PGO – Leidraad: ALMA ontdekt vreemde spiraal

PGO-leidraad Algemene NatuurWetenschapen
module
2
voorzitter:
Groepsleden
notulist:
(max. 4)
Overige:
Thijs van de Straat
Wout Jaspers, Oscar Kanaar,
Jochem Hendrix
Artikel (titel) ALMA ontdekt vreemde spiraal rond rode reuzenster R Sculptoris
http://www.astroblogs.nl/2012/10/10/alma-ontdekt-vreemde-spiraal-rond-rodereuzenster-r-sculptoris/
1. Verhelder onduidelijke termen en begrippen:
ALMA: Atacama Large Millimeter Array.
2. Definieer het centrale probleem / vraag van het artikel:
Er is een vreemde spiraal rond de rode reuzenster R Sculptoris gezien. Dit hebben wetenschappers
gezien met behulp van de ALMA. Dit is de eerste keer dat de wetenschappers deze spiraal signaleren.
Ze weten niet wat het is, waarom het er is en waar het voor dient. Het is onbekend wat de spiraal
nou precies is, dit is de centrale vraag van het artikel.
3. Analyseer het artikel / de rode draad (kernzinnen):
Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben astronomen een
totaal onverwachte spiraalstructuur ontdekt in het materiaal rond de oude ster R Sculptoris.
Omdat ze grote hoeveelheden materiaal uitstoten, dragen rode reuzen als R Sculptoris belangrijk bij
aan het stof en gas dat het leeuwendeel vormt van het ruwe materiaal waaruit toekomstige
generaties van sterren, planetenstelsels en uiteindelijk ook leven ontstaan.
Laat in hun leven veranderen sterren van maximaal acht zonsmassa’s in rode reuzen die een sterke
sterrenwind produceren en daardoor veel massa kwijtraken.
Om de waargenomen structuur rond R Sculptoris te kunnen begrijpen, hebben de astronomen ook
computersimulaties uitgevoerd die de evolutie van een dubbelstersysteem nalopen.
4. Orden de ideeën uit de analyse van het probleem:
Met de ALMA hebben astronomen een spiraalstructuur ontdekt in het materiaal rond de oude ster R
Sculptoris. Astronomen hadden deze spiraalstructuur nog niet eerder gezien en het was dus een
onverwachte ontdekking. Dit stuk vormt de inleiding van het artikel omdat het vertelt wat er ontdekt
is. Hier gaat de rest van het artikel over dus het geeft een inleiding.
Omdat rode reuzensterren veel materiaal uitstoten dragen ze een groot deel aan bij het stof en gas
dat het leeuwendeel vormt van het ruwe materiaal waaruit toekomstige generaties van sterren,
planetenstelsels en uiteindelijk ook leven ontstaan.
Pas heel laat in het leven van sterren van maximaal acht zonmassa’s veranderen deze in rode reuzen.
Deze produceren een sterke sterrenwind en raken daardoor veel massa kwijt. Tijdens het rode
reuzenstadium ondergaan sterren ook periodieke thermische pulsen. R Sculptoris heeft ook een
begeleidende ster, deze gaf de wind van de ster waarschijnlijk zijn spiraalvorm.
Dit stuk vormt de kern, het legt beter uit wat de centrale vraag nou is en de dingend die daar
omheen belangrijk zijn.
Om beter te kunnen begrijpen wat de waargenomen structuur rond R Sculptoris is. Voeren
astronomen computersimulaties uit die de evolutie van een dubbelstersysteem nalopen.
Dit is het slot van het artikel. Het is het slot omdat het vertelt hoe ze de vraag aanpakken. Hoe zij
denken een antwoord op de centrale vraag kunnen vinden.
5. Formuleer leerdoelen:
1. Hoe ontstaan sterrenwinden en wat doen ze?
2. Er wordt alleen gezegd dat de ALMA een ruimtetelescoop is maar wat is het nou precies?
3. Hoe groot zijn rode reuzen ongeveer?
6. Beantwoord je leerdoelen:
1. Een sterrenwind is een uitstroom van gassen en andere materie die door de meeste sterren
wordt uitgestoten. Een voorbeeld is de zonnewind, die wordt uitgestoten door de zon. In
hete sterren ontstaat deze wind door de druk die de elektromagnetische straling uitoefent
op de materie in de steratmosfeer. Het gevolg hiervan is dat deze materie energie opdoet en
voor een deel wordt uitgestoten uit de atmosfeer van de ster. In sterren die niet zo heet zijn
worden de deeltjes door een de enorme hitte in de corona uitgezonden. Gasdeeltjes die door
de hitte tot snelheid gedreven worden overtreffen de ontsnappingssnelheid van de zon en
dan vormen ze de zonnewind. ( als voorbeeld is hier de ster, de zon
genomen).Sterrenwinden die bij een ster aan het einde van zijn evolutie plaatsvindt, kan van
grote betekenis zijn. Door sterrenwinden kunnen sterren grote hoeveelheden massa
verliezen en dit kan bepalend zijn voor de verdere evolutionaire stappen van de ster. Omdat
sterrenwind bestaat uit geïoniseerde deeltjes is er communicatie over en weer met
magnetische velden. In het geval van zonnewind kan dit door het aardmagnetisch veld
bijvoorbeeld leiden tot het noorderlicht.
(http://nl.wikipedia.org/wiki/Sterrenwind)
2. De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) is een
internationaal astronomie samenwerkingsproject tussen Europa, Noord-Amerika en OostAzië, met hulp van Chili. Het is het grootste astronomische project ter wereld. ALMA is een
revolutionaire astronomische interferometer, met een totaal van 66radio-schotels variërend
van 7 tot 12 meter in diameter. Deze schotels nemen waar op millimeter
en submillimeter golflengtes. Op dit moment is met de bouw begonnen op het Chajnantor
plateau op meer dan 5.000 meter hoogte boven zeeniveau, in de Atacamawoestijnin noordChili. Van ALMA wordt verwacht dat het unieke inzichten geeft in de stervorming in de
vroegste stadia van het universum en dat het nabije stervormingsgebieden en planeetvormende sterren in zeer hoge resolutie in kaart brengt.
(http://nl.wikipedia.org/wiki/Atacama_Large_Millimeter_Array)
3.
Het antwoord op deze vraag kan ik het beste geven door middel van een plaatje waarin de zon, een
oranje ster en een rode reus zijn afgebeeld. Zo kun je zien hoe groot een rode reus is.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Bestand:Rode_reus.png
7. Geef antwoord op de centrale vraag:
Het probleem is dat wetenschappers niet weten wat deze spiraal rond R Sculpturis is. En om te
kunnen begrijpen wat dit nou precies is voeren astronomen computersimulaties uit die de evolutie
van een dubbelsysteem nalopen. Zo denken de astronomen een oplossing te vinden op deze vraag.
Maar vooralsnog is er nog geen antwoord.