Doorzoek juni 2010

Overgrote deel kometen zag het levenslicht bij andere sterren

Een groot aantal van de meest bekende kometen, met inbegrip van Halley, Hale-Bopp en, meest recentelijk, McNaught hebben het levenslicht in een baan rond andere sterren gezien, zo suggereert een onderzoek dat is uitgevoerd door een internationaal team van astronomen dat onder leiding stond van het Hal Levison van het Southwest Research Institute. De onderzoekers maakten gebruik van computersimulaties om aan te tonen dat de zon kleine ijzige hemellichamen gevangen kan hebben van haar ‘broers’ of ‘ zussen’ op het moment dat onze ster zich nog in het cluster bevond waar zij en talloze andere sterren geboren worden. Door deze overname kon een reservoir voor waargenomen kometen gecreëerd worden.

Hoewel de zon op dit moment niet vergezeld wordt door andere sterren, wordt verondersteld dat dat zij in een ver verleden in een cluster met honderden sterren die dicht op elkaar zaten in een dichte wolk van gas ontstond. Op dat moment vormde iedere ster een groot aantal kleine ijzige objecten (kometen) in een schijf waarin ook planeten gevormd worden. Het overgrote deel van deze kometen werden onder invloed van de zwaartekracht uit de prenatale planetenstelsels geslingerd door de vorming van nieuwe planeten en zweefden apart van elkaar door het cluster.

Het cluster van sterren hield stand tot het moment waarop de heetste jonge sterren gas uit begonnen te blazen. De nieuwe modellen die de onderzoekers hebben opgesteld laten zien dat de zon een groot deel van de kometen in het cluster aan wist te trekken op het moment dat deze versnipperde. “In haar jeugd deelde de zon veel materiaal met andere sterren en het resultaat daarvan kunnen we vandaag de dag zien,” aldus Levison. “ Het overnameproces is verrassend efficiënt en leidt tot de mogelijkheid dat de wolk materiaal van een groot aantal stellaire broers en zussen van onze ster bevat.”

Bewijs voor deze opvatting is afkomstig van de bolvormige wolk van kometen, welke bekend staat als de Oortwolk, die de zon tot halverwege de afstand tot de dichtstbijzijnde ster omgeeft. Het is algemeen aangenomen dat deze wolk gevormd werd met materiaal dat afkomstig is uit de protoplanetaire schijf die onze ster enkele miljoenen jaren omringde. De opgestelde modellen laten echter zien er veel minder kometen in ons zonnestelsel aanwezig zouden moeten zijn als dit het geval is. “Onze conclusie luidt dat ruim negentig procent van de waargenomen kometen uit de Oortwolk hun oorsprong gevonden bij een andere ster dan de zon,” zei Levison tot slot.

Onderzoekers zien hoe zwart gat materie opslokt

Voor het eerst zijn wetenschappers in staat geweest om materie die opgeslokt wordt door supermassieve zwarte gaten te observeren. Een team van onderzoekers van de Universiteit van Melbourne dat onder leiding stond van David Floyd heeft een blik kunnen werpen in een regio die voorheen ontoegankelijk was voor telescopen. Met behulp van een methode die gravitationele microlensing wordt genoemd heeft men voor de eerste keer kunnen zien hoe zwarte gaten materie consumeren of eten.

bch9112Volgens Floyd is een nieuw tijdperk in het verkennen van zwarte gaten aangebroken. “Met deze techniek kunnen gebieden die slechts een enkele groter zijn dan het zwarte gat in het centrum van een quasar in een tijdsbestek van minuten in plaats van tientallen jaren gedoken uitgeplozen worden. Materiaal in de onmiddellijke nabijheid van een zwart gat is onderhevig aan extreme compressie en oververhitting. Het resultaat van dit proces is een quasar, die zoveel energie als zichtbaar licht uitstoot, dat het het stelsel waar deze zich in bevindt vele duizenden malen kan overschijnen.”

Het probleem is dat de gebieden die deze enorme hoeveelheden licht uitstralen zo klein zijn en de afstand tot de aarde zo groot is, dat het tot nu onmogelijk was om ze direct waar te nemen en dus vat te krijgen op de rol die ze spelen in de evolutie van het universum, “ aldus Floyd. “De omstandigheden in een quasar zijn zo extreem dat zij ‘spelen’ met de wetten van de fysica. Het zijn de deeltjesversnellers van het universum. Ze vormen sterrenstelsels en vormen de motor van de evolutie van het universum.”

De onderzoekers maakten gebruik van een methode die bekend staat als gravitationele microlensing, waarbij het licht van een quasar langs of door een sterrenstelsel heen gaat op weg naar de aarde. Het tussenkomende sterrenstelsels is een soort lens die het beeld van de quasar vergroot en in verschillende delen splitst. Elk van deze delen kan worden geanalyseerd.

Met behulp van gegevens die werden verzameld met de ruimtetelescoop Hubble en een 6,5-meter telescoop in Noord-Chili hebben Floyd en zijn collega’s Nick Bate en Rachel Webster aan weten te tonen dat ongeveer 99 procent van het zichtbare licht van de quasar die zij hebben bestudeerd, ontstaat in een gebied dat slechts duizend keer zo groot is als het zwarte gat zelf.

“Dit is in astronomische termen zo klein dat we een telescoop met een lens met een diameter van honderd kilometer nodig zouden hebben om de regio direct waar te nemen,” zei Floyd. “Bijzonder is dat we überhaupt in staat zijn geweest om deze verschijnselen op dit soort afstanden te observeren. Deze resultaten zijn slechts een voorproefje van wat komen gaat.”

Groene komeet nadert de aarde

De door Robert McNaught op 9 september 2009 ontdekte komeet C/2009 R1 (McNaught) wordt vanaf het noordelijk halfrond langzaam maar zeker steeds beter zichtbaar aan de hemel. Het ijzige rotsblok is op dit moment iets na middernacht boven de noordelijke horizon te vinden en is met een helderheid van rond de magnitude 5.5 en is dus met een verrekijker te bekijken. De verwachting is dat de komeet begin juli een magnitude van 2 tot 3 zal hebben en dat betekent dat het object zichtbaar zal worden voor het blote oog. Enige haast is wel geboden, want de ‘vuile sneeuwbal’ komt steeds lager aan de hemel te staan.

De komeet zal voor ons tot eind juni voor zonsopkomst en vanaf begin juli na zonsondergang zichtbaar zijn. Op 2 juli, wanneer de afstand tussen de zon en het object met 0.405 AE (Astronomische Eenheden) het kleinst is, is C/2009 R1 op zijn helderst. De afstand tussen het object en onze planeet is met 1.135 AE op dat moment ook het kleinst. Nadat de komeet zijn perihelium heeft bereikt, zal deze in een rap tempo moeilijker zichtbaar worden, waarna het object aan de hemel boven het zuidelijk halfrond zal verschijnen en dus niet meer te zien zal zijn.

Rekening houdend met de stijgende helderheid en de dalende hoogte ten opzichte van de horizon zou medio juni de beste gelegenheid aan moeten dienen om de komeet te bekijken. De hemel is dan bovendien vrij van maanlicht. De ijsberg staat op dat moment aan de hemel boven het noordoostelijke deel van de horizon, om precies te zijn in het sterrenbeeld Perseus. Het onderstaande kaartje toont de positie van C/2009 R1 op 15 juni om drie uur ’s nachts.

Voor meer kaartjes verwijs ik jullie door naar deze pagina.

Bellenblaas in de kern van de Melkweg

Het centrum van melkwegstelsel is een plek die al langer tot onze verbeelding heeft gesproken. De kern bevat een supermassief zwart gat dat verscholen ligt achter een grote hoeveelheid stof en gas. Ondanks het feit dat de binnenste regionen van ons stelsel om die reden in zichtbaar licht moeilijk in beeld gebracht kunnen worden, ontvangt men dankzij observatoria als de Fermi-telescoop dagelijks gegevens over wat er zich op 27.000 lichtjaar van ons afspeelt. Op beelden van het vaartuig is men nu op een tweetal bubbels van gammastraling gestuit die de vorm van een zandloper hebben en afkomstig lijken te zijn uit de kern van de Melkweg.

Het is op dit moment nog een raadsel wat de precieze bron van de bubbels is, maar het lijkt in ieder geval onwaarschijnlijk dat de oorzaak bij donkere materie gezocht moet worden, iets wat eerder gesuggereerd werd. Een nieuwe analyse van gegevens die verzameld zijn door het observatorium laat zien dat de twee bubbels, die boven de tweeduizend lichtjaar dikke schijf van ons stelsel uittorenen, zich uitstrekken over een gebied met een breedte van ongeveer 65.000 lichtjaar.

De waargenomen zandlopervorm kan niet in verband worden gebracht met donkere materie. Die zou meer verspreid zijn en bovendien een diffuse gloed produceren, hetgeen veroorzaakt wordt door gammastralen en deeltjes donkere materie op het moment dat ze met elkaar in botsing komen en elkaar vernietigen. Om die reden kan volgens onderzoeker Douglas Finkbeiner van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de conclusie getrokken worden dat donkere materie niet verantwoordelijk is voor het grootste deel van de uitstoot.

De bubbels zouden in plaats daarvan mogelijk ontstaan zijn bij de ontploffing van jonge, massieve sterren die circa tien miljoen jaar geleden het levenslicht zagen in een golf aan stervorming. Het is echter ook niet uitgesloten dat het tweetal ongeveer honderdduizend jaar geleden gesmeed werd door straalstromen bestaande uit honderd zonnen aan materiaal dat in een ver verleden in het zwarte gat in het centrum van ons stelsel belandde.

Het team van onderzoekers heeft bovendien meer gammastraling dan verwacht gevonden in het gebied, maar het is nog te vroeg om te zeggen of het ook een zandlopervorm heeft en wat de bron zou kunnen zijn. De zoektocht met één van de kijkers van de Fermi-telescoop, waarmee de gehele hemel al sinds juni 2008 om de drie uur afgespeurd wordt dan ook vervolgd.