Browse Tag: Infrarood licht

Een stukje Venus op aarde

Onderzoekers zijn in staat om iets te leren over de atmosferen en oppervlakten van planeten door hun spectra – het licht dat ze reflecteren of absorberen in verschillende golflengten – te bestuderen. Wanneer men onderzoek doet naar de spectra van Venus, de warmste planeet in het zonnestelsel, is er echter een probleem. De hoge temperaturen en verschillende luchtdrukken hebben invloed op de gegevens en vormen zodoende een storende factor.

De aarde en Venus worden vaak broer en zus genoemd. De manier waarop de tweede planeet vanaf de zon zich ontwikkeld heeft is in vergelijking met onze planeet echter geheel anders. Het oppervlak van de wereld is zeer warm, met temperaturen die 480 graden Celsius kunnen bereiken, en de druk aan het Venusiaanse oppervlak is negentig keer zo hoog als op onze planeet. Deze extreme omstandigheden zorgen voor grote moeilijkheden voor onderzoekers die proberen de mysteries van de lagere atmosfeer en het oppervlak van de schroeiend hete wereld te ontrafelen.

Waarnemingen aan het oppervlak en de atmosfeer, in het bijzonder in infrarode golflengten, stellen ons in staat om de diepste regionen van de dampkring en het oppervlak van Venus te doorgronden. Op aarde begrijpen we de spectrale absorptielijnen in de atmosfeer, hetgeen betekent dat hun effecten in kaart gebracht kunnen worden. De extreme omstandigheden op Venus maken de observaties echter veel complexer. Men weet niet precies hoe de spectra aangepast moeten worden, waardoor het onmogelijk is om de gegevens goed te interpreteren.

In een laboratorium in Berlijn zijn onderzoeker Joern Helbert en zijn collega’s nu aan het proberen om een beter inzicht in de omstandigheden op onze buurplaneet te krijgen door rots- en stofmonsters tot 500 graden Celsius te verhitten. Wanneer de temperatuur stijgt, beginnen de monsters te gloeien – eerst in infrarood en vervolgens in zichtbaar licht. Aangezien de relatieve sterkte van deze gloed op verschillende golflengten bij ieder materiaal anders is, kan het gebruikt worden om rotsen op het oppervlak van de planeet te identificeren.

Met behulp van deze experimenten hoopt het team van Helbert een beter beeld te krijgen van de mineralogie en historie van Venus’ oppervlak.

Verst verwijderde stelselcluster tot op heden gevonden

Het universum herbergt een veelheid aan sterrenstelsels. Deze stelsels zijn niet gelijkmatig verdeeld, maar maken deel uit van draadvormige structuren. De filamenten strekken zich uit over het gehele heelal en vormen samen een reusachtig kosmisch spinnenweb. Op de knooppunten van deze filamenten bevinden zich clusters van stelsels, waar talloze sterrenstelsels samen leven. Het meest verafgelegen clusters waar men op is gestuit, althans tot nu toe, is zo’n 9,2 miljard lichtjaar van ons verwijderd. Een team van astronomen uit Japan en Duitsland heeft nu echter een cluster van sterrenstelsels weten te detecteren dat nog ‘iets’ verder van onze planeet ligt, op ongeveer 9,6 miljard lichtjaar welteverstaan.

Het universum is te vergelijken met een tijdmachine. Hoe dieper je kijkt in het heelal, hoe verder je teruggaat in de tijd. Dit beginsel wordt al langere tijd gebruikt in de zoektocht naar clusters in een ver verleden. Maar door de uitdijing van het heelal verwijderen de verre sterrenstelsels waar men naar op zoek is zich met grote snelheden van de aarde en verschuift hun licht van zichtbare naar infrarode golflengten. Deze verschuiving heeft tot gevolg dat het licht dat afkomstig is uit de meest verafgelegen delen van het heelal onzichtbaar is en dat heeft progressie op dit gebied door de jaren heen belemmerd. De capaciteiten van de camera en spectograaf MOIRCS, waarmee infrarood licht opgevangen kan worden, van de Subaru-telescoop op Hawaï maakt het nu mogelijk om dieper dan ooit in het vroege heelal te kijken.

Masayuki Tanaka van de Universiteit van Tokio en collega’s hebben nu een kandidaat gevonden in een zeer verafgelegen cluster van sterrenstelsels in het sterrenbeeld Cetus. Met behulp van MOIRCS wist het team van onderzoekers de afstanden tot enkele massieve stelsels in het kandidaatcluster te meten. “MOIRCS heeft een extreem krachtig vermogen om afstanden tot sterrenstelsels te meten. Dit is wat onze uitdagende observatie mogelijk maakte,” aldus Tanaka. Het team wist te bevestigen dat verschillende sterrenstelsels circa 9,6 miljard lichtjaar van ons verwijderd zijn. “Hoewel we slechts enkele massieve sterrenstelsels op die afstand hebben weten te detecteren, is er overtuigend bewijs dat het clusters een echt, door zwaartekracht gebonden cluster is.”

Dergelijke clusters van stelsels bieden plaats aan een grote hoeveelheid materie die blootgesteld wordt aan extreem hoge temperaturen. Al het materiaal straalt licht uit, maar onder zulke hoge temperaturen is dat uitstoot zo blauw dat het licht niet zichtbaar is voor het menselijk oog. Het team maakt edaarom gebruik van het röntgenobservatorium XMM-Newton om onzichtbaar licht van het cluster op te vangen. Volgens Alexis Finoguenov, lid van het team, “werd er een duidelijk aanwijzing voor warm gas in het clusters gevonden, ondanks de moeilijkheden met het verzamelen van röntgenfotonen met een kleine effectieve telescoopgrootte die gelijk is aan de grootte van een amateurtelescoop.”

De combinatie van observaties in golflengten die voor ons onzichtbaar zijn heeft dus geleid tot de ontdekking van een clusters dat zich vierhonderd miljoen lichtjaar verwijderd van ons vandaan bevindt dan de vorige recordhouder. Het cluster is een ideaal laboratorium voor het onderzoeken van de evolutie van sterrenstelsels en kan ons mogelijk meer vertellen over de oorsprong van het universum. Het team is van plan hun zoektocht naar andere verafgelegen clusters te vervolgen.

‘Brandstoftank’ ster Chi Cygni raakt langzaam leeg

Op een afstand van ongeveer 550 lichtjaar van de aarde nadert een ster zoals onze zon de dood met rasse schreden. Chi Cygni is opgezwollen tot een rode reuzenster en diens grootte is nu zodanig, dat de ster iedere planeet tot Mars zou ‘opslokken’ in ons eigen zonnestelsel. Bovendien begint het object samen te trekken en uit te dijen, net als een kloppend hart. Recent gemaakte opnamen van het oppervlak van deze verafgelegen ster laten de gevolgen van deze kloppende bewegingen nu in ongekend detail zien en schijnen nieuw licht op het lot dat de zon over vijf miljard te wachten staan, wanneer deze zich in de laatste levensfase bevindt.

Herschel richt infrarode ogen op centrum Melkweg

Dankzij beelden van het nieuwe observatorium Herschel heeft men voorheen ongezien detail in een regio van de het melkwegstelsel in de buurt van de galactische evenaar weten te onthullen. Uit de resultaten blijkt dat een methode waarbij de opnamen van een tweetal fotometers, die het vaartuig aan boord heeft, gecombineerd worden naar behoren te werken. Dergelijke observaties kunnen ons meer vertellen over koud materiaal in dit deel van ons stelsel, zoals in welke hoeveelheid het voorkomt, wat diens massa, temperatuur en samenstelling is en of er wel of niet nieuwe sterren gevormd worden wanneer een deel van het materiaal ineenstort.

Interview met de ruimtetelescoop Spitzer

De Spitzer Space Telescope van de ruimtevaartorganisatie NASA staat op het punt om de laatste druppel van het vloeibare helium dat diens instrumenten in de afgelopen jaren heeft gekoeld te verbruiken. Vanaf volgende week dinsdag zullen de infrarode detectors die de ruimtetelescoop aan boord heeft niet meer gekoeld worden door de vloeistof en kan het vaartuig geen observaties meer verrichten op de laagste temperatuur die mogelijk is, het absolute nulpunt. Spitzer, welke op een afstand van ruim honderd kilometer van onze planeet rond de zon draait, zal slechts een klein beetje opwarmen – diens instrumenten zullen naar schatting zo’n 29 graden Celsius warmer worden. Dat betekent dat ze nog steeds kouder zijn dan een blok ijs en wat nog belangrijker is, is dat de detectors van de telescoop nog koud genoeg zullen zijn om de komende twee jaar waarnemingen te blijven verrichten. Een interview met Spitzer.