Leegte in het heelal ontdekt

Hubble ziet exoplaneet met eigen ogen

2008-11-14T17:01:00.000-08:00

°
De Hubble ruimtelescoop heeft voor het eerst met zichtbaar licht een foto gemaakt van een planeet die om een andere ster cirkelt. Het gaat om Fomalhaut, een ster met een grote stofring waarvan astronomen al jaren vermoeden dat er een planeet verborgen is. Dankzij de ontdekking zullen we de invloed van een stofring op de vorming van een zonnestelsel beter begrijpen.

Turend naar de hemel zien we honderden lichtpuntjes, sterren die op tientallen tot honderden lichtjaren afstand hun licht naar de aarde sturen. Wat we niet zien zijn de duizenden planeten die om de sterren heen cirkelen. Ze geven immers geen licht, en staan vanaf de aarde gezien zo dicht bij hun moederster dat die ze volledig overstraalt. Toch zijn talloze astronomen vastberaden om deze planeten te vinden. Deze week is er in het stelsel van de ster Fomalhaut misschien één van de belangrijkste vondsten tot nu toe gedaan.

°°°

Een conceptschets van de net ontdekte planeet Fomalhaut b die in een baan rond de ster Fomalhaut zit. Het stelsel wemelt van de ruimtestof, wat in een schijfvorm rond de ster zweeft.

°°°

Reuzenplaneet
De ster Fomalhaut is al sinds 1983 een interessante prooi voor planetenjagers. Het is de helderste ster in het sterrenbeeld Zuidervis (Piscis Austrinus) en met een afstand van 25 lichtjaar één van onze dichtstbijzijnde buren. Begin jaren tachtig ontdekte de Nederlandse/Britse/Amerikaanse Infrarood Astronomie Satelliet IRAS een schijfvormige stofwolk rondom het Fomalhaut stelsel, die doet denken aan de Kuipergordel aan de rand van ons eigen zonnestelsel. Astronomen speculeerden toen al over de aanwezigheid van planeten die waren gevormd uit het stof, maar hadden geen manier om dit te controleren.

In 2005 fotografeerde de Hubble ruimtelescoop de stofschijf voor het eerst met zichtbaar licht. Deze foto leverde bewijs voor theorie dat het stelsel een planeet bevat, omdat de ster niet in het centrum van de ring ligt. Er moest dus nog een object zijn dat het stof in de schijf opzoog als een soort stofzuiger, net als Neptunus ooit deed voor ons zonnestelsel. Dit object was zeer waarschijnlijk een reuzenplaneet. 

°°°

De ster Fomalhaut met schijfvormige stofwolk, gefotografeerd met zichtbaar licht door de Hubble ruimtelescoop. De ster ligt 1,4 miljard kilometer van de het midden van de ring, wat volgens Keplers wet van bewegende planeten betekent dat er een planeet in een ongebruikelijke baan rond de ster gaat. Klik op de afbeelding voor een schematische weergave van het stelsel.
 
°°°

  In 2008 vond het team van de Amerikaanse Hubble astronoom Paul Kalas eindelijk waar ze naar zochten: de locatie van de planeet op een foto die Hubble met zichtbaar licht van het stelsel maakte. De planeet krijgt de naam Fomalhaut b en ligt op zeventien miljard kilometer afstand van de ster, ongeveer tien keer de afstand van Saturnus tot de zon. De planeet is maximaal drie keer zo zwaar als Jupiter. Een grotere massa zou de ring verstoren, wat weer zichtbaar is in de ringstructuur.

Kalas zegt: “De zoektocht met Hubble was ontzettend veeleisend. De ster Fomalhaut is namelijk een miljard keer zo helder als de planeet Fomalhaut b. We begonnen dit programma in 2001, en ons doorzettingsvermogen is eindelijk beloond.”

°°°

De foto waarop Fomalhaut b te zien is, op zeventien miljard kilometer van de ster en drie miljard kilometer van de stofschijf. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

  °°°

 Gigantische kraters 
De ster Fomalhaut is twee keer zo zwaar als de zon, maar zal alweer zijn uitgedoofd voordat het licht in ons eigen zonnestelsel uitgaat. De ster verbrandt waterstof namelijk met zo’n hoge snelheid dat het slechts een miljard jaar duurt totdat de brandstof op is, een tiende van de levensduur van de zon. Daarom zal er op Fomalhaut b of andere planeten in het stelsel hoogstwaarschijnlijk nooit intelligent leven kunnen ontstaan zoals wij dat kennen.

Wat het stelsel zo interessant maakt is de leeftijd. Fomalhaut is slechts tweehonderd miljoen jaar oud, 25 keer jonger dan de zon. In ons zonnestelsel was het toen een tijdperk van bombardementen. Asteroïden en kometen, de overblijfselen van de nieuw gevormde manen en planeten, regenden neer op de hemellichamen.

De gigantische kraters op onze maan stammen voornamelijk uit die periode, en de atmosferen van de planeten zijn deels gevormd dankzij de neerstortende objecten. Onze Kuipergordel, de grote ring van kleine hemellichamen aan de rand van ons stelsel, is een overblijfsel uit deze tijd.

  Planetaire architectuur 
Volgens Kalas zal dit stelsel ons helpen om de definitieve vorming van ons eigen zonnestelsel te begrijpen. “We kunnen dat oeroude tijdperk niet direct bekijken, maar jonge stofschijven rond andere sterren kunnen ons er wel iets over leren. Fomalhauts ring lijkt sterk op de Kuipergordel, maar de diameter is vier keer zo groot. De grootte van de schijf lijkt erop te duiden dat niet alle planetaire systemen op dezelfde manier vormen en evolueren – planetaire architectuur verschilt van ster tot ster.”

© 2008 Kennislink.nl

Ster schijnt feller dan drie miljoen zonnen

2008-07-18T00:14:00.000-07:00

°
POTSDAM - Berlin - Een pas ontdekte reuzenster in het centrum van ons melkwegstelstel straalt meer licht uit dan drie miljoen zonnen samen.

Duitse astronomen uit Potsdam hebben via infraroodwaarnemingen met de Spitzer Space Telescope van de NASA een ster ontdekt die ongeveer een miljoen keer groter is dan onze zon, maar slechts 150 keer haar massa heeft.

De gigant is met een lichtkracht van 3,2 miljoen zonnen de op een na helderste ster van onze melkweg. Enkel de ster Eta Carinae in het sterrenbeeld Kiel, dat deel uitmaakt van het - tegenwoordig niet meer officiële - klassieke sterrenbeeld Schip Argo, schijnt nog feller (4,7 miljoen keer feller dan de zon).

De ster is 26.000 lichtjaren van de aarde verwijderd en is terug te vinden in het sterrenbeeld Boogschutter, in een gas- en stofwolk die vanwege haar vorm de naam Pinksterroosnevel meekreeg.

De bevindingen van de wetenschappers verschijnen in de volgende editie van het vakblad Astronomy & astrophysics.

De Standaard Online 2008

For more information about Spitzer, visit
http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer
and
http://www.nasa.gov/spitzer

Astronomen ontdekken drie superaardes

2008-06-22T09:53:00.000-07:00

°

Artistieke impressie van het trio van superaardes ontdekt door een Europees team van astronomen met behulp van de HARPS spectrograaf van ESO's 3,6 meter telescoop in Chili, na vijf jaar onderzoek. De drie exoplaneten zijn 4,2, 6,7 en 9,4 keer zo zwaar als de aarde en draaien in 4,3, 9,6 en 20,4 dagen rond de ster HD 40307. (c) ESO

Een Europees team van astronomen heeft met de 3,6 meter telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili drie superaardes ontdekt, bij een ster met slechts iets minder massa dan onze zon. Deze drie exoplaneten draaien rond HD 40307, een ster op 42 lichtjaar van ons verwijderd in de richting van de zuidelijke sterrenbeelden Doradus en Pictor. De drie exoplaneten zijn 4,2, 6,7 en 9,4 keer zo zwaar als de aarde en draaien in 4,3, 9,6 en 20,4 dagen rond de ster.

Sinds de ontdekking in 1995 van de eerste exoplaneet bij de ster 51 Pegasus zijn er meer dan 270 exoplaneten gevonden, meestal bij sterren die lijken op onze zon. De meeste van deze exoplaneten zijn zogenaamde gasreuzen, zoals Jupiter of Saturnus. Volgens de huidige statistieken blijkt dat ongeveer 1 op elke 14 sterren zo'n gasreus bij zich heeft.

Met de komst van veel gevoeligere instrumenten, zoals de HARPS spectograaf op de 3,6-meter telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili is het nu mogelijk om kleinere planeten te ontdekken, van twee tot tien maal de massa van de aarde. Zulke planeten worden superaardes genoemd, omdat ze massiever zijn dan de aarde, maar minder massief dan Uranus en Neptunus, die ongeveer vijftien maal de massa van de aarde hebben.

De astronomen hebben met de HARPS spectograaf nog meer exoplaneten ontdekt. Een superaarde van 7,5 aardmassa's draait met een omlooptijd van 9,5 dagen om de ster HD 181433. Deze ster heeft ook een Jupiterachtige planeet met een omlooptijd van 3 jaar bij zich. Bij een andere ster is een exoplaneet van 22 aardmassa's ontdekt met een omlooptijd van 4 dagen. Rond deze ster draait ook een Saturnusachtige planeet.

"Deze planeten zijn duidelijk slechts het topje van de ijsberg," aldus professor Michel Mayor van de Sterrenwacht van Genève. "Uit onze gegevens blijkt dat er om een op de drie zonachtige sterren superaardes draaien of Neptunusachtige planeten met een omlooptijd korter dan 50 dagen."

Volgens de astronomen is het zeer waarschijnlijk dat er veel meer exoplaneten zijn. Niet slechts superaardes en Neptunusachtige planeten met een lange omlooptijd, maar ook aardachtige planeten die we nog niet kunnen detecteren. Zij presenteren hun resultaten vandaag tijdens een internationale conferentie over superaardes in Nantes, Frankrijk.

Maandag 16 Juni 2008

 

Enorme leegte in het heelal ontdekt

2007-08-29T19:18:00.000-07:00

°
Sterrenkundigen van de Universiteit van Minnesota hebben in de ruimte een enorme leegte ontdekt van bijna een miljard lichtjaar doorsnede, waar niet alleen gewone materie ontbreekt, maar waar ook de donkere materie afwezig lijkt te zijn. Er waren al eerder van dat soort gaten (voids) in het heelal ontdekt, maar eentje van deze omvang was nog niet eerder bekend. De omvang van de leegte is ook niet te verklaren met de huidige heelalmodellen.

De leegte bevindt zich in de richting van het sterrenbeeld Eridanus, ten zuidwesten van Orion, en de groep sterrenkundigen onder leiding van Lawrence Rudnick ontdekte de leegte met behulp van de gegevens uit de NRAO VLA Sky Survey (NVSS). Uit die gegevens bleek dat er veel minder sterrenstelsels in Eridanus voorkomen. De plek was al in 2004 door de Wilkinson Microwave Anisotopy Probe (WMAP; alweer een afkorting.

We blijven vandaag bezig) satelliet opgemerkt bij het maken van een kaart van de temperatuurverschillen in de kosmische microgolfachtergrondstraling (de cosmic backgroundradiation, oftewel de CMB, om er maar weer eens een afkorting tegenaan te gooien). Die plek werd daarom al de WMAP Cold Spot genoemd. De vraag was of die koude plek iets was van kort na de oerknal of dat het iets was van latere periodes (en dus dichterbij ons). In dat laatste geval moest de CMB die plek passeren en wijzigde de temperatuur ervan.

De resultaten van Rudnick et al geven duidelijkheid over deze vraag: de WMAP cold spot is géén structuur in het vroege heelal, maar is van latere datum. De leegte staat ongeveer 6 tot 10 miljard lichtjaar van ons vandaan en dat betekent dus dat het gat bijna 4 tot 7 miljard jaar ná de oerknal is gevormd.

De fotonen van de CMB die de leegte op weg naar de Aarde passeren verliezen een klein beetje van hun energie doordat de zogenaamde donkere energie inwerkt op die fotonen. Die donkere energie is overal in het heelal aanwezig met overal dezelfde energiedichtheid (10−29 gr/cm3) en de werking van de donkere energie is tegengesteld aan die van de zwaartekracht, dus afstotend.

Bij plaatsen met veel massa zullen passerende CMB-fotonen door de combinatie van donkere energie en de aanwezige massa een beetje energie winnen en bij plaatsen met weinig massa, de Eridanusleegte bijvoorbeeld, zullen de fotonen iets van hun energie verliezen.

En dat levert in de WMAP-kaart een koude plek op (in de figuur hieronder is die plek links te zien. De satelliet linksboven is de WMAP, linksonder de radiotelescopen van de VLA). Binnenkort verschijnt er een artikel van Lawrence Rudnick, Shea Brown en Liliya R. Williams in het vakblad The Astrophysical Journal over de ontdekking.

Source:
http://www.astroversum.nl/nieuws/nieuws.html?subaction=showfull&id=1187977755&archive=&start_from=&ucat=61&

Related Links:
National Radio Astronomy Observatory
http://www.nrao.edu/pr/2007/coldspot/graphics.shtml

University of Minnesota
http://www1.umn.edu/twincities/index.php

Understanding Time and Space
http://www.spacedaily.com/Time_And_Space.html

Lawrence Rudnick, Distinguished Teaching Professor
http://webusers.astro.umn.edu/~larry/

 