Het universum is als een doos chocolaatjes. Elke ontdekking prikkelt zowel de academische wereld als de verbeelding, maar het meest opwindende is nog steeds achter de schermen. En elke aanvankelijk ondenkbare ster, planeet of meteoor laat zien hoe weinig we echt weten over het universum.
Een nieuw type storm … op een ster
NASA's Spitzer- en Kepler-telescopen zijn een krachtige tandem die onlangs een volledig onverwacht fenomeen op een kleine ster ontdekte: een storm.
Op slechts 53 lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Lyra vertoonde een L-dwerg van Jupiter, genaamd W1906 + 40, een vreemde vlek die lijkt op de rode vlek van Jupiter. In tegenstelling tot zijn bruine dwergneef van vergelijkbare grootte, is W1906 + 40 een bonafide ster die zijn eigen licht produceert. Het is echter moeilijk om het licht te noemen: dit kleine stellaire object is relatief koud - slechts 2000 graden Celsius.
W1906 + 40 is zo warm (in de zin: niet heet en niet koud) dat wolken zich vormen en wervelen in de atmosfeer. Gevoed door de innerlijke woede van de ster, hebben deze wolken een donkere vlek gecreëerd nabij de noordpool, die astronomen hebben aangezien voor een zonnevlek. Hoewel het niet direct kan worden gezien, hebben wetenschappers de aanwezigheid ervan geïdentificeerd door een black-out die elke negen uur optreedt.
Er zijn ook bewolkte omstandigheden waargenomen bij bruine dwergen, maar deze ondertonen zijn niet sterk genoeg om fusie te ondersteunen. De langste stormen op hun oppervlak zullen waarschijnlijk niet langer dan een dag duren. De storm op W1906 + 40 is zelfs na twee jaar sterk.
Promotie video:
Nieuwe mysterieuze bolvormige sterrenhoop
Bolvormige sterrenhopen zijn bolvormige verzamelingen van duizenden sterren. Sommige zijn vergelijkbaar met de leeftijd van het universum; sommigen van hen reisden miljarden jaren voordat ze zich aan de rand van de gevormde melkwegstelsels vestigden.
Onze Melkweg is groot, maar heeft maar 150 clusters tot zijn beschikking. Meer massieve sterrenstelsels trekken meer clusters aan, en het dichtstbijzijnde galactische monster is Centaurus A (NGC 5128), een elliptisch sterrenstelsel op 12 miljoen lichtjaar afstand, met 2000 bolvormige hangers.
Maar niet alle Centaurus A-clusters zijn interessant. In de regel is de massa van de cluster evenredig met zijn helderheid, en de helderste bronnen zijn ook de meest massieve. Maar tijdens het bestuderen van 125 clusters in Centauri A, ontdekten astronomen dat sommige veel meer massa hebben dan we zien.
Wetenschappers hebben twee even interessante oplossingen voorgesteld: donkere materie of zwarte gaten. Bolvormige sterrenhopen bevatten niet vaak donkere materie, in tegenstelling tot sterrenstelsels, maar deze weinigen hebben het misschien verkregen met behulp van een onbegrijpelijk mechanisme. Zwarte gaten zijn ook enorm genoeg om het waargenomen effect te produceren. Als dat zo is, wordt Centaurus A een kosmisch mijnenveld met griezelige, vraatzuchtige zwarte gaten in de periferie.
Nieuwe helderste supernova
Het observatorium van de Ohio State University ontdekte onlangs de meest belachelijke dood van een ster ooit waargenomen.
In 2015 stuitten de dubbele telescopische array Brutus en Cassius op een onopvallende lichtvlek. Daaropvolgende waarnemingen onthulden een vreemd spectrum van licht dat afkomstig was van de aangegeven locatie, en ten slotte bevestigde de South African Large Telescope een wolk van extreem helder gas met een onbekend object van 15 km in het midden. Wetenschappers vermoeden dat dit een voormalige supernova is, die verschillende keren het vorige record heeft verbroken - zo wild dat het 600 miljard zonnen in het universum heeft losgelaten.
ASASSN-15lh, zoals het wordt genoemd, is zo prachtig dat het ons wetenschappelijk begrip te boven gaat. Astronomen kunnen de kracht van deze supernova niet goed verklaren, maar ze hebben verschillende ideeën. Misschien is dit de wilde pijn van een van de zwaarste sterren in het universum. Het blijkt dat deze elite-sterren bestaan, het is alleen dat we er misschien nog geen hebben gezien.
Evenzo kan een milliseconde magnetar als verklaring worden gebruikt. Deze objecten draaien met een ongelooflijke snelheid. Als je deze enorme rotatie-energie omzet in licht, kun je precies het soort explosie krijgen dat astronomen hebben waargenomen.
Een nieuw soort stermuziek
Astronomen volgen de oudste sterren in de melkweg, en dankzij een recent bijgewerkte methode hebben ze een oude groep sterren uit de vroege dagen van de Melkweg kunnen lokaliseren.
De studie, uitgevoerd door de School of Physics and Astronomy van de University of Birmingham, maakte het mogelijk om in de harten van acht oudere sterren in de bolvormige sterrenhoop Messier 4 (M4) op zo'n 7200 lichtjaar afstand te kijken en muziek te horen. Deze sterren zijn veel ouder, dikker en roder dan de zon, en (het meest verrassend) zijn gevuld met geluid. Deze "resonerende akoestische trillingen" verstoren de stellaire matrix en veroorzaken kleine maar waarneembare veranderingen in helderheid.
Het recent uitgevonden vermogen om deze trillingen te meten, heeft het veld van astroseismologie voortgebracht, een andere manier om sterren te bestuderen. Astronomen kunnen deze techniek gebruiken om de leeftijd en massa van een ster te bepalen. Deze fluctuaties bevestigden theoretische berekeningen en toonden aan dat M4-sterren 13 miljard jaar oud zijn. Het zijn de oudste sterren in de melkweg.
Een nieuw type sterren met een zuurstofatmosfeer
De ster SDSSJ124043.01 + 671034.68 ("Dox", zoals het afgekort wordt genoemd) lijkt op elke andere ster, met een paar maar: de naam is moeilijk uit te spreken en de buitenste laag is voor 99,9% zuurstof. Deze ongelooflijke witte dwergster is uniek in onze catalogus van 4,5 miljoen sterren, waaronder 32.000 bevestigde witte dwergen.
Het verhaal van zijn ontdekking is ook opmerkelijk. Op zoek naar opmerkelijke sterren bestuderen wetenschappers spectrale plots die de elementaire samenstelling van een ster weerspiegelen. Helaas is vreemdheid een menselijk concept, dus vreemdheid moet met het oog worden gedetecteerd, machines zijn niet te vertrouwen. Dit specifieke geval werd opgemerkt door student Gustavo Orici, die ongeveer 300.000 spectrale diagrammen scande, enkele duizenden per dag, voordat hij Dox vond.
Meestal zijn witte dwergen bedekt met lichte vluchtige elementen die worden geproduceerd tijdens de levenscyclus van de ster. Maar Dox omringde zichzelf op de een of andere manier met een donzige lijkwade en kreeg een atmosfeer van bijna pure zuurstof, op smaak gebracht met een klein snufje andere elementen zoals neon en magnesium.
Wetenschappers hebben geen idee hoe dit is gebeurd, maar ze speculeren dat Dox ooit de metgezel was van de rode reus. Hij gaf de substantie in de vorm van super-heet gas door aan zijn stellaire partner, totdat Dox te veel at, het deksel explodeerde en al het lichte materiaal de diepe ruimte in ging.
Nieuw type ruimtebergen
De eeuwige, door lava uitbarstende maan Io van Jupiter is het meest vulkanisch actieve lichaam in het zonnestelsel. Het cirkelt slechts 400.000 kilometer rond zijn dikbuikige, gasvormige "map" en krachtige zwaartekrachten kauwen op de maan als kauwgom.
Dankzij talloze cycli van gravitationeel knagen, is Io nu bezaaid met zwavelgeisers, helse lavastromen en grillige bergen. Deze honderd bergen zijn anders dan alle andere in het zonnestelsel: ze bestaan geïsoleerd en steken recht uit het wankele oppervlak van de satelliet, in tegenstelling tot de geclusterde en glooiende bergen op andere werelden.
Zoals simulaties laten zien, werken compressiekrachten samen met lavastromen om deze vreemde verticale bergen te produceren. Het oppervlak van Io is constant bedekt met verse lava van de 400 actieve vulkanen (verrassend voor een lichaam ter grootte van de maan), die elke tien jaar de vlakten van de maan bedekken met vijf centimeter gesmolten materie.
As- en lava-ophopingen creëren extreme druk die toeneemt met de diepte vanwege de bolvormige aard van (de meeste) manen. Wanneer de spanning ondraaglijk wordt, barst de grond en wordt een enorme piek uitgeworpen.
Een nieuw type onverwacht jonge hete Jupiter
Hot Jupiters zijn gasreuzen die op de een of andere manier dicht bij hun sterren zijn beland. Sommigen van hen zitten vast in zulke nauwe banen dat de zwaartekracht van de ster kleine lichaampjes laag voor laag opeet, en de mogelijke planeet PTFO8-8695 b draait zo dichtbij dat hij zijn baan om de 11 uur voltooit.
PTFO8-8695 b is ook een van de jongste planeten, aangezien zijn ster, PTFO8-8695, slechts twee miljoen jaar oud is. Dit is paradoxaal genoeg klein - de meeste hete Jupiters zijn miljarden jaren oud rond sterren.
Astronomen denken dat alle hete Jupiters migreren omdat het te heet is in de buurt van de ster om gasreuzen te vormen. Gasplaneten smelten samen in stille, koele omstandigheden; Evenzo bevinden de reuzen in ons zonnestelsel zich achter de asteroïdengordel.
Het lot van PTFO8-8695 b is onbekend, maar niet zo pessimistisch. Het lijkt erop dat sommige hete Jupiters zich in stabiele banen nestelen en mogelijk lang genoeg kunnen overleven.
Een nieuw type uitgestorven ruimterotsen
Oest 65, een oude ruimtesteen die rijk is aan iridium en neon, is als geen ander te vinden in onze collectie van 50.000 ruimteaandelen. Hij behoort tot het soort meteorieten dat we misschien nooit meer zullen zien, aangezien volgens astronomen de brute botsing waarbij Oest 65 verscheen, zijn ouderlichamen tot poeder vermalen.
Deze meteoriet viel 470 miljoen jaar geleden en vestigde zich in het lagere deel van de oude oceaan, die nu deel uitmaakt van een Zweedse steengroeve. Zijn ouder was hoogstwaarschijnlijk een ruimteaardappel van 20-30 kilometer breed, groot genoeg om een goed stuk van de aarde te pakken in vergelijking met de relatief kwetsbare asteroïde Chicxulub, die dinosauriërs vernietigde (10 kilometer).
De orbitale aardappel kwam in botsing met een nog gigantischer ruimterots, 100-150 kilometer breed, waarbij veel kleine stukjes werden uitgezet die met geweld de aarde raakten. Deze chondrieten dwalen nog steeds rond de zon, hoewel we waarschijnlijk nooit een exemplaar zullen vinden dat lijkt op Oest 65.
Een nieuw type exosysteem
Toen astronomen de planeet 2MASS J2126-814 ontdekten, zag het eruit als een wereld die op zichzelf volledig gescheiden bestond. Deze planeet, een ronddolende gasreus die 12-14 keer zo zwaar is als Jupiter, is gedoemd om voor altijd door de ruimte te zwerven op zoek naar een zon die de zijne kan noemen.
Maar dit verhaal heeft een happy end. Astronomen hebben een ander object gevonden naast de uitgestoten planeet, een rode dwerg genaamd TYC 9486-927-1. Beide lichamen zijn 100 lichtjaar van de aarde verwijderd en lijken samen te bewegen - het blijkt dat de planeet helemaal niet alleen is.
Wetenschappers realiseerden zich dat ze het grootste zonnestelsel tot nu toe hadden ontdekt. De moederster bevindt zich op 1.000.000.000.000 kilometer van de planeet. Hoe het is - stel je levensvormen voor die naar de nachtelijke hemel kijken en hun eigen ster niet kunnen onderscheiden van andere vergelijkbare punten aan de hemel.
2MASS J2126-8140 draait 140 keer zo groot als Pluto, dat op 6 miljard kilometer van de zon staat. Deze situatie kan niet het gevolg zijn van de traditionele methode van geboorte van het zonnestelsel tijdens het instorten van de schijf, en wetenschappers geloven dat deze twee lichamen zijn voortgekomen uit één gigantische pluim van intergalactisch gas.
Een nieuw type vaste planeet
Rigide planeten zoals de aarde zijn onderhevig aan massabeperkingen. Als iemand te dik wordt, trekt zijn zwaartekracht steeds meer waterstof aan en zwelt het op tot een gasreus. Meestal is dat zo. Maar de planeet Kepler-10c, met een massa van 17 aardes en geen gas, laat astronomen nul zien.
Ze ontdekten deze planeet die 560 lichtjaar zweefde in het sterrenbeeld Draco met behulp van het Kepler-ruimteobservatorium in samenwerking met Telescopio Nazionale Galileo op de Canarische Eilanden. Kepler-10c - 30.000 kilometer in diameter - was oorspronkelijk gerangschikt onder de grappige gasreuzen - mini-neptunes - relatief kleine planeten met dichte gaslagen.
Maar de hypothese van de mini-neptunus werd opgeheven toen massametingen aantoonden dat Kepler-10c er op de een of andere manier in slaagde om 17 aardmassa's binnen dit raamwerk te persen. Voor een mini-neptunus is dit te "vlezig" en suggereert het dat de planeet uit vaste stoffen bestaat.
Kepler-10c, met zijn leeftijd van 11 miljard jaar, is een kosmische lange lever. Haar hoge leeftijd suggereert dat er veel zware elementen op de loer lagen in het vroege universum, en vergroot de kans dat de ruimte veel meer rotsachtige planeten bevat dan eerder werd gedacht.
ILYA KHEL
