Tre troliga anledningar till att utomjordingar (om de finns) inte önskar kontakt med oss

 

Bild https://theconversation.com  Ett fotografi från Apollo 17-uppdraget i december 1972. NASA som visar något vi ej kan förklara.  Det ses dåligt men objektet som ska ses i fyrkanten har formen av en tre ljuspunkterlik triangel.

Cirka 6 200 exoplaneter har hittats i mer än 4 00 solsystem men ännu ingen lik jorden eller som vårt solsystem.

De flesta stjärnor bör ha ha minst en planet och det finns mer än 100 miljarder stjärnor bara i vintergatan. Antalet planeter är därför astronomiskt och vissa planeter kan vara beboeliga. Rymden enorm bortom vår fantasi. Det finns oräkneliga galaxer och varje galax har fler stjärnor än vi kan föreställa oss med undantag av de allra minsta dvärggalaxerna.

Proxima Centauri är den närmaste stjärnan till vår sol och finns cirka 40 biljoner kilometer bort, 268 000 gånger längre bort än solen är från jorden. Det är 4,3 ljusår dit. Ett ljusår är den sträcka ljuset färdas på ett år med hastighet av 300 000 km per sekund.

Vi kan bara resa i rymden med en bråkdel av ljusets hastighet med dagens teknik. Även vår snabbaste rymdsond, Parker Solar Probe färdas endast med en topphastighet på ungefär 191 kilometer per sekund – 0,064 % av ljusets hastighet.

I den hastigheten skulle det ta ungefär 6 650 år att nå Proxima Centauri, och det är bara en resa till vår närmaste grannstjärna. Så att interstellärt resa inom människans livslängd skulle kräva mycket högre hastigheter. Sedan behövs ofattbart höga energibehovet för interstellär resor.

Rymdskeppets massa ökar med hastigheten, så en ökande mängd energi krävs för att accelerera skeppet.

I ljusets hastighet blir skeppet oändligt massivt och kräver en oändlig mängd energi. Detta är uppenbarligen omöjligt att lösa.

Ett annat betydande problem är att rymden är ett nästan vakuum. Det finns dock precis tillräckligt med partiklar att oroa sig för. De kan potentiellt orsaka dödlig strålning för passagerare och instrumenten på ett höghastighetsrymdskepp, eller förstöra det. Glest spridda väteatomer förvandlas till intensiv strålning vid nästan ljusets hastighet och värmen som genereras skulle till slut smälta och förstöra skrovet.

Snabbare-än-ljuset-resor är enligt fysikern Miguel Alcubierre möjlig, men det medför sina egna problem och ett för närvarande omöjligt energibehov. Ytterligare ett problem är vår biosfär, unik för jorden såvitt forskarna vet.

Livet och planeten har samutvecklats. Komplext liv skulle inte existera på jorden om cyanobakterier, en typ av encellig mikrob inte hade pumpat syre in i vår mestadels kvävebestående atmosfär för 2,4 miljarder år sedan.

Det är därför inte giftigt för oss, men syre är reaktivt och kan vara mycket frätande för utomjordingar. Och även om de kunde bära skyddsdräkter som människor gör när de går till ogästvänliga miljöer, innehåller rapporter om besökande utomjordingar inga beskrivningar av rymddräkter. Sedan 1960 har vi haft möjlighet att söka efter underrättelser någon annanstans, med hjälp av vanlig radioastronomi. Den största sökningen efter utomjordiska livsprojekt genomförs av SETI-institutet i Kalifornien och Breakthrough Listen-projektet vid Oxford University i Storbritannien.

Inget har hittats under alla sökningar som gjorts. Att hitta intelligens inom vår tidsram – ungefär hundra år – i universums 13,8 miljarder år långa historia är utmanande.

Mörk materia samlas vid svarta hål

 

Bild  https://news.vt.edu  En konstnärs avbildning av miljön nära ett supermassivt svart hål där endast synlig materia ses. I en ny studie antyds att det svarta hålet också kan vara omgivet av en sfärisk gloria av osynlig mörk materia. Illustration med tillstånd av Adobe Stock.

Vi närmar oss en punkt där observationsbevisen för mörk materia helt enkelt är obestridliga," beskriver Mayank Sharma, fysikstudent vid Virginia Tech.

Varje ny upptäckt lär oss mer om den mörka materian som vida överstiger all synlig materia i universum. Den enda kända kraft som påverkar detta är gravitation och  mörk materia samlas som ett allt tjockare moln av som kan ses som svart rök (dock osynligt för oss) runt supermassiva svarta hål.

Med hjälp av en astrofysisk teknik kallad ekokartläggning lade forskarna fram bevis som stödjer denna teori som länge hållits som riktig  men inte kunnat bevisas i  partikelfysiken. Gravitationen drar i allt och i universum rusar stjärnor och galaxer  i rasande fart mycket, mycket snabbare än de borde, och denna expansionsgastighet av universum ökar och ökar.

Expansionen av universum kommer kommer ur gravitationen av osynlig mörk materia (men säkert även av mörk energi enligt mig).

Den extra hastigheten pekar på mörk materians inflytande över de enorma avstånden över universum. Men vad händer vid randen till ett svart hål? Svarta hål är områden i rymden där gravitationen är så stark att den drar och vrider själva rumtidens väv.

Forskare kan se vanlig materia falla mot ett svart hål. Damm, gas och plasma slår runt i en bullrig ackretionsskiva orsakar friktion, förlorar rörelsemängd och dras i spiralform inåt i det svarta hålet.

Men mörk materia skakar inte om. Den kan inte interagera  med sig själv eller med synlig materia. Allt den påverkas av är gravitation. Utan någon mekanism för att avge energi förutspår teorin att mörk materia helt enkelt svävar tätt i utkanten av ett svart hål  men detta beteende inte kan observeras med vanliga teleskop.

När han diskuterade problemet med Gonzalo Herrera, en tidigare postdoktoral forskare i partikelfysik vid Virginia Tech, såg Sharma en möjlig väg framåt.

"Vi skulle faktiskt kunna testa denna förutsägelse med hjälp av en teknik inom astronomi, som kan mäta avståndet till den omgivande gasen genom att leta efter ljusekon." Ljuseko, är känt som efterklangskartläggning och är en väletablerad teknik för att mäta massan av svarta hål.

När material faller mot ett svart hål frigörs en energiexplosion som får ackretionsskivan att pulsera. Ljuspulsen färdas utåt tills den träffar omgivande gas som absorberar och återutsänder ljuset i en sekundär puls likt ett  eko.

Astronomer upptäcker den initiala blixten och efter en fördröjning, dess eko.

Eftersom ljuset färdas med konstant hastighet avslöjar fördröjningen gasens avstånd från det svarta hålet. Den initiala signalen innehåller också fingeravtryck från det svarta hålet, där intensiv värme och strålning tar bort gasen från elektroner. Denna effekt är mindre uttalad i ekosignalen som är längre bort från det svarta hålet.

Genom att jämföra signalerna kan forskare använda det matematiska sambandet mellan avstånd, ljushastighet och massa för att beräkna hur mycket mörk materia som omger det svarta hålet.

Genom att tillämpa denna metod på 14 avlägsna galaxer fann teamet fem fall där massan ökade med avståndet som var snabbare än vad synlig materia ensam kunde ge som  förklaring.

"Dessa galaxer visar definitivt en antydan om att det finns extra material som inte kan förklaras av bara det supermassiva svarta hålet," beskriver Sharma.

Databegränsningar innebär att resultaten är ett konceptbevis, inte en definitiv upptäckt, men studien visar en tydlig väg till bekräftelse. Om närvaron av mörk materia bekräftas i framtida studier måste astronomer ta hänsyn till dess effekter i sina studier av supermassiva svarta hål ochmiljön där. Å andra sidan, om teorin utesluts, måste partikelfysiker gå tillbaka till ritbordet för att förstå vad mörk materia  är.

Den studien är  publicerad i Physical Review Journals. 

Är det svarta hålstjärnor som är förklaringen till de röda prickarna som ses i tidens början?

 

Bild https://science.nasa.gov  NASAs James Webb Space Telescope fångade det djupaste spektrumet hittills av en liten red spot. Mer än 40 spektrallinjer  urskiljs i datan som insamlats. Många forskare oberoende av varandra stöder teorin att GLIMPSE-17775 (en red spot i tidens början) är ett svart hål insvept i en het, tät gaskokong. Illustration: NASA, ESA, CSA, Vasily Kokorev (UT Austin); Designer: Leah Hustak (STScI)

Strax efter att Webbteleskopet kom igång upptäcktes en ny, mystisk typ av objekt i det allra tidigaste universum. Röda objekt (kallade little red plots) som sågs cirka 600 miljoner år efter Big Bang. Forskare har flera förklaringar till dessa små röda prickar inklusive att de är svarta hål-stjärnor.

En rad lyckosamma omständigheter gav upphov till upptäckten av invecklade spektrum i en liten röd prick. Den lilla röda pricken fick beteckningen GLIMPSE-17775  och gav data i Webbs avbildnings- och spektroskopiarbete under ett projektarbete som syftade till att leta efter Population III-stjärnor i svagt lysande galaxer i galaxhopen Abell S1063 (som finns 4,3 miljarder ljusår bort från oss).  

Denna lilla röda prick är mer avlägsen än galaxhopen man sökte i och dess sken förstärkes genom   gravitationslinsning. Objektet fick beteckningen GLIMPSE-17775 och visade sig ha  kosmologisk rödförskjutning på 3,5, vilket betyder att den existerade cirka 1,8 miljarder år efter Big Bang. (Big Bang skedde för 13,4 miljarder år sedan.)

Även om Webb gav ett 30-timmarsspektrum av tid fick  den lilla röda pricken, gravitationslinsningen tiden att motsvara med 80 timmar teleskoptid. Denna kombination av Webbs infraröda känslighet och naturens eget "förstoringsglas" förstärkte mängden detaljer som kunde utläsas från GLIMPSE-17775. Resultatet blev mer än 40 spektrallinjer från densamma vilket är det mest detaljerade lilla rödpunktsspektrumet hittills av en red spot.

"När vi såg spektrumet för första gången var det som att ha alla pusselbitar utspridda på golvet," beskriver Vasily Kokorev at the University of Texas at Austin  vilken var den som ledde forskningen. "Vi plockade upp varje pusselbit, mätte linjerna och började kombinera de olika bitarna till en mosaik. Kanske såg några bitar ut som ingenting först, men snart kom några av dem på plats och vi insåg att det fanns något där."

De spektroskopiska data som Webb samlade in innehåller flera bevis som stöder tolkningen att den  lilla röda pricken GLIMPSE-17775 är en svart hål-stjärna: ett snabbt växande svart hål inneslutet i en tät gaskokong som återvinner ljuset som sänds ut nära det svarta hålet och producerar de egenskaper som ses i spektrumet. Bland de drygt 40 linjer som teamet upptäckte i GLIMPSE-17775:s spektrum fanns olika oberoende indikatorer som alla stämmer överens med BH*-scenariot (black hole star) scenario). Till exempel fann teamet att många av spektrallinjerna, såsom väte, syre och helium, inte passar in i en enkel modell av ett roterande gasmoln. Istället inkluderar modellen för bästa passform en breddningseffekt som kallas elektronspridning, ett tydligt tecken på att en tät, lager-på-lager-gaskokong som omsluter denna källa.

Styrkan och förhållandet mellan vissa linjer särskilt de 16 järnlinjer som utgör det teamet kallat en "järnskog" och vissa syrelinjer, kräver en högenergikälla för att produceras, som ett snabbt växande svart hål. Dessutom noterade astronomer fluorescens och absorption av helium i spektrumet vilket båda individuellt tyder på att det finns ett tätt medium som omsluter en kraftfull källa.

Svarta hålteorin passar inte bara GLIMPSE-17775. Det förklarar också varför de flesta små röda prickar är svaga i röntgenstrålfältet då eventuell sådan emission sannolikt absorberas av den täta gaskokongen. Ett saknat element i GLIMPSE-17775-pusselbiten är den del av spektrumet som skulle avslöja det som kallas en Balmer-brytning (en kraftig förändring i intensiteten hos ett stjärnspektrum vid en våglängd på cirka 364,5 nanometer (3646 Å). Denna fysikaliska och astronomiska markör används främst för att bestämma stjärnors temperatur, kemiska sammansättning och ålder) eller en kraftig sänkning i det emitterade ljuset som är ett kännetecken för de små röda prickarna. För att bygga en mer heltäckande förståelse av denna lilla röda prick inkluderade teamet sidodata från två observationsprogram som använde programmen NASAs Hubble Space Telescope: programmen Frontier Fields och BUFFALO (Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations) 

 Webb- och Hubble-data tillsammans hjälper till att förklara varför Balmer-brytningen är svagare än vad som vanligtvis finns i andra små röda prickar: En gigantisk galax omger GLIMPSE-17775.

Signaler har upptäckts som troligen kommer från svarta hål bildade av eller under BigBang

 

Bild https://news.miami.edu  En flygbild av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) i Livingston, Louisiana varifrån det 2025 upptäcktes en ovanlig gravitationssignal från universums början. Bild: Med tillstånd av LIGO

Det kan ta år att bevisa, men några astrofysiker vid University of Miami kan stå på tröskeln till ett vetenskapligt genombrott av att bekräfta existensen av uråldriga svarta hål och deras roll i ett av kosmologins största och olösta mysterier tiden vid BigBang.

 En teori beskriver att de första svarta hålen bildades inom den första bråkdelen av en sekund efter Big Bang. Men om de kan bekräftas kan dessa första svarta hål ha varierat i storlek från en asteroids storlek till betydligt större hål och  detta kan   även förklara den mörka materians natur. Då den osynliga materia som utgör cirka 25 procent av all materia i universum och fungerar som gravitationen som håller galaxers stjärnor samman i en galax och bör ha bildats även den vid BigBang. 

Teorin  att den mörka materien bildades spontant ur denna enorma mängd energi, precis som den vanliga (synliga) materien gjorde då.

"Vi tror att vår studie kommer att hjälpa till att bekräfta att de svarta hålen faktiskt existerar så tidigt," beskriver Nico Cappelluti, docent vid College of Arts and Sciences fysikinstitution, om den forskning han och doktoranden Alberto Magaraggia har genomfört (om de första svarta hålens existens).

Forskningen bygger direkt på den senaste potentiella upptäckten av ett subsolart svart hål (ett svart hål i som ses i  riktning mot jorden ) upptäckt av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) vilket i slutet av 2025 upptäckte en ovanlig signal från en gravitationsvåg i form av en osynlig krusning i rumtidens väv orsakad av våldsamma processer likt en kollisionen mellan två svarta hål.

De vanligaste svarta hålen bildas genom att en supernova sker när en massiv stor stjärna exploderar i slutet av sin existens och resten blir ett svart hål. Svarta håls massor kan variera från några gånger större än vår sols massa till miljarder solmassor,"beskriver Cappelluti. I november 2025 utfärdade LIGO en automatisk varning för en sammansmältning där minst ett av objekten vägde mindre än 1 solmassa vilket antyder ytoligehten av att det var ett uråldrigt svart hål.

Man frågade sig då om det var ett kosmiskt genombrott eller kanske ett falskt alarm och enbart ett brus i LIGO:s massiva detektorer vilket en del astrofysiker tror än i dag.

Cappelluti och Magaraggia är däremot övertygade om att det LIGO upptäckte signaturen från ett uråldrigt svart hål i det tidiga universums högdensitetsmiljö långt innan stjärnor bildades. De hoppas att deras fortsatta forskning ska bevisa detta.

"Vi försökte uppskatta hur många uråldriga svarta hål som kan finnas i universum och hur många av dem LIGO kommer att upptäcka," beskriver Magaraggia. "Våra resultat är uppmuntrande. Vi förutspår att subsolare svarta hål som det LIGO kan ha observerat borde vara sällsynta vilket stämmer överens med hur sällan sådana händelser hittills har setts."

Det var de banbrytande sovjetiska vetenskapsmännen Yakov Zeldovich och Igor Novikov, som arbetade under kalla krigets begränsningar som var de första att föreslå existensen av uråldriga svarta hål. I början av 1970-talet utvecklade den välkände teoretiske fysikern Stephen Hawking deras arbete och föreslog att dessa mystiska objekt borde finnas i stort antal och strålar ut energi som kan förklara mysteriet med mörk materias bildning.

När LIGO blev operativt och i  drift hjälpte det till att ge de tidigaste bevisen för deras ovan personers teorier. Instrumentet upptäckte första gravitationsvågen den 14 september 2015 vilket inledde en ny era inom astronomin och gav  bevis för Albert Einsteins allmänna relativitetsteori.

Det enorma observatoriet LIRGO består  av anläggningar i Hanford, Washington, och Livingston, Louisiana. LIRGO arbetar i samordning med Virgo-gravitationsvågsdetektorn i Italien och det underjordiska KAGRA-observatoriet i Japan och bildar ett nätverk känt som LVK och letar efter svarta hål  områden i rymden så kompakta att dessa håls gravitation hindrar allt inklusive ljus från att undkomma.

Framtida uppgraderingar av LIGO kommer att göra observatoriet än mer känsligt. Instrumentet, som består av två L-formade detektorer med 4 km långa vakuumarmar kommer fortfarande inte att kunna se konkreta gravitationsvågor från Big Bang. Den är egentligen utformad för att upptäcka högfrekventa vågor från relativt nyligen inträffade våldsamma stjärnhändelser (som gravitationsvågor från supernovor).

Gravitationsvågsdetektorer i framtiden kommer däremot att kunna se mycket djupare in i kosmos, beskriver Cappelluti. Europeiska rymdorganisationens Laser Interferometer Space Antenna ( LISA) vilket skjuts upp i rymden 2035 anses kunna upptäcka gravitationsvågor från de tidigaste epokerna efter Big Bang.

Studien av signalerna kommer att publiceras i ett kommande nummer av Astrophysical Journal men kan läsas redan  här.

För min del tror jag att de svarta hål kom till samtidigt som BigBang skedde. Kanske de är rester av ett tidigare universum som över tid blev så packat av materia att det blev till en så sluten och liten area att det exploderade och bildade vårt universum i det vi kallar BigBang.

Astronomer hittade en källa till radiostrålningsutkast från kosmos.

 

Bild https://uncnews.unc.edu  Konstnärs tolkning av den vitadvärgbinären ASKAP J1745-5051. Binären (dubbelstjärnan som finns i stjärnbilden altaret 900 ljusår bort från oss på södra stjärnhimlen) består av den mindre men mycket masstäta vita dvärgstjärnan vilken ansamlar material från den större men mindre masstäta röda dvärgstjärnan. Interaktionen mellan stjärnornas magnetfält och värmen från materialets ansamling till  den vita dvärgen skapar signaler i radio- och röntgenljusfrekvenser. Källa: Carl Knox (OzGrav/Swinburne) och Dr. Joshua Preston Pritchard (CSIRO).

Händelsen beskriven ovan har hjälpt astronomer att lösa ett av universums mest förbryllande mysterier (se nedan) där forskare från  The University of North Carolina at Chapel Hill spelade en nyckelroll i att avslöja svaret.

I ett internationellt samarbete hjälpte Carolina-astronomerna Dr. Igor Andreoni, Dr. Brad Barlow och doktoranden Jonathan Carney till med att identifiera källan till en okänd klass av kosmiska signaler kända som långperiodiska radiotransienter.

En Transient signal är en övergående regelbunden signal som kommer och går flertalet gånger eller någon gång bara en gång. Wow-signalen var en 72 sekunder lång, kraftfull radiosignal (kallad Wow-signalen) som fångades upp den 15 augusti 1977 av radioteleskopet Big Ear i Ohio Signalen kom från stjärnbilden skytten. Men den upprepades aldrig och mysteriet vad som var källan är än i dag ett mysterium.

Genombrottet vad som orsakade utbrotten i ASKAP J1745−5051 började med att forskare under ledning av doktoranden Kovi Rose vid University of Sydney använde radioteleskopet Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP)  för att undersökta kraftfulla radiovågsutbrott från stjärnbilden altaret och som upprepades var 1,4:e timme. Observationerna som innefattade flera teleskops samarbete antydde att signalerna kom från ett dubbelstjärnsystem som innehöll en vit dvärgstjärna och en röd dvärgstjärna systemet ASKAP J1745−5051. En vit dvärgstjärna är en mycket massiv stjärnrest ungefär lika stor som jorden men med en massa jämförbar med vår sol och en med betydligt lägre massa en röd dvärgstjärna.

En vit dvärgstjärna är det kompakta slutstadiet för mindre och medelstora stjärnor (som vår sols slut). När stjärnans bränsle tar slut kollapsar den till en extremt liten himlakropp med ungefär samma massa som solen, men med en storlek som  jordens. En röd dvärgstjärna är den vanligaste sorten av stjärnor i universum.

För att testa idén att dubbelstjärna och där den vita dvärgstjärnan var viktig i sammanhanget för att det skulle ske radiostrålningsutkast säkrade Carolina-teamet snabbt observationstid på det 4,1-meters Southern Astrophysical Research (SOAR) teleskopet i Chile.

"SOAR-observationerna blev avgörande för projektets framgång, "beskriver Andreoni, biträdande professor vid institutionen för fysik och astronomi vid UNC-Chapel Hill. "Våra data visade att vi såg två stjärnor som kretsade runt varandra och vi kunde mäta rotationsperioden."

Nattliga observationer utförda av Andreoni, Barlow och Carney avslöjade tydliga signaturer i systemets ljus som bekräftade närvaron av en magnetisk katastrofvariabel med andra ord ett dubbelstjärnesystem där en vit dvärgstjärna drar åt sig material från en följeslagarstjärna i detta fall en röd dvärgstjärna. När materialet dras mot den vita dvärgstjärnan värms det upp till extrema temperaturer och ger upphov till starka optiska och röntgenstrålningsutsläpp.

OBS för att händelser som denna ska kunna ske i ett dubbelstjärnsystem måste den ena stjärnan vara en vit dvärgstjärna (det är den som är den aktiva) medan den andra stjärnan kan vara av vilket slag som helst förutom vit dvärgstjärna .

"Stämningen i observationsrummet den natten var elektrisk," beskriver Barlow, docent vid institutionen för fysik och astronomi vid UNC-Chapel Hill. "Så fort spektrumet dök upp på skärmen visade de otvetydiga emissionslinjerna att vi hade något speciellt på gång. Det är inte ofta man får spela en roll i upptäckter av denna magnitud."

Stjärnorna kretsar så nära varandra att de fullbordar en hel omloppsbana på drygt en timme. Medan material dras bort från röda dvärgen och samlas på den vita dvärgstjärnan (av den starka gravitationen från den mycket täta vita dvärgen), genererar interaktioner mellan stjärnornas kraftfulla magnetfält regelbundna radiostrålsutbrott som kan detekteras över enorma avstånd i rymden.

"Upplösningen och känsligheten hos SOAR-teleskopets instrument var avgörande, "beskriver Carney, doktorand vid institutionen för fysik och astronomi vid UNC-Chapel Hill. "Observationerna möjliggjordes delvis tack vare Goodman-spektrografen, ett instrument designat av Carolina teamet monterat på SOAR-teleskopet som finns i Chile. Det var forskare vid University of North Carolina at Chapel Hill som tog initiativet till  SOAR-teleskop-projektet 1987 för att utöka tillgången till den södra himlen för studenter och forskare."

Upptäckten kan slutligen förklara ursprunget till vissa långperiodiska radiotransienter. När astronomer först upptäckte dessa signaler misstänkte många att de kom från ovanligt långsamt roterande neutronstjärnor så kallade pulsarer. Befintliga teorier föreslår att neutronstjärnor som roterar så långsamt inte borde kunna producera sådana emissioner. De nya resultaten stärker den alternativa förklaringen att några ( kanske alla) av dessa mystiska signaler genereras av interagerande binära stjärnsystem med vita dvärgar som den aktiva stjärnan.

Forskare beskriver att ASKAP J1745−5051  kan fungera som en avgörande vägledning för att tolka framtida upptäckter. Precis som Rosettastenen hjälpte forskare att tyda forntida egyptiska hieroglyfer kan detta system ge astronomer en referenspunkt för att avgöra om nyligen upptäckta långperiodiska radiotransienter härstammar från pulsarer, vita dvärg-dubbelstjärnor eller andra exotiska objekt.

Utöver att lösa ett långvarigt astronomiskt pussel ger ASKAP J1745−5051 forskare en sällsynt möjlighet att studera extrema magnetfält, högenergirik plasma och materians beteende under förhållanden som inte kan återskapas i laboratorier.

Resultaten av studien publicerades i Nature Astronomy, och ger några av de starkaste bevisen hittills till ursprunget till dessa ovanliga radiovågsutbrott, som kan upprepas under perioder från minuter till timmar och som har förbryllat astronomer sedan upptäckten av dem.

Studien finns tillgänglig online i tidskriften Nature Astronomy här. 

En våldsam vind i ultraviolettstrålning sveper ut från ett svart hål

 

Bild https://www.yorku.ca/  Konstnärs tolkning av en kvasar. Den svarta pricken i mitten representerar det supermassiva svarta hålet i kvasarens centrum. Den röd-gula spiralen runt denna visar skivan av het gas som faller in i det svarta hålet. En del av denna gas släpps iväg i kvasarens vind, som visas i ljusblått. Storleken på skivan som visas är jämförbar med storleken på vårt solsystem. Kredit: NASA/CXC/M. Weiss, Nahks Tr'Ehnl, Nurten Filiz Ak

Den gängse förklaringen till denna närmast bestående energikälla är att kvasarer är aktiva galaxkärnor. En kvasar är ett supermassivt svart hål omgivet av en ackretionsskiva i centrum av en galax. Kvasarens strålning är ett resultat av att gas som närmar sig det svarta hålet hettas upp i ackretionsskivan och genom jetstrålar som avger energi i form av UV-strålning. 

Ett team under ledning av forskare vid York University  i Toronto, Kanada har upptäckt den snabbaste UV- vind som upptäckts ur ett supermassivt svart hål som någonsin upptäckts i ultravioletta våglängder drivet av ackretionskivan som består av gas och är kvasaren, som omger det svarta hålet.

Ultraviolett ljus (UV-strålning) är en osynlig form av elektromagnetisk strålning med våglängder mellan 100 och 400 nanometer (nm) vilket är kortare än våglängderna för synligt ljus. Den största källan är solen. Ultraviolett (UV) ljus kan interagera med och gradvis bryta ner materia. Högenergirik UV-strålning (som UV-C) kan excitera elektroner och bryta kemiska bindningar i materia (även organiska material och plaster) vilket får dem att vittra sönder eller avdunsta.

"Den här kvasaren har ett svart hål med 1,7 miljarder gånger mer massa än vår sol. Det är inget konstigt med det. Men oväntat är att den innehåller gas som rör sig mot jorden med 30 procent av ljusets hastighet," beskriver York-professor Patrick Hall vid naturvetenskapliga fakulteten.

Beskrivningen av fyndet har publicerats i en peer-reviewed artikel i The Astrophysical Journal, utgiven av The American Astronomical Society. 

Forskarteamet bestod av York-doktoranden med huvudförfattaren Lucas Seaton, doktoranden Marianna Veltri och grundutbildningsstudenten Zezhou Zhu, tillsammans med kollegor från University of Washington Bothell och andra medlemmar i Sloan Digital Sky Survey (SDSS)-samarbetet.

"Denna kvasar, känd som J2318 (Jay Twenty-Three Eighteen) finns  i en galax i stjärnbilden Pegasus," beskriver Seaton. "När det gäller vindens hastighet kan den kallas en kategori 79-orkan," beskriver Seaton. "Varje kategori av orkaner är ungefär 20 procent kraftigare än kategorin under föregående tal. Att kalla den kategori 79 ger en uppfattning om hur kraftig den är. Men naturligtvis är denna vind olik alla vindar på jorden. I kvasarer ses ofta vindar av gas som drivs bort från det svarta hålet av kvasarens ljus," beskriver Seaton. "Vinden i J2318 drivs av ljusstrålar av ultravioletta våglängder med hastigheter upp till 30 procent av ljusets hastighet. Ännu snabbare vindar kan finnas vid röntgenvåglängder men J2318 är den snabbaste som någonsin upptäckts vid ultravioletta våglängder (UV-strålning)."

Till skillnad från gastryck som driver atmosfäriska vindar på jorden, drivs vindar från kvasarer åtminstone delvis av ljusstrålar. Enskilda ljuspaket (kallade fotoner) studsar mot eller absorberas av atomer i gasen och accelererar dessa.

"Kvasarer avger så många fotoner att dessa små tryck summeras till extrema hastigheter," beskriver Seaton. "Problemet är att fotonerna också kan trycka bort  elektroner från atomerna vilket gör atomer osynliga. Hur man pressar gasen till de hastigheter vi ser samtidigt som kol- och kiseljonerna vi ser bevaras intakta är svårt att förstå." Upptäckten bygger på data från två komponenter av SDSS, en internationell undersökning av natthimlen till vilken hundratals astronomer har bidragit sedan starten 1998, nämligen SDSS-IV Time-Domain Spectroscopic Survey och SDSS-V Black Hole Mapper.

Veltri flaggade kvasaren som potentiellt intressant i SDSS-V under 2023 när hon var grundutbildningsstudent vid York. Efter att ha tittat på den med programvara som Zhu satt upp insåg Hall att den hade en extremt snabb vind.

"Kanada har en andel av det åtta meter stora Frederick C. Gillett Gemini-teleskopet (även känt som Gemini North) på Hawai'i, och vi föreslog omedelbart observationer med det. Där lyckades  man bekräfta dess rekordhöga vindhastighet," beskriver Zhu och tillägger att han ofta involverar York-studenter i forskning som en del av sitt eget deltagande i SDSS.

Zhu beskriver att "precis som en regnbåge sprider solens ljus i olika våglängder (färger), sprider SDSS ut ljuset från vissa stjärnor, galaxer och kvasarer till  deras 'spektra'. Från spektrat lär sig eleverna öva i att upptäcka ovanliga kvasarer. Tidigare var det  endast doktorandastronomer eller doktorander som studerade för en doktorsexamen som hade möjlighet till en sådan upptäckt men SDSS möjliggör nu för grundutbildningsstudenter att göra det."

Studiens medförfattare, docent Paola Rodríguez Hidalgo vid University of Washington at Bothell, tillägger: "Både Patrick och jag har arbetat tillsammans  med grundutbildningsstudenter tack vare SDSS Faculty and Students Team (FAST)-initiativet  stödjs nu dessa samarbeten. Initiativ som detta gör det möjligt för studenter att fokusera på forskning samtidigt som de avslutar sina grundutbildningar. Dessa studenter kommer att bli nästa generation forskare och gör redan vetenskapliga upptäckter."

Medförfattaren Liliana Flores, som arbetade med professor Rodríguez Hidalgo som grundutbildningsstudent vid UW Bothell och som deltog i SDSS Faculty and Students Team (FAST), beskriver att hon var mycket glad att få bidra till studien av detta extrema utflödesfall. "Jag ansvarade för att anpassa absorptionsprofilerna i kvasarspektrumet för att bestämma deras hastighet och ekvivalenta bredder. Upprepade observationer visade att mängden absorberat ljus förändras över tid.

 Något i vindförhållandena måste förändras för att det ska hända." Sökningar fortsätter efter fler extrema höghastighetsutflöden från kvasarer. Det kommer inte att vara lätt att hitta ett snabbare ultraviolett utflöde än J2318, men vi fortsätter denna sökning i det närliggande universum liksom i de mest avlägsna delarna av universum ." beskriver Flores

Min tanke är om det kan vara Hawkingstrålning som upptäckts?  Det blir för långt inlägg att förklara denna här intresserade kan läsa om den i stället i wikipedia kortfattat här.

Det överraskade forskarna att den Interstellära kometen 3I/ATLAS avdunstar metan.

 

Den översta delbilden från https://science.nasa.gov  visar den interstellära kometen 3I/ATLAS (komet som kommer från ett annat solsystem än vårt) med MIRI (Mid-Infrared Instrument) på NASAs James Webb Space Telescope med konturer som illustrerar var olika gaser befann sig vid tiden då kometen observerades. Vattenånga som sprider sig långt bortom kärnan mycket av denna frigörs av iskorn i koman medan koldioxid och metan är mest koncentrerat nära kometens kärna. Den nedre bilden visar spektrum som visar egenskaper av de olika gaser som Webbteleskopet fann som strålade ut  från kometen. Källa: NASA, ESA, CSA, STScI, M. Belyakov (Caltech), I. Wong (STScI), Bildbehandling: A. Pagan (STScI)

NASAs James Webb Space Telescope har samlat in sitt första kemiska fingeravtryck i mellaninfrarött läge av ett interstellärt objekt under ett besök av den interplanetära kometen 3I/ATLAS efter dess runda runt solen. Undersökningsteamets resultat publicerades nyligen i The Astrophysical Journal Letters.

Observationerna gjordes med Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) vid två separata datum när kometen for tillbaka ut ur vårt solsystem efter att den tagit ett varv runt solen (postperihelion). Den första observationen ägde rum mellan den 15 till 16 december då kometen befann sig cirka 329 miljoner kilometer från solen. Därefter följde en andra observation den 27 december när kometen befann sig cirka 379 miljoner kilometer från solen.

Det blev den första gången Webbteleskopet upptäckte metangas utsläpp från en  interstellär besökare (ett objekt kommet från ett annat solsystem). Metan är mycket flyktigt vilket innebär att det sublimerar från fast is till gas mycket lätt. Dess fördröjda framträdande i kometen 3I/ATLAS tyder på att gasen fanns under kometens översta ytlager och skyddades från sublimering tills värmen från kometens nära passage till solen nådde djupare delar av den isiga ytan och metan slapp loss. Mängden metan i förhållande till vatten i kometen som hittats är förvånansvärt hög med få liknande motsvarigheter i vårt eget solsystem. Ett undantag i vårt solsystem är Saturnus största måne Titan  där hav av metan finns på dess yta. Naturgas (och fossilgas) består till största delen av metan som bildats djupt ner i jordskorpan under miljontals år av högt tryck och hög temperatur

Webbs observationer bekräftade också att kometen 3I/ATLAS är ovanligt rik på koldioxid och släpper ut mycket mer koldioxid jämfört med  kometer som finns i vårt eget solsystem.

Båda dessa fynd (metan och koldioxid i större mängd) pekar på en mycket annorlunda bildningsmiljö och kemi än den stora majoriteten av kometer som bildats i vårt solsystem. 

Koldioxid  bildas naturligt i naturens kretslopp främst genom cellandning (respiration), organisk nedbrytning och vulkanutbrott. Processerna drivs av biologiska och geologiska system utan mänsklig inblandning

Dessutom observerade Webb en kraftig minskning av gasproduktionen  och utsläpp när kometen 3I/ATLAS rörde sig längre från solen med vatten som den mest uttalade minskningskällan Detta är förväntat beteende för ett  objekt som detta eftersom kometen får mindre värme från solen blir ytan kallare och mindre is förångas. Vatten, som är mindre flyktigt än metan eller koldioxid slutar fortare att stänga av sin gasproduktion i detta fall vattenånga.