Heijn BESTAAN ER NEUTRONENSTERREN? MAANGEBERGTE WORDT DOOR RANGER IX VERKEND u perspectief S I R E /erkoopster s caissières s en heren Raadselachtige röntgenstraling uit resten van supernova-katastrofen f 375.- twagenchauffeur i 4 ENTE HULST achtig herenhuis e huur ij „het anker" ienstmeisje |nde" - Kloosterzande 0DHNER handtelmachine annemingsbedrijf n.v. 1 tel. 01152422 MTE BREDA J8AD „HET El" 00NHUIS ge, erf en tuin NWOORDIGER ROOD LAMPJE CONCEPT WITTE DWERG RÖNTGENBRONNEN SUPERCOMPACTE KERN 7000 GOEDE FOTO'S ONTSTAAN VERKLARING GEEN ZEKERHEID ;re. Zeer gunstig gelegen, fraai aderhouden. ng met kelders ongeveer 1100 verwarming aanwezig. 1. P. de Koek Tel 2846 IEUBELD coop Tel. 03/717025 STEKENE /RAAGD: L 01148—320. WIJ LEVEREN de reeds voor Een machine met con- trolestrook, capaciteit 100.000.000.—, negatief salderend. Wij kunnen deze ma chine ook leveren met kassalade. RIJNBERG'S HANDELSBUREAU Noordstraat 78 Telefoon 2304 ïthouders der gemeente Breda op voor het gemeentelijke or de periode van 15 april f ouder (gehuwd geen bezwaar) O. bad- en zweminrichtingen. gemeentelijke zwembaden, ere morgen van 10-12 uur. geboden: ïtrum van Ulvenhout. vrijkomend ook geschikt voor 24088-00 Amsterdam, Beursplein 11-17 en mode sinds 1851 voor de plaats van: and-W.-Brabant voor haar col- manufacturen en baby-textiel, zoeken wij een jonge man van die evenwel reeds behoorlijke xtielartikelen in deze streken ren. in het rayon wonen en krij- over een auto met volledige s aan bovenstaand adres met [den. ten SuperMart te Ginneken is er ing 3or een of meerdere dagen Per werken. iwe SuperMart aanmelden vaua^ ;elijks bij de bedrijfsleider de neei in 2 te Ginneken. EEN moderne onderzoekme thode van de sterrenkunde is het ontwerpen van fy sische modellen van sterren. Met behulp van computers wordt berekend hoe thermonucleaire processen in de wereldruimte ver lopen onder de invloed van sterke zwaartekrachtvelden. Door recht streekse waarnemingen tracht men dan na te gaan of de theore tisch geconstrueerde modellen ook inderdaad bestaan. Een van die theoretische produk- ten van het hemelse vuurwerk is de neutronenster. Het is misschien het meest fantastische hemellichaam dat men zich kan voorstellen. Een neutronenster bestaat namelijk uit ontaarde materie- atomen die ont daan zijn van hun elektronenmantel en waarvan de kernen nog bijna uit sluitend uit neutronen bestaan. De massa van zu.k een neutronen ster is ongelofelijk compact. Een kubieke centimeter materiaal ervan weeg 10 miljoen ton! Neutronen sterren moeten ook verschrikkelijk klein zijn: hun middellijn bedraagt 10 tot 20 kilometer. Vergeleken met onze zon niet meer dan een nietig speldeknopje. Vandaar misschien dat men to-t dusver nog geen neutro nenster heeft kunnen ontdekken. In juli 1962 gebeurde er iets, dat alle astronomen met belangstelling voor neutronensterren in het ge weer bracht. Door zuiver toeval ont dekte een van White Sands in New Mexico gelanceerde Aerobee-raket, die met een „rönt.gen-oog" was uit gerust, een sterke bi on van röntgen straling in het sterrenbeeld „Schor pioen". In veel wetenschappelijke centra ging een rood lampje bran den. Want volgens de berekeningen zouden de hypothetische neutronen sterren het grootste deel van hun energie in de vorm van röntgenstra ling moeten uitzenden. Veel onderzoekers dachten dat de ontdekking van werkelijk bestaande neutronensterren voor de deur stond. En dit gaf aanleiding tpt een alles zins begrijpelijke opwinding. Want volgens de hypothese zijn neutro nensterren produkten van enorme kosmische katastrofen: de zogenaam de supernova-exposies. Het concept van de neutronen ster werd voor net eerst opgesteld in 1934 door Walter Baade en Fritz Zwicky van het Mount Wilson ob servatorium in de Verenigde Staten. Kort gezegd is een neutronenster datgene wat overblijft na het ineen storten van een grote ster on der invloed van zijn eigen zwaarte kracht. Normale sterren worden te gen de binnenwaarts gerichte zwaartekracht van hun massa be schermd door hun inwendige druk. Deze druk is een gevolg van de ther monucleaire processen die zich in hun binnenste bij zeer hoge tempe raturen voltrekken. Dankzij dit de licate evenwicht kan een ster mil jarden jaren vrijwel constant blij ven branden. In de evolutie van een gewone, kleine ster als onze zon, wordt de nucleaire brandstof langzaam ver bruikt. De lichtere elementen wor den geleidelijk omgezet in zwaarde- re. Het begin is de omzetting van waterstof in helium, waarvan de vrijkomende energie dramatisch wordt geïllustreerd door de water stofbom. Telkens wanneer een element vol ledig is omgezet in een volgend, zwaarder element, (reedt er een ver storing van het evenwicht op. De temperatuur binnen de ster daalt en het sterrenlichaam trekt zich onder invloed van zijn zwaartekracht sa men; door deze samentrekking stijgt de inwendige druk weer en daarmee de temoeratuur. Wanneer deze hoog genoeg is wordt het vol gende nucleaire brandstof-element „ontstoken' Zo wordt de evolutie van een ster bepaald door een teeks thermonu cleaire processen, waarbij steeds zwaardere elementen worden ge vormd en de dichtheid van het in krimpende sterrenlichaam steeds groter wordt. Zo'n ster is voorbe stemd om ooit efrn zogenaamde „witte dwerg" te worden. In dit laatste stadium is de dichtheid van de ineengeschrompelde ster zo groot geworden, dat de atomen zijn be roofd van al hun elektronen. De atoomkernen zitten zo dicht op el kaar gepakt, dat er voor de elektro nen eenvoudig geen plaats meer is. Men noemt deze toestand elektro- nen-degeneratie. Wanneer een ster het witte dwerg stadium heeft bereikt, is hij ster vend. Hij koelt heel langzaam af tot er niets anders meer over is dan een volmaakt ronde ijzeren ko gel, ongeveer even groot als de pla neet Jupiter- en met een gewicht v. 5 ton per kubieke centimeter. Hoewel er heel wat sterren reeds in het witte dwerg stadium verke ren, is het niet zeker of er ook vol komen uitgedoofde sterren bestaan. Wanneer zij bestaan, drijven zij als spookachtige donkere bollen door de ruimte, volmaakt onzichtbaar en misschien een potentieel gevaar voor de ruimtevaart in de verre toe komst. Ook onze zon zal eens zijn schit terende bestaan eindigen als een on betekenende witte dwerg. Dit is mis schien een ontmoedigend feit, maar voorlopig is er geen reden om onge rust te zijn. Het zal nog vele hon derden miljoen jaren duren voordat het zo ver is. Meer reden tot bezorgdheid zou er zijn, wanneer onze zon meer dan 1.44 maal zo groot was als hij nu is. De Indische astronoom Chandrasek- har heeft namelijk berekend, dat iedere ster die deze grootte te boven gaat, gedoemd in zijn leven te eindigen in een katastrofale super nova-explosie. De zwaartekracht van deze ster ren iis te groot om door een toestand van gedegenereerde elektronen in evenwicht te worden gehouden. De enige manier om dit even wicht te bereiken is verhoging van de temperatuur in de kern van de ster. Maar wanneer deze tempe ratuur stijgt, treden er kernproces sen op waardoor de ster in versneld tempo energie gaat uitstralen in de vorm van neutrono's. Om dit ener gieverlies te compenseren moet de ster een beroep doen op zijn zwaar tekracht-energie. Zijn kern begint zich snel samen te trekken en het gevolg hiervan is dat de temperatuur weer verder stijgt. Hierdoor worden nog meer neutrono's uitgestraald en dit veroorzaakt een nog snellere sa mentrekking. De ster wordt volko men labiel en stort als een lawine in een. Door de gigantische implosie van de kern vallen ook de buitenste lagen "an de ster naar binnen. Dit heeft een plotselinge temperatuur stijging tot gevolg, waardoor nieu we thermonucleaire reacties wor den ontstoken. Binnen een seconde verbrandt alle zuurstof in de bui tenste lagen en het resultaat is een gigantische explosie, waarbij per se conde even veel energie wordt uit gestraald als van onze eigen zon in een tijd van één miljard jaar. De ster is een supernova geworden en schijnt ongeveer drie weken lang met een lichtkracht van 200 miljoen zonnen. een temperatuur heeft van 10 mil joen graden. De ontaarde materie van een neu tronenster is zo'n goede warmtege leider, dat alleen een paar meter dikke buitenlaag uiT gewone atomen bestaat. Maar ook deze buitenlaag heeft nog een temperatuur van 10 miljoen graden. Daardoor wordt een groot gedeelte van de warmte- energie uitgestraald in de vorm van röntgen-golven. Door de hoge temperatuur van de stralende buitenlaag bij de zon bedraagt deze temperatuur slechts 6000 graden bezit de uitgezonden straling een buitengewoon korte golf lengte. Slechts ten klein gedeelte van deze straling ligt binnen het ge bied van zichbaar licht. Volgens be rekeningen is de lichtuitstraling van een neutronenster 600 maal zwak ker dan het licht van sterren die nog net met de grootste telescoop ter wereld op Mount Palomar in Ca- lifornië kunnen worden waargeno men. Wat er van zo'n supernova-explo sie overblijft, is een supercompacte kern met een fantastische dichtheid van 10 miljoen ton per kubieke cen timeter. Deze kern bestaat uit ge degenereerde atoomkernen, een ge weldige massa samengeperste neu tronen in een bol met een middel lijn van slechts 10 tot 20 kilometer. De inwendige temperatuur bedraagt 6 miljard graden. Een onvoorstel bare waarde als men bedenkt dat het inwendige van onze zon „slechts" Toen de ontvangen röntgenstraling uit het sterrenbeeld Schorpioen een maal het vermoeden had gewekt, dat er werkelijk neutronensterren bestaan, werd er in april 1963 weer een raket met een .röntgenoog' ge lanceerd. Pogingen op aarde om de röntgenstraling van neutronenster ren op te vangen, zijn tot misluk king gedoemd, omdat de aardatmos feer geen röntgenstraling doorlaat. Deze tweede raket ontdekte nog twee röntgen-bronnen aan de hemel: één in de Krabneve1 en één in het sterrenbeeld de Zwaan. Dit was een verrassend resultaat, dat zeer goed in de theorie over neutronensterren paste. Want de KrabneveJ is het zichtbare restant van een superno va-explosie, die in het jaar 1054 door Chinese astronomen werd waarge nomen. Bij verder onderzoek bleek dat ook de positie van de iont.genbron in het sterrenbeeld Schorpioen goed over eenkomt met de olaats waar in 827 een helder lichtend object werd waargenomen. In dat jaar rappor teerden de astronomen Haly en Giafar Ben Mohammed Albumazar in Babyion een nieuwe ster in de Schorpioen te hebben gezien, die even helder was als de maan in het laatste kwartier -sn die vier maan den zichtbaar bleef. Het is mogelijk dat dit object een komeet was, maar het kan ook een supernova zijn ge weest. Toch wilden de neutronenster-on derzoekers meer zekerheid. De Ame rikaanse astronoom Herbert Fried- mann ontwierp vorig jaar een ex periment om deze zekerheid te krij gen. Hij had berekend dat op 7 juli 1964 de maan voor de Krabnevel zou schuiven en óus de bron van röntgenstraling tijdelijk zou afscher men. Wanneer we werkelijk met een neutronenster in de Krabnevel te maken hebben, redeneerde Fried- mann, zal de röntgenstraling ver dwijnen op het moment dat de rand van de maan voor de puntvormige neutronenster schuift. Verdwijnt de straling echter geleidelijk, dan moet de röntgenbron veel uitge strekter zijn en waarschijnlijk iets te maken hebben met sterke magne tische velden in de ruimte. Op de bewuste datum werd op nieuw een Aerobee-raket boven de dampljtring geschoten. En het resul taat, dat de zenders van de raket naar de aarde seinden, was een gro te teleurstelling: de röntgenstraling werd door de maan niet plotseling afgeschermd, maar verdween heel geleidelijk. Er bevond zich in de Krab-nevel kennelijk geen neutro nenster. Betekent dit, dat het hele denk beeld van neutronensterren, dat zo veel astronomen in wetenschappelij ke verrukking heeft gebracht, opzij moet worden geschoven? Men geeft de moed nog niet op. Er zullen nieu we „Röntgen-raketten" worden ge lanceerd om na te gaan of er nog meer bronnen van röntgenstraling in de ruimte bestaan. Misschien, zegt -it. Friedmann, la ten alleen de grootste supernova-ex plosies neutronensterren achter en misschien bestaan er ook wel hele maal geen neutronensterren. In ieder geval zal het onderzoek in deze richting niet voor niets zijn. Het verschaft de wetenschap nieuwe inzichten tri de meest dra matische gebeurtenissen in het heel al: het in een licntflits verdwijnen van sterren en hun omringende be woonde planeten. Het is schokkend te bedenken dat iedere supernova het einde zou kunnen betekenen van een miljoe nen jaren oude beschaving. Deze foto werd door Ranger VIII genomen op een hoogte van 250 kilo meter hoven het maanoppervlak, 2 minuten en 15 seconden voot de inslag. Hier is de zuidwestelijke hoek van de Zee der Rust te zien met de grote kraters Sdbine (links) in Ritter. Duidelijk is te zien dat de krater Sabine een vlakke bodem neeft, waarschijnlijk tengevolge van opvulling met stof. De kraters Sab me en Ritter zijn kennelijk veel ouder dan de twee kleinere, diepe kraiers. die er rechts boven en rechts onder liggenDe krater Sabine en ae jonge krater rechts daarvan worden gedeeltelijk ge sneden door de vage contourlijn van een nog veel oudere krater, die prak tisch geheel in het maanstof is verzonken Dvt is de Krabnevel, het rafelige restant van een ster die bijna 5000 -en een supernova werd. De gigantische explosie, die zich op 4000 lichtjaren afstand van de aarde afspeelde, werd in het jaar 1054 door Chinese astronomen waargenomen. Gedurende drie weken straalde de ster zo helder, dat zij zelfs overdag te zien was. De Krabnevel is de krachtigste bron van röntgenstraling die tot dusver in het heelal bekend is. Volgens de hypothese van deze straling afkomstig kunnen zijn van een superdichte neutronenkern, die na de supernova-eocplosie in de Krabnevel is overgebleven. Maar het bestaan van zulk een neutronensterkon tot nu toe met door waarnemingen worden bevestigd. Binnenkort zullen de Verenig de Staten opnieuw een Ran- ger-fotoverkenner naar de maan sturen. Deze Ranger IX zal de satelliet van de aarde moeten treffen in Sinus Me- dii, dicht bij het centrum van de maanschijf. Sinus Medii is een berg achtig gebied, dat weinig lijkt op de maanzeeën, waarin de vorige Ran gers terecht kwamen. De fotoseries van Ranger VII en VIII hebben ont huld, dat deze maanzeeën bedekt zijn met een laag stof. Men weet niet zeker hoe dik deze stoflaag is en of de korstachtige oppervlakte voldoende stevigheid biedt voor de landing van een bemand ruim tevaartuig. Bovendien blijken de maanzeeën werkelijk bezaaid te zijn me.t ontelbare grotere en kleinere kraters, waarin een ruimteschip ge makkelijk zou kunnen wegglijden. Daarom wil men nagaan of de, waarschijnlijk, stofvrije rotsbodem in de berggebieden misschien ge schikter is om als landingsterrein te dienen. De 7000 maanfoto's, die op 20 fe bruari door het Jet Propulsion Labo ratory in Californië van Ranger VIII werden ontvangen, zijn over het al gemeen nog beter van kwaliteit dan die van Ranger VII op 23 juli 1964. Bovendien geven zij een groter deel van de maanoppervlak te zien, om dat de botsingskoers van de Ranger VIII meer het karakter van een „scheervlucht" had, terwijl Ranger VII bijna loodrecht op de maan te pletter sloeg. Een eerste analyse van de Ranger VIII foto's heeft de conclusies uit de vlucht van Ranger VII volkomen gevestigd. En vreemd genoeg is daarmee de wetenschappelijke on zekerheid over de gesteldheid van de maanbodem nog groter gewor den. Ook de jongste gegevens wijzen er duidelijk op, dat vooral de vlak ke gebieden op de maan bedekt zijn door een laag stof. Hoewel de maan bodem niet wordt beroerd door re gen en wind, moeten er toch vrij sterke erosieprocessen werkzaam zijn, waarvan men de oorzaak nog niet kent. Er bestaan nog steeds verschillen de denkbeelden over de manier waar op het grillige maanlandschap ls ontstaan. Veel onderzoekers geloven, dat de maan nooit, zoals de aarde, een vloeibaar stadium heeft gekend. Het hemellichaam zou bestaan uit samengebald stof, dat plaatselijk en zeker in de diepere lagen een gro tere dichtheid heeft, maar dat voor al in de maanzeeën zeer los van structuur is. Anderen nemen aan, dat het maanoppervlak voornamelijk is ge vormd door vulkanische activiteit. De donker gekleurde maanzeeën zouden vroeger laag gelegen bek kens zijn geweest die zijn volgelo pen met, nu gestolde, lava. Sommige voorstanders van de vul kanische hypothese geloven ook, dat de kraters op ae maan uitgedoofde vulkanen zijn. Waarnemingen van de laatste jaren doen vermoeden, dat er ook nu nog vulkanische activiteit op de maan voorkomt. Toch achten de meeste maanonder- zoekers het niet waarschijnlijk dat de maankraters in 't algemeen door vulkanische werking zijn ontstaan. Zij geloven eerdei, dat het pokda lige uiterlijk van de maan in de loop van miljoenen jaren 's gevormd door de inslag van meteorieten. De meest aannemelijke verkla ring werd 10 jaar geleden gegeven door prof. Thomas Gold thans ver bonden aan de Cornell universiteit in New York. Volgens Gold zijn de kraters niets anders dan litte kens van hevige explosies ten ge volge van meteoriet-inslag. De aarde en de maan vliegen door de ruimte met een snelheid van Deze Ranger VIII foto werd gemaakt, zeven minuten uoor de botsing met de maan. Het oppervlak bedraagt hier 140 km oost-west en 110 km noord-zuid. In het midden ligt de grote krater Delambre, die een door snede heeft van 50 kilometer. Binnen in deze kennelijk oude krater is een vage gelaagdheid te onderscheiden. Misschien is dit een aanwijzing dat de maanbodem een min of meer stevige structuur bezit en niet bestaat uit los stof, waarin alles weg zakt meer dan 100.000 kilometer per uur. Meteorieten kunnen dezelfde snelheden bereiken. De bescher mende mantel van lucht rond de aarde zorgt er voor dat de meeste meteorieten verbranden voordat zij het aardoppervlak treffen. Maar de maan heeft geen dampkring, zodat de meteorieten hier door niets wor den gehinderd. Zij slaan met enor me kracht op de maanbodem te pletter en bij deze botsingen ont staan plaatselijk temperaturen van miljoenen graden. Door deze hoge temperatuur krijgt een meteoriet geen kans diep in de maanbodem door te dringen. Het materiaal verdampt binnen een fractie van een seconde en het ge volg is een hevige explosie. Er ont staat dan een diepe, nauwe krater, waarbij soms in het midden een centrale „piek" wordt gevormd. Het is gebleken dat dergelijke typische maankraters ook ontstaan bij kernexplosies op het aardopper vlak. De kraters van de vroegere atoombom-proeven in de woestijn van Nevada vertonen een frappan te gelijkenis met de kraters op de maan. Een nauwkeurige analyse van de Ranger-foto's heeft de indruk ver sterkt dat de maankraters eerder zijn veroorzaakt door explosies dan door vulkanische uitbarstingen. De vele zogenaamde secundaire kra ters, meestal klein en ondiep, zijn waarschijnlijk gevormd door brok stukken, die bij deze explosies wer den weggeslingerd. Een van de meest opvallende din gen die de Ranger-foto's te zien ge ven, is het duidelijke verschil in ouderdom tussen de kraters. Ten ge volge van een mysterieus erosie proces zijn de randen van de oude re kraters stomp en brokkelig. Meestal zijn deze kraters gedeelte lijk opgevuld en ondiep. Sommige hebben gewoon een vlakke bodem, waarin zelfs de centrale piek is ver dwenen. Van andere kraters is nog slechts de cirkelvormige rand zichtbaar en in enkele gevallen is Deze fotogemaakt op 450 kilometer hoogte, toont de kustlijnvan de Zee der Rust. Opvallend zijn de parallel lopende oneffenheden in de „zee-bodem", die er overigens bedrieglijk vlak uitziet. Er zijn maar enkele kraters zichtbaarmaar dichterbij genomen foto's onthullen er veel meer. ook hiervan niet meer over dan een vage lijn. Deze kraters schij nen letterlijk in de maanbodem te zijn verzonken. Volgens Gold zijn zij begraven onder een dikke laag maanstof, ten gevolge van erosie. Dit verschijn sel doet zich waarschijnlijk in de maanzeeën voor. omdat daar de meeste verzonken kraters liggen. Door de een of andere oorzaak ligt in de berggebieden veel minder stof. Nauwkeurige metingen op de maanfoto's tonen aan, dat de grote jonge kraters vaak duizenden me ters diep zijn, terwijl hun randen even hoog boven het omringende landschap uitsteken. Het is daar om niet uitgesloter dat de stoflaag die de oude kraters in de maan zeeën heeft bedolven, duizenden me ters dik is. De vraag is nu hoe stevig deze stoflaag is. Op grotere diepte is zij waarschijnlijk compact genoeg om zwaardere lasten te dragen Maar als de eerste paar meter even on betrouwbaar zijn ais drijfzand, ziet het er voor de astronauten van het Apollo-project niet vrolijk uit. Het is echter ook heel goed moge lijk, dat de stoflaag bedekt is met een puimsteenachtige korst, die misschien stevig genoeg is om een landingsvaartuig en mensen te dra gen. Deze mogelijkheid is geop perd door de Nederlands-Ameri kaanse dr. Gerard Kuiper, die nauw bij het Ranger-project is betrok ken. Verschillende gegevens in de Ranger-foto's schijnen deze veron derstelling te bevestigen. Voorlopig is er nog genoeg ruimte voor verschillende theorieën. Het is iii ieder gevai niet te verwach ten dat de maanbodem veeJ gelijke nis vertoont m -t die van onze ver trouwde aarde. In «en wereld waar de temperatuur overdag stijgt tot 150 graden Celsius boven nul en 's nachts daalt tot 150 graden on der nul. waar geen lucht is en geen water, kunnen onvoorstelbare dingen gebeuren. Dat de Ranger IX wordt gericht op het bergach-.gt Sinus Medii. be tekent niet dat de Amerikanen de maanzeeën ais mogelijke landings plaatsen voor hun Apollo-project hebben afgesenreven. Hoewel de Ranger-foto's tot dusver een schat aan informaties hebben verstrekt, bestaat er nog geen enkele zekerheid over de ware aard van de gefoto grafeerde objecten. Deze zekerheid zaJ pas kunnen worden gekregen, wanneer betrouw bare instrumenten op de >naan wor den geplaatst. Dit zal tussen 1965 en 1967 moeten worden gedaan door de Surveyor robotverkenners. De Surveyors, zullen na een „zach te" landing op de maan beginnen met het registreren van gegevens over bodem, temperatuur, stra ling etc. en deze per radio naar de aarde seinen. Pas dan zal olijken, of de Apollo- astronauten tegen 1970 veilig de Zee der Rust of de bodem van krater Plato kunnen betreden. (Gegevens ontleend aan New Scientist, Vol 25 No 432).

Krantenbank Zeeland

de Stem | 1965 | | pagina 7