Google

Translate blog

onsdag 30 november 2022

Webb-teleskopet har upptäckt en planet med en mycket annorlunda atmosfär

 


WASP-39b finns i Jungfruns stjärnbild och cirka 700 ljusår från jorden dess sol är WASP-39.

Webbteleskopet och med flera teleskop ex NASA: s Hubble och Spitzerteleskop har tidigare avslöjat isolerade ingredienser i denna planets atmosfär. Men de nya avläsningarna från Webb ger en fullständig meny av innehåll  och  tecken på aktiva kemiska reaktioner och moln i denna atmosfär.

De senaste uppgifterna ger  en antydan av hur dessa moln kan se ut på nära håll. Det är uppbrutna moln /exempel från jorden på uppbrutna moln är ex cumulusmolnsnarare än ett enda molnhöjt täcke över hela planeten. Så är det även på Jorden som inte heller denna är helt höljd i moln som ex Venus är.

Webb-teleskopets uppsättning av mycket känsliga instrument tränades för att undersöka atmosfären i WASP-39 b. Denna ligger nära sin sol ca åtta gånger närmre sin sol än Merkurius är vår sol och har en storlek som Saturnus.

Fynden bådar gott för förmågan hos Webbs instrument att genomföra  breda spektrum från undersökningar av alla typer av exoplaneter som vetenskapssamhället hoppas finna spännande fynd på. Det inkluderar att undersöka atmosfärerna hos mindre och steniga planeter som de i TRAPPIST-1-systemet

"Vi observerade WASP-39 b med flera instrument som tillsammans gav oss en bred del i det infraröda spektrumet och en mängd kemiska fingeravtryck som varit otillgängliga fram till detta uppdrag, säger Natalie Batalha, astronom vid University of California, Santa Cruz, som bidrog till och hjälpte till att samordna den nya forskningens resultat.

Sviten av upptäckter av atmosfärens innehåll beskrivs i en uppsättning av fem nya vetenskapliga artiklar, varav tre är i press och två av dem är under granskning. Bland avslöjandena är den första gången svaveldioxid en molekyl som framställs ur kemiska reaktioner som utlöses av högenergiljus från en  sols strålning upptäckts i en exoplanets atmosfär.

 "Det är första gången vi ser konkreta bevis på fotokemi - kemiska reaktioner initierade av energirikt stjärnljus - på en exoplanet", säger Shang-Min Tsai, forskare vid University of Oxford i Storbritannien och huvudförfattare till artikeln.

"Planeter förändras och förvandlas genom att de kretsar i sin sols strålningsbad", säger Batalha och tillägger att på jorden får detta livet att frodas.

WASP-39 b närhet till sin sol gör den till ett laboratorium för att studera effekterna av strålning från solstrålning på exoplaneter.

För att se ljuset från WASP-39 b spårade Webb planeten när den passerade framför sin stjärna, så  en del av stjärnans ljus kunde filtreras genom planetens atmosfär. Olika typer av kemikalier i atmosfären absorberar olika färger i spektrum de färger som saknas berättar för astronomer vilka molekyler som finns. Genom att se på universum i infrarött ljus kan Webb plocka upp kemiska fingeravtryck som inte kan upptäckas i synligt ljus.

Andra atmosfäriska beståndsdelar som detekterades av Webb-teleskopet inkluderade natrium, kalium och vattenånga.

Webb upptäckte även koldioxid. Under tiden då observationen gjordes detekterades kolmonoxid men signaturer av metan (CH4) och vätesulfid saknades. Om dessa  molekyler förekommer är det vid mycket låga nivåer.

Att ha en sådan komplett lista över kemiska ingredienser i en exoplanets atmosfär ger forskare en glimt av överflödet av olika element i förhållandet till varandra, såsom kol-till-syre eller kalium-till-syre-förhållande. Det ger i sin tur inblick i hur denna planet – och kanske andra – bildades ur den skiva av gas och stoft som omgav moderstjärnan i dess yngre år.

Spännande tider och resultat väntar med James webbteleskopet.

Bild vikipedia på Wasp-39b som visar hur man anser det kan se ut på plats.

tisdag 29 november 2022

Anledningen till det ogästvänliga klimatet på Venus i nutid.

 


Vulkanisk aktivitet som varade under hundratals till tusentals år och med de massiva utbrott av material som då kastades ut kan vara anledningen till Venus förändring från en tempererad och våt värld till det heta växthusklimat planeten har idag. Detta föreslås i en ny rapport från NASA.

Venus har idag en yttemperatur på i genomsnitt cirka 460 C  och en atmosfär som är 90 gånger kompaktare  än Jorden. Enligt studien kan dessa massiva vulkaniska utbrott ha skett någon gång i Venus tidiga historia.

 I synnerhet kan förekomsten av flera sådana utbrott på kort tid (inom en miljon år) ha lett till den skenande växthuseffekt som var början till planetens övergång från vått och tempererat till varmt och torrt klimat. OBS ingen vet dock säkert om Venus haft en tempererad och blöt forntid. Det är antaganden att det varit så (min anm.).

Stora fält av stelnat vulkaniskt berg täcker 80 % av Venus yta, säger Dr. Michael J. Way, från NASA: s Goddard Institute for Space Studies i New York. Way är huvudförfattare till artikeln som r publicerades den 22 april iThe Planetary Science Journal. "Även om vi ännu inte är säkra på hur ofta händelserna som skapade dessa vulkaniska berg inträffade borde vi kunna begränsa tiden genom att studera jordens egen historia."

Livet på jorden har utstått minst fem stora massutrotningshändelser. Se mer om dessa här 

Enligt den nya studien och andra tidigare studier orsakades eller förvärrades majoriteten av dessa vulkaniska utbrott av  stora magmautsläpp. Men i jordens fall var klimatstörningarna från dessa händelser inte tillräckliga för att orsaka en skenande växthuseffekt som det blev på Venus, av skäl som Way och andra forskare fortfarande försöker förstå.

NASA: s nästa uppdrag till Venus, planeras att lanseras i slutet av 2020-talet - Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI) -uppdraget och Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography, And Spectroscopy (VERITAS) -uppdraget - syftar till att studera Venus ursprung, historia och nuvarande tillstånd i oöverträffad detalj.

Bild från vikipedia Venus  är den andra planeten från solen och gör en full omloppsbana på cirka 224 dagar.

måndag 28 november 2022

En hybrid solförmörkelse sker i april 2023.

 


En hybrid solförmörkelse är en mycket sällsynt och annorlunda astronomisk händelse. En ovanlig händelse men den 20 april 2023 sker en sådan.

De flesta solförmörkelsejagare (personer som reser världen runt för att se solförmörkelser) tänker spontant på att det finns tre typer av solförmörkelse.

 Men sanningen är att det finns fyra typer av solförmörkelser alla beroende på hur solen, månen och jorden är i linje vid tidpunkten för händelsen. En solförmörkelse inträffar alltid cirka två veckor före eller efter en månförmörkelse.

1.Total solförmörkelse: Solen är helt skymd av månen.

2. Partiell solförmörkelse: Månen blockerar inte solen helt så endast en del av solen skyms. Den kan ses som om månen tar en "tugga" av solen.

3. Ringformig solförmörkelse: Månen är centrerad framför solen men täcker inte hela ytan (vilket ses vid en total solförmörkelse). En "ring av eld" lyser runt månen.

4. Hybrid solförmörkelse: Den sällsynta solförmörkelsen är en kombination av en total och ringformig förmörkelse (ibland känd som en A-T-förmörkelse) och sker när månens skugga rör sig över jorden. Dessa förmörkelser börjar som en typ av förmörkelse och övergår till en annan..

Det är en kombination av de andra tre typerna. Men den är omöjlig att uppleva i all sin kraft. En hybrid solförmörkelse inträffar endast några gånger per århundrade

Här är allt du behöver veta om den kommande hybridsolförmörkelsen - den sällsynta och mest spännande och utan tvekan den mest globalt spektakulära och intressanta typen av solförmörkelse som finns. 

Bild från som visar hur det sker.

Det är en sammansatt bild av den totala solförmörkelsen den 21 augusti 2017 som visar hur en hybrid solförmörkelse kan förklaras. En hybrid solförmörkelse är en kombination av en total, partiell och ringformig solförmörkelse men det är omöjligt att uppleva både en årlig och total solförmörkelse under en hybridhändelse, så du måste göra ett val! (Bildkredit: Alan Dyer / VW Pics / UIG via Getty Images)

söndag 27 november 2022

Ursprunget till Vintergatans filament.

 


Astrofysiker Farhad Zadehhar vid Northwestern University har fascinerats och förbryllats av ett slags  storskaliga, högorganiserade magnetiska filament som dinglar ut från vintergatans centrum ända sedan han först upptäckte dem i början av 1980-talet.

Med en ny upptäckt av liknande filament även i andra galaxer har Zadeh och hans medarbetare nu för första gången introducerat två möjliga förklaringar till filamentens ursprung. Dessa beskriver de i  en ny artikel publicerad under denna månad i The Astrophysical Journal Letters. Här föreslår Zadeh och hans medförfattare att filamenten kan bero på en interaktion mellan storskalig galaktisk vind och gasmoln alternativt ha uppstått ur turbulens inuti ett svagt magnetfält.

Vi vet mycket om filamenten i vårt eget galaktiska centrum och nu har vi funnit filament i andra galaxer som vi kallar extragalaktiska filament enligt ett uttalande av Zadeh. – De underliggande fysiska mekanismerna för båda populationerna av filament är likartade trots de väldigt olika miljöer där de finns. De är av samma slag men trådarna i galaxerna som de nu hittats i är äldre och mer avlägsna i tid och rum. De första filamenten som Zadeh upptäckte sträckte sig till en längd av upp till 150 ljusår och tornade upp sig nära Vintergatans centrala svarta hål.

 Tidigare under 2022 kunde Zadeh lägga till ytterligare nästan 1 000 fler filament till sin samling av observationer. I den mängden ses de endimensionella filamenten i par och i kluster ofta staplade sida vid sida likt strängarna på en harpa. De nu upptäckta filamenten finns inuti en galaxhop av tusentals galaxer en miljard ljusår från jorden. Några av  dessa galaxer är aktiva radiogalaxer vilka verkar vara grogrund till bildandet av storskaliga magnetiska filament.

"Efter att ha studerat filament i vintergatans centrum under flera år var jag extremt upphetsad över att se dessa oerhört vackra strukturer där ute", säger Zadeh. "Då vi nu hittat dessa filament på fler platser i universum, antyder det att något universellt är orsaken."

Även om den nya populationen av filament liknar dem i Vintergatan finns det några viktiga skillnader. Filamenten utanför Vintergatan är till exempel mycket större och 100 och 10000 gånger längre. De är också mycket äldre och deras magnetfält är svagare. De flesta av dem hänger i 90 graders vinkel ut från ett svart hål och strålar ut mellan galaxerna i hopen. I den nya artikeln antar Zadeh och hans medarbetare att filamentens ursprung kan vara en enkel interaktion mellan galaktisk vind och ett hinder som ex ett gasmoln. DE är äldre genom att vi ser dem 1 miljard ljusår bakåt i tiden (min anm.).

När vinden slingrar sig runt hindret skapar det en kometliknande svans bakom hindret.

"Vinden kommer från själva galaxens rörelse då den roterar", förklarade Zadeh. – Det är som när man sticker ut handen genom ett fönster från en bil i rörelse. Det är ingen vind ute, men du känner luften röra sig. När galaxen rör sig skapas den vind som kan trycka igenom platser där de kosmiska strålpartiklarna är ganska lösa. Det sveper materialet och skapar en trådstruktur."

Lite nya rön om universum blev det här.

Bild vikipedia på spiralarmar av Vintergatan. Vårt solsystem ligger i en liten gul arm högst upp.

lördag 26 november 2022

Ny Karta över universum

 


En karta över universum från Vintergatan och ut så långt man kan se finns numera finns nu tillgänglig på nätet. Kartan har även en tidsskala för universum.

Rekommenderas att se och upptäcka från. Den är öppen för alla som är intresserade av universum. Se denna länk. https://mapoftheuniverse.net/

Bild flickr.com

fredag 25 november 2022

Winchcombe-meteoriten visade sig innehålla utomjordiskt vatten

 


Winchcombe-meteoriten, är en sällsynt, kolhaltig meteorit som slog ner på en uppfart i grevskapet  Gloucestershire i England 2021. Winchcombe är en by i detta grevskap. Den har visat sig innehålla utomjordiskt vatten och organiska föreningar som ger insikter om ursprunget till jordens hav.

I En ny studie publicerad i dagarna i Science Advances under ledning av experter från Natural History Museum och University of Glasgow rapporteras historien om denna meteorit och resultaten från de första laboratorieanalyserna av meteoriten vilken (som är ovanligt) hittades och upphämtades enbart några timmar efter nedslaget.

 Denis Vida  postdoktor i physics and astronomy vid Western  Uiversity  var en viktig medarbetare till studien. Genom att kombinera data från fem olika meteornätverk i Storbritannien och tillämpa den unika expertis och programvara som finns tillgänglig studerade Vida Winchcombe-meteoriten och kan  nu bekräfta att den är kolhaltig och är den meteorit med den  bäst observerad bana som hittills varit möjlig.

"Dessa tekniker och tekniker gjorde det möjligt för oss att hitta exakt varifrån detta objekt hade sitt ursprung", säger Vida. – Vi utvecklade en ny metod som gör att vi kan kombinera både professionella och amatörmässiga observationer. Innebärande videoupptagningar av eldklotets infart i atmosfären insamlade av astronomientusiaster, inklusive WesternsGlobal Meteor Network. Den snabba inhämtningen av Winchcombe meteoriten gör att är en av de mest orörda meteoriterna som finns tillgänglig för analys. Det ger forskare en spännande glimt tillbaka genom tidens väv till solsystemets ursprungliga sammansättning för 4.6 miljarder år sedan", säger Ashley King, Future Leader Fellow, UK Research and Innovation vid Natural History Museum och författare på Science Advances.

Winchcombe är en sällsynt CM-kolhaltig kondrit som innehåller cirka två procent kol (i vikt) och är den första meteoriten någonsin av denna typ som hittats i Storbritannien. Genom detaljerad avbildning och kemiska analyser upptäckte teamet att Winchcombe innehåller cirka 11 procent utomjordiskt vatten (i vikt), varav det mesta är låst i mineraler som bildats under kemiska reaktioner mellan vätskor och stenar på den asteroid i de tidigaste stadierna av solsystemet varifrån den brutits loss.

Avgörande var att teamet snabbt kunde mäta förhållandet mellan väteisotoper i vattnet och då fann att det liknade sammansättningen av vatten på jorden. Extrakt från meteoriten innehåller också utomjordiska aminosyror – prebiotiska molekyler något som är grundläggande komponenter för livets uppkomst. Eftersom meteoritens sammansättning till stor del är oförändrad av den markbundna miljön (genom att den hittades snabbt)  indikerar dessa resultat att kolhaltiga asteroider spelade en nyckelroll för att leverera de ingredienser som behövdes för att  bilda hav och liv på den tidiga jorden.

– Kolhaltiga objekt utgör mer än 30 procent av asteroiderna som vi ser susa förbi jorden men bara två procent av meteoritfynden på Jorden. De är så ömtåliga att de flesta helt sönderfaller i atmosfären, säger Vida.

Genom att tillämpa en ny eldbollsmodell visade Vida att det var "ren slump" att denna meteorit aldrig upplevde stora tryck som andra meteoriter vanligtvis utsätts för under sitt inslag i jordens atmosfär.

Snabb upphämtning av Winchcombe-meteoriten möjliggjordes av offentliga rapporter och videofilmer av eldklotet som tagits av 16 kameror som samordnades av UK Fireball Alliance (UKFAll).

Genom att kombinera filmerna med kemisk analys av meteoriten beräknade teamet att Winchcombe meteoriten sprängdes ut ur ytan på en asteroid nära Jupiter och for mot jorden under de senaste miljoner åren. 

Bild på meteoriten från The Natural History Museum, London se länk för mer info därifrån.

torsdag 24 november 2022

NU förstår man mer om neutronstjärnors inre

 


Citat vikipedia; "En neutronstjärna är ett av flera möjliga slut för en stjärna. När en stjärna i slutet av sitt liv stöter bort sina yttre lager inträffar en gravitationskollaps då stjärnans kvarvarande inre delar imploderar. Om stjärnan är så stor att den kvarvarande massan motsvarar 1,4–3 solmassor övergår den i en supernova. Återstoden blir en neutronstjärna som består av tätt packade neutroner, och övrigt restmaterial utspridd i omgivningen från supernovan".

Hittills är inte mycket känt om det inre av neutronstjärnor. Sedan deras upptäckt för mer än 60 år sedan har forskare försökt dechiffrera dess struktur. Den största utmaningen är att simulera de extrema förhållandena som finns inuti dessa.

 Det har arbetats fram många teoretiska modeller där olika egenskaper – från densitet och temperatur – beskrivs med hjälp av så kallade tillståndsekvationer. Dessa ekvationer försöker beskriva neutronstjärnornas struktur och dess yta ner till den inre kärnan.

Nu har fysiker vid Goetheuniversitetet i Frankfurt lyckats lägga några ytterligare och avgörande bitar i pusslet. Arbetsgruppen under ledning av prof. Luciano Rezzolla vid Institutet för teoretisk fysik utvecklade mer än en miljon olika satsekvationer som uppfyller de begränsningar som ställs av data som erhållits från teoretisk kärnfysik å ena sidan och av astronomiska observationer å andra.

Vid utvärderingen av tillståndsekvationerna gjorde arbetsgruppen en överraskande upptäckt: Neutronstjärnor (med massor mindre än cirka 1,7 solmassor) verkar ha en mjuk mantel och en styv kärna, medan "tunga" neutronstjärnor (med massor större än 1,7 solmassor) istället har en styv mantel och en mjuk kärna. "Detta resultat är mycket intressant eftersom det ger oss ett direkt mått på hur komprimerbar neutronstjärnornas centrum kan vara", säger professor Luciano Rezzolla,

Avgörande till denna insikt var ljudets hastighet, ett studiefokus som användes av kandidat Sinan Altiparmak att arbetade utefter. Detta kvantitetsmått beskriver hur snabbt ljudvågor sprider sig inom ett objekt vilket beror på hur styv eller mjuk materian är. Här på jorden används ljudets hastighet för att utforska Jordens inre och upptäcka oljefyndigheter.

Genom att modellera tillståndsekvationer kunde fysikerna också avslöja andra tidigare oförklarliga egenskaper hos neutronstjärnor. Till exempel, oavsett deras massa, har de förmodligen en radie på endast ca 12 km. Rapportförfattaren Dr. Christian Ecker förklarar: "Vår omfattande numeriska studie tillåter oss inte bara att göra förutsägelser för neutronstjärnors radier och maximala massor utan också att sätta nya gränser för deras deformerbarhet i binära system (dubbelstjärnsystem). Det vill säga hur starkt de snedvrider varandra genom sina gravitationsfält. Dessa insikter kommer att bli särskilt viktiga för att identifiera den okända tillståndsekvationen utifrån framtida astronomiska observationer och upptäckter av gravitationsvågor uppkomna från sammanslagning av stjärnor.

Bild vikipedia på en modell av vad man vet om neutronstjärnor

onsdag 23 november 2022

Slumptal är metoden vid sökandet efter att beskriva varmt väte i exoplanet-atmosfärer

 


Att upptäcka egenskaperna hos kvantsystem som består av ett flertal interagerande partiklar är en enorm utmaning. De kan tolkas matematiskt men är omöjliga att upptäcka. Att bryta den gränsen skulle leda till mängder av nya rön och tillämpningar inom fysik, kemi och materialvetenskap.

Nu har forskare vid Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) vid Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)  tagit ett stort steg framåt för detta genom  att beskriva det som kallas varmt tätt väte -väte som finns under extrema förhållanden  under högt tryck. Deras arbete är (ska eller är nu publicerat) i Physical Review Letters.

Forskarnas arbetssätt baserades på en metod där man använde slumptal något som nu för första gången kan lösa den grundläggande kvantdynamiken hos de inblandade elektronerna då många väteatomer interagerar under förhållanden som finns till exempel i planeter eller i fusionsreaktorer.

Väte är det vanligaste elementet i universum. Det är bränslet som driver stjärnorna inklusive vår sol och det utgör det inre av planeter som ex gasjätten Jupiter. Den vanligaste formen av väte i universum är inte den osynliga och luktfria gasen eller de vätemolekyler vatten innehåller.

Det är det varma täta vätet från stjärnor och planeter innebärande extremt komprimerat väte som i vissa fall kan leda elektricitet lika bra som metaller. Forskning om varm tät materia fokuserar på materia under förhållanden under mycket höga temperaturer eller tryck som vanligtvis finns överallt i universum dock ej naturligt på Jorden. För att försöka belysa egenskaperna hos väte och annan materia under extrema förhållanden, förlitar sig forskare mycket på datasimuleringar. En allmänt använd metod kallad täthetsfunktionalteori(DFT). 

Trots sin framgång i många sammanhang har denna metod misslyckats med att beskriva varmt tätt väte. Den främsta anledningen är att exakta datasimuleringar kräver exakt kunskap om interaktionen mellan elektronerna i varmt tätt väte.

I den nya publikationen visar författarna Maximilian Böhme, Dr. Zhandos Moldabekov, Young Investigator Group Leader Dr. Tobias Dornheim (CASUS-HZDR) och Dr. Jan Vorberger (Institute of Radiation Physics-HZDR) för första gången att egenskaper hos varmt tätt väte kan beskrivas mycket exakt med så kallade Quantum Monte Carlo (QMC) simuleringar.

 

När det gäller vätgas skulle Böhmes och hans kollegors arbete potentiellt kunna bidra till att klargöra detaljerna i hur varmt tätt väte blir metalliskt väte, en ny fas av vätgas som studeras intensivt både genom experiment och simuleringar. Att generera metalliskt väte experimentellt i labbet kan möjliggöra intressanta applikationer i framtiden.

Den som är intresserad av vårt solsystems planeter och månar följ gärna länken här  som där vårt  solsystems planeters atmosfärinnehåll beskrivs). Länken är från vikipedia.

 Bilden ovan från vikipedia visar däremot citat från vikipedia ”Graphs of escape velocity against surface temperature of some Solar System objects showing which gases are retained. The objects are drawn to scale, and their data points are at the black dots in the middle”.

tisdag 22 november 2022

Tecken på att planeter och stjärnor bildas samtidigt

 


Forskare som studerar "förorenade" vita dvärgstjärnor har hittat nya tecken på hur planeter skapas. Nyligen hittade ett team av astronomer bevis för att stjärnor och planeter troligen bildas tillsammans och samtidigt i ett nytt solsystem. För min del kan jag tänka mig att det inte alltid är så (min anm.) ser inte den accepterade bildningsteorin att planeter bildas av stoff från den cirkumplanetära skiva som finns runt en ny stjärna som motbevisat med detta.

Amy Bonsor, astronom vid Cambridge University i Storbritannien och huvudförfattare till den nya forskningen, säger i ett uttalande " Vi har en ganska bra uppfattning om hur planeter bildas men inte när planetbildningen startar. Om det är då moderstjärnan fortfarande växer eller miljontals år senare?".

Intressant nog kom ledtrådar som kunde lösa frågan från den döda kärnan av en tidigare sol som avslocknat och nu är en vit dvärg. Vita dvärgstjärnor består i allmänhet av endast väte och helium men de kan "förorenas" när asteroider eller någon annan stenig kropp faller ner i dem. Astronomer kan sedan analysera vad asteroiderna var gjorda av genom att titta på sammansättningen av den nyligen förorenade vita dvärgen. 

Vissa vita dvärgar är likt laboratorier då deras tunna atmosfärer nästan kan ses som en stjärnas fornlämning.

Många av de 200 vita dvärgstjärnor som teamet observerade var rika på järn och pekade på att järnrika asteroiders nedslagit på dessa. För att ge en asteroid en järnkärna måste saker och ting vara ganska heta och den mest troliga värmekällan är sönderfallet av en radioaktiv form av aluminium (aluminium-26).  Genom sönderfall kan detta ämna bara existera i knappt en miljon år innan ämnet avklingat. Så för att dessa asteroider skulle innehålla så mycket järn som astronomerna upptäckte hos de vita dvärgarna måste dessa asteroider ha bildats ganska tidigt i ett solsystem troligast under samma tid som stjärnan (solen i solsystemet) bildades.

"Det här är bara början", sa Bonsor. "Varje gång vi hittar en ny vit dvärg kan vi lära oss mer om hur planeter bildas."

Vi ska komma ihåg att fler bevis behövs innan forskarvärlden accepterar dessa nya rön dessa forskare presenterar (min anm.)

Ovan forskningsresultat beskrivs i en artikel som publicerades måndag (14 november) i tidskriften Nature Astronomy.

Bild vikipedia på en jämförelse mellan vit dvärg IK Pegasi B (nedre mitten), hennes A-klasspartner IK PegasiA (vänster) och solen (höger). Denna vita dvärg har en yttemperatur av ca 35000C.

måndag 21 november 2022

Cesium har upptäckts i atmosfären av en vit dvärgstjärna

 


Genom att analysera data insamlad av teleskopet Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer(FUSE) har ett internationellt team av astronomer upptäckt cesium i atmosfären hos en het vit dvärgstjärna som har beteckningen HD 149499B. Fyndet rapporterades den 3 november på arXiv pre-print-servern och markerar första gången cesium har identifierats i atmosfären hos en het vit dvärg.

Vita dvärgstjärnor är stjärnor som en gång haft en storlek som ex vår sol och därefter kollapsat till en dvärgstjärna av en mycket liten storlek efter att de fått slut på sitt kärnbränsle. En typisk vit dvärg har en radie av 1 procent av vår sols men grovt räknat samma massa. Detta motsvarar en densitet på cirka 1 ton per kubikcentimeter.

På grund  den höga tyngdkraft som råder här är de kända för att ha atmosfärer bestående av antingen rent väte eller rent helium. En liten del av dem visar dock spår av tyngre element i sin atmosfär.

Hittills har 18 grundämnen med atomnummer högre än 28  identifierats i atmosfärer hos vita dvärgar.

Men i dagarna har  denna grupp astronomer under ledning av Pierre Chayer från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland, fyndet av cesium (Cs), vilket har atomnummer 55, i atmosfären av HD 149499B. En ljus heliumrik vit dvärgstjärna där det råder en temperatur av ca 49200 C.

Detektionen gjordes mellan 2000 och 2006 av FUSE´telekopet. Det tar tid att analysera allt som samlas in från teleskopen (min anm).

Allt som allt detekterades tretton cesiumlinjer i FUSE-spektrumet med bredd i intervallet 2,3–26,9 mÅ. Astronomerna tillade att alla dessa övergångar härrör från låga energinivåer som sträcker sig från tio tusen till några tiotusentals cm−1.

Enligt författarna till studien är cesiumdetektering i atmosfären av HD 149449B inte förvånande med tanke på att listan över element som identifierats tidigare i atmosfärer i vita dvärgar. Grundämnen har ökat avsevärt sedan detekteringen av germanium i en vit dvärgs atmosfär hittades under 2005.

Överflödet av cesium i atmosfären av HD 149449B beräknades vara -5, 45 (cesium till helium överflödsförhållande), vilket är -3, 95 i termer av massfraktion. Detta resultat gör cesium till det vanligaste grundämnet med nummer över 28 som observerats i just HD 149499B.

Sammanfattningsvis; resultaten gör att nu att  forskarna försöker hitta den mest troliga hypotesen som förklarar närvaron av cesium i atmosfären. 

"Radioaktiv levitation är dock det mest troliga naturfenomenet för att förklara dess närvaro .... Även om strålande levitation komplicerar tolkningen av källan till cesiumet möjliggör det uppbyggnad av stora överflöd och därmed detektering av de ämnen som annars inte skulle detekteras," avslutade författarna artikeln till tidningen arXiv.

Bild från 

SIMBAD databas på den ovan omtalade HD149499

söndag 20 november 2022

En stor del från rymdfärjan Challenger har nu hittats.

 


NASA: s Kennedy Space Center meddelade i dagarna att en stor del  från rymdfärjan Challenger har hittats nedsjunken i sanden på botten av Atlanten mer än tre decennier efter tragedin.

Michael Ciannilli, en NASA-chef har bekräftade fyndets äkthet. Det är en av de största bitarna av Challenger som hittats sedan olyckan sedan två fragment från vänsterflygeln flöt i land 1996. enligt Ciannilli

Det var dykare för en TV-dokumentär som först gjorde upptäckten  i mars medan de letade efter vrakdelar efter ett flygplan från andra världskriget. NASA verifierade för några månader sedan att biten var en del av skytteln efter olyckan som skedde strax efter att rymdfärjan lyft den 28 januari 1986. Alla sju besättningsmedlemmar ombord dog vid explosionen.

Delen som nu hittats är minst 4.5 meter gånger 4.5 meter.  Troligen än större eftersom en del av den är täckt av sand. Då det finns fyrkantiga termiska plattor på biten tros den vara från skyttelns underdel, enligt ett uttalande från Ciannilli. Fragmentet ligger kvar på havsbotten strax utanför Floridas kust nära Cape Canaveral tills NASA bestämmer vad som ska göras. Det är fortfarande den amerikanska regeringens egendom. Familjerna till de sju förolyckade besättningsmedlemmarna på Challenger har underrättats om fyndet.

Ungefär 118 ton av resterna av Challenger har återfunnits sedan olyckan. Det motsvarar cirka 47 % av hela farkosten.

Det mesta av de återfunna vrakdelarna finns numera i övergivna missilsilor vid Cape Canaveral Space Force Station. Undantaget är en vänsterskyttelpanel som visas på Kennedy Space Centers besökskomplex tillsammans med den förkolnade cockpitfönsterramen från shuttle Columbia som bröts sönder över Texas under återinträde i atmosfären 2003 även vid denna katastrof dog sju astronauter. 

Bilden från vikipedia som visar explosionen. Den 28 januari 1986 då rymdfärjan Challenger exploderade 73 sekunder efter start 14 km över Atlanten utanför Cape Canaveral, Florida, klockan 11:39 EST.  Sju personer dog

lördag 19 november 2022

Nyckel till det tidigare universum

 


En internationell forskargrupp under ledning från University of Minnesota har mätt storleken på en stjärna som exploderade för mer än 11 miljarder år sedan. Detaljrika bilder visar den exploderande stjärnans avsvalnande något som kan hjälpa forskare att lära sig mer om stjärnorna och galaxerna som fanns i det tidiga universum.

"Det är den första detaljerade insynen på en pågående supernova i ett mycket tidigt skede av universums utveckling", säger Patrick Kelly, huvudförfattare till artikeln som ska publiceras iNature (ev är det gjort (min anm,).

Kelly är docent vid College of Science and Engineering. Det är väldigt spännande eftersom vi kan lära oss i detalj om en enskild stjärna då universum var mindre än en femtedel av sin nuvarande ålder och börja förstå om stjärnorna som fanns då skiljer sig från de i vår tid, säger han i ett uttalande.

Den röda superjätten i fråga var cirka 500 gånger större än solen innan den exploderade och den finns cirka 60 gånger längre bort än någon annan supernova som observerats.

Med hjälp av data från rymdteleskopet Hubble och Large Binocular Telescope i Montana  kunde forskare identifiera flera detaljerade bilder av den röda superjätten på grund av ett fenomen som kallas gravitationslinsing, där massan av ljus, som den i en galax, böjer inkommande ljus. Detta förstorar ljuset som avges från en stjärna i bakgrunden långt därute. 

"Gravitationslinsning fungerar  som ett naturligt förstoringsglas och multiplicerar Hubbles förstoring med en faktor åtta", sa Kelly. – Bilderna vi tog visar supernovan som den var i olika skeden under åtskilda i flera dagar. Vi ser supernovan snabbt svalna vilket gör att vi i princip kan rekonstruera vad som hände och studera hur supernovan svalnade under sina första dagar med bara en uppsättning bilder. Det gör att vi kan se en repris av en supernovahändelse."

Forskarna kombinerade denna upptäckt med en annan av Kellys supernovaupptäckter en från 2014 i syfte att uppskatta hur många stjärnor som exploderade när universum var en bråkdel av sin nuvarande ålder. De fann att det sannolikt skedde många fler supernovor än man tidigare trott.

"Kärnkollapssupernovor markerar massiva, kortlivade stjärnors död. Antalet supernovor som vi upptäcker kan användas för att förstå hur många massiva stjärnor som bildades i galaxerna när universum var mycket yngre än nu, säger Wenlei Chen, försteförfattare till artikeln och postdoktor vid College of Science and Engineering.

Forskningen finansierades av National Science Foundation; Hubble Space Telescope Cycle 27 Archival Research and Frontier Fields-programmet; World Premier International Research Center Initiative, MEXT, Japan; Förenta staterna-Israel Binational Science Foundation; ministeriet för vetenskap och teknik, Israel; Christopher R. Redlich-fonden; och University of California, Berkeley Miller Institute for Basic Research in Science.

Bild från vikipedia på galaxhopen Abell 370 tagen av rymdteleskopet Hubble teleskopet den 16 juli 2009.  Ljuset från supernovan omnämnd i inlägget finns bakom denna galaxhop.

fredag 18 november 2022

Något var dolt bakom vintergatan

 


Astronomer har länge vetat att det finns en del i skyn som mestadels är skymt för insyn på grund av en utbuktning i galaxen (en helt naturlig utbuktning som gör att insyn är näst intill omöjlig(min anm),). Känd som "zone of avoidance,"  "undvikningzonen". 

Zonen utgör cirka 10 % av skyn. Den har fått forskare att undra vad som kan finnas bakom denna. Zonen har inte studerats särskilt väl. Således är inte mycket känt om vad som finns bortom fenomenet. I ett nytt försök att avslöja detta använde forskarna en mängd olika verktyg. Flera försök har gjorts tidigare  de senaste åren.

De här gången började forskarna med att samla in all data som hittills har samlats in och lagt till än mer med hjälp av information som nyligen erhållits från VVV- Survey.

VVV Survey är ett projekt som sponsras av en mellanstatlig forskningsorganisation som heter European Organization for Astronomical Research in the Southern Hemisphere. 

I projektet ingår flera toppmoderna forskningsanläggningar på ett flertal platser. Undersökningen har varit involverad i att studera stjärnorna med hjälp av infrarött istället för av synligt ljus vilket i första hand gjorts tidigare. Infrarött ljus kan passera genom gasen, stoftet och ljuset från stjärnorna i utbuktningen och vidare till instrument här på jorden.

När forskarna studerade de infraröda bilderna fann de att de kunde identifiera flera galaxer  långt bortom Vintergatan bakom zonen. På grund av deras antal (galaxerna) tror forskarna att de tillsammans utgör vad de beskriver som en massiv galaktisk struktur. De uppskattar att det kan finnas upp till 58 galaxer i strukturen.

Teamet av forskare bestod av medlemmar från Universidad Nacional de San Juan, Universidade Federal do Rio Grande do Sul och Universidad Andres Bello.  Teamet har därmed hittat bevis för en stor galaktisk hop som gömmer sig bakom denna del av Vintergatan där damm och galaxens utbuktning gör det svårt för oss att se vad som finns bortom detta. Gruppen har publicerat en artikel som beskriver deras resultat på arXiv preprint-servern i väntan på en publicering i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Jag vill likväl poängtera att det tills nu dolda området är naturligt dolt från vår synvinkel ut i kosmos. Det är ingen civilisation därute i någon av galaxerna  som dolt sig för oss. (min anm.)

Bild vikipedia ALMA-teleskopet i Atacamaöknen i Chile och vintergatans centrum.

torsdag 17 november 2022

Även exoplaneter med udda banor kan ha liv.

 




Då det söks efter liv på  så kallade exoplaneter söker vi på planeter med en storlek av Jordens. Planeter som finns i den så kallade beboeliga zonen på avstånd från sin sol så temperatur av ung. samma grader som Jorden har och vatten i flytande form kan finnas där. Vi antar även att dessa planeter bör ha en bana som liknar Jordens för att inte årstiderna ska vara extrema. Planeten måste  luta i ungefär samma grad som Jorden. Dygnet bör inte vara för långt eller för kort.

Det är många krav men kan det innebära att vi söker fel- att vi begränsar sökandet för mycket?  Borde vi tänka annorlunda? Vad händer om vi hittar liv på exoplaneter som inte har de ovan nämnda egenskaperna? Först och främst måste vi vara öppna för detta.

Detta beror på att vissa exoplaneter har observerats kretsa runt sina moderstjärnor i mycket excentriska banor vilket betyder icke-cirkulära banor. Excentricitet mäts från 0 till 1, där 0 är en perfekt cirkulär bana och 1 är en extremt långsträckt bana där längden på dess bana är mycket större än dess bredd. Vi kan inte veta om dessa planeter med udda banor kan hysa liv?

I en ny rapport beskriver Dr. Tyler Robinson, in the Department of Astronomy and Planetary Science at Northern Arizona University and an expert in planetary and exoplanetary atmospheres möjligheten att det kan finnas liv på planeter med excentriska banor.  Han påtalar att som så många saker beror den upplevda sannolikheten för att en planet ska hysa liv på utvalda detaljer. Hur excentrisk är banan? Hur snabbt roterar planeten i sin dag/natt-cykel? En atmosfär och hav ger en viss buffert mot uppvärmnings- och kylningshändelser, men dessa skydd kan brytas ner på en planet som får för mycket solenergi.

I vårt eget solsystem uppvisar alla planeter i stort sett cirkulära banor med excentriciteter nära 0, med jorden på cirka 0,02 och Merkurius som uppvisar den högsta excentriciteten på 0,2.

Även om excentricitet inte spelar någon roll för att bestämma en planets beboelighet spelar det en roll på Jupiters galileiska månar: Io, Europa, Ganymede och Callisto. De två första uppvisar aktiv geologi eftersom de ständigt dras och sträcks ut av Jupiters enorma gravitation på grund av deras  excentriciteter, samtidigt som de drar i varandra. Eftersom vi inte har mycket excentriska banor i vårt eget solsystem, vad kan då mycket excentriska exoplaneters banor  lära oss om att hitta liv bortom jorden?

"Utforskningen av klimat för planeter i mycket excentriska banor handlar om att förstå robustheten av planetklimat betydelse  av dramatiska förändringar i den energi som finns högst upp i atmosfären", säger Dr Stephen Kane, som är Professor of Planetary Astrophysics in the Department of Earth and Planetary Sciences at UC Riverside och tillägger. Även om planetbanor i vårt solsystemet till stor del är cirkulära, finns det många excentriska planetbanor i andra solsystem. Om dessa planeter kan upprätthålla beboeliga förhållanden genom åtminstone en stor del av sina banor på någon plats, kan det kraftigt expandera platser där liv är möjligt.

Dr Kane är intresserad av flera mycket excentriska exoplanetära system ex. Kepler-1649-systemet. Detta beror på att systemet har både en jord- och Venus-lik planet som han säger kan användas för att jämföra direkt med vårt eget solsystem, och han var huvudförfattare till en studie Rapporten om ämnet publicerad i The Astrophysical Journal 2021 om Kepler-1649.

Bild från vikipedia en illustratörs storleksjämförelse av jorden och Kepler-1649c en av de spännande exoplaneterna i Kepler-1649 som omnämns ovan.

onsdag 16 november 2022

Astronomer bekräftar sanningen i folklore från Japan om forntida solförmörkelser.

 


Solförmörkelse inträffar då månen passerar mellan jorden och solen och dessa ligger i en rät linje, varvid solen helt eller delvis blir skymd för den som finns på en plats på jorden där detta sker och kan ses.

Hisashi Hayakawa från Institute for Space-Earth Environmental Research (ISEE) och Institute for Advanced Research (IAR) vid Nagoya University, i samarbete med Mitsuru Sôma från National Astronomical Observatory of Japan och Ryuma Daigo från Otaru University of Commerce, analyserade tre historiska skrifter och skisser för att se om de kunde använda moderna forskningsmetoder till att identifiera faktiska astronomiska händelser utifrån den japanska folkloren där man kan tolka in händelser som denna. För sin studie av publikationerna som gjordes vid Astronomical Society of Japan granskades de skriftliga dokumenten och därefter beräknades sedan solens och månens relativa positioner utifrån historiskt perspektiv utifrån tiden folkloren ansågs ha sitt ursprung. Människor skulle enligt folkloren ha observerat dem från olika platser i Hokkaido.

Den första av dessa berättelser var från en nedteckning av John Batchelor (1855–1944), en anglikansk missionär hos Ainu -folket vilken även publicerade flera verk om Ainu -folkets kultur och trossystem. Några av dessa skrifter inkluderade Ainu-folkets folklore relaterat till en total solförmörkelse. Förmörkelsen beskrivs som "tungor av eld och blixtar från en död svart sols sidor.

Genom att jämföra dessa  beskrivningar med datorsimuleringar av solens och månens positioner fann teamet att förmörkelsen perfekt matchade en total solförmörkelse. Den färgstarka beskrivningen av en "svart död sol" kan ha varit en beskrivning av den förmörkade solen. På samma sätt tycktes "tungor av eld och blixtar" beskriva solkorona som vi kan se på bilden ovan orsakad av  ljusutbrott runt den blockerande månen. Dessa resultat visar värdet av att bedöma folklore vilka till viss del kan baseras på fakta. I samlingar av Ainu-folklore var Batchelors redogörelse för den totala solförmörkelsen unik, enligt Hayakawa. Och tillägger att det inte fanns datum för händelsen vilket gör det utmanande att diskutera det akademiskt. Lyckligtvis inkluderade Batchelors beskrivning från Ainu-mannen som berättade om denna förmörkelse även dess mörker, djurreaktioner och andra unika egenskaper.

Han inkluderade till och med en grov kronologisk markör och sa "när min far var barn hörde han sin gamla farfar säga att hans farfar såg en total solförmörkelse. Ledtrådar som dessa gjorde det möjligt att reproducera synligheten av solförmörkelser i Horobetsu- och Moto Muroran-områdena i Hokkaido, där Batchelor samlat i denna folklore. Under dessa perioder var solen extremt inaktiv vilket inte varit känt sedan tidigare.

Forskarna undersökte också berättelserna från geografen och utforskaren Tokunai Mogami. År 1786 rapporterade Mogami berättelsen från en lokal köpman, Denkichi Abeya som är känd som den tidigaste rapporten om en solförmörkelse som observerats i Hokkaido. Denna händelse hade associerats med en ringformig förmörkelse där månen täcker solens centrum och omger den med en ljusgloria. Hayakawa och hans team fann dock att detta skilde sig något från verkligheten. Faktum är att Mogami tycktes beskriva en djup partiell solförmörkelse en hybridförmörkelse, en sällsynt händelse som inkluderar både en ringformig och total förmörkelse. Abeya såg det bara som en djup partiell solförmörkelse, eftersom de såg den från någonstans runt Mitsuishi-regionen i södra Hokkaido, som var utanför ringformigheten.

"Våra beräkningar avslöjade att en observatör vid Mitsuishi kunde se denna förmörkelse, inte som en ringformig förmörkelse utan bara som en partiell solförmörkelse", sa Hayakawa. "Intressant nog bevittnade Ryukyu-riket (moderna Okinawa) också samma förmörkelse som en djup partiell solförmörkelse. Därför är detta förmodligen den tidigaste kända samtidiga förmörkelseobservationen i Hokkaido av den nordligaste delen av Japan, och Okinawa, den sydligaste delen.

Slutligen använde forskarna också en dagbok av Kan'ichiro Mozume (1840–1877), som inkluderade skisser från 1872. Mozume var en lokal lärare och intellektuell. Hans skisser visar fyra faser av solförmörkelsen. Forskarna associerade Mozumes skisser med en ringformig förmörkelse i juni 1872, för vilken det inte finns några tidigare kända förmörkelserapporter.

 Enligt astronomiska beräkningar skulle förmörkelsen ha varit synligt i Otaru, en stad i västra Hokkaido."Vi har hittat den tidigaste förmörkelseskissen av Hokkaido Island iTenkai Nikki (Mozume Kan'ichiros dagbok)," säger Hayakawa. "Mozume vilken lämnat fyra förmörkelseskisser i sin dagbok och fångat visuellt den ringformiga förmörkelsen 1872. Hans beskrivning överensstämde med vår astronomiska beräkning. Detta gjorde det möjligt för oss att hitta skissens förmörkelse och bekräfta dess tillförlitlighet. Vi fann att han lämnade en viktig referens om Otarus tidiga historia i Hokkaido.

Hayakawa. "Ytterligare forskning i  folklore om förmörkelsebeskrivningar kan vara av framtida vetenskapligt intresse."

Det är viktigt att veta att folklore inte alltid är enbart fantasi, Ofta är det en målande beskrivning utifrån den tiden kultur, religion och erfarenhet av en verklig händelse de inte har ord för händelser de inte kan förstå som vi kan konkret kan förstå i dag. Händelser målas upp som monster, naturväsen och gudar. De beskriver en veklighet med de ord och den kunskap de har för att beskriva denna (min anm.). Ett exempel är isländska sagor. Saga på isländska betyder berättelse(muntlig eller skriftlig historia) och mycket i dessa är beskrivning av händelser i målande form. I svenska språket betyder saga fantasi så ej isländska språket.

Studien ovan heter, "Analyses of historical solar eclipse records in Hokkaido Island in the 18–19th centuries," publicerades i tidskriften Publications of the Astronomical Society of Japan den 31 oktober 2022 påDOI: 10.1093 / pasj / psac064

Bild vikipedia av en total solförmörkelse i Frankrike, 11 augusti 1999.

tisdag 15 november 2022

Planetmigration kan förklara saknade planeter.

 


Ett pussel med beteckningen "radius valleyn" hänvisar till uträkningen av antalet exoplaneter med en radie cirka 1,8 gånger större än jorden. NASA: s Kepler rymdfarkost observerar (finner) planeter av denna storlek 2-3 gånger mindre ofta än superjordar med radier cirka 1,4 gånger större än jorden eller mini-Neptuns med radier cirka 2,5 gånger större än jorden. Det andra mysteriet, känt som "ärtor i en pod", hänvisar till närliggande planeter av liknande storleksförhållanden som har hittats i hundratals planetsystem vilket bekräftar uträkningens riktighet.  Dessa inkluderarTRAPPIST-1ochKepler-223.

"Jag tror att vi är de första som förklarar en modell för planetbildning och dynamisk utveckling som konsekvent har flera begränsningar utifrån våra observationer", säger Rice UniversitysAndré Izidoro, författare till en studie som publicerades i dagarna i Astrophysical Journal Letters. I modellen där Izidoro, Welch Postdoctoral Fellow vid Rices NASA-finansierade CLEVER Planets-projekt med medskribenter samarbetat om interagerade protoplanetära skivor av gas och stoft som ger upphov till unga planeter vilka dragits närmare sina moderstjärnor och låst dem i resonanskedjor. Kedjor som bryts inom några miljoner år efter att   den protoplanetära skivan vilken orsakat instabilitet som ex lett till att två eller flera planeter slått in i varandra avdunstar (tunnats ut genom förlust av gas och damm).

Planetmigrationsmodeller har använts för att studera planetsystem som har behållit sina resonanta orbital-kedjor. Till exempel använde Izidoro och CLEVER Planets-kollegor migrationsmodellen 2021för att beräkna den maximala mängden störningar som TRAPPIST-1: s sjuplanet system kunde ha motstått under bombardemang och ändå behålla sin harmoniska omloppsstruktur av sina sju planeter. I den nya studien samarbetade Izidoro med CLEVER Planets utredareRajdeep DasguptaochAndrea Isella, båda från Rice, Hilke Schlichtingfrån University of California, Los Angeles, och Christian Zimmermann och Bertram Bitsch från Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland.

"Migrationen av unga planeter med kurs in  mot sina värdstjärnor (solar) skapar överbeläggning och resulterar ofta i katastrofala kollisioner som utplånar planeters väterika atmosfärer", säger Izidoro. "Det betyder att gigantiska nedslag likt det som bildade vår måne, förmodligen är ett resultat i planetbildningskendena."

Forskningen tyder på att planeter finns av två  vanliga "slag", superjordar som är torra, steniga och 50 % större än jorden och mini-Neptuner som är rika på fruset vatten och cirka 2,5 gånger större än jorden. Izidoro sa att nya observationer verkar stödja resultaten, som strider mot den traditionella uppfattningen att både superjordar och mini-Neptuner uteslutande är torra och steniga världar.

Baserat på deras resultat gjorde forskarna förutsägelser som nu kan testas av NASA: s James Webb Space Telescope. De föreslår till exempel att bara en bråkdel av planeterna som är ungefär dubbelt så stora som jorden både kommer att behålla sin ursprungliga väterika atmosfär och vara rika på vatten. 

Hur vi än ser på resultaten kan vi se det som att Jorden är unik. Alternativt i en storlek och på ett avstånd från sin stjärna att dagens teleskop har svårt att upptäcka liknande planeter därute (min anm,).

Bild vikimedia. En ögonblickillustration över vad som fanns därute en dag för några år sedan i form av rymdfarkoster ovan Jorden.

måndag 14 november 2022

Finns den kosmiska inflationen?

 


Citat från vikipedia; "Inflation är ett begrepp som används inom kosmologi som hypotetisk förklaring av hur det kan komma sig att universum ser ut att vara likformigt i alla riktningar. Detta har en ren Big Bang-modell annars svårt att förklara. Inflationshypotesen skulle även förklara varför universum är så platt som det förefaller.

Principen är att universum under någon bråkdels sekund nästan direkt efter att Big Bang inleddes expanderade extremt fort - storleken beräknas ha ökat ungefär 1028 gånger."slut citat.

Forskningen som inlägget kommer från nedan är från The Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian is a collaboration between Harvard and the Smithsonian designed to ask—and ultimately answer—humanity's greatest unresolved questions about the nature of the universe. The Center for Astrophysics is headquartered in Cambridge, MA, with research facilities across the U.S. and around the world.

Ett team av astrofysiker därifrån beskriver att kosmisk inflation – är en punkt i universums barndom när rumtiden expanderade exponentiellt. Vilket är vad fysiker kallar "Big Bang"  innebärande då en minimal punkt expanderade  och allt skapades.

Astrofysikerna, från University of Cambridge, University of Trento och Harvard University säger i den nya artikeln att det finns en tydlig och entydig signal i kosmos som kan eliminera inflationen som en möjlighet (till universum). I deras artikel, publicerad i dagarna iThe Astrophysical Journal Letters, hävdas att denna signal - känd som den kosmiska gravitonbakgrunden (CGB) - ska kunna detekteras även om det kommer att bli en enorm teknisk och vetenskaplig utmaning att göra det i praktiken.

"Inflationen teoretiserades för att förklara olika finjusteringsutmaningar för Big Bang”, säger artikelns huvudförfattare Sunny Vagnozzis om är ansluten till Cambridges Kavli Institute for Cosmology och University of Trento. "Det förklarar också strukturens ursprung i vårt universum som ett resultat av kvantfluktuationer."

"Den stora flexibilitet som visas av möjliga modeller för kosmisk inflation som spänner över ett obegränsat landskap av kosmologiska resultat väcker dock oro för att kosmisk inflation inte är falsifierbar även om enskilda inflationsmodeller kan uteslutas. Är det i princip möjligt att testa kosmisk inflation på ett modelloberoende sätt?" frågar sig Vagnozzi.

Vissa forskare väckte oro över kosmisk inflation. 2013 var då Planck-satelliten släppte sina första mätningar av den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), vilket är universums äldsta ljus. 

– När resultaten från Planck-satelliten tillkännagavs ansågs det bevisa existensen av kosmisk inflation, säger Avi Loeb, professor i astronomi från Harvard University och Vagnozzis medförfattare till den nya artikeln. "Men några av oss hävdade dock att resultaten kan visa precis motsatsen."

Tillsammans med Anna Ijjas och Paul Steinhardt var Loeb en av de som hävdade att resultaten från Planck visade att inflationen gav fler frågor än den löste och att det var dags att överväga nya idéer om universums början, som till exempel kan det ha börjat, inte med en smäll utan med en studs från ett tidigare sammandragande kosmos.

En intressant tanke vi bör ta på allvar (min anm.).

Kartorna över CMB som släpptes möjliggjordes genom Plancks observationsdata representerar den tidigaste tid i universum mänskligheten kunde "se", 100 miljoner år innan de första stjärnorna bildades. Vi kan inte se längre bakåt i tiden.

"Den faktiska kanten av det observerbara universum är på det avstånd som vilken signal som helst kunde ha färdats vid ljusets hastighetsgräns under de 13,8 miljarder år som förflutit sedan universums födelse", säger Loeb. "Som ett resultat av universums expansion ligger denna kant för närvarande 46,5 miljarder ljusår bort. Den sfäriska volymen inom denna gräns kan liknas en arkeologisk utgrävning centrerad av oss: ju djupare vi undersöker den, desto tidigare är det lager av kosmisk historia  vi avslöjar, hela vägen tillbaka till Big Bang som representerar vår ultimata horisont. Vad som ligger bortom horisonten är okänt."

Det kan vara möjligt att gräva ännu längre in i universums början genom att studera de nästan viktlösa partiklar som kallas neutriner som är de vanligaste partiklarna med massa i universum. Universums  neutriner spreds fritt ungefär en sekund efter Big Bang. Dagens universum måste vara fullt med dessa relik-neutriner från den tiden, säger Vagnozzi.

Vagnozzi och Loeb säger dock att vi kan gå ännu längre tillbaka tidsmässigt genom att spåra gravitoner partiklarna som förmedlar tyngdkraften. 

"Universum var transparent för gravitoner hela vägen tillbaka till det tidigaste ögonblicket som kan spåras med den fysik vi  känner till---" säger Loeb. " En korrekt förståelse av vad som kom före det kräver en prediktiv teori om kvantgravitation som vi inte har i dag.

Vagnozzi och Loeb säger att när universum blev transparent för gravitoner borde en relikbakgrund av termisk gravitationsstrålning med en temperatur på något mindre än en grad över absoluta nollpunkten ha genererats: den kosmiska gravitonbakgrunden (CGB).

Big Bang-teorin tillåter emellertid inte CGB: s existens då den antyder att den exponentiella inflationen i det nyfödda universum utspädde reliker som CGB till en punkt som gör att de inte kan upptäckas.

Detta kan omvandlas till ett test, enligt teamet och tillägger att om CGB upptäcktes skulle detta helt klart utesluta hela det kosmiska inflationsparadigmet vilket inte tillåter dess existens.

Vagnozzi och Loeb hävdar att ett sådant test är möjligt, och CGB kan i princip upptäckas i framtiden om vi utarbetar ett fungerande testverktyg.

Vi får hoppas dessa mätinstrument kan utvecklas  för att få svar på frågorna ovan. Skedde BigBang som vi antar i dag eller var det en effekt av ett äldre universums kollaps?  (min anm,) 

Bild vikipedia på det numera nedlagda Planck teleskopet som nämns ovan. Bilden är en illustration av hur det såg ut därute och i drift.