En stilla galax i tidens gryning som förvånar astronomer

 

Bild https://www.ucdavis.edu/ Avsaknaden av färgkontrast i bilden av galaxen XMM-VID1-2075 (vänstra panelen) visar på en brist på rotationsrörelse jämfört med de andra två galaxerna (mitten och höger).

Astronomer som använde James Webb Space Telescope har gjort en överraskande upptäckt om en galax långt därute i tidens begynnelse. Den roterar inte!

"Den visar inga tecken på rotation vilket är överraskande och mycket intressant," beskriver Ben Forrest, a research scientist in the Department of Physics and Astronomy at the University of California.

Enligt nuvarande teorier, när de första galaxerna bildades, satte rörelsemängdsmoment från inflödande gas och gravitationens påverkan dem i rotation.

Under många miljarder år smälte vissa galaxer, särskilt de inom galaxhopar, samman med varandra flera gånger och deras kombinerade rotationer ökade denna eller utjämnande dessa rotationer. Det är därför vissa galaxer som ligger närmast jorden (och därmed också är relativt nya) kan visar liten total rotation men mycket slumpmässiga rörelser av dess stjärnor.

Denna process borde ta enormt lång tid så det är förvånande att galax XMM-VID1-2075 uppnådde detta tillstånd redan då universum var mindre än 2 miljarder år gammalt.

Forrest och dennes kollegor i MAGAZ3NE (Massive Ancient Galaxies at z>3 NEar-Infrared) hade tidigare observerat denna galax med W.M. Keck-observatoriet i Hawaiʻi.

"Tidigare observationer MAGAZ3NE hade bekräftat att detta var en av de mest massiva galaxerna i det tidiga universum, med redan flera gånger så många stjärnor som vår Vintergata och det visade sig även att här inte längre bildades nya stjärnor, vilket gjorde den till ett attraktivt mål för uppföljande observationer," beskriver Forrest.

Teamet använde James Webb Space Telescope för att titta närmare på XMM-VID1-2075 och två andra galaxer av liknande ålder. De kunde mäta den relativa rörelsen av material inuti dem.

"Den här typen av arbete har gjorts mycket med närliggande galaxer eftersom de är närmare och större och därför kan man göra sådana studier från marken, men det är mycket svårt att göra med galaxer med hög rödförskjutning (galaxer som finns mycket långt bort) eftersom de ser mycket mindre ut på himlen," beskriver Forrest. 

Av de tre galaxer de undersökte roterar en tydligt, en rör sig oregelbundet och en har ingen rotation alls förutom då då slumpmässiga rörelser, beskriver Forrest. "Det stämmer överens med några av de mest massiva galaxerna i det lokala universum, men det var lite överraskande att hitta det så tidigt."  Hur blev denna galax en "långsam rotator" på mindre än 2 miljarder år? En möjlighet är att det inte är resultatet av flera sammanslagningar av galaxer utan en enda kollision mellan två likartade galaxer som roterade i motsatta riktningar (och rotationerna tog ut varandra). Den idén stöds av teamets observationer.

"För just den här galaxen ser vi ett stort överskott av ljus vid sidan. Och det tyder på något annat objekt som har kommit in och interagerar med systemet och potentiellt förändrar dess dynamik," beskriver Forrest.

Astronomerna letar nu efter andra liknande objekt i det tidiga universum. Genom att jämföra sina observationer med datasimuleringar kan de testa teorier om galaxbildning.

"Det finns vissa simuleringar som förutspår att det kommer att finnas ett mycket litet antal av  icke-roterande galaxer mycket tidigt i universum. Men att de är sällsynta. 

Ben Forrest är forskare vid institutionen för fysik och astronomi vid University of California, Davis, och huvudförfattare till en artikel om ämnet ovan som publicerades den 4 maj 2026 i Nature Astronomy. 

Ytterligare medförfattare till artikeln är: Brian C. Lemaux, UC Davis och Gemini Observatory, Hawaiʻi; Adam Muzzin och Adit H. Edward, York University, Toronto; Danilo Marchesini, Richard Pan och Nehir Ozden, Tufts University; Jacqueline Antwi-Danso, University of Toronto; Wenjun Chang, UC Riverside; M. C. Cooper och Stephanie M. Urbano Stawinski, UC Irvine; Percy Gomez, W. M. Keck Observatory, Kamuela, Hawaiʻi; Lucas Kimmig och Rhea-Silvia Remus, Ludwig-Maximilians-Universitätät München, Tyskland; Ian McConachie, University of Wisconsin-Madison; Allison Noble, Arizona State University; och Gillian Wilson och M. E. Wisz, UC Merced.

Arbetet stöddes av bidrag från NASA, Space Telescope Science Institute och National Science Foundation.

Ett udda exoplanetpar

 

Bild https://news.mit.edu Det udda planetparet av en mini-Neptunus och en het Jupiter bildades troligen i sen kallare delen av den protoplanetära skivan runt sin sol i dess första tid vari de bildades. Bild: Jose-Luis Olivares, MIT (Massachusetts Institute of Technology)

Det är på andra sidan Vintergatan cirka 190 ljusår från jorden från vår synvinkel sett som det kretsar ett par udda planeter runt en sol . En  het Jupiter tillsammans med en mini-Neptunus. En sällsynt och osannolik kombination som har förbryllat astronomer sedan systemets upptäcktes 2020.

Nu har MIT-forskare fått en skymt av atmosfären hos denna mini-Neptunus som kretsar inom den Jupiter-stora följeslagares bana och upptäckt ledtrådar som förklarar ursprunget till detta ovanliga planetsystem.

Deras mätningar visar att den mindre planeten har en "kraftig" atmosfär  rik på vattenånga, koldioxid, svaveldioxid och troligen metan. En så tung atmosfär skulle inte ha bildats om  planeten bildats på sin nuvarande plats så nära sin sol.

Forskarna  pekar på en alternativ ursprungshistoria. Både mini-Neptunus och den heta Jupiter kan ha bildats mycket längre bort, i den kallare delen av den protoplanära skivan. Där kunde planeterna långsamt bygga upp atmosfärer av is och andra flyktiga ämnen. Med tiden drogs planeterna sannolikt in mot stjärnan i en gradvis process som höll dem nära varandra med atmosfärerna intakta.

Teamets resultat är de första som visar att mini-Neptunus kan bildas bortom en stjärnas "frostlinje." Gränsen som avser det minsta avståndet från en stjärna där temperaturen är så låg att vatten omedelbart kondenserar till is.

"Det här är första gången vi observerar atmosfären på en planet som befinner sig inom en het Jupiters bana," beskriver Saugata Barat a postdoc in MIT’s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. Upptäckten 2020 av TOI-1130 och dess udda planetpar inspirerade Huang Torres Postdoctoral fellow at MIT (now on the faculty at University of South Queensland) och Andrew Vanderburg, a visiting assistant professor at MIT, and co-authors from multiple other institutions including the Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics, the University of South Queensland, the University of Texas at Austin, and Lund University och deras kollegor att se närmare på planeterna och specifikt deras atmosfärer, med James Webb teleskopet. 

Som namnet antyder är mini-Neptunus planeter som är mindre massiva än Neptunus. De anses vara gasdvärgar som till största delen består av gas med en inre stenig kärna. Mini-Neptunus är den mest förekommande planeten i Vintergatan, även om det, Men det finns inte någon sådan värld i vårt eget solsystem. Astronomer har observerat många planeter som kretsar kring en mängd olika stjärnor i olika planetsystem. 

Studien är publicerad i Astrophysical Journal Letters. Här rapporterar forskarna nya mätningar av mini-Neptunus atmosfär gjorda med hjälp av NASAs James Webb Space Telescope (JWST).  

 

NEO Surveyors uppdrag blir att hitta närgångna asteroider

 

Bild https://science.nasa.gov  Del av NASAs NEO Surveyor som beräknas sändas upp under 2027 och som genomgick en testrunda vid BAE Systems Space & Mission Systems i Boulder, Colorado, i augusti 2025. Delen rymmer kraft-, framdrivnings-, avionik (samlingsnamnet för alla elektroniska system som ska användas) och kommunikationssystemen, alla isolerade från teleskopet och känsliga detektorer. BAE Systems Rymd- och Uppdragssystem

Near-Earth Object (NEO) Surveyor är NASAs första infraröda rymdteleskop som  designats för att upptäcka potentiellt farligt närgångna  asteroider och kometer och därmed en risk för jorden genomgår nu integration och testning. Med uppskjutning planerad tidigast till september 2027 arbetar team över hela USA med att bygga rymdfarkostens komponenter, planera vilken typ av undersökning och vetenskap den ska göra, samt utveckla mjukvaran för att bearbeta den enorma mängd data som uppdraget kommer att generera.

Det var 2005 som kongressen gav NASA i uppdrag att upptäcka potentiellt farliga nära jordsobjekt, (NEOs), många av dessa objekt är svåra att hitta med markbaserade teleskop. Vissa är lika mörka som kol, andra är pyttesmå och många finns i solens bländande sken där markbaserade optiska teleskop inte kan upptäcka dem. För att motverka detta byggs NEO Surveyor specialbyggt för att skanna solsystemet och upptäcka objekt som lyser i infrarött när de värms upp av solen  till skillnad från det optiska ljus de reflekterar, vilket markbaserade teleskop ser.

Rymdfarkosten kommer att färdas ungefär1,5 miljoner kilometer från vår planet i solens riktning till ett område med gravitationsstabilitet kallat  L1-punkten och kontinuerligt skanna stora delar av himlen i minst fem år i jakt på NEOs. NEO Surveyor är ett unikt uppdrag utformat för att lösa en specifik utmaning: att hitta asteroider och kometer som utgör den största risken för jorden," beskriver Jim Fanson, projektledare för uppdraget vid NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. Vårt fokus är att placera ut ett robust observatorium vid Sol-Jords L1-punkt, där det kommer att genomföra en kontinuerlig, flerårig infraröd undersökning.

Kameran består av två detektorer inställda på att generera detaljerade bilder av asteroider och kometer inom två infraröda band. Varje matris skapar en 16-megapixelmosaik av skyn. Att avbilda samma del av himlen över de två infraröda banden gör det möjligt för instrumentet att mäta temperaturen på en asteroid eller komet och ge en uppskattning av objektets storlek.

Rymdfarkosten kommer också att ha ett 6 meter långt solskydd som gör att den kan se nära solen genom att blockera solbländning från att tränga in i teleskopets öppning. Den klart största egenskapen hos NEO Surveyor är att strukturen också har solpaneler på sin solvända yta för att generera elektricitet till rymdfarkostens system.

Exoplanet LHS 3844 b är en stenplanet som är helt skyddslös mot kosmisk strålning

 

Bild wikipedia Bildmosaik tagen av Mariner 10, 1974  på Merkurius  vilken troligen liknar den av James Webbteleskopet upptäckta exoplaneten LHS 3844 b som finns 48,5 ljusår bort  i stjärnbilden Indus.

LHS 3844 b är en stenplanet 30 % större än jorden och kretsa runt en röd dvärgstjärna ett varv på ungefär 11 timmar. Planeten snurrar bara tre stjärndiametrar ovanför sin sols yta och är tidvattenlåst i sin bana. Som ett resultat vänder samma hemisfär på LHS 3844 b alltid samma sida mot sin sol vilket ger en konstant dagsida med en medeltemperatur på cirka  725 grader Celsius. När vi mäter denna strålning som ger värme kan vi inte se och mäta planeten direkt istället registrerar vi den upprepade förändringen i ljusstyrka vi får från stjärnan och planeten tillsammans.

MIRI (Mid-Infrared Instrument ett instrument på James Webb-teleskopet. MIRI är en kamera och en spektrograf som observerar mitten till lång infraröd strålning från 5 mikron till 28 mikron.) delade upp en del av planetens infraröda emission, från 5 till 12 mikrometer, i mindre våglängdssektioner och mätte ljusstyrkan per våglängdsband. Detta är vad astronomer kallar ett spektrum en regnbågsliknande fördelning av ljusets komponenter. En annan datapunkt, hämtad från observationer med Spitzer-teleskopet och publicerad för några år sedan, förstärkte analysen.

På samma sätt som exoplanetär atmosfärforskning har gynnats av klimatvetenskap, bygger detta framväxande område inom exoplanetär geologi på geologisk kunskap baserad på jorden. PhD student Sebastian Zieba (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, USA) and Laura Kreidberg, MPIA Director and study PI (principal investigator och deras medarbetare körde datamodeller och fick tillgång till mallbibliotek av bergarter och mineraler kända från jorden, månen och Mars för att se vilka infraröda signaturer de skulle producera under förhållandena på LHS 3844 b. Att jämföra observationsbaserade data med dessa beräkningar uteslöt med säkerhet en sammansättning jämförbar med jordens skorpa dom vanligtvis är silikatrik bergart som granit.

Jordliknande, silikatrika skorpor tros bildas genom en långvarig raffineringsprocess som kräver tektonisk aktivitet och vanligtvis förlitar sig på vatten som smörjmedel. Det steniga materialet smälter och stelnar upprepade gånger när det blandas med mantelmaterialet vilket lämnar de lättare mineralerna på ytan.

"Eftersom LHS 3844 b saknar en sådan silikatskorpa kan man dra slutsatsen att jordliknande plattektonik troligen inte gäller för denna planet," beskriver Sebastian Zieba. "Den här planeten innehåller troligen bara lite vatten." den mörka ytan på en sammansättning som påminner om jordbunden eller månbasalt eller jordens mantelmaterial.

En statistisk analys av hur väl detta spektrum passar olika mineralblandningar och konfigurationer visade att utsträckta fasta områden av basalt eller magmatisk bergart bäst matchade observationerna. De är rika på magnesium och järn och kan innehålla olivin. Krossat material, såsom stenar eller grus, passar också ganska bra, medan korn eller pulver inte stämmer överens med observationerna på grund av sitt ljusare utseende.

Utan en skyddande atmosfär utsätts planeter för rymdväder, främst drivet av hård, energirik strålning från sin sol och nedslag av meteoriter.

"Det visar sig att dessa processer inte bara långsamt löser upp hårda bergarter till regolit, ett lager av fina korn eller pulver som finns på månen," förklarar Zieba. "De mörknar också lagret genom att tillsätta järn och kol, vilket gör regolitens egenskaper mer förenliga med observationerna."

Denna bedömning lämnade astronomerna med två scenarier för planetens yta som matchar data lika väl. En av dem involverar en yta dominerad av mörk, fast berggrund bestående av basaltiska eller magmatiska mineraler. Jämfört med geologiska tidsskalor förändrar rymdväder i form av olikartad strålningsnivå egenskaper snabbt. Därför drar astronomerna slutsatsen att ytan i detta scenario bör vara relativt färsk, orsakad av nyligen geologisk aktivitet, såsom utbredd vulkanism.

Det andra scenariot föreslår också en mörk yta då jämförbar med vår måne eller Merkurius. Ändå förklarar det långvarig rymdvädret vilket leder till utsträckta områden täckta av ett mörkt regolitlager, ett fint pulver som också finns på månen.

Dessa två alternativ skiljer sig åt i graden av nyligen krävd geologisk aktivitet. På jorden och andra aktiva objekt i solsystemet är ett typiskt fenomen under sådan aktivitet utgasning. Svaveldioxid (SO2) en gas som ofta förknippas med vulkanism. Om det finns på LHS 3844b i rimliga mängder borde MIRI ha upptäckt det. Därför verkar en nylig vulkanism period osannolik vilket får astronomerna att föredra det andra scenariot. Om det stämmer kan LHS 3844 b likna Merkurius.

För att testa sin idé driver Zieba, Kreidberg och deras kollegor redan en mer direkt strategi. De har erhållit ytterligare JWST-observationer, vilket bör göra det möjligt för dem att urskilja ytförhållanden genom att utnyttja små skillnader i hur fasta plattor och pulver avger eller reflekterar ljus. Detta koncept tillämpas framgångsrikt för att karakterisera asteroider i solsystemet. "Vi är övertygade om att samma teknik kommer att göra det möjligt för oss att klargöra naturen hos LHS 3844 b:s skorpa och, i framtiden, andra steniga exoplaneter," avslutar Kreidberg.Laura Kreidberg är den enda MPIA-astronomen som är involverad i denna studie.

Studien av Sebastian Zieba, Laura Kreidberg, et al.  The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy Nature Astronomy (2026). 

Andra forskare i studien var: Sebastian Zieba (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, USA), Brandon P. Coy (Institutionen för geofysik, University of Chicago, USA), Aaron Bello-Arufe (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, USA [JPL]), Kimberly Paragas (Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology, Pasadena, USA), Xintong Lyu (Peking University, Peking, Kina), Renyu Hu (The Pennsylvania State University, University Park, USA och JPL), Aishwarya Iyer (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USA), Kay Wohlfarth (Technische Universität Dortmund, Tyskland)

NY teknik för framdrivning av styrraketer i framtida resor till Mars

 

Bild https://www.jpl.nasa.gov  Prototypens Styrraket är innesluten i JPL:s (Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien) vakuumanläggning för kondenserbart metalldrivmedel CoMeT  , en unik nationell tillgång utformad för att säkert testa styrraketer ( i denna länk visas tydligt vad styrraketer är de raketer som håller kursen beroende vilken som vid behov  tänds) med metallånga som en del av potentiella megawattklass elektriska framdrivningssystem. Källa: NASA/JPL-Caltech

En teknik som kan driva bemannade uppdrag till Mars och robotdrivna rymdfarkoster i hela solsystemet testades nyligen vid NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. Den 24 februari 2026 skedde detta och för första gången på flera år och med effektnivåer som översteg alla tidigare tester i USA startade ett team en elektromagnetisk styrraket som drivs av litiummetallånga.

Denna prototyp uppnådde effektnivåer över de mest kraftfulla elektriska styrraketer på någon av myndighetens nuvarande rymdfarkoster. Värdefulla data från den första avfyrningen av denna styrraket kommer att hjälpa till att konstruera en kommande testserie.

"På NASA arbetar vi med många saker samtidigt och vi har inte glömt bort Mars. Den framgångsrika prestandan hos vår styrraket i detta test visar verkliga framsteg mot att skicka en amerikansk astronaut att sätta sin fot på Mars," beskriver NASA:s administratör Jared Isaacman. "Detta markerar första gången i USA som ett elektriskt framdrivningssystem har fungerat vid så höga effektnivåer som upp till 120 kilowatt. Vi kommer att fortsätta göra strategiska investeringar som driver på nästa stora rymdsprång."

Under fem tändningar lyste volframelektroden i styrraketens centrum starkt vitt och nådde över 5 000 grader 2 800 grader Celsius. Arbetet utfördes i JPL:s Electric Propulsion Lab,  den kondenserbara metalldrivmedelsvakuumanläggningen vilken är  en unik nationell tillgång för säker testning av elektriska styrraketer som använder metallånga på upp till megawattklass effektnivåer. För att se testet kikade JPL:s seniorforskare James Polk genom en liten portal in i den 8 meter långa vattenkylda vakuumkammaren. Inuti flammade styrraketen igång, dess munstycksformade yttre elektrod glödde glödande när den avgav en livfull röd plym. Polk har forskat på litiummatade MPD-styrraketer i årtionden, efter att ha arbetat med NASAs Dawn-uppdrag och myndighetens Deep Space 1, den första demonstrationen av elektrisk framdrivning bortom jordens omloppsbana.

Teamet siktar på att nå effektnivåer mellan 500 kilowatt och 1 megawatt per styrraket under de kommande åren. Eftersom hårdvaran fungerar vid så höga temperaturer kommer det att vara en stor utmaning att bevisa att komponenterna tål värmen under många timmars testning. Ett bemannat uppdrag till Mars kan behöva 2 till 4 megawatt effekt, vilket kräver flera MPD-startraketer som måste fungera i mer än 23 000 timmar.

Litiummatade MPD-styrraketer har potential att arbeta vid höga effektnivåer, använda drivmedel effektivt och ge betydligt större dragkraft än nuvarande elektriska styrraketer. Fullt utvecklade och kopplade till en kärnkraftskälla kan de minska uppskjutningsmassan och stödja nyttolaster som krävs för bemannade Marsuppdrag.

MPD:s styrraketarbete, som har utvecklats under de senaste 2 1/2 åren, under ledning vid  JPL i samarbete med Princeton University i New Jersey och NASAs Glenn Research Center i Cleveland. Arbetet finansieras av NASAs Space Nuclear Propulsion-projekt, som 2020 började stödja ett megawatt-klass kärnkraftsdrivningsprogram för bemannade Marsuppdrag genom att fokusera på fem kritiska tekniska element varav det elektriska framdrivningsdelsystemet är ett av dem. Projektet, som är baserat vid myndighetens Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, är en del av NASAs Space Technology Mission Directorate.

Långt borton Neptunus finns en liten dvärgplanet med atmosfär som fylls på men hur sker detta?

 

Bild https://www.nao.ac.jp  Konstnärs uppfattning i bild över  denna forskning visar en föreställd tidssekvens när en stjärna passerar bakom ett TNO (transneptunska objekt, objekt  bortom Neptunus bana) med atmosfär. (Kredit: NAOJ)

Ett team av professionella och amatörastronomer i Japan fann bevis för en tunn atmosfär runt en liten kropp i det yttre av solsystemet. Objektet är så litet att det inte borde ha en varaktig atmosfär vilket väcker frågor om när och hur denna atmosfär bildades. Framtida observationer för att bättre karaktärisera atmosfären för att lösa detta mysterium

I de kalla delarna av det yttre i solsystemet finns tusentals små objekt som kallas transneptunska objekt (TNO) då de ligger utanför Neptunus bana. En tunn atmosfär har observerats runt Pluto, den mest kända av dessa  TNO, men studier av andra TNO:er har gett negativa resultat då det gäller en atmosfär. De flesta TNO:er är så kalla och deras ytgravitation så svag att de inte förväntas kunna behålla atmosfärer.

Men astronomer vill gärna hitta det oväntade, så de utnyttjade ett lyckosamt "naturligt experiment" för att leta efter en atmosfär runt ett TNO känt som (612533) 2002 XV93. Detta objekt, förkortat 2002 XV93 har en diameter på cirka 500 km. Som referens är Plutos diameter 2 377 km. Omloppsbanan för 2002 XV93 är sådan att sett från Japan, passerade den rakt framför en stjärna i bakgrunden den 10 januari 2024. När stjärnan försvann bakom 2002 års XV93 bleknande stjärnans sken vilket indikerar att ljuset dämpats när det passerade genom en tunn atmosfär alternativt skulle skenet plötsligt slockna när den glider bakom den solida ytan på TNO.

Ett team av professionella och amatörastronomer, ledda av Ko Arimatsu vid NAOJ Ishigakijima Astronomical Observatory, observerade stjärnan som 2002 XV93 passerade framför från flera platser i Japan. De erhållna uppgifterna är förenliga med ljusdämpning av en atmosfär.

Beräkningar visar att atmosfären som man såg runt 2002 XV93 förväntas hålla mindre än 1000 år om den inte fylls på (så den borde inte funnits då objektet var kanske miljarder år gammalt). Så dvärgplaneten bör ha bildats för mycket kort tid sedan eller fylls atmosfären på kontinuerligt. Men då är frågan hur detta kan ske. 

James Webb Space Telescope visar inga tecken på frusna gaser på ytan av 2002 XV93 som kan sublimera och bilda en atmosfär. En möjlighet är att någon händelse för frusna eller flytande gaser från djupt inne i TNO:n till ytan. En annan möjlighet är att en komet kraschade in i 2002 XV93, och släppte ut gas som bildade en tillfällig atmosfär (vilket då bör skett nyligen). Ytterligare observationer behövs för att skilja mellan dessa två scenarier (ett tredje alternativ är det bara fantasin som kan testa fullt ut), Studien kan läsas under titeln och av   Ko Arimatsu et al. "Detection of an atmosphere on a trans-Neptunian object beyond Pluto", i Nature Astronomy,

Nu börjar snart jakten på de svårfångade neutronstjärnorna

 

Bild https://www.nasa.gov  Astrometrisk mikrolinsning uppstår när ett förgrundsobjekt, som en neutronstjärna passerar framför en mer avlägsen bakgrundsstjärna. Neutronstjärnans gravitation böjer den avlägsna stjärnans ljus och delar det i flera banor som når teleskopet. Även om dessa förvrängda bilder inte kan upplösas, framstår deras sammansatta ljus som ljusare och något förskjutet från den avlägsna stjärnans verkliga position. När justeringen mellan de två objekten förändras över tid, följer denna till synes förskjutning ett litet elliptiskt mönster på himlen. Storleken på den ellipsen beror på hur starkt ljuset böjs, vilket innebär att mer massiva objekt ger större förskjutningar, vilket gör det möjligt för astronomer att direkt mäta massan hos den utan linsning osynliga neutronstjärnan. NASA, STScI, Joyce Kang (STScI)

Astronomer har länge vetat att neutronstjärnor som består av de täta kärnor som lämnas kvar efter att massiva stjärnor exploderat (vanligast 20 km i diameter, men har en massa motsvarande 1,4–3 solmassor), bör finnas över hela Vintergatan. De flesta av dem är dock i praktiken osynliga. En ny studie publicerad i Astronomy and Astrophysics antyder att NASAs kommande Nancy Grace Roman Space Telescope ändå bör kunna upptäcka dem.

Genom att använda detaljerade datorsimuleringar av Vintergatan och Romans framtida observationer visade forskarna att flaggskeppsobservatoriet kan identifiera och karakterisera dussintals isolerade neutronstjärnor genom en subtil effekt kallad gravitationslinsning.

"De flesta neutronstjärnor är relativt svagt lysande," beskriver Zofia Kaczmarek från Heidelbergs universitet i Tyskland som var den som ledde studien. "De är otroligt svåra att upptäcka utan någon form av hjälp."

Neutronstjärnor packar mer massa än solen i en sfär ungefär lika stor som en medelstor stad. Att studera dem hjälper oss att förstå hur stjärnor är, slocknar och sprider tunga grundämnen i universum. De ger också en möjlighet att studera vad som händer under de mest extrema förhållanden (under tryck och densitet) man kan tänka sig.

Men om de inte blivit pulsarer (en extremt tät, snabbt roterande neutronstjärna) som sänder ut i radiovåglängder eller lyser i röntgenstrålar kan de förbli dolda även för de mest kraftfulla teleskopen.

Roman (planerad uppskjutning 2027) kan söka efter dem på ett nytt vis. När ett massivt objekt som en neutronstjärna rör sig framför en avlägsen bakgrundsstjärna, vrider dess intensiva gravitation rumtiden och avleder bakgrundsstjärnans ljus. Denna mikrolinseffekt gör att bakgrundsstjärnan tillfälligt blir ljusare och ser ut att vara förskjuten från sin verkliga position på himlen.

Medan många teleskop kan upptäcka den tillfälliga ljusningen,kan Roman även  mäta både ljusningen (fotometri) och den lilla positionsförskjutningen (astrometrin) hos den linsade stjärnan med exceptionell precision. Eftersom neutronstjärnor är relativt massiva producerar de en större astrometrisk signal än mindre täta objekt vilket gör att  Roman inte bara kan upptäcka dem utan även väga dem i vissa fall, något som är nästintill omöjligt med enbart fotometri.

"Det som är riktigt intressant med att använda mikrolinsning är att man kan få direkta massmätningar," beskriver  artikelns medförfattare Peter McGill från Lawrence Livermore National Laboratory. "Fotometri visar att något passerade framför stjärnan, men det är hur mycket stjärnans position förskjuts som talar om hur massivt det objektet är. Genom att mäta den lilla avböjningen på himlen kan vi direkt väga något som annars är osett."