Möjligen driver diamantregn Neptunus och Uranus magnetfält

 

Diamanter kan bildas i det nedre av atmosfären i planeter som Neptunus och Uranus och färdas nedåt och resultera isjättarnas magnetfält, enligt ny forskning från ett internationellt team av forskare inklusive Carnegies Alexander Goncharov och Eric Edmund. SLAC National Accelerator Laboratory-teamets resultatet kom till genom att de använde den europeiska XFEL-anläggningen för att försöka lösa långvariga meningsskiljaktigheter om temperatur- och tryckförhållandena under vilka diamanter bildas av kortlivade kolväten som de som förväntas finnas i dessa isiga kroppars atmosfär.

Även om vi inte direkt kan undersöka fysiken och kemin som förekommer i planeters inre, kan sofistikerade laboratorietekniker visa hur planetariska byggstenar beter sig och omorganiserar sig under de extrema förhållanden som finns inuti dessa planeter", beskriver Edmund.

Laboratorieteknik och teoretisk datamodellering har gett forskare en ungefärlig uppfattning om den process genom vilken diamanter bildas från kortlivade kolvätemolekyler i isiga planeters inre. Olika laboratorietekniker har dock gett varierande resultat vilket gör det svårt att fastställa på vilket djup i atmosfären detta fenomen uppstår.

Denna långvariga oenighet visas mellan experiment där man komprimerar kolväten för att få dem till extrema tryckförhållanden och experiment som skapar dessa förhållanden genom att träffa prover med höghastighetsprojektiler som efterliknar ett meteoritnedslag.

Forskarteamet, som leddes av SLAC:s Mungo Frost, använde en röntgenlaser vid XFEL-anläggningen i Tyskland för att träffa ett komprimerat prov av polystyren med ultrakorta röntgenblixtar, vilket gav en slags "guldlocksmetod" som löser upp spänningen mellan de två tidigare metoderna. Världens största röntgenlaser på FuXFEL genererar ultrakorta blixtar 27000 gånger per sekund.

"Genom detta internationella samarbete har vi gjort stora framsteg vid European XFEL och fått anmärkningsvärda nya insikter om isiga planeter", beskriver Frost i ett uttalande.

De fann att diamantbildning observeras under tryck som sträcker sig från 188 000 till 266 000 atmosfärer (eller 19 till 27 gigapascal) och över 2200 Celcius.

Det innebär att diamanter bildas på grundare djup än man tidigare trott på isjätteplaneter. Eftersom det är tätare än det omgivande materialet sjunker det djupare – ett fenomen som ibland kallas "diamantregn" – vilket ger en extra värmekälla, vilket kan driva en konvektion i islagret och bidra till dessa planeters komplexa magnetfält. Dessutom innebär denna process med relativt ytlig diamantbildning från kolväten och att detta kan inträffa även på mindre isiga kroppar, ex mini-Neptunus", beskriver Goncharov.

 Studien är publicerad i Nature Astronomy.

Bild https://www.spacedaily.com/ med texten översatt På isjätteplaneter bildas diamanter på grundare djup än man tidigare trott. Eftersom det är tätare än det omgivande materialet sjunker det djupare – ett fenomen som ibland kallas "diamantregn" – vilket ger en extra värmekälla, vilket kan driva konvektion i islagret och bidra till dessa planeters komplexa magnetfält.

Magnetfält upptäckt runt galaxen Galaxen 9io9

 

9io9 är ett genom gravitation bundet system av två galaxer. Den till oss  närmare galaxen ligger ungefär 2 miljarder ljusår (610 Mpc) från jorden och betecknas SDSS J020941.27+001558.4, medan den andra galaxen ligger 11 miljarder ljusår (3.1 Gpc) bort och betecknas ASW0009io9 (förkortad till 9io9).

Galaxer har magnetfält likt planeter och stjärnor.  Vintergatan och omges av magnetfält som sträcker sig tiotusentals ljusår beskriver James Geach, professor i astrofysik vid Hertfordshires universitet i Storbritannien, huvudförfattare till en studie som publicerats nyligen i Nature i ämnet.

Vi vet ganska lite om hur dessa fält bildas trots att de är grundläggande då galaxer bildas tillägger Enrique Lopez Rodriguez, forskare vid Stanfordiuniversitet i USA vilken deltog i studien. Det är inte känt hur tidigt i universums historia, eller hur snabbt magnetfält i galaxer bildas eftersom astronomerna hittills bara har undersökt magnetfält i närbelägna  galaxer.

Med ALMA, det Europeiska sydobservatoriet (ESO) har gett nya rön till Geach och hans forskargrupp upptäckt ett fullt utvecklat magnetfält i en avlägsen galax (yngre galax) med en struktur som är lik den vi ser i närbelägna galaxer. Fältet där är ungefär 1000 gånger svagare än jordens magnetfält och sträcker sig över en sträcka av 16 000 ljusår.

Upptäckten ger nya ledtrådar till hur magnetfält på galaktiska skalor bildas skriver Geach. Att vi kan se fullt utvecklade magnetfält så tidigt i universums historia indikerar att magnetfält som sträcker sig över hela galaxer kan utvecklas snabbt då unga galaxers växer till.

Kan det vara så att magnetfält per automatik bildas samtidigt med galaxen?

Forskarna tror att intensiv stjärnbildning i det tidiga universum kan ha spelat en roll i att snabba på utvecklingen av fälten, som i sin tur kan påverka hur senare generationer av stjärnor bildas. Medförfattaren och ESO-astronomen Rob Ivison beskriver att upptäckten öppnar för hur galaxer utvecklas eftersom magnetfält är kopplade till det material som bildar nya stjärnor.

Undersökningen innefattade att astronomerna  letade efter ljus som reflekterades av stoftkorn i den avlägsna galaxen 9io9. Galaxer är i sig stoftrika och magnetfält tenderar att orientera kornen så att det ljus de sänder ut blir polariserat. Det innebär att ljusvågorna svänger i en huvudsaklig riktning snarare än helt slumpmässig riktning.  ALMA-teleskopet var det  teleskop som detekterade och kartlade den polariserade signalen från 9io9  och kunde visa förekomsten av ett magnetfält i en avlägsen galax. 

Bild vikipedia. Teleskopet ALMA:s bild av 9io9 som visar magnetfältet i den 11 miljarder ljusår avlägsna galaxen.

En studie av jonosfären avslöjade ett tidigare okänt skydd av jordens magnetfält

 

Jonosfären är den del av den övre atmosfären som joniseras av strålning från rymden och utgörs av plasma. Jonosfärer kännetecknas av hög elektrontäthet och  hög elektrisk ledningsförmåga. På grund av detta påverkar jonosfären utbredningen av radiovågor och möjliggör långväga radiotrafik på kort- och mellanvåg runt jordklotet.

Jordens jonosfär börjar från en höjd på omkring 80 km över jordytan. Uppåt övergår den sedan gradvis i magnetosfären utan tydlig gräns. Oftast sägs den sluta någonstans mellan 500 km och 2000 km över markytan. Många satellitbanor går inom jonosfären, exempelvis Internationella rymdstationen (ISS) som ligger på 300 till 400 km höjd.

I en nyligen genomförd datasimuleringsstudie fördjupades i komplexiteten i denna region särskilt dess interaktion med elektroner med hög energi. Tohoku Universitys geofysiker Yuto Katoh ledde denna forskning vars detaljer presenteras i den vetenskapliga tidskriften Earth, Planets and Space.

Jordens geomagnetiska fält spelar en tidigare inte känd skyddande roll. Våra resultat klargör den oväntade rollen för det geomagnetiska fältet som omger jorden som skyddar atmosfären från elektroner med hög energi, beskriver Katoh.

En fascinerande blandning av joner och fria elektroner finns i jonosfären. Dessa laddade partiklar bildas då atmosfären kommer i kontakt med solens strålning. Bland aktiviteterna som förekommer i denna region är den över polarzonerna som kontinuerligt spärras av en ström av höghastighetselektroner ett fenomen som kallas "elektronutfällning. Dessa "relativistiska" elektroner, som färdas nära ljusets hastighet är viktiga aktörer i jonosfär fenomen som norrsken. Deras beteenden, interaktioner och banor påverkas av det geomagnetiska fältet som omsluter jorden.

I sin strävan att förstå dessa komplexa interaktioner nollställde teamet från Tohoku i samarbete med forskare från Tyskland och Japan den så kallade "spegelkraften" - en i stort sett outforskad kraft som härrör från det magnetiska inflytandet av laddade partiklar i det geomagnetiska fältet. Katoh beskrev de potentiella verkliga konsekvenserna av utfällande elektroner som lyckas passera genom spegelkraften och då kan nå mitten och nedre atmosfären vilket bidrar till kemiska reaktioner relaterade till variationer i ozonnivåer. Detta är av yttersta vikt eftersom komprometterade ozonnivåer, särskilt vid polerna på grund av föroreningar minskar ozonskyddet och då ger skydd mot skadlig ultraviolett strålning till markliv.

Forskningens hörnstensavslöjande ligger i den oförutsedda storleken på det geomagnetiska fältets roll tillsammans med spegelkraften i att fungera som en skyddande barriär. Genom att avvisa höghastighetselektroner förhindrar de att dessa partiklar faller för nära jorden vilket skyddar den lägre atmosfären och livet.

Bild vikipedia Norrsken ljus som utsänds från jonosfären där den träffas av energirika partiklar, mestadels elektroner från magnetosfären.

Vissa stjärnor har så starka magnetfält på ytan så det inte passar in i teorin om stjärnbildning.

 

Astronomer har funnit bevis på att vissa stjärnor har ett oväntat starkt magnetfält på sin yta. Det är en upptäckt som utmanar nuvarande modeller av hur stjärnor utvecklas.

I stjärnor som vår sol är magnetism på ytan kopplad till stjärnspinn, en process som liknar den inre funktionen i en dynamo. Starka magnetfält finns i centrum av solfläcksregioner och orsakar en mängd olika rymdväderfenomen. Fenomen som utkast så stora av elektromagnetisk strålning att det ibland  slår ut elektronik på Jorden.  Hittills har stjärnor med lägre massa än vår sol rotera antingen mycket snabbt eller relativt långsamt - ansetts ha mycket låga nivåer av magnetisk aktivitet. Något som gjort att de ansetts som idealiska solar för potentiellt beboeliga planeter i sitt solsystem.

I en ny studie, publicerad  i The Astrophysical Journal Letters, hävdar nu forskare från Ohio State University att en ny intern mekanism som kallas kärnhöljefrikoppling innebärande att när stjärnans yta och kärna börjar snurra i samma takt och sedan driver isär - kan det öka magnetfältet på dessa stjärnor i miljarder år och påverka livsutvecklingen hos deras närliggande exoplaneter negativt.

Den nya forskningen möjliggjordes genom en teknik som Lyra Cao, huvudförfattare till studien och doktorand i astronomi vid Ohio State och medförfattare Marc Pinsonneault, professor i astronomi vid Ohio State, utvecklade i år (2023) för att mäta stjärnfläckar och magnetfält på stjärnor.

Även om stjärnor med låg massa är de vanligaste stjärnorna i Vintergatan och ofta har exoplaneter vet forskare relativt lite om dem, enligt Cao.

I årtionden antogs  att de fysiska processerna hos stjärnor med lägre massa kunde jämföras  de hos stjärnor av solens slag.  Eftersom stjärnor gradvis förlorar sitt rörelsemängdsmoment när deras  snurrande är starkt kan astronomer använda stjärnspinn som metod  att förstå arten av en stjärnas fysiska processer och hur de interagerar och påverkar sina exoplaneter och omgivning. Man uthår i många fall efte rhur vår sol fungerar. Det finns dock tillfällen där stjärnrotationsklockan verkar stanna av, skrev Cao.

Med hjälp av offentlig data från Sloan Digital Sky Survey studerades ett urval av 136 stjärnor i stjärnhopen  Messier 44 vilka  befinner sig 610 ljusår bort från jorden och är en av de närmaste öppna stjärnhoparna till oss. Här fann teamet att magnetfälten hos stjärnorna med låg massa i området verkade vara mycket starkare än nuvarande modell kan förklara.

Medan tidigare forskning avslöjade att stjärnhopen innehåller många stjärnor som trotsar nuvarande teorier om rotationsutveckling, var en av Caos teams mest intressanta upptäckter att nu kunna bestämma hur dessa stjärnors magnetfält kan vara lika ovanliga i betydelsen mycket starkare än vad som förutspås av nuvarande modeller.

Vi fann bevis för att det finns en okänd typ av dynamomekanism som driver magnetismen hos dessa stjärnor, beskriver Cao. Arbetet visar att stjärnfysik kan ge överraskande konsekvenser även i andra forskningsområden.

Enligt studien har upptäckten viktiga konsekvenser för vår förståelse av astrofysik särskilt på jakten efter liv på andra planeter. Stjärnor som har denna starka magnetism kommer sannolikt att bombadera sina planeter med högenergistrålning, enligt Cao. En effekt som förutspås pågå i miljarder år från vissa stjärnor så det är viktigt att förstå vad det kan ge för effekt på deras eventuella exoplaneters liv eller om liv kan utvecklas där.

Med dessa fynd bör man få mer inblick i vad man ska leta efter för solsystem som kan vara värdar för liv. Cao att hennes teams upptäckter kan leda till bättre datasimuleringar och teoretiska modeller av stjärnors utveckling.

Bild vikipedia på den öppna stjärnhopen M44 i riktning mot stjärnbilden Kräftan 610 ljusår bort från oss där ovan upptäckt gjordes.

Hör det kusliga ljudet från jordens magnetfält

 

Jordens magnetfält är  komplext, dynamiskt och har formen av en bubbla runt Jorden och detta håller oss säkra från merparten av den kosmiska strålningen och de laddade partiklarna från solen. När dessa partiklar kolliderar med atomer och molekyler – främst i form av syre och kväve – i den övre atmosfären omvandlas en del av energin vid kollisionerna till det grönblå ljus som är typiskt för norrskenet som ibland kan ses på nordliga breddgrader.

Medan aurora borealis (norrsken) erbjuder en visuell visning av laddade partiklar från solen då den interagerar med jordens magnetfält är det en annan sak att kunna höra magnetfältet då det genereras av jorden och dess interaktion med solvinden.

Jordens magnetfält genereras till stor del genom ett överflöd av överhettat, virvlande flytande järn i den yttre kärnan cirka 3000 km under våra fötter. Det rör sig och ger effekt som fungerar likt en snurrande ledare i en cykeldynamo och skapar elektriska ström som i sin tur genererar jordens kontinuerligt föränderliga elektromagnetiska fält.

ESA:s trio av Swarm-satelliter vilket lanserades 2013 används för att samla in data för att bättre förstå exakt hur vårt magnetfält genereras genom att dessa satelliter  mäter de magnetiska signaler som härrör från jordens kärna och manteln, jordskorpan och haven, samt från jonosfären och magnetosfären. Swarm - satellitererna ger oss även ny kunskap om det så kallade rymdvädret (strålningsintensiteten och prognoser över detta).

Musikern och medverkande i projektet  för att höra magnetfältets ljud Klaus Nielsen vid Danmarks tekniska universitet, förklarar: "Teamet använde data från ESA:s Swarm-satelliter m.fl. källor för att därefter använda de insamlade magnetiska signalerna till att manipulera och kontrollera en sonisk representation av kärnfältet. Projektet har varit en givande övning i att föra samman konst och vetenskap."

Det låter kusligt men anmärkningsvärt nog representerar detta ljudklipp magnetfältet som genereras av jordens kärna och dess interaktion med en solstorm. Här kan man göra ljudet. 

Bild vikipedia som visar skillnaden i orientering mellan den geomagnetiska (Nm) och geografiska (Ng) nordpolens.

Magnetfält i spiralarmen G47.06+0.26 tillhörande Vintergatan.

 

Stjärnbildning i Vintergatan förekommer främst i de långa, täta glödtrådarna bestående av gas och damm som sträcker sig längs med spiralarmarna i Vintergatan. Dessa spiralarmar kallas "ben" då de avgränsar galaxens tätaste skelettspiralstrukturer, och kännetecknas av att de är minst femtio gånger längre än de är breda och sammanhängande delarna av galaxen. Det är längs med en sådan arm  ett  magnetfält nu undersökts.

Medan det mesta av de viktigaste fysiska egenskaperna hos dessa ben troligen är kända är det vi vet om deras magnetiska fältegenskaper i allmänhet okänt. Dessa fält kan spela en avgörande roll antingen i att stödja gas och damm mot en gravitationskollaps, till ny stjärnbildning eller för att hjälpa massflödet längs benet till bildning av kärnor som skapar nya stjärnor.

Magnetfält är svåra att mäta i rymden. Den vanligaste metoden bygger på utsläpp från icke-sfäriska dammkorn som anpassar sina korta axlar (till plus och minuspol) till magnetfältets riktning vilket resulterar i infraröd strålning som företrädesvis är polariserad vinkelrätt mot fältet. Att mäta denna svaga polariseringssignal och härleda fältets styrka och riktning har först nyligen blivit enklare med hjälp av HAWC + -instrumentet på SOFIA, NASA: s stratosfäriska observatorium för infraröd astronomi och dess 2,5 m teleskop. SOFIA flyger så högt som ca 15 km över det mesta av den atmosfäriska vattenånga som absorberar  infraröda signaler från rymden.

"SOFIA, Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, är ett Boeing 747SP-flygplan modifierat för att bära ett 2,7 meter  reflekterande teleskop (med en effektiv diameter på 2,5 meter eller 100 tum). Att flyga in i stratosfären på ca15 km höjd  gör att  SOFIA ligger över 99 procent av jordens infraröda blockerande atmosfär,vilket gör det möjligt för astronomer att studera solsystemet och bortom på sätt som inte är möjliga med markbaserade teleskop. SOFIA är ett partnerskap mellan NASA och den tyska rymdstyrelsen på DLR". Citat från https://www.nasa.gov/mission_pages/SOFIA/overview/index.html

CfA-astronomerna (Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian) Ian Stephens, Phil Myers, Catherine Zucker och Howard Smith ledde ett team som använde HAWC+ polarisering för att kartlägga det detaljerade magnetfältet längs benet G47.06+0.26 (en av spiralarmarna i Vintergatan (min anm.)).

Denna glödtråd är cirka 190 ljusår lång, fem ljusår bred och innehåller en massa på 28 000 solmassor och  en temperatur på -255 C i dammet här. IRAC-kameran på Spitzer hade tidigare kartlagt benet för att identifiera regionerna med ung stjärnbildning längs dess längd

Bild på vintergatan från vikipedia. Illustration av Vintergatan som visar dess armar och solens placering (originalbild från NASA).

Magnetfält byggs upp i vita dvärgar

 

Mer än 90 % av stjärnorna i vintergatan avslutar sin tillvaro som vita dvärgar (om något mer sker sedan vet vi inte men möjligen är nästa steg att de blir en svart dvärg enligt en teori efter mycket lång tid). En av dessa vita dvärgar blir även slutet för vår sol medan större stjärnor kan sluta i en supernova.

Många vita dvärgar har upptäckts innehålla ett magnetfält. Men tills nu har det fortfarande varit okänt när magnetfält bildas och i vilka vita dvärgar detta sker. Misstanken är och har varit att fältet utvecklas över tid när den vita dvärgen avkyls över tid. Men tills nu har mekanismerna för detta inte utarbetats till en teori som verkar hålla. Minst en av fyra vita dvärgar kommer att avsluta sitt liv som magnetisk så magnetfälts uppbyggnad är  viktigt att förstå men även komplext (troligen blir alla vita dvärgar magnetiska efter hand som tiden går men inte likvärdigt i tid (min anm).

Nya rön om magnetismen hos dessa stjärnor från teamets undersökning ger de bästa bevisen hittills för hur magnetism i vita dvärgar korrelerar med ålder. Denna kunskap kan hjälpa till att förklara ursprunget och utvecklingen av magnetfält i vita dvärgar.

"Vita dvärgar är rester av stjärnor som har slut på bränsle och därmed kollapsar. Av naturen blir de svalare och svagare i ljusstyrka över tid, säger Dr. Stefano Bagnulo, Armagh Observatory och medförfattare till rapporten publicerad i The Monthy Notices of the Royal Astronomical Society. 

Vi ska även ha i åtanke att innan de krymper samman till en vit dvärg har de svällt upp som röd jätte. I en sådan process kommer jorden att slukas i röd hetta när solens tid är ute (min anm.).

"Observationer visar att de ljusaste mest massiva och därmed hetaste vita dvärgarna är de yngsta. I vår undersökning valde vi att inkludera äldre svagare vita dvärgarna med förhoppningen att vi skulle kunna lära oss mer om den fortsatta utvecklingen av dessa. De flesta vita dvärgobservationer görs med spektroskopisk teknik som är känslig för endast de starkaste magnetfälten, vilkens teknik misslyckas med att identifiera en stor del av magnetiska vita dvärgar", säger Dr. John Landstreet vid University of Western Ontario och en medförfattare. Två tredjedelar av stjärnorna i vår undersökning observerades för första gången i spektropolarimetriskt läge vilket gjorde det möjligt för vårt team att spela in tidigare oupptäckta magnetfält."

Teamet fann att magnetfält är sällsynta i början av en stjärnas nya tillvaro som vit dvärg.  Teamet fann också att magnetfälten hos vita dvärgar inte visar uppenbara bevis på förfall av magnetism med tiden tvärtom denna ökar över tid. Resultaten indikerar att magnetfälten genereras under kylfasen vid stjärnytan när den vita dvärgen åldras. Magnetfält i vita dvärgar dyker upp oftare (troligen alltid min anm.) efter att stjärnans kolsyrekärna börjar kristalliseras. En förklaring till orsaken till dessa magnetfält är en dynamomekanism som förklarar de svagaste fälten som upptäckts av teamet (de i yngre vita dvärgar där kärnprocessen inte helt kommit i gång).

En dynamomekanism uppstår när ett roterande föremål som en vit dvärg eller jorden innehåller en smält, elektriskt ledande vätska. I en vit dvärg kan den kristalliserande kolsyrekärnan generera magnetfältet på samma sätt som jordens smälta järnkärna genererar sitt magnetfält.

Min slutledning är att över tid ökar magnetfältets styrka i en vit dvärg. Hur denna styrka sedan är när denna slocknar och blir en svart dvärg vet vi dock inte. Vi vet inte heller om detta är slutet då inga helt säkra bevis på svarta dvärgar finns mer än teoretiskt (min anm,)

Bilden ovan: Stjärnan Sirius A (mitten) och den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden tagen av Hubbleteleskopet och publicerad på vikipedia.

Emissionsnebulosan Cat's Paw Nebula magnetfältstruktur undersökt

 

Emissionsnebulosor är moln av joniserad gas som lyser med sitt eget ljus. En bild på Cat´s Paw Nebulosan (NGC 6334)  kan ses ovan. foto från vikipedia.

På ett avstånd av cirka 4200 ljusår från oss är Cat's Paw Nebula  ett stjärnbildande komplex med en hög massa. Nebulosan har en form liknande en molnstruktur som spänner över 1000 ljusår och här finns flera stjärnbildande regioner.

Ett internationellt team av astronomer har undersökt denna emissionsnebulosa och stjärnbildande region som en del av ett projekt kallat B-fältet i STar-forming Region Observations (BISTRO) undersökning. Resultaten av studien presenterades i en uppsats publicerad den 24 december 2020 i arXiv.org, där viktig information om strukturen på objektets komplexa magnetfält visas.

För att få insikt i B-fältstrukturen längs dess täta filament och förbättra vår förståelse av magnetfältets roll i stjärnbildningsprocessen analyserade vi med nya 850μm data som erhållits i NGC 6334 star-forming filamentary regionen och som observerades som en del av B-fältet i STar-formande Region Observationer (BISTRO) med SCUBA-2/POL-2 installerat på James Clerk Maxwell Telescope (JCMT)," beskrev forskarna det i tidningen.

 

Enligt studien visar NGC 6334 upp en komplex B-fältstruktur när den observeras över hela regionen (cirka 33 ljusår) men vid mindre skalor varierar B-fältvinkeln (plane-of-the-sky) B-fältvinkelns sammanhängande längs glödtrådsnätets kammar.

För ytterligare information om detta projekt följ denna länk från https://phys.org. 

 

Lite ny kunskap av detta område kan man se detta inlägg behandla. Intressant? Ja kanske men avancerad sådan. Vi bör veta att det är lite nyhetstorka inom astronomi just nu därav blir nyhetsflödet lite mer forskningsresultat i det som kommer just nu istället för nya upptäckter av och på planeter.

Det hittills starkaste magnetfältet i universum upptäckt

 

Neutronstjärnor har enligt nuvarande kunskap de starkaste magnetfälten i universum. Neutronstjärnors röntgenbinärer är system som är bestående av en neutronstjärna och en stjärna av vanligt slag som ex solen.  Som vi vet är en neutronstjärna ett av flertal möjliga slut för en stjärna. När en stjärna i slutet av sitt liv stöter bort sina yttre lager inträffar en gravitationskollaps då stjärnans kvarvarande inre delar imploderar. Om stjärnan däremot är så stor att den kvarvarande massan motsvarar 1,4–3 solmassor övergår den i en supernova. Återstoden blir en neutronstjärna som består av tätt packade neutroner och övrigt material utspridda som rester från supernovan. En typisk neutronstjärna är endast ca 20 km i diameter, men har en massa motsvarande 1,4–3 solmassor. Detta innebär att neutronstjärnan har en densitet som är omkring 1 miljard ton per kubikcentimeter. Gravitationsfältet vid stjärnans yta är tvåhundra miljarder gånger starkare än på jorden vilket ger en flykthastighet på ungefär 100000 km/s innebärande ca 1/3 av ljusets hastighet. Ett fallande föremål uppnår då  6,5 miljoner km/h redan efter en meters fall på neutronstjärnans yta.

Neutronstjärnan omges av en disk av materia om magnetfältet är starkt kanaliseras den anhopade materian med magnetlinjer på neutronstjärnans yta vilket resulterar i röntgenstrålning.

Som ett resultat av detta blir resultatet det som kallas "en pulsar." Tidigare studier har visat att en märklig absorptionsfunktion (känd som en "cyclotron resonant spridningsfunktion") ibland kan hittas i spektrumet från röntgenpulsarer.

 Forskare tror att detta orsakas av övergångar mellan de diskreta Landau nivåerna av elektronisk rörelse vinkelrätt mot magnetfältet.  En sådan spridningsfunktion fungerar som en direkt sond till magnetfältet nära neutronstjärnans yta.

Insight-HXMT-teamet har utfört omfattande observationer av neutronstjärnan eller röntgenpulsaren GRO J1008-57  yta. Detta är det starkaste magnetfältet som t upptäcks i universum. Denna upptäckt publicerades i Astrophysical Journal och genomfördes främst av forskare från Institutet för högenergifysik (IHEP) i den kinesiska vetenskapsakademin och Eberhard Karls-universitetet i Tübingen, Tyskland.

Forskarna upptäckte röntgenpulsaren GRO J1008-57 genom Insight-HXMT under dess utbrott i augusti 2017. Insight-HXMT är den första kinesiska röntgenstrålningsundersökande satelliten. Satelliten innehåller vetenskapliga nyttolaster, inklusive ett högenergiteleskop, ett medelenergiteleskop, ett lågenergiteleskop och en rymdmiljömonitor. Jämfört med andra röntgensatelliter har Insight-HXMT enastående fördelar vid detektion av cyklotronlinjer (särskilt vid höga energier) på grund av dess bredbands -(1-250keV) spektraltäckning vilket täcker ett stort effektivt område vid höga energier, hög tidsupplösning, låg dödtid och försumbara störningseffekter från ljusa källor.

Det finns mycket däruppe kvar att upptäcka (min anm.).  Allt är inte lätt att förstå av upptäckter av oss lekmän men vi försöker förstå.

Bild från needpix.com

Lyssna på tonerna från Jordens magnetfält

Jorden omsluts av ett magnetfält. Den yttre gränsen av fältet kallas för magnetopausen och är vårt första skydd mot solens högenergiska partiklar från solen och rymden. 
Jordens skyddande magnetfält gör att livet på vår planet skyddas mot farlig kosmisk strålning.


Nu har forskare lyckats bekräfta en teori som säger att magnetfältet beter sig likt en trumma.


Forskare har länge misstänkt att magnetfältet är i svängningar och nu har en grupp forskare från England, USA och Österrike funnit bevis för att detta stämmer.


De har även lyckats göra svängningarna till ljudvågor vilket gör det möjligt att lyssna på hur magnetfältet låter.


Lyssna här. Det är intressant att höra detta ljud.



Bild från wikipedia med följande text: Skillnaden i orientering mellan den magnetiska (Nm) och geografiska (Ng) nordpolen

Sökande efter Vita dvärgars magnetfält och anledningen till detta sökande.

En vit dvärg är en stjärna som en gång varit lik vår sol men kollapsat till en dvärgstjärna efter det att dess kärnbränsle tagit slut. En vanlig storlek på en vit dvärg är en radie som är 1 procent av solens  men har ungefär samma massa vilket innebär en densitet på cirka 1 tons vikt per kubikcentimeter. 


En vit dvärg är några tusen Celsiusgrader varm men kommer efter miljardtals år att ha kylts ner så mycket att den inte längre avger något synligt ljus och antas då bli en svart dvärg.  Hur många sådana som finns därute vet vi inte då de är nästan omöjliga att upptäcka om nu någon vit dvärg hunnit till detta stadie sedan Big Bang. 

Universums ålder uppskattas till 13,7 miljarder år vilket gör att troligen inga vita dvärgar ännu kommit till svart dvärgstadiet vilket gör det meningslöst att söka efter dem.


Men nu till det som inlägget ska behandla magnetiska fält och då från vita dvärgstjärnor.. Magnetiska fält spelar en viktig roll i stjärnevolution.


Ett polariserat ljusspektrum av det magnetiska fältet runt den vita dvärgen WD 0058-044 erhölls med bland annat ISIS utrustning den 19 september 2018. Det var ett viktigt steg för ny kunskap inom området som då erhölls. 


Eftersom spectralpolarimetring  är den mest känsliga metoden för detta har astronomer använt ISIS på William Herschel teleskopet (WHT), FORS på den VeryLarge Telescope (VLT), och Espadons på den Kanada-Frankrike-Hawaii Telescope (CFHT ). Var och en av dessa instrument är specialiserade instrument till specifika styrkor.


Både ISIS och FORS är särskilt väl lämpat för att upptäcka mycket svaga fält från relativt ljussvaga vita dvärgar. Detta är intressant då ISIS kan göra spectralpolarimetring med en optimal upplösningsstyrka runt raden H-alpha i rött vilket gör det möjligt att erhålla de mest känsliga fältmätningar även om området teleskopen ser är endast en fjärdedel av det som kan ses genom VLT.


Den pågående ISIS-undersökningen har som mål att hitta fler vita dvärgar med svag ljusstyrka för undersökning av magnetfält för att förbättra kunskapen om den faktiska fördelningen av magnetiska fältstyrkan bland vita dvärgar för att förstå hur magnetfält ser ut från en vit dvärg dess kylningsprocess och om vissa processer genererar nya magnetiska fält.


Ingen kunskap är onödig kunskap. Det enda är att viss grundforskning inte är kommersiellt användbar eller intressant för allmänheten i dag. Men viktig för framtida förståelse i andra sammanhang vi ännu bara anar eller inte ännu kan ana.

Så kan man tolka kunskapen om vad sökandet enligt ovan är och ger i dag för en samlad kunskapsbank om universum.
  

Bilden är på Stjärnan Sirius A i mitten med den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden är tagen av Hubbleteleskopet och publicerad bland annat på Wikipedia.

SIMP J01365663 + 0933473 en planet med ett magnetfält man knappt kan föreställa sig.

SIMP J01365663 + 0933473 är klassificerad som en brun dvärg (en misslyckad stjärnbildning). Men nya rön har gjort att flera forskare numera vill omtolka den till en planet. En gasplanet lik Jupiter men ändå inte. Det är ett gränsfall för klassificering och kan kanske tolkas som antingen eller utan säkerhet på vad som är rätt enligt de normer vi tolkar olikheter med.

20 ljusår bort i stjärnbilden Fiskarnas konstellation finns objektet.

Det är ett objekt med förvånad egenskap. Här existerar norrsken av ett slag man inte som människa bosatt på Jorden kan föreställa sig i styrka.

Här finns ett magnetfält av en styrka som känns omöjlig om nu inte mätningar visat att den verkligen existerar. Det starkaste magnetfältet i vårt solsystem finns på Jupiter vilket har ett magnetfält ca 20 000 gånger starkare än Jordens. Men SIMP J01365663 + 0933473 har ett magnetfält fyra miljoner gånger starkare än Jordens. Otroligt men sant.

Temperaturen på planetens yta (eller bruna dvärgen, vilket det är diskuteras bland de lärde) ligger på ca 825C. Storleken på objektet är 1,2 gånger större i radie än Jupiters så det är ungefär likartat. Stort för att vara en planet men mycket litet för att vara en stjärna dock tillräckligt för att vara en brun dvärg. 

Det är vad man vet i dag som det mest intressanta därifrån om den har någon måne vet man inte men omöjligt är det inte.

Jag anser att den likväl bör klassificeras som en brun dvärg med ett starkt magnetfält istället för att omtolkas till en planet. Tycker att ett starkt magnetfält av denna kaliber inte hör hemma på det som klassificeras som planeter.

För att se en illustration av ovanstående objekt gå in på medföljande länk ovan. Själv fann jag ingen fri bild att publicera utan publicerar ovan istället storleksförhållande mellan Jorden, en brun dvärg och några solar.

Ingen vet varför Jordens magnetfält börjat förflytta sig. Vad händer?

Jordens magnetfält driver västerut. Men varför?

Den 19 maj beskrev jag här väderliknande fenomen på solen inklusive liknande fenomen i havsströmmarna här och ex i gashöljena på gasplaneterna. Ex stormen på Jupiter.

En teori för att förklara magnetfältsrörelsen antyder att det i vissa avseenden liknar Golfströmmen rörelser. Virvlar av liknande slag vilka har sitt ursprung i Jordens rörelser runt solen och dygnsrytmen. Vätskor som roterar ger effekter på magnetfältet i västlig riktning.

Ingen vet om det är sant men omöjligt är det inte att detta förklarar vad som sker.

I så fall kan man se det som att allt roterar likartat anser jag. Väderfenomen, solplasmarörelser, gas och atmosfär, elektromagnetism, vatten i haven mm.

Allt roterar. Kanske än mer om vi mäter noggrant jag funderar på om ljus, strålning av skilda slag, gravitationsvågor och kanske materia inklusive mörk materia gör detsamma. Tanken svindlar men den är möjlig att se som sann dock ej möjlig att ännu bevisa.

Förklaring söks på varför Månen har haft magnetiska fält under en längre tid än man antagit tidigare.

Magnetiska fält behöver en kraftkälla och en sådan måste först skapas och sedan bli kvar tills den med tiden inte får fortsatt näring och härmed försvagas efterhand.

Nu har forskning av månens magnetfält visat att dennas fält varit igång ca 1 miljard år längre i tid än vad man tidigare ansett.

En förvånande upptäckt då det inte förklarar vad kraftkällan är för att det fortfarande kan existera.

Ny forskning om detta är i gång och för den intresserade av forskningen finns följande rapport från forskningcentrat att tillgå.

Det är fritt att spekulera från lekmän som mig. Jag kan därför fundera över om kraftkällan på något sätt har sitt ursprung från en källa som ett närliggande universum.

Detta under förutsättning att dessa finns och läckage kan förekomma mellan skilda universum. Kanske det ska ses som fullt normalt att så sker men att vi ännu inte förstår sammanhangen eller en värld där  multiuniversum existerar och påverkar varandra.

Kanske där en kopia av vårt universum i tid och rum även finns och en Jord och måne där månarna påverkar varandras magnetfält. Alternativt ett universum där skillnaderna mellan vår Jord och dess måne påverkar varandra och just därför uppehåller magnetfältet här och tömmer det eller upprätthåller det även där. 

Ett mycket omfattande magnetfält finns därute

Ett flera miljoner ljusår stort magnetfält finns långt därute. Det är i ett område eller kluster av mörk materia och damm , gas och galaxer detta upptäckts.

Genom att studera detta område kan forskare lära sig mer om galaxers bildande hoppas man. Det är vid Max Planckinstitutet  i Bonn upptäckten gjordes vilken genom   Effelbergs nya100 meters teleskop vilken nu ska studeras vidare om detta kan man läsa om här.

Merkurius svaga magnetfält stoppar inte den radioaktiva solvinden likt Jordens magnetfält. Det snöar järn och svavel sprutar från vulkaner här

Merkurius den innersta av solsystemets planeter har ett magnetfält ca 100 gånger svagare än Jordens. Detta innebär att Merkurius inte har det skydd Jorden har mot radioaktiv strålning utan bombarderas oupphörligen med detta från solen.

Skulle samma sak ske här skulle livet utplånas. Ett svagare magnetfält visar att planeters kärna manteln kylts ner över tid. Kan samma sak ske här? Ingen vet säkert.

På Merkurius yta sträcker sig långa smala åsar hundratals km över ytan troligen bildade när kärnan och mantels kyldes.

Magnetfält runt en planet är viktigt men utan en het kärna försvagas detta och för Jordens del skulle det betyda förstörelse av ozonskikt och radioaktiv strålning där ultraviolett strålning är ett slag efterhand utplåna Jordens liv.

Mätningar har visat att Jordens magnetfält har försvagats något över tid men ännu är risken inte för stora förändringar av livsmöjligheter på Jorden här.

The GRAPES-3 muon teleskopet i Indien visar att Jordens magnetfältet har fått och kan få sprickor ut i rymdens livsfarliga strålning.

En spricka uppstod i Jordens skyddande magnetfält den 22 juni 2015 och varade i ca 2 timmar. Anledningen var ett stort plasmaflöde från solen vilket slog itu en bit av skyddshöljet.

Magnetfältet är ett för Jorden livsviktigt skydd för liv här. Andra fenomen som inträffade den dagen var stora norrsken, strömavbrott på en del platser och avbrott i radiokommunikation.

Hur farligt och exakt vilken plats som påverkades kan man i rapporten här inte utläsa. Kan det vara hemligt? Säkert har liknande avbrott i skyddet hänt förr och kommer att hända igen. Hur farligt dessa korta avbrott har för liv finns ingen i rapporten men vi kan konstatera att något har hänt den 22 juni 2015 och att det inte var en bra händelse. 

Mycket starka magnetfält i en stjärna är mycket vanligt. Men det var inte länge sedan man ansåg tvärtom.

Nya mätmetoder har gett som resultat att mycket starka magnetfält är mycket vanligt i stjärnor.

Varför vet man inte. Som väl är tillhör inte vår sol denna kategori av solar med detta.

Resultaten tyder  på att det är stjärnor  vilka är något större än vår sol och uppåt som innehar detta fenomen.

Exempelvis har det visat sig att dessa stjärnor vilka enbart är något större än vår sol har magnetfält av styrkan 10 miljoner större än  Jorden.

Magnetfälten har en betydelse för en stjärnas utveckling och framtid. Men har även betydelse för om en planet i närheten är möjlig att hysa liv. starka magnetfält utan skydd runt en planet i form av skyddsbälten likt vi har  naturligt runt Jorden innebär omöjligheter att leva på denna planet om man jämför med de livsformer vi känner till.

Men även de bälten som finns runt Jorden skulle inte räckt om vår sol haft de magnetfält som nu upptäckts som vanliga i de flesta eller kanske alla stjärnors inre vilka är något större än vår sol.

Det finns mycket att ta hänsyn till om vi söker exoplaneter för liv eller möjligheter till liv.

Bilden ovan är från följande hemsida där magnetism i vardagen beskrivs.

750 ljusår från oss i riktning mot stjärnbilden Perseus finns en mycket ung stjärna med ett svansformat magnetfält efter utefter sin bana. Varför?

Stjärnan med namnet NGC1333IRAS 4A är enbart 10000 år gammal. Runt denna finns samlat damm och sten grundmaterial för planetbildning runt stjärnan i framtiden.

Det  annorlunda här är att stjärnan med sitt material av någon anledning fått med sig en svans eller spiral av magnetfält från universum i närområdet. Denna magnetslinga är kraftig och kan hjälpa eller stjälpa en framtida planetbildning runt stjärnan.

Det intressanta är att stjärnan är så ung. Hur framtiden blir här beror på vilken effekt det kraftiga  magnetfältet ger. Blir det ett planetsystem runt stjärnan eller blir den en ensamvarg i sitt område. Ingen vet.

Vad som är, gör vad och hur eller varför magnetfältet får den ena effekten eller den andra kan vi ännu inte helt förstå.

Bilden ovan kommer från SMITHSONIAN ASTROPHYSICAL OBSERVATORY.

Mycket vanligare än man trott med magnetfält och kosmisk strålning över och under spiralgalaxer.

Länge har man vetat att  kosmisk strålning och magnetfält kan ses hos spiralgalaxer på dess undre och övre sida. Men att det var så vanligt  som man nu förstår visste eller trodde man inte.

Kanske ska man se det som onormalt om inte detta finns på galaxers under- och översidor?

Genom en ny metod för att söka detta har konstruerats. Denna metod söker  halosken efter ovanstående och resultatet är att detta sken visar på ovanstående fenomen på alla galaxer man hittills undersökt.

Självfallet olika starkt därav problemet tidigare att ha upptäckt att det var så vanligt.

Nya upptäckter och pusselbitar hittas i allt snabbare takt numera och nya teorier måste till oftare än tidigare för att försöka förstå vårt universum och vår verklighet.

Hur allt kom till och vad vi och verkligheten är och varifrån allt kom.