Upptäckten av kvasi-periodiska svängningar i ovanliga multi-trigger gammastrålningsutbrott

 

Bild https://english.cas.cn/ Ljuskurvan på den tredje triggern (GRB 250702E) tillsammans med dess FFT- och WWZ-effektspektra. (Bild av SONG Feifan)

I en ny studie från  Yunnan-observatorierna vid Kinesiska vetenskapsakademin beskrivs upptäckten av  kvasi-periodiska oscillationssignaler (QPO) i form av en ovanlig gammastråleutbrottshändelse (GRB) i The AstrophysicalJournal. 

GRB är korttids, högenergirikt explosiva fenomen som vanligtvis förknippas med kollaps av massiva stjärnor eller sammanslagning av kompakta objekt. Den 2 juli 2025 upptäckte Gamma-ray Burst Monitor (GBM) ombord på NASAs Fermi-satellit ett ovanligt högenergiutbrott  betecknat GRB 250702DBE som utlöste Fermi/GBM-systemet tre gånger. Trots att evenemanget namngavs enligt standardkonventioner för GRB uppvisade det slående avvikelser då dess varaktighet sträckte sig över flera timmar vilket är mycket längre än för typiska GRB:er (därav kanske beteckning blev fel). Samma källa upptäcktes även i röntgenbandet av Einstein-sonden (EP) och fick här beteckningen EP250702a. Fenomenet har väckt vetenskapligt intresse på grund av sin långa varaktighet och oklara fysiska ursprung och strålningsmekanismer.

Med hjälp av Fast Fourier Transform (FFT) och Weighted Wavelet Z-transform (WWZ) genomförde forskarna en detaljerad tidsserieanalys av Fermis GBM-gammastrålningsdata. Medan inga QPO-signaler identifierades i den första triggern (GRB 250702D), visade den andra triggern (GRB 250702B) en QPO-signal med en frekvens på cirka 0,024 Hz (period ≈ 41,7 sekunder). Den tredje triggern (GRB 250702E) gav en annan QPO-signal med en frekvens på ungefär 0,046 Hz (period ≈ 21,7 sekunder). Forskarna slutförde analysen omedelbart efter händelsen som gav viktiga ledtrådar för att avslöja utbrottets astrofysiska ursprung och underliggande fysiska processer.

De detekterade QPO-signalerna kan vara kopplade till helixstrukturer eller precession inom den relativistiska strålning som genereras av källan. Om det bekräftas som en GRB skulle evenemanget vara ett extremt sällsynt undantag från typiska GRB-egenskaper. Alternativt kan fenomenet härstamma från en tidvattenstörningshändelse (TDE) som involverar ett svart hål med medelstor massa  något som kallas "mikro-TDE" och kan producera sådana ultralånga gammastrålemissioner åtföljda av kvasi-periodiska svängningar.

Forskning enstöddes av National Key R&D Program of China, Natural Science Foundation of China och ett antal av andra finansieringskällor.

En meteorit är som en tidskapsel från det förflutna

 

Bild https://www.nrm.se (Naturhistoriska riksmuseet) Illustration: Åke Johansson av platser i Sverige där meteoriter hittats.

När solsystemet började bildas drogs gas och damm från ett gigantiskt molekylmoln in i en platt skiva av material runt solen. Denna protoplanetära skiva var mycket het till en början men började så småningom svalna. Gravitationen orsakade att damm klumpade ihop sig till större och större bitar. Så småningom bildades små kroppar, på upp 160 km i diameter som kallas planetesimaler.

"Dessa planetesimaler anses vara byggstenarna till  planeter. För att förstå hur jorden bildades måste du också veta hur planetesimaler bildades," beskriver forskare Thomas Kruijer LawrenceLivermore National Laboratory. "Jag tror att vi är lite som detektiver eller historiker, på ett sätt. Vi försöker utveckla en sekvens i dessa händelser."

Den främsta ledtråden till detta detektivarbete kommer i form av meteoriter. Många av dessa rymdstenar kommer från asteroidbältet (som finns mellan Mars och Jupiter) där rester för några av de första kropparna som bildades i solsystemet finns kvar. Genom att analysera meteoriter i laboratorie kan forskare fastställa ålder och sammansättning av prover av dessa som är över 4,5 miljarder år gamla.

Författarna till studien nedan  beskriver de olika typer av meteoriter och vilken information varje typ ger. Odifferentierade meteoriter kommer från planetesimaler som blandades och bildades utan att smälta. De rymmer kalciumaluminiumrika inklusioner (delar i en större helhet)  som möjligen var de första materialen som kondenserade ut ur den protoplanetära skivan. Inuti finns också kondrules, små sfärer som lätt kan dateras och visa när en kropp bildades.

I kontrast genomgick differentierade meteoriter uppvärmning och smälte. Tyngre material som järn sjönk inåt och bildade en planetesimalkärna medan lätta material steg upp till manteln.

"Det är ganska speciellt eftersom jorden också tros ha en järnkärna, men den är så djupt under våra fötter att vi aldrig kan nå den," beskriver Kruijer. "Genom att studera järnmeteoriter kan du också studera kärnorna i planetkroppar."

Så småningom vill Kruijer se att resultat från meteoritprovanalys matas in i storskaliga astrofysiska modeller av protoplanetarskivan. Han hoppas att artikelns sammanställning av meteoritforskning ska fungera som en värdefull resurs för forskare och experter inom närliggande områden.

"Du kan be AI sammanfatta de senaste utvecklingarna inom detta område. Det ger dig en viss uppfattning, men det finns många nyanser och precist språk som används i vetenskapliga artiklar," beskriver han. "Jag tycker att det är väldigt viktigt att ha en väl kurerad översiktsartikel skriven av experter som förstår alla nyanser."

Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)-forskaren Thomas Kruijer och medarbetare beskriver hur meteoriter berättar historien om det tidiga solsystemet i en nyligen publicerad artikel i  Space Science Reviews som också ska bli ett kapitel i en kommande lärobok. 

Mikroorganismer konstruerar metan i Siljansringens meteoritkrater

 

Bild wikipedia Siljansringen i Dalarna.

Forskare vid Linneúniversitetet i Småland har upptäckt levande mikroorganismer som producerar metan på ett djup av 400 meter inne i Siljans meteoritkrater i Dalarna. Fyndet ger ny kunskap om ett av jordens äldsta metaboliska system kallat  metanogenes och stärker kopplingen mellan meteoritnedslag och livets överlevnad i extrema miljöer.

Metanogenes ses som en av de tidigaste livsprocesserna på jorden. Genom att odla mikrober från vatten som finns 400 meter under markytan visade teamet att metan bildas från flera kolkällor, inklusive olja.

Genom avancerade analyser och experiment identifierades ett mikrobiellt samspel av en mikroorganism som tillverkar acetat  och en specifik metanogen (Candidatus Methanogranum gryphiswaldense), som utnyttjar en unik metylreduktionsväg.

– Meteoritkratrar är perfekta platser för mikroorganismer som bildar metan, beskriver huvudförfattaren till artikeln nedan doktorand  Femke van Dam vid Linnéuniversitetet. Våra resultat antyder att liknande miljöer på Mars kan hysa liv, särskilt med tanke på att metan upptäckts i Mars atmosfär i närheten av  kratrar.

Henrik Drake, professor vid Linnéuniversitetet och seniorförfattare, tillägger:

– Siljanskratern ger oss en unik inblick i metanproduktion i djupa spricksystem. Nu har vi visat i laboratoriemiljö att mikrober tillverkat den mystiska gasen i Siljansringen.

Upptäckten ger ett nytt perspektiv på djupbiosfärens ekosystem och deras betydelse för planetärt liv både på jorden och på exoplaneter.

En artikel  om upptäckten med namnet “Active methylotrophic methanogenesis by a microbial consortium enriched from a terrestrial meteorite impact crater” finns att läsa  tidningen mBio 

Nyhet om mörk materia

 

Bild https://www.u-tokyo.ac.jp/ Gammastrålebild av Vintergatans gloria. Gammastrålningsintensitetskarta exklusive komponenter utöver halo som sträcker sig cirka 100 grader i riktning mot galaxens centrum. Den horisontella grå stapeln i den centrala regionen motsvarar det galaktiska planområdet, som uteslöts från analysen för att undvika stark astrofysisk strålning. ©2025 Tomonori Totani, Tokyos universitet.

Ännu vet ingen vad mörk materia. Hittills har forskare endast kunnat observera mörk materia indirekt genom dess effekter på observerbar materia, såsom dess förmåga att ge tillräcklig gravitationskraft för att hålla galaxer samman. Anledningen till att mörk materia inte kan observeras direkt är att partiklarna som utgör mörk materia inte interagerar med elektromagnetisk kraft vilket visas genom att mörk materia inte absorberar, reflekterar eller avger ljus.

Många forskare antar att mörk materia består av något som kallas svagt interagerande massiva partiklar tyngre än protoner men som interagerar mycket lite med annan materia. Trots denna brist på interaktion förutspås det att de två partiklarna kommer att annihilera varandra och släppa ut andra partiklar, inklusive gammastrålfotoner när de kolliderar.

Forskare har i åratal riktat in sig på områden där mörk materia är koncentrerad, ex Vintergatans centrum, genom astronomiska observationer för att finna dessa specifika gammastrålar. Med hjälp av de senaste uppgifterna från Fermi Gamma-ray Space Telescope tror professor Tomonori Totani vid astronomiavdelningen vid Tokyos universitet att han äntligen har upptäckt de specifika gammastrålar som förutsägs av annihilation av teoretiska mörka materiepartiklar.

Vi upptäckte gammastrålar med en fotonenergi på 20 gigaelektronvolt (20 miljarder elektronvolt) som sträckte sig i en haloliknande struktur mot centrum av Vintergatan. Gammastrålningsemissionskomponenten matchar mycket den form som förväntas av mörk materie-halo,"  beskriver Totani.

Viktigt är att dessa gammastrålemätningar inte  kan förklaras lätt av andra vanligare astronomiska fenomen eller gammastrålningsutsläpp. Därför anser Totani att dessa data är en stark indikation på gammastrålningsemission från mörk materia.

"Om detta stämmer, så långt jag vet, skulle det vara första gången mänskligheten har 'sett' mörk materia. Och visar att mörk materia är en ny slags partikel som inte ingår i den nuvarande standardmodellen för partikelfysik. Detta innebär en stor utveckling inom astronomi och fysik," beskriver Totani.

Men även att hans gammastrålemätningar detekterar mörka materiepartiklar, måste hans resultat verifieras genom oberoende analyser av andra forskare. Även med denna bekräftelse vill forskarna ha ytterligare bevis för att den haloliknande strålningen faktiskt är resultatet av mörk materia-annihilation snarare än från andra astronomiska fenomen. Ytterligare bevis av kollisioner på andra platser som hyser hög koncentration av mörk materia skulle stärka dessa initiala resultat. Att upptäcka samma energi som gammastrålningsutstrålningar från dvärggalaxer inom Vintergatans halo till exempel skulle stödja Totanis analys.

Tomonori Totani studie är publicerad som  "20 GeV halo-like excess of the Galactic diffuse emission and implications for dark matter annihilation i" Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (IOPscience): November 26, 2025, doi:10.1088/1475-7516/2025/11/080.. Länk 

Finns aliens?

 

Bild picryl.com

För att upptäcka om planeter hyser liv måste forskarna först fastställa vilka egenskaper som indikerar att liv finns (eller en gång fanns).

Under det senaste decenniet har astronomer lagt ner stor möda på att försöka hitta vilka spår av enkla livsformer så kallade "biosignaturer" som kan finnas i universum. Kan det finnas "teknosignaturer" som civilisationer på en annan värld skulle skapa som kan ses från jorden? Kan dessa teknosignaturer då vara lättare att upptäcka än biosignaturer?

2020 fick Adam Frank, professor i fysik och astronomi vid University of Rochester ett bidrag från NASA som gjorde det möjligt för honom att undersöka dessa frågor genom att studera teknosignaturer, detekterbara tecken på tidigare eller nuvarande teknik som används på exoplaneter. Bidraget var det första NASA-bidraget utan specificerat på  radio-technosignatur som någonsin delats ut och representerade en spännande ny riktning i jakten på utomjordisk intelligens (SETI). 

Det har gjort det möjligt för Frank tillsammans med samarbetspartners som Jason Wright från Pennsylvania State University, Manasvi Lingam från Florida Institute of Technology och Ravi Kopparapu från Goddard Space Flight Center att producera de första posterna i ett onlinebibliotek för teknosignaturer. Ett verktyg till framtida astronomer att använda när de skannar intressanta exoplaneter efter utomjordisk teknologi.

"SETI har alltid haft utmaningen att lista ut var de ska leta," beskriver Frank. "Vilka stjärnor du bör rikta teleskopet mot och leta efter signaler. Nu vet vi var vi ska leta. Vi har tusentals exoplaneter och bland dessa planeter i den beboeliga zonen runt en stjärna där liv kan ha bildats. " Sökandet efter utomjordiskt liv har också förändrats. En civilisation måste av naturen hitta ett sätt att producera energi, beskriver Frank och även om liv kan anta många former kommer det alltid att baseras på samma fysiska och kemiska principer som ligger till grund för universum.

Samma koppling gäller för att bygga upp en civilisation; All teknologi som en utomjordisk civilisation använder  baseras på fysik och kemi av det slag vi använder. Sökandet efter liv utanför jorden tog nyligen ett lovande steg med studiet av en planet kallad K2-18b som finns cirka 124 ljusår från jorden. Denna "sub-Neptunus"-planet har ungefär åtta gånger större massa än  jorden och kan ha en tjock väteatmosfär ovan ett hav som är hundratals mil djupt.

"Det är en helt ny klass av planet," beskriver Frank. "Det finns ingen sådan planet i vårt solsystem."

Astronomer som använde avancerade teleskop har upptäckt preliminära bevis för dimetylsulfid i K2-18b:s atmosfär vilket är en kemikalie som på jorden endast produceras av havsplankton.

Saturnus måne Mimas är en av flera intressanta månar

 

Bild wikipedia Mimas, fotograferad av Cassini 2005 (NASA).

Flera av solsystemets gasplaneter har spännande istäckta månar. Några  ex Saturnus måne Enceladus är kända för att antas ha flytande vatten mellan istäcket och den steniga ytan och kan vara de bästa platserna i  solsystemet att leta efter utomjordiskt liv på. En ny studie publicerad den 24 november i Nature Astronomy beskriver vad som kan pågå under ytan på dessa månar och de geologiska egenskaper som kan ha bildat dem.

"Alla dessa långt över 100 månar är inte alla kända för att ha hav men vi vet att flera har det," beskriver Max Rudolph, associate professor of earth and planetary sciences vid University of California, Davis är huvudförfattare till artikeln ovan.

Från berg till jordbävningar drivs jordens ytgeologi av rörelse och smältning av berg djupt inne i jorden. På isiga månar drivs geologin av vatten och is verkan.

Ovan månar värms upp av tidvattenkrafter från planeten de kretsar kring. Månarna som kretsar kring en planet kan interagera vilket leder till perioder av högre och lägre uppvärmning. Högre uppvärmning kan smälta och tunna ut isskiktet; När värmen minskar blir isen tjockare.

Rudolph med kollegor hade tidigare undersökt vad som händer när ishöljet blir kraftigare. De fann att då is har större volym än flytande vatten skulle frysningen trycka på ishöljet vilket kunde orsaka ränder på ytan vilket kan ses på Saturnus måne Enceladus. 

Men vad händer när motsatsen händer och ishöljet smälter nedifrån? Svaret forskarna kom fram till är att då kan havet att koka.

Det beror på att när is smälter till mindre tätt flytande vatten sjunker trycket. Rudolf och kollegor beräknade att åtminstone på de minsta istäckta månarna, såsom Saturnus Mimas och Enceladus och Uranus måne Miranda där kan trycket sjunka tillräckligt för att nå trippelpunkten där is, flytande vatten och vattenånga kan samexistera.

Bilder av Miranda från Voyager 2-sonden visar tydliga områden av åsar och klippor som kallas coronae. Havskokning kan förklara hur dessa formationer bildats. 

Saturnus måne Mimas är mindre än 400 kilometer i diameter och fylld med kratrar, inklusive en mycket stor krater som fått  smeknamnet "Dödsstjärnan." Månen verkar vara geologiskt död, beskriver Rudolph, men en ostadighet i dess rörelse tyder på att ett hav kan finnas under ytan. Eftersom Mimas istäcke inte förväntas spricka upp på grund av förtunning kan närvaron av ett hav här förenas med en geologiskt död yta.

Storleken på istäckta månar som de beskrivna är viktig. På större ismånar, som Uranus måne Titania skulle tryckfallet från smältande is få istäcket att spricka innan trippelpunkten för vatten nås.

Precis som geologin på jorden hjälper oss att förstå varför vår planet ser ut som den gör efter miljarder år kan förståelsen av geologiska processer på dessa månar hjälpa oss att förstå varför de har de egenskaper de har, beskriver Rudolph.

Medförfattare till artikeln i Nature Astronomy ovan var: Michael Manga, UC Berkeley; Alyssa Rhoden, Southwest Research Institute, Boulder; och Matthew Walker, Planetary Science Institute, Tucson. Arbetet stöddes delvis av NASA.

Det kosmiska stoftet är viktigt för bildandet av molekyler

 

Bild https://www.spektrum.de/news open space

Ett internationellt team med bland annat forskare från Heriot-Watt, Friedrich Schiller University i Jena i Tyskland och University of Virginia beskrivit att damm av mineral fungerar som en katalysator till att enkla föreningar kombineras till mer komplexa, potentiellt livsbildande molekyler även i rymdens extrema kyla. Studien om fenomenet har publicerats i The Astrophysical Journal 

I studien beskrivs att Ytreaktioner mellan koldioxid och ammoniak vilka båda är vanliga i rymden endast sker effektivt då damm är närvarande.

Dessa reaktioner bildar ammoniumkarbamat en förening som misstänks vara en kemisk föregångare till urea och andra livsviktiga molekyler.

Professor Martin McCoustra, astrokemist från Heriot-Watts School of Engineering and Physical Sciences, påtalar: "Damm är inte bara en passiv bakgrundsingrediens i rymden.

"Den ger ytor där molekyler kan mötas, reagera och bilda mer komplex materia.

"I vissa delar av rymden är denna dammpåverkan en förutsättning för att skapa livets molekylära byggstenar.

"Vi vet numera att ytreaktioner sker effektivt och snabbare med damm närvarande än där detta inte finns."

I Dr Alexey Potapovs laboratorium i Jena utgjorde dammiga smörgåsar av tunna lager av koldioxid och ammoniak, separerade av ett lager av porösa silikatkorn som producerats vid laseravdunstning, en realistisk ersättning för kosmiskt stoft.

När proverna som hade en teperatur av –260°C (liknande den i interstellära moln) värmdes upp till cirka –190°C (förhållanden som förekommer när dessa moln utvecklas till protoplanetära skivor), spred sig molekylerna genom dammskiktet och reagerade till att bilda ammoniumkarbamat.

Utan dammlagret reagerade de iskalla molekylerna inte lika bra.

Teamet identifierade detta som ett exempel på syra-bas-katalys som involverar överföring av protoner och det är första gången sådan kemi observerats under simulerade rymdförhållanden.

Dr Alexey Potapov sade: "Resultaten tyder på att dammkorn spelar en mycket mer aktiv roll i astrokemi än man tidigare trott.

"Genom att flyta genom interstellära moln och protoplanetära skivor kan dessa partiklar utgöra mikromiljöer där molekyler möts och utvecklas till mer komplexa former.

Professor McCoustra tillade: "Vi har visat att damm kan främja den kemi som krävs för att bygga mer komplexa organiska ämnen, även vid extremt låga temperaturer.

"Det här kan vara hur naturen övervinner rummets hårdhet för att starta kemin som slutligen leder till liv."

Forskarna planerar att undersöka om andra molekyler kan bildas på samma sätt, och om denna dammdrivna kemi sker idag i protoplanetära skivor. Skivorna där nya planeter blir till.