STERBEVINGEN & EXOPLANETEN IN ONZE MELKWEG

Transcriptie

1 STERBEVINGEN & EXOPLANETEN IN ONZE MELKWEG Prof. Dr. Conny Aerts KU Leuven (B), Radboud Universiteit Nijmegen (NL) 14 november 2015

2 S TERREN : HETE GASBOLLEN DIE STRALEN PLANETEN STRALEN NIET ZELF MAAR REFLECTEREN HET LICHT VAN HUN MOEDERSTER Zon Rechtstreekse detectie van exoplaneten is moeilijk

3 Melkwegstelsels in het Heelal Er zijn miljarden melkwegstelstels met elk miljarden sterren!!!!!! Deze melkwegstelsels ontstonden kort na de Big Bang en bevinden zich overal in het expanderende Heelal Professor Conny Aerts 14 november 2015

4 Afstanden tussen sterren Onze 3 dichtste buursterren!!!!!! Hun afstand tot ons is ongeveer km (13 nullen!) Professor Conny Aerts 14 november 2015

5 Stergeboorte in onze melkweg Instorting van moleculaire wolken door gravitatiekracht!!!!!! Stervorming gebeurt in clusters (100den of miljoenen tegelijk) Sterren raken geisoleerd als ze door de Melkweg bewegen Professor Conny Aerts 14 november 2015

6 Open sterclusters en bolhopen Professor Conny Aerts 14 november 2015

7 Sterren en planeten ontstaan samen Professor Conny Aerts 14 november 2015

8 Sterren hebben een leven! Levensverloop van de zon!!!!!! Hoe zwaarder de sterren, hoe korter ze leven: Zon zo n 10 miljard jaar waarvan de helft verstreken Professor Conny Aerts 14 november 2015

9 Sterren sterven op 3 manieren Professor Conny Aerts 14 november 2015

10 Sterren zijn kernfusiereactoren Bijzondere dank aan de sterren: alle chemische elementen zwaarder dan waterstof en helium zijn in sterren gemaakt à al jullie lichaamsmassa is sterrenstof! Professor Conny Aerts 14 november 2015

11 De zon wordt later rode reus Het oppervlak komt dan tot voorbij de aarde Professor Conny Aerts 14 november 2015

12 Sterevolutie waarnemen Sterren leven miljoenen tot miljarden jaren Je kan niet experimenteren en ook niet zitten wachten à Onderzoek naar sterevolutie is creatief puzzelen Sterren waarnemen in verschillende levensfases en verband zoeken Professor Conny Aerts 14 november 2015

13 Dé astrofysicavraag van Vorige Eeuw: What appliance can pierce through the outer layers of a star and test the conditions within? Sir Arthur Stanley Eddington The Internal Constitution of the Stars 1926 Antwoord vereist STEM aanpak: bouw van hoog-technologische ruimtemissies + big data analyse + integratie van fysica, numerieke wiskunde, informatica en chemie

14 Dé astrofysicavraag van deze eeuw: Hoeveel van de sterren in onze Melkweg hebben planeten die ongeveer zoals de aarde zijn en waarop eventueel leven mogelijk is? CoRoT & Kepler

15 Antwoord op 1ste vraag = Asteroseismologie! Informatie over grootte, massa, sterinwendige Professor Conny Aerts 14 november 2015

16 Muzikaal intermezzo: kosmische symfonieën

17 SYMFONIE VAN DE ZON (ESA/NASA SoHO missie )

18 SYMFONIE VAN EEN RODE REUZENSTER (NASA Kepler missie)

19 SYMFONIE VAN EEN DWERGSTERRETJE (William Herschel Telescoop, La Palma)

20 Slide courtesy of Daniel Huber

21 Muzikaal intermezzo & koffie met melk

22 Kern/Oppervlaktierotatie in rode reuzen Professor Conny Aerts 14 november 2015

23 2de Vraag: studie van exoplanetenstelsels Bepaling straal + massa van planeet à straal en massa van ster nodig! Planeetleeftijd = sterleeftijd

24 Hoe vinden we exoplaneten? Onbemand maar zeer bemind: ultra-precieze ononderbroken langdurige helderheidsmetingen (ppm) Professor Conny Aerts 14 november 2015

25 Techniek: transit detectie 1280x720) Animation courtesy of NASA

26 Slide courtesy of W. Borucki, NASA

27 Transit geeft grootte op VW dat je de straal van de ster kent met grote precisie 10b Size Straal = 1.4 R Slide courtesy of N. Batalha, NASA

28 Variatie in snelheid van ster geeft massa Massa = 4.6 M Slide courtesy of N. Batalha, NASA

29 Transit en snelheid à dichtheid 10b Size + dichtheid Massa Volume = 8.8 g/cm3

30 Keplers eerste rotsachtige planeet: Kepler-10b Slide courtesy of N. Batalha, NASA

31 Slide courtesy of J. Lissauer, NASA

32 Kepler-10 lichtcurve 32 Slide courtesy of N. Batalha, NASA

33 Kepler-10 lichtcurve Periode = dagen 33 Slide courtesy of N. Batalha, NASA

34 Kepler-10 lichtcurve Periode = dagen 34 Slide courtesy of N. Batalha, NASA

35 Period = days Kepler-10 lichtcurve Slide courtesy of N. Batalha, NASA Periode =.84 dagen

36 Period = days Kepler-10 lichtcurve Slide courtesy of N. Batalha, NASA Periode =.84 dagen

37 KEPLER- 11BCDEFG Slide courtesy of J. Lissauer, NASA

38 Slide courtesy of W. Borucki, NASA, February 2011

39 Slide courtesy of W. Borucki, NASA, February 2011

40 Slide courtesy of W. Borucki, NASA, February 2011

41

42

43 De leefbare zone

44

45

46 Kepler 22b: Keplers eerste planeet in de bewoonbare zone 46

47 Borucki et al. (2013, Science)

48 Credit: NASA

49 Credit: NASA

50 6 jaar CoRoT & 4 jaar Kepler 1/11/15: 1977 exoplaneten/490 meervoudige systemen gekend + meer dan 4000 kandidaten Enkele zeer goede kandidaat aardachtige planeten in de leefbare zone bij zon-achtige sterren, oa. Kepler 62, 186,! Schattingen voor aantal bestaande exoplaneten: 400 miljard exoplaneten in Melkweg Gemiddeld één planeet per ster 17 miljard aardachtige planeten in Melkweg Professor Conny Aerts 14 november 2015

51 Nabije bewoonbare exoplaneten? Chemie atmosfeer?

52 Is er een Aarde2.0? J o r i s S n a e t, K U L e u v e n, C a m p u s k r a n t, 2 6 / 2 / , n r. 6

53 Bewoonbare exoplaneten zat! MAAR: waar zijn de dichtste bij ons? Dichtstbijzijnde gekende exoplaneet cirkelt rond de ster Alpha Centauri B; deze bevindt zich op 40,000,000,000,000 km; deze exoplaneet is NIET bewoonbaar (gasvormig) Kepler 62 bevindt zich op 11,360,000,000,000,000 km Mars heeft nu geen leven (meer); kunnen we wel koloniseren Neptunus in ons zonnestelsel bevindt zich op slechts 4,500,000,000 km: Voyager 2 bereikte deze na 12 jaar Met huidige technologie bereiken we de dichtsbijzijnde exoplaneet Alpha Centauri Bb na 142,000 jaren Professor Conny Aerts 14 november 2015

54 Susanne Pieth, DLR, Germany ESA M3 missie PLATO: op zoek naar nieuwe w e r e ld e n di ch t b i j o n s ( la n ce r in g )

55 Planeten, planetaire systemen & de moederster Susanne evolueren Pieth,DLR, Germany in de tijd... Formation in proto-planetary disk, migration PLATO zal voor het eerst nauwkeurig de leeftijd bepalen voor een groot aantal planetaire systemen dichtbij ons dankzij asteroseismologie van de moederster Loss of primary, atmosphere Cooling, differentiation life Secondary atmosphere (plate)- tectonics H. Rauer (DLR)

56 MEER DAN REDEN GENOEG OM PLANEET AARDE TE KOESTEREN EN DUURZAAM TE ZIJN

57 GEINTEGREERDE AANPAK VOOR LESSEN WISKUNDE, FYSICA, INFORMATICA, AARDRIJKSKUNDE STEM MODULE IN OPBOUW; OPLEIDING LERAREN (JUNI 2016) WE ZULLEN HET VINDEN, BUITENAARDS LEVEN! Prof. Dr. Conny Aerts, KU Leuven (B) & Radboud Universiteit Nijmegen (NL) 14 november 2015

58

59

60