onder deze zogeheten accretieschijf allerlei organische moleculen opgespoord. Het gaat daarbij om onder meer ethanol, gedeutereerd methanol, methaanthiol en formamide. Moleculen als deze staan aan de basis van aminozuren en suikers – de bouwstenen van leven zoals wij dat kennen. De ontdekking wijst er dus op dat zulke bouwstenen al heel vroeg in de materieschijf rond een jonge ster worden gevormd. Dat gebeurt vermoedelijk op het oppervlak van ijsdeeltjes. Hoe dan ook: de planeten die in een later stadium in zo’n schijf ontstaan, worden waarschijnlijk direct al voorzien van grondstoffen waaruit leven kan voortkomen. (EE)
Complex Organic Molecules Found on “Space Hamburger”

26 juni 2017
ESA’s Gaia-satelliet heeft met behulp van software die het menselijk brein nabootst zes sterren gespot die met hoge snelheid van het centrum van ons Melkwegstelsel naar de buitengebieden racen. De resultaten van het team, met onder anderen Tommaso Marchetti, Elena Rossi en Anthony Brown van de Sterrewacht Leiden, werden vandaag gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de European Astronomical Society (EWASS2017) in Praag, Tsjechië. Onze Melkweg herbergt enkele honderden miljarden sterren, die bij elkaar worden gehouden door de zwaartekracht. De meeste bevinden zich in een vlakke structuur, de galactische schijf, die in het midden een verdikking heeft. De rest is verspreid over een wijdere bolvormige ‘halo’, die reikt tot een afstand van 650.000 lichtjaar van het centrum. Sterren bewegen rond het Melkwegcentrum op verschillende snelheden, afhankelijk van hun locatie. De zon draait rond het centrum met 220 kilometer per seconde; de gemiddelde snelheid in de halo is 150 kilometer per seconde. Zo nu en dan overstijgt een enkele ster deze al behoorlijk hoge snelheden. Sommige worden versneld door een ontmoeting met een andere ster of de supernovaexplosie van een begeleidende ster. Dat resulteert in snelheden die kunnen oplopen tot een paar honderd kilometer per seconde boven de gemiddelde snelheid. Ruim tien jaar geleden werd een nieuwe klasse van hogesnelheidssterren ontdekt, die zich in de halo bevinden, maar waarvan de leeftijd niet overeenkomt met de oude sterpopulatie daar. Tot nu toe waren er pas 20 van bekend. Het zijn allemaal jonge sterren met een massa van 2,5 tot 4 keer die van de zon. Ze snellen met honderden kilometers per seconde door het Melkwegstelsel en hun plek in de halo is alleen te verklaren als ze een extra zwieper hebben gekregen van het superzware zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Deze hogesnelheidssterren zijn extreem moeilijk op te sporen “maar wel heel erg belangrijk om de grote structuur van de Melkweg te kunnen bestuderen,” zegt de Leidse astronoom Elena Rossi. “Deze sterren hebben enorme afstanden gereisd maar het pad dat ze hebben afgelegd kan terug gevolgd worden naar het Melkwegcentrum – een gebied dat aan het zicht wordt onttrokken door interstellair gas en stof en moeilijk waar te nemen is. Deze sterren kunnen we dus gebruiken om cruciale informatie te vergaren over het zwaartekrachtveld van de hele Melkweg, van de kern tot aan de buitengebieden.” Astronomen denken dat er veel meer van dit soort hogesnelheidssterren zijn, ook met andere leeftijden en massa’s, dan tot nu toe gevonden. Daarom hebben Rossi en collega’s een nieuwe manier gezocht om de zoektocht binnen de dataset van Gaia, de Europese ruimtemissie die 1 miljard sterren in de Melkweg in kaart aan het brengen is, te optimaliseren. Na verschillende methoden te hebben uitgeprobeerd, kwamen ze uit bij software waarmee computers leren van eerdere ervaringen. Eerste auteur Tommaso Marchetti (promovendus aan de Leidse Sterrewacht): “We hebben een artificial neural network gebruikt, software die is geschreven om ons brein te imiteren. In een gedegen ‘training’ leert de software bepaalde objecten of patronen te herkennen in een grote dataset. In ons geval dus de stercatalogus van Gaia.” De software was een paar maanden voordat de eerste Gaia-dataset werd gepresenteerd klaar. Rossi: “We lieten ons nieuwe algoritme meteen los op de dataset van twee miljoen sterren en binnen een uur had de software de dataset al gereduceerd tot ongeveer 20.000 potentiële hogesnelheidssterren.” Een verdere selectie bracht het aantal op 80. Na een gedetailleerde analyse kwam het team op zes sterren die terug te traceren zijn naar het galactisch centrum, allemaal met een snelheid boven de 360 kilometer per seconde. De nieuw ontdekte sterren hebben bovendien allemaal lagere massa’s, vergelijkbaar met de massa van de zon. Een van de van de zes sterren zal naar verwachting de Melkweg verlaten omdat hij zo snel reist (boven de 500 kilometer per seconde) dat hij kan ontsnappen aan de zwaartekrachtsgreep van het Melkwegstelsel. Een vraag die de wetenschappers willen beantwoorden is waardoor de andere sterren worden afgeremd. Onzichtbare donkere materie zou daarbij een rol kunnen spelen. De zoektocht in de database leverde ook nog vijf nieuwe, meer traditionele ‘wegloopsterren’ op. Die komen niet uit het galactisch centrum maar kregen hun snelheid door sterbotsingen elders in het Melkwegstelsel. De voorzitter van het Gaia Data Processing and Analysis Consortium (en coauteur van het artikel) Anthony Brown (Leiden) benadrukt dat de resultaten het grote potentieel van Gaia aantonen. “We hebben nu nieuwe manieren tot onze beschikking om de structuur en de dynamica van het Melkwegstelsel te bestuderen.” De publicatie van de volgende dataset van Gaia is in april 2018.
Origineel persbericht

20 juni 2017
Op 1400 lichtjaar afstand van de aarde, in het sterrenbeeld Orion, is de geboorte van een ster in gang gezet door een andere babyster. De pasgeboren ster FIR 3 blaast een krachtige straalstroom van gas de ruimte in. Die moet zo'n 100.000 jaar geleden in botsing zijn gekomen met een relatief ijle wolk van gas en stof. Als gevolg daarvan begon die wolk samen te trekken, en ontstond een nieuwe protoster, FIR 4 geheten. Dat er hier sprake is van een bijzondere kettingreactie werd in 2008 al geopperd door Japanse onderzoekers. Nieuwe metingen met de Very Large Array-radiotelescoop in New Mexico hebben nu het bewijs geleverd. De resultaten worden gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
Star’s Birth May Have Triggered Another Star Birth, Astronomers Say

15 juni 2017
Astronomen hebben een ‘radio-opname’ gemaakt van een 50 lichtjaar metend filament van sterren-vormend gas in en rond de bekende Orionnevel. De afbeelding toont de verdeling van ammoniakmoleculen in deze draderige structuur, zoals die is vastgelegd met de grote radiotelescoop in Green Bank, West Virgina. Interstellaire ammoniak geldt als ‘verklikker’ van koud waterstofgas – de belangrijkste ’grondstof’ voor de vorming van nieuwe sterren. Dat waterstofgas is niet rechtstreeks waarneembaar, maar het vormt een mengsel met andere moleculen, waaronder dus ammoniak, die van nature radiostraling uitzenden. Door de verdeling van de ammoniak in kaart te brengen, kunnen astronomen de bewegingen en de temperatuur van het gas onderzoeken. Met behulp van deze informatie kan worden vastgesteld of en waar de stervorming in zo’n filament al op gang is gekomen. De nieuwe opname maakt deel uit van de Green Bank Ammonia Survey (GAS). Onderwerp van deze survey zijn alle grote, nabije stervormingsgebieden in het noordelijk deel van de zogeheten Gould-gordel – een ring van jonge sterren en gaswolken die vrijwel de complete hemel omspant en daarbij het sterrenbeeld Orion doorkruist. (EE)
Radio Astronomers Peer Deep Into the Stellar Nursery of the Orion Nebula

15 juni 2017
Een internationaal team van sterrenkundigen, onder wie Veronica Allen en Floris van der Tak (beiden RUG en SRON), heeft in het zuidoostelijke deel van een vlindervormige stervormingsschijf een gebied ontdekt met veel stikstofhoudende moleculen. Het andere deel van de schijf is juist arm aan stikstof. Mogelijk worden de verschillen veroorzaakt doordat zich sterren van sterk uiteenlopende temperaturen aan het vormen zijn. De sterrenkundigen onderzochten het stervormingsgebied G35.20-0.74N op ruim 7000 lichtjaar van ons vandaan aan de zuidelijke sterrenhemel. Ze gebruikten hiervoor de (sub)millimetertelescoop ALMA op de Chileense Chajnantor-hoogvlakte, die de moleculaire gaswolken in kaart kan brengen waarin sterren ontstaan. De onderzoekers zagen in het stervormingsgebied iets bijzonders in de schijf rond een jonge, zware ster. Terwijl er overal in de schijf grote zuurstofhoudende en zwavelhoudende koolwaterstoffen aanwezig waren, vonden de astronomen alleen in het zuidoostelijke gedeelte van de schijf grote stikstofhoudende moleculen. Daarnaast bleek het aan de stikstofkant ook nog eens 150 graden warmer dan aan de andere kant van de schijf. Mede op basis van deze waarnemingen vermoeden de wetenschappers dat er zich tegelijkertijd meerdere sterren in deze ene schijf aan het vormen zijn. Daarbij zijn sommige sterren heter of zwaarder dan andere. De onderzoekers verwachten dat de schijf uiteindelijk zal opbreken in meerdere kleine schijven als de sterren verder groeien. Een artikel met onderzoeksresultaten is geaccepteerd voor publicatie in het vakblad Astronomy & Astrophysics.
Volledig persbericht

13 juni 2017
Onze zon had ooit een tweelingbroertje. Ook vrijwel alle andere enkelvoudige sterren in het Melkwegstelsel zijn geboren als dubbelster. Die conclusie trekken Amerikaanse sterrenkundigen op basis van gedetailleerde waarnemingen aan een groot stervormingsgebied in het sterrenbeeld Perseus, op 600 lichtjaar afstand van de aarde. Met radiotelescopen zijn alle jonge protosterren in deze kosmische kraamkamer in kaart gebracht: 45 enkelvoudige sterren en 55 sterren die deel uitmaken van een dubbelster of een meervoudig stelsel. De waargenomen verdeling van de pasgeboren sterren in de Perseus-wolk kan echter alleen goed verklaard worden als je aanneemt dat alle sterren als wijde dubbelster zijn geboren, zo blijkt uit modelberekeningen. Na verloop van tijd is een deel van die dubbelsterren uiteengevallen, terwijl andere paren juist in steeds kleinere banen om elkaar heen zijn gaan draaien, aldus de onderzoekers. Als deze theorie voor elk stervormingsgebied opgaat, moet ook onze eigen zon 4,6 miljard jaar geleden als tweeling zijn geboren. De begeleider van de zon bevond zich aanvankelijk op een afstand van tientallen miljarden kilometers. Een paar honderdduizend jaar na hun geboorte gingen de tweelingsterren elk hun eigen weg. Overigens hoeft het verloren tweelingbroertje van de zon niet precies dezelfde afmetingen en massa gehad te hebben. Momenteel valt niet meer eenvoduig te achterhalen om welke ster het gaat. De astronomen, van de Universiteit van Californië in Berkeley en van het Smithsonian Astrophysical Observatory, publiceren hun resultaten binnenkort in het Britse maandblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)
New evidence that all stars are born in pairs

13 juni 2017
Japanse astronomen hebben met het ALMA-observatorium in Noord-Chili gedetailleerde opnamen gemaakt van een zware protoster op 1400 lichtjaar afstand van de aarde. De ALMA-waarnemingen, gepubliceerd in Nature Astronomy, hebben het bestaan aan het licht gebracht van een roterende 'straalstroom' (jet). Die ontdekking biedt inzicht in de wijze waarop protosterren hun overtollige hoekmoment kwijtraken. Sterren ontstaan uit samentrekkende gaswolken. Zo'n ineenstortende wolk draait steeds sneller rond, maar uiteindelijk ontstaat er toch een ster met een relatief lage rotatiesnelheid. Eerder was al gespeculeerd dat de overtollige hoeveelheid rotatie-energie (het zogeheten hoekmoment) wordt afgevoerd doordat er vanuit de materieschijf rond de protoster materiaal de ruimte in wordt geblazen. Bij lichte protosterren was dat al eens waargenomen, zij het in weinig detail. Nu is ook bij de zware protoster Orion KL Source 1 (in de Orionnevel) een naar buiten gerichte gasstroom ontdekt die inderdaad in dezelfde richting roteert als de circumstellaire schijf. De ontdekking vormt een ondersteuning voor de theorie dat centrifugale en magnetische krachten samenwerken in het 'lanceren' van de straalstromen. Die ontspringen ook niet dicht bij de ster, maar aan de buitenzijde van de schijf, waar het naar buiten geslingerde gas in verticale richting (omhoog en omlaag) wordt afgebogen door magnetische velden. (GS)
ALMA Hears Birth Cry of a Massive Baby Star

9 juni 2017
Een internationaal team van astronomen heeft, met behulp van de Kepler-satelliet, een bijzondere ontdekking gedaan: een dubbelster bestaande uit een witte dwerg – het restant van een ‘dode’ ster – en een bruine dwerg – een ‘mislukte’ ster. Opmerkelijk is ook dat de twee objecten zo dicht om elkaar heen wentelen, dat hun omlooptijd slechts iets meer dan een uur bedraagt. Daarbij ontwikkelen ze een snelheid van ongeveer 100 kilometer per seconde. Vanaf de aarde gezien schuift de bruine dwergster eens in de 71 minuten voor de witte dwerg langs. Hierdoor neemt de helderheid van laatstgenoemde periodiek aanzienlijk af. Doordat de beide dwergsterren geleidelijk naar elkaar toe spiralen, zullen deze bedekkingen op termijn met steeds kortere tussenpozen plaatsvinden. Binnen 250 miljoen jaar zullen de twee elkaar zo dicht genaderd zijn, dat de witte dwerg zijn kleine begeleider begint te kannibaliseren. Volgens de astronomen heeft de dubbelster oorspronkelijk bestaan uit een normale zonachtige ster en een bruine dwerg die eens in de 150 dagen om elkaar heen draaiden. Doordat de ster aan het einde van zijn leven opzwol tot een zogeheten rode reus, kwam de bruine dwerg in diens uitgedijde atmosfeer terecht en spiraalde hij naar zijn huidige, krappere omloopbaan toe. De ontdekking is bekend gemaakt tijdens de bijeenkomst van de American Astronomical Society die deze week in Austin, Texas is gehouden. (EE)
A Very Rare Discovery: Failed Star Orbits a Dead Star Every 71 Minutes

8 juni 2017
Met de ALMA-telescoop in het noorden van Chili zijn sporen van methylisocyanaat ontdekt bij een groepje jonge, zonachtige sterren op 400 lichtjaar van de aarde. Eerder was bij dezelfde sterren al de suiker glycolaldehyde opgespoord. Methylisocyanaat en glycolaldehyde hebben een belangrijke rol gespeeld bij het ontstaan van het leven op aarde. De ontdekking is gedaan bij het meervoudige stersysteem IRAS 16293-2422 dat uit een aantal zeer jonge sterren bestaat. Het complex maakt deel uit van het grote stervormingsgebied rond de ster Rho Ophiuchi in het sterrenbeeld Slangendrager. De nieuwe ALMA-resultaten laten zien dat elk van deze jonge sterren is omgeven door methylisocyanaat-gas. De vorming van methylisocyanaat begint waarschijnlijk met chemische reacties op het ijskoude oppervlak van stofdeeltjes in de ruimte. Het molecuul bestaat uit twee koolstofatomen, drie waterstofatomen, een stikstofatoom en een zuurstofatoom. Het onderzoek van naar zulke zonachtige ‘protosterren’ kan astronomen inzicht geven in de omstandigheden die 4,5 miljard jaar geleden tot de vorming van ons eigen zonnestelsel hebben geleid. (EE)
ALMA ontdekt ingrediënt van leven rond jonge zonachtige sterren

7 juni 2017
Een internationaal onderzoeksteam heeft een verschijnsel waargenomen waarvan Albert Einstein in 1936 voorspelde dat het nooit rechtstreeks waarneembaar zou zijn: de afbuiging van licht door de zwaartekracht van een andere ster dan onze zon. Het verschijnsel is opgetekend met de Hubble-ruimtetelescoop (Science, 9 juni). Wanneer het licht van een verre ster onderweg naar de aarde een tussenliggend object tegenkomt, werkt – volgens Einsteins algemene relativiteitstheorie – de zwaartekracht van dat object als een soort vergrootglas, dat het verre sterlicht afbuigt en versterkt. Wanneer een voorgrondster vanaf de aarde gezien precies voor een achtergrondster langs schuift, heeft dit effect tot gevolg dat het licht van de verre ster wordt uitgesmeerd tot een volmaakte ring – een ‘Einsteinring’. Wat astronomen nu hebben waargenomen is een veel waarschijnlijker scenario: een ster die net niet precies voor een andere ster langs trok. Hierdoor trad een niet-symmetrische variant van de Einsteinring op. De ring zelf was te klein om meetbaar te zijn, maar door zijn asymmetrische vorm leek de verre ster een klein stukje naast zijn ware positie te staan. Dat is in overeenstemming met de theoretisch voorspelde waarde. De voorgrondster – die dus als lens fungeerde – was in dit geval een witte dwergster op ongeveer 18 lichtjaar van de aarde: Stein 2051 B. Uit de mate waarin deze het licht van een achtergrondster afboog, kan worden afgeleid dat de massa van deze witte dwerg ongeveer een derde kleiner is dan die van onze zon. Bij onze eigen zon is het verschijnsel al veel eerder waargenomen. Tijdens een zonsverduistering in 1919 kon met behulp van fotografische opnamen worden aangetoond dat sterlicht dat vlak langs de zon scheert, enigszins wordt afgebogen. Dit heeft tot gevolg dat de ster in kwestie vanaf de aarde gezien een beetje naast zijn normale positie lijkt te staan. (EE)
Hubble Astronomers Develop a New Use for a Century-Old Relativity Experiment to Measure a White Dwarf’s Mass

6 juni 2017
De veranderlijke ster R Aquarii, op 710 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Waterman, zal ergens in de komende tien jaar mogelijk een nieuwe uitbarsting vertonen. Die conclusie trekken astronomen op basis van röntgenwaarnemingen van de ster, verricht met NASA's Chandra X-ray Observatory. R Aqr is een nauwe dubbelster die bestaat uit een grote, koele, pulserende rode reuzenster en een kleinere, hete witte dwerg. Materie van de rode reus komt op het oppervlak van de witte dwerg terecht, wat eens in de paar honderd jaar tot een krachtige nova-achtige uitbarsting leidt. Zulke grote uitbarstingen zijn er geweest in 1073 en in of rond 1773; de eerstvolgende nova-uitbarsting wordt pas verwacht rond het jaar 2470. Uit de Chandra-waarnemingen blijkt echter dat R Aqr ook kleinere uitbarstingen vertoont. Die leiden tot schokgolven in het omringende gas, met als gevolg dat er röntgenstraling wordt uitgezonden. Metingen aan deze 'röntgen-jets' doen vermoeden dat er zulke kleine uitbarstingen zijn geweest in de jaren 50 en de jaren 80 van de vorige eeuw, en mogelijk ook aan het begin van de 21ste eeuw. De Chandra-metingen, die vandaag gepresenteerd zijn op de 230ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in Austin, Texas, suggereren dat er ergens in de komende tien jaar opnieuw zo'n kleine uitbarsting kan plaatsvinden. (GS)
R Aquarii: Watching a Volatile Stellar Relationship

5 juni 2017
Nieuwe waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili hebben een mogelijke verklaring opgeleverd voor de extreem lage temperatuur van de Boemerangnevel - een jonge planetaire nevel op 5000 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Centaur. Een planetaire nevel ontstaat doordat een zonachtige ster aan het eind van zijn leven opzwelt tot een rode reus en vervolgens een groot deel van zijn gasmantel de ruimte in blaast. Eerdere metingen hebben uitgewezen dat het gas in de Boemerangnevel extreem snel expandeert (ruim 150 kilometer per seconde), waardoor het is afgekoeld tot slechts een halve graad boven het absolute nulpunt, ofwel tot 272,6 graden Celsius onder nul (0,5 kelvin) - zelfs ruim twee graden kouder dan de 'omgevingstemperatuur' van 2,73 kelvin die het heelal heeft als gevolg van de kosmische achtergrondstraling. De ALMA-waarnemingen hebben nu een zandlopervormige structuur van weggeblazen gas aan het licht gebracht in het centrum van de nevel, met een totale lengte van meer dan 3 biljoen kilometer. Volgens het onderzoeksteam is die vermoedelijk ontstaan doordat een kleine begeleidende ster in botsing is gekomen met de stervende rode reus - alleen op die manier valt de enorme hoeveelheid bewegingsenergie in de uitdijende gasnevel te verklaren. De nieuwe waarnemingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
ALMA Returns to Boomerang Nebula

5 juni 2017
Sterrenkundigen hebben voor het eerst met zekerheid de scheidslijn bepaald tussen 'echte' sterren (die energie opwekken door fusie van waterstof in hun inwendige) en zogeheten bruine dwergen - relatief kleine, gasvormige hemellichamen waarin hooguit fusie van zwaar waterstof (deuterium) voorkomt. Door 31 bruine dwergen in dubbelstersystemen gedurende tien jaar in detail te bestuderen met de Keck-telescoop en de Canada-France-Hawaii-telescoop (beide op Mauna Kea, Hawaii), lukt het om de baanbeweging van de dubbelsterren in kaart te brengen en daaruit de massa's van de bruine dwergen af te leiden. Het blijkt dat alle bruine dwergen minder dan 70 keer zo zwaar zijn als de reuzenplaneet Jupiter. Ook is hun oppervlaktetemperatuur lager dan ca. 1330 graden Celsius. De nieuwe resultaten, gepresenteerd op de 230ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in Austin, Texas, komen goed overeen met eerdere ideeën, maar het is voor het eerst dat de minimum-massa van een echte ster nu nauwkeurig is bepaald. (GS)
Astronomers Prove What Separates True Stars from Wannabes

22 mei 2017
Volgens Australische astronomen is de meeste antimaterie in ons Melkwegstelsel afkomstig van relatief zwakke supernova-explosies. In Nature Astronomy schrijven de onderzoekers dat botsende en versmeltende witte dwergen - extreem oude, uitgebluste sterren -  een thermonucleaire explosie ondergaan, waarbij antimaterie wordt geproduceerd. Antimaterie bestaat uit deeltjes die in veel opzichten tegenovergestelde eigenschappen hebben dan 'normale' deeltjes (bijvoorbeeld elektrische lading, spin, enzovoort). Wanneer materie en antimaterie met elkaar in aanraking komt, worden de deeltjes volledig omgezet in hoogenergetische gammastraling. Die gammastraling, met een karakteristieke energie, is inderdaad waargenomen in het Melkwegstelsel, maar de herkomst van de antimaterie was tot op heden niet bekend. Eerder werd al geopperd dat de antimaterie afkomstig zou zijn van het zwarte gat in de kern van het Melkwegstelsel, of van de annihilatie van donkere materie. Volgens de Australische astronomen is de herkomst echter veel minder exotisch. (GS)
Scientists solve mystery of how most antimatter in the Milky Way forms

20 mei 2017
‘Tabby’s ster’ – de meest spraakmakende veranderlijke ster van de afgelopen jaren – roert zich weer eens. Sinds vrijdag (19 mei) vertoont de helderheid van de ster weer een duidelijke afname. Astronomen twitteren er inmiddels al lustig op los om zoveel mogelijk telescopen op de wispelturige ster, die officieel KIC 8462852 heet, te kunnen richten. KIC 8462852 is een onooglijke ster in het sterrenbeeld Zwaan, op 1300 lichtjaar van de aarde. In 2015 merkte een team van astronomen, onder leiding van Tabetha (‘Tabby’) Boyajian van de Yale-universiteit, op dat deze ster op onvoorspelbare momenten tijdelijk in helderheid afneemt. Uit gegevens van de Kepler-satelliet bleek later dat de ster in maart 2011 en februari 2013 een nog sterkere helderheidsafname had vertoond. En daarnaast laat de gemiddelde helderheid van KIC 8462852 ook nog eens een dalende trend zien. De afgelopen jaren zijn verschillende verklaringen voor dit merkwaardige gedrag geopperd, waaronder zelfs de mogelijkheid dat er een kolossaal bouwsel van een buitenaardse beschaving rond de ster wentelt. De meeste astronomen houden het er echter op dat er een zwerm van kometen, planetoïden of ander planetair puin om de ster draait. Een andere mogelijkheid is dat het de ster zelf is die onregelmatige helderheidsveranderingen vertoont. Wellicht dat de waarnemingen die de komende dagen worden gedaan, meer inzicht kunnen geven in het gedrag van Tabby’s ster. (EE)
Astronomers scramble as ‘alien megastructure’ star dims again

17 mei 2017
Astronomen hebben ontdekt dat een jonge bruine dwergster in het sterrenbeeld Orion flinke hoeveelheden materie de ruimte in blaast. Het is voor het eerst dat bij zo’n ‘mislukte ster’ een jet van deze omvang is waargenomen. Met een massa die te gering is om energie op te wekken door middel van waterstoffusie, houdt een bruine dwerg het midden tussen een zware planeet en een lichte ster. Van jonge sterren is bekend dat ze jets van materie uitstoten die meer dan een lichtjaar lang kunnen zijn. Bij bruine dwergen zijn deze jets doorgaans minstens tien keer zo kort. Nieuwe opnamen, gemaakt met de SOAR-telescoop in het noorden van Chili, laten echter zien dat de jets van de bruine dwergster Mayrit 1701117 zich uitstrekken over een afstand van ruwweg driekwart lichtjaar. Ook tonen de beelden dat de uitstoot variabel is, wat erop wijst dat de materie-aanvoer naar de dwergster ongelijkmatig verloopt. De ontdekking van de relatief lange jets bij Mayrit 1701117 bevestigen het vermoeden dat de vorming van bruine dwergsterren op ongeveer dezelfde manier verloopt als die van ‘normale’ sterren. Net als sterren zijn jonge bruine dwergen omgeven door een draaiende schijf van materie die onttrokken is aan een ‘oerwolk’ van moleculair gas. Niet alle materie van deze zogeheten accretieschijf komt uiteindelijk op de bruine dwerg terecht. Een deel ervan wordt via twee tegengesteld gerichte jets die loodrecht op de schijf staan terug de ruimte in geblazen. (EE)
Punching Above Its Weight, a Brown Dwarf Launches a Parsec-Scale Jet

17 mei 2017
Een langlopend meetprogramma met de Hubble-ruimtetelescoop heeft nieuwe nauwkeurige bepalingen opgeleverd van de massa’s van de ster Sirius en diens kleine begeleider. Beide blijken een tikkie zwaarder te zijn dan tot nu toe werd aangenomen (The Astrophysical Journal, 8 mei). Sirius is de helderste ster die we aan de nachthemel kunnen waarnemen. Die helderheid is voor een belangrijk deel te danken aan zijn relatief geringe afstand van 8,5 lichtjaar, waarmee de ster tot de meest nabije buren van de zon behoort. Halverwege de negentiende eeuw ontdekten astronomen dat Sirius een kleine zwakke begeleider heeft. Gebleken is dat dit een zogeheten witte dwergster is – het restant van een ster die zijn buitenlagen heeft afgestoten. De twee sterren wentelen met een periode van iets meer dan vijftig jaar om elkaar heen. Dat laatste biedt de mogelijkheid om de massa’s van de beide sterren te meten, mits hun omloopbanen nauwkeurig bekend zijn. Voor dat doel heeft een team van astronomen sinds 2001 regelmatig de posities van Sirius A en B gemeten. En nu, zestien jaar later, hebben ze genoeg meetpunten verzameld om precieze waardes voor de massa’s van de beide sterren te kunnen geven. Sirius A blijkt 2,063 keer zo zwaar te zijn als onze zon en heeft daarmee ongeveer twee procent meer massa dan eerdere (minder nauwkeurige) bepalingen aangaven. Sirius B komt uit op 1,018 zonsmassa en is daarmee vier procent zwaarder. De nieuwe metingen geven ook uitsluitsel over de vraag of het Sirius-systeem wellicht nog een derde ster bevat. Die kans is niet groot: als er al een derde object aanwezig is, dan kan moet het een bruine dwerg (‘mislukte ster’) van maximaal 25 Jupitermassa’s zijn. (EE)
Measuring Sirius: An Exercise in Patience

11 mei 2017
De nabije supernova-explosie die ruwweg 2,6 miljoen jaar geleden heeft plaatsgevonden, en waarvan ijzerdeeltjes op de zeebodem van de aarde zijn beland, was mogelijk schadelijker dan tot nu toe werd aangenomen. Tot die conclusie komt een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Adrian Melott van de universiteit van Kansas. Melott en zijn collega’s hebben onderzocht welke gevolgen een nabije supernova zou hebben op levende organismen op onze planeet. Uit dat onderzoek blijkt dat de ‘kill zone’ van een supernova – het gebied waarbinnen de explosie van een ster dodelijke gevolgen heeft voor veel levende soorten – vermoedelijk twee keer zo omvangrijk is als gedacht: ongeveer 50 lichtjaar in plaats van 25. Omdat de meest recente schattingen van de afstand waarop de oude supernova-explosie zou hebben plaatsgevonden uitkomen op 150 lichtjaar, lag de aarde ruim buiten de gevarenzone. Tot massale uitstervingen zal het waarschijnlijk dus niet zijn gekomen. Maar het is niet ondenkbaar dat aarde met aanzienlijk meer kosmische straling werd bestookt dan normaal. De onderzoekers denken nu een verband te hebben gevonden tussen de supernova en kleinschaligere uitstervingen die rond dezelfde tijd op het Afrikaanse continent hebben plaatsgevonden. Deze worden veelal toegeschreven aan klimaatveranderingen, maar ook die zouden best eens het gevolg kunnen zijn geweest van een supernova op 150 lichtjaar afstand. De energierijke deeltjes van zo’n supernova kunnen atomen in de aardatmosfeer ioniseren, wat tot een toename van het aantal blikseminslagen zou leiden. En dat zou dan weer resulteren in grote aantallen bosbranden. Hoe dan ook: er zijn aanwijzingen dat het bladerdek in het noordoosten van Afrika in de betreffende periode sterk afnam. Volgens Melott en zin collega’s is het denkbaar dat de kosmische straling van de supernova daar iets mee te maken had. (EE)
Research increases distance at which supernova would spark mass extinctions on Earth

10 mei 2017
Astronomen hebben een zeer detailrijke opname gemaakt van de Krabnevel, het restant van een supernova-explosie op 6500 lichtjaar van de aarde die in het jaar 1054 door (o.m.) Chinese astronomen is waargenomen. De opname bestrijkt bijna het hele elektromagnetische spectrum, van het radiogebied tot aan röntgen. Voor het maken ervan zijn vier ruimtetelescopen ingezet plus de VLA-radiotelescoop in de VS. In het centrum van de Krabnevel staat een uiterst compacte neutronenster die eens in de 33 milliseconden om zijn as tolt. Deze neutronenster – het ineengestorte overblijfsel van de kern van de ontplofte ster – zendt twee bundels van radiostraling en licht uit. Hierdoor gedraagt hij zich als een ‘kosmische vuurtoren’ – een pulsar. De complexe vorm van de omringende nevel is het gevolg van de ingewikkelde interactie tussen de deeltjes die de pulsar uitzendt en de buitenlagen van de ster, die bij de explosie zijn weggeblazen. Door de Krabnevel op verschillende golflengten te onderzoeken, hopen astronomen meer te weten te komen over de processen die zich daarbinnen afspelen. (EE)
A New Look at the Crab Nebula

2 mei 2017
Het overschot aan energierijke gammastraling uit het centrum van ons Melkwegstelsel is niet afkomstig van donkere materie, maar van pulsars. Die conclusie trekken wetenschappers van o.a. Stanford University in een artikel dat gepubliceerd zal worden in The Astrophysical Journal. Met de Fermi-ruimtetelescoop is ontdekt dat er vanuit een groot gebied rond het Melkwegcentrum meer gammastraling afkomstig is dan je zou verwachten. Een mogelijke verklaring daarvoor is de annihilatie van donkeremateriedeeltjes. Eerdere metingen hebben echter al laten zien dat de gammastraling geen volmaakt egale structuur vertoont, maar enigszins 'gespikkeld' is, wat je niet zou verwachten als het om donkere materie gaat. Nieuwe modelberekeningen lijken nu uit te wijzen dat het gammastralingsoverschot afkomstig is van een populatie van pakweg duizend pulsars in en rond het Melkwegcentrum. Pulsars zijn de snel roterende, supercompacte overblijfselen van exploderende sterren. De waargenomen spectrale eigenschappen van het gammastralingsoverschot komen goed overeen met wat je zou verwachten van zo'n pulsarpopulatie. De hoop is dat gedetailleerde radiowaarnemingen het bestaan van de pulsars in het Melkwegcentrum zullen bevestigen. Het raadsel van de donkere materie blijft voorsalsnog onopgelost. (GS)
Origin of Milky Way’s Hypothetical Dark Matter Signal May Not Be So Dark

28 april 2017
Russische astronomen hebben een zonachtige ster ontdekt die om het compacte restant van een supernova – een ontplofte ster – draait. De ster blijkt door de explosie, die ongeveer 2200 jaar geleden heeft plaatsgevonden, te zijn verrijkt met calcium. Daaruit wordt afgeleid dat de supernova van een zeldzaam calcium-rijk type was (Nature Astronomy, 24 april). De evolutie van een zware ster wordt afgesloten met een hevige explosie die supernova wordt genoemd. Bij zo’n explosie worden de buitenste schillen van de ster met hoge snelheid de ruimte in geblazen en blijft een compact object – doorgaans een zogeheten neutronenster – achter. Zo moet het ook met de supernova zijn gegaan die zich aan de rand van gasnevel RCW 86 bevindt. In 2002 werd in dat restant inderdaad een vermoedelijke neutronenster opgespoord. Het merkwaardige van dit object was echter dat het veel meer zichtbaar licht bleek te produceren dan gebruikelijk is voor een neutronenster. Spectroscopisch onderzoek met telescopen van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili heeft nu uitgewezen dat de bron van dat zichtbare licht een zonachtige ster moet zijn. Omdat tegelijkertijd veel röntgenstraling uit de omgeving van de ster komt, komen de astronomen tot de conclusie dat er sprake is van een dubbelster, bestaande uit een neutronenster en een normale ster. Deze laatste blijkt nog steeds in een elliptische baan om de ontplofte ster te draaien. (EE)
Astrophysicists discovered a star polluted by calcium

11 april 2017
Met een relatief kleine telescoop op de Cerro Tololo-sterrenwacht in Chili is de meest gedetailleerde kaart ooit vervaardigd van de verdeling van ijl geïoniseerd waterstofgas in het Melkwegstelsel. De Wisconsin H-Alpha Mapper (WHAM) heeft de afgelopen twintig jaar vrijwel continu metingen verricht aan de zwakke gloed van het hete gas. Het meeste geïoniseeerde waterstofgas bevindt zich in een relatief dikke centrale laag in het Melkwegstelsel, met een middellijn van ca. 75.000 lichtjaar en een dikte van ca. 6000 lichtjaar. Deze laag wordt de Reynoldslaag genoemd, naar de astronoom die eind jaren zeventig als eerste ontdekte dat zich vrijwel overal in de interstellaire ruimte heet geïoniseerd waterstofgas bevindt. De oorzaak van de ionisatie wordt overigens nog steeds niet volledig begrepen. Mogelijk ontstaat de Reynoldslaag voornamelijk onder invloed van de energierijke straling van zeer heldere, hete reuzensterren in de centrale schijf van het Melkwegstelsel. (GS)
UW project brings Milky Way’s ionized hydrogen into focus

7 april 2017
Sterexplosies worden meestal in verband gebracht met supernova's: de spectaculaire dood van sterren. Maar nieuwe ALMA-waarnemingen geven inzicht in explosies aan het andere eind van de levenscyclus van sterren: de geboorte. Astronomen legden dramatische beelden vast toen ze het ontstaan van een groep zware sterren onderzochten. De beelden tonen dat ook stervorming een heftig, explosief proces kan zijn. Op 1350 lichtjaar afstand van de aarde, in het sterrenbeeld Orion, bevindt zich een actieve stervormingsfabriek genaamd de Orion Molecular Cloud 1 (OMC-1). De wolk maakt deel uit van de beroemde Orionnevel. Sterren worden geboren als een gaswolk, die honderden keren zo zwaar is als onze zon, begint te bezwijken onder zijn eigen zwaartekracht. In de dichtste gebieden ontbranden protosterren die vervolgens gaan rondzwerven. Na een tijdje vallen sommige sterren naar een gemeenschappelijk zwaartepunt dat meestal wordt gedomineerd door een bijzonder grote protoster. Als de sterren dicht bij elkaar in de buurt komen, ontstaan er heftige interacties. Ongeveer 100.000 jaar geleden, diep in de OMC-1, ontstonden meerdere protosterren. De zwaartekracht trok ze steeds sneller naar elkaar toe totdat 500 jaar geleden twee van die sterren met elkaar in aanraking kwamen. Astronomen weten niet zeker of ze elkaar slechts lichtjes schampten of dat ze vol op elkaar knalden. In ieder geval veroorzaakte het een krachtige uitbarsting die ervoor zorgde dat andere protosterren en honderden reusachtige gas- en stofstromen met snelheden tot 150 kilometer per seconde door de ruimte schoten. Bij deze catastrofe kwam net zo veel energie vrij als onze zon in 10 miljoen jaar uitstoot. Nu, 500 jaar later, gebruikte een team van sterrenkundigen onder leiding van John Bally (University of Colorado, VS) de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) om in het hart van de wolk te kijken. Daar vonden ze het weggeslingerde puin van de explosieve geboorte van de groep zware sterren. Het ziet eruit als de kosmische variant van vuurwerk waarbij reusachtige fonteinen wegschieten in alle richtingen. Zulke explosies duren waarschijnlijk relatief kort. De resten, zoals die gezien met ALMA, blijven slechts enkele eeuwen zichtbaar. Alhoewel ze vluchtig zijn, komen explosies van protosterren waarschijnlijk veel voor. Daarnaast kunnen ze, doordat ze hun moederwolk vernietigen, het stervormingsproces in de gigantische moleculaire wolken helpen reguleren. Dat het puin in OMC-1 weleens een opvliegend karakter kon hebben, werd voor het eerst onthuld met de Submillimeter Array in Hawaii in 2009. Bally en zijn team bekeken de wolk ook in het nabije infrarood met de Gemini South-telescope in Chili. Ze ontdekten toen de opmerkelijke structuur van de fonteinen die bijna een lichtjaar lang zijn. De nieuwe ALMA-beelden tonen het explosieve karakter in hoge resolutie. Ze brengen belangrijke details aan het licht over de verdeling en de beweging van koolmonoxidegas (CO) in de fonteinen. Dit helpt astronomen bij het beter begrijpen van de onderliggende kracht van de uitbarsting en van de impact die zulke gebeurtenissen hebben op stervorming in de Melkweg.
Origineel persbericht

30 maart 2017
De eerste grote waarneemcampagne van de Event Horizon Telescope (EHT) gaat na jaren van intensieve voorbereiding nu echt van start. Van 5 tot 14 april zal de virtuele telescoop, die bestaat uit gekoppelde radiotelescopen verspreid over de hele wereld, zijn eerste serie waarnemingen doen van het superzware zwarte gat in het centrum van onze Melkweg, Sagittarius A*. De betrokken astronomen, onder wie de Nijmeegse hoogleraar Heino Falcke die dit experiment bijna 20 jaar geleden bedacht, willen de eerste foto ooit maken van de waarnemingshorizon van een zwart gat. De waarnemingshorizon van een zwart gat is de grens waarachter geen informatie meer kan ontsnappen, zelfs geen licht, en waar de tijd lijkt stil te staan. Het bestaan van zo’n grens wordt voorspeld door de algemene relativiteitstheorie van Einstein, maar hij is nog nooit waargenomen. Vlak boven de waarnemingshorizon kan nog net wat licht ontsnappen, en dat licht moeten de uiterst gevoelige radioantennes in het gekoppelde telescopennetwerk gaan opvangen. De EHT is een wereldomspannend netwerk van acht bestaande telescopen op zeven locaties, waardoor een virtuele telescoop ontstaat met de grootte van bijna de aarde. Nog nooit eerder hebben zoveel telescopen samengewerkt om een zwart gat in kaart te brengen. De techniek om tot de vereiste resolutie/scherpte te komen heet VLBI (Very Long Baseline Interferometry). De resultaten van de eerste waarneemrun worden waarschijnlijk pas volgend jaar bekend. De wetenschappers moeten onder meer wachten op de lente op het zuidelijk halfrond; pas in oktober of november kan de harde schijf met gegevens van de South Pole Telescope worden opgehaald. Falcke verwacht niet dat de campagne meteen al een perfecte foto oplevert: ‘Dit is het begin van een avontuurlijke reis naar het zwarte gat. Als alles goed gaat en ook de weersomstandigheden overal meezitten is er misschien een kans dat we nu al een eerste glimp opvangen van de waarnemingshorizon. Maar eerlijk gezegd denk ik dat meerdere waarneemruns en uiteindelijk nog meer telescopen nodig zijn om een mooie foto te maken.’ 
Volledig persbericht

27 maart 2017
Het United States Naval Observatory (USNO) heeft een nieuwe catalogus gepubliceerd die nauwkeurige informatie bevat over de posities en bewegingen van ruim 107 miljoen sterren in het Melkwegstelsel. De 5th USNO CCD Astrograph Catalog (UCAC5) is samengesteld op basis van meetgegevens van de Europese astrometrische satelliet Gaia en diens voorganger Hipparcos. Omdat er nu positiemetingen beschikbaar zijn over een periode van een kwart eeuw, konden de zogeheten eigenbewegingen van sterren heel nauwkeurig worden bepaald. De eigenbeweging is de verplaatsing van een ster aan de hemel, als gevolg van de relatieve beweging van de ster en de zon door het Melkwegstelsel. De meeste sterren op relatief kleine afstanden doen er tienduizenden jaren over om zich aan de hemel te verplaatsen over een afstand van een halve graad (de schijnbare middellijn van de Volle Maan). De resterende onnauwkeurigheid in de eigenbewegingen in de nieuwe catalogus bedraagt 1,5 milliboogseconden per jaar, overeenkomend met een verplaatsing van één centimeter per jaar, waargenomen vanaf 1200 kilometer afstand. De UCAC5-catalogus bevat 5,5 gigabyte aan data en is binnenkort beschikbaar via het Astronomical Data Center in Straatsburg. Een begeleidend artikel over de totstandkoming van de catalogus verschijnt binnenkort in The Astronomical Journal. (GS)
New, Highly Accurate Positions and Motions Available For Millions of Stars

24 maart 2017
Astronomen hebben een bruine dwerg – een ster die te klein is om energie op te wekken door middel van kernfusie – opgespoord die zwaarder en ‘zuiverder’ van samenstelling is dan alle reeds bekende bruine dwergen. Het object, dat SDSS J0104+1535 heet, maakt deel uit van de zogeheten halo – het buitengebied – van onze Melkweg, waar de oudste sterren te vinden zijn. SDSS J0104+1535 staat op een afstand van 750 lichtjaar in het sterrenbeeld Vissen. De bruine dwerg bestaat voor meer dan 99,99 procent uit waterstof en helium en is daarmee ongeveer 250 keer zuiverder van samenstelling dan onze zon. Zijn ‘oersamenstelling’ wijst erop dat hij heel oud is – ongeveer tien miljard jaar. Verder blijkt uit metingen met de Europese Very Large Telescope dat hij ongeveer negentig keer zoveel massa heeft als de planeet Jupiter. De ontdekking toont aan dat er ook al bruine dwergen ontstonden toen het heelal nog niet zo sterk was verrijkt met elementen zwaarder dan helium. Volgens de astronomen die SDSS J0104+1535 hebben onderzocht is dat verrassend. (EE)
Astronomers identify purest, most massive brown dwarf

23 maart 2017
De ster Delta Cephei – het prototype van de zogeheten cepheïden – blijkt niet alleen op zichtbare golflengten te pulseren, de ster doet dat ook op röntgengolflengten. Dat blijkt uit onderzoek waarvan de resultaten vanmiddag in The Astrophysical Journal zijn gepubliceerd. Cepheïden zijn een bekende klasse van sterren die regelmatige helderheidsveranderingen vertonen. Het bijzondere aan deze sterren is dat er een verband bestaat tussen hun pulsatieperiode en de hoeveelheid licht die zij produceren. Dankzij deze eigenschap kunnen astronomen aan het pulsatiegedrag van een cepheïde zien hoe ver deze van ons verwijderd is. De cepheïden zijn vernoemd naar de eerste ster waarbij dit type helderheidsveranderingen zijn waargenomen: de 890 lichtjaar verre ster Delta Cephei. Recente waarnemingen met de röntgensatellieten Chandra en XMM-Newton hebben nu laten zien dat Delta Cephei röntgenvariaties vertoont die dezelfde periode laten zien (5,4 dagen) als de normale lichtwisselingen van de ster. De röntgenstraling vertoont een scherpe piek rond het moment dat de pulserende ster zijn maximale omvang (45 keer de grootte van de zon) bereikt. Dat een ster als deze überhaupt röntgenstraling kan produceren, is vrij verrassend. Cepheïden zijn van zichzelf namelijk niet uitzonderlijk zwaar of heet. Analyses van de röntgengegevens wijzen erop dat er ergens in of rond Delta Cephei plasma (geïoniseerd gas) aanwezig moet zijn met een temperatuur van meer dan 10 miljoen graden. Mogelijk ontstaat de röntgenstraling doordat de pulsaties schokgolven in de atmosfeer van de ster veroorzaken, maar er zijn ook andere verklaringen mogelijk. Behalve op röntgengolflengten is Delta Cephei ook in het ultraviolet – straling die iets minder energierijk is dan röntgenstraling – onderzocht. Bij die waarnemingen, verricht met de Hubble-ruimtetelescoop, is plasma met temperaturen tot ‘maar’ 300.000 graden Celsius gedetecteerd. Ook op ultraviolette golflengten fluctueert de helderheid van Delta Dephei, maar opmerkelijk genoeg bereikt de uv-straling juist haar hoogtepunt rond de momenten dat de ster op zijn kleinst is. Waarom röntgenhelderheid en uv-helderheid zo uit de pas lopen, is nog een raadsel. (EE)
The Surprising Discovery of a New Class of Pulsating X-Ray Stars

17 maart 2017
Ongeveer 540 jaar geleden speelde zich een klein drama af in de Orionnevel, een bekende stervormingsgebied op 1300 lichtjaar van de aarde. Twee sterren die deel uitmaakten van een drievoudig stersysteem naderden elkaar zo dicht, dat het systeem destabiliseerde. De drie jonge sterren stoven verschillende kanten op. Twee ervan werden in 1967 ontdekt, maar nummer drie was tot voor kort spoorloos. Deze ‘wegloopster’ is onlangs opgespoord met de Hubble-ruimtetelescoop. Waarnemingen lieten zien dat de sterren 1 en 2 met hoge snelheid in tegengestelde richting bewegen. Hun oorsprong bleek in het centrum van de Orionnevel te liggen. Direct al bestond het vermoeden dat er nog een derde ster in het spel moest zijn, maar die werd niet onmiddellijk gevonden. Dat hij nu alsnog is opgespoord, berust op toeval. Hij is ontdekt bij een zoekactie naar vrij rondzwervende planeten in de Orionnevel – planeten die van hun moederster zijn gescheiden. Bij deze survey is een ster ontdekt die zich bijzonder snel blijkt te verplaatsen: met een snelheid van ruim 200.000 kilometer per uur. Berekeningen laten zien dat hij zich ruim 500 jaar geleden dicht in de buurt van de beide andere sterren moet hebben bevonden. Vermoed wordt dat de drie niet de enige wegloopsterren in de omgeving van de Orionnevel zijn. Uit computersimulaties blijkt dat in jonge sterrenhopen, zoals die in de Orionnevel, wel vaker zwaartekrachtsinteracties plaatsvinden waarbij sterren zich met hoge snelheid uit de voeten maken. Het opsporen van deze sterren is niet zo eenvoudig: de Orionnevel is rijk aan gas en stof, waardoor veel van de jonge sterren niet waarneembaar zijn op zichtbare golflengten. (EE)
Hubble Discovery of Runaway Star Yields Clues to Breakup of Multiple-Star System

15 maart 2017
Een zware protoster, diep ingenesteld in zijn stofrijke stellaire kraamkamer, heeft onlangs een opleving gehad, waarbij hij honderd keer zo helder werd. De uitbarsting, waarschijnlijk veroorzaakt doordat er een flinke portie stervormingsgas op het oppervlak van de ster neerstortte, bevestigt de theorie dat jonge sterren flinke groeispurten kunnen ondergaan die hun omgeving veranderen. De ontdekking is gedaan door astronomen die recente waarnemingen van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili vergeleken met waarnemingen die in 2008 – toen ALMA nog niet bestond – zijn gedaan met de Submillimeter Array (SMA) op Hawaï. De uitbarsting speelde zich af in een actief stervormingsgebied dat bekendstaat als NGC 6334, maar ook wel de Kattenpootnevel wordt genoemd. Deze nevel ligt vanaf de aarde gezien op een afstand van 5500 lichtjaar in het sterrenbeeld Schorpioen. Ergens in de nevel bevindt zich een dichte wolk van stof en gas, waarin enkele sterren-in-wording schuilgaan: samenballingen van gas die zo’n hoge dichtheid hebben bereikt dat ze onder invloed van hun eigen zwaartekracht samentrekken. Een groot deel van de tijd verloopt dat proces vrij rustig, maar soms krijgen de in ‘aanbouw’ zijnde sterren zoveel gas vanuit hun omgeving aangevoerd dat het tot een uitbarsting komt. Recente ALMA-waarnemingen, gedaan in 2015 en 2016, laten de gevolgen van zo’n groeispurt zien. Het betreffende deel van de Kattenpootnevel is op millimeter-golflengten vier keer zo helder geworden, wat betekent dat de lichtkracht van de protoster die daarin verscholen met een factor honderd is toegenomen. Bij de uitbarsting werd het stof in de omgeving van de protoster tot gloeien gebracht. Het is dit warme, gloeiende stof dat de astronomen met ALMA hebben waargenomen. (EE)
Protostar Blazes Bright, Reshaping Its Stellar Nursery

13 maart 2017
In de grote bolvormige sterrenhoop 47 Tucanae, op 14.800 lichtjaar afstand in het zuidelijke sterrenbeeld Toekan, bevindt zich een dubbelstersysteem waarin een compacte witte dwergster eens in de 28 minuten een omloopbaan beschrijft op ca. één miljoen kilometer afstand van een zwart gat. Nooit eerder is een ster ontdekt die in zo'n korte tijd rond een zwart gat draait. De dubbelster was al bekend als röntgenbron X9. Metingen met het Australische radio-observatorium ACTA doen vermoeden dat er sprake is van een zwart gat en een witte dwerg. Röntgenmetingen, verricht met NASA's Chandra X-ray Observatory en met de eveneens Amerikaanse röntgenstelescoop NuSTAR, laten een periodiciteit in de röntgenhelderheid zien van 28 minuten - de vermoedelijke omlooptijd van het systeem. Het zwarte gat zuigt kennelijk materie op van de witte dwerg; vlak voordat dat gas in het zwarte gat verdwijnt, zendt het nog röntgenstraling uit. De Chandra-waarnemingen laten zien dat er veel zuurstofgas in het stelsel voorkomt, wat klopt met de aanname dat de begeleider van het zwarte gat een compacte witte dwergster is. In de verre toekomst zal de dwergster mogelijk volledig 'verdampen' onder invloed van de zwaartekracht van het zwarte gat. Volgens de onderzoekers, die hun waarnemingen hebben gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, bestaat er ook nog een kleine kans dat de witte dwerg niet rond een zwart gat wentelt, maar rond een neutronenster. Om verschillende redenen lijkt dat echter minder waarschijnlijk. Kleine, compacte dubbelstersystemen zoals X9 zenden continu zwaartekrachtgolven uit. Die hebben echter een veel te lage frequentie om waargenomen te kunnen worden met aardse zwaartekrachtgolfdetectoren zoals LIGO en Virgo. De toekomstige Laser Interferometer Space Antenna (LISA) moet de zwaartekrachtgolven van het stelsel echter kunnen detecteren. (GS)
Star Discovered in Closest Known Orbit Around Likely Black Hole

9 maart 2017
Het superzware zwarte gat in het centrum van onze Melkweg heeft al een hele tijd geen echte ‘maaltijd’ meer gehad. Uit onderzoek met de Hubble-ruimtetelescoop blijkt dat het minstens zes miljoen jaar geleden voor het laatst een grote hoeveelheid gas heeft opgeslokt. Aansluitend heeft het nog een flinke boer gelaten, in de vorm van twee gasbellen die nu uitstulpen boven en onder het galactisch centrum. De kolossale uitstulpingen van gas werden in 2010 voor het eerst opgemerkt door de Amerikaanse gammasatelliet Fermi. Maar het zijn recente waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop die inzicht hebben gegeven in het moment waarop de noordelijke gasbel is ontstaan. Met Hubble is gekeken naar de snelheid waarmee het relatief koele gas in de gasbel zich uit de voeten maakt. Daaruit kan worden afgeleid dat het gas zes tot negen miljoen jaar geleden door het zwarte gat is weggeblazen. Eerder onderzoek met de ruimtetelescoop kwam nog uit op twee miljoen jaar. Het gaat alles bij elkaar om een aanzienlijke hoeveelheid gas: genoeg voor twee miljoen sterren van het formaat zon. Vermoedelijk betreft het gas dat oorspronkelijk deel uitmaakte van de Melkweg, en door het ‘boerende’ zwarte gat is weggeblazen. De rand van de noordelijke bel is inmiddels 23.000 lichtjaar van het vlak van de Melkweg verwijderd. (EE)
Hubble Dates Black Hole’s Last Big Meal

8 maart 2017
Astronomen hebben een regelmatig terugkerend piekje ontdekt in het licht van de zware dubbelster Iota Orionis, de helderste ster in het ‘zwaard’ van het sterrenbeeld Orion. Dat blijkt uit waarnemingen met een netwerk, BRITE-Constellation geheten, van vijf zogeheten nanosatellieten – kubusvormige satellietjes met afmetingen van slechts twintig centimeter. Het licht van Iota Orionis is negentig procent van de tijd tamelijk constant, maar zakt dan snel in, om vervolgens kort te pieken. Dat resulteert in een lichtkromme die sterke overeenkomsten vertoont met een elektrocardiogram. Dit opmerkelijke helderheidsverloop is het gevolg van de interactie tussen twee sterren die in een langgerekte baan om elkaar heen wentelen. Het grootste deel van de tijd zijn de twee sterren ver van elkaar verwijderd, maar eens in de dertig dagen naderen ze elkaar dicht. Op die momenten oefenen ze zo’n sterke aantrekkingskracht op elkaar uit, dat ze elkaar vervormen. Er zijn meer dubbelsterren die dit gedrag vertonen, maar het is voor het eerst dat het bijzondere hartslagpatroon bij een dubbelster van deze omvang is gezien. Iota Orionis bestaat uit twee sterren die respectievelijk ongeveer 23 en 13 keer zoveel massa hebben als onze zon. (EE)
Iota Orionis: pulsating beacon of a constellation

20 februari 2017
Astronomen van de Universiteit van Cambridge onderzoeken de mogelijkheid om de 'familiestamboom' van sterren te achterhalen op basis van precisiemetingen aan samenstelling, leeftijd en bewegingen. Daarbij worden technieken gebruikt die ontleend zijn aan de evolutiebiologie. Sterren met exact dezelfde scheikundige samenstelling en leeftijd zijn vermoedelijk tegelijkertijd ontstaan uit dezelfde interstellaire gas- en stofwolk. In de loop van het leven van een ster verandert de scheikundige samenstelling enigszins. Ook blaast vrijwel elke ster tijdens zijn leven (en tijdens zijn dood) materiaal de ruimte in, waaruit weer nieuwe sterren kunnen ontstaan. Uit onderzoek aan de samenstelling, de leeftijd en de bewegingen van sterren zou het mogelijk moeten zijn om informatie te achterhalen over hun 'genetische' relatie. De astronomen hebben een eerste proef uitgevoerd met 22 sterren, waaronder de zon. De onderzochte sterren hebben leeftijden tussen 700 miljoen en 10 miljard jaar (de zon is 4,6 miljard jaar oud). De fylogenetische algoritmes die bij het onderzoek zijn gebruikt, zijn ontleend aan de evolutiebiologie. De voorlopige resultaten zijn gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. De hoop en verwachting is dat zulke technieken, toegepast op misschien wel tienduizenden of honderdduizenden sterren, in de toekomst veel informatie zullen opleveren over de evolutionaire geschiedenis van het Melkwegstelsel. (GS)
Mapping the family tree of stars

14 februari 2017
Astronomen uit Leuven (België) en Amsterdam hebben ontdekt dat de zware sterren in het stervormingsgebied M17 (de Omeganevel) tegen de verwachting in geen deel uitmaken van een nauwe dubbelster. Ze leiden hun leven alleen of met een verre partner-ster. De onderzoekers baseren hun conclusie op gegevens van de X-shooter-spectrograaf op ESO’s Very Large Telescope in Noord-Chili. Het onderzoek wordt binnenkort gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics Letters. De Omeganevel is een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Boogschutter, op een afstand van zo’n 5000 lichtjaar. De centrale open sterrenhoop in de nevel bevat enkele tientallen jonge, hete sterren. Hugues Sana (KU Leuven), Maria Ramirez-Tannus, Lex Kaper en Alex de Koter (Universiteit van Amsterdam) ontdekten dat deze zware sterren een verrassend kleine spreiding hebben in hun radiële snelheid (naar ons toe of van ons af). Als deze sterren dubbelsterren waren, zou hun radiële snelheid variëren met enkele tientallen kilometers per seconde omdat zij in hun banen om elkaar heen draaien. In M17 varieert die met slechts vijf kilometer per seconde. De meeste sterren zijn niet alleen. Recent onderzoek toont aan dat 70% van de zware sterren (zo’n 10 tot 100 keer de massa van de zon), die hun leven eindigen als neutronenster of zwart gat, een of meer nabije begeleiders heeft. Een statistische analyse laat zien dat in M17 slechts ongeveer 10% van de zware sterren nauwe dubbelsterren zijn. Tegelijkertijd heeft M17 juist veel wijde dubbelsterren, vergeleken met oudere stervormingsgebieden die zowel nauwe als wijde dubbelsterren herbergen. Dit is de eerste keer dat zo’n jong stervormingsgebied is onderzocht op de aanwezigheid van dubbelsterren. De reden is dat dergelijke gebieden aan het zicht worden onttrokken door het gas en stof waaruit de nieuwe sterren worden gevormd. Het is dan ook een uitdaging om van zulke sterren spectra van hoge kwaliteit te krijgen, waaruit de radiële snelheid kan worden bepaald. Eerste auteur Sana: “Als M17 inderdaad geen nauwe dubbelsterren heeft, moeten dit soort systemen pas later in de evolutie ontstaan. Misschien vormen ze eerst wijde dubbelsterren, die pas later naar elkaar toe migreren.” Ramirez-Tannus is enthousiast over het resultaat. “We hebben er nu tien waargenomen en gaan er nog veel meer bestuderen om te begrijpen hoe wijde dubbelsterren veranderen in nauwe dubbelsterren.” Het antwoord op de vraag of zware sterren meestal dubbelsterren zijn is belangrijk voor meer begrip van het stervormingsproces. Het is ook een indicatie voor de vorming van het aantal neutronendubbelsterren en dubbele zwarte gaten, die uiteindelijk een zwaartekrachtgolf kunnen produceren.
Origineel persbericht

13 februari 2017
Superzwaarlijvige sterren blijken óók te ontstaan in een proces met draaiende stofschijven, net als hun broertjes en zusjes met een ‘normaal’ gewicht. Dat blijkt uit nieuw onderzoek van 24 onderzoekers, onder wie Floris van der Tak (SRON), die willen weten waarom niet alle sterren hetzelfde worden. Als een zon-achtige ster geboren wordt uit een wolk gas en stof, valt het stof en gas niet rechtstreeks op de aangroeiende baby-ster. Stof dat in de buurt komt, gaat eerst als een schijf om deze protoster heen draaien en voegt zich dan via de schijf bij de ster. Maar behalve de heel veel voorkomende sterren zoals onze zon, zijn er ook sterren uit veel zwaardere categorieën, waarbij het O-type de zwaarste categorie is. Zulke sterren zijn tenminste meer dan tien keer zo zwaar als onze zon. De onderzoekers vroegen zich af of ze ook ergens in het heelal de geboorte van deze zware types konden zien, en of er dan ook schijven omheen draaien. En wat dan de verschillen zijn in eigenschappen tussen de schijven van babyzonnen en die van hun zwaardere familieleden. In 2015 is de geboorte van een dergelijk zwaar O-type ster met een schijf eromheen al eens gezien. De 24 onderzoekers, onder leiding van Riccardo Cesaroni hebben er nu nog vier beschreven, en met de ALMA telescoop in Chili in infrarood licht bekeken. Zo konden ze ook hier de draaiende schijven zien. De zware schijven wogen zelf alleen al ongeveer de helft van hun protoster. Dat is veel: bij zonachtige sterren-in-spe weegt de schijf ongeveer 1 tot 10 procent van de protoster. "Zulk gewicht maakt de zware schijven bovendien instabiel vanwege hun eigen zwaartekracht. Misschien verklaart dit wel waarom dit type sterren zoveel zwaarder kan worden dan zonachtige sterren", aldus Van der Tak. De onderzoekers publiceren hun resultaat in het gerenommeerde vakblad Astronomy & Astrophysics.
Origineel persbericht

9 februari 2017
Astronomen hebben, met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop, een witte dwergster opgespoord die een forse komeet opgeslokt lijkt te hebben. Qua samenstelling moet het object op de beroemde komeet Halley hebben geleken, maar het had 100.000 keer zoveel massa en bevatte ook veel meer water. De ontdekking wijst erop dat de witte dwerg is omgeven door een gordel van komeetachtige objecten die op de Kuipergordel van ons zonnestelsel lijkt. Blijkbaar heeft deze gordel van ijsachtige hemellichamen de laatste levensfasen van de ster – die eerst is opgezwollen tot een rode reuzenster en vervolgens samentrok tot een compacte dwergster – kunnen doorstaan. Van een kwart tot de helft van de bekende witte dwergen is bekend dat ze ‘vervuild’ zijn met rotsachtig puin dat afkomstig is planetoïde-achtige objecten. Maar dit is voor het eerst dat een witte dwerg is ontdekt wiens atmosfeer komeetachtig materiaal bevat. Hoe de ‘superkomeet’ in de greep van de witte dwergster is gekomen, is onbekend. Mogelijk cirkelen er rond de dwergster nog één of meer planeten die de omloopbanen van de ijzige ijzige hemellichamen in de gordel hebben verstoord. Die verstoring kan echter ook zijn veroorzaakt door de stellaire begeleider van de witte dwerg. De onderzochte ster, die de aanduiding WD 1425+540 draagt, bevindt zich op 170 lichtjaar van de aarde. (EE)
Hubble Witnesses Massive Comet-Like Object Pollute Atmosphere of a White Dwarf

8 februari 2017
Astronomen zijn opnieuw een zwart gat van middelbare massa op het spoor. Het ongeveer 2200 zonsmassa’s zware object zou zich schuilhouden in het centrum van de grote bolvormige sterrenhoop 47 Tucanae (Nature, 9 februari). Zo’n beetje alle zwarte gaten die we kennen zijn ofwel enkele malen zwaarder dan onze zon of juist miljoenen keren zwaarder. De tussenmaat lijkt te ontbreken, al zijn de laatste jaren wel een aantal objecten opgespoord die in deze categorie zouden kunnen vallen. Over deze kandidaten bestaat echter nog veel onzekerheid. Doorgaans verraadt een zwart gat zijn bestaan doordat het zich heeft omringd met een schijf van hete materie die een krachtige bron van radiostraling is. Dat is echter alleen het geval wanneer het zich kan voeden met gas uit zijn omgeving. Bij 47 Tucanae gaat die vlieger niet op: het centrum ervan is vrij van gas. Dat zich toch een zwart gat in het centrum van deze bolvormige sterrenhoop bevindt, wordt op de eerste plaats afgeleid uit de bewegingen van de afzonderlijke sterren. In een bolvormige sterrenhoop hebben zware sterren doorgaans de neiging om naar het centrum te ‘zinken’. Bij 47 Tucanae lijkt dit proces echter te worden verstoord: veel zware sterren zijn in langgerekte omloopbanen terechtgekomen. Computersimulaties laten zien dat de baanverstoringen van deze sterren kunnen zijn veroorzaakt door een centraal zwart gat van middelbare massa. Iets soortgelijks geldt voor de verdeling van pulsars – de compacte restanten van zware sterren die pulsen radiostraling uitzenden – in 47 Tucanae. Ook deze objecten worden op grotere afstanden van het centrum van de sterrenhoop aangetroffen dan het geval zou zijn wanneer zich daar géén zwart gat zou bevinden. (EE)
A Middleweight Black Hole Is Hiding at the Center of a Giant Star Cluster

8 februari 2017
Een internationaal team van astronomen is meer te weten gekomen over het ontstaansproces van zonachtige sterren. Dat is te danken aan waarnemingen van de gasschijf rond een jonge ster-in-wording, die met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zijn gedaan. Een van de grote vraagstukken in de astrofysica is hoe het ‘ineenstorten’ van een gaswolk kan leiden tot de vorming van een ster zoals onze zon. De kern van het probleem is dat het gas in de wolk een draaiing vertoont, die in een naar buiten gerichte kracht resulteert. Op grote afstand van de uiteindelijke ster wordt deze centrifugale kracht ruimschoots overwonnen door de aantrekkingskracht van de ster. Maar naarmate het gas dichter naar de ster toe spiraalt, wordt de centrifugale kracht groter. Op zekere afstand van de ster zijn diens aantrekkingskracht en de centrifugale kracht met elkaar in evenwicht. Dat punt wordt de ‘centrifugale barrière’ genoemd. Gas kan alleen voorbij die grens komen als het impulsmoment – een maat voor de hoeveelheid draaibeweging – kwijtraakt. Uit waarnemingen van gasmoleculen rond de protoster L1527 blijkt nu dat het gebied vlak buiten de centrifugale barrière een complex karakter vertoont. Er treedt daar een soort ‘verkeersopstopping’ op die ertoe leidt dat gas uit de platte schijf van gas rond de ster wordt getild. En bij dat proces verliest het gas een aanzienlijk deel van zijn impulsmoment. Het waargenomen gedrag is in goede overeenstemming met de uitkomsten van berekeningen die de astronomen eerder hebben gedaan. Daarbij is uitgegaan van een eenvoudig ballistisch model, waarbij de gasdeeltjes als eenvoudige projectielen uit de schijf omhoog (of omlaag) worden geschoten. Meer is er kennelijk niet nodig om de centrifugale barrière te slechten. (EE)
Protostar displays a strange geometry

7 februari 2017
Witte dwergen en pulsars zijn bizarre maar heel verschillende hemellichamen die allebei overblijven aan het einde van het leven van een ster. Nu is er echter een witte dwerg ontdekt die zich tevens als pulsar gedraagt. Zoiets is nog nooit eerder waargenomen. De ontdekking is beschreven in Nature Astronomy. Een witte dwerg is het compacte restant van een relatief lichte ster. Witte dwergen zijn qua grootte vergelijkbaar met de aarde, maar wegen ongeveer even veel als de zon. Pulsars (neutronensterren die rondzwiepende bundels van straling de ruimte in blazen) zijn nog extremer: ze zijn minstens 40 procent zwaarder dan de zon, maar hebben een middellijn van pakweg 25 kilometer. Van de ster AR Scorpii, op 380 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Schorpioen, was al bekend dat hij ongeveer eens per minuut sterk in helderheid varieert. AR Sco is een dubbelster. Hij bestaat uit een witte dwerg waar elke 3,6 uur een rode dwergster omheen draait, op een afstand van 1,4 miljoen kilometer (ca. 3 maal de afstand aarde-maan). De rode dwerg is qua afmetingen vergelijkbaar met de reuzenplaneet Jupiter en heeft een massa van ongeveer 0,3 zonsmassa's. Uit nieuwe metingen blijkt nu dat de helderheidsvariaties van de dubbelster veroorzaakt worden doordat de snel roterende witte dwerg (één omwenteling per 2 minuten) twee tegenovergesteld gerichte pulsaar-achtige bundels van geladen deeltjes en straling de ruimte in blaast. Net als bij pulsars worden de bundels geproduceerd door een zeer sterk magnetisch veld. Twee maal per rotatie wordt de rode dwerg getroffen door zo'n bundel. Elektronen in de dampkring van de rode dwerg raken dan opgezwiept tot bijna de lichtsnelheid. (GS)
Mysterious white dwarf pulsar discovered

2 februari 2017
Onderzoek van een uitzonderlijk snel bewegende gaswolk in onze Melkweg wijst erop dat daarin een snel bewegend zwart gat schuilgaat. Vermoedelijk bestaan er miljoenen van zulke objecten in ons sterrenstelsel, maar tot nu toe zijn er pas enkele tientallen opgespoord. Het opsporen van zwarte gaten is geen eenvoudige zaak. Ze zijn nu eenmaal niet rechtstreeks waarneembaar, waardoor je afhankelijk bent van indirecte aanwijzingen. In veel gevallen is dat de schijf van hete materie die menig zwart gat om zich heen heeft verzameld. Maar een zwart gat dat eenzaam door de ruimte zwerft, zendt geen enkele vorm van straling uit. Japanse astronomen denken nu echter toch zo’n solitair zwart gat te hebben opgespoord. Het zou zich bevinden aan de rand van een gaswolk die is achtergebleven na een supernova-explosie – de explosie van een ster op tienduizend lichtjaar van de aarde. Aan de rand van deze gaswolk, die de aanduiding W44 draagt, is een compacte subwolk aangetroffen die zich met een snelheid van meer dan honderd kilometer per seconde uit de voeten maakt. Daarbij beweegt hij tegen de draairichting van de Melkweg in. Waarnemingen van de subwolk, die de ‘Kogel’ is gedoopt, laten zien dat het daarin aanwezige gas met een snelheid van vijftig kilometer per seconde uitdijt. Opgeteld bij de snelheid waarmee de Kogel zich door de ruimte verplaatst, kom je dan bij een hoeveelheid bewegingsenergie die tientallen malen groter is dan de energie die de W44-supernova in het omringende gas heeft gepompt. De astronomen hebben twee mogelijke scenario’s bedacht die het bestaan van de Kogel kunnen verklaren. In beide gevallen is een cruciale rol weggelegd voor een zwart gat. De ene mogelijkheid is dat de uitdijende gaswolk van de supernova over een naburig zwart gat heen is gespoeld. Dat zwarte gat zou het gas dicht naar zich toe hebben getrokken, waardoor een tweede explosie optrad. Volgens het andere scenario zou een zwart gat met hoge snelheid door W44 heen zijn getrokken, waarbij hij een deel van het daarin aanwezige gas heeft meegesleept. (EE)
Tail of Stray Black Hole hiding in the Milky Way

31 januari 2017
Een team van Nederlandse en Engelse sterrenkundigen heeft ontdekt waarom de beroemde neutronenster de Rapid Burster zulke grillige uitbarstingen vertoont. Het blijkt dat het gas dat de neutronenster aantrekt van zijn buurster eerst tegengehouden wordt door het magneetveld van de neutronenster. Pas als zich te veel gas heeft verzameld, breekt de ban, stroomt het gas naar de neutronenster en is er een uitbarsting. Het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society publiceert de bevindingen in het maartnummer. De astronomen onderzochten de oorsprong van zogeheten Type-II röntgenuitbarstingen in de Rapid Burster. De Rapid Burster is een in 1976 ontdekte neutronenster die gas opvangt van een ster die in een baan eromheen draait. Bijzonder aan de Rapid Burster is het feit dat hij Type-II-uitbarstingen heeft naast de meer gangbare Type I-uitbarstingen. De Type-II uitbarstingen zijn een stuk grilliger en heftiger omdat ze schoksgewijs plaatsvinden. Hoe zo'n Type-II-uitbarsting überhaupt kon ontstaan, was tot nu toe onbekend. Het team van Nederlandse en Engelse sterrenkundigen onderzocht de mogelijke verklaring dat het magneetveld van de neutronenster het gas tegenhoudt waardoor het ophoopt. Er zou pas een uitbarsting komen als er zich zoveel gas heeft verzameld dat het magneetveld niet meer sterk genoeg is om het gas tegen te houden. Het gas vloeit dan in één schok richting de neutronenster. Het idee van de sterrenkundigen was dat als het magneetveld inderdaad het gas tegenhoudt dat er dan rond de neutronenster een gasschijf te zien moet zijn die op een afstandje om de ster heen draait. Met waarnemingen door de röntgensatellieten NuSTAR, XMM-Newton en Swift konden de astronomen inderdaad afleiden dat er tussen de neutronenster en de gaswolk een kloof moet zijn van ongeveer negentig kilometer. Dat lijkt een eenvoudig overbrugbare afstand, maar een neutronenster is slechts tien kilometer groot en het magneetveld is enorm sterk. De onderzoekers vermoeden dan ook dat de Type-II-uitbarstingen inderdaad verklaard kunnen worden door het magneetveld. Jakob van den Eijnden (Universiteit van Amsterdam) is pas een half jaar met mijn zijn PhD-onderzoek bezig, maar hij is toch al hoofdauteur van het artikel: "Dat ik nu al zulke mooie resultaten heb, komt onder andere doordat een van mijn voorgangers, Tullio Bagnoli, een verzoek had ingediend voor waarnemingen met maar liefst drie röntgensatellieten. Die verzoeken werden gehonoreerd en zo had ik een vliegende start." In de toekomst willen de astronomen onderzoeken wat er met de gasschijf gebeurt tijdens een uitbarsting. Daarnaast willen ze de draaisnelheid van de neutronenster meten en meer te weten komen over de begeleidende ster die om de neutronenster heen draait.
Origineel persbericht

30 januari 2017
Veel sterren rond onze Melkwegschijf trekken in groepjes op. Dat blijkt uit Gronings onderzoek aan de gegevens van miljoenen sterren die in september vrijkwamen bij de Gaia-missie. De astronomen publiceren hun bevindingen vandaag in het vakblad Astronomy & Astrophysics. De Melkweg is waarschijnlijk ontstaan door het samengaan van meerdere kleinere sterrenstelsels. Hoe dat precies is gebeurd, is nog onduidelijk. Om meer te weten te komen over de ontstaansgeschiedenis van de Melkweg bestudeerden Groningse onderzoekers de beweging van sterren van de zogeheten halo. Deze halosterren zijn sterren die zich rond de pannenkoekachtige schijf van de Melkweg bevinden. Het idee is dat de sterren meereisden met de kleine sterrenstelsels die ooit door onze Melkweg zijn opgeslokt. Een team van Groningse onderzoekers onder leiding van Amina Helmi combineerde de gigantische hoeveelheid gegevens van de Gaia-missie met data uit de zogeheten RAVE-survey. De onderzoekers ontdekten dat een groot deel van de halosterren in groepjes samen reist. Helmi: "Dat duidt erop dat de sterren inderdaad afkomstig zijn van oude, kleine sterrenstelsels die zijn ingevangen door de Melkweg." De onderzoekers vermoeden dat de sterren als een soort spreeuwenzwermen om de Melkwegschijf bewegen. Helmi: "We denken dat er tientallen van zulke zwermen zijn. We zien nu vooral groepjes van enkele sterren samen bewegen, maar dat komt doordat we nog niet alle gegevens hebben." Verder zagen de onderzoekers wat opmerkelijks aan de sterren in de zogeheten buitenste halo. Meer dan 70% van die bestudeerde buitenste halosterren blijken tegen de richting van de Melkweg in te draaien. Dat is veel meer dan op basis van algemene modellen wordt voorspeld. Helmi: "Je kunt die sterren uit de buitenste halo vergelijken met forensen die spookrijdend naar de stad komen en in de stad blijven spookrijden. Ze bewegen tegengesteld aan de mensen die in de stad wonen." De onderzoekers baseren hun bevindingen nu vooral nog op de halosterren die zich op hun reis toevallig dichtbij onze zon bevinden. In de toekomst levert Gaia gegevens op van halosterren die verder van ons vandaan bewegen. Helmi: "Met die gegevens kunnen we onze uitspraken over de vorming van de Melkweg verfijnen en de stamboom van de Melkweg reconstrueren."
Origineel persbericht

18 januari 2017
De Amerikaanse röntgensatelliet Chandra heeft opnamen gemaakt van twee (relatief) nabije pulsars die zich met hoge snelheid door de Melkweg verplaatsen. De vorm hun röntgenemissie wijst erop dat de vreemde verschillen die sommige pulsars vertonen geometrisch kan worden verklaard. Pulsars – snel roterende, sterk magnetische neutronensterren – zijn de restanten van zware sterren die door een supernova-explosie aan hun einde zijn gekomen. Pulsars produceren rond zwiepende bundels van straling die door astronomen als korte pulsen worden waargenomen. De afgelopen vijftig jaar zijn duizenden van deze ‘kosmische vuurtorens’ ontdekt. Veel daarvan produceren pulsen van zowel radiostraling als gammastraling. Maar sommige vertonen slechts een van beide. De Chandra-opnamen lijken dat afwijkende gedrag te kunnen verklaren. Chandra heeft de verdeling in kaart gebracht van de energierijke deeltjes die door de gammapulsar Geminga en de radiopulsar B0355+54 worden uitgestoten. Uit de waarnemingen blijkt dat beide pulsars zijn omgeven door een ring van deeltjes. Bij Geminga kijken we echter tegen de zijkant van die ring aan, terwijl we die van B0355+54 van ‘bovenaf’ zien. Bij beide pulsars staat de magnetische as vrijwel loodrecht op die ring. Dat betekent dat de magnetische polen, die de belangrijkste bron van radiostraling zijn, in het geval van Geminga niet waarneembaar zijn. Wat we wel zien, zijn de gammapulsen die aan de rand van de deeltjesring ontstaan. Bij B0355+54 worden die laatste aan het zicht onttrokken en is juist een van de ‘radiopolen’ goed te zien. (EE)
Chandra Images Show That Geometry Solves a Pulsar Puzzle

17 januari 2017
Duitse astronomen hebben ontdekt dat een ogenschijnlijk jeugdige ster in werkelijkheid ca. 12 miljard jaar oud is. Het gaat om de ster 49 Librae, een ster die op zeer donkere nachten nét met het blote oog zichtbaar is, in het sterrenbeeld Weegschaal. De ster staat op ca. 115 lichtjaar afstand van de aarde. Mede op basis van het gehalte aan zware elementen in de buitenlagen van de ster was altijd aangenomen dat 49 Librae ongeveer 2,3 miljard jaar oud was - half zou oud als onze eigen zon. Elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium waren in de jeugd van het heelal namelijk nog niet voorradig (ze ontstaan bij kernfusiereacties in sterren), dus het feit dat 49 Librae relatief veel zware elementen bevat, deed vermoeden dat het een tweede- of derde-generatiester is, ontstaan uit interstellair gas dat in de loop van de tijd verrijkt is met de kernfusieproducten van eerdere sterren. Astronomen van de Ruhr-Universität Bochum hebben nu echter ontdekt dat de zware elementen in de buitenlagen van de ster afkomstig zijn van een begeleider. 49 Librae is een dubbelster; de begeleider is een vrijwel onzichtbare, compacte witte dwergster - het overblijfsel van een zonachtige ster die aan het eind van zijn leven is gekomen. Voordat die ster ineenschrompelde tot een witte dwerg is hij eerst opgezwollen tot een rode reus, en stroomde er materie (inclusief nieuw gevormde zware elementen) over op de andere ster. De astronomen, die hun analyse publiceren in The Astrophysical Journal, denken dat 49 Librae ca. 12 miljard geleden moet zijn ontstaan en oorspronkelijk ongeveer even zwaar was als de zon. Dankzij de materieoverdracht van de (oorspronkelijk zwaardere) begeleider nam de massa van de ster echter met ca. 55 procent toe. In de toekomst zal ook 49 Librae zélf opzwellen tot rode reus en een deel van zijn materie overdragen op zijn begeleider. Wanneer de witte dwerg daardoor boven een bepaalde kritische massa komt, zal hij exploderen als supernova. (GS)
Presumed young star turns out to be a galactic senior citizen

16 januari 2017
Astronomen van de University of Notre Dame (Indiana) hebben de veranderlijke dubbelster FO Aquarii, op ca. 500 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Waterman, betrapt op onregelmatig gedrag. De nauwe dubbelster bestaat uit een compacte witte dwerg en een gewone ster. Gas van de gewone ster stroomt naar de witte dwerg, waarbij het extreem heet wordt en veel energierijke straling uitzendt. Uit helderheidsvariaties van de witte dwerg is afgeleid dat hij een rotatieperiode van 20 minuten heeft. De helderheid van de dubbelster is in 2014 drie maanden lang elke minuut opgemeten door de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler. Enige tijd na afloop van de Kepler-waarnemingen richtten de astronomen de nieuwe 80-centimeter Sarah L. Krizmanich Telescope van de universiteit op de ster. Tot hun verbazing ontdekten ze dat FO Aquarii in korte tijd zeven maal zo zwak is geworden. Inmiddels is de helderheid van de dubbelster wel weer aan het toenemen, maar dat proces voltrekt zich verrassend langzaam. Ook de helderheidsvariaties van de witte dwerg waren veel minder regelmatig; behalve de 20-minutenperiode leek er nu ook sprake te zijn van periodes van 11 en 21 minuten. De nieuwe metingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Een sluitende verklaring voor het onregelmatige gedrag van de ster is er nog niet. Vermoedelijk is de materieoverdracht van de begeleidende ster om de een of andere reden onderbroken geraakt. (GS)
Notre Dame astrophysicists discover dimming of binary star

11 januari 2017
Astronomen van de Harvard-universiteit hebben de voorgeschiedenis gereconstrueerd van een nabij klein sterrenstelsel dat om onze Melkweg draait: de Sagittariusdwerg. Daarbij is vastgesteld dat vijf van de verste sterren die tot nu toe in het Melkwegstelsel zijn ontdekt mogelijk ooit deel hebben uitgemaakt van dat dwergstelsel. De Sagittariusdwerg is een van de tientallen mini-sterrenstelsels die om de Melkweg zwermen. Het stelsel volgt een langgerekte baan die hem in de loop van de miljarden jaren regelmatig in de buurt van ons sterrenstelsel brengt. Bij elke passage is het dwergstelsel onderhevig aan de getijdenkrachten van de Melkweg, waardoor het steeds verder wordt uitgerekt. De astronomen hebben met behulp van computersimulaties de levensloop van de Sagittariusdwerg gereconstrueerd. Daarbij hebben ze zijn beginsnelheid en de hoek waaronder hij de Melkweg nadert gevarieerd, om te kunnen bepalen welke uitkomst het best in overeenstemming is met de huidige waarnemingen. De berekeningen laten zien dat het dwergstelsel de afgelopen acht miljard jaar ongeveer een derde van zijn sterren en maar liefst negentig procent van zijn donkere materie aan de Melkweg is kwijtgeraakt. Dit resulteerde in drie afzonderlijke sterstromen die zich over een afstand van een miljoen lichtjaar – tienmaal de middellijn van het Melkwegstelsel – uitstrekken. Vijf van de elf verre sterren in onze Melkweg hebben posities en snelheden die overeenstemmen met wat je zou verwachten van sterren die van de Sagittariusdwerg zijn ‘gestript’. De overige zes kunnen van een ander dwergstelsel afkomstig zijn. (EE)
Farthest Stars in Milky Way Might Be Ripped from Another Galaxy

7 januari 2017
De massa van ons Melkwegstelsel (tot op ca. 400.000 lichtjaar afstand van het centrum) bedraagt tussen de 400 en 580 miljard zonsmassa's. Die nieuwe massabepaling is afgeleid uit metingen aan de bewegingen van bolvormige sterrenhopen. Als je alle massa binnen één miljoen lichtjaar afstand van het centrum meeweegt, kom je uit op ongeveer 900 miljard zonsmassa's. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepresenteerd op de 229ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in Grapevinde, Texas, en worden binnenkort gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Het grootste deel van de massa van het Melkwegstelsel bevindt zich in een uitgestrekte, min of meer bolvormige halo van donkere materie. De totale massa van het Melkwegstelsel is niet precies bekend; verschillende methodes komen op nogal uiteenlopende waarden uit. Gwendolyn Eadie van McMaster University in Canada heeft het Melkwegstelsel nu opnieuw 'gewogen', door de bewegingen van bolvormige sterrenhopen te analyseren. Ons Melkwegstelsel bevat ruim 150 van deze bolvormige verzamelingen van honderdduizenden sterren elk, die in vrij willekeurige banen rond het centrum bewegen. Uit hun bewegingssnelheden en -richtingen is het massaprofiel van het Melkwegstelsel af te leiden. De nieuwe analyse was alleen mogelijk dankzij een speciale statistische techniek ('hiërarchische Bayesiaanse analyse' geheten), omdat van veel bolvormige sterrenhopen geen nauwkeurige eigenbewegingen (verplaatsingen aan de hemel) bekend zijn. Eadie verwacht dat de massabepaling in de nabije toekomst veel nauwkeuriger kan worden uitgevoerd, bijvoorbeeld op basis van metingen aan sterren in de halo, door de Europese ruimtetelescoop Gaia. (GS)
Scientists close in on the true mass of the Milky Way by calculating what they know, what they partially know and what is still uncertain

6 januari 2017
Zo eens in de paar duizend jaar komt een ongelukkige ster te dicht in de buurt van het superzware zwarte gat in het centrum van onze Melkweg. Door de sterke zwaartekracht wordt zo’n ster aan flarden getrokken. Een deel van het gas waaruit de ster bestaat wordt opgeslokt, de rest wordt juist weggeslingerd. Maar daar blijft het niet bij: nieuw onderzoek, waarvan de resultaten tijdens de winterbijeenkomst van de American Astronomical Society zijn gepresenteerd, wijst erop dat dit gas zich kan samenballen tot planeetachtige objecten. En die gasballen schieten alle kanten op. Volgens de onderzoekers kunnen uit de materie van één verscheurde ster honderden van deze bijzondere objecten ontstaan. De grote vraag is natuurlijk waar ze blijven. Computersimulaties laten zien dat sommige van de ‘planeten’, die enkele Jupitermassa’s zwaar kunnen worden, tot op enkele honderden lichtjaren van ons zonnestelsel kunnen komen. In dat geval zouden ze in het infrarood waarneembaar kunnen zijn met de toekomstige Large Synoptic Survey Telescope en James Webb Space Telescope. Het overgrote deel van de gasballen krijgt echter zoveel snelheid mee, dat ze de Melkweg uit worden geslingerd. Omdat andere sterrenstelsels ook een superzwaar zwart gat in hun kern hebben, zou hetzelfde proces ook daar moeten optreden. Hoewel de hypothetische objecten van planeetachtig formaat zijn, zouden ze heel andere eigenschappen hebben. Ze bestaan immers uit stermaterie en vormen zich bijzonder snel. Waar de vorming van een planeet als Jupiter miljoenen jaren duurt, zouden de samenballingen al binnen een jaar ‘af’ zijn. (EE)
Our Galaxy's Black Hole is Spewing Out Planet-size "Spitballs"

6 januari 2017
Amerikaanse astronomen voorspellen dat er rond 2022 tijdelijk een ‘nieuwe’ ster te zien zal zijn in het sterrenbeeld Zwaan. Dat zou dan het gevolg zijn van de botsing tussen twee om elkaar draaiende sterren die elkaar momenteel steeds dichter naderen. Naar verwachting zal het tweetal over een jaar of vijf samensmelten, wat gepaard zal gaan met een hevige explosie. De dubbelster in kwestie – KIC 9832227 – trok enkele jaren geleden de aandacht van astronomen doordat hij vrij snelle, regelmatige helderheidsveranderingen vertoont. Aanvankelijk werd gedacht dat het een enkelvoudige ster betrof die afwisselend opzwol en samentrok. Later onderzoek heeft echter laten zien dat het een dubbelster is waarvan de componenten in elf uur om elkaar wentelen. De twee sterren zijn elkaar inmiddels al zo dicht genaderd dat ze een gezamenlijke atmosfeer hebben ontwikkeld. De dubbelster laat zich dus vergelijken met twee pinda’s in een dop. Waarnemingen laten zien dat de omlooptijd van de dubbelster geleidelijk afneemt. Hun huidige gedrag vertoont sterke overeenkomsten met dat van een andere ster (V1309 Scorpii), kort voordat deze in 2008 volkomen onverwacht als een ‘rode nova’ explodeerde. De Amerikaanse astronomen twijfelen er bijna niet meer aan dat dit ook met KIC 9832227 zal gebeuren. Ze zullen het gedrag van de ster de komende jaren dan ook op de voet volgen, onder meer met de VLA-radiotelescoop, NASA’s Infrared Telescope Facility en de Europese röntgensatelliet XMM-Newton. Als hun voorspelling uitkomt zal de helderheid van de ster met een factor tienduizend toenemen. Hij zou dan ongeveer even helder zijn als de bekende Poolster en moeiteloos waarneembaar zijn met het blote oog. (EE)
Astronomers Predict Change to the Night Sky

6 januari 2017
In 1977 lanceerde NASA twee ruimtesondes die, na de buitenste planeten van ons zonnestelsel te hebben verkend, nu zo’n beetje de interstellaire ruimte hebben bereikt. Om te onderzoeken wat de Voyagers 1 en 2 daar zullen tegenkomen hebben astronomen de Hubble-ruimtetelescoop in hun richting laten kijken. De resultaten van dat onderzoek zijn vandaag gepresenteerd tijdens de winterbijeenkomst van de American Astronomical Society in Texas. De Hubble-waarnemingen laten zien dat de beide Voyagers de komende tienduizenden jaren door een aantal verschillende interstellaire wolken zullen trekken. Deze gaswolken vertonen kleine, maar niettemin waarneembare verschillen in chemische samenstelling. De meetgegevens wijzen er ook op dat de zon momenteel door een gebied in de interstellaire ruimte trekt waar de gasdichtheid wat hoger is dan gemiddeld. Dat kan van invloed zijn op de heliosfeer, de grote ‘bubbel’ om ons zonnestelsel die in stand wordt gehouden door de krachtige zonnewind. Wanneer de zon door dichter materiaal trekt, wordt de heliosfeer een beetje samengedrukt, om weer uit te dijen zodra de gasdichtheid afneemt. Voyager 1 is inmiddels 21 miljard kilometer van de aarde verwijderd. Over ongeveer 40.000 jaar zal de (dan allang niet meer operationele) ruimtesonde de ster Gliese 445 op een afstand van ongeveer 1,6 lichtjaar passeren. Zijn tweeling, Voyager 2, bevindt zich ongeveer 17 miljard kilometer van de aarde en zal over 40.000 jaar de ster Ross 248 tot op ongeveer 1,7 lichtjaar naderen. (EE)
Hubble Provides Interstellar Road Map for Voyagers' Galactic Trek

6 januari 2017
Astronomen hebben ontdekt dat de merkwaardige neutronenster J1119-6127 twee gezichten heeft. Hij lijkt een kruising te zijn tussen een ‘normale’ radiopulsar en een magnetar. Een radiopulsar is een neutronenster – het extreem compacte restant van een ontplofte ster – die ten gevolge van zijn snelle rotatie regelmatige pulsen radiostraling uitzendt. Magnetars daarentegen zijn oproerkraaiers: ze produceren hevige uitbarstingen van röntgen- en gammastraling en hebben magnetische velden die tot de sterkste in het heelal behoren. Tot ongeveer tien jaar geleden behandelden astronomen pulsars en magnetars als twee verschillende klassen van objecten. Maar de laatste tijd zijn er aanwijzingen gevonden dat het in feite om twee ontwikkelingsstadia van een en hetzelfde soort objecten gaat. Het gedrag van J1119 bevestigt dat. J1119 lijkt zich in een overgangsstadium te bevinden. Toen hij in 2000 werd ontdekt, gedroeg hij zich als een radiopulsar. Maar in 2016 produceerde het doorgaans rustige object opeens een aantal uitbarstingen van röntgen- en minder energierijke straling. Kort daarna deed hij zich weer voor als een radiopulsar. De vraag is nu wat er eerder was, de pulsar of de magnetar. Sommige astronomen denken dat objecten als J1119 als magnetars beginnen en mettertijd steeds minder uitbarstingen van röntgen- en gammastraling produceren. Anderen vermoeden dat het precies andersom is: het begint met een radiopulsar, die mettertijd een sterk magnetisch veld ontwikkelt en daardoor in een magnetar verandert. Om daar uitsluitsel over te krijgen, willen astronomen meer overgangsobjecten als J1119 vinden. Dit specifieke exemplaar is waarschijnlijk voortgekomen uit een supernova-explosie die 1600 jaar geleden heeft plaatsgevonden. De kunst is het nu om zowel jongere als oudere soortgenoten op te sporen. Mogelijk dat dan duidelijk wordt of J1119 een buitenbeentje is of dat dit normaal gedrag is voor deze klasse van objecten. (EE)
The Case of the ‘Missing Link’ Neutron Star

5 januari 2017
Astronomen hebben in kaart gebracht hoe de chemische elementen die cruciaal zijn voor het ontstaan van leven zoals wij dat kennen over de Melkweg zijn verdeeld. Het gaat daarbij om de elementen koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, fosfor en zwavel, die 97 procent van de massa van het menselijk lichaam voor hun rekening nemen. Voor het onderzoek zijn de gegevens van meer dan 150.000 sterren geput uit de grote database van de Sloan Digital Sky Survey. Van elk van die sterren zijn, langs spectroscopische weg, de abundanties van enkele tientallen elementen bepaald. De resultaten laten zien dat het binnenste deel van het Melkweg rijker is aan zware elementen dan de buitendelen. Dat is goed verklaarbaar, omdat de sterren in het binnendeel ouder zijn en dus meer tijd hebben gehad om – door middel van kernfusie – lichte elementen om te zetten in zwaardere. Wat dit betekent voor de kans op leven in het binnendeel van de Melkweg is onzeker. (EE)
The Elements of Life Mapped Across the Milky Way by SDSS/APOGEE

4 januari 2017
Bij een survey, uitgevoerd met de Arecibo-radiotelescoop op Puerto Rico, zijn twee pulsars ontdekt die vaker ’uit’ dan aan ’aan’ staan. Daarmee spotten de beide rondtollende neutronensterren met het heersende idee dat pulsars de betrouwbaarste klokken in het heelal zijn. Pulsars zijn snel ronddraaiende neutronensterren met sterke magnetische velden. Deze compacte objecten – overblijfselen van de kernen van zware sterren – zenden vanaf beide magnetische polen bundels van radiostraling uit. Door de rotatie van de neutronenster zwiepen deze bundels rond als de lichtbundel van een vuurtoren. Hierdoor kunnen radiotelescopen op aarde de pulsar met grote regelmaat zien knipperen. Er zijn inmiddels echter een aantal pulsars ontdekt die om de een of andere reden gedurende enige tijd uitvallen. Bij de meeste daarvan duurt de onderbreking niet erg lang, maar de twee recent ontdekte pulsars staan meestal uit. De meest extreme van het tweetal – pulsar J1929+1357 – knippert 99 procent van de tijd niet. Dat kan erop duiden dat er bij hemelsurveys veel pulsars over het hoofd worden gezien. Hoe korter zo’n pulsar in bedrijf is, des te kleiner is immers de kans dat hij wordt opgemerkt. De astronomen die de nieuwe onbetrouwbare pulsars hebben ontdekt, onder wie de Nederlander Ben Stappers, schatten zelfs dat het werkelijke aantal normaal knipperende pulsars wel eens in de minderheid zou kunnen zijn. Waarom veel – zo niet de meeste – pulsars zulk uitvalgedrag vertonen is onduidelijk. (EE)
The Mystery of Part-Time Pulsars

4 januari 2017
De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) heeft een spectaculair infrarood-panorama gepresenteerd van de meest nabije grote sterrenfabriek die we kennen: de moleculaire wolk Orion A op ongeveer 1350 lichtjaar van de aarde. Het panorama is opgebouwd uit opnamen die gemaakt zijn met de infraroodsurveytelescoop VISTA van de ESO-sterrenwacht op Paranal, in het noorden van Chili. Het toont tal van jonge sterren en andere objecten die normaal gesproken verscholen zitten in wolken van stof. Orion A is een van de twee reusachtige moleculaire wolken in het Orion Molecular Cloud Complex. De sterrenfabriek ligt ten zuiden van het bekende zwaard van Orion en strekt zich over ongeveer acht graden uit. Het bekendste onderdeel van dit complex is de Orionnevel. In het kader van de zogeheten VISION-survey is dit stukje hemel ongekend grondig in beeld gebracht op nabij-infrarode golflengten. Dat heeft een catalogus van bijna 800.000 afzonderlijke sterren, jonge stellaire objecten en verre sterrenstelsels opgeleverd. Nabij-infraroodlicht is onwaarneembaar voor het menselijk oog, maar biedt astronomen de mogelijkheid om objecten op te sporen die doorgaans verborgen blijven. Zeer jonge sterren die niet te zien zijn op zichtbare golflengten worden pas waarneembaar wanneer je ze op langere golflengten bekijkt – in het infrarood dus. In dat golflengtegebied is het stof dat deze sterren verhult min of meer transparant. (EE)
Verborgen geheimen van de wolken van Orion

22 december 2016
Astronomen hebben vastgesteld dat de dichtstbijzijnde buur van onze zon, Proxima Centauri, door de zwaartekracht gebonden is aan de dubbelster Alfa Centauri. Dat blijkt uit nauwkeurige metingen met het HARPS-instrument van de 3,6-meter telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili. Proxima werd in 1915 ontdekt als een onooglijk sterretje dat op enige afstand van Alfa Centauri staat. Omdat zijn afstand tot de aarde vrijwel even groot was als die van de naburige dubbelster, ontstond al snel het vermoeden dat deze sterren bij elkaar horen. Helemaal zeker was dat echter niet. Om de gravitationele band tussen de drie sterren aan te kunnen tonen, moest nauwkeurig worden gemeten met welke snelheid Proxima ten opzichte van Alfa Centauri beweegt. En dat is nu gedaan. De HARPS-metingen geven aan dat de snelheid van Proxima ten opzichte van Alfa 309 +/- 55 meter per seconde bedraagt. Deze waarde ligt duidelijk onder de ontsnappingssnelheid van Alfa Centauri, die bij ongeveer 545 meter per seconde ligt. Dat betekent niet alleen dat Proxima in een wijde baan om Alfa Centauri cirkelt, maar ook dat de drie sterren hoogstwaarschijnlijk gelijktijdig zijn ontstaan. In dat geval zouden Proxima Centauri en haar planeet tussen de 5 en 7 miljard jaar oud moeten zijn – één à twee miljard jaar ouder dan ons zonnestelsel dus. (EE)
It’s confirmed, Proxima b has three suns

19 december 2016
De heldere rode reuzenster Betelgeuze in het wintersterrenbeeld Orion heeft in het verleden mogelijk een zonachtige begeleider opgeslokt. De Texaanse astronoom Craig Wheeler stelt dat scenario voor als verklaring voor de hoge rotatiesnelheid van de ster. Betelgeuze is een zware ster die aan het eind van zijn leven enorm is opgezwollen. Normaalgesproken zou de rotatiesnelheid van een ster daarbij moeten afnemen, maar Betelgeuze wentelt om zijn as met een snelheid (aan het oppervlak) van ca. 15 kilometer per seconde. Daarvoor is nooit een goede verklaring gevonden. Wheeler en zijn collega's hebben nu berekend dat de hoge rotatiesnelheid het gevolg kan zijn van het opslokken van een zonachtige begeleider. Dat zou ca. 100.000 jaar geleden gebeurd moeten zijn. Betelgeuze zou dus oorspronkelijk een dubbelster zijn geweest; de begeleider heeft het opzwellen van de hoofdster dan niet overleefd. Bij het opslokken van de begeleider moet ook gas de ruimte in zijn geslingerd. Op infraroodfoto's, onder andere gemaakt door de Europese ruimtetelescoop Herschel, is inderdaad te zien dat Betelgeuze wordt omringd door enkele uitdijende gasschillen. De nieuwe theorie is gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)
Famous Red Star Betelgeuse is Spinning Faster than Expected; May Have Swallowed a Companion 100,000 Years Ago

8 december 2016
Wat zal er met de aarde gebeuren wanneer, over enkele miljarden jaren, de zon honderd keer groter is dan nu? Onderzoek van de zonachtige ster L2 Puppis, die vijf miljard jaar geleden veel op de zon leek, kan die vraag helpen beantwoorden. Over vijf miljard zal de zon zijn opgezwollen tot een rode reuzenster die meer dan honderd keer zo groot is als de huidige zon. Tegelijkertijd zal zij steeds meer massa uitstoten in de vorm van een hevige ‘sterrenwind’. Het eindresultaat is een kleine witte dwergster. Voor de planeten Mercurius en Venus betekent dit scenario vrijwel zeker het einde: zij zullen door de opzwellende zon worden opgeslokt. Maar het lot van de aarde staat niet vast. Onze planeet wordt wel geblakerd, maar of ook zij door de zon zal worden verslonden is nog maar de vraag. Op zoek naar een antwoord op die vraag heeft een internationaal team van astronomen de oude ster L2 Puppis onder de loep genomen. Deze ster, die 208 lichtjaar van de aarde verwijderd is, is bekeken met de ALMA-(sub)millimetertelescoop in het noorden van Chili. De astronomen hebben vastgesteld dat L2 Puppis ongeveer tien miljard oud is. Vijf miljard jaar geleden moet het een bijna volmaakte tweeling van onze zon zijn geweest. Sindsdien is de ster ongeveer een derde van zijn massa kwijtgeraakt. Het lijkt aannemelijk dat hetzelfde met onze zon zal gebeuren. Hoopgevend is dat de onderzoekers op 300 miljoen kilometer van L2 Puppis – tweemaal de afstand zon-aarde – een object hebben ontdekt dat om de reuzenster cirkelt. En naar alle waarschijnlijkheid is dat een planeet. Helemaal kansloos lijkt onze aarde over vijf miljard jaar dus niet te zijn. (EE)
Will Earth still exist 5 billion years from now?

7 december 2016
Vorig jaar bleef hij door slechte weersomstandigheden aan de grond, maar nu gaat hij als het goed is wel de lucht in: de telescoop STO2, die onder een enorme NASA-ballon op veertig kilometer boven Antarctica twee weken lang waarnemingen moet gaan doen aan moleculaire wolken in het heelal, de geboorteplaats van sterren. De ‘lancering’ staat gepland voor donderdagavond 19 uur Nederlandse tijd. De sensoren in het hart van de telescoop zijn gebouwd door het Nederlandse ruimteonderzoeksinstituut SRON en de TU Delft. De ballon zal opstijgen tot aan de rand van de ruimte, om daar ver-infraroodstraling uit het heelal te meten. Op een hoogte van 40 kilometer boven Antarctica is de lucht kristalhelder. Er is nauwelijks waterdamp, die elders in de atmosfeer dit soort straling juist vaak blokkeert. De NASA-ballonnen die meetinstrumenten naar die hoogte brengen, maken gebruik van de circulaire poolwind (polar vortex), een stabiele luchtstroom waarop de ballon een of meer rondes van elk zo’n veertien dagen mee circuleert. Zo kunnen wetenschappers twee weken lang waarnemingen doen en zien ze daarna de ballon bijna op dezelfde plek weer terug.[Update: de ballon met de STO2-telescoop is met succes gelanceerd.]
Volledig persbericht

6 december 2016
Astronomen van de University of Notre Dame in Indiana hebben een populatie van tweede-generatiesterren geïdentificeerd: sterren die ontstaan zijn uit materiaal dat afkomstig is van de allereerste sterren die kort na de oerknal ontstonden. De tweede-generatiesterren zijn ook al extreem oud: naar schatting werden ze zo'n 13,5 miljard jaar geleden geboren, slechts 300 miljoen jaar na de oerknal. Volgens de astronomen bestaan er momenteel geen eerste-generatiesterren meer - die waren extreem zwaar en leefden maar kort. De tweede-generatiesterren zijn zogeheten CEMP-no sterren. 'CEMP' staat voor carbon-enhanced metal-poor; 'no' staat voor stikstof (N) en zuurstof (O). Het gaat om sterren die relatief veel koolstof (en daarnaast ook kleine hoeveelheden stikstof en zuurstof) bevatten, maar waarin verder vrijwel geen elementen voorkomen die zwaarder zijn dan helium. De CEMP-no sterren bevinden zich in de halo van het Melkwegstelsel, die voornamelijk extreem oude sterren bevat. Op basis van een gedetailleerde spectroscopische analyse van 300 van deze halo-sterren hopen de astronomen informatie af te kunnen leiden over de evolutie en de massaverdeling van de allereerste sterren die kort na de oerknal ontstonden - de CEMP-no sterren zijn immers ontstaan uit materiaal dat de ruimte in werd geblazen bij de supernova-explosies van deze eerste-generatiesterren. (GS)
Second-generation stars identified, giving clues about their predecessors

5 december 2016
Het Einstein@Home project heeft een tot dusver onbekende dubbele neutronenster ontdekt. Einstein@Home is een burgerwetenschapsproject (citizen science), waarbij de thuiscomputers van deelnemers helpen met het analyseren van radiowaarnemingen, o.a. van de 305-meter Arecibo-telescoop op Puerto Rico. Doel is (o.a) het vinden van dubbele neutronensterren, die gebruikt kunnen worden om voorspellingen van Einsteins relativiteitstheorie te testen. Neutronensterren - de extreem compacte, snel rondtollende overblijfselen van supernova-explosies - zenden vaak bundels van straling en deeltjes uit langs de magnetische as. Wanneer een van die bundels tijdens de snelle rotatie van de ster over de aarde zwiept, kan de neutronenster gedetecteerd worden als snel knipperende radiopulsar. Uit metingen van de aankomsttijdstippen van de pulsen kan enorm veel informatie worden afgeleid over de precieze bewegingen van de pulsar - bijvoorbeeld of hij deel uitmaakt van een dubbelstersysteem. De nieuwe ontdekking (PSR J1913+1102, in het sterrenbeeld Arend) is een pulsar met een rotatieperiode van 27,3 milliseconde. Uit de metingen blijkt dat hij eens in de 4,95 uur een vrijwel cirkelvormige baan beschrijft rond een andere zware, compacte ster - een tweede neutronenster die niet als pulsar wordt waargenomen. PSR J1913+1102 is pas de vijftiende dubbele neutronenster die bekend is. De nieuwe ontdekking is beschreven in een artikel in The Astrophysical Journal. (GS)
Einstein@Home Finds a Double Neutron Star (origineel nieuwsbericht)

30 november 2016
Bij waarnemingen van de uitzonderlijk compacte en sterk magnetische neutronenster RX J1856.5-3754 zijn aanwijzingen gevonden voor een vreemd kwantumeffect dat tachtig jaar geleden voor het eerst werd voorspeld. De polarisatie van het waargenomen licht wijst erop dat in de lege ruimte rond de neutronenster zogeheten vacuüm-dubbelbreking optreedt. Neutronensterren zijn de zeer compacte overblijfselen van de kernen van zware sterren – met minstens tien keer zoveel massa als onze zon – die aan het einde van hun bestaan als supernova’s zijn ontploft. De magnetische velden van deze objecten zijn miljarden keren sterker dan die van onze zon. De velden zijn zo extreem sterk dat ze van invloed zijn op de eigenschappen van de lege ruimte rond de ster. Normaal gesproken is zo’n vacuüm helemaal leeg, en kan licht erdoorheen gaan zonder veranderingen te ondergaan. Maar volgens de kwantumelektrodynamica – de theorie die de interacties tussen fotonen van licht en geladen deeltjes zoals elektronen beschrijft – wemelt de lege ruimte van de virtuele deeltjes die nu eens verschijnen en dan weer verdwijnen. Berekeningen op basis van de kwantumelektrodynamica voorspellen dat zeer sterke magnetisch velden de lege ruimte zodanig veranderen dat de polarisatie van passerend licht wordt beïnvloedt. Dit effect, dat vacuüm-dubbelbreking of vacuümpolarisatie wordt genoemd, kon tot nu toe echter niet experimenteel worden aangetoond. Waarnemingen met de Europese Very Large Telescope in het noorden van Chili hebben nu echter laten zien dat het licht van RX J1856.5-3754 een sterke (lineaire) polarisatie vertoont. Volgens de astronomen die de waarnemingen hebben gedaan laat deze polarisatie zich niet gemakkelijk verklaren zonder vacuüm-dubbelbreking. Er bestaan weliswaar nog andere processen die sterlicht kunnen polariseren, zoals de verstrooiing van licht aan stofdeeltjes, maar het lijkt onwaarschijnlijk dat het waargenomen polarisatiesignaal daardoor is veroorzaakt. (EE)
Volledig persbericht

21 november 2016
Een röntgenbron in de buurt van Cygnus X-3 is de geboorteplaats van een nieuwe ster, zo blijkt uit waarnemingen gedaan met de Submillimeter Array op Mauna Kea in Hawaï. Cygnus X-3 is een bekende röntgenbron in het sterrenbeeld Zwaan, die uitvoerig is bestudeerd met het Chandra-röntgenobservatorium. Het is een compact object - neutronenster of zwart gat, overblijfsel van de dood van een zware ster - dat gas onttrekt aan een zware, begeleidende ster. In de accretieschijf rond het compacte object wordt veel röntgenstraling opgewekt. In 2003 ontdekte men met Chandra een veel zwakkere bron, dicht bij de Cygnus X-3. De bron was niet puntvorming maar wolkvormig. Ongeveer tien jaar later meldde men dat het een compacte gas- en stofwolk is, die de straling van de heldere bron weerkaatst. De wolk varieert in hetzelfde tempo in helderheid als de heldere bron, een duidelijk bewijs dat het een weerkaatsing betreft. De wolk is klein, minder dan 0,7 lichtjaar in diameter, en kreeg de bijnaam ‘Little Friend’, vanwege zijn nabijheid tot Cygnus X-3. Vermoed werd dat deze kleine wolk een zogeheten Bok-globule is: een compacte, moleculaire wolk waar een nieuwe ster wordt geboren. Het bewijs daarvoor is nu geleverd door waarnemingen op submillimetergolflengten. Daarmee kon koolmonoxide worden aangetoond in de wolk. Bovendien werden twee jets ontdekt die uit de wolk spuiten. Dit soort jets zijn een kenmerk voor pasgeboren sterren. De ontdekking is onlangs on-line gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters. (EM)
 → Cyg X-3's Little Friend: a stellar circle of life

21 november 2016
Met de Japanse 8,2 meter Subaru-telescoop in combinatie met een gevoelige camera met groot beeldveld is een tot nog toe onbekende begeleider van onze Melkweg ontdekt. Deze is de minst heldere die we nu kennen.  Ons Melkwegstelsel heeft ongeveer 50 satellietstelsels, waarvan de Magelhaense Wolken de grootste en de helderste zijn. Zo’n 40 hiervan zijn zeer lichtzwak en behoorlijk uitgebreid (diffuus) en daardoor zeer lastig te herkennen. Maar waarnemingen aan deze stelsels kunnen ons veel leren over de ontstaansgeschiedenis van onze eigen Melkweg. Volgens de huidige theorieën voor het ontstaan van onze Melkweg, waarbij donkere materie een grote rol speelt, zou onze Melkweg omringd moeten zijn door honderden kleine satellietstelsels. Daarvan kennen we er dus maar ca. 50, wat de reden is dat er naar de anderen wordt gezocht. Blijken deze er echt niet te zijn, dan moeten de ideeën over de rol van donkere materie wellicht worden herzien. Het nieuwe stelsel, Virgo 1 genoemd, staat in het sterrenbeeld Maagd. (EM)
Record-breaking faint satellite galaxy of the Milky Way discovered

21 november 2016
Een internationaal team van astronomen heeft een nieuwe populatie van sterren ontdekt in het hart van onze Melkweg. De sterren vertonen dezelfde chemische signatuur als de sterren in zogeheten bolvormige sterrenhopen. De ontdekking versterkt het vermoeden dat dergelijke sterrenhopen hebben bijgedragen aan de vorming van het uitpuilende centrum van ons sterrenstelsel. De ontdekking is gedaan bij infraroodonderzoek van sterren die in het centrale deel van de Melkweg te vinden zijn. Over dat deel van ons sterrenstelsel bestaat nog veel onduidelijkheid, omdat het aan het zicht wordt onttrokken door grote hoeveelheden stof. Op infrarode golflengten zijn die stofwolken min of meer doorzichtig. Hierdoor konden de astronomen de chemische samenstellingen van duizenden sterren in dit deel van de Melkweg bepalen. Uit de metingen blijkt dat de chemische samenstelling van een flink aantal sterren afwijkt van die van het overgrote deel van de sterren in het hart van de Melkweg. Zo vertonen ze een duidelijk overschot aan stikstof. In dat opzicht lijken ze op de sterren van bolvormige sterrenhopen – samenballingen van honderdduizenden sterren die tot de oudste van de Melkweg behoren. Vermoed wordt dat de ontdekte sterren oorspronkelijk deel hebben uitgemaakt van bolvormige sterrenhopen die al vroeg in de ontstaansfase van onze Melkweg zijn ‘opgeslokt’. De astronomen schatten dat ons sterrenstelsel oorspronkelijk tien keer zoveel bolvormige sterrenhopen had als nu. Het is overigens niet voor het eerst dat een populatie van oude sterren in het Melkwegcentrum is aangetroffen. Nog maar een maand geleden maakte een ander team van astronomen de ontdekking bekend dat ze zogeheten RR Lyrae-sterren in dit deel van de Melkweg hadden opgespoord. Ook die zouden oorspronkelijk deel hebben uitgemaakt van bolvormige sterrenhopen. (EE)
New family of stars discovered in Milky Way shed new light on Galaxy’s formation

16 november 2016
Een internationaal team van astronomen is erin geslaagd om de afplatting van een traag roterende ster te meten. De 5000 lichtjaar verre ster blijkt van pool tot pool maar drie kilometer korter te zijn dan in de breedte. Dat is een verbluffend klein verschil voor een object van 1,5 miljoen kilometer (Science Advances, 16 november). Sterren zijn doorgaans niet volmaakt rond. Naarmate ze sneller om hun as draaien, zijn ze sterker afgeplat. Bij onze zon – rotatietijd ruwweg vier weken – bedraagt de afplatting een kilometer of tien. Aangezien sterren heel ver weg staan, en vanaf de aarde gezien dus heel klein lijken, is het geen eenvoudige opgave om hun vorm te meten. Bij de meting van de vorm van de pulserende ster KIC 11145123 is dan ook gebruik gemaakt van een indirecte techniek: de asteroseismologie. Daarbij wordt gekeken naar inwendige trillingen die sterren vertonen. Deze trillingen veroorzaken kleine fluctuaties in het licht van de ster. De astronomen hebben KIC 11145123 voor hun onderzoek uitgekozen, omdat zijn trillingen een heel gelijkmatig patroon vertonen – een zuivere sinusvorm. De trillingen van deze ster zijn ruim vier jaar geregistreerd door de Amerikaanse Kepler-satelliet. Uit een analyse van de metingen blijkt dat de ster ronder is dan je op grond van zijn rotatiesnelheid zou verwachten. Vermoed wordt dat dit komt door de aanwezigheid van een zwak magnetisch veld rond de ster dat het ‘uitpuilen’ aan de evenaar tegengaat. (EE)
Distant star is roundest object ever observed in nature

14 november 2016
Recente infrarood waarnemingen gedaan met de Gemini Sterrenwacht, NASA’s waarneemvliegtuig SOFIA, de Calar ALTO Sterrenwacht en ESO leveren bewijs dat de vorming van zware sterren op eenzelfde manier gebeurt als die van lichte sterren, maar dan wel veel gewelddadiger. Van lichte sterren is bekend dat deze aangroeien vanuit een accrettieschijf rond de jonge ster. In deze schijf kunnen krachtige uitbarstingen optreden als verdichtingen (klonten) vanuit de schijf op de ster vallen. Tot op heden was dit nog niet gezien bij jonge, zware sterren en er werd daarom ook wel getwijfeld of zware sterren wel blijven aangroeien vanuit een schijf. Het werd waarschijnlijker geacht dat de sterke stralingsdruk van de jonge, zware ster de schijf zal vernietigen. Dit maakt het ontstaan van zware sterren echter raadselachtig: hoe groeien ze uit tot nog zwaardere sterren?   Zware sterren zijn zeldzaam en daarom lastig te bestuderen. Jonge sterren zijn bovendien verstopt in de wolken waaruit zij ontstaan en alleen zichtbaar op infrarood golflengten. Bij de jonge ster S255IR NIRS 3, die twintig keer zwaarder is dan de zon en op een afstand staat van ruim 6000 lichtjaar, is nu onlangs een uitbarsting waargenomen. Deze kan worden verklaard met een grote klomp materiaal, mogelijk twee keer zwaarder dan Jupiter, die tot supersonische snelheden werd versneld door de accrettieschijf en vervolgens door de ster werd opgeslokt. Het resultaat is een uitbarsting die 16 maanden geleden begon, inmiddels over zijn hoogtepunt heen is, maar nog steeds voortduurt. Daarbij is net zoveel energie vrijgekomen als de zon in 100.000 jaar uitstraalt! Ofschoon op een veel grotere schaal dan bij lichte sterren, is dit een bewijs dat de vorming van lichte en zware sterren waarschijnlijk op dezelfde manier gebeurt. (EM)
Gemini: Are All Stars Created Equal?

9 november 2016
Waarnemingen van ’ultrakoele’ dwergsterren, waaronder een aantal zogeheten bruine dwergen, wijzen erop dat veel van deze objecten net zo’n magnetische cyclus vertonen als onze zon. Dat is verrassend, omdat werd aangenomen dat de allerkleinste sterren geen grootschalig magnetisch veld in stand kunnen houden. Onze zon vertoont een elfjarige activiteitscyclus, in de loop waarvan de aantallen zonnevlekken, zonnevlammen en andere uitbarstingen toe- en afnemen. Deze cyclus wordt in verband gebracht met veranderingen in het globale magnetische veld van de zon. Een van die veranderingen is dat de polariteit van dat magnetische veld aan het einde van elke cyclus omslaat. De oorzaak van deze verschijnselen zou liggen bij de inwendige structuur van sterren zoals onze zon. De energie die in het kern van deze sterren wordt opgewekt wordt grotendeels in de vorm van straling richting oppervlak getransporteerd. Alleen het laatste deel van het energietransport – bij de zon ligt de grens op ongeveer driekwart van de afstand tot het oppervlak – komt voor rekening van convectie. Bij lichtere, koelere sterren zou het energietransport volledig door middel van convectie plaatsvinden. Berekeningen laten zien dat in dat geval, anders dan bij zonachtige sterren, geen grootschalig magnetisch veld kan ontstaan. En dus zouden deze dwergsterren ook geen activiteitscyclus mogen vertonen. Uit waarnemingen met de Arecibo-radiotelescoop blijkt echter dat zo’n beetje de helft van de ultrakoele sterren een magnetische cyclus vertoont. En de duur van die cyclus is vergelijkbaar met die van onze zon. Als dit inderdaad zo is, moet nog maar eens goed worden gekeken naar de modellen die het ontstaan van magnetische velden in sterren proberen te verklaren. (EE)
Could Ultracool Dwarfs Have Sun-Like Activity?

2 november 2016
De enorme zuilen van stof en gas in de Carinanevel hebben enorm te lijden onder de intense straling van de jonge, hete sterren in dit stervormingsgebied. Dat blijkt uit nieuwe waarnemingen met het MUSE-instrument van de Europese Very Large Telescope. De stofzuilen in de Carinanevel zijn bekeken in het kader van een breder onderzoek van vergelijkbare structuren, waaronder de beroemde ‘Zuilen der schepping’ in de Adelaarnevel. Alles bij elkaar zijn tien van deze formaties waargenomen, en daarbij werd een duidelijk verband opgemerkt tussen de straling die door nabije zware sterren wordt uitgezonden en de structuren van de zuilen zelf. Een van de wrange gevolgen van de vorming van een zware ster is dat deze de gaswolk waaruit hij is geboren onmiddellijk begint te verwoesten. Het idee dat zware sterren van grote invloed zijn op hun omgeving is niet nieuw: van zulke sterren is bekend dat zij enorme hoeveelheden krachtige, ioniserende straling uitzenden – straling die genoeg energie heeft om atomen van hun elektronen te ontdoen. Het is echter heel moeilijk om observationeel bewijs te verkrijgen over de wisselwerking tussen deze sterren en hun omgeving. Het team heeft de uitwerking geanalyseerd die deze energierijke straling op de zuilen heeft: een proces, waarbij gas wordt geïoniseerd en zich vervolgens verspreidt, dat foto-evaporatie wordt genoemd. Door de gevolgen van de foto-evaporatie waar te nemen – waaronder het massaverlies van de zuilen – konden de veroorzakers worden aangewezen. Overigens laat onze kennis over de ingewikkelde terugkoppelingsmechanismen tussen de sterren en de zuilen nog veel te wensen over. De zuilen mogen er dan massief uitzien, de wolken van stof en gas waaruit zij bestaan zijn in werkelijkheid erg ijl. Het is denkbaar dat de straling en de sterrenwinden van zware sterren ook betrokken zijn bij het ontstaan van verdichtingen in de zuilen, waaruit weer nieuwe sterren kunnen ontstaan. (EE)
Zuilen van verwoesting

2 november 2016
Astronomen hebben enorme hoeveelheden van het radioactieve element beryllium-7 gedetecteerd in een dubbelster waarin in 2015 een nova-explosie heeft plaatsgevonden. Omdat beryllium-7 binnen enkele maanden tot lithium vervalt, bevestigt deze detectie dat nova’s een belangrijke lithiumbron zijn. Na de oerknal bestond alle materie in het heelal uit waterstof, helium en zeer kleine hoeveelheden lithium en beryllium. Alle andere elementen – óók driekwart van de huidige hoeveelheid lithium in het heelal – zijn gevormd bij fusiereacties in het inwendige van sterren en bij explosieve stellaire verschijnselen zoals nova’s en supernova’s. Al sinds de jaren ’70 bestond het vermoeden dat nova’s belangrijke producenten van lithium zijn. Dat vermoeden werd in 2015 voor het eerst bevestigd, toen astronomen dit element aantroffen in het materiaal dat werd weggeblazen door Nova Centauri 2013. Nu is datzelfde – maar dan indirect – ook gelukt bij Nova Sagittarii 2015 N.2 (tevens bekend als V5668 Sgr). De hoeveelheid beryllium-7 in deze laatste nova heeft de astronomen verbaasd. De hoeveelheid lithium die daar uiteindelijk uit ontstaat is tien keer zo groot als die in onze zon. Bij dat productieniveau zouden twee nova-explosies per jaar al toereikend zijn om de bestaande hoeveelheid lithium in ons Melkwegstelsel te kunnen verklaren. Nova’s zijn explosieve uitbarstingen die optreden in dubbelstersystemen bestaande uit een compacte witte dwerg en een normale ster. Als de afstand tussen beide objecten maar klein genoeg is, kan er materie overstromen van de normale ster naar de witte dwerg. Hierdoor vormt zich op het oppervlak van die laatste een laag waterstof die, zodra een zekere dichtheid wordt bereikt, explodeert. Omdat een witte dwerg zo’n explosie goed kan doorstaan, kan dit proces kan zich vele malen herhalen. (EE)
Study confirms that novae, a type of explosive phenomenon in stars, are main source of lithium in the universe

27 oktober 2016
Bij waarnemingen met de NASA-satellieten Kepler en Swift is een flink aantal snel roterende sterren opgespoord die röntgenuitbarstingen vertonen die meer dan honderd keer zo krachtig zijn als die van de zon. Vermoed wordt dat de sterren, die zo hard ronddraaien dat ze zijn platgedrukt tot pompoenachtige vormen, het resultaat zijn van de samensmelting van twee zonachtige sterren (Astrophysical Journal, 1 november). De achttien sterren hebben rotatieperioden van slechts enkele dagen. Ter vergelijking: onze zon doet bijna een maand over een omwenteling. Die snelle rotatie versterkt de activiteit die we van de zon kennen, zoals het optreden van zonnevlekken en zonnevlammen. Het meest extreme voorbeeld is de oranje reuzenster KSw 71, die meer dan tien keer zo groot is als de zon en in slechts vijfenhalve dag om zijn as draait. Deze produceert 4000 keer zoveel röntgenstraling als onze zon tijdens haar meest actieve perioden. Het bestaan van deze bijzondere sterren is al veertig jaar geleden voorspeld. Het is een logisch uitvloeisel van de evolutie van zonachtige sterren, die tegen het einde van hun bestaan opzwellen. Als twee van zulke sterren op geringe afstand om elkaar draaien, smelten ze vanzelf samen tot één snel ronddraaiend object: een ‘pompoenster’. (EE)
NASA Missions Harvest a Passel of ‘Pumpkin’ Stars

26 oktober 2016
Astronomen hebben voor het eerst een instabiele schijf rond een ster-in-wording zien uiteenvallen in een drievoudig stersysteem. De ontdekking is gedaan door een team onder leiding van John Tobin (Sterrewacht Leiden en University of Oklahoma) dat onder meer gebruik heeft gemaakt van de ALMA-telescoop in het noorden van Chili (Nature, 27 oktober). Meer dan de helft van de sterren wordt niet alleen geboren, maar heeft ten minste één begeleider. Er zijn twee theorieën over het achterliggende proces. De eerste theorie stelt dat door turbulentie in de grote moleculaire wolk waaruit een ster wordt geboren, materiaal samenklontert, wat tot de geboorte van meerdere sterren kan leiden. Volgens de tweede theorie veroorzaakt instabiliteit in de proto-stellaire schijf, het gas en stof rond de ster dat is overgebleven van de oorspronkelijke wolk, het uiteenvallen van materiaal in meerdere proto-sterren. Voor de eerste theorie bestond als observationeel bewijs, en voor de tweede theorie nu dus ook. Dat blijkt uit waarnemingen van de piepjonge drievoudige protoster L1448 IRSB. Dit stersysteem, dat op een afstand 750 lichtjaar in het sterrenbeeld Perseus staat, is minder dan 150.000 jaar geleden gevormd. De centrale jonge ster staat op 61 keer de afstand aarde-zon van de ene protoster en drie keer zo ver van de andere. Het drietal wordt omgeven door een schijf van materiaal die een spiraalvormige structuur vertoont. Dit kenmerk is een bewijs voor instabiliteit in de schijf. De ster die het verst weg staat is waarschijnlijk pas 10.000 tot 20.000 jaar oud.
Volledig persbericht

26 oktober 2016
Met een speciale radiotelescoop in de West-Australische outback is een afbeelding gemaakt van de Melkweg zoals we deze zouden zien als onze ogen gevoelig waren voor radiostraling. De foto, waarop ook 300.000 andere sterrenstelsels te zien zijn, is het visitekaartje van de GLEAM-survey (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 26 oktober). Bij de GLEAM-survey is de radiostraling uit het heelal in twaalf verschillende frequentiebanden in kaart gebracht. Voor de vandaag gepresenteerde ‘radiofoto’ is deze informatie vertaald naar gewone kleuren. Het eigenlijke doel van de survey – een van de grootste in zijn soort – is om meer inzicht te krijgen in wat er gebeurt wanneer clusters van sterrenstelsels met elkaar in botsing komen. Ook zijn de overblijfselen te zien van explosies van de oudste sterren in de ons Melkwegstelsel. De voltooiing van de GLEAM-survey vormt de opmaat naar een veel grotere survey die met de (nog te bouwen) Square Kilometre Array zal worden uitgevoerd. Dit grote netwerk van radiotelescopen komt verspreid over Australië en Zuid-Afrika te staan. De eerste waarnemingen zullen op z’n vroegst in 2020 plaatsvinden. (EE)
Australian desert telescope views sky in radio technicolour

21 oktober 2016
Astronomen hebben de omloopbanen geanalyseerd van negentien zogeheten hartslag-sterren – dubbelsterren die hun naam danken aan het feit dat de grafiek van hun helderheidsvariaties op een elektrocardiogram lijkt. Deze objecten zijn heel interessant, omdat de compacte sterparen in langgerekte elliptische banen om elkaar heen wentelen. Dat maakt hen tot natuurlijke laboratoria voor het onderzoek van de zwaartekrachtsinvloed die sterren op elkaar uitoefenen. Bij een hartslag-dubbelster varieert de afstand tussen de twee om elkaar draaiende sterren sterk: van ruwweg enkele malen de straal van een ster tot het tienvoudige daarvan. Tijdens hun dichtste onderlinge nadering oefenen de sterren zoveel aantrekkingskracht op elkaar uit, dat ze een beetje eivormig worden. Dat is een van de redenen waarom ze helderheidsvariaties vertonen. Na die dichtste nadering oscilleren de sterren de hele tijd na – een verschijnsel dat zich laat vergelijken met het nagalmen van een kerkklok. Met de Kepler-satelliet zijn sinds 2011 al 173 van deze bijzondere dubbelsterren ontdekt. Van negentien daarvan zijn nu de omloopbanen onder de loep genomen. Daarbij is gebruik gemaakt van een spectrometer van de Keck-telescoop op Hawaï. Met zo’n instrument kan worden gemeten met welke snelheid een ster naar ons toe of van ons vandaan beweegt. Deze informatie stelde de astronomen in staat om de vorm van de omloopbanen van de hartslag-sterren te meten. De onderzoekers vermoeden dat sommige van deze dubbelsterren nog een derde en misschien zelfs een vierde ster als begeleider hebben. Toch lijken deze – nog niet gedetecteerde – begeleiders niet veel invloed te hebben op de compacte omloopbanen van de hartslag-sterren. (EE)
'Heartbeat Stars' Unlocked in New Study

20 oktober 2016
Astronomen hebben een nieuwe kaart gemaakt van de verdeling van het neutrale waterstofgas in onze Melkweg. De kaart is gebaseerd op gegevens die verzameld zijn met de radiotelescopen van Effelsberg (Duitsland) en Parkes (Australië). Het is niet voor het eerst dat het neutrale waterstofgas in de Melkweg in kaart is gebracht – de eerste kaarten, gemaakt met onder meer de radiotelescoop in Dwingeloo, stammen al uit de jaren ’50 – maar wel de meest detailrijke. Voor het project zijn meer dan een miljoen afzonderlijke waarnemingen gedaan, die ongeveer tien miljoen ‘beeldpunten’ hebben opgeleverd. Daarmee is de resolutie van de kaart ongeveer vier keer zo groot als die van de in 2005 afgeronde Leiden-Argentine-Bonn-survey. Ook zijn op de nieuwe kaart veel zwakkere wolken van waterstofgas te zien. Neutraal waterstofgas dient als ‘grondstof’ voor de vorming van nieuwe sterren. Kennis van de verdeling ervan vergroot dus het inzicht in de stervormingsprocessen binnen onze Melkweg. Maar ook astronomen die zich bezighouden met objecten buiten ons sterrenstelsel hebben er profijt van. Alle straling die we uit het verre heelal ontvangen is immers door dat gas heen gegaan. Dankzij de nieuwe gegevens kunnen astronomen hun waarnemingen daarvoor nog nauwkeuriger dan voorheen corrigeren. Bij surveys als deze worden astronomen overigens in toenemende mate gehinderd door de ‘ruis’ van mobiele telefonie en andere aardse radiozenders. Daarom moesten de metingen stuk voor stuk worden opgeschoond met behulp van geavanceerde computeralgoritmen. Daarmee was zelfs meer tijd gemoeid dan met de eigenlijke waarnemingen. (EE)
Astrophysicists Map the Milky Way

19 oktober 2016
Astronomen van de universiteit van Florida hebben een merkwaardige dubbelster ontdekt. Hij bestaat uit twee sterren die op geringe afstand om elkaar wentelen, en rond één van die sterren draaien zowel een zware reuzenplaneet als een bruine dwerg – een mislukt sterretje. Volgens de astronomen, die het stersysteem omschrijven als een ‘dubbele dubbelster’, roept het bestaan ervan de nodige vragen op over het ontstaan van planetenstelsels als het onze. Volgens de huidige inzichten zijn de planeten van ons zonnestelsel ontstaan uit de schijf van ‘restmaterie’ rond de jonge zon. De twee objecten die rond een van de sterren van dubbelster HD 87646 draaien, hebben echter absurd veel massa: de ene is 12 keer zo zwaar als Jupiter (de zwaarste planeet van ons zonnestelsel), de andere zelfs 57 keer zo zwaar. En zoveel massa zou de schijf van stof en gas rond een jonge ster eigenlijk niet mogen bevatten. De astronomen denken dat de twee zwaargewichten op een andere manier zijn ontstaan dan doorgaans wordt verondersteld. Dat het ontdekte stersysteem überhaupt stabiel is, mag al opmerkelijk worden genoemd. In het novembernummer van de Astronomical Journal doen de onderzoekers verslag van hun ontdekking. (EE)
Discovery of first binary-binary calls solar system formation into question

19 oktober 2016
Een internationaal team van astronomen heeft, met behulp van de Very Large Telescope Interferometer (VLTI), de meest detailrijke foto ooit gemaakt van Eta Carinae. Daarbij zijn nieuwe verrassende structuren binnen dit dubbelstersysteem ontdekt, onder meer van het gebied tussen de twee sterren waar hun ‘sterrenwinden’ op elkaar botsen. De kolossale dubbelster Eta Carinae bestaat uit twee om elkaar wentelende zware sterren, die hevige sterrenwinden produceren. In de jaren ’30 van de negentiende eeuw namen astronomen een grote uitbarsting van deze dubbelster waar. Inmiddels weten we dat deze werd veroorzaakt doordat de grootste ster van het tweetal in korte tijd enorme hoeveelheden gas en stof uitstootte. Dat leidde tot de vorming van de twee opvallende lobben: de zogeheten Homunculusnevel.Het gebied waar de hevige sterrenwinden samenkomen is relatief klein: duizend keer zo klein als de Homunculusnevel. Hierdoor kon het met de bestaande telescopen in de ruimte en op aarde tot nu toe niet gedetailleerd in beeld worden gebracht. Nu hebben astronomen dit gebied echter kunnen bekijken met de VLTI. Door licht op te vangen met drie van de vier ‘hulptelescopen’ van de Very Large Telescope, en dit slim te combineren, werd een beeldscherpte van een veel grotere telescoop bereikt. Op die manier is Eta Carinae scherper dan ooit in beeld gebracht. De VLTI-opname toont een opvallende waaiervormige structuur op de plek waar de razende wind van de kleinere, hetere ster in botsing komt met de dichtere wind van de grotere ster. Van die botsingszone is ook het spectrum vastgelegd, wat het mogelijk maakte om de snelheden van de intense sterrenwinden te meten. Deze snelheden blijken op te kunnen lopen tot 10 miljoen kilometer per uur. (EE)
Meest detailrijke opname van Eta Carinae

12 oktober 2016
Het bestaan van de interstellaire organische moleculen waaruit de bouwstenen van het leven zijn voortgekomen is niet te danken aan schokgolven, maar aan ultraviolet sterlicht. Dat concluderen wetenschappers uit gegevens die zijn verzameld met de Europese infraroodsatelliet Herschel. De wetenschappers onderzochten de ‘koolstofhuishouding’ in de Orionnevel, het bekende stervormingsgebied in het gelijknamige sterrenbeeld. Daartoe brachten ze de hoeveelheden, temperaturen en snelheden van enkele eenvoudige koolwaterstofmoleculen en -ionen in kaart, waaronder CH en CH+. Deze laatste behoren tot de eerste moleculen en ionen die in de ruimte zijn ontdekt. Bij eerder onderzoek van interstellaire moleculaire wolken in Orion ontdekten wetenschappers tot hun verrassing dat de daarin aanwezige CH+-ionen licht uitzonden in plaats van absorbeerden, wat zou betekenen dat ze warmer zijn dan het omringende gas. Voor de vorming van CH+ is echter veel energie nodig, en het ion is extreem reactief: het gaat heel makkelijk reacties aan met het alom aanwezige waterstof. Zowel de (relatief) hoge temperatuur als de hoge abundantie van CH+ was dus nogal raadselachtig. Een mogelijk verklaring was dat CH+ ontstaat bij gebeurtenissen waarbij veel turbulentie optreedt, zoals de schokgolven van supernova-explosies. Deze zouden ertoe leiden dat atomen elektronen kwijtraken en in ionen veranderen. Bij het nieuwe onderzoek kon echter geen verband worden aangetoond tussen zulke schokgolven en de verdeling van CH+ in de Orionnevel. De Herschel-gegevens laten zien dat het veel waarschijnlijker is dat de ionen zijn ontstaan door de inwerking van de intense ultraviolette straling van zeer jonge sterren in de Orionnevel. (EE)
Building Blocks of Life's Building Blocks Come From Starlight

12 oktober 2016
Astronomen hebben, met behulp van de Europese VISTA-infraroodtelescoop in het noorden van Chili, een populatie van veranderlijke oude sterren ontdekt. De ontdekking van deze zogeheten RR Lyrae-sterren wijst erop dat het uitpuilende centrum van onze Melkweg is ontstaan door het samengaan van enkele stokoude sterrenhopen. RR Lyrae-sterren worden gewoonlijk aangetroffen in dichtbevolkte bolvormige sterrenhopen. Het zijn veranderlijke sterren waarvan de helderheid met grote regelmaat afwisselend toe- en afneemt. Door zowel de duur van de helderheidscyclus als de gemiddelde helderheid van zo’n ster te meten, kunnen astronomen zijn afstand berekenen. Jammergenoeg worden deze prachtige afstandsindicatoren vaak overstraald door jongere, helderdere sterren of gaan ze schuil achter wolken stof. Vandaar dat het tot nu toe niet was gelukt om RR Lyrae-sterren in het extreem dichtbevolkte en stoffige hart van de Melkweg op te sporen. Door uit te wijken naar het infrarode deel van het spectrum, dat minder wordt gehinderd door stof, hebben astronomen dit gebied duidelijker dan ooit kunnen waarnemen. Maar zelfs met de VISTA-telescoop kostte het de grootste moeite om RR Lyrae-sterren op te sporen. De ontdekking van deze meer dan 10 miljard jaar oude sterren wijst erop dat er verspreid over de centrale verdikking van de Melkweg overblijfselen van bolvormige sterrenhopen te vinden zijn. Mogelijk vormen de sterren zelfs het overblijfsel van de zwaarste en oudste sterrenhoop van de hele Melkweg. (EE)
Het oude hart van de Melkweg

11 oktober 2016
Met de 8,1-meter Gemini South-telescoop op Cerro Pachón, Chili, is een uitzonderlijk scherpe nabij-infraroodfoto gemaakt van de bolvormige sterrenhoop NGC 6624, die zich in het centrale deel van het Melkwegstelsel bevindt, in het sterrenbeeld Boogschutter. De bolhoop werd in 1784 ontdekt door William Herschel. De grote beeldscherpte (vergelijkbaar met die van de Hubble Space Telescoop in zichtbaar licht) kon bereikt worden door het gebruik van een gevoelige camera, in samenwerking met zogeheten adaptieve optiek om atmosferische trillingen te omzeilen. Door te fotograferen met verschillende infraroodfilters was het mogelijk om een zogeheten kleur-helderheidsdiagram van de sterren in de bolhoop te maken. Op basis van zo'n diagram kunnen astronomen de leeftijd van een sterrenhoop vaststellen. In het geval van NGC 6624 blijkt die tussen de 11,5 en 12,5 miljard jaar te bedragen. Niet eerder kon de leeftijd van een bolvormige sterrenhoop zo nauwkeurig worden vastgesteld. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
Cluster’s Advanced Age in Razor-sharp Focus

11 oktober 2016
Proxima Centauri vertoont een regelmatige vlekkencyclus, net als onze eigen zon. Proxima is de ster die het dichtst bij de zon staat, op een afstand van slechts 4,2 lichtjaar. Het is een klein, koel dwergsterretje, tien keer zo licht en duizend maal zo zwak als de zon. De ontdekking van een periodieke vlekkencyclus, gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, komt als een verrassing. De zon vertoont een activiteitscyclus van ca. 11 jaar. Tijdens een zonnevlekkenminimum is het oppervlak van de zon vrijwel 'vlekvrij'; tijdens een maximum zijn er soms wel honderd zonnevlekken zichtbaar - gebieden aan het zonsoppervlak die ruim duizend graden koeler zijn dan hun omgeving, en daardoor donker afsteken. Tijdens een zonnevlekkenmaximum vertoont de zon ook meer uitbarstingen en zonnevlammen. De activiteitscyclus van Proxima Centauri duurt ongeveer 7 jaar, en is veel spectaculairder dan die van de zon. Tijdens het maximum wordt ongeveer 20% van het steroppervlak ingenomen door verhoudingsgewijs zeer grote vlekken, zo blijkt uit onderzoek aan de helderheidsvariaties van de ster. Zonnevlekken worden veroorzaakt door magnetische activiteit in de mantel van de zon. Algemeen wordt aangenomen dat de zonnevlekkencyclus ontstaat door verschillen in rotatiesnelheid tussen de kern van de zon en de convectieve mantel. Dwergsterren zoals Proxima hebben volgens theoretische modellen echter een volledig convectief inwendige; periodieke variaties in het magnetisch veld worden dan ook niet verwacht. De oorsprong van de vlekkencyclus van Proxima is vooralsnog onbekend. Eerder dit jaar werd bij de dwergster een kleine, aardeachtige planeet gevonden, in de zogeheten 'bewoonbare' zone. Of de planeet echt zo bewoonbaar is, kan worden betwijfeld: tijdens een vlekkenmaximum zal ook Proxima krachtige uitbarstingen van energierijke straling en elektrisch geladen deeltjes vertonen, die de dampkring van een planeet kunnen wegblazen en het oppervlak kunnen steriliseren. (GS)
Proxima Centauri Might Be More Sunlike Than We Thought

6 oktober 2016
De stervende ster V Hydrae schiet grote samenballingen van superheet gas de ruimte in. Dat blijkt uit waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop. Elk van deze ‘plasmaballen’ bevat tweemaal zoveel massa als de planeet Mars en heeft een snelheid van ruwweg 800.000 kilometer per uur. Naar schatting wordt gemiddeld eens in de 8,5 jaar zo’n stellaire kanonskogel afgevuurd. V Hydrae is een opgezwollen ster die op het punt staat om zijn buitenlagen af te stoten. Vermoed wordt dat de plasmaballen worden veroorzaakt door een kleine begeleidende ster die eens in de 8,5 jaar door de atmosfeer van V Hydrae trekt. Daarbij trekt de begeleider gas aan dat zich in een schijf rond de kleine ster verzamelt. Deze zogeheten accretieschijf zou het ‘lanceerplatform’ zijn van de wegschietende plasmabollen. Vermoed wordt dat dubbelsterren als deze het ontstaan van zogeheten planetaire nevels kunnen verklaren. ‘Planetaire nevel’ is de benaming voor de uitdijende schil van gloeiend gas die een ster aan het eind van zijn leven uitstoot. In zulke nevels, die een verbluffende variëteit aan vormen vertonen, zijn vaak opvallende samenballingen van heet gas te zien. Het lijkt erop dat V Hydrae bezig is met de productie daarvan. Naarmate de plasmabollen zich verder van hun ster verwijderen, dijen ze uit en koelen ze af. Hierdoor zenden ze op een gegeven moment geen zichtbaar licht meer uit. Bij waarnemingen met een submillimetertelescoop op Hawaï zijn bij V Hydrae echter koele gasconcentraties ontdekt die de overblijfselen ervan zouden kunnen zijn. Als die interpretatie klopt, fungeert de ster al zeker 400 jaar als ‘kanon’. (EE)
Hubble Detects Giant ‘Cannonballs’ Shooting from Star

3 oktober 2016
De ster KIC 8462852 (bijgenaamd 'Tabby's Star', naar astronoom Tabitha Biyajian van de Yale-universiteit) blijft astronomen verbazen. Uit metingen van de ruimtetelescoop Kepler bleek een paar jaar geleden dat Tabby's Star zeer onregelmatige helderheidsvariaties vertoont, die tot nu toe nog niet op een bevredigende manier zijn verklaard (mogelijke voorgestelde verklaringen, zoals verduisterende kometenwolken rond de ster, blijken geen van alle te voldoen). Eerder gepresenteerde aanwijzingen dat de ster in de afgelopen eeuw maar liefst twintig procent in helderheid zou zijn afgenomen, werden afgelopen voorjaar weerlegd. Maar nader onderzoek aan de meetgegevens van Kepler wijst nu uit dat de mysterieuze ster wel degelijk zwakker wordt. Tijdens de eerste drie jaar van de Kepler-missie was er sprake van een helderheidsafname van 1 procent; in de daaropvolgende zes maanden werd de ster in hoog tempo zelfs 2 procent zwakker. De nieuwe metingen, geaccepteerd voor publicatie in The Astrophysical Journal, tarten elke denkbare verklaring. De snelle, onregelmatige helderheidsschommelingen die Kepler heeft gevonden, zouden eventueel verklaard kunnen worden door een stofwolk, ontstaan door het uiteenvallen van een of meer planeten. De langetermijnvariaties in de helderheid van de ster zijn daarmee echter nauwelijks goed te verklaren. (GS)
Our Galaxy’s Most-Mysterious Star is Even Stranger Than Astronomers Thought

28 september 2016
Waarnemingen met de Very Long Baseline Array, een Noord-Amerikaans netwerk van radiotelescopen, wijzen erop dat de galactische spiraalarm waar ons zonnestelsel deel van uitmaakt omvangrijker is dan tot nu toe werd aangenomen. Hij strekt zich uit uit over een lengte van 20.000 lichtjaar – ongeveer vier keer zo ver als eerdere schattingen aangaven (Science Advances, 28 september). Het idee dat ons Melkwegstelsel een spiraalvorm heeft bestaat al heel lang, maar dat kon pas in de jaren ’50 van de afgelopen eeuw met waarnemingen worden bevestigd. Het valt ook niet mee om de schijfvorm van een sterrenstelsel in kaart te brengen als je je ergens ín die schijf bevindt. Stukje bij beetje krijgen astronomen echter steeds meer zicht op de structuur van de Melkweg, al bestaat er nog steeds discussie over het aantal spiraalarmen en hun lengte. De spiraalarmen zijn de gebieden waar zich het meeste gas en stof heeft opgehoopt en nieuwe sterren ontstaan. Ons zonnestelsel bevindt zich aan de rand van een arm – de Orion-arm of Lokale Arm – die tot nu toe niet voor vol werd aangezien. Er waren zelfs aanwijzingen dat het een zijtakje van de naburige Perseus-arm zou kunnen zijn. Nieuw onderzoek onder leiding van Chinese astronomen heeft nu echter laten zien dat de Lokale Arm van vergelijkbare omvang is als de andere spiraalarmen. Dat blijkt uit nauwkeurige metingen van de afstanden van massarijke gaswolken die deel uitmaken van de verschillende armen. De nieuwe metingen doen overigens vermoeden dat de spiraalarmen van onze Melkweg niet zo duidelijk zijn afgebakend als bij sommige andere spiraalstelsels. Er zijn tal van vertakkingen en onderlinge verbindingen. Een van deze uitlopers zou de Lokale Arm verbinden met de naburige Sagittarius-arm. (EE)
Our home spiral arm in the Milky Way is less wimpy than thought (New Scientist)

19 september 2016
Het internationale RAVE-project (RAdial Velocity Experiment) heeft vandaag de nieuwste meetgegevens gepubliceerd in de vijfde zogeheten data release. Het gaat om de radiale snelheden (naar ons toe of van ons af) van 457.588 sterren aan de zuidelijke hemel, afgeleid uit spectroscopische waarnemingen die verricht zijn met de 1,2-meter telescoop op het Anglo-Australian Observatory. Het RAVE-project is in 2003 van start gegaan. De nieuwe RAVE-metingen vormen een welkome aanvulling op de eerste data release van de Europese ruimtetelescoop Gaia. Die publiceerde vorige week nauwkeurige posities, afstanden en eigenbewegingen (aan de hemel) van ca. twee miljoen sterren, waaronder vrijwel alle sterren die nu ook door RAVE zijn waargenomen. Wanneer van een ster zowel de eigenbeweging aan de hemel, de afstand én de radiale snelheid bekend is, kan de werkelijke driedimensionale ruimtelijke beweging achterhaald worden - belangrijke informatie om inzicht te krijgen in de structuur en dynamica van het Melkwegstelsel. Overigens zal Gaia in de toekomst van ruim één miljard sterren posities, afstanden, eigenbewegingen en radiale snelheden meten, zij het niet in alle gevallen met dezelfde extreem hoge nauwkeurigheid. (GS)
The Dynamic Duo: RAVE complements Gaia

14 september 2016
ESA’s Gaia-missie heeft vandaag zijn eerste catalogus gepubliceerd van de ruim 1 miljard sterren die deze satelliet in kaart brengt. De hemelkaart is de grootste ooit door één missie gemaakt. Uiteindelijk zal de eind 2013 gelanceerde Gaia-satelliet ook de afstanden en bewegingen van deze miljard sterren bepalen. Zo ontstaat de meest nauwkeurige 3D-kaart van de Melkweg, die een revolutie zal ontketenen in de sterrenkunde. Nu al heeft Gaia voor een subset van ruim twee miljoen sterren niet alleen de exacte positie aan de hemel en de helderheid vastgesteld, maar ook hun afstand tot de aarde en hun beweging. De eerste dataset is gebaseerd op gegevens die Gaia in het eerste jaar na lancering heeft verzameld. Deze survey is nog niet helemaal homogeen, maar de hemelkaart zal steeds beter worden tijdens Gaia’s vijfjarige missie. Het omzetten van de gigantische hoeveelheid ruwe data die Gaia genereert in concrete informatie over sterposities is een zeer complexe procedure. Daarom heeft ESA een pan-Europese organisatie opgezet: Het Gaia Data Processing and Analysis Consortium (DPAC). Daarbinnen werken 450 wetenschappers en software-ingenieurs samen. Hoofd van DPAC is de Leidse astronoom Anthony Brown. Brown licht toe: ‘Wat we vandaag hebben gepresenteerd is het resultaat van een zeer intensieve samenwerking gedurende de laatste 10 jaar. Met mensen uit allerlei disciplines hebben we de data verwerkt en verpakt in betekenisvolle astronomische gegevens. Deze data komen nu beschikbaar voor iedereen.’ De Groningse astronoom Amina Helmi, die net als Brown ook al decennialang betrokken is bij de Gaia-missie, maakte deel uit van het team wetenschappers dat de Gaia-data heeft gevalideerd. Helmi kijkt uit naar de gegevens die vanaf deze week toegankelijk zijn. Zij is vooral geïnteresseerd in de evolutie van de Melkweg.: ‘Om die te bestuderen heb ik straks de beschikking over de gegevens van 1 miljard sterren. De gegevens van Gaia zijn bovendien ongeveer honderd keer nauwkeuriger dan alles wat nu beschikbaar is.’ Peter Jonker (SRON/Radboud) en Gijs Nelemans (Radboud) zijn om een heel andere reden enthousiast. Zij zijn lid van DPAC voor de ‘transient’-alerts. Transients zijn sterrenkundige verschijnselen van voorbijgaande aard zoals supernova’s. ‘Omdat Gaia de hemel steeds opnieuw bekijkt om de posities en afstanden te meten, krijgen we een unieke kans om variabele sterren en transients te ontdekken’, zegt Jonker. 
Oorspronkelijk persbericht

13 september 2016
Astronomen hebben een ster voor hun ogen zien evolueren. Na in een periode van een kwart eeuw ongeveer 40.000 graden heter geworden te zijn, is de merkwaardige ster sinds kort weer aan het uitdijen en afkoelen. De nieuwste waarnemingen van de ster (SAO 244507, op 2700 lichtjaar afstand in het zuidelijke sterrenbeeld Altaar), verricht met de Hubble Space Telescope, zijn gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. SAO 244507 is de centrale ster van de Pijlstaartrognevel, een zogeheten planetaire nevel. Planetaire nevels ontstaan wanneer een zonachtige ster aan het eind van zijn leven opzwelt en zijn buitenste gaslagen de ruimte in blaast. De ster eindigt uiteindelijk als een langzaam afkoelende witte dwerg. De ster in het centrum van de Pijlstaartrognevel is sinds 1971 echter in korte tijd enorm veel heter geworden. In 2014 opperden astronomen een mogelijke oorzaak: de plotselinge 'ontbranding' van helium in de mantel van de ster. Dit verschijnsel wordt redelijk goed begrepen voor sterren die oorspronkelijk 3 tot 4 keer zo zwaar waren als de zon. Voor SAO 244507 is de situatie minder duidelijk: deze ster had zo goed als zeker een beginmassa van ca. 1 zonsmassa. Dat de ster nu weer aan het afkoelen en uitdijen is, vormt niettemin een overtuigende ondersteuning van de theorie dat er sprake is geweest van een 'heliumflits' in de mantel. (GS)
Astronomers observe star reborn in a flash

7 september 2016
Astronomen hebben een nieuwe computersimulatie gemaakt van de vorming van ons Melkwegstelsel. De simulatie volgt de ontwikkeling van ons sterrenstelsel vanaf zijn geboorte, miljarden jaren geleden, als een losse opeenhoping van materie tot zijn huidige toestand. De simulatie lijkt een probleem op te lossen waar astronomen al tientallen jaren mee worstelen: dat van de kleine dwergstelsels die als satellieten om de Melkweg cirkelen. Eerdere simulaties voorspelden dat er duizenden van deze satellietstelsels moeten zijn, terwijl er tot nu toe pas een stuk of dertig zijn ontdekt. De nieuwe simulatie komt uit bij een spiraalvormig sterrenstelsel dat sterke overeenkomsten vertoont met onze Melkweg én een veel kleiner aantal satellieten heeft. Het belangrijkste verschil met eerdere simulaties is dat in het nieuwe model nauwkeurig in rekening is gebracht welke invloed supernova’s – explosies van zware sterren – hebben op hun omgeving. De ‘wind’ van deze explosies blijkt veel gas en sterren uit kleine sterrenstelsels weg te kunnen blazen. Het gevolg hiervan is dat veel jonge dwergstelsels uit elkaar vallen voordat ze volgroeid zijn. (EE)
Recreating Our Galaxy in a Supercomputer

7 september 2016
Een internationaal team van astronomen, onder wie Davide Massari en Livia Origlia van de Rijksuniversiteit Groningen, heeft ontdekt dat de bolvormige sterrenhoop Terzan 5 sterren van sterk uiteenlopende leeftijden bevat. Daarin onderscheidt hij zich van andere sterrenhopen, waarvan de sterren allemaal ongeveer even oud zijn. Terzan 5 staat op een afstand van 19.000 lichtjaar in het sterrenbeeld Boogschutter, in de richting van het Melkwegcentrum. Sinds zijn ontdekking, ruim veertig jaar geleden, staat hij te boek als een bolvormige sterrenhoop. Bij het nieuwe onderzoek is ontdekt dat Terzan 5 uit twee soorten sterren bestaat die behalve in chemische samenstelling ook in leeftijd verschillen. Tussen de twee populaties gaapt een gat van ruwweg 7 miljard jaar. Dit grote leeftijdsverschil wijst erop dat de stervorming in Terzan 5 geen doorlopend proces is geweest, maar zich in twee afzonderlijke episoden heeft voltrokken. De huidige theorieën over het ontstaan van sterrenstelsels gaan ervan uit dat de centrale verdikking van de Melkweg (de ‘bulge’) is ontstaan door interacties tussen enorme samenballingen van gas en sterren, waarbij sommige met elkaar samensmolten en andere uiteenvielen. Zijn ongewone eigenschappen doen vermoeden dat Terzan 5 één van die gasrijke samenballingen is geweest. Daar waar de eigenschappen van Terzan 5 ongewoon zijn voor een bolvormige sterrenhoop, lijken ze namelijk sterk op die van de sterrenpopulatie in het hart van de Melkweg. Ook vertoont de sterrenhoop overeenkomsten met de reusachtige samenklonteringen van sterren en gas die in verre sterrenstelsels worden waargenomen. (EE)
Oorspronkelijk persbericht

7 september 2016
Een team Nederlandse en Italiaanse sterrenkundigen onder leiding van Nanda Rea (Universiteit van Amsterdam) snappen eindelijk waarom de traagst draaiende magnetische neutronenster ooit zo sloom is. Ze hebben meer dan zeventien jaar aan gegevens op een rij gezet en publiceren hun bevindingen binnenkort in het tijdschrift Astrophysical Journal Letters. De doorbraak in het onderzoek kwam op 22 juni 2016. Toen detecteerde de ‘burst alert’-telescoop van de Swift-satelliet een flits uit de richting van de bijzondere neutronenster 1E161348-5055. Meteen daarop richtten de wetenschappers de Swift-satelliet, de Chandra-satelliet en de NuSTAR-satelliet op de ster. Chandra had al sinds 1999 met tussenpozen naar de neutronenster gekeken en Swift nam de ster al geregeld waar sinds 2012. Met de nieuwe gegevens erbij konden de onderzoekers de ster nu eindelijk in detail bestuderen. De trage neutronenster is nu definitief bestempeld als een magnetar. De trage magnetar 1E161348-5055 bevindt zich in het centrum van de supernovarest RCW103 in het sterrenbeeld Winkelhaak dat te zien is vanaf het zuidelijk halfrond. De neutronenster is ongeveer 2000 jaar jong en staat op zo’n 10.000 lichtjaar van de aarde. Jarenlang braken astronomen zich het hoofd over het feit dat de slome neutronenster ‘maar liefst’ 6 uur en 40 minuten over een rondje om zijn as deed. De meeste neutronensterren tollen namelijk in milliseconden of hooguit seconden rond. Magnetars behoren tot de langzaamste draaiers, maar zelfs de tot nu gevonden magnetars draaiden sneller dan in twaalf seconden rond hun as. De theorieën over de slome ster liepen uiteen. Sommige astronomen opperden dat de trage neutronenster aan het eind van zijn leven was en nu nog rustig uitdraaide. Maar dat strookt niet met de uitbarstingen van de ster, met zijn leeftijd en met computersimulaties. Andere astronomen dachten dat de ster misschien een beschermde ring van materiaal om zich heen had. Maar de ster vertoont regelmatig uitbarstingen waardoor de ring al lang vernietigd moet zijn. Dan waren er nog sterrenkundigen die voorstelden dat de neutronenster zich samen met een partnerster in een soort houdgreep bevond. Dat lijkt stug omdat een neutronenster ontstaat na een uitbarsting en daarbij zou een eventuele partnerster weggeslingerd worden. De meest aannemelijke verklaring, zo denken de Amsterdamse astronomen nu, is een serie van gebeurtenissen. Eerst explodeerde een grote ster tijdens een zogeheten supernova. Daarbij bleef een magnetar achter en werd een grote hoeveelheid materiaal de ruimte in geslingerd. Het materiaal viel daarna terug in de richting van de magnetar, stortte vervolgens niet op het oppervlak, maar verzamelde zich op het magnetisch veld rond de magnetar. Daardoor werd de magnetar afgeremd en kon de sloomste neutronenster ontstaan.
Oorspronkelijk persbericht 

6 september 2016
De sterren in de binnendelen van het Melkwegstelsel zijn ouder dan de sterren in de buitengebieden. Dat was al langer bekend, maar dan vooral voor de sterren in de kern en de afgeplatte, ronddraaiende schijf van de Melkweg. Nu is dat verband tussen leeftijd en afstand tot het centrum ook op overtuigende wijze aangetoond voor de sterren in de uitgestrekte, min of meer bolvormige halo van het Melkwegstelsel. Astronomen van de University of Notre Dame (Indiana) zochten in de waarnemingsgegevens van de Sloan Digital Sky Survey naar zogeheten BHB-sterren (blue horizontal branch; de naam verwijst naar hun positie in het Hertzsprung-Russell-diagram, waarin de lichtkracht van sterren is uitgezet tegen hun oppervlaktetemperatuur). Dit zijn sterren die hun energie ontlenen aan kernfusie van helium. Het zijn bovendien de enige sterren waarvoor geldt dat er een één-op-één-relatie bestaat tussen hun leeftijd en hun precieze kleur (die weer bepaald wordt door de oppervlaktetemperatuur). In kaarten waarin de leeftijden van de ruim 130.000 BHB-sterren weergegeven worden door verschillende kleuren, is duidelijk te zien dat de oudste sterren zich dicht bij het centrum bevinden, en de jongere meer naar buiten. Dit wijst erop dat het Melkwegstelsel ruim 13 miljard jaar geleden is ontstaan uit de versmelting van kleinere 'sub-halo's' (verzamelingen van donkere materie, gas en sterren). Het populaire hiërarchische model voor de vorming van sterrenstelsels voorspelt inderdaad zo'n positie-afhankelijke leeftijdsverdeling. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Nature Physics. (GS)
Detailed age map shows how Milky Way came together

6 september 2016
Een gerichte zoekactie met telescopen op zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond van de aarde heeft het bestaan aan het licht gebracht van 165 ultra-koele bruine dwergen op afstanden van gemiddeld enkele tientallen lichtjaren van de zon. Bruine dwergen zijn niet groter dan Jupiter, maar wel tientallen keren zo zwaar. De druk en temperatuur in hun inwendige is niet hoog genoeg om spontane kernfusie van waterstof op gang te brengen (de belangrijkste energiebron van sterren); ze worden dan ook wel 'mislukte sterren' genoemd. Bruine dwergen kunnen beschouwd worden als een tussenvorm tussen sterren en reuzenplaneten. Ultrakoele bruine dwergen (ook wel L- en T-dwergen genoemd) hebben een oppervlaktetemperatuur van minder dan 2000 graden; sommige zijn zelfs niet 'heter' dan een paar honderd graden. Van de 165 nieuw ontdekte ultrakoele dwergen blijkt het overgrote deel ongewone eigenschappen te hebben (zoals een afwijkende chemische samenstelling); mogelijk zijn ze daardoor bij eerdere zoekacties niet opgemerkt. De astronomen hebben slechts 28 procent van de sterrenhemel onder de loep genomen; het aantal ultrakoele bruine dwergen in de omgeving van de zon is dus vermoedelijk nog vele malen groter. De nieuwe ontdekkingen zijn beschreven in The Astrophysical Journal. (GS)
Brown Dwarfs Hiding in Plain Sight in Solar Neighborhood

6 september 2016
Computersimulaties van de bolvormige sterrenhoop NGC 6101 geven aan dat deze honderden zwarte gaten bevat – iets wat tot nu toe voor onmogelijk werd gehouden. Wel waren in soortgelijke sterrenhopen eerder al enkele potentiële zwarte gaten opgespoord. Zwarte gaten zoals die zich in NGC 6101 zouden schuilhouden ontstaan wanneer sterren die aanzienlijk meer massa hebben als onze zon aan het einde van hun leven ineenstorten. Deze ineenstorting gaat gepaard met een supernova-explosie, en tot nu toe gingen astronomen ervan uit dat bijna alle zwarte gaten bij die explosie zoveel snelheid krijgen dat ze uit de sterrenhoop ontsnappen. Britse astronomen kozen NGC 6101 uit voor hun onderzoek, omdat deze een opbouw vertoont die afwijkt van die van andere sterrenhopen van dit type. Vergeleken met zijn soortgenoten ziet NGC 6101 er opgezwollen uit en bevat zijn kern relatief weinig sterren. Met behulp van computersimulaties hebben de astronomen het gedrag van de afzonderlijke sterren en zwarte gaten in de sterrenhoop nagebootst. Vervolgens is gekeken hoe NGC 6101 zich in de loop van zijn 13 miljard jaar lange bestaan moet hebben ontwikkeld. De astronomen zijn daarbij tot de conclusie gekomen dat de huidige opbouw van NGC 6101 alleen verklaarbaar is als deze een grote populatie van zwarte gaten bevat. Het lijkt er dus op dat (sommige) bolvormige sterrenhopen veel minder ‘saai’ zijn dan ze op het eerste gezicht lijken. (EE)
New research reveals hundreds of undiscovered black holes

1 september 2016
Eta Carinae, een zware dubbelster die halverwege de 19de eeuw een supernova-achtige uitbarsting vertoonde, heeft een veel explosiever verleden dan tot nu toe werd gedacht. De explosie van bijna twee eeuwen geleden lijkt de (voorlopig) laatste te zijn geweest in een reeks die teruggaat tot de 13de eeuw. Tot die conclusie komt een team onder leiding van promovenda Megan Kiminki van de universiteit van Arizona na een zorgvuldige analyse van Hubble-opnamen van de kolossale, tweelobbige wolk van gloeiend gas en stof die de ster bij de laatste explosie heeft uitgestoten: de zogeheten Homunculus-nevel. Het gas dat zich ver buiten deze nevel bevindt, blijkt zich namelijk veel minder snel van Eta Carinae te verwijderen dan het gas daar dichterbij. Uit de gemeten uitdijingssnelheden van het gas in en rond de Homunculus-nevel leiden de astronomen af dat er vóór de grote uitbarsting van de 19de eeuw nog twee andere explosies zijn geweest, die halverwege de 13de en de 16de eeuw hebben plaatsgevonden. Wat de oorzaak van de reeks uitbarstingen is, is nog onduidelijk. Zeker is alleen dat Eta Carinae geleidelijk aan weer helderder wordt. (EE)
The Supernova That Wasn't: A Tale of 3 Cosmic Eruptions

29 augustus 2016
Een ster waarvan altijd is gedacht dat hij aan het eind van zijn leven is aangekomen, is in werkelijkheid misschien juist piepjong. NASA-astronomen trekken die conclusie op basis van metingen die verricht zijn met de Amerikaanse Spitzer Space Telescope en het Europese Herschel Space Observatory. De ster, IRAS 19312+1950 geheten, werd in de jaren '80 voor het eerst gecatalogiseerd door de Nederlands-Amerikaanse infraroodkunstmaan IRAS. Hij bevindt zich op een afstand van ruim 12.000 lichtjaar, is ongeveer tien maal zo zwaar als de zon, en is relatief rijk aan zuurstof. Dat is wat je zou verwachten van een ster die zich in het rode-superreuzenstadium bevindt - een van de laatste evolutiefasen in het leven van een zware ster. De ontdekking van verschillende zogeheten masers (de microgolfvariant van lasers) leek die hoge leeftijd te bevestigen: met name siliciumoxide-masers zijn tot nu toe uitsluitend aangetroffen in de directe omgeving van sterren die aan het eind van hun leven zijn aangekomen. Uit de Spitzer- en Herschel-metingen komt echter een ander verhaal naar voren. De ster blijkt veel meer energie te produceren dan verwacht (ca. 20.000 maal zoveel als de zon), maar wordt deels 'verduisterd' door stofdeeltjes die bedekt zijn met een dun laagje ijs. De gas- en stofwolk rondom de ster is aan het samentrekken, en bevat maar liefst 500 tot 700 zonsmassa's aan materie. Bovendien vertoont IRAS 19312+1950 twee zogeheten jets: straalstromen van energierijke deeltjes die met snelheden tot 90 kilometer per seconde in tegenovergestelde richtingen de ruimte in geblazen worden. Al die eigenschappen doen vermoeden dat IRAS 19312+1950 in werkelijkheid een zeer zware, embryonale protoster is, die zich juist aan het begin van zijn evolutionaire ontwikkeling bevindt. De nieuwe metingen zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
NASA Team Probes Peculiar Age-Defying Star

29 augustus 2016
De kern van ons Melkwegstelsel, waarin zich een zwart gat bevindt dat vier miljoen keer zo zwaar is als de zon, is momenteel relatief rustig. Zo'n zes miljoen jaar geleden moet er echter sprake zijn geweest van een veel grotere aciviteit, vermoedelijk doordat het zwarte gat toen veel materie opslokte. Die quasarfase duurde een paar miljoen jaar, en vond dus plaats toen de eerste hominiden - de voorlopers van de mens - op aarde rondliepen. Sterrenkundigen van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics komen tot die conclusie op basis van röntgenwaarnemingen van de Europese ruimtetelescoop XMM-Newton. Het begon allemaal met een speurtocht naar ontbrekende materie in het Melkwegstelsel. De totale massa van het Melkwegstelsel is ca. één à twee biljoen zonsmassa's. Vijfzesde daarvan bestaat uit mysterieuze (en onzichtbare) donkere materie; de resterende 150 tot 300 miljard zonsmassa's moet uit gewone atomen en moleculen bestaan. Tel je echter de massa van alle zichtbare sterren en gas- en stofwolken bij elkaar op, dan kom je op hooguit 65 miljard zonsmassa's. Uit de waarnemingen van XMM-Newton blijkt dat de ontbrekende normale materie aanwezig is in de vorm van extreem heet en ijl gas in de ruimte tussen de sterren. De verdeling van dat gas is nu in kaart gebracht door te kijken naar de manier waarop het het licht van verder weg gelegen objecten absorbeert. Daarbij bleek dat er sprake is van een relatief lege 'bel' die gecentreerd is rond de kern van het Melkwegstelsel en die zich uitstrekt tot een afstand van ca. 20.000 lichtjaar van het centrum - ruim tweederde van de afstand van het Melkwegcentrum tot de zon. De resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Het bestaan van de gigantische lege 'bel' kan het best verklaard worden door een actieve quasar-fase van de kern van het Melkwegstelsel, die dan ca. zes miljoen jaar geleden plaatsgevonden moet hebben. Quasars zijn de actieve kernen van sterrenstelsels die heel veel energie produceren als gevolg van een hevige 'slokop-fase' van het centrale zwarte gat. De conclusie wordt ondersteund door het feit dat zich nabij de Melkwegkern sterren bevinden die een leeftijd hebben van ca. zes miljoen jaar - die zouden zijn ontstaan uit het materiaal dat lang geleden in de richting van het zwarte gat stroomde. (GS)
Milky Way Had a Blowout Bash 6 Million Years Ago

25 augustus 2016
Met het ALMA-observatorium in Noord-Chili (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) is ontdekt dat sommige zware jonge sterren veel langer dan gedacht omgeven worden door relatief grote hoeveelheden gas. De verrassende waarnemingen, verricht in december 2013 en december 2014, zijn gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters. Sterren ontstaan uit wolken van gas en stof. Die trekken samen onder hun eigen gewicht, beginnen daardoor sneller te roteren, en raken sterk afgeplat. Uit zulke protoplanetaire schijven kunnen al vrij snel de eerste bouwstenen voor de vorming van planeten ontstaan (rotsachtige planetoïden en ijzige komeetkernen). In een later stadium, wanneer het meeste gas uit de schijf is verdwenen (onder andere onder invloed van de straling van de ster), ontstaat een tweede-generatieschijf: een zogeheten puinschijf, die het gevolg is van onderlinge botsingen van planetoïden en kometen. Met ALMA zijn nu 24 sterren bestudeerd in een stervormingsgebied in de sterrenbeelden Schorpioen en Centaur op enkele honderden lichtjaren afstand van de aarde. Tweederde van die jonge sterren (tussen vijf en tien miljoen jaar oud) zijn ongeveer even zwaar als de zon; de overige zijn tot twee maal zo zwaar. Verrassend genoeg werd bij drie van de zware sterren ontdekt dat de puinschijven relatief rijk zijn aan koolmonoxidegas. De verwachting was juist dat het gas rond de zwaarste sterren sneller zou zijn verdwenen (onder invloed van de grotere hoeveelheid straling) dan bij lichte sterren zoals de zon. Of er sprake is van gas dat nog achter is gebleven uit de protoplanetaire fase of gas dat is vrijgekomen bij de onderlinge botsingen van kleine, ijzige hemellichamen is niet bekend. Als de puinschijven van sommige zware sterren behalve koolmonoxide ook andere gassen bevatten (met name waterstof, dat niet of nauwelijks te detecteren is), zou dat erop kunnen wijzen dat de vorming van gasvormige reuzenplaneten gedurende een langere periode kan plaatsvinden dan tot nu toe algemeen werd aangenomen. (GS)
ALMA Finds Unexpected Trove of Gas Around Larger Stars

22 augustus 2016
De allerzwaarste sterren in het Melkwegstelsel zijn vermoedelijk op dezelfde manier ontstaan als lichtere sterren zoals de zon: uit een samentrekkende, afgeplatte, ronddraaiende schijf van gas en stof. Dat blijkt uit radiowaarnemingen van een zware protoster, die vandaag gepubliceerd zijn in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Zware sterren leven veel korter en zijn veel zeldzamer dan lichtere sterren. Ook hun geboorte voltrekt zich veel sneller: in hooguit 100.000 jaar. Daardoor is het moeilijk om de vorming van een zware ster te bestuderen: de kans dat je er één ziet tijdens zijn geboorteproces is klein, en omdat ze zeldzaam zijn, is het ook onwaarschijnlijk dat je er een aantreft op kleine afstand. Astronomen van de Universiteit van Cambridge hebben nu een zware protoster ontdekt in een ondoorzichtige donkere stofwolk op een kleine 11.000 lichtjaar afstand van de aarde. De ster is bestudeerd met radiotelescopen op Hawaii en in de Verenigde Staten. Op radiogolflengten is het mogelijk om door het omringende stof heen te kijken. Uit de metingen blijkt dat de ster nu al 30 keer zo zwaar is als de zon, maar nog steeds materie uit zijn omgeving aantrekt en opslokt. Het belangrijkste resultaat van de radiowaarnemingen is echter dat de ster omgeven wordt door een ronddraaiende schijf van gas en stof, die in het centrum een hogere rotatiesnelheid heeft dan aan de rand - precies zoals de materieschijf waaruit de zon en de planeten zijn ontstaan. Dat wijst erop dat de zware ster op dezelfde manier ontstaat als lichtere sterren zoals de zon. De schijf rond de zware protoster heeft een massa van minstens 2 à 3 zonsmassa's. Mogelijk is hij nog aanzienlijk zwaarder; het is volgens de onderzoekers niet uitgesloten dat hij in de toekomst zal fragmenteren, en dat er meerdere zware sterren uit ontstaan. Toekomstige waarnemingen met het ALMA-observatorium in Chili moeten meer details aan het licht brengen. (GS)
Astronomers identify a young heavyweight star in the Milky Way

17 augustus 2016
In oude Chinese kronieken wordt melding gemaakt van een 'gastster' die in het jaar 386 zichtbaar was aan de hemel. Bij zulke gaststerren gaat het meestal om supernova's: sterren die aan het eind van hun leven exploderen. De gastster in het jaar 1054 is bijvoorbeeld gelinkt aan de Krabnevel - het uitdijende overblijfsel van de geëxplodeerde ster, dat nog steeds zichtbaar is in het sterrenbeeld Stier. Lange tijd gingen astronomen er vanuit dat de supernova uit het jaar 386 gelinkt is aan supernovarest G11.2-0.3. Nieuwe metingen van het Chandra X-ray Observatory zetten echter vraagtekens bij die interpretatie. Chandra maakte röntgenfoto's van de supernovarest in de jaren 2000, 2003 en 2013. Door die foto's met elkaar te vergelijken kon de uitdijingssnelheid van de supernovarest worden bepaald (zij het niet bijster nauwkeurig); daaruit leiden astronomen een leeftijd af van tussen de 1400 en 2400 jaar. Dat is op zich in overeenstemming met een sterexplosie in het jaar 386. De Chandra-metingen (in combinatie met infraroodmetingen van de 5-meter Hale-telescoop op Palomar Mountain) laten echter ook zien dat zich tussen de verre supernova en de aarde dichte wolken van gas en stof bevinden. Dat betekent dat de sterexplosie vermoedelijk niet zichtbaar geweest is met het blote oog. Wat Chinese astronomen in het jaar 386 dan wél hebben gezien, blijft vooralsnog een raadsel. De nieuwe Chandra-metingen zijn eerder dit jaar al gepubliceerd in The Astrophysical Joural; de meest recente röntgenfoto van G11.2-0.3 werd gepresenteerd tijdens de workshop 'Chandra Science for the Next Decade' die afgelopen week gehouden werd in Cambridge, Massachusetts. (GS)
G11.2-0.3: Supernova Ejected from the Pages of History

15 augustus 2016
Bruine dwergen zijn kleiner en lichter dan sterren, maar zwaarder dan de grootste gasplaneten. Maar dat is dan ook alles wat zij gemeen hebben. Qua afmetingen, temperatuur en chemische samenstelling lijken ze enorme verschillen te vertonen. ‘Lijken’ want recent onderzoek wijst erop dat die grote diversiteit grotendeels in hun buitenste laag ontstaat: hun atmosfeer. Bruine dwergen geven veel minder licht dan sterren en zijn daardoor veel moeilijker waarneembaar. Daar staat tegenover dat ze veel talrijker zijn dan sterren zoals onze zon, en dat ze makkelijker waarneembaar zijn dan planeten. Dat maakt ze tot interessante objecten, die informatie kunnen opleveren over zowel hun grotere als hun kleinere verwanten. Maar ja... die grote onderlinge verschillen bemoeilijken het onderzoek wel. Een team van Amerikaanse en Australische astronomen heeft nu 152 jonge (vermoedelijke) bruine dwergen onder de loep genomen. Door de geboortegronden van veel van deze objecten te achterhalen, kon worden uitgesloten dat hun onderlinge verschillen het gevolg waren van leeftijd en chemische samenstelling: deze moeten voor allemaal ongeveer gelijk zijn. Dat betekent dat de onderzochte bruine dwergen niet inherent verschillend zijn. Dat ze op het eerste gezicht grote uiterlijke verschillen vertonen, wordt door de astronomen toegeschreven aan hun atmosferen en de daarin optredende ‘weersverschijnselen’ zoals bewolking. In dat opzicht verschillen ze niet wezenlijk van de grote gasplaneten die om talrijke sterren cirkelen. (EE)
Brown Dwarfs Reveal Exoplanets’ Secrets

12 augustus 2016
Met behulp van NASA’s Kepler-satelliet zijn de rotatietijden gemeten van de Pleiaden, de bekende open sterrenhoop in het sterrenbeeld Stier. Deze informatie moet meer inzicht geven in de evolutie van sterren en in het ontstaansproces van planeten. Astronomen proberen de verbanden tussen de rotatietijd, de massa en de leeftijd van sterren te ontrafelen. Met een afstand van 445 lichtjaar zijn de Pleiaden een van meest nabije sterrenhopen. Het is bovendien een vrij jonge sterrenhoop: de sterren zijn pas ongeveer 125 miljoen jaar oud en behoren daarmee tot de ‘pubers’. Het is in deze levensfase dat sterren op hun snelst ronddraaien. Door het uitstoten van geladen deeltjes (‘sterrenwind’) wordt die draaiing geleidelijk afgeremd. Met Kepler zijn de rotatiesnelheden van meer dan 750 leden van de Pleiaden gemeten. Dat is gebeurd door te letten op kleine helderheidsveranderingen die het gevolg zijn van ‘zonnevlekken’ – donkere, koelere gebieden op het oppervlak die met de ster mee draaien. Bij jonge sterren zijn zulke vlekken veel groter dan op onze zon. Uit de metingen is een duidelijk patroon naar voren gekomen. Grote, zware sterren hebben doorgaans een langere rotatietijden (1 tot 11 dagen) dan kleine, lichte (minder dan een dag). (Ter vergelijking: onze zon heeft een rotatietijd van ongeveer 26 dagen.)Volgens de astronomen wordt het verschil in rotatietijd vooral veroorzaakt door de inwendige structuur van de sterren. Grotere sterren hebben een enorme kern met daaromheen een vrij dunne convectiemantel – een laag waarin hete gasbellen opstijgen, hun warmte afgeven en weer neerdalen. Bij kleine sterren beslaat die convectielaag bijna de hele ster. De afremming die de rotatie ondergaat naarmate een ster ouder wordt, heeft een grotere uitwerking op de dunne convectielaag van grotere sterren dan op de dikke van kleinere. De verwachting is dus dat de verschillen in rotatietijden alleen maar zullen toenemen. Om dat goed te onderzoeken, zullen de astronomen binnenkort ook de sterren van de veel oudere sterrenhoop Praesepe onder de loep nemen. (EE)
Kepler Watches Stellar Dancers in the Pleiades Cluster

11 augustus 2016
Met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop zijn twee kleine dwergsterrenstelsels ontdekt die miljarden jaren in afzondering hebben bestaan. Hun wieg stond in de zogeheten Lokale Leegte, een ongeveer 150 miljoen lichtjaar groot gebied waar heel weinig sterrenstelsels te vinden zijn. Het duo is pas vrij recent in een dichter bevolkt deel van het heelal terechtgekomen (Astrophysical Journal, 11 augustus). Pisces A en B zijn nu in een omgeving beland waar meer gas voorradig is. Het lijkt erop dat ze momenteel door een nabijgelegen filament van gas trekken. Hierdoor wordt het gas dat de stelsels bevatten samengedrukt, wat hun stervormingsactiviteit heeft doen toenemen. Het tweetal bevat nu elk ongeveer 10 miljoen sterren. De twee dwergstelsels zijn erg klein en zwak, waardoor ze moeilijk te vinden zijn. De eerste aanwijzingen voor hun bestaan zijn gevonden met radiotelescopen waarmee naar grote gaswolken buiten onze Melkweg werd gezocht. De meeste objecten die daarbij zijn ontdekt bleken ook echt gaswolken te zijn, maar een stuk of vijftig objecten zouden dwergstelsels kunnen zijn. Tot nu toe kon alleen van Pisces A en B worden aangetoond dat het inderdaad om sterrenstelsels gaat. Pisces A is iets meer dan 18 miljoen lichtjaar van ons verwijderd, Pisces B ruwweg 29 miljoen lichtjaar. Vermoedelijk zullen ze uiteindelijk worden ‘ingevangen’ door het zwaartekrachtsveld van een veel groter sterrenstelsel, en daar als satellieten omheen gaan draaien. (EE)
Hubble Uncovers a Galaxy Pair Coming in from the Wilderness

2 augustus 2016
In het centrale deel van het Melkwegstelsel worden al enkele honderden miljoenen jaren geen nieuwe sterren geboren. Die opmerkelijke conclusie trekken Japanse, Zuid-Afrikaanse en Italiaanse astronomen uit waarnemingen die verricht zijn met een infraroodtelescoop in Zuid-Afrika. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Met de 1,4-meter Infra-Red Survey Facility (IRSF) op het South African Astronomical Observaory in Sutherland zijn tientallen zogeheten cepheïden ontdekt in de richting van het Melkwegcentrum. Cepheïden zijn veranderlijke sterren waarvan de gemiddelde lichtkracht - en daarmee de afstand - eenvoudig is af te leiden uit de waargenomen helderheidswisselingsperiode. De meeste van de nieuw ontdekte cepheïden blijken zich achter het Melkwegcentrum te bevinden. Merkwaardig genoeg werd er niet één gevonden in het centrale deel van het Melkwegstelsel (alleen in het allerbinnenste centrum van het Melkwegstelsel zijn enkele cepheïden ontdekt). Lichtsterke cepheïden zijn zware sterren die op leeftijden van enkele tientallen tot enkele honderden miljoenen jaren al in de instabiele eindfase van hun leven terechtkomen. Het feit dat er binnen een afstand van ca. 8000 lichtjaren van het Melkwegcentrum geen cepheïden voorkomen, betekent dus dat er in dat gebied al een paar honderd miljoen jaar geen nieuwe sterren zijn geboren. Waarnemingen met radiotelescopen deden eerder al vermoeden dat er in deze zogeheten Extreme Inner Disk weinig stervorming plaatsvindt. De nieuwe infraroodmetingen lijken die aanwijzingen nu te ondersteunen. Huidige modellen voor de structuur en de evolutie van het Melkwegstelsel bieden geen verklaring voor het waargenomen gemis aan jonge sterren in de Extreme Inner Disk. (GS)
A Giant Stellar Void in the Milky Way

27 juli 2016
Astronomen hebben ontdekt dat de ster AR Scorpii, die meer dan veertig jaar voor een enkelvoudige pulserende ster is aangezien, een exotische dubbelster is. Hij bestaat uit een rode dwergster en een snel ronddraaiende witte dwergster, die op geringe onderlinge afstand om elkaar wentelen. De witte dwerg stoot bundels van energierijke elektronen uit, zoals ook pulsars (rondtollende neutronensterren) dat doen. Hierdoor vertoont de dubbelster eens in de bijna twee minuten korte helderheidsuitbarstingen (Nature, 28 juli). Het bijzondere gedrag van AR Scorpii is in mei 2015 ontdekt door een groep van amateurastronomen uit Duitsland, België en het Verenigd Koninkrijk. Vervolgwaarnemingen onder leiding van de Universiteit van Warwick, waarbij tal van telescopen op aarde en in de ruimte zijn ingezet, hebben zijn ware aard aan het licht gebracht. AR Scorpii staat in het sterrenbeeld Schorpioen, op 380 lichtjaar van de aarde. Hij bestaat uit een snel ronddraaiende witte dwergster ter grootte van de aarde, maar met 200.000 keer zoveel massa, en een koele rode dwergster van ongeveer een derde zonsmassa. De twee draaien met de regelmaat van een klok om elkaar, met een omlooptijd van 3,6 uur. De sterk magnetische witte dwerg blijkt elektronen tot bijna de snelheid van het licht te kunnen versnellen. Hierdoor ontstaat een vuurtorenachtige bundel van straling die langs het oppervlak van de koele begeleidende ster zwiept. Hierdoor neemt de helderheid van het hele systeem om de 1,97 minuten spectaculair toe, om vervolgens weer af te zwakken. Het ligt voor de hand om aan te nemen dat de elektronen worden versneld door het magnetische veld van de witte dwerg. Maar onduidelijk is nog waar de elektronen nu precies vandaan komen – van de witte dwerg zelf of van zijn koelere begeleider. (EE)
Witte dwerg teistert rode dwerg met mysterieuze straal

27 juli 2016
Bij onderzoek met de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra is ontdekt dat oude rode dwergsterren veel minder röntgenstraling produceren dan verwacht. Röntgenstraling is een goede indicator van de magnetische veldsterkte van een ster. De ontdekking wijst er dus op dat deze sterren ook veel zwakkere magnetische velden hebben dan werd aangenomen (Nature, 28 juli). Omdat jonge sterren veel röntgenstraling produceren en sterke magnetische velden hebben, wijzen de Chandra-waarnemingen er ook op dat sterren in de loop van hun bestaan aan magnetische kracht inboeten. Dat is een ontwikkeling die bij zonachtige sterren inderdaad ook is waargenomen, maar die bij de veel lichtere dwergsterren niet werd verwacht, omdat deze een heel andere inwendige structuur hebben. Het magnetische veld van onze zon wordt veroorzaakt door gasstromingen in haar buitenste mantel die op ongeveer tweederde van de afstand tussen de kern en het oppervlak begint. Deze zogeheten convectiezone vertoont een heel ander rotatiegedrag dan de daaronder gelegen stralingszone. Deze laatste roteert als een star lichaam, terwijl de convectiezone een differentiële rotatie laat zien: bij de polen is de rotatie veel langzamer dan aan de evenaar. Veel astronomen denken dat het verschil in rotatiesnelheid tussen de beide zones de belangrijkste oorzaak is van het ontstaan van de magnetische velden in de zon. Dat zou ook verklaren waarom de magnetische kracht van sterren geleidelijk afneemt: in de loop van hun leven gaan sterren namelijk steeds langzamer draaien. Bij sterren die veel minder massa hebben dan de zon, gaat de convectiezone echter helemaal door tot in de kern. Aangenomen werd dat het magnetische veld van zulke sterren dus volledig voor rekening zou komen van de eigenlijke convectie: het op en neer stromen van heet gas. Omdat de convectie niet afneemt naarmate een ster ouder wordt, zouden de magnetische velden van zulke dwergsterren dus ook niet veel zwakker mogen worden. Dat dit blijkbaar toch gebeurt, kan erop wijzen dat het verschil in rotatiesnelheid op de grens tussen stralingszone en convectiezone een veel minder grote invloed heeft op de opwekking van magnetische velden in een ster. (EE)
Astronomers Gain New Insight into Magnetic Field of Sun and its Kin

27 juli 2016
Het merkwaardige object CX330, dat in 2009 is ontdekt door de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra, blijkt een wispelturige jonge ster te zijn. Dat volgt uit onderzoek van infraroodopnamen van het hemelgebied rond CX330. Die opnamen, gemaakt met de WISE-satelliet, laten zien dat het object omgeven is door warm stof. Door een inventarisatie te maken van al bestaande gegevens van een hele reeks telescopen en satellieten, hebben astronomen ontdekt dat CX330 vanaf 2007 honderden keren helderder is geworden. Dat maakt het aannemelijk dat het om een jonge ster gaat, die bezig is om materie aan te trekken uit een omringende schijf van gas en stof. Het vreemde is echter dat CX330 geen deel uitmaakt van een stervormingsgebied. Jonge sterren ontstaan doorgaans in groepen en voeden zich met het gas en stof van de kolossale interstellaire wolk waar ze deel van uitmaken. Maar CX330 is meer dan duizend lichtjaar verwijderd van de dichtstbijzijnde stellaire kraamkamer. Hoe CX330 zo geïsoleerd is geraakt, is nog onduidelijk. Mogelijk heeft hij wel ooit deel uitgemaakt van een stervormingsgebied, maar is hij daar uit geslingerd. Heel waarschijnlijk lijkt dit scenario echter niet, omdat de ster naar schatting nog geen miljoen jaar oud is en nog druk doende is om zijn omringende schijf ‘op te eten’. Als hij in die korte tijd naar zijn huidige positie zou zijn gemigreerd, zou hij die schijf onderweg moeten zijn kwijtgeraakt. Een andere mogelijkheid is dat CX330 op een andere manier is ontstaan dan de meeste andere sterren. Doorgaans ontstaan sterren uit kleine verdichtingen binnen één en dezelfde gaswolk, die vervolgens ‘vechten’ om de materie die in de wolk is achtergebleven. Er is echter ook een scenario denkbaar waarbij de wolk als geheel samentrekt tot één zware ster. CX330 zou een voorbeeld van dat laatste scenario kunnen zijn. Daar moet dan wel weer bij worden opgemerkt dat zich in zijn naaste omgeving nog meer sterren bevinden, die gewoon nog niet zijn gedetecteerd. (EE)
Loneliest Young Star Seen by Spitzer and WISE

19 juli 2016
Ons Melkwegstelsel heeft een rustig leven geleid; de laatste grote botsing en versmelting met een ander sterrenstelsel van formaat vond minstens 9 miljard jaar geleden plaats. Dat blijkt overduidelijk uit de ontdekking van een opmerkelijke X-vormige verdeling van sterren in het centrale deel van het Melkwegstelsel, waargenomen door de Amerikaanse infraroodtelescoop WISE. Net als veel andere sterrenstelsels vertoont ons Melkwegstelsel een langgerekte balkstructuur in de kern. Zo'n centrale balk wordt in de loop van de tijd instabiel, waardoor sterren ook in meer verticaal georiënteerde banen rond het Melkwegcentrum gaan bewegen. Van 'buitenaf' gezien (zon en aarde bevinden zich in de buitendelen van het Melkwegstelsel) ontstaat dan een verdeling van sterren aan de hemel met een kenmerkende X-vormige structuur. De X in het Melkwegcentrum was theoretisch al voorspeld, en er waren ook aanwijzingen voor gevonden in metingen van de COBE-satelliet. Maar op (bewerkte) infraroodwaarnemingen van WISE is de X nu beter te zien dan ooit. Omdat de centrale balk van een sterrenstelsel gemakkelijk verstoord raakt door botsingen met andere stelsels, blijkt uit de aanwezigheid van de mooie, symmetrische X dat ons Melkwegstelsel al miljarden jaren lang geen grote botsingen en versmeltingen heeft ondergaan; de waargenomen structuur van de balk wordt volledig bepaald door interne processen. De nieuwe analyse is gepubliceerd in The Astronomical Journal. Grappig detail van het onderzoek is dat het op gang kwam nadat een Canadese astronoom de oorspronkelijke WISE-waarnemingen via Twitter met de rest van de wereld deelde. (GS)
X Marks the Spot for Milky Way Formation

12 juli 2016
Een internationaal team van astronomen, onder wie vier sterrenkundigen van de Universiteit van Amsterdam, hebben het bestaan bewezen van een zwaartekrachtskolk rond een zwart gat. De ontdekking verklaart een mysterie dat astronomen dertig jaar bezighield en opent de weg om theorieën over de zwaartekracht te testen. De sterrenkundigen publiceren hun bevindingen vandaag in het vakblad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. In de jaren '80 ontdekten astronomen dat de röntgenstraling die van zwarte gaten komt, kan flikkeren. In het begin gaat dat flikkeren langzaam, zo eens in de tien seconden. In de dagen, weken en maanden daarna gaat het flikkeren steeds sneller tot zo tien keer per seconde. Vervolgens stopt het flikkeren. In de jaren '90 vermoedden astronomen dat de flikkeringen, ofwel quasi-periodieke oscillaties, verband kunnen houden met een effect dat door de algemene relativiteitstheorie van Einstein is voorspeld. Een draaiend object zou, in theorie, een soort zwaartekrachtskolk kunnen creëren. Zo'n zwaartekrachtskolk is te vergelijken met het ronddraaien van een lepel in een pot honing. De honing is dan de ruimte, de lepel het zwarte gat. Alles wat zich in de ruimte bevindt, wordt meegesleurd door de kolk die door het zwarte gat wordt veroorzaakt. Adam Ingram (UvA) onderzoekt het flikkeren sinds 2009. Samen met collega's bedacht hij jaren geleden al een theoretische verklaring voor het verschijnsel. Nu is er dan eindelijk het bewijs. Ingram en zijn collega's bestudeerden het zwarte gat H1743-322 in het sterrenbeeld Schorpioen op 28.000 lichtjaar van de aarde. Ze deden dat met een zeventig uur durende waarneemcampagne met ESA-ruimtetelescoop XMM-Newton en twintig uur met NASA-ruimtetelescoop NuSTAR. Na analyse van de gegevens zagen ze schommelingen in de zogeheten ijzerlijn. Die schommelingen konden alleen verklaard worden door de theorie van de zwaartekrachtskolk. Ingram: “Het mooie is dat we nu dus direct de beweging van materie kunnen meten in een sterk zwaartekrachtsveld in de buurt van een zwart gat. Bovendien hebben we potentieel nieuw gereedschap in handen om de algemene relativiteitstheorie op de proef te stellen." Dat laatste is iets waar veel astronomen en natuurkundigen mee bezig zijn, omdat ze vermoeden dat de algemene relativiteitstheorie niet compleet is.
Origineel persbericht

12 juli 2016
Het HAWK-I infraroodinstrument van ESO’s Very Large Telescope (VLT) in Chili is gebruikt om dieper dan ooit tevoren in het hart van de Orionnevel te turen. Uit de spectaculaire opname blijkt dat zich hier ongeveer tien keer zoveel bruine dwergen en solitaire planeetachtige objecten bevinden dan tot nu toe werd aangenomen. Deze ontdekking roept grote twijfels op over het meest gangbare scenario voor de stervormingsgeschiedenis in Orion. Een internationaal team heeft het grote vermogen van de HAWK-I infraroodcamera van ESO’s Very Large Telescope (VLT) benut om de Orionnevel dieper en uitgebreider dan ooit te onderzoeken. Dat heeft niet alleen een spectaculair mooie foto opgeleverd, maar ook het bestaan aan het licht gebracht van grote aantallen zwakke bruine dwergen en solitaire planeetachtige objecten. Het bestaan van deze lichte hemellichamen geeft inzicht in de spannende geschiedenis van de stervorming die zich binnen deze nevel heeft afgespeeld. De beroemde Orionnevel heeft een omvang van ongeveer 24 lichtjaar. Hij is vanaf de aarde met het blote oog waarneembaar als een wazig vlekje in het ‘zwaard’ van het sterrenbeeld Orion. Net als bij andere gasnevels van dit type wordt het gas van de Orionnevel tot gloeien gebracht door de ultraviolette straling van de vele hete sterren die hier zijn geboren. Omdat de Orionnevel relatief dichtbij is, is hij een ideaal proefobject om meer te weten te komen over het stervormingsproces, bijvoorbeeld om vast te stellen hoeveel sterren van verschillende massa’s er worden gevormd. Het opwindende van de nieuwe foto is de onverwacht grote rijkdom aan zeer lichte objecten. Dat wijst erop dat er in de Orionnevel naar verhouding veel meer objecten met weinig massa worden gevormd dan in nabijere en minder actieve stervormingsgebieden. Om het stervormingsproces in gebieden zoals de Orionnevel te leren begrijpen, tellen astronomen hoeveel objecten van verschillende massa’s daarin ontstaan [3]. Bij eerder onderzoek bleken objecten met ongeveer vier keer zo weinig massa als onze zon het talrijkst te zijn. De ontdekking van een overvloed aan nieuwe objecten met nog veel geringere massa’s heeft nu een tweede piek in de verdeling van de aantallen opgeleverd. De waarnemingen doen ook vermoeden dat het aantal objecten van planetaire omvang wel eens veel groter zou kunnen zijn dan tot nu toe werd gedacht. De technologie om deze objecten routinematig te kunnen waarnemen bestaat nog niet, maar ESO’s European Extremely Large Telescope (E-ELT), die vanaf 2024 in bedrijf moet zijn, is mede voor dit doel ontworpen.
Origineel persbericht

7 juli 2016
NASA en ESA hebben een spectaculaire nieuwe Hubble-foto gepresenteerd van het overblijfsel van een ster die bijna duizend jaar geleden is geëxplodeerd. Deze ‘Krabnevel’ staat op een afstand van 6500 lichtjaar in het sterrenbeeld Stier. Hij is ontstaan nadat een uitgeputte ster zijn buitenste lagen met grote snelheid heeft weggeblazen. De nu gepresenteerde foto toont alleen het centrale deel van de Krabnevel, waar nog het rondtollende restant van de ontplofte ster te vinden is: een zogeheten neutronenster. Dit object heeft net zoveel massa als onze zon, maar dan samengeperst in een slechts enkele tientallen kilometers grote bol die 30 keer per seconde om zijn as draait. De Hubble-foto laat goed zien dat de neutronenster een sterke invloed uitoefent op zijn omgeving. Het materiaal in zijn onmiddellijke nabijheid is sterk in beweging. Dat blijkt uit de subtiele regenboogkleuren op de foto: deze zijn het gevolg van de verplaatsing van het materiaal tussen de ene opname en de andere. De foto’s van de ruimtetelescoop zijn opgebouwd uit losse opnamen die door verschillende kleurenfilters worden gemaakt. (EE)
Powerful processes at work

6 juli 2016
Astronomen hebben voor de eerste keer de samenstelling gemeten van een mislukt sterretje op iets meer dan 7 lichtjaar van de aarde. Daarbij zijn sterke aanwijzingen gevonden dat deze koude dwergster wolken van water of waterijs heeft. Het object in kwestie is in 2014 ontdekt in gegevens van de Amerikaanse infraroodsatelliet WISE. Sindsdien draagt het de aanduiding WISE 0855.WISE 0855 is een zogeheten bruine dwerg, een ster die niet genoeg gas heeft weten te verzamelen om energie op te wekken door middel van kernfusie. Bij lange na niet genoeg in dit geval, want WISE 0855 is bij vijfmaal de massa van de planeet Jupiter blijven steken. Hij lijkt dan ook meer op een gasplaneet dan een ster: zijn temperatuur ligt bij 23 graden onder nul. Eerdere waarnemingen van de bruine dwerg hadden al aanwijzingen opgeleverd dat zijn atmosfeer water bevat. En onderzoek met de infraroodspectrograaf van de Gemini-North-telescoop op Hawaï heeft dat nu bevestigd. Modelberekeningen op basis van deze spectrografische gegevens wijzen erop dat de atmosfeer van de ‘planeetster’ sterke overeenkomsten vertoont met die van Jupiter. Een significant verschil met de Jupiteratmosfeer is het ontbreken van fosfine – een verbinding van waterstof en fosfor. Bij Jupiter wordt het ontstaan van fosfine toegeschreven aan sterke atmosferische turbulenties. Het ontbreken ervan in het spectrum van WISE 0855 wijst erop dat de atmosfeer van deze bruine dwerg rustiger is. (EE)
Astronomers find evidence of water clouds in first spectrum of coldest brown dwarf

27 juni 2016
Ons Melkwegstelsel bevat mogelijk tienduizenden tot miljoenen zwarte gaten die net als Stealth-bommenwerpers onzichtbaar zijn op de astronomische 'radar'. Zwarte gaten zenden geen straling uit, maar verraden hun bestaan wanneer ze een baan beschrijven rond een gewone ster. Gas van de ster dat op het punt staat opgeslokt te worden door het zwarte gat zendt energierijke röntgenstraling uit. Op die manier zijn de meeste 'stellaire' zwarte gaten ontdekt, in zogeheten röntgendubbelsterren. Astronomen hebben nu ontdekt dat een zeer zwakke bron van radiostraling in het sterrenbeeld Pegasus (aan de hemel vlak bij de bolvormige sterrenhoop M15) geen ver verwijderd sterrenstelsel is, maar op een veel kleinere afstand van slechts 7200 lichtjaar staat. Die afstand kon bepaald worden door zeer nauwkeurige metingen met netwerken van radiotelescopen, waaronder het Europese VLBI Netwerk, de Amerikaanse VLA-radiotelescoop en de radiotelescopen van Green Bank en Arecibo. Met de röntgentelescoop Chandra is geen röntgenstraling van het object waarneembaar. De Hubble Space Telescope heeft op de positie van de radiobron (VLA J2130+12 geheten) een sterretje ontdekt dat vijf tot tien maal zo licht is als de zon. Kennelijk draait dit sterretje rond een 'onzichtbaar' zwart gat dat zó weinig materie opslorpt dat er geen röntgenstraling wordt geproduceerd, maar alleen een kleine hoeveelheid radiostraling. Dit 'Stealth'-zwarte gat zou een paar keer zo zwaar zijn als de zon. Omdat het onderzoek (gepubliceerd in The Astrophysical Journal) slechts een zeer klein deel van de sterrenhemel beslaat, ligt de conclusie voor de hand dat het Melkwegstelsel vele tienduizenden of misschien zelfs wel miljoenen van zulke 'onzichtbare' zwarte gaten bevat. (GS)
Clandestine Black Hole May Represent New Population

27 juni 2016
Met een speciale camera op de 2,5-meter Irénée du Pont-telescoop op de Las Campanas-sterrenwacht in Chili hebben Amerikaanse sterrenkundigen de afstanden tot 134 dwergsterren zeer nauwkeurig bepaald. Daarbij is gebruik gemaakt van de parallaxmethode: het feit dat we relatief nabijgelegen sterren in de loop van een jaar een piepklein beetje zien 'schommelen', als gevolg van de draaiing van de aarde rond de zon. Die schommelingen zijn groter naarmate de ster dichterbij staat; uit de parallaxmetingen kan dus de afstand worden afgeleid. Onder de dwergsterren bevinden zich vele tientallen bruine dwergen - 'mislukte sterren' die niet groot en zwaar genoeg zijn om spontane waterstoffusie in hun inwendige te vertonen. Van 34 van de opgemeten dwergsterren was eerder helemaal geen afstand bekend. Wanneer de afstand van een ster bekend is, kunnen ook veel andere eigenschappen nauwkeuriger worden bepaald, zoals de werkelijke lichtkracht, de driedimensionale positie in het heelal, de ruimtelijke snelheid, enzovoort. De metingen leveren daardoor meer inzicht op in de structuur en evolutie van bruine dwergen. Dankzij de afstandsbepalingen konden indirect de leeftijden van twee bruine dwergen worden vastgesteld (tussen 30 en 50 miljoen jaar). Eén van de opgemeten dwergsterren wordt vergezeld door een gasplaneet ter grootte van Neptunus; nu de afstand bekend is, was het mogelijk om het soortelijk gewicht van deze planeet te bepalen; die blijkt relatief gering te zijn - minder dan de dichtheid van water. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in The Astronomical Journal. (GS)
When It Comes to Brown Dwarfs, "How Far?" Is a Key Question

27 juni 2016
Tientallen sterren zijn bezig om met hoge snelheid snelheid aan ons Melkwegstelsel te ontsnappen. Recent theoretisch onderzoek wijst erop dat een aantal van deze ‘hogesnelheidssterren’ mogelijk is weggeslingerd door een fors zwart gat in het centrum van de Grote Magelhaense Wolk, een klein naburig sterrenstelsel (Astrophysical Journal Letters, 24 juni). Doorgaans wijzen astronomen juist het superzware gat in het centrum van de Melkweg – Sagittarius A* – als ‘sterrenversneller’ aan. Wanneer een dubbelster dicht langs dat zwarte gat scheert, wordt een van beide sterren onder invloed van de grote zwaartekracht ter plaatse met hoge snelheid worden weggeslingerd. Maar wat nu als de Grote Magelhaense Wolk óók een fors zwart gat in zijn centrum heeft? Dat is de vraag die twee astronomen van de universiteit van Cambridge zich hebben gesteld. Ervan uitgaande dat dit zwarte gat inderdaad bestaat en 100.000 zonsmassa’s ‘weegt’, hebben de beide astronomen berekend wat dat zou betekenen voor de populatie hogesnelheidssterren rond de Melkweg. Daaruit blijkt dat dit zou resulteren in een ‘overschot’ aan hogesnelheidssterren in de richting van de sterrenbeelden Leeuw en Sextant – een overschot dat inderdaad is waargenomen. Het nieuwe model doet nog een tweede voorspelling: ook in de omgeving van de Grote Magelhaense Wolk zou een aanzienlijk aantal hogesnelheidssterren te vinden moeten zijn. Dat gebied is tot nu toe nog niet erg goed verkend, maar daar wordt momenteel iets aan gedaan, onder meer door de Europese satelliet Gaia. Het hoeft dus niet zo lang te duren voor we weten of de Britse hypothese hout snijdt of niet. (EE)
Producing Runaway Stars

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

14 juni 2016
De ster FU Orionis, die in 1936 materiaal uit zijn omringende schijf van gas en stof begon op te schrokken, is nog steeds niet uitgegeten. Dat blijkt uit infraroodwaarnemingen vanuit de ‘vliegende sterrenwacht’ SOFIA. Wel lijkt het erop dat zijn eetlust wat afneemt. Tijdens zijn feestmaal in 1936, dat drie maanden duurde, werd de 1500 lichtjaar verre ster plots honderd keer zo helder als normaal. En de temperatuur in de hem omringende schijf – het restant van de gaswolk waaruit de ster is ontstaan – steeg daarbij tot 7000 graden. Hoewel zijn helderheid sindsdien geleidelijk is afgenomen, is FU Orionis nog steeds veel helderder dan vóór 1936. Om te onderzoeken waar de ster zijn blijvend grote helderheid aan te danken heeft, hebben astronomen hem bekeken met de 2,5-meter telescoop van SOFIA, die is ondergebracht in een aangepaste Boeing 747. De daarbij verzamelde infraroodgegevens zijn vergeleken met waarnemingen die in 2004 zijn gedaan met de infraroodsatelliet Spitzer. Ook andere gegevens die in de loop van de tijd zijn gedaan, werden bij het onderzoek betrokken. Een analyse van al deze gegevens laat zien dat de totale hoeveelheid energie die FU Orionis op zichtbare en infraroodgolflengten uitzendt de afgelopen twaalf jaar met ongeveer 13 procent is afgenomen. Daaruit kan worden afgeleid dat ongeveer 13 procent van het heetste materiaal rond de schijf verdwenen is. Hieruit trekken astronomen de conclusie dat de ster nog steeds bezig is om het binnenste (en heetste) deel van de omringende schijf leeg te eten. Alles bij elkaar zou hij in de loop van de afgelopen tachtig jaar ongeveer 18 Jupiter-massa’s aan materie hebben verorberd. Als FU Orionis zich blijft gedragen zoals computermodellen voorspellen, zal de voorraad heet materiaal pas over enkele eeuwen opraken. Naar verwachting zal de ster dan weer dezelfde aanblik vertonen als vóór 1936. Vermoed wordt dat onze zon kort na haar ontstaan, ruim 4 miljard jaar geleden, net zulk gedrag heeft vertoond als FU Orionis, die nog maar een paar honderdduizend jaar oud is. Dat zou de verklaring kunnen zijn voor het feit dat bepaalde chemische elementen meer voorkomen op Mars dan op de aarde. Een plotselinge opleving van de zon zou de chemische samenstelling van het materiaal in haar onmiddellijke nabijheid hebben veranderd. (EE)
Gluttonous Star May Hold Clues to Planet Formation

14 juni 2016
Voor het eerst zijn wetenschappers erin geslaagd om een complex organisch molecuul in de interstellaire ruimte op te sporen dat ‘chiraliteit’ vertoont (Science, 14 juni). Deze asymmetrische moleculen, die een ‘linkshandige’ en een ‘rechtshandige’ variant hebben, spelen een belangrijke rol in allerlei biologische processen. Het ontdekte molecuul, propeenoxide, bestaat uit 3 koolstof atomen, 6 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom. Het is opgespoord in een enorm stervormingsgebied in het sterrenbeeld Boogschutter: Sagittarius B2. Astronomen gaan ervan uit dat complexe moleculen als deze ontstaan in de ijslaagjes rond de stofdeeltjes die in grote aantallen in stervormingsgebieden worden aangetroffen. Zodra zich daar sterren hebben gevormd, verdampt het ijs en komen de moleculen in de omringende gaswolk terecht. Tot nu toe zijn meer dan 180 moleculen in de ruimte gedetecteerd. In het geval van propeenoxide is overigens niet duidelijk of de zwakke straling die de grote Green Bank-radiotelescoop heeft opgevangen van afkomstig is van linkshandige of rechtshandige moleculen, of een mengsel daarvan. Levende organismen op aarde gebruiken van veel soorten ‘chirale moleculen’ maar één van beide varianten. (EE)
Life's First Handshake: Chiral Molecule Detected in Interstellar Space

13 juni 2016
Jonge sterren die kleiner en lichter zijn dan de zon produceren grote hoeveelheden röntgenstraling - genoeg om het ontstaan van planeten rond deze sterren te bemoeilijken of zelfs te verhinderen. Dat blijkt uit röntgenwaarnemingen van pasgeboren sterren in de TW Hydra-associatie - een groep van sterren met leeftijden van ca. 8 miljoen jaar op 160 lichtjaar afstand van de aarde. Pasgeboren sterren worden meestal omgeven door zogeheten protoplanetaire schijven: afgeplatte, ronddraaiende schijven van gas en stof waaruit in de toekomst planeten kunnen ontstaan. Uit de röntgenmetingen, verricht door het Amerikaanse Chandra X-ray Observatory en de Europese röntgenmissies XMM-Newton en Rosat, blijkt nu dat jonge sterren die twee tot drie keer zo licht zijn als de zon veel röntgenstraling produceren - in verhouding aanzienlijk meer dan dwergsterretjes die tien keer zo licht zijn als de zon. Metingen van de Amerikaanse infraroodkunstmaan WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) laten zien dat de sterren die relatief veel röntgenstraling uitzenden in veel gevallen ook niet langer omgeven worden door protoplanetaire schijven. Dat wijst erop dat die schijven eroderen en zelfs volledig kunnen verdwijnen onder invloed van de röntgenstraling. In hun speurtocht naar planeten bij andere sterren richten astronomen zich bij voorkeur op sterren die kleiner en lichter zijn dan de zon, omdat de aanwezigheid van planeten bij zulke sterren eenvoudiger is vast te stellen. Uit het nieuwe onderzoek blijkt echter dat er bij veel van die sterren helemaal nooit planeten kunnen ontstaan. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in The Astronomical Journal. (GS)
TW Hya Association: Smaller Stars Pack Big X-ray Punch For Would-be Planets

13 juni 2016
Astronomen van de universiteit van Delaware hebben ontdekt dat een bruine dwerg (‘mislukte ster’) op 63 lichtjaar van de aarde uitbarstingen vertoont die krachtiger zijn dan de zonnevlammen die onze zon produceert. Vrij opmerkelijk voor een klein object met een temperatuur van amper 2500 °C. De bruine dwerg, die 2MASS 0335+23 heet, is naar stellaire maatstaven heel jong: pas 23 miljoen jaar. Objecten als deze ontstaan op dezelfde manier als sterren: door het samentrekken van wolken van gas en stof. Maar anders dan volwaardige sterren worden ze niet groot en heet genoeg om waterstof tot helium te fuseren. Het gedrag van 2MASS 0335+23 bewijst echter dat hij, net als echte sterren, wel over een sterk magnetisch beschikt. Zijn snelle rotatie – bruine dwergen draaien in 5 uur eenmaal om hun as – doet de rest. Opnamen van de Kepler-satelliet laten zien dat de uitbarstingen van 2MASS 0335+23 twee tot vier minuten duren. Ze treden ongeveer eens per week op. (EE)
Failed Star Creates Its Own Spotlight In The Universe

7 juni 2016
Computersimulaties, uitgevoerd door wetenschappers van het Georgia Institute of Technology, bieden een verklaring voor het gegeven dat het centrum van onze Melkweg wemelt van de jonge sterren, terwijl oude sterren daar schaars zijn. Het lijkt erop dat er wel degelijk overblijfselen van oude rode reuzensterren moeten zijn, maar die zijn te zwak om waarneembaar te zijn met de bestaande telescopen. Met hun computersimulaties hebben de wetenschappers de mogelijkheid onderzocht dat deze rode reuzen enkele miljoenen jaren geleden tientallen procenten van hun massa zijn kwijtgeraakt. Dat zou zijn gebeurd doordat ze herhaaldelijk in botsing zijn gekomen met een accretieschijf – een dichte schijf van gas – rond het galactische centrum. Diezelfde schijf zou de geboorteplaats zijn geweest van de slechts enkele miljoenen jaren oude sterren die nu om het centrum cirkelen. De berekeningen laten zien dat rode reuzensterren – sterk opgezwollen oude sterren – bij elke tocht door zo’n accretieschijf flinke averij oplopen. Er vormt zich een boeggolf voor de ster en een lange komeetachtige staart van gas daarachter. Bij de botsingen zouden de sterren niet alleen massa zijn kwijtgeraakt, maar ook snelheid. Hierdoor zouden hun omloopbanen zijn gekrompen, en zijn ze dichter rond het zwarte gat in het Melkwegcentrum zijn gaan cirkelen. Het wachten is nu op waarnemingen die het bestaan van deze populatie van verzwakte rode reuzensterren kunnen aantonen. (EE)
Computer simulations shed light on the Milky Way's missing red giants

7 juni 2016
Astrofysici van de universiteit van Birmingham hebben de ‘geluiden’ opgevangen van enkele van de oudste sterren in onze Melkweg. De bron van deze ’resonante akoestische oscillaties’ is de ongeveer 13 miljard jaar oude bolvormige sterrenhoop M4 (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). Echt hoorbaar zijn die oscillaties niet, maar ze veroorzaken wel minuscule helderheidsveranderingen in het licht die de sterren uitzenden. Deze fluctuaties zijn geregistreerd door de NASA-satelliet Kepler, die vooral bekend is van zijn vele ontdekkingen van exoplaneten. Uit de ‘toonhoogte’ van de oscillaties kunnen astronomen allerlei eigenschappen van een ster afleiden, waaronder zijn massa en leeftijd. Maar tot nu toe beperkte dit zogeheten asteroseismologische onderzoek zich tot relatief jonge sterren. Nu het ook is gelukt bij zeer oude sterren, hopen de astronomen meer te weten te komen over de begintijd van onze Melkweg. En dat moet weer inzichten opleveren over het ontstaansproces van spiraalvormige sterrenstelsels als het onze. (EE)
Asteroseismologists listen to the relics of the Milky Way: sounds from the oldest stars in our Galaxy

6 juni 2016
Theoretici van de Lomonosov Moscow State University hebben de zogeheten initiële massafunctie van het Melkwegstelsel verklaard - een beschrijving van de relatieve aantallen van sterren met verschillende massa's in de ontstaansperiode van de Melkweg. De resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. Sterren ontstaan uit samentrekkende wolken van gas en stof. Daarbij ontstaan er veel meer sterren met een geringe massa dan sterren met een heel grote massa. Maar hoe die verhoudingen getalsmatig precies liggen - de initiële massafunctie - volgde niet automatisch uit de theorie voor het ontstaan van sterren. De astronomen maakten gebruik van kennis uit de 'netwerk-wetenschap'. Daarbij wordt het ijle interstellaire medium beschouwd als een ruimtelijk netwerk waarin verdichtingen ontstaan volgens het principe van de preferentiële aantrekking. Op die manier bleek het mogelijk zijn om de initiële massafunctie van het Melkwegstelsel theoretisch te 'voorspellen', zonder specifieke veronderstellingen te doen. Het resultaat van de nieuwe aanpak is dat sterren die tien keer zo zwaar zijn als de zon ongeveer 220 keer minder talkrijk zijn. Sterren die tien keer lichter zijn dan de zon, komen juist circa 220 keer zo veel voor. Dat stemt goed overeen met empirische bepalingen van de initiële massafunctie van het Melkwegstelsel. Astronomen hopen de nieuwe methode in de toekomst te kunnen gebruiken om meer informatie te verkrijgen over de verscheidenheid en evolutie van sterren in het Melkwegstelsel. Vergelijkbare benaderingen kunnen ook meer zicht bieden op andere problemen in de astrofysica, zoals het ontstaan van de grote-schaalstructuur van het heelal. (GS)
Researchers use network theory to solve the mystery of stellar initial mass function (Phys.org)

31 mei 2016
Canadese radiosterrenkundigen hebben ontdekt dat de geboorte van nieuwe sterren letterlijk onder druk staat. Sterren ontstaan uit verdichtingen van gas en stof in uitgestrekte stervormingsgebieden zoals de Orionnevel. Wanneer zo'n 'kern' voldoende eigen zwaartekracht ontwikkelt, zal hij verder ineenstorten en kan er een ster (of een dubbelster of meervoudige ster) ontstaan. Waarnemingen met de Green Bank Telescope in West Virginia en met de James Clerk Maxwell Telescope op Hawaii hebben nu uitgewezen dat de kernen in de Orionnevel ook druk ondervinden van het omringende gas. Uit metingen aan de bewegingen van relatief koel gas blijkt dat het effect van die externe druk in de meeste gevallen zelfs groter is dan dat van de 'interne' zwaartekracht. (GS)
National Research Council study reveals the galaxy is under pressure to make stars (nieuwsbericht Newswire Canada)

31 mei 2016
Door de bewegingssnelheden te meten van bolvormige sterrenhopen hebben Canadese sterrenkundigen het Melkwegstelsel 'gewogen'. Het resultaat: de totale massa van het Melkwegstelsel - inclusief donkere materie - bedraagt ca. 700 miljard maal de massa van de zon, goed in overeenstemming met andere bepalingen. Bolvormige sterrenhopen zijn gigantische verzamelingen van honderdduizenden sterren. Ze bewegein in allerlei richtingen rond het Melkwegstelsel. Daarbij worden hun snelheden bepaald door de totale hoeveelheid massa binnen hun omloopbaan. Eerdere bepalingen van de Melkwegmassa op basis van de snelheden van bolhopen waren niet altijd even nauwkeurig: om de ruimtelijke snelheid van een sterrenhoop te kennen, moet je niet alleen de snelheid langs de gezichtsrichting bepalen, maar ook de eigenbeweging aan de hemel, en die is veel moeilijker te meten. De Canadese sterrenkundigen hebben nu een nieuwe analysemethode ontwikkeld waarbij het mogelijk is om de massa van het Melkwegstelsel toch vrij nauwkeurig te bepalen, ook wanneer niet van alle bolhopen precieze snelheidsmetingen bekend zijn. De nieuwe resultaten worden binnenkort gepubliceerd in The Astrophysical Journal en zijn vandaag gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de Canadian Astronomical Society in Winnipeg. (GS)
How Massive Is the Milky Way Galaxy?

31 mei 2016
Sterrenkundigen van de Universiteit van Manitoba in Canada hebben een relatie ontdekt tussen de oriëntatie van het magnetisch veld van supernovaresten en dat van ons Melkwegstelsel. De resultaten, gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, zijn deze week gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de Canadian Astronomical Society (CASCA) in Winnipeg. Supernovaresten zijn de uitdijende gasschillen van geëxplodeerde sterren. Waargenomen op radiogolflengten hebben ze vaak een asymmetrische, 'tweelobbige' structuur. De radiostraling wordt opgewekt door snel bewegende elektronen in een magnetisch veld; de asymmetrie zegt dus iets over de oriëntatie van dat magneetveld. Volgens de Canadese astronomen hebben 80 van de ca. 300 bekende supernovaresten in ons Melkwegstelsel een dergelijke tweelobbige asymmetrie. Voor driekwart daarvan (ca. 60) blijkt er een verband te bestaan tussen de oriëntatie van het magneetveld in de supernovarest en de plaatselijke oriëntatie van het magnetisch veld van het Melkwegstelsel als geheel. Het nieuw ontdekte verband kan meer licht werpen op ontstaan en evolutie van supernovaresten, en nieuwe informatie bieden over het magneetveld van het Melkwegstelsel. (GS)
Blowing Bubbles in the Milky Way's Magnetic Field

19 mei 2016
De sterren die we 's nachts aan de hemel zien, staan op zeer uiteenlopende afstanden. De waargenomen helderheid van een ster geeft daarover geen enkele informatie: het kan gaan om een zwak dwergsterretje dicht bij de zon, of om een gigantische reuzenster op duizenden lichtjaren afstand. Om de afstand tot sterren direct te meten, maken astronomen gebruik van de zogeheten parallax-methode: als gevolg van de jaarlijkse beweging van de aarde om de zon is er sprake van een zeer kleine periodieke verandering in de richting waarin we een ster aan de hemel zien staan. Hoe dichterbij de ster staat, hoe groter die jaarlijkse parallax-beweging. In het verleden heeft met name de Europese kunstmaan Hipparcos gedetailleerde parallaxmetingen aan vele tienduizenden sterren verricht. Het United States Naval Observatory (USNO) heeft nu een nieuwe parallaxcatalogus gepubliceerd, met resultaten voor ruim 112.000 sterren. De waarnemingen zijn in de afgelopen jaren verricht door het Flagstaff-station van de Amerikaanse marinesterrenwacht. De nieuwe URAT-catalogus (USNO Robotic Astrometric Telescope) bevat veel zwakke sterren, tot magnitude 17 - 25.000 keer zo zwak als de zwakste sterren die met het blote oog nog zichtbaar zijn. In de toekomst zullen nieuwe, grotere parallaxcatalogi verschijnen, onder andere van de PanSTARRS-telescoop op Hawaii en van de Europese ruimtetelescooop Gaia. (GS)
How far away are our stellar neighbors? USNO releases the URAT Parallax Catalog

18 mei 2016
Hoe verander je een gewone ster in een ondermaatse bruine dwerg? Het verrassende antwoord: eet hem leeg. Dat is wat er is gebeurd in de merkwaardige dubbelster J1433, op 730 lichtjaar afstand van de aarde. Oorpsronkelijk draaiden hier twee gewone sterren om elkaar heen. Een van de twee is aan het eind van zijn leven ineengeschrompeld tot een witte dwerg - een kleine, compacte ster met een massa vergelijkbaar met die van de zon maar een middellijn niet veel groter dan die van de aarde. De tweede ster is in een zeer kleine omloopbaan rond de witte dwerg terechtgekomen (momenteel bedraagt de omlooptijd slechts 78 minuten), en hij heeft zijn buitenste gaslagen in de loop van de tijd verloren aan de witte dwerg, als gevolg van diens sterke zwaartektrachtsveld. De ster is daardoor 90 procent van zijn massa verloren, en is veranderd in een zogeheten bruine dwerg, waarin geen kernfusie van waterstof meer voorkomt. Momenteel is hij ongeveer 60 maal zo zwaar (en ongeveer even groot) als de reuzenplaneet Jupiter. De ontdekking, gedaan met de X-Shooter spectrograaf van de Europese Very Large Telescope in Chili, is vandaag gepubliceerd in Nature. (GS)
Cannibalism Transforms Star into Brown Dwarf

17 mei 2016
In zijn laatste publicatie - onlangs postuum verschenen - komt de grote Amerikaanse astronoom Allan Sandage (samen met enkele collega's) tot de conclusie dat fysicus en kosmoloog George Gamow hem tien jaar vóór is geweest met een belangrijk inzicht op het gebied van de sterevolutie. In de jaren vijftig ontdekte Allan Sandage (1926-2010) de ware aard van zogeheten subreuzen - een bepaalde klasse van sterren die in het Hertzsprung-Russell-diagram (waarin kleur en lichtkracht van sterren tegen elkaar worden uitgezet) een kleine maar opvallende groep vormen, ergens tussen de hoofdreeks en de rode reuzen in. Sandage realiseerde zich dat deze subreuzen ook evolutionair gezien een tussenstadium vormen: sterren die eerst energie produceerden door waterstoffusie (hoofdreekssterren) bevinden zich enige tijd in het subreuzen-stadium voordat ze verder evolueren tot opgezwollen rode reuzenster. Begin deze eeuw ontdekte Sandage een briefwisseling uit 1944 tussen George Gamow (een van de pioniers van de oerknaltheorie) en astronoom Walter Adams, waarin een door Gamow met de hand getekend Hertzsprung-Russell-diagram voorkomt. In dat diagram zijn de subreuzen gemarkeerd en in de brief gaat Gamow al in op hun evolutionaire rol - indertijd waren er 90 bekend, al werd hun belang door de meeste astronomen niet onderkend. Sandage overleed in 2010, maar zijn collega's hebben het historisch onderzoek nu volledig afgerond en gepubliceerd in Publications of the Astronomical Society of the Pacific; op hun uitdrukkelijke verzoek is Sandage de eerste auteur van het artikel, waarmee het tevens zijn laatste publicatie is. Sandage's bescheiden conclusie: als de astronomische gemeenschap halverwege de jaren veertig iets minder conservatief was geweest, zou het hele raamwerk van de sterevolutie veel eerder tot stand hebben kunnen komen. (GS)
Allan Sandage's Last Paper Unravels 100-Year-Old Astronomical Mystery

17 mei 2016
De sterren in de open sterrenhoop M67 draaien even snel om hun as als de zon. Dat wijst erop dat de zon in veel opzichten echt een heel gemiddelde ster is, en dat allerlei aspecten van de evolutie van sterren dus in detail bestudeerd kunnen worden door naar de zon te kijken. De zon heeft een leeftijd van 4,6 miljard jaar. Volgens de standaardtheorieën over het ontstaan en de evolutie van sterren roteerde hij kort na zijn geboorte veel sneller om zijn as, en vertoonde hij een grotere magnetische activiteit, met onder andere kolossale zonnevlekken als resultaat. Inmiddels is de magnetische activiteit van de zon afgenomen, zijn de zonnevlekken die regelmatig zichtbaar zijn veel kleiner, en voltooit hij één rotatie in ongeveer 28 dagen. Astronomen hebben nu met behulp van de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler de rotatietijden bepaald van sterren in de open sterrenhoop M67, op een afstand van slechts ca. 3000 lichtjaar in het sterrenbeeld Kreeft. De sterren in deze sterrenhoop zijn 4 miljard jaar geleden tegelijkertijd ontstaan en zijn dus ongeveer even oud als de zon. Dankzij de relatief kleine afstand kon Kepler minieme helderheidsvariaties meten die het gevolg zijn van de aanwezigheid van zonnevlekken op de roterende sterren. Uit het onderzoek blijkt dat de rotatietijd van de sterren in M67 gemiddeld 26 dagen bedraagt - goed in overeenstemming met de rotatieduur van de zon. Dat biedt steun aan het idee dat de draaisnelheid van sterren gebruikt kan worden als leeftijdsindicator, en dat de evolutie van de zon typerend is voor die van alle andere (zonachtige) sterren. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
Other Suns got the right spin

12 mei 2016
Met de Amerikaanse ruimtetelescoop Chandra is een filmpje gemaakt van de uitdijing van Tycho's Supernovarest. Dat is een inmiddels ca. 40 lichtjaar grote, uitdijende gaswolk die in 1572 werd geproduceerd bij een supernova-explosie in het sterrenbeeld Cassiopeia. Die explosie is gedetailleerd waargenomen en beschreven door de grote Deense astronoom Tycho Brahe. Chandra is een röntgentelescoop in de ruimte. De röntgenstraling van Tycho's Supernovarest (die zich op ca. 10.000 lichtjaar afstand bevindt) ontstaat doordat het snel bewegende gas in de uitdijende schil zeer sterk verhit wordt door botsingen met de ijle interstellaire materie. Chandra heeft in de afgelopen 15 jaar vijf röntgenopnamen van de supernovarest gemaakt. Daarop is duidelijk de uitdijing van de gasschil te zien. Door de röntgenwaarnemingen te vergelijken met radiowaarnemingen die verricht zijn met de Very Large Array-radiotelescoop in New Mexico is ook ontdekt dat de uitdijingssnelheid niet overal even groot is. De maximaal gemeten snelheid is ca. 19 miljoen kilometer per uur, maar in sommige delen van de nevel beweegt het gas inmiddels iets langzamer, als gevolg van een hogere dichtheid van het interstellaire medium. Door die snelheidsverschillen valt het geometrische centrum van de supernovarest niet meer exact samen met de plaats waar de oorspronkelijke ster is geëxplodeerd; volgens de onderzoekers, die hun resultaten gepubliceerd hebben in Astrophysical Journal Letters, bedraagt de offset inmiddels zo'n tien procent. Tycho's Supernova was een zogeheten Type Ia-supernova - de explosie van een witte dwergster. Ia-supernova's worden onder andere gebruikt voor onderzoek aan de uitdijingsgeschiedenis van het heelal. Een beter begrip van dit type explosies is dus indirect van groot belang voor de kosmologie. (GS)
Chandra Movie Captures Expanding Debris From a Stellar Explosion

9 mei 2016
Een zwart gat op 'slechts' 8000 lichtjaar afstand van de aarde vertoonde tijdens een uitbarsting in de zomer van 2015 een ongewoon krachtige 'wind' van neutrale waterstof- en heliumatomen, met een snelheid van ca. 3000 kilometer per seconde - één procent van de lichtsnelheid. Door die krachtige wind ontstond een uitdijende nevel rond het zwarte gat. De ontdekking is gedaan met de 10,4 meter Gran Telescopio Canarias (GTC) op het Canarische eiland La Palma - de grootste optische/infraroodtelescoop ter wereld. De resultaten zijn vandaag online gepubliceerd in Nature. Het zwarte gat, V404 Cygni geheten, is ongeveer tien keer zo zwaar als de zon en beschrijft een baan rond een gewone ster. Gas van die ster wordt door het zwarte gat opgezogen; het hoopt zich op in een kolossale, hete 'accretieschijf', van waaruit het gas het zwarte gat in valt. Door de hoge temperatuur zendt het binnenste deel van die accretieschijf energierijke röntgenstraling uit. Op 15 juni 2015, na een 'rustige' periode van 25 jaar, vertoonde V404 Cygni voor het eerst weer een krachtige uitbarsting, waarbij de röntgenhelderheid ongeveer één miljoen maal zo groot werd. De uitbarsting, vermoedelijk veroorzaakt door het plotseling opslokken van een grote hoeveelheid materie uit de accretieschijf, duurde slechts twee weken. Vanaf 17 juni 2015 werd V404 Cygni in het oog gehouden door de GTC-telescoop. Op basis van die waarnemingen vermoeden sterrenkundigen nu dat de relatief korte duur van de uitbarsting te maken heeft met het ontstaan van de waargenomen wind. De hoop is dat de nieuwe metingen meer licht werpen op de manier waarop zwarte gaten materie uit hun omgeving opslokken. (GS)
Intense wind found in the neighbourhood of a black hole

4 mei 2016
De ster Zèta Andromedae vertoont, net als de zon, donkere vlekken op zijn oppervlak. Maar ze hebben heel andere eigenschappen dan zonnevlekken: ze zijn veel omvangrijker en komen zelfs aan de polen van de ster voor (Nature, 4 mei). Zonnevlekken zijn (relatief) koele, donkere gebieden op het oppervlak van de zon die ontstaan waar sterke magnetische velden de aanvoer van warmte en energie uit het inwendige blokkeren. Op de zon komen ze alleen voor binnen twee stroken aan weerszijden van de evenaar. Bij Zèta Andromedae is dat anders: de vlekken op deze ster zijn niet alleen veel groter, maar kunnen echt overal opduiken. Maar merkwaardig genoeg zijn nooit tegelijkertijd vlekken op het noordelijk én het zuidelijk halfrond van de ster te zien. De grote verschillen met de zon worden toegeschreven aan het feit dat Zèta Andromedae – een heldere reuzenster die 15 keer zo groot is als de zon – een kleinere ster als begeleider heeft. De interacties met de begeleidende ster hebben ertoe geleid dat de reuzenster, ondanks zijn kolossale afmetingen, sneller om zijn as draait dan de zon. Dit resulteert in ongewoon sterke magnetische velden. De vlekken op het oppervlak van Zèta Andromedae zijn in kaart gebracht met de CHARA Array: een rijtje van zes relatief kleine telescopen die maximaal 330 meter uit elkaar staan. Met deze ‘interferometer’ kunnen details op de oppervlakken van sterren worden vastgelegd – iets waar zelfs de grootste enkelvoudige telescopen niet toe in staat zijn. (EE)
‘Starspot’ Images Give Insights Into Early Sun

22 april 2016
Een internationaal team van astronomen heeft ontdekt dat zich in de binnenste 2000 lichtjaar van ons Melkwegstelsel een populatie van zeer oude sterren schuilhoudt. De omloopbanen van deze sterren, die meer dan 10 miljard jaar oud zijn, vertonen een grote mate van willekeur. De astronomen hebben met de Anglo-Australian Telescope op Siding Spring (Australië) een klasse van oude sterren onder de loep genomen die bekendstaan als RR Lyrae-sterren. Deze pulserende sterren vertonen helderheidsvariaties met een periode van ruwweg een dag, en behoren tot de zogeheten ‘standaardkaarsen’. Er bestaat een duidelijk verband tussen de absolute helderheid van deze sterren en hun pulsatieperiode, wat het mogelijk maakt om hun afstanden te bepalen. RR Lyrae-sterren worden alleen aangetroffen in oude sterpopulaties, zoals die in bolvormige sterrenhopen en in de kern van ons Melkwegstelsel. Uit het nieuwe onderzoek blijkt dat de RR Lyrae-sterren op die laatste locatie zich merkwaardig gedragen. Waar de wat jongere sterren allemaal in ruwweg dezelfde richting om het galactisch centrum draaien, vertonen de banen van RR Lyra een veel grotere mate van willekeur. Dat laatste wijst erop dat deze sterren – die waarschijnlijk tot de oudste van onze Melkweg behoren – op grotere afstand van het centrum zijn ontstaan. Om daar meer te weten over te komen, willen de astronomen het exacte ’metaalgehalte’ – de hoeveelheid elementen zwaarder dan helium – van de RR Lyrae-sterren gaan meten. Hoe lager dat gehalte, des te ouder ze zijn. (EE)
Cosmic Beacons Reveal the Milky Way's Ancient Core

21 april 2016
De meeste kosmische straling die vanuit ons eigen Melkwegstelsel op de aarde af komt, is afkomstig van (ontploffende) zware sterren in nabije sterrenhopen. Dat blijkt uit waarnemingen met de Cosmic Ray Isotope Spectrometer (CRIS) aan boord van de NASA-satelliet ACE (Science, 22 april). In de zeventien jaar dat CRIS zich in de ruimte bevindt, heeft het instrument ongeveer 300.000 atoomkernen van het element ijzer gedetecteerd die van buiten ons zonnestelsel afkomstig zijn. Vijftien van die atoomkernen zijn zwaarder dan normale ijzerkernen: het betreft een radioactieve isotoop van het element ijzer, die ijzer-60 wordt genoemd. Omdat ijzer-60 een halfwaardetijd van 2,6 miljoen jaar heeft, wordt de oorsprong van de ijzerkernen gezocht bij een supernova-explosie op maximaal 2000 lichtjaar van de aarde, die ergens in de laatste paar miljoen jaar moet hebben plaatsgevonden. Binnen een straal van 2000 lichtjaar zijn een stuk of twintig kleine sterrenhopen te vinden waar zich recent supernova-explosies kunnen hebben afgespeeld. Eerdere CRIS-metingen van isotopen van nikkel en kobalt hebben laten zien dat er tussen het ontstaan van de galactische kosmische straling en de versnelling van de daarin aanwezige atoomkernen een onderbreking van minstens 100.000 jaar zit. Dat betekent dat de gedetecteerde kernen niet rechtstreeks door één supernova de ruimte in worden geschoten. Het materiaal van de supernova wordt pas verspreid wanneer er een eindje verderop nóg een supernova—explosie plaatsvindt. Het is de schokgolf van die tweede supernova die de atoomkernen doet versnellen. De nieuwe onderzoeksresultaten zijn in overeenstemming met de conclusies van enkele andere recente onderzoeken, waarvan de resultaten de afgelopen weken zijn gepubliceerd. Bij deze onderzoeken is ijzer-60 aangetoond in sedimenten op de oceaanbodem en in bodemmonsters van de maan. (EE)
Microscopic ‘Clocks’ Time Distance To Source Of Galactic Cosmic Rays

21 april 2016
Ter gelegenheid van de 26ste verjaardag van de Hubble-ruimtetelescoop is een nieuwe opname gepresenteerd van de zogeheten Zeepbelnevel. Dit object, dat officieel NGC 7635 heet, is een vrijwel bolvormige wolk van gas en stof met een ster daarbinnen. De Zeepbelnevel staat op een afstand van 8000 lichtjaar in het sterrenbeeld Cassiopeia. Het object werd in 1787 voor het eerst opgemerkt door de Britse astronoom William Herschel en is al verschillende keren eerder door ‘Hubble’ gefotografeerd. Vanwege de grote omvang van de nevel, was op eerdere opnamen echter steeds maar een stukje ervan te zien. De nu gepresenteerde foto – een mozaïek van vier nieuwe opnamen – toont de ‘zeepbel’ in zijn volle glorie. De vrijwel volmaakt symmetrische schil van gas en stof is het resultaat van een krachtige uitstoot van gas – de zogeheten sterrenwind – van de ster die links bovenin te zien is. Deze zeer hete ster, die tien tot twintig keer zoveel massa heeft als de zon, blaast het omringende interstellaire gas en stof alle kanten op. Merkwaardig is wel dat de ster bepaald niet in het centrum van de Zeepbelnevel staat. Astronomen zijn het er nog niet over eens hoe deze situatie is ontstaan. De grote wolk van moleculair gas die de ster omringt, probeert de uitdijing van de zeepbel tegen te houden. Maar voorlopig verliest hij de strijd: de Zeepbelnevel, die al ongeveer tien lichtjaar meet, wordt per uur 100.000 kilometer groter. (EE)
Hubble captures birthday bubble

18 april 2016
Amerikaanse en Mexicaanse onderzoekers hebben op de jaarbijeenkomst van de American Physical Society een nieuwe kaart van de sterrenhemel gepresenteerd, waarop de herkomst zichtbaar is van de meest energierijke gammastraling uit het heelal. De meeste bronnen van deze VHE-gammastraling (very high energy) bevinden zich in ons eigen Melkwegstelsel, maar op de kaart zijn ook enkele actieve sterrenstelsels te zien, zoals Markarian 421 en Markarian 501. De kaart is gebaseerd op metingen die in het afgelopen jaar verzameld zijn door het High Altitude Water Cherenkov-observatorium (HAWC) - een verzameling van 300 grote tanks met ultrapuur water op 4100 meter hoogte op de Sierra Negra in Mexico. Energierijke gammastraling (of hoogenergetische geladen deeltjes) uit het heelal produceren in de aarde dampkring een 'waterval' aan secundaire deeltjes; die deeltjesregen veroorzaakt in de watertanks een zwak lichtschijnsel (Cherenkov-straling) dat met behulp van zeer gevoelige detectoren wordt geregistreerd. HAWC is veel gevoeliger en heeft vooral ook een veel hogere 'gezichtsscherpte' dan zijn kleinere voorganger Milagro in het noorden van de Amerikaanse staat New Mexico. Zo bleek dat de bekende VHE-bron TeV J1930+188 in werkelijkheid uit meerdere 'hot spots' bestaat. (GS)
HAWC Gamma-Ray Observatory Reveals New Look at the Very-high-energy Sky

14 april 2016
De ruimtesonde Cassini, die al twaalf jaar om de planeet Saturnus cirkelt, heeft stofdeeltjes gedetecteerd die waarschijnlijk van buiten ons zonnestelsel afkomstig zijn. Het gaat om een gering aantal: slechts 36 van de miljoenen ijsrijke stofdeeltjes die Cassini’s Cosmic Dust Analyser heeft geregistreerd, hebben een signatuur die erop wijst dat ze uit de interstellaire ruimte afkomstig zijn (Science, 15 april). Dat laatste wordt onder meer afgeleid uit de grote snelheden waarmee de stofdeeltjes bewogen: 72.000 kilometer per uur – snel genoeg om uit ons zonnestelsel te kunnen ontsnappen. Ook de afwijkende samenstelling van de deeltjes wijst op hun exotische afkomst: ze bestaan uit een mengsel van vaste mineralen, en niet uit ijs. Opvallend is dat de samenstelling van de deeltjes, die dus verspreid over een lange periode werden opgevangen, heel uniform is. Dat betekent dat het ijle materiaal in de Lokale Interstellaire Wolk – waar de deeltjes vandaan zouden komen – homogeen moet zijn. Mogelijk zijn de deeltjes – onder invloed van de schokgolven van exploderende sterren – een aantal keren verdampt en opnieuw gecondenseerd voordat ze in ons zonnestelsel terechtkwamen. Het is niet voor het eerst dat een ruimtesonde interstellaire stofdeeltjes heeft opgepikt. Eerder deden ook de ruimtesondes Ulysses en Stardust dat. (EE)
Interstellar dust intercepted at Saturn

12 april 2016
In de buitendelen van het Melkwegstelsel is een wijde dubbelster ontdekt die met extreem hoge snelheid door de ruimte beweegt. De snelheid van de dubbelster, PB3877 geheten, is bijna gelijk aan de ontsnappingssnelheid van het Melkwegstelsel. De herkomst van de ster is vooralsnog een raadsel. In de afgelopen tien jaar zijn ruim twintig supersnelle sterren in het Melkwegstelsel ontdekt; in alle gevallen gaat het om enkelvoudige sterren. Sommige lijken afkomstig te zijn uit de kern van het Melkwegstelsel: een dubbelster die op kleine afstand langs het superzware zwarte gat in de Melkwegkern beweegt, kan uiteengerukt worden, waarbij één van de twee componenten met hoge snelheid wordt weggeslingerd. PB3877 werd in 2011 al ontdekt, maar pas onlangs hebben nieuwe spectroscopische waarnemingen uitgewezen dat het hier om een wijde dubbelster gaat. De heldere, hete hoofdster is half zo zwaar als de zon maar vijf keer zo heet; de koelere begeleider weegt 0,7 zonsmassa's en heeft een oppervlaktetemperatuur van ca. 4500 graden. De dubbelster bevindt zich op ca. 18.000 lichtjaar afstand van de aarde. PB3877 kan onmogelijk afkomstig zijn uit het Melkwegcentrum, zo blijkt uit de baan die de ster door de buitendelen van het stelsel beschrijft. Bovendien zou een wijde dubbelster niet intact blijven wanneer hij op kleine afstand langs het centrale zwarte gat beweegt. Maar ook andere mogelijke versnellingsmechanismen, zoals sterbotsingen en supernova-explosies, kunnen om die reden uitgesloten worden. In een artikel in Astrophysical Journal Letters suggereren de astronomen dat de supersnelle dubbelster mogelijk afkomstig is van buiten het Melkwegstelsel. Het zou zelfs kunnen gaan om een tijdelijke bezoeker: afhankelijk van zijn snelheid en van de hoeveelheid donkere materie in het Melkwegstelsel kan de ster het Melkwegstelsel misschien weer uitvliegen. (GS)
New Hypervelocity Binary Star Challenges Dark Matter, Stellar Acceleration Models

11 april 2016
Astronomen van de Universiteit van Hong Kong hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de afstanden tot zogeheten planetaire nevels nauwkeuriger te bepalen. Een planetaire nevel is de uitdijende gasschil die een zonachtige ster aan het eind van zijn leven de ruimte in blaast. Er zijn er vele honderden bekend; beroemde exemplaren zijn de Ringnevel in het sterrenbeeld Lier en de Helixnevel in de Waterman. Voor veel planetaire nevels was het tot nu toe echter niet eenvoudig om de afstand nauwkeurig te bepalen. De nieuwe methode maakt gebruik van drie metingen: de schijnbare middellijn van de nevel aan de sterrenhemel, de helderheid van de nevel op de golflengte van geïoniseerd waterstofgas, en de mate van roodverkleuring van het nevellicht door interstellaire absorptie. Uit de laatste twee metingen kan de (gecorrigeerde) 'oppervlaktehelderheid' van de nevel worden berekend; die blijkt gerelateerd te zijn aan de werkelijke middellijn van de nevel in lichtjaren. Door die weer te vergelijken met de schijnbare middellijn aan de hemel is de afstand te berekenen. De drie sterrenkundigen hebben de nieuwe methode gekalibreerd aan de hand van ca. 300 planetaire nevels waarvan de afstand op een andere manier al vrij precies was bepaald. De nieuwe methode heeft een nauwkeurigheid van ca. 20 procent. (GS)
Persbericht University of Hong Kong

6 april 2016
Een internationaal team van wetenschappers heeft bewijs gevonden dat er – relatief kort geleden – in de omgeving van ons zonnestelsel een aantal supernova-explosies hebben plaatsgevonden. Een klein deel van het radioactieve ‘puin’ dat daarbij vrijkwam is op aarde neergeregend (Nature, 7 april). Minuscule hoeveelheden van het supernova-materiaal, waaronder het isotoop ijzer-60, zijn op de oceaanbodem terechtgekomen. Uit het onderzoek blijkt dat het meeste ijzer-60 te vinden is in sediment dat in ouderdom uiteenloopt van 1,7 tot 3,2 miljoen jaar. Die brede periode wijst er volgens de onderzoekers op dat er kort na elkaar meerdere supernova-explosies hebben plaatsgevonden. Ook zijn sporen gevonden van een eerdere supernova, die zich ongeveer 8 miljoen jaar geleden zou hebben voorgedaan. De onderzoekers schatten dat de ster-explosies zich hebben afgespeeld op ongeveer 300 lichtjaar van de aarde. Waarschijnlijk maakten de sterren deel uit van de ‘Scorpius-Centaurus-associatie’, een sterrenhoop die inmiddels al wat verder van ons verwijderd is. Hoewel de aarde na de explosies moet hebben blootgestaan aan een bombardement van verhevigde kosmische straling, heeft dat waarschijnlijk weinig schade aangericht: daarvoor stonden de ontploffende sterren te ver weg. Mogelijk zijn de supernova’s wel van invloed geweest op het aardse klimaat, dat vanaf 2,6 miljoen jaar geleden werd gekenmerkt door een reeks ijstijden. Volgens sommige theorieën kan de kosmische straling van supernova’s een toename van de bewolking en een daling van de temperatuur op aarde veroorzaken. (EE)
Supernovae Showered Earth With Radioactive Debris

5 april 2016
De gangbare theorieën over het ontstaan van dubbele superzware zwarte gaten kunnen de prullenbak in. Dat concluderen Amerikaanse radioastronomen in een artikel in The Astrophysical Journal op basis van jarenlange metingen aan tientallen millisecondepulsars in ons eigen Melkwegstelsel. Millisecondepulsars (zeer snel roterende compacte sterren) produceren extreem regelmatige pulsjes van radiostraling. De aankomsttijdstippen van die radiopulsjes zouden in de loop van vele jaren subtiele variaties moeten laten zien als gevolg van zeer laagfrequente zwaartekrachtgolven, zoals die geproduceerd worden door dubbele zwarte gaten in de kernen van andere sterrenstelsels. NANOGrav - een samenwerkingsverband van Amerikaanse radioastronomen die waarnemingen doen met de 110-meter Green Bank Telescope in West-Virigina en de 305-meter Arecibo-radiotelescoop op Puerto Rico - heeft nu een analyse gepubliceerd van metingen die in de afgelopen negen jaar zijn verricht aan 54 millisecondepulsars. In de metingen zijn nog geen aanwijzingen gevonden voor het bestaan van de voorspelde laagfrequente zwaartekrachtgolven. Ook een eerdere analyse van Australische pulsarwaarnemingen leverde geen resultaat. Dubbele zwarte gaten in de kernen van sterrenstelsels ontstaan wanneer afzonderlijke stelsels met elkaar botsen en versmelten. De verwachting is dat na verloop van lange tijd ook de twee centrale zwarte gaten met elkaar zullen versmelten. In de periode waarin de twee superzware zwarte gaten op niet al te grote onderlinge afstand om elkaar heen draaien, met omlooptijden van verscheidene jaren, zouden ze detecteerbare zwaartekrachtgolven moeten produceren. Het feit dat de voorspelde golven tot nu toe niet zijn ontdekt, kan twee dingen betekenen. Misschien spiralen de twee superzware zwarte gaten veel minder snel naar binnen dan algemeen wordt aangenomen. Ze blijven dan op veel grotere onderlinge afstand, en produceren geen waarneembare zwaartekrachtgolven. Of misschien naderen ze elkaar juist veel sneller, en smelten ze in veel kortere tijd samen. In dat geval is het aantal dubbele superzware zwarte gaten in het heelal gewoon veel kleiner dan gedacht. Naarmate er in de loop van de jaren meer pulsarwaarnemingen beschikbaar komen, zullen ook zwakkere laagfrequente zwaartekrachtgolfsignalen gedetecteerd kunnen worden. Australische, Amerikaanse en Europese radioastronomen werken hiertoe samen in de International Pulsar Timing Array. De verwachting is dat er binnen hooguit een paar jaar toch iets gemeten zal worden. (GS)
Gravitational Wave Search Provides Insights into Galaxy Evolution and Mergers

31 maart 2016
Astronomen hebben een witte dwergster ontdekt waarvan de atmosfeer vrijwel geheel uit zuurstof bestaat (Science, 1 april). Dat is opmerkelijk, omdat de atmosferen van verreweg de meeste witte dwergen uit de lichtere gassen waterstof en helium bestaan. Een witte dwerg ontstaat wanneer een ‘lichte’ ster zoals onze zon aan het einde van zijn bestaan zijn buitenste lagen afstoot. Daarbij blijft een compact object ter grootte van de aarde over, dat nog altijd minstens een halve zonsmassa aan materie bevat. In zo’n witte dwerg zijn zware elementen als koolstof en zuurstof gewoonlijk in de kern te vinden, terwijl de buitenste lagen juist uit de lichtste elementen – waterstof en helium – bestaan. Een Duits/Braziliaans team heeft nu echter een witte dwerg opgespoord die zijn buitenste lagen lijkt te zijn kwijtgeraakt. Behalve zuurstof bevat de huidige atmosfeer van ‘SDSSJ1240+6710’ ook kleine hoeveelheden van de nog zwaardere elementen neon en magnesium. Er zijn inderdaad sterren die, voordat ze in een witte dwerg veranderen, deze elementen kunnen produceren. Maar in dat geval zou een witte dwerg van meer dan een zonsmassa moeten achterblijven, terwijl SDSSJ1240+6710 bij 0,56 zonsmassa blijft steken. Een eenduidige verklaring voor het bestaan van dit buitenbeentje is er nog niet. Mogelijk is hij zijn buitenlagen kwijtgeraakt door de interactie met een begeleidende ster of door een late thermonucleaire opleving. (EE)
White dwarf star exhibits an unusual atmosphere of oxygen

31 maart 2016
Astronomen hebben een flink aantal bruine dwergen – ‘mislukte sterren’ – ontdekt die om echte sterren draaien. Daarmee lijkt een einde te zijn gekomen aan het mysterieuze tekort aan stellaire begeleiders van geringe massa. De meeste sterren in onze Melkweg hebben begeleiders. Vaak zijn dat sterren van vergelijkbare massa of planeten. Daartussenin bestaat nóg een categorie van hemellichamen: die van de bruine dwergen. Deze objecten zijn veel groter dan een planeet als Jupiter, maar te klein om zoveel energie te produceren als een volwaardige ster. Omdat het heelal wemelt van de sterren, én van de planeten, is er eigenlijk geen goede reden om aan te nemen dat bruine dwergen schaars zijn. En dus zouden er ook heel wat bruine dwergen moeten bestaan die om een normale ster cirkelen. Maar bijna alle bruine dwergen die tot nu toe waren opgespoord, zwerven in hun eentje door de ruimte – in de nabijheid van sterren werden maar enkele tientallen aangetroffen. Bij een nieuwe survey, die overigens niet specifiek gericht is op het opsporen van bruine dwergen, zijn nu echter 112 bruine dwergen ontdekt die rond een normale ster draaien. Daarmee is het aantal stellaire begeleiders van het type bruine dwerg in één klap verdrievoudigd. De nu ontdekte bruine dwergen zijn niet rechtstreeks waargenomen: ze verraden hun bestaan doordat ze de ster waar ze omheen draaien een beetje aan het schommelen brengen – net zoals een planeet dat doet. Bij het zoeken naar planeten wordt echter vooral gekeken naar sterren die op onze zon lijken. En uit de nieuwe survey blijkt dat de meeste bruine dwergen juist bij veel zwaardere sterren te vinden zijn. Dat verklaart waarom tot nu toe zo weinig van die bruine dwergen werden gevonden. Maar het roept ook onmiddellijk de vraag op waarom vooral zware sterren erin slagen bruine dwergen aan zich te binden. (EE)
An Oasis in the Brown Dwarf Desert – Astronomers Surprised, Relieved

30 maart 2016
De supernova-explosie die zich ruim een eeuw geleden (onopgemerkt) afspeelde in het centrum van onze Melkweg is waarschijnlijk veroorzaakt doordat twee witte dwergsterren met elkaar in botsing kwamen. Tot die conclusie komen astronomen na analyse van gegevens van de röntgensatelliet Chandra en de Jansky VLA-radiotelescoop. De supernova speelde zich af in een stofrijke omgeving, waardoor de explosie niet rechtstreeks te zien was. Wel is in 1984 het restant ervan – de bolvormige gasschil G1.9+0.3 – opgespoord. Dat gebeurde met de VLA-radiotelescoop, waarmee astronomen door het galactische stof heen kunnen kijken. Met Chandra en de VLA is het uitdijen van G1.9+0.3 gevolgd. Uit de gegevens die in de loop van de jaren zijn verzameld blijkt dat het supernovarestant op röntgen- en radiogolflengten geleidelijk helderder is geworden. Dat is kenmerkend voor een supernova-explosie die is veroorzaakt door een botsing tussen twee witte dwergen – de compacte overblijfselen van zonachtige sterren. Daarmee is opnieuw een aanwijzing gevonden dat veel, of misschien wel alle, supernova’s van het type waartoe G1.9+0.3 behoort (type Ia) door botsende witte dwergsterren worden veroorzaakt. Een explosie als deze zou ook kunnen ontstaan als een enkelvoudige witte dwergster een flinke hoeveelheid materie van een begeleidende normale ster heeft opgeslokt. De leeftijd van G1.9+0.3 is in de loop van de jaren verschillende keren bijgesteld. Volgens de eerste schattingen zou de supernova minder dan 1000 jaar geleden hebben plaatsgevonden. Later is dat bijgesteld tot hooguit 150 jaar, en op basis van de nieuwe analyse komen astronomen zelfs uit op ongeveer 110 jaar. (EE)
Trigger For Milky Way’s Youngest Supernova Identified

22 maart 2016
Dankzij een nieuw evolutiemodel voor zonachtige sterren, ontwikkeld door astronomen van de University of Rochester, hopen sterrenkundigen in de toekomst de leeftijden van sterren nauwkeuriger te kunnen vaststellen. Momenteel lukt dat eigenlijk alleen goed wanneer de ster deel uitmaakt van een (open of bolvormige) sterrenhoop. Van sterren die solitair door het Melkwegstelsel bewegen, is het bepalen van de leeftijd veel moeilijker. Het nieuwe evolutiemodel beschrijft op een samenhangende wijze hoe verschillende waarneembare eigenschappen van een ster in de loop van de tijd veranderen: de rotatiesnelheid, het massaverlies in de vorm van de zogeheten sterrenwind, de intensiteit van de röntgenstraling van de ster, en de gemiddelde sterkte van het magnetisch veld. Niet eerder zijn al die eigenschappen onderling met elkaar in verband gebracht in een evolutiemodel. Volgens het nieuwe model vertonen jonge zonachtige sterren een grote verscheidenheid in deze eigenschappen, maar worden de onderlinge verschillen kleiner naarmate de ster op leeftijd komt. De voorspellingen van het model zijn geijkt aan waarnemingen van onze eigen zon. De hoop is dat toekomstige verfijningen het mogelijk zullen maken om de leeftijden van andere sterren veel nauwkeuriger te bepalen dan nu het geval is. De nieuwe resultaten zijn beschreven in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (GS)
A new way to determine the age of stars?

16 maart 2016
Een internationaal team van wetenschappers heeft een galactische deeltjesversneller ontdekt die met nog nooit vertoonde energie kosmische straling de ruimte in slingert. De onderzoekers vermoeden dat het zwarte gat in het centrum van onze Melkweg verantwoordelijk is. De wetenschappers, verenigd in het H.E.S.S.-consortium, publiceren hun bevindingen woensdagavond in Nature. Al ruim dertig jaar brengt een consortium van 42 instituten in twaalf landen (waaronder onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam) de gammastraling in kaart die uit de buurt van het centrum van onze Melkweg komt. Nu hebben de onderzoekers voor het eerst de precieze bron van deze kosmische straling aangewezen: het superzware zwarte gat in het galactisch centrum. Voor wetenschappers was het al een eeuw een raadsel waar de deeltjes vandaan komen die met hoge energie op de aardse atmosfeer botsen. Van de meeste van deze deeltjes is het namelijk gewoonweg onmogelijk om de bron te herleiden. De deeltjes, zoals protonen, elektronen en atoomkernen, zijn namelijk elektrisch geladen en worden daardoor afgebogen door de magnetische velden die ze op hun weg door de ruimte tegenkomen. Gelukkig is er ook gammastraling. Die reist in een rechte lijn en trekt zich niks aan van magneetvelden op de route. De gammastraling is dus wél te herleiden tot hun bron. En dat is nu, na intensief speurwerk, gebeurd. De onderzoekers van het High Energy Stereoscopic System-consortium (H.E.S.S.-consortium) gebruikten daarvoor een groep van gekoppelde telescopen in Namibië. Tien jaar geleden hadden de onderzoekers al door dat er ergens rond het centrum van onze Melkweg een of meer gammastralingsbronnen moesten zijn, maar wat en hoe precies, dat was lastig te zeggen. Mogelijke ‘daders’ waren onder andere supernova-resten, clusters van zware sterren en het zwarte gat in het centrum van de Melkweg. Door stug doormeten, konden de onderzoekers het zwarte gat in de kern van onze Melkweg als verantwoordelijke aanwijzen. De galactische versneller is ongeveer 100 keer zo krachtig als de LHC-versneller van CERN die ‘slechts’ 13 teraelektronvolt haalt. Het zwarte gat is daarmee de eerste peta-elektronvoltversneller ooit ontdekt

.→ Oorspronkelijk persbericht

16 maart 2016
Een internationaal team van astronomen is erin geslaagd om de grootte te meten van het centrale gat van de accretieschijf rond een neutronenster. Ook is de sterkte van het magnetische veld van het compacte object bepaald. De onderzochte neutronenster maakt deel uit van de röntgendubbelster Aquila X-1, die ongeveer 17.000 lichtjaar van ons verwijderd is. Zo’n dubbelster bestaat uit een neutronenster – het compacte restant van een ontplofte ster – en een normale ster. Vanuit die ster stroomt materie naar de neutronenster – niet in rechte lijn, maar in een spiraal die uitmondt in een schijf van materie: de accretieschijf. Theoretische modellen wijzen erop dat zo’n accretieschijf niet doorloopt tot aan het oppervlak van de neutronenster, maar op enige afstand daarvan wordt afgekapt. Vanwege de geringe afmetingen van neutronensterren en hun accretieschijven laat die voorspelling zich echter niet gemakkelijk toetsen. Bij het nieuwe onderzoek hebben de astronomen gebruik gemaakt van waarnemingen van een röntgenuitbarsting van Aquila X-1, die gedaan zijn met de satellieten NuSTAR en Swift. Daarbij is het gelukt om de weerkaatsing van de straling van deze uitbarsting aan het binnenste deel van de accretieschijf waar te nemen. En daaruit kon worden afgeleid hoe ver de binnenrand van de schijf is verwijderd van de neutronenster. Die binnenrand blijkt op slechts 22 kilometer van het oppervlak van de ongeveer twintig kilometer grote neutronenster te liggen. Er zit dus een behoorlijk gat tussen de accretieschijf en de neutronenster. De oorzaak van dat gat wordt gezocht bij het magnetische veld van de neutronenster, dat de schijfmaterie als het ware van de ster weg duwt. Berekeningen laten zien dat dit veld een sterkte moet hebben van ruwweg 500 miljoen gauss. Ter vergelijking: het aardmagnetische veld heeft een sterkte van ongeveer 0,5 gauss; een koelkastmagneetje brengt het tot 100 gauss. Ondanks de tegenwerking van het magnetische veld komt er nog steeds materie op de neutronenster terecht – anders zou Aquila X-1 geen röntgenuitbarstingen kunnen vertonen. Vermoedelijk volgt die materie een ‘sluiproute’ langs de magnetische veldlijnen, waarlangs ze de polen van de neutronenster kan bereiken. (EE)
Where a Neutron Star’s Accretion Disk Ends

16 maart 2016
Twee sterrenkunde-studenten van de Universiteit Leiden hebben voor het eerst de hele Melkweg in kaart gebracht door dwergsterren te tellen. Ze ontdekten er in totaal 58 miljard. Zeven procent daarvan blijkt zich in de buitengebieden van onze Melkweg te bevinden. Het resultaat is het meest complete model voor de verdeling van dit soort sterren. Hun bevindingen zijn vandaag gepubliceerd in het vaktijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. De Melkweg bestaat uit een prominente, relatief platte schijf met dicht op elkaar staande heldere sterren, en een halo, een bol van sterren met een veel lagere dichtheid, daaromheen. Sterrenkundigen denken dat de halo het restant is van de eerste sterrenstelseltjes die ooit zijn samengesmolten om de Melkweg te vormen. Om erachter te komen hoe de Melkweg er precies uitziet, tellen sterrenkundigen al langer sterren. Ook de Leidse sterrenkunde-studenten Isabel van Vledder (21) en Dieuwertje van der Vlugt (22) deden dat in hun onderzoek. Ze gebruikten hiervoor echter geen gegevens van heldere sterren, maar die van 274 zwakke, koele dwergsterren (zogeheten M-dwergen) die per toeval door de Hubble-ruimtetelescoop werden waargenomen terwijl die op zoek was naar de verste sterrenstelsels uit het vroege heelal. De studenten legden de gegevens van de M-dwergen naast drie dichtheidsmodellen waarmee astronomen de platte schijf of de halo beschrijven of deze combineren. Om te berekenen welk model het beste de structuur van de Melkweg beschrijft, pasten de studenten vervolgens de Markov Chain Monte Carlo-methode toe. Van der Vlugt: ‘Je laat een rekenprogramma van iedere parameter van je model alle mogelijke waarden langslopen, alsof je heel veel mensen in een diepe kuil naar het laagste punt laat zoeken. Vervolgens stelt het programma vast welke waarde het beste met de data overeenkomt.’ Het model dat zowel de schijf als de halo beschrijft, bleek de perfecte match te zijn. Hiermee konden Van Vledder en Van der Vlugt uit de posities van de 274 M-dwergen het bestaan van 58 miljard M-dwergen afleiden. Ook was het mogelijk om een nauwkeurige schatting te geven van het aantal M-dwergsterren in de halo. Ze kwamen uit op zeven procent – een hoger percentage dan tot nu toe door sterrenkundigen was berekend.
Oorspronkelijk persbericht

16 maart 2016
Een hongerig zwart gat op 7800 lichtjaar afstand van de aarde heeft afgelopen zomer mysterieuze rode lichtflitsen geproduceerd die in sommige gevallen niet langer dan een veertigste seconde duurden. De flitsen zijn waargenomen met de supersnelle Ultracam-camera op de 4,2-meter William Herschel Telescope op het Canarische eiland La Palma. De ontdekking, gedaan door een internationaal team onder leiding van astronomen van de University of Southampton, wordt deze week beschreven in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. V404 Cygni is een stellair zwart gat in een dubbelstersysteem. Het zwarte gat slokt materie op van de begeleider. Dat gas hoopt zich eerst op in een ronddraaiende schijf, waarbij het zo sterk wordt verhit dat er licht en röntgenstraling wordt uitgezonden. Tijdens hevige schranspartijen is er sprake van energierijke uitbarstingen van het zwarte gat, zoals in juni 2015. De exacte oorzaak van de snelle rode flitsen is niet bekend. De sterrenkundigen denken dat ze gerelateerd zijn aan het snel; aan- en uitschakelen van de jets (straalstromen) van het zwarte gat: wanneer de toevoer van materiaal te groot is, wordt een deel van het invallende gas juist weggeblazen in twee tegenovergesteld gerichte bundels, langs de draaiingsas. De waarnemingen doen vermoeden dat de rode flitsen hun oorsprong hebben aan de basis van deze jets. (GS)
Astronomers See Black Hole Raging Red

14 maart 2016
Nieuwe spectaculaire opnamen geven een ongekend beeld van de structuren en processen in het centrum van de Melkweg. Ze zijn gemaakt met de recent gemoderniseerde Jansky Very Large Array (JVLA) – een grote opstelling van radioschotels in New Mexico (VS). De opnamen tonen de binnenste 100 lichtjaar van onze Melkweg op een radiofrequentie van 5,5 GHZ. In dat gebied is Sagittarius A* te vinden – het superzware zwarte gat dat precies in het midden van ons Melkwegstelsel staat. Sgr A* is omgeven door eem aantal opvallende structuren die radiostraling uitzenden. Het gaat daarbij onder meer om het restant van een supernova-explosie. Binnen de uitdijende schil van de ontplofte ster is op de nieuwe JVLA-beelden een nog niet eerder waargenomen Σ-vormige structuur te zien. Volgens de astronomen die de opnamen hebben gemaakt is dat de plek waar de drukgolf van de supernova-explosie op de ring van materie rond Sgr A* is gebotst. (EE)
Imaging the Heart of Our Galaxy

9 maart 2016
Met de Very Large Telescope Interferometer (VLTI) van de Europese sterrenwacht in Chili is voor het eerst een opname gemaakt die een heel gedetailleerd beeld geeft van de stofschijf rond een oude ster. De schijf vertoont treffende overeenkomsten met de stofschijven die rond jonge sterren zijn aangetroffen. Aan het eind van hun leven stoten sterren zoals onze zon grote hoeveelheden materie uit. Dat gebeurt tijdens het rodereuzenstadium van de ster. Dat zich bij dat proces een schijf of ring van gas en stof vormt, is niet verrassend. Maar tot nu toe was het astronomen niet gelukt om een duidelijk beeld van deze ‘oude stofschijven’ te krijgen. Dat komt doordat er in onze naaste omgeving maar weinig oude sterren te vinden zijn die door stof zijn omgeven. Dankzij een team van astronomen onder leiding van Michel Hillen en Hans Van Winckel van het Instituut voor Sterrenkunde te Leuven (België) is daar nu verandering in gekomen. Met de VLTI hebben de astronomen een opname gemaakt van de stofring rond IRAS 08544-4431, een oude dubbelster op een afstand van ongeveer 4000 lichtjaar in het zuidelijke sterrenbeeld Vela (Zeilen). Op de opname is een duidelijk afgebakende ring te zien. Het centrale deel van de schijf is dus leeg, maar dat is niet zo vreemd: stof dat zich dichter bij de dubbelster bevindt, verdampt onder invloed van de intense straling van de beide sterren. De astronomen stellen vast dat de schijf rond IRAS 08544-4431 heel veel lijkt op de schijven zoals die rond tal van jonge sterren zijn waargenomen. Dat betekent dat het theoretisch mogelijk is dat in die schijf een tweede generatie van planeten ontstaat. Bij de waarnemingen is gebruik gemaakt van de vier ‘kleine’ hulptelescopen van de Very Large Telescope. Door het licht dat deze telescopen opvangen te combineren, wordt een beeldscherpte bereikt die vergelijkbaar is met die van een denkbeeldige telescoop met een middellijn van 150 meter – 15 keer zo groot als de grootste optische telescoop op aarde. (EE)
Scherpste opname ooit van een stofschijf rond een oude ster

8 maart 2016
Waarnemingen die gedaan zijn met NASA’s ‘vliegende sterrenwacht’ SOFIA wijzen erop dat bij nova-explosies elementen ontstaan die nodig zijn voor de vorming van rotsachtige planeten zoals de aarde. Een nova is een ster die plotseling helderder wordt en vervolgens in de loop van een paar weken vervaagt. Het verschijnsel ontstaat wanneer een oude, uitgeputte ster – een witte dwerg – zoveel materie van een begeleidende ster heeft weten aan te trekken, dat er aan zijn oppervlak een thermonucleaire ontploffing optreedt. Anders dan bij een supernova-explosie wordt de ster daarbij niet verwoest: hij kan zich weer ‘opladen’ voor een volgende explosie. SOFIA is de afgelopen tijd ingezet om de materiewolken te onderzoeken die bij nova-explosies worden uitgestoten. Waarnemingen van Nova Delphini 2013 hebben nu laten zien dat bij deze explosie grote hoeveelheden koolstof, stikstof, zuurstof, neon, magnesium, aluminium en silicium zijn vrijgekomen – allemaal elementen die een belangrijke rol spelen bij de vorming van rotsachtige planeten. De metingen van de samenstelling van het ‘puin’ van Nova Delphini tonen aan dat nova-explosies een belangrijke rol spelen bij de productie van ‘middelzware’ elementen. Nog zwaardere elementen komen alleen bij supernova-explosies vrij. (EE)
SOFIA Observatory Indicates Star Eruptions Create and Scatter Elements with Earth-like Composition

3 maart 2016
Japanse astronomen hebben, met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), voor het eerst een opname gemaakt van de gasschijf rond een jonge ster-in-wording. De ster – TMC-1A – bevindt zich eigenlijk nog in zijn embryonale fase: hij is omgeven door grote hoeveelheden gas die naar de gasschijf toe stromen. TMC-1A maakt deel uit van een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Stier, op 450 lichtjaar van de aarde. Sterren ontstaan uit dichte wolken van gas. Een babyster groeit door gas uit zijn omgeving aan te trekken. Bij dit proces kan het gas niet rechtstreeks naar de ster toe stromen. In plaats daarvan verzamelt het zich in een schijf rond de ster, en vanuit die schijf spiraalt het gas naar de ster. De ALMA-opname laat zien waar de draaiende gasschijf rond de ster ophoudt en de omringende gaswolk begint. Het is voor het eerst dat dat gelukt is. Het ijle, snel bewegende gas in de schijf is namelijk niet gemakkelijk waarneembaar, en ALMA is pas het eerste instrument dat gevoelig genoeg is om deze component te onderscheiden van het gas dat vanuit de omgeving toestroomt. De astronomen hebben vastgesteld dat de grens tussen schijf en omgevingsgas op ongeveer 90 astronomische eenheden van de ster ligt. Dat is driemaal de afstand zon-Neptunus. Uit de snelheid waarmee het gas in de schijf om de ster draait wordt afgeleid dat deze laatste ongeveer een derde minder massa heeft dan onze zon. De ster is nog wel in de groei: per jaar komt er een miljoenste zonsmassa bij. (EE)
ALMA Spots Baby Star's Growing Blanket

2 maart 2016
Een internationaal team van sterrenkundigen heeft de radiosignalen uitgeplozen die de Drentse LOFAR-telescoop opvangt als elementaire deeltjes uit de ruimte in botsing komen met de aardse atmosfeer. Dankzij het model van de sterrenkundigen kan LOFAR nu ook als deeltjesdetector gaan fungeren (Nature, 3 maart). De sterrenkundigen, onder wie een groep Nederlanders, onderzochten 150 dagen aan meetgegevens van zogeheten deeltjeslawines. Deze ontstaan als kosmische elementaire deeltjes in de aardatmosfeer terechtkomen. Uit de gegevens blijkt dat de deeltjes voornamelijk bestaan uit protonen en kernen van heliumatomen. Bovendien lijkt het erop dat de meeste deeltjes uit onze eigen Melkweg komen en dus niet, zoals tot nu toe werd gedacht, ver weg uit het heelal. Op basis van de meetgegevens hebben de onderzoekers een model opgesteld dat de radiosignalen van botsende kosmische deeltjes nauwkeurig kan ontrafelen. Zo’n model bestond nog niet voor radiosignalen. LOFAR is oorspronkelijk bedoeld om het heelal te bestuderen. Nu kan het dus ook gebruikt worden voor deeltjesfysica. Eerder al gebruikten de onderzoekers de radiosignalen van de deeltjeslawines die LOFAR opving om het elektrische veld van onweersbuien te bestuderen.
Oorspronkelijk persbericht

29 februari 2016
De Europese ruimtetelescoop Integral heeft voor het eerst de karakteristieke energierijke gammastraling gedetecteerd die afkomstig is van antimaterie in een zogeheten microquasar. Het gaat om V404 Cygni, een röntgendubbelster in het sterrenbeeld Zwaan op ca. 8000 lichtjaar afstand van de aarde. De dubbelster bestaat uit een 'stellair' zwart gat (een paar keer zo zwaar als onze zon) in een baan rond een gewone ster. Materie van de gewone ster hoopt zich op in een ronddraaiende accretieschijf voordat het in het zwarte gat valt. Het gas in die schijf wordt zo heet dat het röntgenstraling uitzendt. V404 Cygni vertoonde afgelopen zomer gedurende twee weken een krachtige uitbarsting van röntgenstraling, vermoedelijk doordat er plotseling heel veel gas in het zwarte gat terecht kwam. Een deel van de geproduceerde straling wordt naar verwachting omgezet in paren van deeltjes en antideeltjes, volgens Albert Einsteins beroemde formule E=mc2. Daarbij gaat het vooral om negatief geladen elektronen en hun positief geladen antideeltjes, de positronen. Dit 'paar-plasma', dat met de helft van de lichtsnelheid de ruimte in wordt geblazen, is echter nog nooit direct waargenomen in microquasars zoals V404 Cygni. Integral is daar nu wel in geslaagd. De ruimtetelescoop heeft tijdens de uitbarsting van de microquasar de kenmerkende gammastraling (met een energie van 511 kilo-elektronvolt) gezien die geproduceerd wordt wanneer positronen en elektronen elkaar weer wederzijds annihileren. Deze annihilatiestraling is een van de weinige manieren waarop antimaterie in het heelal 'gezien' kan worden. De waarnemingen bieden informatie over wat zich vlak buiten de 'horizon' van het zwarte gat afspeelt, en werpen hopelijk nieuw licht op het productieproces van de energierijke 'jets' (straalstromen) van de microquasar, die op veel grotere afstand van het zwarte gat zichtbaar zijn op radiogolflengten. De resultaten zijn vandaag online gepubliceerd in Nature. (GS)
Gamma rays reveal pair plasma from a flaring black hole binary system

24 februari 2016
De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) heeft een spectaculair nieuw panorama van de Melkweg gepresenteerd. De foto vormt het slotakkoord van de APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy (ATLASGAL). Bij deze survey, die is uitgevoerd met de APEX-telescoop in Chili, is voor het eerst het complete zuidelijke deel van de Melkweg in kaart gebracht op submillimeter-golflengten – straling die het midden houdt tussen infrarood licht en radiogolven. De APEX-telescoop registreert gas en stof met temperaturen van slechts enkele tienden van een graad boven het absolute nulpunt. Grote wolken van koud gas en stof zijn de broedplaatsen van nieuwe sterren. Het ATLASGAL-panorama geeft dus een mooi overzicht van de stervormingsgebieden die de zuidelijke Melkweg rijk is. (EE)
ATLASGAL-survey van de Melkweg voltooid

17 februari 2016
Astronomen hebben een dubbelstersysteem ontdekt waarbij een van beide sterren om de 69 jaar gedurende 3,5 jaar verstoppertje speelt. Dat gebeurt wanneer zijn begeleider, die door een dichte schijf van gas en stof is omgeven, vanaf de aarde gezien voor de ster langs schuift. De dubbelster in kwestie, die de aanduiding TYC 2505-672-1 heeft gekregen, bevindt zich op bijna 10.000 lichtjaar van de aarde. Van alle bekende dubbelsterren die onderlinge bedekkingen vertonen – ook wel ‘bedekkingsveranderlijken’ genoemd – vertoont TYC 2505-672-1 de langdurigste bedekkingen. Ook de periode tussen twee bedekkingen is langer dan bij alle andere bedekkingsveranderlijken. Tot nu toe waren beide records in handen van Epsilon Aurigae, een reuzenster die om de 27 jaar gedurende ongeveer twee jaar door zijn begeleider wordt verduisterd. Uit het feit dat de twee sterren waaruit TYC 2505-672-1 bestaat in 69 jaar om elkaar heen draaien, wordt afgeleid dat hun onderlinge afstand ongeveer 3 miljard kilometer bedraagt. Dat is vergelijkbaar met de afstand tussen de zon en de planeet Uranus. De volgende verduistering in het systeem zal pas in 2080 plaatsvinden. (EE)
Longest-lasting stellar eclipse discovered

17 februari 2016
De Russische astronoom Maxim Pshirkov heeft ontdekt dat de dubbelster Gamma Velorum waarschijnlijk een sterke bron van gammastraling is. Deze ontdekking bevestigt dat zware dubbelsterren waarin beide sterren een hevige ‘sterrenwind’ produceren een afzonderlijke categorie van ‘gammabronnen’ vormen. Zware dubbelsterren bestaande uit een hete, fel stralende Wolf-Rayetster en een iets minder zware en hete begeleider genereren sterke sterrenwinden – stromen van energierijke deeltjes. Wanneer de afstand tussen beide sterren niet te groot is, kunnen de ‘winden’ van de beide sterren zo hard op elkaar botsen, dat er gammastraling vrijkomt. Dat verschijnsel was tot nu toe pas bij één dubbelster waargenomen: Èta Carinae. Deze dubbelster bestaat uit een ster die 120 keer zoveel massa heeft als onze zon en een ster van 30 à 80 zonsmassa. Recente berekeningen hebben laten zien dat zulke extreem zware dubbelsterren heel schaars zijn. Gemiddeld telt een sterrenstelsel als het onze er misschien één. Maar naar het zich nu laat aanzien, bevat onze Melkweg er twee. Uit gegevens van de gammasatelliet Fermi blijkt namelijk dat ook de dubbelster Gamma Velorum hoogstwaarschijnlijk een sterke bron van gammastraling is. ‘Hoogstwaarschijnlijk’ omdat niet voor 100 procent vaststaat dat de gammastraling die Fermi uit het betreffende hemelgebied heeft opgevangen ook echt van Gamma Velorum afkomstig is. Gamma Velorum bestaat uit twee sterren die respectievelijk 30 en 10 keer zoveel massa hebben als onze zon. Hun onderlinge afstand is vergelijkbaar met de afstand zon-aarde (150 miljoen kilometer). De beide produceren hevige zonnewinden die met een snelheid van meer dan 1000 kilometer per seconden op elkaar botsen. (EE)
Astronomer from Moscow detected a new source of intense gamma-radiation in the sky

3 februari 2016
Het begint erop te lijken dat de merkwaardige lichtvariaties van de ster KIC 8462852 niet door een wolk van kometen worden veroorzaakt. Tot nu toe werd dat als de meest plausibele verklaring gezien voor het gedrag van de ster, die soms wel 20 procent minder helder is dan normaal. De kometenverklaring is veel minder waarschijnlijk geworden nu onderzoek door de Amerikaanse astronoom Bradley Schaefer heeft laten zien dat de ster al een eeuw lang gestaag zwakker wordt. Dat blijkt uit fotografische platen van de Harvard-sterrenwacht die tussen 1890 en 1989 zijn gemaakt. Daarop is de ster meer dan 1200 keer afgebeeld. Er moet nu dus worden gezocht naar een scenario dat niet alleen de kortstondige lichtvariaties van de ster kan verklaren, maar ook het geleidelijke ‘uitdoven’ ervan. Het kometenscenario kan daar nauwelijks aan voldoen, omdat er dan een enorm aantal kometen voor de ster langs getrokken moet zijn. Een andere mogelijkheid is dat het gaat om een kleinere zwerm die steeds opnieuw voor de ster schuift, maar dan zou het aantal kometen in die zwerm geleidelijk moeten toenemen. Dan maar terug naar de vergezochte hypothese dat het bizarre helderheidsgedrag van KIC 8462852 wordt veroorzaakt door megastructuren – grote zonnepanelen bijvoorbeeld – die door een buitenaardse beschaving in een omloopbaan om de ster zijn gebracht? Als deze structuren nog in aanbouw zijn, zou je inderdaad verwachten dat de ster geleidelijk zwakker wordt. Een kleine rekensom van astronoom Phil Plait leert echter dat de aliens in dat geval in een eeuw tijd minstens 750 miljard vierkante kilometer aan panelen moeten hebben gebouwd. En dat is 1500 maal het aardoppervlak. Ook dat lijkt niet erg waarschijnlijk. Kortom: wordt vervolgd. (EE)
Comets May Not Explain 'Alien Megastructure' Star's Strange Flickering After All

2 februari 2016
Het 'overschot' aan energierijke gammastraling uit het centrum van ons Melkwegstelsel wordt vermoedelijk veroorzaakt door een groot aantal millisecondepulsars - de compacte, extreem snel rondtollende restanten van geëxplodeerde sterren. Die conclusie trekken twee teams van natuurkundigen (een Nederlands team van de Universiteit van Amsterdam en een Amerikaans team van Princeton University en het Massachusetts Institute of Technology) op basis van gedetailleerde modelberekeningen. Eerder is ook gesuggereerd dat het gamma-overschot het gevolg zou zijn van de annihilatie van donkere-materiedeeltjes. De nieuwe modelberekeningen, gepubliceerd in Physical Review Letters, laten echter zien dat een 'conventionele' verklaring afdoende is. Dat er sprake is van een diffuse 'gamma-gloed' zou het gevolg zijn van de relateif geringe 'beeldscherpte' van de huidige generatie detectoren - die is niet in staat om afzonderlijke pulsars te onderscheiden. (GS)
Vakpublicatie van het Amsterdamse team

28 januari 2016
Waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop wijzen erop dat de zogeheten Smith-wolk – een gaswolk waarvan al geruime tijd bekend is dat hij met hoge snelheid op de Melkweg afstevent – afkomstig is uit de buitenste regionen van de Melkwegschijf. Er zwermen honderden van die hogesnelheidswolken rond de Melkweg, maar de Smith-wolk is de enige waarvan de baan goed bekend is. Lang is gedacht dat de Smith-wolk een mislukt, sterrenloos sterrenstelsel was of een gaswolk die vanuit de intergalactische ruimte naar de Melkweg toe valt. Maar als dat waar was, zou de gaswolk vrijwel geheel uit waterstof en helium moeten bestaan – zwaardere elementen zijn immers afkomstig van sterren. Bij het nieuwe onderzoek is voor het eerst de chemische samenstelling van de gaswolk gemeten. Daarbij is gebruik gemaakt van het ultraviolette licht van drie actieve sterrenstelsels dat vanaf de aarde gezien door de wolk heen schijnt. Uit de metingen blijkt dat de Smith-wolk ongeveer net zoveel zwavel bevat als het buitenste deel van de Melkwegschijf. Het staat dus vrijwel vast dat de Smith-wolk uit onze Melkweg afkomstig is. Maar hoe de 11.000 lichtjaar lange en 2500 lichtjaar brede gaswolk ongeveer 70 miljoen jaar geleden uit ons Melkwegstelsel is ontsnapt, is nog steeds onduidelijk. Zeker is wel dat hij over ongeveer 30 miljoen jaar weer ‘neerstort’. En als dat gebeurt kan dat tot een spectaculaire golf van stervorming leiden. De Smith-wolk is genoemd naar de Amerikaanse sterrenkundestudente Gail Smith, die de gaswolk in 1963 ontdekte met de radiotelescoop van Dwingeloo. Smith is nadien in Nederland blijven wonen. (EE)
Monstrous Cloud Boomerangs Back to Our Galaxy

24 januari 2016
Met de Europese New Technology Telescope in Chili is de helderste 'ultra-metaalarme' ster tot nu toe ontdekt. De ster, met de catalogusaanduiding 2MASS J18082002–5104378, heeft een visuele helderheid van magnitude 11,9. Dat betekent dat hij in een forse amateurtelescoop al zichtbaar is. Ultra-metaalarme sterren zijn sterren die vrijwel geen elementen bevatten zwaarder dan waterstof en helium. Zulke (oude) sterren dateren uit de prille jeugd van het Melkwegstelsel, toen de interstellaire materie nog niet verrijkt (of verontreinigd) was met zwaardere elementen, geproduceerd in eerdere generaties sterren. Onderzoek aan dit soort 'oer-sterren' levert informatie op over de periode waarin de allereerste sterren in het heelal ontstonden. De meeste ultra-metaalarme sterren zijn (zeker gezien vanaf de aarde) extreem zwak. Nu er een ontdekt is met een veel grotere schijnbare helderheid, maakt dat het gedetailleerde spectroscopische onderzoek aan dit type sterren opeens veel eenvoudiger. De nieuwe ontdekking is gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics. (GS)
Newly discovered star offers opportunity to explore origins of first stars sprung to life in early universe

24 januari 2016
Astronomen hebben ontdekt dat de zogeheten Ophiuchus-sterrenstroom (genoemd naar het sterrenbeeld Ophiuchus, de Slangendrager) aanzienlijk ouder is dan tot nu toe werd gedacht. Sterrenstromen (stellar streams) zijn langgerekte structuren in ons Melkwegstelsel die bestaan uit sterren met onderling vergelijkbare leeftijden, chemische eigenschappen en snelheden. De sterren in zo'n sterrenstroom maakten ooit deel uit van een klein dwergsterrenstelsel, dat door de getijdenkrachten van het Melkwegstelsel uiteen is gerukt. Uit de lengte van de Ophiuchus-sterrenstroom (ruim 5000 lichtjaar), die ontdekt werd in 2014, was afgeleid dat hij een leeftijd van ca. 250 miljoen jaar moet hebben. Een opmerkelijke vondst, aangezien de sterren in de stroom ongeveer 12 miljard jaar oud zijn, terwijl de omlooptijd van de sterrenstroom rond het Melkwegstelsel ca. 350 miljoen jaar is - dat moet ook de omlooptijd van het oorspronkelijke dwergstelsel zijn geweest. De vraag dringt zich dan op waarom dat stelsel pas 250 miljoen jaar geleden uiteengerukt zou zijn. Een team van astronomen onder leiding van Branimir Sesar van het Max Planck Institut für Radioastronomie heeft nu aan de uiteinden van de Ophiuchus-stroom sterren ontdekt die zo goed als zeker ook deel uitmaken van de stroom, maar die zich in een veel breder, waaiervormig gebied bevinden. De lengte van de stroom is daarmee bijna twee keer zo lang; de leeftijd komt dan eerder in de buurt van 400 miljoen jaar. Bovendien wijst het bestaan van de waaiervormige uiteinden van de stroom erop dat het oorspronkelijke dwergstelsel in een chaotische omloopbaan moet hebben bewogen, zodat het heel goed mogelijk is dat het 11 miljard jaar lang heeft kunnen overleven voordat het ten prooi viel aan de getijdenkrachten van het Melkwegstelsel. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Astrophysical Journal. (GS)
The Puzzling Ophiuchus Stream (oorspronkelijk persbericht)

21 januari 2016
Australische astronomen zijn meer te weten gekomen over een vreemd verschijnsel dat al sinds een jaar of dertig met radiotelescopen wordt waargenomen: tijdelijke sterke fluctuaties in het ‘licht’ van radiobronnen aan de hemel. Waarschijnlijk worden de flakkeringen veroorzaakt door gaswolken in onze eigen Melkweg (Science, 22 januari). Het is de astronomen voor het eerst gelukt om het verschijnsel langdurig te volgen. Daarbij is genoeg informatie verzameld om vast te kunnen stellen dat de veroorzaker ongeveer 3000 lichtjaar van ons verwijderd is. Dat betekent dat deze binnen onze Melkweg gezocht moet worden. De meest voor de hand liggende verklaring is dat het gaat om een verdichting in het ijle gas dat de ruimte tussen de sterren vult. Zo’n interstellaire gaswolk werkt als een soort lens die de radiogolven het ene moment bundelen en dan weer verstrooien. In dit geval is waargenomen hoe een gaswolk de verre quasar PKS 1939-315 aan het flakkeren bracht. Daarbij is vastgesteld dat het om een vrij compacte gaswolk gaat die min of meer bolvormig of cilindervormig is. Gaswolken van dit type zouden een aanzienlijke bijdrage kunnen leveren aan de totale massa van de Melkweg. (EE)
Dark 'noodles' may lurk in the Milky Way

15 januari 2016
Japanse astronomen hebben aanwijzingen gevonden dat zich in het centrum van ons Melkwegstelsel niet één, maar twee zware zwarte gaten bevinden. Het tweede exemplaar zou zich verstoppen in een gaswolk die op een afstand van slechts 200 lichtjaar om het Melkwegcentrum draait. De gaswolk in kwestie, die CO-0.40-0.22 wordt genoemd, vertoont een verrassend grote snelheidsdispersie. Dat betekent dat het gas in de wolk sterk uiteenlopende snelheden heeft. Deze bijzondere eigenschap is waargenomen met twee Japanse radiotelescopen – een in Japan zelf, de ander in het noorden van Chili. Zo’n grote snelheidsdispersie wijst erop dat er een object van aanzienlijke massa in de wolk verborgen zit – anders zou de gaswolk maar een kort leven beschoren zijn. Computersimulaties laten zien dat de eigenschappen van de wolk het best verklaarbaar zijn als zich daarbinnen een zwart gat met een massa van ongeveer 100.000 zonsmassa’s bevindt. Ter vergelijking: het reeds bekende zwarte gat in het centrum van de Melkweg, ’Sagittarius A*’, heeft een massa van ruim 4 miljoen zonsmassa’s. Als deze interpretatie klopt, is daarmee voor het eerst een ‘middelzwaar’ zwart gat opgespoord. Alle zwarte gaten die astronomen tot nu toe hebben ontdekt, zijn ofwel hooguit enkele tientallen keren zo zwaar als onze zon ofwel minstens een miljoen zonsmassa’s ‘zwaar’. Het nu ontdekte zwarte gat zou een overblijfsel kunnen zijn van een klein sterrenstelsel dat lang geleden door onze Melkweg is opgeslokt. Uiteindelijk zou het kunnen samengaan met Sagittarius A*. (EE)
Signs of Second Largest Black Hole in the Milky Way

14 januari 2016
De Leidse sterrenkundige Simon Portegies Zwart heeft in één klap de oplossing voor twee astronomische problemen gevonden. Met een uitgekleed computermodel verklaart hij hoe sterrenhopen hun structuur krijgen en waarom de ene ster een grotere stofschijf heeft dan de andere. Zijn bevindingen worden binnenkort gepubliceerd in het Britse vaktijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Portegies Zwart deed zijn berekeningen voor het Trapezium, een sterrenhoop op 1400 lichtjaar van de aarde in het bekende sterrenbeeld Orion. De sterrenhoop bevat meer dan duizend sterren in een gebied dat ongeveer vijftien keer zo groot is als ons zonnestelsel. De sterren zijn ongeveer 1 miljoen jaar jong en bevinden zich dicht op elkaar. Rond een deel van de sterren draaien stofschijven. In deze schijven ontstaan na verloop van tijd planeten. Ook ons zonnestelsel heeft ooit een stofschijf gehad waaruit de planeten zijn gevormd. Wetenschappers kunnen tot nu toe niet goed verklaren waarom sommige sterren een grotere stofschijf hebben dan andere sterren. Ook is niet echt duidelijk hoe een sterrenhoop in de loop der tijd evolueert en wat dat voor invloed heeft op de grootte van de stofschijf. Portegies Zwart begon met een complexe simulatie om het probleem van sterrenhopen en stofschijven op te lossen: ‘Ik gebruikte een model met een hele rimram aan processen. Dan moet je denken aan sterevolutie, stralingstransport, overgebleven gaswolken, het zwaartekrachtsveld van de hele Melkweg, et cetera, et cetera.’ Vervolgens legde Portegies Zwart zijn model naast 95 sterren en hun stofschijf die door de Hubble-ruimtetelescoop waren bekeken. Het ingewikkelde model bleek goed te werken. Daarna schakelde de sterrenkundige stuk voor stuk bijna alle ingrediënten van het model uit. Uiteindelijk bleven in het model alleen nog de botsingen tussen sterren over. Tot Portegies Zwarts verbazing bleek ook het uitgeklede model goed met de waarnemingen overeen te komen. Portegies Zwart: ‘Sterren rukken dus delen van elkaars stofschijven af als ze in de jonge sterrenhoop langs elkaar scheren. En de grootte van een verzameling stofschijven wordt bepaald door botsingen tussen sterren.’
Volledig persbericht

8 januari 2016
Nieuwe waarnemingen van Betelgeuze, de op een na helderste ster van het sterrenbeeld Orion, roept vragen op over de manier waarop deze grote hoeveelheden gas de ruimt in weet te blazen. Voor de uitstoot van materie is nu eenmaal energie nodig, en veel energie lijkt de ster niet te produceren. Betelgeuze is een rode superreus: een koele, zware, opgezwollen ster die het einde van haar leven nadert. Recente waarnemingen met SOFIA, een 2,5-meter telescoop die in een aanpaste Boeing 747 is ondergebracht, laten zien dat de buitenste atmosfeer van deze ster veel koeler is dan verwacht. Gaven eerdere metingen nog een temperatuur van 1500 tot 3500 kelvin te zien, de SOFIA-gegevens wijzen in de richting van 540 kelvin – amper 270 graden Celsius. Dat wijst erop dat de atmosfeer van Betelgeuze niet genoeg energie heeft om gas zoveel snelheid te geven dat het de ruimte in kan verdwijnen. Toch stoot Betelgeuze wel degelijk flinke hoeveelheden gas uit, al zijn er aanwijzingen dat het massaverlies niet altijd even groot is en het uitgestoten gas niet gelijkmatig alle kanten op gaat. Astronomen zoeken nog naar een oplossing voor dit raadsel. Hoe dan ook lijkt het erop dat de meest gangbare theoretische verklaringen voor het massaverlies van Betelgeuze – sterke magnetische velden, stralingsdruk en inwendige schokgolven – tekortschieten. (EE)
Death throes of giant star puzzle researchers

8 januari 2016
Met behulp van nieuwe methoden om de leeftijden van zogeheten rode reuzensterren te bepalen, hebben astronomen de eerste grootschalige kaart gemaakt van de stellaire leeftijdsverdeling in de Melkweg. Voor de kaart zijn de leeftijden van bijna 100.000 rode reuzen op afstanden tot 65.000 lichtjaar van het galactisch centrum bepaald. De gegevens bevestigen dat ons sterrenstelsel van binnen uit is gegroeid: de oudste sterren zijn in het hart te vinden, de jongere in de buitendelen. De galactische ’leeftijdskaart’ is gebaseerd op gegevers van de Sloan Digital Sky Survey en de NASA-satelliet Kepler. Daarbij is gebruik gemaakt van twee onafhankelijke methoden om de leeftijd van een rode reuzenster af te leiden uit zijn spectrum (d.w.z. de eigenschappen van het licht dat de ster uitzendt). Met een kaart als deze kunnen de bestaande modellen voor het ontstaan van onze Melkweg op de proef worden gesteld. Deze modellen voorspellen bijvoorbeeld dat de stellaire schijf – het belangrijkste onderdeel van stelsels als het onze – van binnen uit moet zijn gevormd. Ook zouden jonge sterren gemiddeld dichter bij het vlak van de Melkweg te vinden moeten zijn dan hun oudere soortgenoten. Beide ‘voorspellingen’ worden door de nieuwe kaart bevestigd. De nieuwe resultaten, die vandaag zijn gepresenteerd tijdens de 227ste jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS), zijn ook in overeenstemming met die van vergelijkbare (kleinere) onderzoeken die in oktober en november 2015 zijn gepubliceerd. Naar verwachting zullen nog onvoltooide hemelsurveys zoals die van de Europese Gaia-satelliet astronomen in staat stellen om de stervormingsgeschiedenis van het Melkwegstelsel nóg nauwkeuriger te reconstrueren. (EE)
First global age map of the Milky Way

7 januari 2016
De rimpelingen in het gas in de buitenschijf van ons Melkwegstelsel zijn waarschijnlijk veroorzaakt door een klein, donker sterrenstelsel dat een paar honderd miljoen jaar geleden vlak langs ons stelsel scheerde. Tot die conclusie komen astronomen uit de VS, Brazilië en Chili, die het verschijnsel vergelijken met de rimpelingen die je ziet als je een steen in een vijver gooit. Deze conclusie is gebaseerd op een onderzoek van drie sterren in het zuidelijke sterrenbeeld Winkelhaak die deel uitmaken van de vermoedelijke veroorzaker van de rimpelingen. Het gaat om zogeheten cepheïden – regelmatig pulserende sterren die astronomen gebruiken om afstanden te meten. Bekend was al dat deze sterren ongeveer 300.000 lichtjaar van de Melkweg verwijderd zijn. Bij het nieuwe onderzoek, gedaan met de Gemini- en Magellan-telescopen in het noorden van Chili, is vastgesteld dat het trio sterren zich met een snelheid van ongeveer 200 kilometer per seconde uit de voeten maakt. Dat is een sterke aanwijzing dat de drie sterren deel uitmaken van een en hetzelfde sterrenstelsel. Volgens hoofdonderzoekster Sukanya Chakrabarti is het zeer waarschijnlijk dat dit het dwergstelsel is dat miljoenen jaren geleden langs de Melkweg is geschampt. Van dat stelsel is verder niet veel te zien: het zou behoren tot een klasse van stelsels die grotendeels uit donkere materie bestaan.  De ontdekking is gepresenteerd tijdens de 227ste jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society (AAS), die deze week in Florida wordt gehouden. (EE)
Galaxy Quakes Could Improve Hunt For Dark Matter

6 januari 2016
De ‘flikkeringen’ die de bijzondere dubbelster V404 Cygni tijdens uitbarstingen vertoont, zijn niet alleen goed waarneembaar op röntgengolflengten. Een internationaal team van astronomen heeft ontdekt dat ze ook in zichtbaar licht optreden (Nature, 7 januari). De 7800 lichtjaar verre dubbelster V404 Cygni bestaat uit een zwart gat en een zonachtige ster. Vanaf de ster stroomt er gas naar het zwarte gat, waardoor zich rond deze laatste een zogeheten accretieschijf heeft gevormd. In die schijf spiraalt de stermaterie langzaam naar het centrum. Zo eens in de paar decennia resulteert dat proces in een forse uitbarsting, waarbij de temperatuur in het binnenste deel van de accretieschijf kan oplopen tot meer dan 10 miljoen graden. Door die extreem hoge temperatuur is het gas een sterke bron van röntgenstraling, die fluctueert op tijdschalen van minuten tot uren. Vandaar ook dat astronomen het verschijnsel doorgaans waarnemen met röntgentelescopen in de ruimte. De astronomen zijn er nu in geslaagd om ook de helderheidsvariaties op zichtbare golflengten heel gedetailleerd waar te nemen. Dat gebeurde tijdens de meest recente uitbarsting van V404 Cygni, die afgelopen juni plaatsvond. Uit de waarnemingen blijkt dat het zichtbare fluctuatiepatroon netjes in de pas loopt met dat op röntgengolflengten. Uit röntgengegevens blijkt dat het zichtbare licht zijn oorsprong vindt in de röntgenstraling die uit het binnenste deel van de accretieschijf afkomstig is. Deze straling verhit de buitenste regionen van de schijf, waardoor deze een bron van zichtbaar licht worden. Aardig detail: in het geval van V404 Cygni is dat licht al waarneembaar met een middelgrote amateur-telescoop. Het onderzoek laat ook zien dat, anders dan verwacht, de fluctuaties ook optreden wanneer de massa-overdracht van ster naar zwart gat vrij gering is. Dat wijst erop dat de hoeveelheid materie die wordt overgedragen niet de doorslaggevende factor is bij de periodiek optredende activiteit rond zwarte gaten. Waarschijnlijk speelt de afstand tussen ster en zwart gat een grotere rol. (EE)
'Seeing' black holes with the naked eye

5 januari 2016
Sterrenkundigen hebben tientallen tot dusver onbekende 'wegloopsterren' ontdekt: sterren die met snelheden van zo'n 30 kilometer per seconde door het Melkwegstelsel bewegen - veel sneller dan de sterren in hun omgeving. Wegloopsterren (runaway stars) kunnen op twee verschillende manieren ontstaan: door onderlinge zwaartekrachtsstoringen van sterren in een compacte sterrenhoop, waarbij één ster wordt weggeslingerd, of door de supernova-explosie van een ster in een dubbelstersysteem, waarbij de begeleider met hoge snelheid wegvliegt. Vermoedelijk spelen beide processen een rol. De nieuwe wegloopsterren verraden hun bestaan door de boeggolven die ze creëren in de interstellaire ruimte. Die boeggolven (vergelijkbaar met de boeggolf van een schip) bestaan uit opeengeveegd gas dat als gevolg van de toegenomen temperatuur infraroodstraling uitzendt. In oude waarnemingen van de Amerikaanse infraroodruimtetelescoop Spitzer zijn ruim 200 tot nu toe onbekende boogvormige infraroodbronnen gevonden. Vervolgwaarnemingen met het Wyoming InfraRed Observatory (WIRO) brachten het bestaan van zware sterren aan het licht in 80 van die boogvormige structuren. In die gevallen gaat het dus vrijwel zeker om boeggolven, veroorzaakt door de hoge snelheid van die sterren. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepresenteerd op de 227ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in Kissimmee, Florida. (GS)
Runaway Stars Leave Infrared Waves in Space

5 januari 2016
Drielingen komen bij mensen niet zo vaak voor, maar in het heelal zijn ze veel talrijker: drie sterren die door hun onderlinge zwaartekracht bijeengehouden worden. Twee van de sterren in zo'n meervoudig systeem staan altijd dicht bij elkaar; de derde ster draait er op grotere afstand omheen. Dankzij nieuwe waarnemingen, verricht met de Amerikaanse Very Large Array-radiotelescoop (VLA), hebben astronomen nu meer inzicht verkregen in het geboorteproces van deze meervoudige sterren. In het kader van de VANDAM-survey (VLA Nascent Disk And Multiplicity) zijn een kleine honderd pasgeboren sterren bestudeerd in een groot stervormingsgebied op 750 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Perseus. Een internationaal team van astronomen onder leiding van John Tobin van de Leidse Sterrewacht heeft nu ontdekt dat meervoudige sterren in twee groepen uiteenvallen. In de ene groep staat het nauwe dubbelpaar op relatief kleine afstand van de derde ster (gemiddeld ruim tien miljard kilometer, ofwel 75 keer de afstand tussen de aarde en de zon); in de andere groep is die afstand veel groter (gemiddeld bijna 500 miljard kilometer, ofwel 3000 keer de afstand aarde-zon). Tobin en zijn collega's denken dat de eerste groep ontstaat doordat de samentrekkende schijf van gas en stof rond de zich vormende ster fragmenteert, zodat er in die schijf een dubbelster kan ontstaan. De tweede groep zou ontstaan doordat de oorspronkelijke uitgestrekte wolk al in een eerder stadium fragmenteert onder invloed van turbulentie. In dat geval is er dus sprake van twee schijven, waarbij in de ene een dubbelster ontstaat en in de andere een enkelvoudige ster. Het lijkt erop zulke 'wijde' meervoudige sterren minder lang bij elkaar blijven: ze komen in verhouding vaker voor onder jongere protosterren dan onder de oudere exemplaren. Een andere groep onderzoekers heeft in de resultaten van de VANDAM-survey ontdekt dat deze protoplanetaire schijven in veel gevallen groter zijn dan verwacht. Dat heeft mogelijk te maken met de oriëntatie van het magnetisch veld in zo'n schijf - als dat niet goed is 'uitgelijnd' met de rotatieas van de schijf, is de invloed op de rotatiesnelheid van de ster en op de afmetingen van de schijf minder sterk. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepresenteerd op de 227ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in Kissimmee, Florida. (GS)
Persbericht National Radio Astronomy Observatory

4 januari 2016
In tegenstelling tot wat tot nu toe algemeen werd aangenomen, blijken veel rode reuzensterren zeer krachtige magnetische velden te hebben. Rode reuzen zijn sterren zoals de zon die in hun laatste levensfase zijn aangekomen. Tot nu toe gingen astronomen er vanuit dat hooguit vijf tot tien procent van de rode reuzen een sterk magneetveld heeft. Bij het opstellen van modellen voor de evolutie van deze sterren werd de invloed van magnetische velden daarom meestal niet in rekening gebracht. Uit metingen van de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler, vandaag online gepubliceerd in Nature, blijkt nu echter dat die aanname niet juist is. Kepler bestudeerde honderden rode reuzen (waarvan de meeste overigens anderhalf tot twee keer zo zwaar zijn als de zon). Nauwkeurige helderheidsmetingen aan deze sterren brachten het bestaan van trillingen in het inwendige aan het licht - een techniek die bekend staat als asteroseismologie. In feite gaat het om geluidsgolven die zich door het hete inwendige van de ster voortplanten. In meer dan de helft van de bestudeerde sterren blijken die golven op bepaalde frequenties flink verzwakt of zelfs geheel afwezig te zijn als gevolg van krachtige magneetvelden in het sterinwendige. Uit de metingen is afgeleid dat die magneetvelden soms wel tien miljoen keer zo sterk kunnen zijn als het magneetveld van de aarde. Bij het opstellen van evolutiemodellen van zware, oude sterren zullen theoretici in de toekomst dus terdege rekening moeten houden met de aanwezigheid van sterke magnetische velden. Die kunnen van grote invloed zijn op de rotatiesnelheid van het sterinwendige. Het nieuwe onderzoek draagt wellicht ook bij tot een beter begrip van het ontstaan en de evolutie van magnetische velden in sterren. (GS)
Strong magnetic fields discovered in majority of stars

3 januari 2016
De rotatiesnelheid van oudere sterren neemt minder snel af dan tot nu toe werd gedacht. Dat blijkt uit metingen van de Amerikaanse ruimtetelescoop Kepler, die vandaag online gepubliceerd zijn in Nature. Sterren zoals de zon draaien steeds langzamer om hun as naarmate ze ouder worden. Dat komt door de invloed van hun magnetisch veld op de zonnewind - de stroom van elektrisch geladen gasdeeltjes die door een ster de ruimte in wordt geblazen. Wanneer de massa van een ster bekend is, kan uit de gemeten rotatiesnelheid vrij eenvoudig de leeftijd worden afgeleid - een techniek die bekend staat als gyrochronologie. De Kepler-waarnemingen hebben het nu mogelijk gemaakt om deze techniek beter te ijken. Uit de nauwkeurige helderheidsmetingen die Kepler heeft verricht aan oudere sterren kon informatie worden afgeleid over trillingen in het inwendige, en die leveren een veel preciezere waarde op voor de leeftijd van een ster. Door die te vergelijken met de gemeten draaisnelheid was het mogelijk om de voorspellingen van de gyrochronologie te testen. Het blijkt nu dat de draaisnelheid van oudere sterren minder snel wordt afgeremd dan aanvankelijk werd aangenomen. Kennelijk vindt er ergens halverwege het leven van een zonachtige ster een verandering plaats in het magnetisch veld, waardoor de remmende invloed daarna veel kleiner is dan daarvoor. Volgens het onderzoeksteam zou die verandering zich binnenkort ook in de zon kunnen voltrekken. 'Binnenkort' moet dan wel in astronomisch perspectief worden gezien - het zou best nog tientallen miljoenen jaren kunnen duren. (GS)
Rotational Clock for Stars Needs Recalibration

21 december 2015
Met de Amerikaanse Karl G. Jansky Very Large Array radiotelescoop (VLA) zijn sterk verdraaide magnetische velden ontdekt in de directe omgeving van een ster-in-wording. De protoster, NGC1333IRAS4A geheten, is pas 10.000 jaar oud; hij bevindt zich op ca. 750 lichtjaar afstand van de aarde. Gas en stof uit de omgeving van de ster wordt door de zwaartekracht naar binnen getrokken, waar het uiteindelijk deel zal gaan uitmaken van een afgeplatte, roterende schijf rond de protoster. Uit polarisatiewaarnemingen die met de VLA zijn verricht in 2013 en 2014 blijkt dat de magnetische velden in de omgeving van de protoster daarbij sterk verwrongen en verdraaid raken: de veldlijnen vertonen op kleine afstand van de ster-in-wording een compleet andere oriëntatie dan op grotere afstand. De metingen wijzen ook uit dat er rond de protoster veel stofdeeltjes voorkomen met afmetingen van millimeters en centimeters. Omdat NGC1333IRAS4A nog maar heel jong is, doet dat vermoeden dat het samenklonteringsproces in de directe omgeving van protosterren zich heel sel kan voltrekken. De nieuwe metingen zijn gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters. (GS)
Twisted Magnetic Fields Give New Insights on Star Formation

18 december 2015
Astronomen van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben in het sterrenbeeld Draak een samenscholing van sterren ontdekt die collectief in dezelfde richting bewegen. Vermoed wordt dat de verzameling sterren het schamele restant is van een bolvormige sterrenhoop of van een klein sterrenstelsel dat door onze Melkweg is opgeslokt. De schamele sterrenhoop is ontdekt met de Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope (LAMOST), een Chinese telescoop waarmee spectroscopische gegevens over grote aantallen sterren worden verzameld. Dat heeft al informatie opgeleverd over de afstanden, leeftijden, massa’s, samenstellingen en snelheden van miljoenen sterren. Geschat wordt dat de sterrenhoop, die de aanduiding Lamost 1 heeft gekregen, ongeveer 25.000 zonsmassa’s aan massa bevat en 15.000 keer zoveel licht produceert als onze zon. De leeftijd van de sterren ligt waarschijnlijk in de orde van 11 miljard jaar. Hun afstand tot de aarde bedraagt ongeveer 8500 lichtjaar. Lamost 1 viel op door zijn hoge ‘metaalgehalte’. Met ‘metalen’ bedoelen astronomen alle elementen zwaarder dan helium. Dat hoge metaalgehalte kan erop wijzen dat het om het restant van een klein sterrenstelsel gaat. Anderzijds wijst de langgerekte baan die de groep sterren lijkt te volgen eerder in de richting van een bolvormige sterrenhoop. De astronomen houden het voorlopig op het laatste. (EE)
Disrupted globular cluster found in the constellation of Draco

15 december 2015
Duitse radioastronomen hebben in het vakblad Astronomy & Astrophysics een nieuwe, zeer gedetailleerde kaart gepubliceerd van de 21 cm-radiostraling die afkomstig is van de noordelijke sterrenhemel. De kaart is gebaseerd op waarnemingen die gedurende ca. vijf jaar zijn verricht met de 100-meter Effelsberg-radiotelescoop bij Bonn. Voor het project zijn in totaal een slordige honderd miljoen spectroscopische waarnemingen verricht. Radiostraling met een golflengte van ca. 21 centimeter wordt uitgezonden door neutrale atomen van waterstof - het belangrijkste bestanddeel van het heelal. Het bestaan van deze straling is midden vorige eeuw voorspeld door de Nederlandse sterrenkundige Henk van de Hulst; kort na de Tweede Wereldoorlog werd de straling voor het eerst ook daadwerkelijk waargenomen. Het waarnemen van deze zwakke radiostraling is de enige manier om de verdeling en de beweging van wolken neutraal waterstofgas in het heelal in kaart te brengen. Dat is eerder al gedaan met andere radiotelescopen (o.a. met de Dwingeloo-radiotelescoop), maar nooit zo gedetailleerd als nu. Behalve neutraal waterstofgas in ons eigen Melkwegstelsel (de heldere band die dwars over de kaart loopt) is in het kader van het EBHIS-project (Effelsberg-Bonn HI Survey; HI staat voor neutraal waterstof) ook waterstofgas in kaart gebracht in andere sterrenstelsels, tot op afstanden van ca. 750 miljoen lichtjaar. (GS)
100m Radio Telescope Maps the Complete Northern Sky in the Light of Neutral Hydrogen

8 december 2015
Wetenschappers van de universiteit van Jerusalem hebben een plausibele verklaring gevonden voor de aanwezigheid van het plutonium in onze Melkweg. Het radioactieve element komt waarschijnlijk vrij bij botsingen tussen neutronensterren (Nature Physics, 7 december). Bijna alle plutonium op aarde is geproduceerd in kernreactoren, maar er zijn sterke aanwijzingen dat ons zonnestelsel kort na zijn ontstaan aanzienlijke hoeveelheden van dit element bevatte. Dat plutonium, met zijn halveringstijd van 120 miljoen jaar, is echter al lang en breed vervallen. Toch zijn er de afgelopen 100 miljoen jaar nog kleine hoeveelheden plutonium neergeregend op onze planeet, die in het sediment op de oceaanbodem zijn terechtgekomen. Er moeten dus nog steeds natuurlijke ‘plutoniumfabrieken’ bestaan. Waarom er het ene moment – 4,6 miljard jaar geleden – wel veel plutonium in ons zonnestelsel aanwezig was, en sindsdien bijna niet meer, is een vraagstuk waar wetenschappers al een tijdje mee worstelen. Volgens de Israëlische wetenschappers kan het grote verschil worden begrepen als botsende neutronensterren de bron van het radioactieve plutonium zijn. Zulke botsingen zijn heel zeldzaam, maar er komen wel enorme hoeveelheden zware elementen bij vrij. De wetenschappers denken dat er relatief kort voor het ontstaan van ons zonnestelsel zo’n botsing heeft plaatsgevonden in onze kosmische achtertuin. Dat zou de relatief grote hoeveelheden plutonium in het jonge zonnestelsel verklaren. De kleine hoeveelheden plutonium die sindsdien op aarde zijn beland, zou simpelweg komen doordat botsingen tussen neutronensterren zo zeldzaam zijn. Klaarblijkelijk heeft zo’n botsing zich de laatste 100 miljoen jaar niet meer in onze omgeving voorgedaan. (EE)
Hebrew University Team Uncovers Origin of Heavy Elements in the Universe

8 december 2015
Twee Nederlandse en een Belgische sterrenkundige hebben ontdekt dat helder blauwviolet licht rond een reuzenster, die een van hen in de jaren zeventig bestudeerde, waarschijnlijk het eerste waargenomen verschijnsel is van ‘blauwe luminescentie’ van interstellaire moleculen. Tot nu toe werd altijd gedacht dat dit verschijnsel pas voor het eerst in 2003 was gezien. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics. Het begon allemaal in 1971 toen Arnout van Genderen en Jan Willem Pel, onderzoekers aan de Universiteit Leiden, de gele hyperreus HR5171A observeerden. Deze gigantische ster in het zuidelijke sterrenbeeld Centaurus is ongeveer zeshonderd keer groter dan de zon. Toen Van Genderen eind jaren zeventig de jarenlange waarnemingen aan een nader onderzoek onderwierp, ontdekte hij mysterieuze blauwviolette straling rond de hyperreus. De straling zwakte af in de loop van de tijd en bleek vanaf 1978 verdwenen. Een goede verklaring was er niet. Lange tijd dachten zij aan valse lichtbronnen of aan storingen in de optiek van de telescoop. Maar door zorgvuldig onderzoek konden zij die eventuele verklaringen uitsluiten. Tientallen jaren zaten Van Genderen en zijn collega’s met het onoplosbare probleem in hun maag. Totdat de onderzoekers in 2007 een publicatie onder ogen kregen uit 2004. Daarin werd melding gemaakt van blauwe luminescentie. Het blauwe licht bleek veroorzaakt te worden door kleine, neutrale moleculen: polycyclische aromaten. Deze moleculen bevinden zich in gaswolken rond en tussen sterren. Sterrenkundigen vermoeden dat de polycyclische aromaten een belangrijke rol spelen in de evolutie van het heelal en het leven op aarde. De moleculen, die overigens ook ontstaan als vlees aanbrandt, veroorzaken alleen blauw licht onder specifieke omstandigheden.
Origineel persbericht

7 december 2015
Een astronome van de Universiteit van Texas heeft met behulp van waarnemingen van de Hubble Space Telescope het raadsel van de zogeheten blue stragglers ('blauwe treuzelaars' of 'blauwe achterblijvers') opgelost. Het gaat om sterren die veel heter en blauwer zijn dan je op basis van hun leeftijd zou verwachten - alsof ze minder snel oud worden dan normaal, en dus 'achterblijven' in de gangbare sterevolutie. Het onderzoek van Natalie Gosnell heeft nu uitgewezen dat blauwe treuzelaars ontstaan door massaoverdracht tussen twee sterren. Met de Hubble Space Telescope verrichtte ze waarnemingen aan de open sterrenhoop NGC 188, waarin zich 21 blauwe treuzelaars bevinden. Bij zeven van deze 'herboren' sterren werd de aanwezigheid van een witte-dwergbegeleider vastgesteld (op basis van de waargenomen ultraviolette straling); bij zeven andere bleek dat er op een andere manier sprake is van materie-uitwisseling in een dubbelstersysteem. Hiermee lijkt de theorie bevestigd dat blauwe treuzelaars ontstaan als gevolg van dubbelsterevolutie. De zwaarste van de twee sterren zwelt als eerste op tot een rode reus. Een deel van de buitenste gaslagen van deze ster stroomt over naar de tweede ster, terwijl de kern van de eerste ster inkrimpt tot een afkoelende witte dwerg. Als gevolg van de materie-overdracht is de tweede ster nu de zwaarste, en dankzij de extra massa krijgt hij een hogere temperatuur en een bijbehorende blauwere kleur. De waarnemingen van Gosnell zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
Texas Astronomer Solves Mystery of 'Born Again' Stars with Hubble Space Telescope

7 december 2015
Met het ALMA-observatorium in Chili (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) zijn enkele extreem ijle gaswolken in het Melkwegstelsel ontdekt. Japanse astronomen bestudeerden archiefwaarnemingen aan 36 zogeheten kalibratiebronnen van ALMA - ver verwijderde objecten die veel kortgolvige radiostraling uitzenden. In enkele van die bronnen werden absorptielijnen ontdekt van moleculen die zich tussen de verre radiobron en de aarde in bevinden, in gaswolken in ons eigen Melkwegstelsel: de moleculen filteren specifieke millimeter- en submillimetergolflengten weg. In de kalibratiebronnen J1717-337 en NRAO530 werd onder andere een absorptiesignaal van het zeldzame HCO-molecuul aangetroffen. Uit de sterkte van de absorptie kan afgeleid worden in welke concentratie het molecuul voorkomt; op die manier is ontdekt dat er sprake is van extreem ijle wolken, die op geen enkele andere manier waarneembaar zijn. De chemische samenstelling van de gaswolken is vergelijkbaar met die van actieve stervormingsgebieden; de HCO-moleculen ontstaan onder invloed van energierijke ultraviolette straling. De resultaten zijn gepubliceerd in Publications of the Astronomical Society of Japan. (GS)
Radio Shadow Reveals Tenuous Cosmic Gas Cloud

4 december 2015
CW Leonis, de helderste infaroodster aan de noordelijke hemel, houdt astronomen al jaren voor de gek. Het vlekkerige patroon dat de ster op infraroodopnamen vertoont, vormt geen consistent geheel, maar is slechts een verzameling van wolken van gas en stof die door de ster zijn uitgestoten (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 4 december). CW Leonis is een van de meest onderzochte oude sterren. Vermoed wordt dat de rode reus zo ver is opgezwollen dat hij op het punt staat zijn buitenlagen af te stoten. Dat proces zal uiteindelijk resulteren in de vorming van een zogeheten planetaire nevel. Op infaroodopnamen vertoont de ster een vlekkerig patroon dat in loop van de jaren geleidelijk verandert. Astronomen doen al jaren hun best om de onderliggende oorzaak van dat patroon te begrijpen. Maar de laatste jaren is dat ondoenlijk geworden: de ster heeft een complete gedaanteverandering ondergaan. Een analyse van opnamen die tussen 2000 en 2008 zijn gemaakt, laat nu zien dat geen van de infraroodstructuren die rond CW Leonis zijn waargenomen een permanent karakter heeft. Dat betekent onder meer dat geen van de waargenomen vlekken overeenkomt met de ster zelf: die speelt verstoppertje in zijn eigen stof. Maar het betekent ook dat alle modellen die de afgelopen twintig jaar zijn bedacht om het vlekkerige patroon rond de ster te verklaren de prullenbak in kunnen. Het patroon wordt niet veroorzaakt door een gestructureerde gasnevel met allerlei holtes, pluimen, schijven of wat dan ook. Het is gewoon een verzameling uitgestoten gaswolken. (EE)
Curious "Inkblot" star outed for trolling the astronomers

3 december 2015
Nieuw onderzoek wijst erop dat rotsachtige planeten zoals de aarde niet per se ontstaan bij sterren die rijk zijn aan zware elementen zoals ijzer en silicium. Dat is verrassend omdat deze beide elementen tot de hoofdbestanddelen van rotsachtige planeten behoren. Een pasgeboren ster is omgeven door een draaiende schijf van gas en stof, waaruit door samenklontering planeten ontstaan. Omdat dat gas en stof gewoon een overblijfsel is van de materie waaruit de ster is ontstaan, ligt het voor de hand om aan te nemen dat de chemische samenstelling van een ster van invloed is op de samenstelling van haar uiteindelijke planeten. Uit eerder onderzoek was inderdaad al gebleken dat grote gasplaneten vooral ontstaan bij sterren die rijk zijn aan ijzer. Ook waren er aanwijzingen dat de vorming van kleinere planeten niet zo afhankelijk is van dat metaal. Een internationaal team van astronomen heeft nu nog eens achttien elementen bij het onderzoek betrokken. Daarbij is vastgesteld dat sterren met rotsachtige planeten van het formaat aarde chemische overeenkomsten vertonen met sterren waar planeten van het kaliber Neptunus omheen cirkelen, én met sterren zonder planeten. Sterren met grote gasplaneten hebben een afwijkende samenstelling: die zijn rijker aan ijzer en silicium. Omdat bij het onderzoek slechts zeven sterren met ‘aardse’ planeten zaten, is het nog wat vroeg om daar grote conclusies aan te verbinden. Maar het lijkt erop dat kleine, rotsachtige planeten niet zo kieskeurig zijn als het gaat om de samenstelling van hun moederster. En dat kan weer betekenen dat planeten zoals onze aarde nog talrijker zijn dan al werd verondersteld. De nieuwe resultaten zijn gepresenteerd op het congres Extreme Solar Systems III dat deze week wordt gehouden in Waikoloa Beach, Hawaï. (EE)
What Kinds Of Stars Form Rocky Planets?

3 december 2015
Astronomen hebben, met behulp van de Event Horizon Telescope, voor het eerst magnetische velden waargenomen net buiten de waarnemingshorizon van Sagittarius A* – het superzware zwarte gat in het centrum van onze Melkweg (Science, 4 december). Theoretisch was al voorspeld dat magnetische velden een belangrijke rol spelen bij de vorming van de enorme vuurtorenachtige stralingsbundels die bij een zwart gat ontstaan wanneer dat materie uit zijn omgeving opslokt. Maar deze velden waren nog niet eerder rechtstreeks gedetecteerd. De superzware zwarte gaten in de kernen van melkwegstelsels zijn een soort kosmische stralingsgeneratoren: ze zetten invallende materie om in intense straling. Als zo’n zwart gat ook nog eens om zijn as draait, kan het krachtige stralingsbundels (‘jets’) genereren die duizenden lichtjaren ver reiken. De astronomen, onder wie de Nederlanders twee Christiaan Brinkerink (Radboud Universiteit) en Remo Tilanus (Universiteit Leiden), zijn er nu in geslaagd om de polarisatie te meten van de straling die uit de naaste omgeving van Sagittarius A* komt. Deze gepolariseerde straling wordt uitgezonden door elektronen die rond magnetische veldlijnen spiralen. Het onderzoeksteam ontdekte in sommige gebieden in de buurt van het zwarte gat een verstrengelde warboel aan magnetische veldlijnen en lussen, terwijl het veld elders een veel georganiseerder patroon laat zien. Vermoed wordt dat dit laatste gebied de plek is waar de jets worden aangedreven. De nog in ontwikkeling zijnde Event Horizon Telescope (EHT) is het enige instrument waarmee de directe omgeving van Sagittarius A* onderzocht kan worden. De EHT bestaat uit een netwerk van met elkaar verbonden radiotelescopen dat functioneert als een ‘virtuele’ telescoop ter grootte van de aarde.
Volledig persbericht

3 december 2015
Astronomen hebben ontdekt dat de kolossale ‘zonnevlammen’ die de (dubbel)ster KIC 9655129 vertoont, sterke overeenkomsten vertonen met normale zonnevlammen. Dat wijst erop dat de onderliggende oorzaak gelijk is, en dat ook onze eigen ster in staat kan zijn om zulke ’supervlammen’ te produceren. Een zonnevlam is een explosie op het oppervlak van de zon, die ontstaat door het plotseling vrijkomen de energie die opgeslagen in magnetische velden. Bij zo’n uitbarsting komt straling van de meest uiteenlopende golflengten vrij – van ‘radio’ tot ‘röntgen’. Doorgaans bestaat zo’n zonnevlam uit een reeks regelmatig optredende pulsen. Vaak lijken deze pulsen op golven, waarvan de golflengte een afspiegeling is van de verschillende eigenschappen van het gebied op de zon waar de vlam is opgetreden. En die golven laten waarneembare patronen achter in het licht van een ster. Uit gegevens van KIC 9655129, die zijn verzameld met de Kepler-satelliet, blijkt dat het golfgedrag dat deze ster tijdens een supervlam vertoont hoogstwaarschijnlijk wordt veroorzaakt door zogeheten magnetohydrodynamische oscillaties. Dat verschijnsel wordt ook waargenomen bij zonnevlammen op onze zon. Deze ontdekking wijst erop dat aan zonnevlammen en stellaire supervlammen dezelfde fysica ten grondslag ligt. Theoretisch zou dus ook de zon in staat kunnen zijn om supervlammen te produceren. Maar volgens de astronomen is de kans daarop – historisch gezien – heel klein. En dat is maar goed ook, want solaire supervlammen zouden een ernstige bedreiging voor communicatie- en stroomnetwerken op aarde. (EE)
The Sun Could Release Flares 1,000X Greater Than Previously Recorded

2 december 2015
Astronomen hebben de waarschijnlijke oorzaak ontdekt van de regelmatige helderheidsfluctuaties van de witte dwergster J1529+2928. Deze kleine ster – het nagloeiende restant van een zonachtige ster die zijn buitenlagen heeft weggeblazen – wordt eens in de 38 minuten een paar procent donkerder. Het is net alsof er regelmatig een object voorlangs trekt. Om de oorzaak van de fluctuaties op te sporen, heeft een internationaal team van astronomen de ster aan een grondig onderzoek onderworpen. Daarbij is vastgesteld dat de J1529 niet pulseert en dat er ook geen andere ster of bruine dwerg omheen cirkelt. Ook kan het niet om een planeet gaan: daarvoor duren de ‘verduisteringen’ te kort. Volgens de astronomen is er maar één plausibele verklaring voor de veranderlijkheid van de witte dwerg. De waarschijnlijke oorzaak is een enorme ’zonnevlek’ – een donkere, relatief koele plek op het oppervlak van de ster. Uit schattingen blijkt dat deze vlek ongeveer 14 procent van het steroppervlak bedekt (Astrophysical Journal Letters, 1 december). Er kleeft wel een bezwaar aan deze verklaring. Zonnevlekken worden normaal gesproken veroorzaakt door sterke magnetische velden, maar het magnetische veld van J1529 is vrij zwak. Dat een witte dwerg desondanks een forse zonnevlek kan ontwikkelen, kan betekenen dat nog veel meer witte dwergen dergelijke helderheidsfluctuaties vertonen. Verder onderzoek zal daar uitsluitsel over moeten geven. (EE)
Mystery of a Dimming White Dwarf

25 november 2015
De astronomen Simon Portegies Zwart van de Sterrewacht Leiden en Ed van den Heuvel van de Universiteit van Amsterdam hebben een mogelijke verklaring gevonden voor de gigantische massa-uitstoot van de dubbelster Èta Carinae. In hun computersimulatie vinden er twee sterbotsingen plaats, waarbij een van de drie oorspronkelijke sterren de karakteristieke ‘rokstructuur’ van Èta Carinae veroorzaakt. Tussen 1838 en 1843 heeft Èta Carinae, de helderste ster van de Melkweg, twee enorme uitbarstingen ondergaan. Beide explosies gingen gepaard met de uitstoot van grote hoeveelheden heet gas in zeer specifieke richtingen. De daardoor ontstane verdeling van nevelig materiaal wordt vaak aangeduid als de Homunculusnevel, maar omdat de kleinere nevel de vorm van een rok heeft, noemen de onderzoekers hem ‘Smurfinnevel’. De nevels zijn warrig, met veel stof- en gaswolken die alle kanten lijken uit te waaieren en hierdoor onverklaarbare vormen hebben aangenomen. Sterrenkundigen zijn al jaren bezig deze omgeving te begrijpen, maar een goede verklaring voor de combinatie van exotische morfologie, gasbewegingen en de heldere ster in het midden, was nog niet gevonden. Portegies Zwart en Van den Heuvel hebben nu een elegant en bevredigend model ontwikkeld dat alle waargenomen verschijnselen in één klap verklaart. ‘Tot nog toe namen we aan dat het centrale object een dubbelster betrof’, zegt prof. Van den Heuvel. ‘Maar toen we die aanname hadden losgelaten bleek een verklaring met drie sterren ineens heel logisch.’ ‘Het enige lastige was dat we in ons model een ster moesten laten verdwijnen’, voegt prof. Portegies Zwart toe. ‘Aangezien er geen andere sterren dicht in de buurt zijn, was de beste oplossing om die derde ster op te laten eten door een van de nog zichtbare sterren.’Botsingen tussen sterren komen in de Melkweg geregeld voor, maar zijn nog nooit waargenomen. Dit komt doordat de botsing zelf maar kort duurt. In dit geval zijn er eigenlijk twee botsingen geweest. In 1838 zijn twee van de sterren nogal gewelddadig op elkaar geknald, waarbij de gasuitstoot de Smurfinnevel heeft gevormd. De opgezwollen ster werd vijf jaar later geschampt door zijn nog overgebleven begeleider. Dit gaf aanleiding tot een tweede uitbraak van materiaal. De symmetrie van de tweede botsing verklaart precies de rok van de Smurfin.‘Dergelijke dubbele botsingen zijn niet zeldzaam’, zegt Van den Heuvel. ‘Veel sterren worden geboren in drievoudige systemen, en die zijn onderhevig aan zwaartekrachtsresonanties die gemakkelijk aanleiding geven tot dit soort botsingen.’ Het model van Portegies Zwart en Van den Heuvel wordt binnenkort gepubliceerd in het vaktijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Oorspronkelijk persbericht

25 november 2015
Astronomen hebben, met behulp van de Europese Very Large Telescope (VLT), ongekend detailrijke opnamen verkregen van de hyperreuzenster VY Canis Majoris. De waarnemingen laten zien dat de enorme hoeveelheid massa die de ster tijdens zijn laatste levensfase kwijtraakt uit onverwacht grote stofdeeltjes bestaat. VY Canis Majoris behoort tot de grootste sterren van de Melkweg. Hij heeft dertig tot veertig keer zoveel massa als onze zon en produceert 300.000 keer zoveel licht. De ster is momenteel zo sterk opgezwollen dat hij de omloopbaan van de planeet Jupiter zou omsluiten. Dat is een teken dat hij zijn explosieve einde nadert. Uit de VLT-waarnemingen blijkt dat de ster is omgeven door wolken van stof. Door diep in het hart van deze wolken te kijken, konden de astronomen meten hoe het licht van VY Canis Majoris door het stof wordt verstrooid en gepolariseerd. Deze metingen zijn cruciaal voor de bepaling van de eigenschappen van het stof. Een nauwgezette analyse van de polarisatieresultaten laat zien dat het stof uit relatief grote deeltjes bestaat, met afmetingen van 0,5 micrometer. Dat lijkt misschien klein, maar daarmee zijn de deeltjes ongeveer vijftig keer zo groot als het stof dat doorgaans in de interstellaire ruimte wordt aangetroffen. Die grote afmetingen verklaren waarom reuzensterren als VY Canis Majoris al grote hoeveelheden materie kwijtraken vóórdat het tot een supernova-explosie komt. Ze maken de stofdeeltjes gevoelig voor de zogeheten stralingsdruk van de ster – de zwakke kracht die door het sterlicht wordt uitgeoefend. Door hun grote omvang zijn de stofdeeltjes ook goed bestand tegen de straling die VY Canis Majoris tijdens zijn onvermijdelijke supernova-explosie – die naar verwachting binnen enkele honderdduizenden jaren zal plaatsvinden – zal produceren. Uiteindelijk zullen de deeltjes zich vermengen met het interstellaire gas in de omgeving en toekomstige generaties van sterren in staat stellen om planeten te vormen. (EE)
Volledig persbericht

24 november 2015
De mysterieuze, langdurige ‘verduisteringen’ van de ster KIC 8462852 zijn waarschijnlijk niet veroorzaakt door puin dat is vrijgekomen bij botsingen tussen planetoïden of door een grote inslag op een planeet. Tot die conclusie komen Amerikaanse astronomen na een analyse van gegevens die vanaf januari van dit jaar zijn verzameld door de infraroodsatelliet Spitzer (Astrophysical Journal Letters). Uit de Spitzer-data blijkt namelijk dat er weinig infraroodstraling uit de omgeving van de ster komt. Dat betekent dat er weinig puin aanwezig is dat bij een catastrofale gebeurtenis is vrijgekomen. Volgens de astronomen is de meest waarschijnlijke verklaring dat de helderheidsveranderingen van KIC 8462852 worden veroorzaakt door een wolk van fragmenterende kometen. KIC 8462852 kwam vorige maand in het nieuws nadat astronomen hadden bekendgemaakt dat de ster onregelmatige helderheidsveranderingen vertoont waarvoor niet gemakkelijk een natuurlijke oorzaak te bedenken is. Volgens sommige astronomen zouden de waargenomen helderheidsdips zelfs het gevolg kunnen zijn van grote kunstmatige structuren die om de ster cirkelen. De nieuwe onderzoeksresultaten kunnen die laatste mogelijkheid niet uitsluiten. De astronomen die het onderzoek hebben gedaan, benadrukken echter dat ze die exotische hypothese niet hebben onderzocht. (EE)
Iowa State astronomers say comet fragments best explanation of mysterious dimming star

24 november 2015
Duitse astronomen hebben vastgesteld dat een twintig jaar geleden ontdekte witte dwergster heter is dan alle andere witte dwergen in onze Melkweg. Toch is deze ster, met een temperatuur van 250.000 graden Celsius, al begonnen met afkoelen. De witte dwerg bevindt zich in het buitengebied van het Melkwegstelsel (de 'halo'). Relatief lichte sterren zoals onze zon worden aan het eind van hun leven extreem heet. Het oppervlak van de zon heeft nu nog een temperatuur van 6000 graden, maar over vijf miljard jaar zal het compacte overblijfsel van onze ster een temperatuur van 180.000 graden hebben. De hoogste temperatuur die tot nu toe bij een witte dwerg was gemeten, bedroeg 200.000 graden. Onderzoek met de Hubble-ruimtetelescoop laat zien dat de witte dwerg RX J0439.8-6809 daar nog een flinke schep bovenop doet. En vermoed wordt dat de ster ongeveer duizend jaar geleden een piek van misschien wel 400.000 graden heeft bereikt. RX J0439.8-6809 valt niet alleen op door zijn hoge temperatuur. Ook zijn samenstelling is afwijkend: op zijn oppervlak zijn koolstof en zuurstof aanwezig – twee chemische elementen die het resultaat zijn van heliumfusie. En dat fusieproces speelt zich normaal gesproken juist in het diepe inwendige van een ster af. Verrassend is ook dat zich tussen de ster en ons een gaswolk bevindt die naar de Melkweg toe beweegt. Dat bewijst dat ons sterrenstelsel nog steeds vers gas – de grondstof voor de vorming van nieuwe sterren – uit zijn omgeving aantrekt. (EE)
The hottest white dwarf in the Galaxy

20 november 2015
Astronomen van de universiteit van Hong Kong hebbende methode verbeterd die gebruikt wordt om de afstanden van zogeheten planetaire nevels te schatten. De nieuwe schattingen geven meer inzicht in de fysische eigenschappen van deze objecten, die een nogal grote variëteit vertonen (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). Planetaire nevels hebben niets te maken met planeten. Hun – nogal verwarrende – historische benaming verwijst slechts naar hun min of meer schijfvormige karakter. Inmiddels weten we dat het in feite uitdijende wolken van gas zijn, die zijn uitgestoten door sterren die aan het eind van hun bestaan zijn gekomen. In onze Melkweg zijn duizenden planetaire nevels ontdekt, die de meest uiteenlopen vormen en kleuren vertonen. Maar ondanks intensief onderzoek is van veel van deze objecten de afstand niet goed bekend. En die afstand is van cruciaal belang bij de bepaling van hun fysische eigenschappen, zoals hun werkelijke afmetingen. De astronomen zijn uitgegaan van een elegante methode die al twintig jaar bestaat. Deze omvat een schatting van de interstellaire extinctie (de mate waarin het licht van een planetaire nevel wordt verzwakt door het gas en stof in de ruimte) en metingen van de grootte en de helderheid van de nevel zoals deze zich aan de hemel vertoont. Met behulp van meer dan driehonderd planetaire nevels waarvan de afstanden op andere manieren zijn vastgesteld, heeft dit geresulteerd in een nieuwe ’oppervlakte-helderheidsrelatie’ voor planetaire nevels. Simpel gezegd is dat een formule die, na invulling van de drie genoemde parameters, de afstand van het object oplevert. De verbeterde formule levert afstandsbepalingen op die tot wel vijf keer zo nauwkeurig zijn als voorheen. Het resultaat is een nieuwe afstandscatalogus van 1100 planetaire nevels – de omvangrijkste tot nu toe. (EE)
Ghostly and beautiful: “planetary nebulae” get more meaningful physical presence

19 november 2015
Astronomen hebben ontdekt dat de kleine ster TVLM 513-46546 zich nogal onstuimig gedraagt. Hij produceert veel sterkere zonnevlammen dan onze zon. De oorzaak: een opmerkelijk krachtig magnetisch veld. De rode dwergster, die op een afstand van ongeveer 35 lichtjaar in het sterrenbeeld Boötes staat, heeft tien keer zo weinig massa als onze zon. Hij is zo klein en koel dat hij maar net tot de volwaardige sterren wordt gerekend. Wat deze ster zo bijzonder maakt, is zijn snelle rotatie: één aswenteling duurt maar ongeveer twee uur. Ter vergelijking: onze zon doet er ongeveer 25 dagen over. Uit waarnemingen met de VLA-radiotelescoop in New Mexico was al gebleken dat het globale magnetische veld de rode dwerg honderd keer zo sterk is als dat van onze zon. Dat verraste astronomen, omdat de fysische processen die het magnetische veld van de zon veroorzaken in zo’n kleine ster niet zouden mogen optreden. Nieuwe waarnemingen met de ALMA-radiotelescoop in het noorden van Chili laten zien dat de ster ook radiostraling met een frequentie van 95 gigahertz (overeenkomend met een golflengte van 3 mm) produceert. Zulke radiostraling is kenmerkend voor een proces dat synchrotron-emissie word genoemd. De oorzaak ligt bij elektronen die langs sterke magnetische veldlijnen bewegen. Hoe krachtiger het magnetische veld, des te hoger de frequentie. Onze zon vertoont tijdens korte uitbarstingen die zonnevlammen worden genoemd ook van die straling. Maar uit de ALMA-waarnemingen blijkt dat er bij TVLM 513-46546 geen einde aan komt. Bovendien zijn die langdurige zonnevlammen tienduizend keer zo intens als die van onze zon. Waarnemingen van soortgelijke sterren zullen moeten uitwijzen of TVLM 513-46546 een buitenbeentje is, of dat alle kleine rode dwergsterren zich zo stormachtig gedragen. Hoe dan ook: voor eventuele planeten in de buurt van TVLM 513-46546 is het slecht nieuws. De uitbarstingen zijn zo hevig dat zulke werelden waarschijnlijk niet in staat zijn om een atmosfeer vast te houden. (EE)
Tiny, Ultracool Star is Super Stormy

11 november 2015
Een internationaal team van astronomen heeft enkele van de oudste sterren van onze Melkweg ontdekt. Onderzoek van hun chemische samenstelling kan informatie opleveren over hoe het heelal er kort na de oerknal uitzag (Nature, 12 november). De sterren, die zich al miljarden jaren in het hart van de Melkweg bevinden, bevatten extreem weinig ‘metalen’ – de astronomische term voor alle elementen zwaarder dan helium. Een van de sterren is zelfs de meest metaalarme ster die tot nu toe in het galactisch centrum is aangetroffen. De chemische vingerafdrukken van deze sterren wijzen erop dat de eerste sterren in het heelal via een zogeheten hypernova-explosie aan hun eind zijn gekomen – een explosie die tien keer zo hevig is als een ’gewone’ supernova. Deze oersterren bevatten alleen waterstof, helium en een heel klein beetje lithium. Bij eerdere zoekacties naar metaalarme sterren in het galactisch centrum werden bijna uitsluitend sterren aangetroffen die qua samenstelling op onze zon lijken. Ze zijn verrijkt met de zware elementen die door opeenvolgende generaties van supernova’s de ruimte in zijn geblazen. Maar nu hebben astronomen een manier gevonden om in die hooiberg van ‘te jonge’ sterren oude sterren op te sporen. Sterren met een extreem laag metaalgehalte blijken er namelijk iets blauwer uit te zien dan andere sterren. Op basis van dat criterium zijn 14.000 veelbelovende sterren in het hart van de Melkweg opgespoord. Deze kandidaten worden nu spectroscopisch onderzocht. Tot nu toe zijn op die manier 23 sterren ontdekt die zeer metaalarm zijn. Negen daarvan bevatten duizend keer zo weinig zware elementen als onze zon, en één van de negen nog eens tien keer zo weinig. Maar het metaalgehalte zegt niet alles. Ook sterren die veel later in de buitengebieden van de Melkweg zijn ontstaan, en later naar het galactisch centrum zijn gemigreerd, bevatten weinig zware elementen. Om die mogelijkheid uit te sluiten zijn ook de bewegingen van de negen kandidaten onderzocht. Daarbij is vastgesteld dat zeker zeven van de sterren zich al hun hele leven in het hart van de Melkweg bevinden. Computersimulaties wijzen erop dat deze sterren inderdaad heel vroeg in de geschiedenis van het heelal moeten zijn ontstaan. (EE)
Ancient Stars At The Center Of The Milky Way Contain ‘Fingerprints’ From The Very Early Universe

11 november 2015
Astronomen hebben, met behulp van de Europese Very Large Telescope in Chili, de restanten onderzocht van een planetoïde die door zijn uitgeputte moederster – een witte dwerg – is verbrijzeld. Hierdoor is een mengsel van puin en gas ontstaan dat een ring of schijf rond de ster heeft gevormd. De verzamelde VLT-gegevens bestrijken een periode van twaalf jaar. Hierdoor hebben de astronomen de draaiende schijf van verschillende kanten kunnen bekijken. Daarbij is vastgesteld dat de schijf enigszins krom is en (nog) niet helemaal cirkelvormig. Volgens de astronomen is de planetoïde niet lang geleden gevaarlijk dicht in de buurt van de witte dwerg gekomen en door de enorme getijdenkrachten die hij daarbij ondervond aan flarden getrokken. Dat betekent dat de schijf op vergelijkbare wijze is ontstaan als bijvoorbeeld het ringenstelsel van Saturnus. Maar hoewel de witte dwerg meer dan zeven keer zo klein is als die geringde planeet, heeft hij meer dan 2500 keer zoveel massa. Ook de afstand tussen de witte dwerg en zijn schijf is van een heel andere orde: Saturnus en zijn ringen passen er gemakkelijk tussen. (EE)
De gloeiende kring rond een uitgeputte ster

5 november 2015
Astronomen hebben, met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop, een ‘archeologische opgraving’ gedaan in het hart van onze Melkweg. Daarbij is een populatie van uitgeputte sterren ontdekt, die meer inzicht moet geven in de vroege geschiedenis van ons sterrenstelsel. Door diep in de dichtbevolkte kern van de Melkweg te kijken, hebben de astronomen daar voor het eerst een verzameling witte dwergsterren weten op te sporen – de ‘na smeulende’ restanten van sterren die ongeveer twaalf miljard jaar geleden hebben bestaan. Onze Melkweg bestaat uit een platte schijf van sterren, die in het midden aanzienlijk dikker is dan elders. Een analyse van de Hubble-gegevens bevestigt het idee dat die ‘buil’ het oudste deel van ons sterrenstelsel is. De sterren in dat deel moeten in rap tempo geboren zijn – binnen ruwweg twee miljard jaar. De rest van de Melkweg ontwikkelde zich langzamer. Deze reconstructie van de galactische geschiedenis is nu nog gebaseerd op een steekproef van zeventig witte dwergen. Dat is waarschijnlijk maar het topje van de ijsberg: naar schatting bevinden zich in het nu onderzochte stukje Melkweg zeker 100.000 van die stellaire fossielen. Door meer witte dwergsterren bij het onderzoek te betrekken, hopen de astronomen een nog betere schatting te kunnen maken van de leeftijd van de ‘buil’ van onze Melkweg. (EE)
Hubble Uncovers Fading Cinders of Some of Our Galaxy's Earliest Homesteaders

4 november 2015
Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) is een jonge ster ontdekt die last heeft van ‘groeistuipen’. Het bewijs daarvoor bestaat uit een tweetal ‘jets’ van materie die regelmatige onderbrekingen vertonen. De ster, die bekendstaat als CARMA-7, maakt samen met tientallen soortgenoten deel uit van een stervormingsgebied op 1400 lichtjaar van de aarde. Alle sterren ontstaan uit samentrekkende wolken van gas en stof. Tijdens het ontstaansproces vormt zich een platte, ronddraaiende accretieschijf rond de jonge ster van waaruit materie naar het steroppervlak stroomt. Onder invloed van het magnetische veld van de ster wordt een deel van die materie vanaf de polen van de ster terug de ruimte in geblazen. Hierdoor ontstaan twee bundels of jets, die waarneembaar zijn met radiotelescopen zoals ALMA. Uit recent onderzoek blijkt dat de jets van CARMA-7 met grote regelmaat ‘aan’ en ‘uit’ gaan. Dat gaat heel snel: de overgang van de ene toestand naar de andere duurt maar een jaar of honderd (Nature, 5 november). De opvallende jets van de ster, die ongeveer 2,5 biljoen kilometer lang zijn, geven indirect informatie over de omgeving van de accretieschijf. Van de schijf zelf is niets te zien: het vele gas en stof in de omgeving van de ster belemmert het zicht daarop. (EE)
Protostar Growth Spurts

29 oktober 2015
Waarnemingen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili laten zien dat de vorming van de zware ster AFGL 4176 net zo verloopt als die van lichte sterren. Niet alleen wordt de ster, net als jonge zonachtige sterren, gevoed vanuit een omringende schijf van materie, ook vertoont die draaiende schijf vergelijkbare eigenschappen (Astrophysical Journal Letters, 29 oktober). Eerder was al vastgesteld dat jonge sterren met massa’s tot 18 zonsmassa’s door net zulke ‘nette’ materieschijven zijn omgeven als lichte sterren. Rond nog zwaardere sterren, zoals AFGL 4176 die 25 keer zoveel massa heeft als onze zon, waren tot nu toe alleen reusachtige, sterk opgezwollen structuren gezien, die meer op doughnuts leken dan op schijven. Hierdoor was de indruk ontstaan dat de ‘groei’ van de allerzwaarste sterren veel chaotischer en dynamischer verloopt dan de geboorte van een lichte ster. Het leek er zelfs op dat er geen normale schijf aan te pas kwam. Maar de ALMA-waarnemingen van AFGL 4176 laten zien dat zo’n zware ster wel degelijk door een normale schijf omgeven is – zij het een veel grotere. De ontdekte schijf is zeker tien keer zo groot en bevat honderd keer zoveel materie als de schijven die rond jonge sterren worden aangetroffen. De ontdekking heeft een hele tijd op zich laten wachten, omdat de vorming van zware sterren veel sneller verloopt dan die van lichte sterren. Bovendien zijn zware sterren veel minder talrijk. Hierdoor moeten astronomen veel harder zoeken c.q. veel dieper de ruimte in kijken – om ze op te sporen. (EE)
‘One Size Fits All’ When It Comes To Unraveling How Stars Form

28 oktober 2015
Een internationaal team van astronomen heeft voor het eerst een ‘leeftijdskaart’ gemaakt van het buitenste omhulsel van de Melkweg. Samen met de schijf en de centrale bult behoort deze zogeheten halo tot de hoofdcomponenten van ons sterrenstelsel. Uit de kaart blijkt dat de oudste sterren in het centrale deel van de halo te vinden zijn, precies zoals numerieke simulaties van de vorming van de Melkweg voorspellen. Verrassend is wel dat dit gebied van oude sterren zich uitstrekt tot het deel van de halo dat zich nabij de zon bevindt. Ook geeft de kaart informatie over de leeftijden van nabije dwergstelsels, en de sterren die zij door de zwaartekrachtsinteractie met de Melkweg zijn kwijtgeraakt. Die kennis kan worden gebruikt om de ontstaansgeschiedenis van ons sterrenstelsel te reconstrueren. Bij het samenstellen van de kaart is gebruik gemaakt van ‘BHB-sterren’. De kleuren die deze hete sterren vertonen houden verband met hun massa’s. En die zijn op hun beurt weer gerelateerd aan hun leeftijden. Bij het nu gepubliceerde onderzoek is een steekproef van slechts 4700 BHB-sterren waargenomen. De volgende stap is het maken van een veel uitgebreidere leeftijdskaart van de galactische halo. Daarbij zullen honderdduizenden BHB-sterren onderzocht worden. (EE)
Astrophysicists produce the first age map of the halo of the Milky Way

28 oktober 2015
Astronomen hebben, met behulp van de VISTA-telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili, een tot nu toe onbekend onderdeel van onze Melkweg ontdekt. Door de posities in kaart te brengen van een klasse van veranderlijke sterren die cepheïden worden genoemd, is een schijf van jonge sterren opgespoord die verscholen zit achter dichte stofwolken in de centrale ‘bult’ van de Melkweg. Het bestaan van deze sterren kwam aan het licht bij een survey waarbij naar objecten wordt gezocht die van helderheid veranderen. Daarbij zijn honderden cepheïden ontdekt – sterren die met grote regelmaat opzwellen en vervolgens weer samentrekken. Tijdens deze cyclus, die enkele dagen tot maanden kan duren, veranderen de sterren van helderheid. Hoe helderder de cepheïde, des te langer duurt zijn cyclus. Anders gezegd: zwakkere cepheïden pulseren sneller dan heldere. Dankzij dit opmerkelijk exacte verband kunnen deze sterren dienstdoen als kosmische ‘meetlatten’: als je de pulsatieperiode van een cepheïde kent, ken je ook zijn afstand. Er schuilt wel een addertje onder het gras: er bestaan namelijk twee soorten cepheïden, en de ene soort is veel jonger dan de andere. Tussen de cepheïden die de astronomen nu hebben opgespoord, blijken 35 zogeheten klassieke cepheïden te zitten. Dat zijn jonge, heldere sterren die sterk verschillen van de gebruikelijke, veel oudere bewoners van de centrale bult van de Melkweg. De buitenbeentjes blijken deel uit te maken van een dunne schijf van sterren in de galactische bult. Dit onderdeel van onze Melkweg is bij eerdere surveys niet opgemerkt, omdat het verscholen zit achter dichte stofwolken. De VISTA-telescoop, die gevoelig is voor nabij-infraroodstraling, kan door dit stof heen kijken. De nu opgespoorde cepheïden zijn hooguit 100 miljoen jaar oud. Hun jeugdige karakter wijst er sterk op dat er de afgelopen 100 miljoen jaar een tot nu toe onbekende aanvoer van pas gevormde sterren heeft plaatsgevonden naar het centrale deel van de Melkweg. (EE)
VISTA ontdekt nieuw onderdeel van de Melkweg

21 oktober 2015
Astronomen van de Ruhr-Universität Bochum hebben de grootste ‘hemelfoto’ samengesteld die ooit is gemaakt. De foto, die de het zuidelijke deel van de Melkweg laat zien, bevat 46 miljard beeldpunten (pixels). Om de foto te kunnen bekijken hebben de wetenschappers een online hulpprogramma ontwikkeld. Het beeldmateriaal is verzameld in het kader van een grote survey die vijf jaar heeft geduurd. Bij die hemelverkenning is gezocht naar sterren en andere objecten die een veranderlijke helderheid vertonen. Daarbij zijn tot nu toe al ruim 50.000 veranderlijke objecten opgespoord die nog niet eerder waren opgemerkt. Met behulp van het hulpprogramma kan iedereen inzoomen op de Melkweg. Ook kan gebruik worden gemaakt van een klein invoerveld, waarin de naam van een object kan worden ingetikt. (EE)
Largest astronomical image of all time

20 oktober 2015
Astronomen van het Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) hebben voor het eerst een filmpje gemaakt dat de ontwikkeling van ‘zonnevlekken’ op een andere ster dan onze zon laat zien. Het filmpje bestaat uit beelden die de afgelopen zes jaar zijn vastgelegd met de geautomatiseerde telescoop STELLA op Tenerife. Uit die reeks opnamen blijkt dat de magnetische cyclus van de ster XX Triangulum qua periode vergelijkbaar is met die van onze zon. Maar de intensiteit is veel sterker. ‘XX Tri’ is op dat gebied zelfs recordhouder: in 1999 vertoonde hij de grootste vlek die ooit op een ster is waargenomen – 60 keer zo groot als de grootste zonnevlek. Daarbij moet dan wel worden opgemerkt dat XX Tri een koele reuzenster is, die ongeveer tien keer zo groot is als onze zon. Donkere vlekken op het oppervlak van een ster ontstaan door magnetische processen in het sterinwendige. Die processen beïnvloeden het warmtetransport naar het oppervlak, waardoor plaatselijk relatief koele – en daardoor donkere – gebieden ontstaan. (EE)
First movie of stellar-surface evolution beyond our Solar System

13 oktober 2015
Een internationaal team van astronomen heeft ontdekt dat de ‘groei’ van jonge sterren sterke overeenkomsten vertoont met de manier waarop zwarte gaten en andere exotische objecten zich met materie uit hun omgeving voeden. Uit onderzoek blijkt namelijk dat jonge sterren-in-wording net zulke lichtflikkeringen laten zien als de materie rond zwarte gaten (Science Advances, 13 oktober). Zowel jonge sterren als zwarte gaten trekken materie uit hun omgeving aan. Deze materie voegt zich niet onmiddellijk bij het aantrekkende object, maar spiraalt daar geleidelijk naartoe. Daardoor vormt zich een zogeheten accretieschijf rond dat object. De astronomen hebben vastgesteld dat de relatief koele accretieschijven rond jonge sterren hetzelfde gedrag vertonen als de ziedend hete accretieschijven rond witte dwergsterren en zwarte gaten. Daarbij is een direct verband ontdekt tussen de omvang van het centrale objet en het tempo van de (willekeurige) lichtfluctuaties van de omringende schijf. Dat wijst erop dat de fysica van het accretieproces rond sterke uiteenlopende astronomische objecten dezelfde is. Factoren als leeftijd, temperatuur en zwaartekracht lijken nauwelijks een rol te spelen. (EE)
Young stars’ flickering light reveals remarkable link with matter-eating black holes

29 september 2015
Astronomen van de Universiteit van Hawaii hebben met behulp van de Gemini North-telescoop vijf pasgeboren wees-sterretjes gevonden. De sterren bevinden zich in de nabijheid van het stervormingscomplex HH24, op 1300 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Orion. HH24 is een gas- en stofwolk met een complexe structuur, waarin zich veel jonge sterren bevinden. Op een nieuwe foto van HH24, gemaakt met de Gemini-telescoop, zijn niet minder dan zes afzonderlijke jets (straalstromen) zichtbaar, die door de pasgeboren sterren de ruimte in worden geblazen. Op grotere afstand van de kern van het stervormingsgebied, waar de dichtheid van het gas en stof te laag is voor de vorming van sterren, hebben de astronomen echter ook een paar pasgeboren dwergsterren ontdekt. Het gaat zo goed als zeker om objecten die uit het stervormingsgebied de ruimte in zijn geslingerd als gevolg van zwaartekrachtsstoringen van andere sterren. Bij zo'n ontmoeting kan één ster met hoge snelheid weggeslingerd worden, terwijl twee andere in een kleine omloopbaan om elkaar heen blijven draaien. De asymmetrische verstoringen in één van de jets in HH24 zouden veroorzaakt kunnen zijn door de baanbeweging van zo'n nauwe dubbelster, aldus de astronomen. (GS)
Searching for Orphan Stars Amid Starbirth Fireworks

24 september 2015
Met de in 2009 geïnstalleerde Wide Field Camera 3 van de Hubble Space Telescope zijn nieuwe gedetailleerde opnamen gemaakt van de Sluiernevel - het uitdijende restant van een supernova-explosie die ca. 10.000 jaar geleden plaatsvond op 2100 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Zwaan. Het licht van de explosie moet zo'n 8000 jaar geleden op aarde zijn aangekomen. In 1997 is de Sluiernevel ook al door Hubble gefotografeerd, met de oudere Wide Field and Planetary Camera 2. De nieuwe opnamen vertonen meer detail en beslaan ook een wat groter deel van de hemel. Overigens heeft de nevel momenteel een middellijn van ca. 110 lichtjaar - te groot om in zijn geheel door Hubble in beeld gebracht te worden. Door de oude en de nieuwe opnamen met elkaar te vergelijken, is duidelijk te zien dat sommige van de draderige gasslierten in de nevel zich in de tussenliggende 18 jaar een beetje hebben verplaatst. Het nevelgas heeft een snelheid van ongeveer 1,5 miljoen kilometer per uur; de complexe structuur is het gevolg van schokgolven die zijn ontstaan toen het weggeblazen gas van de geëxplodeerde ster in botsing kwam met een veel trager uitdijende schil van gas dat is 'opgeveegd' door de krachtige sterrenwind van de ster vóórdat hij explosief aan zijn einde kwam. (GS)
Revisiting the Veil Nebula

23 september 2015
De activiteit van het superzware zwarte gat in de kern van ons Melkwegstelsel is in de afgelopen maanden sterk toegenomen. Normaal gesproken vertoont het zwarte gat ongeveer één uitbarsting van röntgenstraling per tien dagen; inmiddels ligt die frequentie op ongeveer één uitbarsting per dag. De röntgenuitbarstingen ontstaan wanneer materie sterk verhit wordt alvorens het zwarte gat in te vallen. De activiteit van het zwarte gat in het Melkwegcentrum (dat ruim 4 miljoen maal zo zwaar is als de zon) wordt al jarenlang in de gaten gehouden door drie röntgenkunstmanen: het Amerikaanse Chandra X-ray Observatory, de Europese ruimtetelescoop XMM-Newton en de NASA-kunstmaan Swift. De oorzaak van de toegenomen activiteit is niet met zekerheid bekend. Het is denkbaar dat er een relatie is met de recente passage van een grote, ijle gaswolk, G2 geheten. Die vloog afgelopen voorjaar op korte afstand langs het zwarte gat. Mogelijk is G2 daarbij toch meer materie verloren dan aanvankelijk werd aangenomen. (GS)
Milky Way's Black Hole Shows Signs of Increased Chatter

22 september 2015
'Onzichtbare' sterren in de kern van ons Melkwegstelsel kunnen misschien toch 'waargenomen' worden met radiotelescopen. Dat schrijven astronomen van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in een artikel dat geaccepteerd is voor publicatie in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Door de absorberende werking van stof in het centrale vlak van het Melkwegstelsel zijn de sterren in de kern van het stelsel niet zichtbaar met aardse telescopen (een paar uitzonderingen daargelaten: sommige grote reuzensterren zijn waargenomen op infrarode golflengten). Omdat de sterren in het sterke zwaartekrachtsveld van het centrale superzware zwarte gat bewegen, hebben ze hoge snelheden, van duizenden kilometers per seconde. En omdat de sterren gas de ruimte in blazen (de zogeheten sterrenwind) creëren ze bij die hoge snelheden een boeggolf in het ijle interstellaire gas waar ze doorheen bewegen. Elektronen die versneld worden door zo'n schokgolf zenden radiostraling uit, en met gevoelige radiotelescopen is het dus in principe mogelijk om de locaties van dergelijke boeggolven te achterhalen. Daarmee zijn de sterren op een indirecte manier toch waarneembaar. De Harvard-astronomen stellen voor om de komende jaren gericht op zoek te gaan naar radiostraling van de boeggolf van de ster S2, een van de infrarode reuzensterren die wél direct zijn waar te nemen. Die ster bereikt eind 2017 of begin 2018 zijn kleinste afstand tot het centrale zwarte gat, en daarmee zijn hoogste baansnelheid. Als S2 zijn bestaan ook verraadt op radiogolflengten, kan de techniek vervolgens gebruikt worden voor het opsporen van sterren die op geen enkele andere wijze waarneembaar zijn. (GS)
Radio Telescopes Could Spot Stars Hidden in the Galactic Center

11 september 2015
De Canadese doctoraalstudent Matt Shultz heeft een bijzonder object ontdekt: twee zware sterren met magnetische velden die een dubbelstersysteem vormen. De resultaten van het onderzoek aan de dubbele reuzenster, die Epsilon Lupi heet, verschijnen vandaag in het Britse tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Van Epsilon Lupi was al bekend dat het een dubbelster is, bestaande uit twee sterren – elk 7 à 8 acht keer zo zwaar als onze zon – die om hun gemeenschappelijke zwaartepunt draaien. Dat die twee reuzen een magnetisch veld hebben, was tot nu toe onbekend. Bovendien is het nog onduidelijk hoe sterren als deze überhaupt een magnetisch veld kunnen ontwikkelen. Dat relatief kleine sterren zoals onze zon een magnetisch veld hebben, is goed verklaarbaar. Dat komt door de convectie die optreedt in de buitenste lagen van de ster, waarbij hete materie opstijgt, afkoelt en weer omlaag zakt. Dit resulteert in een dynamo-effect, waarbij magnetische velden ontstaan. In de buitenste lagen van zware sterren treedt – voor zover bekend – echter nauwelijks convectie op. Daarmee ontbreekt het deze sterren aan een ‘magnetische dynamo’. Toch vertoont ongeveer tien procent van deze sterren een sterk magnetisch veld. Zware magnetische dubbelsterren als Epsilon Lupi zijn echter veel zeldzamer. Een opmerkelijk detail is dat de magnetische velden van de beide sterren van Epsilon Lupi tegengesteld gericht zijn. De zuidpool van de ene ster wijst in ongeveer dezelfde richting als de noordpool van de andere ster. Hoe deze bijzondere configuratie is ontstaan, is nog onduidelijk. Zeker is wel dat de onderlinge afstand tussen beide sterren klein genoeg is om elkaars magnetische veld te beïnvloeden. Hierdoor kunnen deze velden fungeren als een soort rem, die de baanbeweging van de twee sterren afremt. Dat zou betekenen dat de twee sterren geleidelijk naar elkaar toe spiralen. (EE)
Mysterious, massive, magnetic stars

4 september 2015
Astronomen van de universiteit van Cambridge (VK) hebben een nieuwe, nauwkeurige methode ontwikkeld om de afstanden tussen sterren te meten. De methode kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de werkelijke omvang van onze Melkweg te bepalen. De beste manier om de afstand van een ster te meten, is de zogeheten parallaxmethode. Deze is gebaseerd op het feit dat een object dat vanuit verschillende richtingen wordt bekeken, ten opzichte van een verre achtergrond van plaats verandert. Het bereik van deze methode is echter beperkt: een paar duizend lichtjaar. Voor verder weg staande sterren moeten astronomen vertrouwen op methoden die een beperkte nauwkeurigheid hebben. Sommige van deze methoden maken gebruik van het spectrum van een ster, dat informatie bevat over diens temperatuur, oppervlaktezwaartekracht en chemische samenstelling. In combinatie met een stermodel kan daaruit de absolute helderheid van de ster worden geschat, en dat geeft weer een indicatie van zijn afstand. De methode die de Britse astronomen nu hebben bedacht gaat uit van stellaire ‘tweelingen’ – sterren die hetzelfde spectrum vertonen maar sterk in afstand verschillen. Modelberekeningen zijn dan niet nodig, omdat de beide sterren – binnen zekere grenzen – identiek zijn aan elkaar. Als van een van beide een parallaxmeting beschikbaar is, volgt daaruit direct de afstand van de ander. Een eerste inventarisatie van zulke tweelingen laat zien dat de afwijkingen ten opzichte van de parallaxmethode gering zijn: ongeveer 8 procent. Dat is veel nauwkeuriger dan de meeste andere meetmethoden. Bovendien is de tweelingmethode onafhankelijk van de afstand: zolang een ster maar helder genoeg is om een gedetailleerd spectrum ervan te kunnen vastleggen, kan zijn afstand worden vergeleken met die van een veel nabijere ‘dubbelganger’. De astronomen zijn nu van plan om een ‘catalogus’ van sterren samen te stellen waarvan de afstanden nauwkeurig bekend zijn, en vervolgens andere stercatalogi te doorzoeken naar dubbelgangers waarvan de afstanden onbekend zijn. Er is voldoende vergelijkingsmateriaal, want met de jongste generatie van gevoelige telescopen zijn detailrijke spectra van miljoenen sterren vastgelegd (EE).
Using stellar ‘twins’ to reach the outer limits of the galaxy

3 september 2015
Binnen nu en 1500 jaar zal er een grote, extreem hete ster in onze Melkweg ontploffen. Dat blijkt uit onderzoek van de Amsterdamse astronoom Frank Tramper en collega’s. Het team bestudeerde zes bijzondere sterren die op het randje van exploderen staan. De ontploffing heeft geen gevolgen voor het leven op aarde. De bevindingen verschijnen binnenkort in het vakblad Astronomy & Astrophysics. 1500 jaar klinkt misschien lang, maar voor astronomische begrippen is dit snel. De meeste sterren leven miljoenen tot miljarden jaren. Gemiddeld ontploft er elke vijftig jaar een ster in onze Melkweg, maar het is vrijwel onmogelijk te voorspellen welke sterren op het punt staan hun leven te beëindigen. Het is dus bijzonder dat de astronomen nu zo’n nauwkeurige schatting hebben gemaakt van de te verwachte tijd van overlijden. De onderzoekers keken naar zes zeldzame WO-sterren. Deze sterren bevatten geen waterstof, maar wel veel helium, koolstof en zuurstof. De sterren zijn tijdens hun ‘jeugd’ veertig tot zestig keer zo zwaar als onze zon. Als ze ouder worden verliezen ze veel materie vanwege sterke sterrenwinden. Met behulp van atmosfeermodellen bepaalden de onderzoekers de belangrijkste eigenschappen van de sterren. Zo ontdekten ze onder andere dat de sterren gigantisch heet zijn aan het oppervlak. Hun temperatuur ligt tussen de 150.000 en de 210.000 graden. Ter vergelijking, onze zon heeft een oppervlaktetemperatuur van ‘slechts’ 6500 graden. De astronomen kunnen nu voorspellen wanneer de sterren al hun brandstof hebben opgebruikt en zullen ontploffen. De eerste van de zes gaat binnen 1500 jaar af, de tweede over 2000 jaar en de laatste over ongeveer 17.000 jaar. Overigens zijn de zes sterren in werkelijkheid al ontploft, maar vanwege de afstand heeft hun licht van deze explosies de aarde nog niet bereikt. De ster die over 1500 jaar het loodje legt, staat op 15.000 lichtjaar van de aarde. Die ster is dus al 13.500 jaar geleden geëxplodeerd.
Volledig persbericht

26 augustus 2015
Recent onderzoek wijst erop dat de sterren in de onmiddellijke omgeving van het centrum van onze Melkweg niet tot één en dezelfde populatie behoren. Hun ‘metaalgehaltes’ – de hoeveelheden elementen zwaarder dan helium – vertonen grote verschillen. Eerder onderzoek leek erop te wijzen dat de verschillen in samenstelling tussen de sterren nabij het galactisch centrum gering waren. Maar deze indruk was gebaseerd op metingen van slechts een stuk of tien sterren.Bij het nieuwe onderzoek is nu het metaalgehalte van 83 sterren binnen enkele lichtjaren van het centrum gemeten. De resultaten laten grote verschillen zien. Sommige van de sterren bevatten tien keer zo weinig zware elementen als onze zon, andere vele malen meer. De astronomen die het onderzoek hebben gedaan, vermoeden dat de ‘metaalrijke’ sterren in de omgeving van het galactische centrum zijn ontstaan. De metaalarme exemplaren (ongeveer 6% van de steekproef) lijken afkomstig te zijn van de zogeheten bolvormige sterrenhopen, die als ‘satellieten’ om onze Melkweg draaien. Sommige modellen wijzen erop dat de (eveneens bolvormige) kernen van sterrenstelsels als de Melkweg ontstaan doordat die bolvormige sterrenhopen geleidelijk naar het centrum van het stelsel toe spiralen. Het nieuwe onderzoek laat zien dat dit mechanisme inderdaad optreedt, maar wel in bescheiden mate. (EE)
Metallicity of the Stars at the Galactic Center

26 augustus 2015
Waarnemingen met de Amerikaanse Kepler-satelliet hebben bevestigd dat sommige witte dwergen – de afkoelende, compacte restanten van sterren zoals onze zon – onregelmatig pulseergedrag vertonen. Dat blijkt uit onderzoek dat door Britse astronomen is gedaan. De astronomen hebben met Kepler gekeken naar PG1149+057, een witte dwerg in het sterrenbeeld Maagd op ruwweg 120 lichtjaar van de aarde. Behalve regelmatige pulsen met tussenpozen van een paar minuten blijkt deze ster om de paar dagen een uitbarsting te vertonen die de regelmatige hartslag doorbreekt. Bij zo’n uitbarsting nemen de helderheid en de temperatuur van de ster duidelijk toe. De verstoring van de regelmaat, die Kepler onlangs ook bij een andere witte dwerg heeft geregistreerd, komt als een verrassing. In de vijftig jaar dat witte dwergen vanaf de aarde onderzocht zijn, is dit gedrag nooit waargenomen. Maar het is dan ook voor het eerst dat astronomen de pulserende witte dwergen maanden achtereen vanuit de ruimte in de gaten kunnen houden. De twee ontdekkingen wijzen erop dat de onregelmatige hartslag een kenmerk is van de koelste pulserende witte dwergen. Het zou het begin van het einde kunnen zijn van het regelmatige pulseren van deze sterren. Vanaf een bepaalde temperatuur pulseren witte dwergen helemaal niet meer. (EE)
Dying star suffers ‘irregular heartbeats’

25 augustus 2015
De Europese ruimtetelescoop Gaia heeft zijn eerste jaar van wetenschappelijke metingen voltooid. Gaia werd op 19 december 2013 gelanceerd en begon een jaar geleden met zijn wetenschappelijke meetprogramma, waarbij posities, afstanden, bewegingen en kleuren van ruim één miljard sterren vastgelegd worden. In de zomer van 2016 zullen de eerste wetenschappelijke meetresultaten gepubliceerd worden, in de vorm van een uitgebreide digitale catalogus. Gaia-wetenschappers zijn momenteel druk bezig met de gegevensanalyse. Tot dusver heeft Gaia 272 miljard positiemetingen verricht (elke ster wordt uiteindelijk tientallen malen opgemeten); 54,4 miljard helderheidsmetingen verricht en 5,4 miljard spectra vastgelegd, op basis waarvan conclusies getrokken kunnen worden over chemische samenstelling en bewegingen van sterren. Voor twee miljoen sterren zijn inmiddels nauwkeurige afstanden bepaald. Daarnaast heeft Gaia vele veranderlijke sterren waargenomen (waaronder supernova's in andere sterrenstelsels) en een groot aantal planetoïden in ons eigen zonnestelsel ontdekt. (GS)
Gaia's first year of scientific observations

17 augustus 2015
Met de Dark Energy Camera op de 4-meter Blanco-telescoop van de Cerro Tololo-sterrenwacht in Chili zijn opnieuw acht tot nu toe onbekende dwergbegeleiders van ons Melkwegstelsel ontdekt. Eerder dit jaar werd de ontdekking bekend gemaakt van negen dwergstelsels, eveneens als onderdeel van de Dark Energy Survey. De acht mini-stelseltjes staan op afstanden van 80.000 tot 700.000 lichtjaar. Ze zijn gemiddeld een miljoen keer minder zwaar en een miljard keer minder lichtsterk dan het Melkwegstelsel. Het kleinste stelseltje bevat niet veel meer dan een paar honderd sterren. Volgens de gangbare theorieën bevatten kleine dwergstelsels relatief veel donkere materie; ze worden beschouwd als de bouwstenen waaruit grote stelsels zoals ons eigen Melkwegstelsel zijn ontstaan. Met de nieuwe ontdekkingen is het totale aantal dwergbegeleiders van het Melkwegstelsel boven de 40 uitgekomen. De stelseltjes bevinden zich aan de hemel in de directe omgeving van de Grote en Kleine Magelhaense Wolk - twee relatief grote satellietstelsels van de Melkweg. Het zou dus kunnen gaan om 'begeleiders van begeleiders'. Zo'n hiërarchische structuur wordt voorspeld door theorieën over de vorming van sterrenstelsels. (GS)
Dark Energy Survey finds more celestial neighbors

6 augustus 2015
De zwaartekracht, een van de vier fundamentele natuurkrachten, lijkt overal en altijd even sterk te zijn. Dat is de geruststellende, maar ook voorlopige, conclusie die wetenschappers trekken uit waarnemingen van een verre pulsar, die al meer dan twintig jaar lopen. Pulsars zijn rondtollende neutronensterren – de compacte restanten van zware sterren die aan het eind van hun leven ontploft zijn. Het zijn in feite kosmische vuurtorens die bundels radiostraling rondzwiepen. Als een van die bundels tijdens elke omwenteling eventjes richting aarde wijst, kunnen we de neutronenster aan en uit zien gaan. De draaiing van een pulsar is zo constant, dat het knipperen ervan als een natuurlijke klok kan worden gebruikt. De nauwkeurigheid van zo’n pulsarklok is vergelijkbaar met die van de beste atoomklokken op aarde. Bij dit onderzoek is gebruik gemaakt van PSR J1713+0747, een pulsar op ongeveer 3750 lichtjaar van de aarde. Deze specifieke pulsar heeft een witte dwergster als begeleider. De twee draaien met een periode van ongeveer 68 dagen om hun gezamenlijke zwaartepunt. Uit de waarnemingen van J1713+0747 blijkt dat er aan die omlooptijd de afgelopen twintig jaar niets is veranderd. Dat betekent dat de afstand tussen de pulsar en de witte dwerg gelijk is gebleven. En dat wijst erop dat de zwaartekracht elders in de Melkweg net zo constant is als hier op aarde. Dat is goed nieuws voor de algemene relativiteitstheorie van Einstein, maar niet voor enkele van haar concurrenten. Volgens sommige kosmologische theorieën zou de sterkte van de zwaartekracht namelijk van plaats tot plaats kunnen verschillen en in de loop van de tijd veranderen. (EE)
Gravitational Constant Appears Universally Constant, Pulsar Study Suggests

5 augustus 2015
Astronomen hebben een mogelijke oplossing gevonden voor het raadselachtige gegeven dat de oudste sterren in het heelal veel minder lithium bevatten dan verwacht. Lithium – het op twee na lichtste element – is al tijdens de oerknal gevormd. Maar de oudste sterren lijken drie keer zo weinig van dit metaal te bevatten dan oerknalmodellen voorspellen. Met behulp van een nieuw computermodel hebben de astronomen berekend hoe vrij lichte sterren – sterren met minder massa dan onze zon – zich sinds hun ontstaan, 13 miljard jaar geleden, hebben gedragen. Deze sterren bestaan nog steeds: ze branden op zo’n laag pitje, dat ze tientallen miljarden jaren oud kunnen worden. Het nieuwe model laat zien dat het lithium vroeg in het leven van de sterren naar de kern is gezakt, alwaar het vrijwel volledig is vernietigd. Wat ze nu aan lithium bevatten, zouden de sterren hebben verkregen door in een iets later levensstadium gas uit hun – inmiddels sterk uitgedunde – ‘geboortewolk’ aan te trekken. Het model zou niet alleen kunnen verklaren waarom oude sterren weinig lithium bevatten, maar ook waarom onze zon vijftig keer minder lithium bevat dan soortgelijke sterren, en waarom sterren met planeten minder lithium bevatten dan ‘eenzame’ sterren. De resultaten van de berekeningen verschijnen in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Nog maar een week geleden maakte een ander team van astronomen bekend dat ook zij een stukje van de ‘lithiumpuzzel’ hadden gevonden. Hun waarneming van lithium dat bij een nova-explosie is vrijgekomen, zou kunnen verklaren waarom jonge sterren juist een overschot aan lithium vertonen. (EE)
Lost lithium destroyed by ancient stars

4 augustus 2015
Nederlandse en Australische radioastronomen hebben een neutronenster ontdekt die even krachtige jets ('straalstromen') produceert als een zwart gat. De ontdekking is vandaag gepubliceerd in The Astrophysical Journal. De neutronenster (met de catalogusaanduiding PSR J1023+0038) draait in een baan rond een 'normale' ster. Gas van de begeleider stroomt op het oppervlak van de kleine, extreem compacte neutronenster (het overblijfsel van een supernova-explosie). Daarbij ontstaan twee tegenovergesteld gerichte straalstromen (jets) van elektrisch geladen deeltjes. Normaalgesproken zijn deze neutronenster-jets relatief zwak, maar in het geval van PSR J1023+0038 zijn de jets even krachtig als in dubbelstersystemen waarin het compacte object een zwart gat is. Kennelijk kunnen neutronensterren af en toe tijdelijk in een extreem actieve, energierijke fase verkeren. Eerder zijn twee andere voorbeelden van zo'n 'transitionele' neutronenster ontdekt. (GS)
Super star takes on black holes in jet contest

31 juli 2015
De Leidse sterrenkundige Bram Ochsendorf heeft in zijn promotieonderzoek de invloed van zware sterren in het Oriongebied op hun omgeving in kaart gebracht. Het was al bekend dat de zware sterren in het Orioncomplex een reuzenbel in de ruimte tussen de sterren hebben geblazen, maar nu blijkt dat deze Orion-Eridanus-reuzenbel met een omvang van 45 bij 45 graden nog veel omvangrijker en ingewikkelder is dan werd gedacht. Het resultaat is deze week gepubliceerd in The Astrophysical Journal. In de Orion-Eridanus-reuzenbel verdampt materiaal van moleculaire wolken. Opeenvolgende supernova-explosies in het centrale deel van de reuzenbel vegen dit verdampte materiaal op in expanderende schillen en verplaatsen het vervolgens naar de buitenkant, waar het samensmelt met de buitenste rand van de bel en op deze manier de verdere expansie van de reuzenbel aandrijft. Hierdoor kan de reuzenbel tientallen miljoenen jaren lang doorgroeien. De cyclus van stervorming, verdamping en schoonmaak van het centrale gedeelte van de reuzenbel door supernova’s gaat door totdat de moleculaire wolken compleet zijn verdampt of uiteengereten, waarna de aandrijvingskracht zal verdwijnen en de reuzenbel op zal gaan in het interstellaire medium (de materie en energie die zich tussen de sterren bevinden). Ochsendorf heeft gegevens van verscheidene telescopen gecombineerd voor dit nieuwe beeld van de morfologie en evolutie van het Orion-gebied. Hij hoopt op 1 september te promoveren aan de Universiteit Leiden. Daarna gaat hij als postdoc aan de slag aan de Johns Hopkins Universiteit in Baltimore, VS.
Volledig persbericht

30 juli 2015
Wetenschappers die betrokken zijn bij de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) hebben vastgesteld dat dertig procent van de sterren van onze Melkweg van baan veranderd is. Van omloopbaan welteverstaan. De ontdekking volgt uit een grootschalig onderzoek waarbij de chemische samenstellingen van 100.000 sterren zijn gemeten. In de loop van hun bestaan produceren sterren allerlei chemische elementen, die ze uiteindelijk de ruimte in blazen. De vrijgekomen elementen, die allemaal zwaarder zijn dan helium, voegen zich vervolgens bij het gas waaruit weer een nieuwe generatie van sterren ontstaat. Ten gevolge van deze ‘chemische verrijking’ bevat elke nieuwe generatie van sterren meer ‘zware’ elementen dan de vorige. Omdat op de ene plek in de Melkweg meer stervorming plaatsvindt dan op de andere, varieert het aandeel zware elementen van plaats tot plaats. Anders gezegd: de hoeveelheid zware elementen die een ster bevat, geeft een globale indicatie van zijn geboorteplaats. Uit het nieuwe onderzoek blijkt nu dat ongeveer 1 op de 3 sterren zich inmiddels ver van zijn geboorteplaats bevindt. Zo worden in het buitenste deel van de Melkwegschijf, dat relatief weinig zware elementen bevat, veel sterren aangetroffen die juist karakteristiek zijn voor het chemisch rijkere binnendeel. (EE)
Stars in Our Galaxy Move Far From Home

29 juli 2015
Astronomen hebben voor het eerst poollicht ontdekt bij een object buiten ons zonnestelsel. Het verschijnsel is waargenomen bij een zogeheten bruine dwergster – een object dat het midden houdt tussen een ster en een gasplaneet zoals Jupiter. De ontdekking toont aan dat deze ‘mislukte sterren’ zich nog het meest als bovenmaatse planeten gedragen (Nature, 30 juli). De bruine dwerg, die de aanduiding LSR J1835+3259 heeft, bevindt zich op ruim 18 lichtjaar van de aarde. Dat hij poollicht vertoont, werd ontdekt bij waarnemingen met de VLA-radiotelescoop en enkele grote optische telescopen in de VS. Met de VLA werden heldere pulsen van radiostraling gedetecteerd zoals die ook bij poollicht optreden. Deze pulsen bleken precies in de pas te lopen met helderheidsvariaties van de bruine dwerg, die eens in 2,84 uur om zijn as draait. De helderheidsvariaties wijzen erop dat de bruine dwerg een heldere plek vertoont. Nauwkeurige metingen met de 10-meter Keck-telescoop hebben laten zien dat het uitgezonden licht waarschijnlijk afkomstig is van elektronen die in botsing komen met waterstofgas in de atmosfeer. Daarmee staat vrijwel vast dat het om poollicht gaat. Poollicht ontstaat wanneer geladen deeltjes uit de ruimte worden ingevangen door het magnetische veld van een planeet (of bruine dwerg dus). Deze deeltjes worden via de magnetische veldlijnen naar de polen van de planeet geleid, waar ze in botsing komen met atomen in de atmosfeer. Het poollicht van LSR J1835+3259 is naar schatting 10.000 keer zo intens als het helderste poollicht in ons eigen zonnestelsel – dat van Jupiter. (EE)
Astronomers Discover Powerful Aurora Beyond Solar System

29 juli 2015
Voor het eerst hebben astronomen het element lithium kunnen aantonen in het materiaal dat bij een nova-explosie is weggeblazen. Daarmee is een stukje van de puzzel van de chemische evolutie van de Melkweg gevonden waar al lang naar gezocht werd. Naast waterstof en helium is het lichte lithium het enige element dat (in geringe hoeveelheden) al tijdens de oerknal, 13,8 miljard jaar geleden, is gevormd. Lithium is dus overal, maar de hoeveelheden ervan lopen sterk uiteen. Zo bevatten sterren in de oudste delen van de Melkweg – de centrale verdikking en de halo – veel minder lithium dan verwacht, terwijl sterren in jongere schijf van de Melkweg veel meer lithium bevatten. Het vermoeden bestond al dat die laatste sterren hun hoge lithiumgehalte te danken hebben aan nova-explosies – ontploffingen op het oppervlak van witte dwergsterren. Daarbij zou lithiumrijk materiaal de ruimte in worden geslingerd, dat zich vermengd met het daar aanwezige gas, waaruit later weer nieuwe sterren ontstaan. Dat vermoeden kon tot nu toe echter niet worden bevestigd: bij onderzoek van nova-explosies werd geen lithium waargenomen. Dankzij twee relatief kleine Europese telescopen in Chili, is daar nu verandering in gekomen. Met deze instrumenten is lithium aangetoond in Nova Centauri 2013. De hoeveelheid lithium die deze nova heeft uitgestoten is gering: minder dan een miljardste zonsmassa. Maar omdat er in de geschiedenis van de Melkweg miljarden nova-explosies zijn geweest, is dat voldoende om de waargenomen en onverwacht grote hoeveelheden lithium in de schijf van ons sterrenstelsel te kunnen verklaren. (EE)
Eerste detectie van lithium van een ontploffende ster

27 juli 2015
Bolvormige sterrenhopen - kolossale verzamelingen van honderdduizenden sterren - zijn minder oud dan tot nu toe altijd is aangenomen. Dat blijkt uit nauwkeurige leeftijdsbepalingen, uitgevoerd met de DEIMOS-spectrograaf op de 10-meter Keck-telescoop op Mauna Kea, Hawaii. Uit de metingen blijkt bovendien dat bolhopen in twee 'geboortegolven' zijn ontstaan - de eerste ca. 12,5 miljard jaar geleden, de tweede ongeveer één miljard jaar later. Ons eigen Melkwegstelsel bevat ruim honderd bolvormige sterrenhopen, verdeeld in een grote 'halo' rond het Melkwegcentrum. Ook in en rond andere sterrenstelsels zijn talloze bolhopen ontdekt. Ze bevatten extreem oude sterren; algemeen werd aangenomen dat de bolhopen de allereerste structuren in het pasgeboren heelal waren, en dat ze ontstonden voordat het betreffende sterrenstelsel echt gestalte kreeg, misschien wel 13,5 miljard jaar geleden. De nieuwe waarnemingen wijzen echter uit dat bolvormige sterrenhopen min of meer gelijktijdig met hun moederstelsels zijn ontstaan. Dat gebeurde ná de periode van kosmische reïonisatie, toen het heelal gevuld was met energierijke ultraviolette straling, afkomstig van de allereerste generatie zware sterren en zwarte gaten. Voorheen was het altijd enigszins raadselachtig hoe de bolhopen dat energierijke stralingsbombardement konden overleven. Nu blijkt dat ze minder oud zijn, lijkt dat probleem voorlopig uit de weg geruimd. (GS)
Fossil Star Clusters Reveal Their Age

23 juli 2015
Uit waarnemingen met de Amerikaanse VLA-radiotelescoop blijkt dat jonge, onvolgroeide bruine dwergsterren jets van materie uitstoten. Deze ontdekking wijst erop dat bruine dwergen, die het midden houden tussen sterren en planeten, op dezelfde manier ontstaan als ‘normale’ sterren. Bruine sterren hebben minder massa dan sterren, maar meer massa dan reuzenplaneten zoals Jupiter. Hun massa’s zijn te gering om de thermonucleaire reacties in gang te zetten die normale sterren van energie te voorzien. Het bestaan van bruine dwergen werd al vijftig jaar geleden voorspeld, maar de eerste werd pas in 1994 ontdekt. De grote vraag was of het vormingsproces van bruine dwergen meer op dat van planeten of meer op dat van sterren zou lijken. Sterren ontstaan wanneer een enorme wolk van gas en stof onder invloed van zijn eigen zwaartekracht samentrekt. Rond de pas gevormde ster blijft dan een schijf van materie over, waarin zich uiteindelijk planeten kunnen vormen. Een ster-in-wording blaast een deel van het gas dat hij verzamelt terug de ruimte in. De materieschijf rond de ster zorgt ervoor dat dit uitgestoten gas maar twee kanten op kan: omhoog of omlaag. Hierdoor ontstaan twee bundels of ‘jets’. Bij de vorming van planeten ontstaan zulke jets niet. Nu bij vier jonge bruine dwergen in een stervormingsgebied in het sterrenbeeld Stier, 450 lichtjaar van de aarde, jets zijn waargenomen, staat vrijwel vast dat hun ontstaansproces veel weg heeft van dat van gewone sterren. (EE)
Brown Dwarfs, Stars Share Formation Process, New Study Indicates

22 juli 2015
Een snel bewegende pulsar lijkt een gat te hebben geslagen in de gasschijf rond de ster die hem begeleid. Daarbij is een deel van de schijf met een snelheid van ongeveer 6,5 miljoen kilometer weggeschoten. Uit waarnemingen met de Amerikaanse röntgensatelliet Chandra blijkt dat de snelheid van de ’gasklont’ nog steeds toeneemt. De pulsar vormt een dubbelster met een ster die ongeveer dertig keer zo zwaar is als onze zon. De pulsar zelf is veel lichter: hij is het compacte restant van een andere zware ster die een supernova-explosie heeft ondergaan. De zware ster roteert zo snel om zijn as, dat hij bijna uit elkaar valt. Hierdoor heeft zich rond zijn evenaar een schijf van gas gevormd. De pulsar, die in een langgerekte baan om de ster draait, vliegt eens in de 41 maanden door die schijf heen.De klont materie die de pulsar de afgelopen keer (december 2010) heeft weggeslagen is kolossaal van formaat: hij is honderd keer zo groot als ons zonnestelsel. Maar qua massa valt het wel mee (of tegen): die is vergelijkbaar met de massa van al het water op aarde. Uit waarnemingen van de Chandra-satelliet blijkt dat de gemiddelde snelheid van de gasklont aanvankelijk ongeveer 7 procent van de lichtsnelheid bedroeg. Maar tussen mei 2013 en februari 2014 is die snelheid ongeveer verdubbeld. Dat de gasklont nog steeds aan het versnellen is, komt door de krachtige ’wind’ van energierijke deeltjes die de pulsar voortdurend uitzendt. (EE)
Pulsar Punches Hole In Stellar Disk

21 juli 2015
Sterrenkundigen hebben in de kern van het Melkwegstelsel een ster ontdekt die afkomstig is uit de halo - het allerbuitenste deel van het stelsel. De ontdekking doet vermoeden dat er meer van zulke 'binnendringers' zijn, waardoor 'demografisch' onderzoek van de Melkwegkern bemoeilijkt wordt. De astronomen bestudeerden zogeheten RR Lyrae-sterren - sterren die op een voorspelbare manier opzwellen en weer inkrimpen, en daarbij periodiek van helderheid veranderen. RR Lyrea-sterren zijn over het algemeen zeer oud; er zijn er dan ook al bijna veertigduizend ontdekt in het langgerekte kerngebied van het Melkwegstelel (de zogeheten bulge, of 'centrale verdikking'), dat voornamelijk oude sterren bevat. Eén van de 100 onderzochte RR Lyrae-sterren bleek verrassend genoeg met een extreem hoge snelheid van 482 kilometer per seconde door het Melkwegstelsel te bewegen - ongeveer vijf keer zo snel als 'normaal', en bijna snel genoeg om aan de zwaartekracht van het Melkwegstelsel te ontsnappen. Omdat de afstand van een RR Lyrea-ster vrij nauwkeurig kan worden afgeleid uit zijn helderheidsvariaties, was het mogelijk de ruimtelijke positie van de ster (MACHO 176.18833.411 geheten) te bepalen. Daarna kon op basis van de waargenomen snelheid de baan worden gereconstrueerd die de ster in de afgelopen één miljard jaar door het Melkwegstelsel heeft afgelegd. Op die manier kwam vast te staan dat hij oorspronkelijk geen deel uitmaakte van de centrale verdikking, maar afkomstig is uit de (eveneens oude) halo van het Melkwegstelsel. (GS)
Starry surprise in the bulge: encounter of a halo passerby

17 juli 2015
Een internationaal team van astronomen, onder wie een aantal amateurs, heeft een uniek dubbelstersysteem ontdekt: het is de eerste in zijn soort waarbij de ene ster de andere volledig bedekt. Het gaat om een zogeheten cataclysmische veranderlijke, een witte dwergster die gas steelt van de ster die hem begeleidt (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). De dubbelster, die de aanduiding Gaia14aae heeft gekregen, staat op een afstand van ongeveer 730 lichtjaar in het sterrenbeeld Draak. Hij werd in augustus 2014 opgemerkt door de Europese satelliet Gaia, toen hij in binnen een dag vijf keer zo helder werd. Deze uitbarsting werd veroorzaakt doordat de witte dwerg plotseling een grote hoeveelheid gas te verwerken kreeg. Aanvullende waarnemingen door leden van de internationale amateur-organisatie CBA (Center for Backyard Astrophysics) hebben laten zien dat de dubbelster niet alleen een cataclysmische veranderlijke is, maar ook een bedekkingsveranderlijke. Dat betekent dat we vanaf de aarde het baanvlak van de dubbelster van opzij zien, waardoor om de vijftig minuten de ene ster precies voor de andere schuift. De begeleidende ster is ongeveer vijf keer zo groot als de zon en vijfhonderd keer zo groot als de witte dwerg waarmee hij een dubbelster vormt. (EE)
Gaia satellite and amateur astronomers spot one in a billion star

16 juli 2015
Wetenschappers van de universiteit van Basel hebben voor het eerst een van de moleculen geïdentificeerd die verantwoordelijk zijn voor de absorptie van sterlicht in de ruimte. Het blijkt te gaan om buckminsterfullereen, een bolvormig molecuul dat uit zestig koolstofatomen bestaat (Nature, 16 juli). Ongeveer honderd jaar geleden ontdekten astronomen dat het spectrum van sterlicht dat de aarde bereikt merkwaardige onderbrekingen vertoont: zogeheten diffuse interstellaire banden. Sindsdien wordt gezocht naar het soort materie in de ruimte dat verantwoordelijk is voor de absorptie van sterlicht op honderden verschillende golflengten. Al een tijdje bestond het vermoeden dat de oorzaak gezocht moet worden bij grote koolstofhoudende moleculen. Moleculen zoals buckminsterfullereen dus. Laboratoriumonderzoek heeft nu bevestigd dat geïoniseerde fullerenen – moleculen met een positieve lading – onder de zeer koude omstandigheden in de ruimte absorptie veroorzaken op twee van de golflengten waar diffuse interstellaire banden te zien zijn. Een klein deel van het oude raadsel is nu dus opgelost. (EE)
Old Astronomic Riddle on the Way to Be Solved

8 juli 2015
Na een reis van meer dan negen jaar, waarbij een afstand van bijna vijf miljard kilometer werd overbrugd, maakt de Amerikaanse ruimtesonde New Horizons volgende week dinsdag een scheervlucht langs Pluto. De afgelopen weken heeft de sonde steeds detailrijkere opnamen van de dwergplaneet naar de aarde overgeseind. De meest recente, die woensdagochtend werd ontvangen, is gemaakt van een afstand van 8 miljoen kilometer – twintig keer de afstand aarde-maan. De foto toont zo ongeveer het deel van Pluto dat op 14 juli van dichtbij door New Horizons zal worden bekeken. Deze kant van de dwergplaneet wordt gekenmerkt door drie grote gebieden van uiteenlopende helderheden. Het opvallendst is een langwerpig donker gebied langs de evenaar, dat inmiddels de bijnaam ‘de walvis’ heeft gekregen. De beelden die New Horizons komende dinsdag van ditzelfde gebied gaat maken, zullen vijfhonderd keer scherper zijn. De ruimtesonde zal dan met een snelheid van ongeveer 50.000 kilometer per uur op een afstand van slechts 12.500 kilometer langs Pluto suizen. (EE)
NASA’s New Horizons: A “Heart” from Pluto as Flyby Begins

8 juli 2015
Astronomen van de Britse Open University hebben voor het eerst een vijfvoudige ster ontdekt die twee bedekkingsveranderlijke dubbelsterren bevat. De ontdekking wordt vandaag gepresenteerd op de National Astronomy Meeting van de Royal Astronomical Society in Llandudno (Wales). Vermoed wordt dat ongeveer een derde van alle sterren deel uitmaakt van meervoudige stersystemen. In de meeste gevallen gaat het daarbij om ‘gewone’ dubbelsterren – vijfvoudige sterren zijn zeldzaam. De nu ontdekte vijfvoudige ster is opgedoken in archiefgegevens van het SuperWASP-project, een project dat primair is bedoeld voor het opsporen van exoplaneten. Daarbij worden de helderheden van miljoenen sterren in de gaten gehouden. Regelmatige ‘dipjes’ in de helderheid van een ster kunnen erop wijzen dat er planeten rond de ster draaien, die vanaf de aarde gezien bij elke omloop voor hun ster langs schuiven. Maar regelmatige helderheidsveranderingen ontstaan ook wanneer twee sterren om elkaar heen draaien, die elkaar steeds opnieuw ‘bedekken’. In eerste instantie leek de ster 1SWASP J093010.78+533859.5 een gewone bedekkingsveranderlijke dubbelster te zijn. Uit het helderheidsgedrag bleek dat de onderlinge afstand tussen beide sterren zo klein is, dat ze elkaar raken en een gezamenlijke atmosfeer hebben. Hun omlooptijd bedraagt slechts zes uur. Vervolgens werd bij nader onderzoek nóg een regelmatig patroon in de helderheid van de ster ontdekt. Dat wordt toegeschreven aan een tweede, iets wijdere bedekkingsveranderlijke dubbelster met een omlooptijd van 32 uur. De afstand tussen beide dubbelsterren bedraagt ongeveer 21 miljard kilometer – bijna vijf keer de afstand zon-Neptunus. En ten slotte kwam bij spectroscopisch onderzoek het bestaan van een vijfde ster aan het licht. Deze bevindt zich op een afstand van ongeveer twee miljard kilometer van de wijdere dubbelster. De astronomen hebben vastgesteld dat de vijf sterren, die stuk voor stuk kleiner en koeler zijn dan onze zon, door de zwaartekracht bijeengehouden worden. Opmerkelijk is dat de omloopbanen van beide dubbelsterren in hetzelfde vlak liggen. Dat wijst erop dat ze uit één en dezelfde schijf van has en stof zijn ontstaan. 1SWASP J093010.78+533859.5 staat op een afstand van ongeveer 250 lichtjaar in het sterrenbeeld Grote Beer. (EE)
A five star, doubly-eclipsing star system

3 juli 2015
Op basis van waarnemingen van de Europese ruimtetelescoop Gaia is een kaart samengesteld die de sterdichtheid van de Melkweg weergeeft. Gebiedjes met veel sterren per vierkante boogminuut zijn helder; gebiedjes met een lagere sterdichtheid zijn donker. De afbeelding is geen echte foto van de Melkweg, al vertoont hij daar veel overeenkomsten mee. De sterdichtheid is vastgesteld op basis van Gaia's 'housekeeping data' - de continue stroom meetgegevens van posities en radiale snelheden van sterren aan de hemel (snelheden naar ons toe of van ons af, dus langs de gezichtslijn). Uit die meetgegevens kan eenvoudig worden afgeleid wat de sterdichtheid in een bepaald gebiedje aan de hemel is. De donkere gebieden in de Melkweg zijn stofwolken die het zicht op verder weg gelegen sterren belemmeren. Rechtsonder het Melkwegcentrum zijn de Grote en de Kleine Magelhaense Wolk te zien - twee relatief kleine buurstelsels van het Melkwegstelsel. (GS)
Counting stars with Gaia

2 juli 2015
In 2018 duikt het compacte restant van een ontplofte ster door de brede schijf van gas en stof rond een begeleidende ster. Volgens astronomen van de universiteit van Manchester zal dat het nodige ‘vuurwerk’ geven. Het kleine stellaire overblijfsel, een zogeheten pulsar, is in 2009 ontdekt met de Amerikaanse satelliet Fermi. Vervolgwaarnemingen met de 76-meter radiotelescoop van Jodrell Bank hebben nu laten zien dat deze pulsar in een baan om een andere ster draait, en eens in de 25 jaar dicht in de buurt daarvan komt. Die andere ster is een Be-ster. Deze zware sterren worden gekenmerkt door de sterke uitstroom van materie, in de vorm van een ‘sterrenwind’. Ook zijn ze omgeven door een schijf van gas en stof. De ster in kwestie, MT91 213, heeft vijftien keer zoveel massa als onze zon en straalt 10.000 keer zoveel licht uit. Er worden al druk plannen gemaakt om de ‘botsing’ met zoveel mogelijk telescopen op diverse golflengten te observeren. Die waarnemingen kunnen onder meer worden gebruikt om meer te weten te komen over het magnetische veld van de ster, de intensiteit van zijn sterrenwind en de structuur van zijn schijf. De pulsar zal aan dit avontuur weinig overhouden. Na zijn tocht door de gasschijf zal hij gewoon zijn weg vervolgen, en zich 25 jaar later voor een volgende ‘frisse’ duik melden. (EE)
Astronomers predict fireworks from a close encounter of the stellar kind

25 juni 2015
De afgelopen week heeft de Europese satelliet Integral sterke uitbarstingen van röntgen- en gammastraling waargenomen van een zwart gat dat bezig is om materie van zijn stellaire begeleider op te slokken. Het object, dat V404 Cygni heet, was al sinds zijn ontdekking in 1989 niet meer zo actief geweest. V404 Cygni bestaat uit een zwart gat van ongeveer 12 zonsmassa’s en een ster die maar ongeveer half zoveel massa heeft als onze zon. Het tweetal, dat om elkaar draait, staat in het sterrenbeeld Zwaan, op bijna 8000 lichtjaar van de aarde. In dit soort dubbelstersystemen stroomt materie van de ster naar het zwarte gat. Die materie hoopt zich in eerste instantie op in een schijf rond het zwarte gat, waar zij door de wrijving zeer heet wordt en allerlei soorten straling begint uit te zenden – van zichtbaar licht tot gammastraling. Volgens de Nederlandse astronoom Erik Kuulkers, die bij het Europese ruimteagentschap ESA werkzaam is, gedraagt V404 Cygni zich nogal eigenaardig. Het object produceert onregelmatige röntgenflitsen die minder dan een uur duren. Op het moment van zo’n flits is de röntgenintensiteit van V404 Cygni tot wel vijftig keer zo groot als die van de Krabnevel – een van de helderste röntgenbronnen aan de hemel. Al kort na zijn ontdekking, 26 jaar geleden, werd duidelijk dat V404 Cygni zich wispelturig gedraagt. Uit onderzoek van oude gegevens bleek dat het object ook in 1938 en 1956 al eens was opgeleefd. Het lijkt er dus op dat hij met tussenpozen van twintig tot dertig jaar opleeft. Vermoed wordt dat de activiteitspieken ontstaan door de ophoping van materie in de accretieschijf rond het zwarte gat. Op een gegeven moment heeft zich daarin zoveel materie verzameld dat het ‘eetgedrag’ van het zwarte gat gedurende korte tijd verandert. Inmiddels is een wereldwijde campagne waargenomen, waarbij astronomen V404 Cygni in allerlei golflengtegebieden waarnemen. De gegevens die daarbij worden verzameld moeten meer inzicht geven in het gedrag van dit soort bijzondere dubbelsterren. (EE)
Monster black hole wakes up after 26 years

23 juni 2015
Astronomen van de Australian National University denken een verklaring gevonden te hebben voor het bestaan van 'blauwe haak'-sterren in bolvormige sterrenhopen. Het gaat om sterren die slechts half zo zwaar zijn als de zon maar toch een tien maal zo hoge temperatuur hebben en een overeenkomstig grote lichtkracht. De naam verwijst naar de vorm van een gebied dat deze sterren innemen in het Hertzsprung-Russell-diagram, waarin temperatuur wordt uitgezet tegen lichtkracht. Het team deed onderzoek aan de bolvormige sterrenhoop Omega Centauri, een gigantische verzameling van ca. 10 miljoen sterren waarin veel blauwe-haaksterren voorkomen. Volgens de Australische modelberekeningen, deze week gepubliceerd in Nature, gaat het om sterren die in een iets later stadium zijn ontstaan. De roterende gas- en stofschijf van de nieuwe ster moet geraakt en vernietigd zijn door een andere ster die er in het dichtbevolkte centrum van de bolhoop rakelings langs of dwars doorheen bewoog. Als gevolg van de vernietiging van de shijf kreeg de uiteindelijke ster een veel hogere rotatiesnelheid, waardoor hij ook een afwijkende evolutie onderging. Dat resulteerde in de vorming van een veel hetere, zwaardere heliumkern. In een later stadium heeft de ster zjn koelere buitenlagen afgeworpen, waardoor de extreem hete, zware kern zichtbaar is geworden. (GS)
Astronomers explain why a star is so hot right now

23 juni 2015
Sterrenkundigen zijn erin geslaagd de afstand van een neutronenster nabij het centrum van het Melkwegstelsel nauwkeurig te bepalen. Daarbij maakten ze gebruik van zogeheten röntgenecho's. De neutronenster in kwestie is het kleine, compacte, snel rondtollende restant van een zware ster die ca. 2500 jaar geleden explodeerde als supernova. Hij beschrijft een baan rond een normale ster, en zuigt materie op van die begeleider. Het gas dat op de neutronenster valt wordt sterk verhit en zendt röntgenstraling uit. De röntgendubbelster staat bekend als Circinus X-1. Ook de nevel die bij de supernova-explosie ontstond is nog steeds waarneembaar. Eind 2013 produceerde Circinus X-1 een krachtige uitbarsting van röntgenstraling. Vervolgonderzoek met de grote röntgensatellieten Chandra (NASA) en XMM-Newton (ESA) heeft nu het bestaan aan het licht gebracht van vier ringen van röntgenstraling rond de neutronenster. Het gaat om zogeheten röntgenecho's: röntgenstraling die op aarde terecht komt via een iets langere route, via weerkaatsing en verstrooiing op stofwolken die zich tussen Circinus X-1 en de aarde in bevinden. Waarnemingen met een Amerikaanse radiotelescoop hebben uitgewezen om welke stofwolken het precies gaat. Uit de vertraging waarmee de röntgenstraling van de uitbarsting op aarde aankomt en de gereconstrueerde geometrie was het vervolgens mogelijk om de afstand tot Circinus X-1 nauwkeurig vast te stellen op 30.700 lichtjaar. Dat betekent dat de röntgendubbelster zich enkele duizenden lichtjaren achter het centrum van het Melkwegstelsel bevindt. Eerdere schattingen voor de afstand van Circinus X-1 waren veel lager. Het feit dat de röntgenbron verder weg licht, betekent automatisch ook dat hij intrinsiek veel helderder is dan tot nu toe werd aangenomen. In de twee 'jets' die de neutronenster de ruimte in blaast komen bovendien snelheden voor tot 99,9 procent van de lichtsnelheid. Volgens mede-onderzoeker Peter Jonker van SRON Netherlands Institute for Space Research gedraagt Circinus X-1 zich in veel opzichten als een zwart gat. De nieuwe resultaten zijn vandaag gepubliceerd in The Astrophysical Journal. (GS)
Neutron Star Echoes Provide New Measuring Stick

16 juni 2015
Met de Gemini South-telescoop opp de bergtop Cerro Pachón in Noord-Chili is een gedetailleerde infraroodopname gemaakt van de bolvormige sterrenhoop Liller 1. Deze sterrenhoop bevat zo veel sterren op zulke kleine onderlinge afstanden dat onderlinge botsingen er schering en inslag moeten zijn. Liller 1 bevindt zich op slechts 3200 lichtjaar afstand van het Melkwegcentrum en op ca. 30.000 lichtjaar afstand van de aarde. Met een gewone telescoop is de grote, zware bolhoop nauwelijks zichtbaar, doordat hij verduisterd wordt door interstellair stof in het Melkwegstelsel. Dankzij een gevoelige nabij-infraroodcamera, en dankzij de toepassing van adaptieve optiek, waarmee de verstorende effecten van de aardse dampkring gecompenseerd kunnen worden, slaagden sterrenkundigen erin om de sterrenhoop in al zijn rijkdom vast te leggen. Liller 1 bevat naar schatting 1,5 miljoen sterren, en is daarmee qua massa vergelijkbaar met de zeer grote bolvormige sterrenhoop Omega Centauri. De sterrenhoop is een bron van gammastraling. Die is vermoedelijk afkomstig van exotische objecten zoals millisecondepulsars - compacte neutronensterren die extreem snel om hun as draaien. Millisecondepulsars ontstaan in de nasleep van sterbotsingen. De nieuwe resultaten zijn gepubliceerd in Astrophysical Journal Letters. (GS)
Seeing Where Stars Collide

3 juni 2015
Astronomen hebben, met behulp van gegevens van de infraroodsatelliet WISE, 400 stellaire kraamkamers ontdekt. Deze stervormingsgebieden zijn vervolgens gebruikt om een beter beeld te krijgen van de spiraalstructuur van onze Melkweg. De onlangs door de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society gepubliceerde resultaten bevestigen nog eens dat ons sterrenstelsel vier spiraalarmen heeft. Deze armen zijn de plaatsen waar de meeste nieuwe sterren worden geboren. Ze zijn rijk aan gas en stof – de basisingrediënten van sterren. De eerste aanwijzingen dat de Melkweg vier grote spiraalarmen heeft, werden in de jaren vijftig ontdekt met behulp van radiotelescopen. Maar in 2008 kwamen Amerikaanse sterrenkundigen – op basis van metingen met de infraroodruimtetelescoop Spitzer – tot de conclusie dat ons sterrenstelsel slechts twee grote spiraalarmen telt. Latere waarnemingen brachten het aantal weer op vier. En dat is nu dus nog eens bevestigd. (EE)
Charting the Milky Way From the Inside Out

2 juni 2015
Astronomen van Columbia University hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de massa van de Melkweg de schatten. De schattingen van die massa lopen tot nu toe sterk uiteen: de hoogste en de laagste waarden verschillen een factor 4. De Melkweg bestaat uit ruwweg 100 miljard sterren die een ongeveer 100 duizend lichtjaar grote schijf vormen. Omdat de zon deel uitmaakt van deze structuur, kijken we vanaf de aarde tegen een ‘zee’ van sterren aan. Dat bemoeilijkt het onderzoek van de Melkweg als geheel. Om die hindernis te omzeilen hebben de Amerikaanse astronomen hun toevlucht genomen tot sterren die zich buiten de schijf bevinden en in een lang lint om het centrum van de Melkweg cirkelen. Deze sterren zijn afkomstig van de bolvormige sterrenhoop Palomar 5, die bezig is om uiteen te vallen en al miljarden jaren sterren verliest. In die stroom sterren zijn al in 2001 regelm