Het aantal planeten bij de Ster van Barnard is in één keer gestegen van één tot vier. Dat is te danken aan metingen met de Gemini Noord-telescoop op Hawaï. Afgelopen jaar werd met de Very Large Telescope van de ESO in Chili al de eerste planeet (Barnard b) ontdekt, maar waren er ook nog tekenen van mogelijk vier andere planeten (Zenit, december 2024, blz. 15). Drie daarvan zijn nu via onafhankelijke metingen bevestigd. Ritvik Basant en collega’s maten met een spectrograaf nauwkeurig de radiële snelheid (langs de waarnemingsrichting) van de Ster van Barnard. Een periodieke variatie daarin kan op de aantrekking van een planeet wijzen. In de loop van drie jaar werden tijdens 112 nachten waarnemingen verricht. Na uitvoerige analyses en het uitfilteren van storende signalen werd al direct de aanwezigheid van Barnard b bevestigd. Die heeft een omlooptijd van 3,15 dagen. Maar ook de aanwezigheid van Barnard c, met een omlooptijd 4,12 dagen, en Barnard d met een omlooptijd 2,43 dagen. Deze laatste draait dus binnen de baan van Barnard b. Van kandidaat e (6,74 dagen) werd een sterker signaal gevonden dan alleen met de VLT-metingen, wat ook het bestaan van deze planeet zou bevestigen. De vierde VLT-kandidaat werd niet gevonden. Qua aantal exoplaneten staat de Ster van Barnard nu op de tweede plaats. Alleen TRAPPIST-1 heeft er meer, te weten zeven. Barnards vier planeten hebben een massa van minstens 0,19 tot 0,34 maal die van de aarde, zodat ze waarschijnlijk ook een vergelijkbare samenstelling hebben. Barnard e behoort met Proxima d tot de twee lichtste exoplaneten die tot nu toe zijn gevonden. De variatie in zijn radiële snelheid bedraagt slechts 22 centimeter (!) per seconde, de geringste waarde die nu bij een exoplaneet is gemeten. Het kwartet van planeten is qua omlooptijden c.q. banen opmerkelijk compact. Dat is gezien hun lange bestaan alleen mogelijk als alle banen cirkelvorming zijn, zodat de planeten elkaar zo min mogelijk storen. Misschien zijn hun omlooptijden ook onderling gekoppeld. (GB/Astrophysical Journal Letters 982: L1) (Image credit: (International Gemini Observatory/NOIRLab/Peter Marenfeld)
Nieuw interstellair object raast door ons zonnestelsel
Astronomen hebben de ontdekking bekendgemaakt van een object van buiten ons zonnestelsel dat met hoge snelheid dichterbij komt. Het is pas de derde keer dat zo’n interstellaire ‘bezoeker’ is ontdekt, al bestaat het vermoeden dat zulke objecten in veel gevallen onopgemerkt blijven. De nieuwkomer, met de aanduiding 3I/Atlas, is waarschijnlijk de grootste die tot nu toe is gedetecteerd: hij is tien à twintig kilometer groot. 3I/Atlas wordt als een komeet beschouwd, omdat hij er op de eerste opnamen vrij wazig uitziet. Dit wijst erop dat hij grotendeels uit (verdampend) ijs bestaat in plaats van gesteente. Het object vormt geen bedreiging voor de aarde en evenmin voor voor de planeet Mars, waar hij in oktober relatief dicht langs zal scheren. Astronomen zijn hun berekeningen nog aan het verfijnen, maar de interstellaire komeet lijkt een snelheid van meer dan zestig kilometer per seconde te hebben. Dit bewijst dat hij – anders de kometen en planetoïden van ons eigen zonnestelsel – niet gravitationeel gebonden is aan de zon. De twee interstellaire objecten die ons zonnestelsel eerder hebben betreden waren Oumuamua (in 2017) en komeet 2I/Borisov (in 2019). Aangenomen wordt dat deze en andere interstellaire bezoekers oorspronkelijk deel hebben uitgemaakt van andere stersystemen en daaruit zijn ontsnapt doordat hun banen werden verstoord door een passerende ster. (EE) (Image credit: NASA/JPL-Caltech)
Exoplaneet ontketent stellair vuurwerk
Astronomen hebben het eerste duidelijke geval ontdekt van een planeet die zijn moederster in beroering brengt. De ontdekking geeft meer inzicht in de spectaculaire interacties tussen sterren en hun planeten (Nature). Het onderzoek, onder leiding van Ekaterina Ilin van ASTRON (Nederlands Instituut voor Radioastronomie) richtte zich op HIP 67522, een jong stersysteem op 408 lichtjaar afstand. Dit systeem, dat slechts 17 miljoen jaar oud is, bevat een reuzenplaneet in een extreem krappe omloopbaan, die in slechts zeven dagen een rondje om zijn ster maakt.
Door vijf jaar aan gegevens van NASA’s TESS-satelliet en de CHEOPS-telescoop van het Europese ruimteagentschap ESA te analyseren, ontdekten Ilin en haar collega’s dat de ’zonnevlammen’ op HIP 67522 voornamelijk te zien zijn wanneer de planeet van ons uit gezien voor zijn ster langs trekt. Hierdoor konden ze aantonen dat de vlammen ontstaan wanneer de planeet de magnetische veldlijnen van de ster verstoort en langs deze ‘magnetische snelwegen’ energie terugleidt naar het oppervlak van de ster, waar vervolgens een grote uitbarsting plaatsvindt. Uit de onderzoeksresultaten blijkt verder dat de planeet ongeveer zes keer vaker wordt blootgesteld aan de erupties van zijn moederster dan zonder hun onderlinge interactie het geval zou zijn. De versterkte uitbarstingen hebben grote gevolgen voor de planeet die, volgens recente waarnemingen met de Webb-ruimtetelescoop, een bijzonder sterk opgezwollen atmosfeer heeft en mogelijk in versneld tempo zijn atmosferische gassen verliest. In een begeleidend artikel, gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, bevestigen de onderzoekers dat HIP 67522 een magnetisch actieve ster is en een sterke bron van radiostraling die wordt aangedreven door zijn magnetische veld. Het team heeft HIP 67522 ongeveer 135 uur lang waargenomen met de Australian Telescope Compact Array. De resultaten laten zien dat dit stersysteem een schoolvoorbeeld is van hoe magnetische interacties tussen sterren en planeten de evolutie van met name jonge planeten kunnen beïnvloeden. (EE) (Image credit: ASTRON/Danielle Futselaar)
Russische Venussonde na ruim 50 jaar terug op aarde
‘Welkom thuis’ zouden Russische wetenschappers kunnen zeggen tegen de Kosmos 482 die afgelopen mei terugviel op de aarde. De ruimtesonde was bedoeld voor een landing op Venus, maar kwam niet uit zijn baan om de aarde en bleef daar meer dan vijftig jaar omheen draaien. Hij verliet de planeet tijdens de Koude Oorlog en keerde in bijna vergelijkbare internationale omstandigheden terug. De Venussonde werd op 31 maart 1972 gelanceerd, vier dagen na de vrijwel identieke Venera 8, die Venus wel bereikte en er ook landde. Tussen 1961 en 1984 doken er 13 van zulke Venera’s in de atmosfeer van Venus, waarvan tien het oppervlak bereikten. De Venera vóór nummer 8 bleef gevangen in een baan om de aarde doordat de motor van de tweede trap voortijdig stopte. En daarom ging hij als Kosmos 482 de Russische boeken in. Terwijl enkele delen van Kosmos 482 terugvielen naar de aarde, bleef de 500 kilo zware landingsmodule er in een baan omheen draaien. Het laagste punt lag aanvankelijk op 200 kilometer hoogte en het verste punt op 9800 kilometer. De luchtweerstand maakte dat het verste punt al snel geleidelijk begon te dalen, terwijl het perigeum pas in de afgelopen maanden volgde. De afdaling werd nauwlettend gevolg door verscheidene organisaties, die telkens het moment van de ongecontroleerde re-entry berekenden. Dat voorspellen van de laatste ronde is door variaties in de activiteit van de zon en plaatselijke dichtheid van de atmosfeer niet eenvoudig. De ESA detecteerde de satelliet op 10 mei 06:04 uur Wereldtijd nog op de radar, maar om 07:32 uur niet meer. Volgens Marco Langbroek, een satellietwaarnemer van de TU Delft, zou de capsule op die dag rond 06:40 uur UTC zijn neergekomen. Mogelijk in de Indische Oceaan ten westen van Java. En zeer waarschijnlijk in zijn geheel, omdat hij de enorme druk en temperatuur op Venus moest doorstaan. Zolang er echter geen getuigen of satellietbeelden zijn, blijft de exacte positie van de inslag onbekend. De capsule blijft officieel eigendom van Rusland. (GB/Spaceweather.com) (Image credit: NASA)
Webb-ruimtetelescoop zoomt in op intrigerende Kogelcluster
De Webb-ruimtetelescoop heeft nieuwe detailrijke opnamen gemaakt van de zogeheten Kogelcluster, die in feite bestaat uit twee clusters van sterrenstelsels die met elkaar in botsing zijn gekomen (The Astrophysical Journal Letters). Alle sterrenstelsels bestaan uit sterren, gas, stof en donkere materie, die door de zwaartekracht bijeen worden gehouden. Op hun beurt vormen sterrenstelsels weer zogeheten clusters, die eveneens door de zwaartekracht bijeen blijven. Deze clusters fungeren als ‘zwaartekrachtlenzen’ die het licht van verder weg staande sterrenstelsels versterken. Met behulp van dit lenseffect kunnen astronomen de verdeling van de zogeheten donkere materie in kaart brengen. Om het zwaartekrachtlens-effect en de donkere materie te visualiseren, kun je denken aan een vijver gevuld met helder water en kiezels. ‘Je kunt het water niet zien, tenzij er een briesje opsteekt dat rimpelingen in het water veroorzaakt’, aldus astronoom James Jee, van de Yonsei Universiteit (Seoel, Zuid-Korea), mede-auteur van het onderzoeksverslag dat vandaag in The Astrophysical Journal Letters is gepubliceerd. ‘Door deze rimpelingen werkt het water als een lens die de onderliggende kiezels vervormt’. Iets vergelijkbaars gebeurt in de ruimte, waarbij het water als donkere materie en de kiezels als achtergrondstelsels fungeren. Alles bij elkaar hebben Jee en medewerkers duizenden sterrenstelsels op de nieuwe Webb-opnamen gemeten, om zowel de zichtbare als de onzichtbare (want donkere) materie in de botsende clusters van sterrenstelsels te ‘wegen’. Ze hebben ook zorgvuldig het gezamenlijke licht in kaart gebracht en gemeten dat wordt uitgezonden door sterren die niet langer gebonden zijn aan afzonderlijke sterrenstelsels – zogeheten intracluster-sterren. Naast gegevens van de Webb-ruimtetelescoop zijn daarbij ook data van de röntgen-ruimtetelescoop Chandra gebruikt. De nieuwe beelden hebben bevestigd dat het intracluster-licht een betrouwbare ‘verklikker’ van donkere materie kan zijn, zelfs in een zeer dynamische omgeving als de Kogelcluster. Als de intracluster-sterren niet gebonden zijn aan sterrenstelsels, maar wel aan de donkere materie in de cluster, wordt het wellicht gemakkelijker om meer specifieke informatie over deze onzichtbare vorm van materie verkrijgen. Hoe dan ook: toen de clusters van sterrenstelsels botsten, werd hun gas meegesleurd en achtergelaten. De Webb-waarnemingen laten zien dat de donkere materie klaarblijkelijk nog steeds samenvalt met de sterrenstelsels en niet werd meegesleurd. De Kogelcluster bevindt zich in het sterrenbeeld Carina (Kiel), op 3,8 miljard lichtjaar van de aarde. Mogelijk is hij het product van een botsing tussen meerdere clusters van sterrenstelsels, die zich miljarden jaren geleden heeft afgespeeld. (EE) (Image credit: NASA, ESA, CSA, STScI, CXC)
Japanse weersatellieten meten temperaturen op Venus
Een team onder leiding van de Universiteit van Tokio heeft infraroodbeelden van twee Japanse weersatellieten verzameld om schattingen te kunnen maken van het wolkendek van de planeet Venus. De resultaten tonen aan dat weersatellieten als extra ‘ogen’ kunnen fungeren om meer te weten te komen over de atmosfeer van onze buurplaneet. De geavanceerde Japanse weersatellieten Himawari-8 en -9, die respectievelijk in 2014 en 2016 in een baan om de aarde werden gebracht, zijn ontwikkeld om atmosferische verschijnselen op onze eigen planeet te monitoren op zowel visuele als infrarode golflengten. Het tweetal maakt om de tien minuten opnamen van de gehele aarde en om de tweeënhalve minuut van specifieke gebieden. En daarbij wordt – vlak naast de aarde – soms ook de planeet Venus vastgelegd. Het onderzoeksteam, onder leiding van Gaku Nishiyama, zag mogelijkheden om deze opnamen te gebruiken voor Venus-onderzoek. Metingen van de temperatuurvariaties in de wolkentoppen van Venus geven inzicht in de dynamiek van de atmosfeer van de planeet. Maar tot nu toe heeft geen enkele ruimtemissie langer dan tien jaar achtereen waarnemingen gedaan van Venus. Weliswaar kan Venus ook met telescopen op aarde worden waargenomen, maar die hebben hun beperkingen vanwege de aardatmosfeer en het zonlicht overdag. Weersatellieten – die vaak tientallen jaren in bedrijf blijven – zouden de ‘gaten’ in de waarnemingen kunnen opvullen. ‘We denken dat deze methode waardevolle gegevens voor het Venus-onderzoek zullen opleveren, omdat er tot ongeveer het jaar 2030 wellicht geen ruimtesondes om de planeet zullen cirkelen’, aldus Nishiyama. Nishiyama en zijn team hebben op basis van de Himawari-data een archief van Venus-opnamen opgebouwd. Dit heeft 437 bruikbare opnamen opgeleverd, die vervolgens zijn onderzocht op dagelijkse en jaarlijkse variaties. Daarbij zijn weliswaar veranderingen op tijdschalen van tientallen jaren ontdekt, maar vanwege de beperkte resolutie van de beelden, konden daaruit nog geen definitieve conclusies over de onderliggende fysische oorzaak worden getrokken. (EE) (Image credit: Nishiyama et al. CC-BY-ND)
Internationaal team van (burger)wetenschappers spoort nieuwe grote exoplaneet op
Astronomen van de Universiteit van New Mexico hebben, in samenwerking met ‘burgerwetenschappers’ uit alle windstreken, de ontdekking bevestigd van een nieuwe grote exoplaneet. De planeet, met de aanduiding TOI-4465 b, is een zogeheten gasreus op ongeveer vierhonderd lichtjaar van de aarde (The Astronomical Journal). TOI-4465 b werd voor het eerst opgemerkt in data van NASA-ruimtetelescoop TESS, toen hij kortstondig voor zijn moederster langs schoof. Maar om zeker te zijn van zijn bestaan, moest nog een tweede planeetovergang worden waargenomen. Daar is wat tijd overheen gegaan, want de overgangen van de planeet duren maar kort (ongeveer twaalf uur) en vinden slechts drie keer per jaar plaats. Om de bevestiging te bespoedigen, werd een internationale waarneem-campagne opgezet, waaraan onder meer 24 burgerwetenschappers uit tien landen deelnamen. Samen met beroepsastronomen en studenten sterrenkunde lukte het hen om de planeet te ‘betrappen’. De gegevens die bij deze campagne zijn verzameld bewijzen dat TOI-4465 b ongeveer een kwart groter is dan Jupiter, de grootste planeet van ons zonnestelsel, en een bijna drie keer zo grote dichtheid heeft. De planeet doorloopt een enigszins ellipsvormige baan, wat resulteert in een temperatuur van honderd tot tweehonderd graden. Daarmee is hij een zeldzaam voorbeeld van een zware, compacte en gematigd warme reuzenplaneet. De grote omvang en lage temperatuur van TOI-4465 maken hem tot een geschikte kandidaat voor toekomstig atmosfeeronderzoek met telescopen zoals de Webb-ruimtetelescoop. (EE) (Image credit: NASA)
Webb-ruimtetelescoop ontdekt zijn eerste exoplaneet
Dankzij onderzoek onder leiding van Anne-Marie Lagrange van de Sterrenwacht van Parijs heeft de Webb-ruimtetelescoop zijn allereerste exoplaneet weten op te sporen. De ontdekking is te danken aan een in Frankrijk geproduceerde coronagraaf, die deel uitmaakt van de mid-infraroodcamera MIRI van de ruimtetelescoop (Nature). Astronomen hebben al duizenden exoplaneten ontdekt, maar in bijna alle gevallen gaat het daarbij om indirecte waarnemingen. Het rechtstreeks fotograferen van een exoplaneet is veel moeilijker. Planeten zijn minder helder, en bevinden zich vanaf de aarde gezien zo dicht bij hun moederster, dat ze nauwelijks opvallen. Om dit probleem te verhelpen, heeft het Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS; Frankrijk) een hulpstuk voor MIRI ontwikkeld, waarmee het effect wordt bereikt zoals we dat tijdens een totale zonsverduistering waarnemen: door de ster te maskeren worden objecten in zijn omgeving gemakkelijker waarneembaar. Dankzij dit hulpmiddel hebben Lagrange en haar team een nieuwe exoplaneet kunnen opsporen in de schijf van rotsachtig puin en stof rond zijn ster. Bij hun zoektocht naar rechtstreeks waarneembare exoplaneten speuren astronomen naar stersystemen van een paar miljoen jaar oud die ze ‘van bovenaf’ kunnen zien. De jonge planeten in deze stelsels zijn nog heet, waardoor ze helderder zijn dan hun oudere soortgenoten, en makkelijker waarneembaar in het infrarood. Bij eerdere waarnemingen waren twee van zulke stersystemen opgevallen, omdat ze concentrische ringstructuren vertoonden. Het vermoeden bestond dat deze ringen het gevolg waren van zwaartekrachtsinteracties tussen nog onbekende planeten en zogeheten planetesimalen. Een van deze stersystemen, TWA 7, vertoont drie duidelijke ringen, waarvan er één bijzonder smal is en is omgeven door gebieden waar zich bijna geen materie bevindt. Op de foto die Webb van dit stersysteem heeft gemaakt, is een object in deze smalle ring te zien. Na andere mogelijkheden te hebben uitgesloten, vermoeden de onderzoekers dat het hoogstwaarschijnlijk om een exoplaneet gaat. Gedetailleerde computersimulaties hebben bevestigd dat zich op de plek van de (waarschijnlijke) planeet een dunne ring en een ‘gat’ kunnen hebben gevormd die precies overeenkomen met het beeld dat de ruimtetelescoop heeft vastgelegd. De nieuwe exoplaneet, TWA 7 b, is tien keer lichter dan eerdere exoplaneten waarvan rechtstreekse opnamen zijn gemaakt. Zijn massa is vergelijkbaar met die van Saturnus oftewel ongeveer drie keer zo klein als die van Jupiter, de zwaarste planeet van ons zonnestelsel. Het is mogelijk dat Webb de komende tijd nog kleinere planeten zal kunnen vastleggen. De astronomen hopen zelfs planeten met tien keer zo weinig massa als Jupiter te kunnen opsporen, en zo de basis te leggen voor het fotograferen van exoplaneten die niet veel groter zijn dan de aarde. Dat zullen belangrijke doelwitten zijn voor toekomstige generaties van telescopen – zowel in de ruimte als op aarde – die van nog geavanceerdere coronagrafen worden voorzien. (EE) (Image credit: A.-M. Lagrange et al./ ESO/ JWST)
Grootste Oort-komeet ooit vertoont activiteit op recordafstand
Een team van astronomen heeft moleculaire activiteit gedetecteerd in komeet C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) – de grootste en op één na meest actieve komeet uit de Oortwolk die ooit is waargenomen. Met behulp van de grote Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili namen de astronomen de reuzenkomeet waar terwijl deze zich meer dan halverwege de baan van de planeet Neptunus bevond, op een verbluffende afstand van meer dan zestien keer de afstand tussen de zon en de aarde (The Astrophysical Journal Letters). Met een middellijn van bijna 140 kilometer is komeet C/2014 UN271 verreweg de grootste Oortwolk-komeet die ooit is waargenomen. Hij is bijna veertien keer zo groot als de planetoïde die de dinosauriërs heeft uitgeroeid en naar schatting twee keer zo groot als de befaamde komeet Hale-Bopp. Hoewel het ijzige object momenteel onze kant op komt, vormt hij geen bedreiging voor onze planeet. Hij zal niet dichterbij komen dan de baan van Saturnus. ALMA nam de komeet waar op 8 en 17 maart 2024, kort nadat deze een uitbarsting had geproduceerd. Op de eerste datum vertoonde hij meer activiteit dan op de tweede, toen de komeet weer wat tot rust kwam. Op 8 maart registreerde ALMA een tweetal jets die uit de vaste, ijzige kern van de komeet schoten. Spectrale gegevens lieten zien dat de jets voornamelijk uit koolstofmonoxide bestonden. Ook ontdekte het team een vage coma – de wolk van gas en stof die kometen omgeeft en uiteindelijk tot de vorming van een ‘staart’ leidt. Op 17 maart was er nog maar één jet over en was er geen coma meer te bekennen. Naarmate C/2014 UN271 dichterbij komt, verwachten wetenschappers dat meer bevroren gassen zullen beginnen te verdampen. Dat zal mogelijk meer inzicht geven in de chemische samenstelling van de komeet en van het vroege zonnestelsel. Komeet C/2014 UN271 is vernoemd naar de astronomen Pedro Bernardinelli en Gary Bernstein, die de reuzenkomeet in 2014 ontdekten op archiefbeelden van de Dark Energy Survey. (EE) (Image credit: NSF/AUI/NSF NRAO/M.Weiss)