Doorzoek november 2009

Prijsvraag: stel je kennis over de ruimte op de proef en raad het object

Het weekend staat voor de deur. Tijd voor een spelletje: raad op welk hemellichaam het zonlicht weerspiegeld wordt op de onderstaande afbeelding. Onder degenen die het bij het juiste eind hebben en tevens vermelden met welk ruimtevaartuig de foto is gemaakt, wordt het boek Astronomie.nl van wetenschapsjournalist Govert Schilling verloot. Hint: het goede antwoord is te vinden in een artikel dat afgelopen augustus door ons werd gepubliceerd.

Jullie hebben tot aanstaande woensdag de tijd.

90983

Raadselachtige ‘microquasar’ blijkt gammastraling te produceren

Na een zoektocht van enkele decennia hebben astronomen weten te bevestigen dat een vraatzuchtig stellair overblijfsel dat röntgenstralen produceert ook de oorsprong kan zijn van gammastraling. Cygnus X-3, zoals het onderzochte object wordt genoemd, bestaat uit twee verschillende objecten en is lange tijd een raadsel geweest. Verondersteld wordt dat het systeem het dichte restant van een ster – een zwart gat of een neutronenster – bevat dat zich ‘voedt’ met een schijf van materiaal dat gestolen is van een metgezelster. Het object blijkt nu als een nabij laboratorium, waarmee onderzoek gedaan kan worden naar hoe deeltjes in de grootste zwarte gaten in het universum in beweging gebracht worden, te kunnen dienen.

fermi-cygnus1831

Het duo bevindt zich op een afstand van 30.000 lichtjaar van de aarde en draait eens in de 4,8 uur om elkaar heen. Cygnus X-3 stoot hierbij röntgenstraling en zo nu en dan stromen van materiaal uit met de snelheid van het licht. Het object wordt daarom ook wel een ‘microquaser’ genoemd, aangezien het op dit gebied lijkt op quasars, sterrenstelsels die een supermassief zwart gat in hun kern bevatten. Na de ontdekking van deze ‘jets’ in 1972 groeide de interesse in het systeem al gauw en in de decennia die volgden, vond men aanwijzingen voor het feit dat het object gammastralen met energieën van biljoenen of zelfs biljarden elektronvolt produceert.

Nacht werd even dag in Zuid-Afrika

Het regent de afgelopen weken letterlijk en figuurlijk boliden. Nadat het overgrote deel van de Amerikaanse staat Utah vorige week ’s nachts al tijdelijk verlicht werd toen een ruimterots in de aardse dampkring verbrandde, werden bewoners van het noordelijke deel van Zuid-Afrika afgelopen zaterdag ook getrakteerd op de spectaculaire verschijning van een vuurbol. De onderstaande afbeelding mag dan wel op een foto van een laagstaande zon lijken, maar in werkelijkheid maakt het deel uit van een video waarop te zien is hoe een groengekleurde meteoor aan de hemel verschijnt en vervolgens het oppervlak verlicht. Indrukwekkend, niet?

1meteorsa7814

Vuurbollen die zo helder zijn als dit exemplaar maken deel uit van een zeldzame categorie van meteoren die ook wel superboliden worden genoemd. In feite zijn het kleine asteroïden die een doorsnede hebben van zo’n tien meter en meestal honderden tonnen wegen. Dergelijke boliden hebben invloed op seismografen en kunnen infrageluid produceren dat duizenden kilometers verder op te vangen is met detectors.

Vaak zijn het vuurbollen waarvan kleine fragmenten die op het oppervlak zijn beland gevonden worden. Claire Flanagan, medewerkster van een planetarium in de hoofdstad Johannesburg, vestigt haar hoop in de zoektocht naar dergelijke stukken rots op de inwoners van het gebied waar deze vanuit werd waargenomen. “Maar we moeten geluk hebben,” gaf zij aan.

Beelden van de verschijning zijn onder meer hier te zien.

‘Monsterlijke’ Eta Carinae speelt een spelletje met astronomen

Een beest van een ster. Dat is Eta Carinae, welke ruim honderd keer zo massief en vier miljoen keer zo helder is als de zon. Om ons heen zijn wel meer objecten van zulke proporties te vinden, maar het bijzondere aan deze is dat de ster gevaarlijk balanceert op de rand van stellaire stabiliteit en diens uiteindelijke lot: totale zelfvernietiging als een supernova. Observaties die recentelijk uit zijn gevoerd met de ruimtetelescoop Hubble hebben laten zien dat we Eta Carinae in de gaten moeten houden, want tijdens die waarnemingen heeft men een verrassende en onverwachte ontdekking gedaan: het object kan binnen afzienbare tijd ‘exploderen’.

252114

“Voorheen zag je een nevel en een vage kleine kern in het midden,” aldus Kris Davidson van de Universiteit van Minnesota. “Nu is in feite een ster met een nevel zichtbaar. De verschijning is compleet anders. Het licht dat afkomstig is van de ster zorgt nu voor meer dan de helft van de totale uitvoer van Eta Carinae,” zei hij. Verwacht werd dat dit op zijn vroegst in het midden van deze eeuw het geval zou zijn, maar de ster blijkt enkele decennia voor op schema te lopen. “We weten zou weinig over deze zeer massieve objecten dat het niet erg verrassend zou zijn als Eta Carinae de volgende donderdag een supernova wordt.”

Zwarte gaten: de ultieme energiebron van de toekomst?

Zwarte gaten zenden zogeheten Hawkingstraling uit, hetgeen ervoor zorgt dat zij energie en derhalve massa verliezen. De hoeveelheid straling die grote exemplaren uitzenden is minuscuul, maar zeer kleine zwarte gaten zijn in staat om hun massa in een kort tijdsbestek in een grote hoeveelheid energie om te zetten. Wat zou er gebeuren als men doelbewust een dergelijk zwart gat zou kunnen creëren? Volgens onderzoekers Lois Crane en Shawn Westmoreland van de Staatsuniversiteit van Kansas zouden deze objecten in dat geval de ultieme energiebron en aandrijving voor ruimtevaartuigen kunnen vormen.

bch9112Het tweetal heeft uitgezocht hoe men een klein zwart gat zou kunnen creëren en op welke manier de hieruit verkregen energie gebruikt zou kunnen worden om een ruimteschip aan te drijven. De onderzoekers ontdekten dat er een klein aantal zwarte gaten is dat klein genoeg is om kunstmatig gecreëerd te worden en enorme hoeveelheden energie te produceren, maar nog groot genoeg zijn om niet onmiddellijk in talloze deeltjes te ‘verdampen’. Het ideale zwart gat blijkt een massa van ongeveer een miljoen metrische ton en een grootte van ongeveer één-duizendste van die van een proton te hebben.

Mysterieuze ‘donkere stroom’ blijkt zich tot rand van zichtbare universum uit te strekken

Uit een studie naar meer dan duizend clusters van sterrenstelsels, welke met een bijzonder hoge snelheid één kant op bewegen, blijkt dat er iets groots te vinden is achter de rand van het voor ons zichtbare universum. De clusters zouden zich met een snelheid van circa duizend kilometer per seconde naar een bepaald deel van de kosmos verplaatsen, zo hebben onderzoekers kunnen concluderen na analyse van een combinatie van observaties die uit zijn gevoerd met de zogeheten Wilkinson Microwave Anisotropy Probe en enkele röntgenwaarnemingen. De aanwezigheid van deze ‘donkere stroom’ duidt er volgens sommigen op dat er meerdere universa bestaan.

macsj0025_chandrahst

Onderzoeker Sasha Kashlinsky en collega’s van het Goddard Space Flight Center kwamen vorig jaar een ongewoon patroon in de beweging van ongeveer achthonderd stelselclusters op het spoor. Het team deed onderzoek naar de beweging van de clusters ten opzichte van de ‘nagloed’ van de oerknal, die ook wel de kosmologische achtergrondstraling wordt genoemd. De fotonen van deze gloed komen hun reis door de ruimte in botsing met elektronen tijdens in deze clusters en omdat dit subtiele veranderingen in de temperatuur van de nagloed teweegbrengt, is men in staat om de positie van de clusters van sterrenstelsels te bepalen.

‘Intelligent buitenaards leven is te vinden bij zonachtige sterren’

De plek waar de kans om intelligent leven te vinden in ons melkwegstelsel het grootst is, is bij sterren die veel overeenkomsten vertonen met onze zon, zo blijkt uit een nieuwe studie. Volgens onderzoekers moet de aandacht in de zoektocht naar andere beschavingen gericht worden op sterren die ongeveer even massief zijn als de onze en een oppervlaktetemperatuur van tussen de 5040 en 5700 graden Celsius hebben. Dat zonachtige sterren goede kandidaten zijn in de jacht op werelden met (intelligente) levensvormen klinkt misschien niet verrassend, maar het is niet hetgeen dat men altijd veronderstelde. Dat kwam mede door het feit dat de aarde zich niet bij een ster met een lage massa in onze Melkweg, die het meest voor zouden komen, bevindt.

Zonachtige sterren zijn in de minderheid in ons stelsel – circa 93 procent van de sterren zijn minder massief, minder helder en koeler dan de zon. Hoewel de meeste sterren om ons heen tussen eentiende en de helft van de massa van ons vuur aan de hemel bezitten, zijn Daniel Whitmire en zijn collega John Matese van de Universiteit van Louisiana tot de conclusie gekomen dat de kans het grootst dat buitenaardse levensvormen zich bij deze minderheid schuilhouden. Rond massievere sterren zouden eerder planeten in de zogeheten bewoonbare zone draaien dan bij de gemiddelde ster in het melkwegstelsel. Hoe groter en massiever de moederster is, des te groter is de kans dat het de metgezel is van bewoonbare planeten, zo verklaart het tweetal.

Mars: van een levende naar een dode planeet – maar waarom?

Ver in het verleden, ruwweg vier miljard jaar geleden, was onze buurplaneet Mars warm en nat. Vloeibaar water stroomde over het Martiaanse oppervlak in lange rivieren die uitmondden in ondiepe zeeën. De planeet werd omgeven door een dikke atmosfeer die deze warm hield. Mogelijk ontstonden er in die periode zelfs microben, maar een wereld waar levensvormen zich konden ontwikkelen werd de rode planeet niet. Vandaag de dag is het koud en kurkdroog op Mars. De rivieren en zeeën zijn verdwenen en van de atmosfeer is nauwelijks iets over. Maar wat is hier de oorzaak van? Dat moet NASA’s nieuwe orbiter MAVEN, welke in 2013 gelanceerd moet worden, uitzoeken.

mro20090902

Verondersteld wordt dat onze buur ooit een dikke atmosfeer van koolstofdioxide moet hebben gehad. Dankzij een deken van CO2 en andere broeikasgassen zouden de temperaturen en de atmosferische druk op Mars hoger zijn geweest en werd voorkomen dat het vloeibaar water dat toentertijd aanwezig was op diens oppervlak niet bevroor of verdween. In een relatief kort tijdsbestek is de dampkring van Mars verloren gegaan. De inslag van een asteroïde kan ervoor gezorgd hebben dat het grootste deel van de atmosfeer in de ruimte verdween, maar het is ook mogelijk dat het oppervlak de koolstofdioxide ‘absorbeerde’ en opsloot in mineralen zoals carbonaat. Een andere mogelijke oorzaak kan erosie veroorzaakt door de zonnewind – de stroom van elektrisch geladen deeltjes van onze ster – zijn geweest.

Nabij planetenstelsel wordt gekenmerkt door chaos en stof

Voordat de planeten om ons heen hun weg vonden naar de stabiele banen waarin ze onze ster vandaag de dag omcirkelen, wiebelden en drongen ze als drukke kinderen. De ruimtetelescoop Spitzer heeft nu een jonge ster gevonden met bewijs voor dezelfde soort orbitale hyperactiviteit. Om de ster blijken namelijk pasgeboren planeten te draaien die kleinere komeetachtige hemellichamen verstoren, waardoor de objecten met elkaar in botsing zijn gekomen en er een enorme halo van stof is ontstaan. De moederster, genaamd HR 8799, kwam november vorig jaar nog in het nieuws toen het één van de eerste twee sterren was die in het bijzijn van enkele planeten gefotografeerd werd.

Hubble’s nieuwe camera doet van zich spreken

De nieuwe camera van de ruimtetelescoop Hubble die tijdens een onderhoudsmissie in mei werd geïnstalleerd lijkt naar behoren te werken. Met de Wide Field Camera 3, zoals het apparaat wordt genoemd, heeft men kortgeleden de spiraalarmen van het relatief nabijgelegen stelsel M83 gedetailleerder dan ooit vast weten te leggen. Het object wordt gekenmerkt door talloze stervormingsgebieden, welke voornamelijk in diens kern te vinden zijn. Een nieuwe opname toont honderden jonge sterrenhopen, stokoude zwermen open sterclusters en honderdduizenden individuele sterren, waarvan het merendeel uit blauwe en rode superreuzen bestaat.