Delen:
10 onopgeloste sterrenmysteries in ons sterrenstelsel
Het lijdt geen twijfel dat we veel over de kosmos hebben uitgedacht, vooral in de vorige eeuw. Maar van zwarte gaten tot pulsars lijkt alles wat we vinden evenveel vragen als antwoorden te brengen. Astronomen hebben nog niet alle antwoorden en elke dag luidt de komst in van een nieuwe ontdekking en een nieuw kosmisch mysterie.
10De nevel van onzeker ouderschap
Planetaire nevels werden ontdekt in de jaren 1780. De astronoom William Herschel geloofde dat ze nieuw vormende planetaire systemen waren. Hij had ongelijk, maar de naam bleef hangen. Het zijn eigenlijk gloeiende gaswolken rond een stervende ster, en ze zijn vaak heel mooi.
De nevel Sharpless 2-71 werd ontdekt in 1946 en werd verondersteld te zijn gevormd rond een heldere ster in het midden ervan. Meer recente foto's laten zien dat dingen niet zo eenvoudig zijn. Veel planetaire nevels zijn bipolair, wat betekent dat ze symmetrische wolken hebben die van tegenovergestelde zijden van hun ster komen - ze worden vaak vergeleken met een zandloper of een vlinder. Sharpless 2-71 is gemaakt van meerdere bipolaire lobben in verschillende richtingen.
Er zijn drie sterren in het midden van de nevel. De helderste ster bevindt zich precies in het midden, dus dat was de oorspronkelijke kandidaat voor de ouder van de nevel. Toch straalt het niet genoeg ultraviolette straling uit om rekening te houden met de gloed van de nevel, terwijl een kleinere nabije ster dat wel kan. Die ster kan ook deel uitmaken van een binair systeem, wat betekent dat maar liefst vier sterren mogelijk verantwoordelijk zijn voor de structuur.
Ga op reis naar de sterren met Space: A Visual Encyclopedia op Amazon.com!
9De neutronensterren die er te oud uitzien
Wanneer een massieve ster supernova wordt, laat hij vaak een enorme wolk van puin achter. RCW103 is zo'n lichaam, ongeveer 10.000 lichtjaar van de aarde verwijderd. In het midden bevindt zich een neutronenster - een extreem dicht object dat meer weegt dan de zon, maar slechts tientallen kilometers breed is. Ze komen vrij veel voor in het puin van een supernova, maar de neutronenster van RCW103 is ongebruikelijk.
De neutronenster in het midden draait met een periode van 6,7 uur per draaiing. Aangezien de rotatiesnelheid van een ster in de loop van de tijd afneemt, zou dit normaal gezien de leeftijd van deze neutronenester op enkele miljoenen jaren brengen. De bovenliggende ster is echter 2000 jaar geleden supernova geworden. De variatie in de röntgenstralen van de neutronenster is ook ongewoon groot, dus er is iets aan de hand.
Eén theorie is dat een andere ster die te zwak voor ons is om te zien, rond RCW103 draait. Zijn magnetisch veld zou de neutronenster kunnen vertragen. Tegelijkertijd kan er gas op de neutronenster stromen en de veranderingen in de röntgenstralen veroorzaken.
Dezelfde puzzel bestaat voor een pulsar bekend als SXP 1062. Hij roteert eenmaal per 1.062 seconden, wat normaal gesproken vereist dat hij veel ouder is dan het 40.000 jaar oude puin eromheen. Astronomen weten niet of het langzamer is geboren dan normaal, of snel vertraagd. Wetenschappers hopen dat een aanwijzing verborgen kan zijn in de gegevens die ze al hebben.
8 Meerdere Messier Mysteries
De sterren van het bolvormige cluster Messier 15 zijn ongewoon in het midden gebundeld. Het eerste mysterie van het cluster is wat hen daar naartoe trekt. Het kan een stel donkere neutronensterren zijn, hoewel de meest waarschijnlijke kandidaat een zwart gat met tussenliggende massa is. Maar zelfs als dat wordt bevestigd, leidt het gewoon tot meer mysteries.
Er zijn drie manieren waarop een geschikt zwart gat kan zijn gevormd. Er hadden er verschillende kunnen zijn rond de massa van de zon die botsten om een veel groter voorwerp te creëren. Of er zouden massieve sterren in botsing zijn gekomen voordat ze in een zwart gat zijn gevallen. Als alternatief kan een zwart gat met tussenliggende massa zijn gecreëerd tijdens de oerknal. Als M15 er een heeft, is de oorsprong ervan een zeer open vraag.
7Crab Flares
De krabnevel is een overblijfsel van een supernova van 11 lichtjaar dat leek op een krab voor iemand in 1840, van wie de telescoop te klein was om goed te maken en net als bij de planetaire nevels bleef de naam hangen. Tot 2011 werd gedacht dat dit een van de meest stabiele bronnen van licht-, radio- en gammastraling in de lucht is.
Maar tussen 2007 en 2010 ontdekten astronomen van verschillende observatoria drie krachtige gammastraalfakkels zonder verandering in andere golflengten. Dit werd door een astronoom beschreven als een Äúbig-puzzel, terwijl een ander het een Äúrealiteitsmysterie noemde., De onverwachte fakkels werden het eerst gezien vanuit een nevel en waren vijf keer intenser dan alle andere nog waargenomen.
De stralen worden veroorzaakt door de nevel versnellende deeltjes met 1.000 keer meer energie dan de Large Hadron Collider. Het mechanisme achter de versnelling is de sleutel tot het mysterie. Natuurlijk is het oplossen van dat mysterie makkelijker gezegd dan gedaan. Eén theorie is dat het te maken heeft met de plotselinge reorganisatie van magnetische velden rond de Crab Pulsar, de neutronenster in het midden van de nevel.
6 uitgelijnde bipolaire nevels
Het zijn niet alleen de door elkaar gegooide bipolaire nevels in Sharpless 2-71 die een mysterie vormen voor astronomen. Wetenschappers gebruikten de Hubble om 130 van dergelijke objecten in de centrale uitstulping van de Melkweg te onderzoeken en vonden iets raars. De nevels bevonden zich op verschillende plaatsen, gevormd op verschillende tijdstippen, en hebben nooit interactie gehad. Toch lijken de meeste van hen ondanks dezelfde as uitgelijnd te zijn.
De nevels bleken hun lange as uitgelijnd te hebben met het vlak van de melkweg. Zoals de naam al aangeeft, komen de lobben van de nevels tevoorschijn uit de noord- en zuidpolen van de sterren. De waargenomen uitlijning zou alleen plaatsvinden als de oudersterren loodrecht draaiden op de rotatie van de melkweg, een gedrag dat beschreven werd als, "heel vreemd" door een van de astronomen achter de ontdekking.
Hoe verder je uit het centrum van de Melkweg komt, hoe meer het patroon afbreekt.Eén theorie is dat de sterren op die manier mogelijk zijn georiënteerd vanwege magnetische velden toen de bobbel zich vormde. Dat zou suggereren dat magnetisme een grotere rol heeft gespeeld in de structuur van de melkweg dan eerder werd gerealiseerd.
5De grote uitbarsting
In 1838 nam de gloed van Eta Carinae toe tot hij de tweede helderste ster in de hemel van de aarde werd. Het bleef zo gedurende 10 jaar vóór het dimmen en vallen buiten de top 100. Dit evenement heette de Grote Uitbarsting. Het werd veroorzaakt doordat Eta Carinae 14 procent van zijn massa-equivalent verliest aan 10 van onze Suns.
Lange tijd was de belangrijkste theorie dat de massa werd weggeblazen door sterrenwinden. Een analyse van het sterrenlicht zou het idee kunnen helpen bevestigen, maar geen enkele werd gedaan omdat spectroscopie in de jaren 1840 nog in de kinderschoenen stond. Terwijl het licht dat rechtstreeks naar de aarde kwam verloren was voor de geschiedenis, konden astronomen dit decennium stralen van de uitbarsting vinden die tegen stofwolken waren gestuiterd voordat ze hier aankwamen.
Toen ze het licht analyseerden, kwamen ze erachter dat de Grote Uitbarsting was verbrand op ongeveer 4.725 graden Celsius, te koud voor de verklaring van de sterrenwind. Dit suggereert dat de kaartklim van Eta Carinae een unieke gebeurtenis was. De mogelijkheden omvatten een botsing tussen twee dubbelsterren of een thermonucleaire explosie in de kern van de ster.
Neem een stuk van de kosmos mee naar huis met deze prachtige Helix Nebula-poster op Amazon.com!
4 Mysterieuze magnetars
Magnetars zijn een soort neutronenster met een magnetisch veldkwadrillion dat vele malen sterker is dan dat van de aarde. Ze zijn de krachtigste magneten in het universum. Ze waren pas theoretisch in de jaren 1990 en ze zijn gevuld met eigenschappen die we nog steeds niet hebben uitgedacht.
Een veel voorkomend kenmerk van magnetars is de "glitch", een gebeurtenis die een plotselinge toename van de spin veroorzaakt. Wetenschappers hebben honderden glitches gezien en hebben een aannemelijk model voor hoe ze voorkomen op basis van het wrijvingsloze superfluïde neutron waarvan gedacht wordt dat het in hun centrum is. Op 28 april 2012 waren astronomen getuige van de eerste plotselinge vertraging van een magnetar, 1E 2259 + 586. Het is de anti-glitch genoemd. Het was geheel onverwacht en past niet in huidige theorieën.
Er zijn aanwijzingen die kunnen helpen. Een week voor zijn anti-glitch, ontketende de magnetar een intense uitbarsting van röntgenstralen die waarschijnlijk is verbonden met de vertraging. Bovendien vertragen alle neutronensterren in hun tempo in de loop van de tijd met een constante snelheid. Dit staat bekend als spin-down en 1E 2259 + 586 vertraagt sneller sinds de anti-glitch.
Een mysterie dat onlangs werd opgelost, was het bestaan van CXOU J164710.2-455216 in het cluster Westerlund 1. De supernova waar het uit kwam was ongeveer 40 keer de massa van de zon, dus het had niets anders dan een zwart gat moeten achterlaten. De leidende theorie was dat er een binair systeem was dat de normale mechanismen verstoorde. Wetenschappers hebben in de buurt een 'wegloper'-ster gevonden die er precies zo uitzag als verwacht.
3The Sun's Mysterious Cousins
Ongeveer een derde van de zon-achtige sterren hebben jaar-lange perioden van verschillende helderheid als ze de uiteinden van hun leven naderen. Christine Nicholls, een astronoom van het Mount Stromlo Observatorium in Australië, leidde een onderzoek naar de decennia-oude vraag waarom dit gebeurt. De conclusie was duidelijk, en vertelde ons precies wat we al wisten: "Alle mogelijke verklaringen voor hun ongewone gedrag falen gewoon."
Het team van Nicholls bewaakte gedurende 2,5 jaar 58 sterren. Een leidende theorie voor de variaties waren stellaire pulsaties, waarin de sterren groeien en krimpen. Die optie werd verdisconteerd, samen met de mogelijkheid dat de sterren zich in binaire systemen bevonden. Het team ontdekte echter een nieuwe aanwijzing - de veranderende sterren gooien massa's massa uit tijdens hun overgangen. Helaas zijn aanwijzingen zonder de juiste detective nutteloos en Nicholls zei dat "een Sherlock Holmes nodig is om dit zeer frustrerende mysterie op te lossen."
2Epsilon Aurigae's Disc
Veel vragen zijn onlangs beantwoord over een van de oudste mysteries in de astronomie - de zonsverduistering van de ster Epsilon Aurigae. Elke 27 jaar dimt het ongeveer 18 maanden. Sinds de jaren 1820 hebben wetenschappers allerlei suggesties aangeboden, van zwarte gaten tot grote sterren. Waarnemingen van de meest recente eclips, die in 2009 begon, suggereren een binair systeem gemaakt van een stervende ster en een andere ster die is omgeven door een gigantische schijf van materiaal.
Maar ondanks het uitzoeken wat er is, blijft de vraag waarom. De betreffende schijf is gemaakt van deeltjes van het grofkorrelige formaat. Het is het soort puinveld dat je normaal in veel jongere sterrenstelsels aantreft. De recente waarnemingen zijn crowdsourced als onderdeel van een burgerwetenschappelijk project. Er kan genoeg informatie in zitten om erachter te komen of we moeten nog een paar decennia wachten.
1Polaris is gênant
De North Star is misschien wel de beroemdste op het noordelijk halfrond, maar ondanks zijn grote culturele betekenis is er veel dat we niet weten. De meest recente vragen rond de ster werden onthuld in een paper met de wonderbaarlijk opwindende titel The North Star Mysteries: The Remarkable Brightness Increase of Polaris from Historical and Modern Observations.
De onderzoekers achter de krant ontdekten dat Polaris de afgelopen eeuw lichter is geworden. Tegenwoordig kan het maar liefst 4,6 keer helderder zijn dan toen het in de oudheid werd waargenomen.
Maar misschien is een meer dringende onopgeloste vraag hoe ver Polaris eigenlijk van ons verwijderd is. Metingen uit de jaren 1990 gaven een cijfer van ongeveer 434 lichtjaar.Het is echter beschreven als het hebben van "bepaalde anomalieën die tot nu toe een eenvoudige interpretatie hebben getrotseerd." Meer recente metingen met verschillende methoden hebben gesuggereerd dat het meer dan 100 lichtjaren dichterbij kan zijn dan we aanvankelijk dachten.
Aan de andere kant, tegen het jaar 3000, zal Polaris niet langer de Poolster zijn. Die titel gaat naar Gamma Cephei. We weten waar dat is. Als we het nog niet hebben uitgedacht vóór de overdracht, zullen wetenschappers nog 25.000 jaar nodig hebben om Polaris's afstand uit te werken voordat het zijn werk terugkrijgt.