Röda jättestjärnor ses sällan explodera men de gör detta utan insyn för oss

 

Bild https://news.northwestern.edu/ Med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope har ett internationellt team fångat den mest detaljerade glimten hittills av en dödsdömd stjärna – markerad i rutan ovan – innan den exploderade. Upptäckten kan bidra till att lösa det flera decennier gamla mysteriet om varför massiva röda superjättar sällan exploderar. Bildkredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Charles Kilpatrick, Aswin Suresh

Ett team av astronomer under ledning från Northwestern University har fångat den mest detaljerade bilden hittills av en dödsdömd stjärna innan den exploderade.

Med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope (JWST) har ett internationellt forskarlag för första gången identifierat en supernovas ursprungsstjärna eller föregångare, i mellanvågigt infrarött ljus. Dessa observationer i kombination med arkivbilder från rymdteleskopet Hubble – avslöjade en explosionen  från en massiv röd superjättestjärna, insvept i ett oväntat hölje av stoft. 

Astronomer har länge antagit att de tyngsta åldrande stjärnorna också kan vara de dammigaste. Dessa tjocka mantlar av stoft kan fördunkla stjärnornas ljus till den grad att de är helt omöjliga att upptäcka. De nya JWST-observationerna stöder hypotesen.

Upptäckten kan bidra till att lösa det flera decennier gamla mysteriet om varför massiva röda superjättar sällan exploderar. När allt kommer omkring förutspår teoretiska modeller att röda superjättar borde utgöra majoriteten av supernovor som kollapsar i kärnan. Den nya studien visar att dessa stjärnor exploderar, men att de helt enkelt är döljs och blir utom synhåll i tjocka moln av stoft. Först med JWST:s  kapacitet kan astronomer äntligen tränga igenom stoftet och har nu upptäckt dessa fenomen vilket överbryggar klyftan mellan teori och observation.

"I flera decennier har vi försökt bestämma exakt hur explosioner av röda superjättestjärnor ser ut", beskriver Charlie Kilpatrick vid Northwestern, som ledde studien.

– Det är först nu, med JWST som vi äntligen har den kvalitet på insamlad data genom observationer i infrarött ljus som gör att vi kan säga exakt vilken typ av röd superjätte som exploderade och hur dess omedelbara omgivning såg ut. Vi har väntat på att detta skulle hända att en supernova skulle explodera i en galax som JWST  hade observerat och som fanns i dennas insamlade data. Vi kombinerade då Hubbleteleskopets insamling av data med JWST-data för att helt karakterisera den här stjärnan för första gången beskriver Kilpatrick.

Studien är publicerad i The Astrophysical Journal Letters. Det är första gången som JWST har upptäckt en supernova. 

Interstellära kometen 3I/ATLAS innehåller vatten

 

Bild https://phys.org/ NASA:s Swift Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) observerade den interstellära kometen 3I/ATLAS under dess  två besök i juli och augusti 2025. Panelerna ovan visar bilder i synligt ljus (vänster) och ultraviolett ljus (höger), där det svaga skenet av hydroxyl (OH) spårar vattenånga som slipper ut från kometen. Varje bild kombinerar dussintals korta, tre minuter långa exponeringar, noggrant staplade för att nå totala integrationstider på cirka 42 minuter i synligt ljus och 2,3 timmar i ultraviolett ljus. Swifts utsiktspunkt ovanför jordens atmosfär gjorde det möjligt för astronomer att upptäcka dessa ultravioletta strålar som normalt är osynliga från marken. Bildkälla: Dennis Bodewits, Auburn University

En komet är ett fragment av is och stoft som rör sig i ett solsystem eller mellan dessa. Sommaren 2025 upptäcktes en komet som kom från en okänd plats bortom vårt solsystem, beteckningen på kometen blev 3I/ATLAS. Den var det tredje kända objektet som kommit från en okänt solsystem in i vårt.

När forskare vid Auburn University riktade NASA:s Neil Gehrels Swift-observatorium mot den gjorde de en anmärkningsvärd upptäckt. Upptäckten av hydroxylgas (OH) ett kemiskt fingeravtryck som visar på vatten. Att detektera vatten  genom dess ultravioletta ljus och upptäcka biprodukten hydroxyl  (början till vatten det fattas en väteatom för att bli vanligt vatten) är ett stort genombrott för att förstå hur interstellära kometer utvecklas. 

I kometer i vårt solsystem är vatten den måttstock som forskare använder för att mäta deras totala aktivitet och spåra hur solljus driver utsläpp av andra gaser. Det är det kemiska riktmärket som förankrar varje jämförelse av flyktiga isar i en komets kärna.

Att hitta samma signal i ett interstellärt objekt innebär att astronomer för första gången kan börja placera 3I/ATLAS på samma skala som används för att studera kometer i vårt solsystem vilket är ett steg mot att jämföra kemin mellan planetsystem i hela galaxen. (Det intressanta är om vi kan finna någon skillnad i denna komets utsläpp i förhållande till de vi känner till i vårt eget solsystem)

Det som gör 3I/ATLAS anmärkningsvärt är var denna vattenaktivitet sker. Swift-observationerna upptäckte OH när kometen var nästan tre gånger längre bort från solen än jorden är långt bortom det område där vattenis på en komets yta lätt kan sublimera (omvandlas från fast form ex is till gas) och uppmätte då en vattenförlust på cirka 40 kilogram per sekund  ungefär utmatningen från en brandslang som går på högsta volym.

"När vi upptäckte vatten eller dess svaga ultravioletta eko, OH  från en interstellär komet ser vi något från ett annat solsystem", beskriver Dennis Bodewits, professor i fysik vid Auburn. "Det säger oss att ingredienserna för livets kemi inte är unika för vårt eget solsystem."

"Varje interstellär komet hittills har varit en överraskning", tillägger Zexi Xing, postdoktoral forskare och huvudförfattare till studien. "Oumuamua var en asteroid utan tecken på vatten, Borisov var rik på kolmonoxid och nu avger ATLAS vatten på ett avstånd där vi inte förväntade oss detta skulle kunna ske.

3I/ATLAS har nu försvunnit ur sikte men kommer att bli observerbar igen efter mitten av november vilket ger en ny chans att spåra hur dess aktivitet utvecklas när den närmar sig solen. Den aktuella upptäckten av OH, beskrivs i The Astrophysical Journal Letters 

En kraftfull "udda radiocirkeln" har hittats därute

 

Bild https://www.ras.ac.uk/ En stillbild från animationen av RAD J131346.9+50032 Credi RAD@home AstronomyCollaboratory (India) Licence type Attribution (CC BY 4.0)

Dessa ovanliga ringar är ett relativt nytt astronomiskt fenomen som upptäcktes för första gången för sex år sedan. Endast en handfull bekräftade exempel är kända. De flesta är 10-20 gånger större än Vintergatan.

ORC:er är enorma, ljussvaga, ringformade strukturer av radiostrålning som omger galaxer och som bara är synliga i radiobandet i det elektromagnetiska spektrumet och består av relativistiskt, magnetiserat plasma. Tidigare forskning har föreslagit att de kan orsakas av chockvågor från sammansmältande supermassiva svarta hål eller galaxer.

Nu föreslås i istället i en ny studie publicerad nyligen i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  att ljusringarna istället kan vara kopplade till supervindsutflöden från spiralformade radiogalaxer.

Forskare under ledning från University of Mumbai gjorde sin upptäckt med hjälp av medborgarforskningsplattformen RAD@home Astronomy Collaboratory och Low-Frequency Array (LOFAR), världens största och känsligaste radioteleskop som arbetar vid låga frekvenser (10 till 240 megahertz). 

Källan, med beteckningen RAD J131346,9+500320, ligger nästan vid rödförskjutningen ~0,94 (tiden då universum var hälften så gammalt som nu), vilket gör den till både den mest avlägsna och den mest kraftfulla orc som vi känner till. Dr Ananda Hota, grundare av RAD@homeAstronomy Collaboratory för medborgarforskning , beskriver: "Detta arbete visar hur professionella astronomer och medborgarforskare tillsammans kan tänja på gränserna för vetenskapliga upptäckter. RAD J131346.9+500320 är den första ORC som upptäckts genom medborgarforskning och den första som identifierats med hjälp av LOFAR.

Bakterier och raketuppskjutning överlever de?

 

Bild wikipedia Bacillus subtilis en stavbakterie som förekommer i överallt i vår omgivning. Den har låg sjukdomsframkallande förmåga men kan i enstaka fall orsaka kliniskt signifikant infektion. Här gramfärgad (innebär infärgning av bakterier för bakterieklassificering)

En australiensiskt ledd studie har visat att sporer av Bacilus subtilis en bakterie som är viktig för människors hälsa visade sig överleva under snabb acceleration, kortvarig mikrogravitation och snabb inbromsning.

Bakteriesporerna sköts upp högt upp i skyn och studerades sedan när raketen kom tillbaka till jorden, i vad som tros vara den första studien i sitt slag under verkliga förhållanden utanför laboratoriemiljö.

Studiens medförfattare, Distinguished Professor Elena Ivanova från RMIT University i Melbourne, beskriver att resultaten bidrar till vår övergripande förståelse för hur levande organismer reagerar i rymden.

"Vår forskning visade att en viktig typ av bakterier för vår hälsa kan motstå snabba gravitationsförändringar, acceleration och deacceleration", beskriver Ivanova.

– Det har breddat vår förståelse för effekterna av långvariga rymdfärder på mikroorganismer som lever i våra kroppar och håller oss friska och innebär att vi kan designa bättre livsuppehållande system för astronauter för att hålla dem friska under långa uppdrag.

Forskare och läkemedelsföretag kan också använda dessa dataresultat för att genomföra innovativa biovetenskapliga experiment i mikrogravitation. I studien sköt forskarna ut sporerna till rymdens utkant i en sondraket som utsattes för flera extrema förhållanden på kort tid bland annat snabb acceleration, inbromsning och mycket låg gravitation.

Även om B. subtilis är känd för att vara tuffare än andra mikrober därför blir  testning av denna sorts bakterie ett riktmärke för vidare studier på andra, mer känsliga, organismer.

Under uppskjutningen upplevde raketen en maximal acceleration på cirka 13 g – 13 gånger kraften från jordens gravitation – under det andra stegets brinnfas.

Efter att ha nått en höjd av cirka 260 kilometer stängdes huvudmotorn av och inledde en period av viktlöshet som kallas mikrogravitation och som varade i mer än sex minuter.

Vid återinträdet i jordens atmosfär upplevde nyttolasten en extrem inbromsning, med krafter på upp till 30 g medan den snurrade cirka 220 gånger per sekund.

Efter färden visade sporerna inga förändringar i sin förmåga att växa och deras struktur förblev densamma vilket tyder på att en viktig mikrob för människors hälsa kan klara resan. "Effects of Extreme Acceleration, Microgravity, and Deceleration on Bacillus subtilis Onboard a Suborbital Space Flight" är publicerad i npj Microgravity. DOI: 10.1038/s41526-025-00526-4  

Uranus måne Ariel visar spår av ett mycket djupt hav i det förgångna

 

Bild wikipedia påAriel

"Ariel är en ganska unik isig måne", beskriver Alex Patthoff, en av studiens medförfattare, senior forskare vid Planetary Science Institute.

Ariel är Uranus ljusstarkaste och näst närmaste månen till planeten och har en diameter av 1159 km. Den har mycket gamla geologiska kännetecken som gamla kratrar, bredvid mycket unga kratrar liksom slät terräng som möjligen skapats av kryovulkanism (vulkanism där flyktiga ämnen som vatten, ammoniak eller metan, snarare än smält sten sprutar ut), beskriver studiens huvudförfattare Caleb Strom, nyligen utexaminerad från University of North Dakota.

Här finns sprickor, åsar och grabener (områden i jordskorpan som har sjunkit ner mellan två parallella förkastningssprickor, vilket skapat en dal eller en sänka). Växande bevis tyder på att det finns ett hav under ytan,

"Vi hittade bevis på att Uranus-systemet kan hysa två havsvärldar", beskriver medförfattaren till studien Tom Nordheim vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory och huvudforskare för NASA:s Solar System Workings-anslag som finansierade Miranda- och Ariel-studierna.

– Tyvärr har vi bara sett Ariels och och även månen Mirandas södra halvklot (Miranda är den måne som finns närmst Uranus). Men våra resultat kan ge oss förutsägelser om vad en framtida rymdfarkost kan se på månarnas oavbildade norra halvklot, till exempel var sprickor och åsar finns på månarna. I slutändan behöver vi bara gå tillbaka till Uranus-systemet och se själva."

Forskare är fortfarande inte säkra på exakt hur länge sedan detta djuphav på Ariel kan ha funnits. Studien ger dock ett viktigt bidrag till framtida forskning för att undersöka beteendet hos yttre solsystemets hav över tid på dess månar.

Studien är publicerad i Ikaros, och beskriver den möjliga utvecklingen av detta hav på Ariel som visade sig en gång kan ha varit över 170 kilometer djupt. För att sätta det i perspektiv är Stilla havet i genomsnitt 4 kilometer djupt.

Forskningen finansierades även av North Dakota Space Grant Consortium.

En ny metod för detektering av gravitationsvågor

 

Bild https://www.birmingham.ac.uk/ Ett par svarta hål som smälter samman och genererar gravitationsvågor.

Gravitationsvågor är krusningar i rumtiden och de förutspåddes av Einstein.De har observerats vid höga frekvenser av markbaserade interferometrar som LIGO och Virgo vid ultralåga frekvenser av pulsartidsmatriser. Mellanbandsområdet har dock förblivit en vetenskaplig blind fläck. 

Det nya detektorkonceptet utvecklat av forskare vid universiteten i Birmingham och Sussex, använder avancerad optisk kavitets- och atomklocksteknik för att känna av gravitationsvågor i det svårfångade milli-Hertz-frekvensbandet (10⁻⁵ – 1 Hz). 

Forskarna har publicerat sitt förslag till lösning i Classical and Quantum Gravity och beskriver en detektor som använder framsteg inom optisk resonatorteknik, ursprungligen utvecklad för optiska atomklockor till att mäta små fasförskjutningar i laserljus orsakade av passerande gravitationsvågor. Till skillnad från storskaliga interferometrar är dessa detektorer kompakta, relativt immuna mot seismiskt och newtonskt brus.

Medförfattare i studien var Dr Vera Guarrera vid University of Birmingham, vilken beskriver: "Genom att använda teknik som mognat i samband med optiska atomklockor kan vi utöka räckvidden för gravitationsvågsdetektering till ett helt nytt frekvensområde med instrument som passar på ett laboratoriebord. Detta öppnar upp för den spännande möjligheten att bygga ett globalt nätverk av sådana detektorer och söka efter signaler som annars skulle förbli dolda i minst ett decennium till.

Milli-Hertz-frekvensbandet "mellanbandet" förväntas vara värd för signaler från en mängd olika astrofysiska och kosmologiska källor, inklusive kompakta binärer av vita dvärgar och svarta hål. Ambitiösa rymdsonder som LISA  är också inriktade på detta frekvensband. De är planerade att skjutas upp på 2030-talet. De föreslagna optiska resonatordetektorerna skulle kunna börja utforska i dag.

Medförfattaren professor Xavier Calmet från University of Sussex beskriver: "Denna detektor gör det möjligt för oss att testa astrofysikaliska modeller av binära system i vår galax, utforska sammanslagningar av massiva svarta hål och söka i slumpmässiga bakgrunder i det tidiga universum. Med den här metoden har vi verktygen för att börja sondera dessa signaler från marken vilket öppnar vägen för framtida rymduppdrag.

Studien tyder på att integrering av dessa detektorer med befintliga klocknätverk skulle kunna utöka detektionen av gravitationsvågor till ännu lägre frekvenser vilket kompletterar högfrekventa observatorier som de vid LIGO.

Varje enhet består av två vinkelräta ultrastabila optiska kaviteter (håligheter) och en atomfrekvensreferens vilket möjliggör flerkanalig detektion av gravitationsvågssignaler. Denna konfiguration förbättrar inte bara känsligheten utan gör det också möjligt att identifiera vågpolarisering och källans riktning.

En ensamsvävande planet som ökar i storlek i rekordhastighet

 

Bild wikipedia Cha 1107−7626 är det orange-röda objektet i mitten av denna DECam-bild.

Astronomer har identifierat en enorm tillväxtfas hos en så kallad friflytande planet (en planet utan solsystem). Till skillnad från planeterna i vårt solsystem kretsar sådana objekt inte kring någon stjärna utan rör fritt mellan solsystemen. Observationerna, gjordes med Europeiska Sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) och avslöjar att denna friflytande planet drar till sig gas och stoft från sin omgivning med en hastighet av sex miljarder ton per sekund. Detta är den högsta tillväxttakten som någonsin registrerats för en friflytande planet eller någon planet av något slag vilket ger värdefull ny kunskap att det kan ske och hur de kan bildas och växa så otroligt snabbt.

”De flesta tänker kanske på planeter som lugna och stabila världar, men  den här upptäckten visar att objekt med planetstora massor som fritt svävar i rymden kan vara spännande platser”, beskriver Víctor Almendros-Abad, astronom vid Astronomiska observatoriet i Palermo, Nationella institutet för astrofysik (INAF), Italien, och huvudförfattare till studien.

Det nyligen studerade objektet har en massa fem till tio gånger större än Jupiters (och växer) och är belägen cirka 620 ljusår bort i stjärnbilden Kameleonten. Planeten Cha 1107-7626, är fortfarande under bildande av material från en omgivande skiva av gas och stoft. Detta material faller ständigt ner på planeten, en process som kallas ansamling eller ackretion. Forskargruppen var under ledning av Almendros-Abad har upptäckt att den hastighet med vilken denna  planet ansamlar material inte är konstant utan skiftar.

I augusti 2025 ansamlade material med en hastighet av sex miljarder ton per sekund, en takt som var ungefär åtta gånger snabbare nu än bara några månader tidigare! ”Detta är den mest intensiva ansamlingsepisoden som någonsin registrerats för ett objekt med planetmassa”, säger Almendros-Abad. Upptäckten, som publiceras i The Astrophysical Journal Letters, gjordes med X-shooter-spektrografen på ESO:s VLT, belägen i Chiles Atacamaöken.