Archive for the ‘zwarte gaten’ Category

h1

Chandra ‘hoort’ superzwaar zwart gat in M87

oktober 9, 2006

Met behulp van de röntgensatelliet Chandra zijn sterrenkundigen er in geslaagd om rondom het superzware zwart gat dat zich in het centrum van het reusachtige elliptische sterrenstelsel M87 bevindt filamenten en bellen te zien. Die zijn het resultaat van uitbarstingen van dicht bij het zwarte gat die ongeveer om de zes miljoen jaar plaatsvinden. De geluidsgolven die met deze uitbarstingen samenvallen zouden op de toonladder erg laag uitvallen: zo’n 56 octaven onder de midden-C. Ik ben niet zo thuis in de muziekwereld, maar het ‘klinkt’ mij erg laag (en dus zwaar) in de oren. Op één van de röntgenopnames van Chandra is een filament te zien van maar liefst 100.000 lichtjaar lang. In een andere opname (die hier is afgebeeld) is een ring te zien met een doorsnede van 85.000 lichtjaar, die alle eigenschappen heeft van een schokgolf, vergelijkbaar met een geluidsschok (sonic boom). Deze schokgolf is het resultaat van een uitbarsting zo’n 20 miljoen jaar geleden. Volgens de onderzoekers, die tussen juli 2002 en november 2005 M87 waarnamen met Chandra, zijn er ook aanwijzingen dat er zelfs schokgolven met nog lagere tonen in M87 voorkomen: tot 58 of zelfs 59 octaven onder midden-C. Een animatie waarin een uitbarsting van het superzware zwart gat in M87 te zien is is hier te zien (3,3 Mb groot, valt mee toch?).
Kortom, veel nieuws rondom superzware zwarte gaten de laatste tijd. Gisteren een bericht van de NASA rondom tweehonderd in kaart gebrachte Active Galactic Nuclei en nu dan die kakafonie van geluiden van dat ene zwarte gat in M87. Ik ben benieuwd welke luidspreker je nodig hebt om dergelijke geluiden te kunnen horen. Iets voor Bàng & Olufsen misschien? 🙂 Bron: Harvard/Chandra.

Advertenties
h1

NASA brengt superzware zwarte gaten in kaart

oktober 8, 2006

Kaart van de superzware zwarte gaten in zwarte gaten in de melkweg Met behulp van de Swift-satelliet heeft de NASA een kaart gemaakt van de superzware zwarte gaten in de kernen van actieve sterrenstelsels binnen een gebied met een straal van 400 miljoen lichtjaar vanaf de Aarde. Er blijken 200 van dergelijk superzware zwarte gaten, ook wel Active Galactic Nuclei (AGN) genaamd, voor te komen. De NASA voegt daar in het persbericht nog kordaat aan toe er zeker van tezijn geen AGN binnen dat gebied over het hoofd te hebben gezien. In de kaart hiernaast zijn de AGN de lichtblauwe en groene stippen. De rode stippen zijn lokale röntgenbronnen IN de Melkweg, die niets te maken hebben met de superzware zwarte gaten. De AGN zijn door hun activiteit ook röntgenbronnen, maar ze zijn van een heel andere aard dan de lokale röntgenbronnen. AGN zijn miljoenen tot miljarden zonsmassa’s zwaar en ze bevinden zich in de kern van acieve sterrenstelsels. Tot die sterrenstelsels behoren ook objecten zoals quasars en Seyfertstelsels. De Swift-satelliet is eigenlijk gebouwd voor het waarnemen van gammastralen, maar in de ‘pauzes’ van gamma-waarnemingen in wordt de Swift ook gebruikt voor het waarnemen van harde röntgenstraling. En die wordt door de AGN uitgezonden.
Een verrassende uitkomst van het Swiftonderzoek was dat AGN ook voorkomen in zogenaamde ‘starburst’ stelsels, d.w.z. stelsels waar een explosieve stervorming plaatsvindt. Men vermoedt dat er een samenhang is tussen de aanwezigheid van de AGN en de stervorming. Toch grapig, dat superzware zwarte gaten, voor menig ster het eindstadium van hun leven, voor een nieuwe sterpopulatie kan zorgen. Bron: NASA.

  Astroblog dienstmededelingen
Ja, daar is ‘ie weer: een dienstmededeling (of moet je dat nou service-message noemen?). Sinds vandaag heb ik ook een stukje met rubrieken geplaatst. Links onder de vorige astroblogs te vinden. Je ziet er zo’n zwerm van diverse rubrieken, van kosmologie, via ruimtevaart tot planeten. Hoe groter de naam hoe meer astroblogs in die rubriek. Alle rubrieken verwijzen naar Astroblogs die over dat onderwerp handelen. Probeer het maar ’s uit zou ik zeggen. Het gaat allemaal via de site del.icio.us (spreek uit delicious), een site die aan social bookmarking doet. Geen idee wat het betekent, maar de rubricering werkt uitstekend. Ik heb trouwens alleen de Astroblogs gerubriceerd vanaf 1 juli 2006. Misschien dat ik ooit ook nog de Astroblogs van voor die datum in rubrieken ga stoppen, maar daar heb ik nu even geen tijd/zin voor/in. Vrijwilligers voor deze klus?

h1

Europese gammasateliet Integral maakt schatting aantal zwarte gaten

september 7, 2006

sky_earth_crop_h.jpg
Met behulp van de gammasatelliet Integral van de ESA (de European Space Agency) heeft een internationaal team van astronomen onder de bezielende leiding van Eugene Churazov en Rashid Sunyaev (Space Research Institute in Moskou) een schatting gemaakt van het aantal zwarte gaten in het heelal. Ze deden dat door gammastralen afkomstig van bronnen uit alle richtingen van het heelal te bestuderen. Probleem hierbij is dat het vaak gaat om objecten die zeer ver weg staan en niet meer afzonderlijk te onderscheiden zijn. De gammastraling van die ver verwijderde bronnen vormt daarom een soort van diffuse gamma-achtergrondstraling.
Het bijzondere van de waarnemingen met Integral is dat de Aarde zelf ook acrief deel uitmaakte van de waarnemingen. Door ook de gammastraling te meten die door de atmosfeer van de Aarde in intensiteit werd verminderd kon men nauwkeurig de gamma-achtergrondstraling ijken. Risico was dat de apparatuur van de Integral zou worden verblind door de intense straling van de Aarde, maar de satelliet schijnt er heelhuids vanaf te zijn gekomen. De waarnemingen werden in januari en februari van dit jaar verricht. Uiteindelijk werden door Integral 300 individuele gammabronnen in de Melkweg onderscheiden, allemaal zwarte gaten met hete gas- en stofschijven eromheen die de straling uitzenden, en 100 andere bronnen die aan superzware zwarte gaten in de centra van andere sterrenstelsels worden toegeschreven. Momenteel gebruikt men deze aantallen waargenomen gammabronnen om via uitgekiende computerprogramma’s het totale aantal zwarte gaten in het heelal te berekenen. Wat dat oplevert aan gegevens zien we een volgende keer wel weer. Op de foto hierboven die 400 gammabronnen van Integral, inclusief de Aarde die een deel van de bronnen afschermt. Bron: ESA.

h1

Computerberekeningen atomen nuttig voor zwart gat-onderzoek

augustus 26, 2006

Simulatie van invallend gas in een superzwaar zwart gat Met behulp van een supercomputer van de Universiteit van Ohio hebben astronomen onder leiding van Anil Pradhan berekeningen uitgevoerd aan de toestand van verschillende soorten atomen bij zeer hoge temperaturen. Die berekeningen zijn weer van nut voor het onderzoek aan superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels. Waarnemingen van satellieten zoals Chandra en Multi-mirror Mission-Newton tonen aan dat die zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels aanwezig zijn, maar ze kunnen deze niet rechtstreeks waarnemen. Wat ze wel zien is het hete gas dat in duizelingwekkende vaart rondom het zwarte gat tolt of er zelfs in valt. Dat gas is een plasma waarin atomen in allerlei toestanden verkeren. Onderzoek aan de atoomtoestanden kan dus bruikbaar zijn voor een betere interpretatie van de waarnemingen van het invallende gas bij die zwarte gaten. Tot de berekeningen van Pradhan’s team kenden de atoomtoestanden van koolstof tot en met ijzer bij hoge temperaturen grote onzekerheden, varirend van 30% tot een factor 2 of 3. Nu is die onzekerheid teruggebracht tot slechts enkele procenten. Hiermee kunnen de waarnemingen van Chandra en Multi-mirror Mission-Newton (en al die tientallen andere satellieten, balonnen en andere waarneeminstrumenten) met betere ‘laboratoriumwaarden’ worden vergeleken. Met name gaat het daarbij om het ijzeratoom. De enorme zwaartekracht van het zwarte gat zorgt er voor dat het rntgensignaal van ijzeratomen flink wordt verstoord. De spectraallijn van ijzer, de zogenaamde K-alpha lijn, wordt dan een stuk breder en dat wordt door de astronomen gezien als bewijs voor de aanwezigheid van een zwart gat. De ‘smoking gun’ van de zwarte gaten zullen we maar even zeggen. In het septembernummer van het vaktijdschrift Journal of Physics B zal Pradhan’s team haar resultaten van de computerberekeningen publiceren. ’t Schijnt een gratis nummer te zijn aldus de website van dat blad, maar ik heb ’t zelf nog niet bekeken. Moet straks naar een feestje;-)) Bron: Ohio State Universiteit.

h1

Integral vindt minder verborgen zwarte gaten dan gedacht

juli 30, 2006

Impressie van een verborgen superzwaar zwart gat, omgeven door een schijf van heet gas Een zoektocht naar superzware zwarte gaten, die verborgen in stofwolken in de centra van sterrenstelsels zouden voorkomen, heeft minder resultaat opgeleverd dan gedacht. Met behulp van de European Space Agency’s (ESA) International Gamma Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL) satelliet hebben Amerikaanse en Europese astronomen harde röntgen- en gammastraling bestudeerd die afkomstig zou zijn van die zwarte gaten. Met de Integral kunnen de astronomen zeer energetische straling waarnemen, met waarden van 20 tot 40 KeV. Andere satellieten zoals NASA’s Chandra X-ray Observatory en de Italiaanse Rossi X-ray Timing Explorer zien ‘slechts’ straling van 2 tot 20 KeV. En vergelijk het even met zichtbaar licht: die heeft een energie van ongeveer 2 eV! Het gehele heelal blijkt doordrenkt te zijn van een röntgenachtergrond met een energie van 30 KeV. De theorie is dat deze röntgenstraling het resultaat is van die superzware zwarte gaten in de melkwegstelselcentra. Integral heeft de röntgenstraling afkomstig van die zwarte gaten bestudeerd en de uitkomst was de volgende: 40% van de gedetecteerde zwarte gaten bleken die in zogenaamde Seyfert-1 sterrenstelsels te zijn, waarvan de kern zeer explosief is en niet verborgen achter dichte stofwolken. 50% bleek te gaan om Seyfert-2 stelsels, die enigzins verborgen kernen met een zwart gat hebben. En slechts 10% bleek te gaan om sterrenstelsel met een verborgen superzwaar zwart gat. Dit betekent dat de verborgen superzware zwarte gaten in ieder geval niet in ons eigen melkwegstelsel en haar nabije omgeving voorkomen. Slechts op verre afstanden komen stelsels voor die een dergelijk zwart gat hebben.
In de kaart hieronder zien we de Integral-resultaten van de gedetecteerde verborgen zwarte gaten. In de diamantjes verspreid over de kaart staan deze zwarte gaten. De heldere band van links naar rechts is onze eigen melkweg, met grote gebieden van geïoniseerd waterstof. Hoe ging ook al weer dat lied van de Beatles? “Lucy In The Sky With Diamonds”? Bron: NASA.

R�ntgenachtergrond door Integral

h1

Op ontdekkingsreis naar een zwart gat

juni 5, 2006

gravity�s relentless pullVanmorgen kwam ik op een website die gaat over zwarte gaten. De site, die de titel ‘Black holes: gravity’s relentless pull’ heeft, is gebouwd door een team van astronomen onder leiding van de Nederlander Roeland van der Marel, werkzaam op het Space Telescope Science Institute in Baltimore (VS). Mede-webbouwer is Gijs Verdoes Kleijn, voorheen ook aan dit Institute verbonden en nu werkzaam op de Universiteit van Groningen. Mijn oordeel over de website: geweldig!! Echt heel erg goed gebouwd. De site heeft na een mooie intro twee hoofdonderdelen: een ontdekkingsreis naar twee zwarte gaten (Cygnus X-1 in ons eigen melkwegstelsel en het zwarte gat in het centrum van het Andromedastelsel) en een uitgebreide zwart gat-encyclopedie. Ik zou nog veel meer over de website kunnen vertellen, maar doe er beter aan gewoon te zeggen: ga zelf kijken en ervaar de ruimtereis naar een zwart gat. De website is onlangs onderscheiden met de Pirelli International Award, een geldprijs van € 25.000,- en da’s niet onverdiend. Kortom: surf naar Black holes: gravity’s relentless pull.

h1

Oer-zwarte gaten en de vijfde dimensie

mei 28, 2006

Arlie Petters van Duke UniversiteitTwee astronomen, Charles R. Keeton van de Rutgers Universiteit en Arlie O. Petters van de Duke Universiteit (beiden in de VS), hebben onlangs in het wetenschappelijk tijdschrift Physical Review D, een artikel gepubliceerd waarin ze stellen dat het mogelijk moet zijn om met behulp van zogenaamde oer-zwarte gaten (primordial black holes) in ons zonnestelsel de vijfde dimensie waar te nemen. Da’s een lange zin, ik geef het toe, en er staan twee termen in die we hier moeten verduidelijken: oer-zwarte gaten en de vijfde dimensie.
Eerst die oer-zwarte gaten. Astronomen hebben al heel lang de theorie bedacht dat er naast de ‘gewone’ stellaire zwarte gaten, die het eindresultaat zijn van een kort maar hevig leven van zeer zware sterren, en de superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels, ook nog andere soorten zwarte gaten moeten bestaan. Eentje daarvan zijn oer-zwarte gaten, die tijdens de Big Bang ontstaan zouden zijn. Fluctuaties in de dichtheid van de massa in die eerste momenten van het heelal zouden die oer-zwarte gaten veroorzaken. De massa van dit type zwarte gaten zou variren. De bekende astronoom Stephen Hawking, ja die in een rolstoel zit, heeft in 1974 de theorie bedacht dat zwarte gaten kunnen verdampen, een zeer langzaam verlopend proces. Volgens Hawking’s theorie zouden oer-zwarte gaten met een massa van 10^12 kg (zeg maar een flinke planetode) ongeveer nu het einde van dat verdampingsproces naderen en dat schijnt met een flinke explosie gepaard te gaan.
Dan die vijfde dimensie. Ook dat is een theorie die al lang geleden door natuurkundigen is geopperd. We kennen uit het dagelijks leven de drie ruimtedimensies (lengte, breedte en diepte) plus de tijdsdimensie. Dat maakt dus vier ruimtetijd-dimensies, die door Albert Einstein heel nauwkeurig zijn beschreven. Naderhand zijn er vele uitbreidingen geopperd van dat aantal bestaande dimensies, waarvan de extra dimensies niet voor ons stervelingen direct te merken zijn omdat ze als het ware opgekruld zijn. Welnu, de genoemde Keeton en Petters gaan voor het bestaan van een vijfdimensionale wereld (d.w.z. vier ruimtedimensies en n tijdsdimensie) uit van het “type II Randall-Sundrum braneworld gravity model“. Tsja, da’s ook weer zo’n mondvol ingewikkelde dingen (Ik geef het toe, het verhaal gisteren over smalle maansikkels was een stuk eenvoudiger), maar kortgezegd komt het erop neer dat het zichtbare heelal een membraan (‘brane’) is in een groter heelal. Dat membraan zou vijf dimensies kennen. Het plaatje hieronder laat een en ander zien.

het Randall-Sundrum model
Volgens het Randall-Sundrum model zouden er nog oer-zwarte gaten moeten bestaan. Zoveel zelfs dat er in ons eigen zonnestelsel ook enkele rond moeten zwerven. En dat, aldus Keeton en Petters, maakt het mogelijk om met behulp van die oer-zwarte gaten de vijfdimensionale membraantheorie van Randall-Sundrum te verifiren. Het idee is het volgende: al sinds de jaren zestig nemen we met behulp van satellieten explosies in het heelal waar, waarbij zeer veel gammastralen zijn uitgezonden. Dat zijn de gammaflitsen, waarover in deze astroblogs regelmatig geschreven is (onder andere op 21 april). Stel nou dat die gammastralen onderweg naar de Aarde ergens in het zonnestelsel een oer-zwart gat passeren. Er zou dan een interferentiepatroon ontstaan, waarbij de gammastralen in concentrische ringen om het zwarte gat worden afgebogen. Het interferentiepatroon van de gammastralen zou in een vierdimensionaal heelal wezenlijk anders zijn dan in het vijfdimensionale heelal. En dat maakt het volgens Keeton en Petters mogelijk dat we met het waarnemen van interferentiepatronen in de gammastralen twee vliegen in n klap slaan: de oer-zwarte gaten zouden daarmee gedetecteerd zijn n het vijfdimensionale heelal zou ermee geverifieerd kunnen worden.
Tot nu toe zijn die interferentiepatronen in de vele gedetecteerde gammaflitsers niet waargenomen. De huidige generatie gammasatellieten (met name de Swift) is ook niet in staat om die patronen te zien. Maar eind volgend jaar wordt de Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST) gelanceerd en die schijnt gevoelig genoeg te zijn om de patronen wel te zien. Ik heb eerder al over GLAST geblogd (zie m’n astroblog van 18 mei 2006). Kortom, je hebt dus kans dat na augustus 2007 de wetenschappelijke wereld weer eens op z’n kop staat met de ontdekking van oer-zwarte gaten, vijf dimensies en een discrete ruimtetijd. Ha, er breken weer spannende tijden aan. Bron: Duke Universiteit.

Naschrift

Wie zich geroepen voelt het oorspronkelijke artikel van Keeton en Petters te lezen kan hier terecht. Suc6 d’r mee:-))