2027 kommer mängder av från Nancy Grace Roman Space Telescope

 

Som en del i planen och förberedelsen för den mängd och det utbud av data som kommer att komma in från Nancy Grace Roman SpaceTelescope, (som är ett rymdobservatorium som söker i det infraröda spektret) som för närvarande är planerat att skjutas upp i maj 2027, har NASA beviljat finansiering till fem projektinfrastrukturteam (PITs), som kommer att skriva programvara, köra simuleringar och kartlägga optimal användning av teleskopets inkommande data.

 Projektet Roman Space Telescope startade 2010 under namnet Wide-Field InfraRed Space Telescope (WFIRST) och garanterade att ge samma bildprecision som rymdteleskopet Hubble men med ett synfält minst 100 gånger större vilket gör det möjligt att kartlägga skyn mycket snabbare. Tre av dessa PITs, som var och en har fått femåriga bidrag på flera miljoner dollar är baserade i Pasadena och anslutna till Caltechs fakultet och dess personal.

 Mansi Kasliwal (MS '07, PhD '11), Caltech-professor i astronomi, leder RAPID-teamet (Roman Alerts Promptly from Image Differencing); Yun Wang, senior forskare vid Caltechs IPAC, är ansvarig för infrastrukturen för kartläggningen av galaxers rödförskjutning och Olivier Doré, chefsforskare vid JPL, som Caltech förvaltar för NASA, leder teamet  gravitationslinsning  tillsammans med Dida Markovic, biträdande chefsforskare som även arbetar för JPL.

Uppdraget är observationer av galaxer och supernovor och ska avslöja kosmos historia och expansion. Ett  instrument ombord är koronagrafen vilken kan avbilda exoplaneter i andra solsystem. WFIRST utsågs till högsta prioritet för astrofysik i 2010 Astronomy and Astrophysics Decadal Survey,  listan över forskningsmål som upptecknas varje decennium av National Research Council of the National Academy of Sciences sedan 1960-talet.

År 2020 döptes WFIRST om för att hedra Nancy Grace Roman, som tjänstgjorde som NASA:s chef för astronomi och solfysik från 1961 till 1979 och lobbade obevekligt för byggandet av rymdteleskopet Hubble. " Nancy Grace Roman Space Telescope kommer att observera galaxer som finns mycket långt bort från oss, beskriver Wang.

 Teleskopet blir en sökare efter universums storskaliga struktur. Det använder sina instrument över ett mycket brett rödförskjutningsområde – för att se både närmare och längre bort liggande galaxer– vilket innebär ett mycket brett område i kosmos historia. Med denna därefter insamlade information kan vi nästan läsa av universums expansionshastighet på olika avstånd från oss. Genom att få  ytterligare datamängder med hjälp av typ Ia-supernovor och  gravitationslinsning kan vi sedan dubbelkolla våra resultat. Jag är övertygad om att vi inom 10 år bör kunna hitta  svar på frågan om vad som orsakar universums accelererande expansion, beskriver Wang.

Bild https://www.caltech.edu/ på diagram över Nancy Grace Roman Space Telescopes syn på det avlägsna universum (och dess förflutna).

Upphovsman: Roman GRS mock (2021) visualiserad. Uppgifter från Z. Zhai, Y. Wang (Caltech/IPAC) och A. Benson (Carnegie). datavisualisering av J. DePasquale och D. Player (STScI).

Malströmsgalaxen (M51 eller NGC 5194) här pågar stor stjärnbildning

 

Heta stjärnor bildas i några av de kallaste områdena i universum oftast i stora moln av gas och stoft som sträcker sig genom hela galaxer. För att undersöka de tidiga faserna av stjärnbildning när gas gradvis kondenseras för att så småningom bilda stjärnor måste vi först identifiera dessa områden, beskriver Sophia Stuber, doktorand vid MPIA i Heidelberg och huvudförfattare till en forskningsartikel (se nedan).

För detta ändamål mäts vanligtvis strålningen som avges av specifika molekyler som är särskilt rikligt förekommande i dessa extremt kalla och gastäta zoner. Astronomer mäter i allmänhet halten av molekyler som HCN (vätecyanid; även känt som blåsyra) och N2H+ (diazenylium) för detta ändamål. Tack vare det storskaliga observationsprogrammet SWAN (Surveying the Whirlpool at Arcseconds with NOEMA) har forskarna nu kunnat göra dessa mätningar över ett stort område i en annan galax och inte varit begränsade till mätningar i Vintergatan. SWAN-teamet använder NOEMA (Northern Extended Millimeter Array), en radiointerferometer som finns i de franska alperna för att studera fördelningen av strålning från flera molekyler inom de centrala 20 000 ljusåren inom Malströmsgalaxen (Messier 51). De 214 timmar av observationer i  programmet  kompletterades med ytterligare cirka 70 timmars observationer från en annan kartläggning gjorda av ett 30-meters teleskop i södra Spanien.

En av ledarna i SWAN-projektet är professor Frank Bigiel från Argelanderinstitutet för astronomi vid universitetet i Bonn. Han påtalar att ”spektrallinjerna för de olika molekylerna gör att vi kan dra mycket specifika slutsatser om gasens fysikaliska egenskaper, till exempel dess densitet. Detta gör det möjligt för oss att göra en detaljerad studie av vilka förhållanden i det interstellära mediet som bidrar till stjärnbildning i galaxer. För första gången är vi nu i en position där vi kan undersöka stora delar av en galax och med en högre upplösning än någonsin tidigare, så vi kan skilja mellan enskilda stjärnbildningsområden”.

Då Malströmsgalaxen bara ligger 28 miljoner ljusår bort är det möjligt att studera egenskaper hos enskilda gasmoln i så olika områden, som galaxens  centrum och dess spiralarmar.

Medan intensiteten i strålningen som avges av vätecyanid och diazenylium längs med spiralarmarna eller i galaxens centrum har astronomerna funnit en markant skillnad i galaxens centrala region, där ljusstyrkan som avges av vätecyanid är mycket mer signifikant. Med andra ord verkar det finnas en mekanism som gör att vätecyaniden lyser starkare här än i spiralarmarna en skillnad som inte kan ses från diazenylium. Forskarlaget misstänker att anledningen till detta fenomen kan finnas i Malströmsgalaxens aktiva galaxkärna, en högenergirik zon som omger det massiva svarta hålet i dess centrum. Innan gasen faller in i det svarta hålet trycks den in i en skivform, accelereras till höga hastigheter och värms upp till tusentals grader Celsius genom friktion. Detta gör att den avger intensiv strålning vilket kan förklara en del av den extra strålningen från vätecyanidmolekylerna. Men vi behöver fortfarande undersöka i detalj vad som får de två gaserna att  bete sig olika, tillägger Eva Schinnerer, forskargruppschef vid MPIA och en av ledarna för SWAN-projektet.

Forskningsartikeln är skriven av Sophia K. Stuber, Jerome Pety, Eva Schinnerer, et al., "Kartläggning av virveln vid Arcseconds med NOEMA (SWAN). I. Kartläggning av HCN- och N2H+ 3mm-linjerna", och publicerad i Astronomy & Astrophysics (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202348205

Bild vikipedia Malströmsgalaxen. Bilden är tagen av Rymdteleskopet Hubble år 2001

Dvärggalaxen UGC 8091 består av en glob av stjärnor

 

Dvärggalaxen UGC 8091 finns ungefär 7 miljoner ljusår från jorden i riktning mot stjärnbilden Jungfrun. Här finns miljarder stjärnor. Som ses på bilden ovan liknar galaxen en gnistrande snöglob i denna bild tagen av rymdteleskopet Hubble och publicerats av NASA och ESA (European Space Agency).

UGC 8091 är en oregelbundet formad galax då den inte har ett ordnat spiral- eller elliptisk utseende. Istället ser stjärnorna här i stället ut som en samling av mer eller mindre starkt lysande virrvarr av ljusslingor.

Det kan bero på att ett antal oregelbundna galaxer kan ha trasslat in sig i varandra på grund av tumultartad intern aktivitet, medan andra galaxer här bildats genom växelverkan med närliggande galaxer. Resultatet är en klass av galaxer med en mängd olika storlekar och former, inklusive den diffusa spridningen av stjärnor däremellan och allt sammantaget bildar galaxen UGC 8091.

Tolv kamerafilter kombinerades för att skapa ovan bild, med ljus från mitten av  det ultravioletta till den röda änden av det synliga spektrumet. De röda fläckarna är troligen interstellära vätemolekyler som lyser då de har upplivats av ljus från heta, energirika stjärnor. De andra glittren som visas i bilden är en blandning av ljus från äldre stjärnor. En hop avlägsna galaxer ses i bakgrunden.

Data som används i den här bilden togs av Hubbles Wide Field Camera 3 och Advanced Camera for Surveys mellan 2006 till 2021.

Bild https://hubblesite.org på UGC8091.

Isens rörelser på Mars

 

Detta inlägg innehåller ett kort sammandrag av en ny publicerad information från NASA,  publicerad den 18 dec 2023.

18 augusti 2023 fotograferade Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) räfflade linjer i Mars landskap som visade på rörelser i isen. Även om is på ytan oftast är begränsade till Mars polarisar förekommer dessa mönster även i en del icke-polära områden där is finns på Mars.

När isen rör sig neråt plockas sten och jord från det omgivande landskapet med i rörelsen och forslas längs med isens rörelse. Denna process kan ta tusentals år eller längre men skapar ett nätverk av linjära mönster som visar isflödets historia.

Rymdsonden MRO (Mars Orbiter Mission) har studerat Mars sedan 2006. Instrumenten ombord  zoomar in och ger extremt bra  närbildsfotografering av Mars yta, analyserar mineraler, letar efter vatten under ytan, spårar hur mycket damm och vatten som finns i atmosfären och övervakar det dagliga globala vädret på Mars.Insamlad data identifierar avlagringar av mineraler som kan ha bildats i vatten under långa tidsperioder, söker efter bevis på strandlinjer från forntida hav och sjöar och analyserar avlagringar som staplats i lager över tid av strömmande vatten.

Bild vikipedia. Mosaik av bilder tagna mellan den 16 december 2015 och den 26 januari 2016 av Mars Orbiter Mission

Uranus en märklig värld av is.

 

Uranus är den sjunde planeten från solen räknat. Det är en av solsystemets fyra jätteplaneter.

NASA:s James Webb Space Telescope riktades nyligen mot Uranus, planeten som i dag ses som en isjätte och snurrar sidriktat runt solen. Webb fångade Uranus (se ovan) dynamiska värld med sina ringar, månar, stormar och andra atmosfäriska funktioner – inklusive ett säsongsbetonat polartäcke. Bilden bygger på en tvåfärgsversion som släpptes tidigare under 2023 och lägger till ytterligare våglängder i bilden och får då ett mer detaljerat utseende.

Webbteleskopet kunde fånga Uranus svaga inre och yttre ringar, inklusive den svårfångade Zeta-ringen – den extremt svagt lysande och diffusa ringen närmast planeten. Den avbildade också flera av planetens 27 kända månar och  några av de små månarna inuti ringarna.

I synliga våglängder som fotograferades av Voyager 2 på 1980-talet framträdde Uranus som en lugn, solid blå boll. I infraröda våglängder avslöjar Webbteleskopet nu istället en märklig och dynamisk isvärld fylld av atmosfäriska egenskaper.

En av de mest slående av dessa egenskaper är planetens säsongsbetonade molntäcke vid nordpolen. Jämfört med Webbs bilder från tidigare under 2023 är vissa detaljer på dess nordpol lättare att se på de senaste bilderna. Ex den ljusa, vita, inre toppen och den mörka bottnen av polartäcket mot de lägre breddgraderna.

Flera kraftiga stormar kan ses nära och under polartäckets södra gräns. Antalet stormar och hur ofta och var de dyker upp i Uranus atmosfär kan bero på en kombination av säsongs- och meteorologiska effekter.

Polartäcket verkar bli mer framträdande när planetens pol pekar mot solen och närmar sig solståndet och då får mer solljus. Uranus når sitt nästa solstånd 2028  astronomer ska då söka eventuella förändringar i strukturen i dessa egenskaper. Webb kommer att hjälpa till att reda ut de säsongsmässiga och meteorologiska effekter som påverkar Uranus stormar vilket är avgörande för att astronomerna att förstå planetens komplexa atmosfär.

Eftersom Uranus snurrar på sidan med en lutning av cirka 98 grader har den de mest extrema årstiderna i solsystemet. Under nästan en fjärdedel varje år på Uranus ( ett helt år är 84 år) skiner solen över en av polerna och kastar den andra halvan av planeten in i en mörk 21 år lång vinter.

Med Webbs oöverträffade infraröda upplösning och känslighet ser astronomer nu Uranus och dess unika egenskaper med i bättre skärpa  än tidigare. Dessa detaljer, särskilt den av den närliggande Zeta-ringen (den innersta ringen)  kommer att vara ovärderliga för att planera framtida uppdrag till Uranus.

Bild https://webbtelescope.org/

Det kan finnas ett svart hål inuti solen.

 

Om ett svart hål slukade vår sol skulle vi ha ungefär 8 minuter på oss innan det uppmärksammas av oss och vi försvinner in i historien. Men anta istället att solen svalde ett litet ursprungligt svart hål? Då blir saker och ting intressanta.

Ursprungliga svarta hål är hypotetiska svarta hål som bildades under universums första tid. Till skillnad från svarta hål med stjärnmassa eller supermassiva svarta hål skulle ursprungliga svarta hål vanligtvis vara små med en massa som är ungefär lika stor som en asteroid till en storlek mindre än en baseboll. De dyker upp i vissa teoretiska modeller och har använts för att försöka förklara allt från mörk materia till en avlägsen planet X. Många modeller visar att ursprungliga svarta hål är vanliga och blir det oundvikligt att en stjärna så småningom skulle fånga ett. Stjärnor med ett svart hål i sitt centrum kallas Hawkingstjärnor (det är teoretiska stjärnor).

Som artikeln i arXiv visar skulle ett infångat ursprungligt svart hål till en början nästan inte ha någon effekt alls på en solliknande stjärna. Jämfört med solens massa kan en asteroids massa lika gärna vara ett dammkorns. Även om det var ett svart hål skulle det inte snabbt kunna konsumera mycket av solen och växa till sig. Men det skulle påverka saker och ting över tid. Ett svart hål i en stjärna skulle förbruka materia i stjärnans kärna och växa med tiden. Om det kunde växa snabbt på en kosmologisk skala, skulle den kunna sluka en stjärna helt och hållet. Om inte, kan det däremot påverka stjärnans utveckling och slut.

 Studien visar att det till stor del handlar om den ursprungliga storleken på det ursprungliga svarta hålet. För de som befinner sig i det största massområdet som inte utesluts av observationer, omkring en miljarddel av en solmassa, skulle de i princip kunna sluka en stjärna på mindre än en halv miljard år. Om detta har hänt borde det finnas svarta hål med solmassa där ute som är för små för att ha bildats från supernovor likt traditionella svarta hål.

Om det ursprungliga svarta hålet är mycket mindre, säg mindre än en biljondel av en solmassa, blir saker och ting mer komplicerade. Det lilla svarta hålet skulle förtära en del materia inuti stjärnan, men inte i snabb takt. Det skulle däremot värma upp solen mer än enbart fusion gör. Som ett resultat av detta skulle en stjärna kunna svälla till en "röd sol" som skulle vara kallare och rödare än vanliga röda jättestjärnor. All denna turbulens i kärnan kan då också påverka aktiviteten på stjärnans yta. Effekterna skulle vara subtila men författarna till artikeln föreslår att närvaron av ett ursprungligt svart hål skulle kunna ses genom stjärnseismologi.

Baserat på helioseismologiska studier författarna insett att det  nästan säkert inte finns ett svart hål i vår sol. Om det likväl finns skulle det vara ytterst litet.

Men kanske finns det några Hawking-stjärnor där ute som vi finner en dag.

Inlägget är sammanfattning  av en artikel i https://www.universetoday.com vilken i sin tur är en sammanfattning av en artikel i arxiv.

Caplan, Matthew E., Earl P. Bellinger, and Andrew D. Santarelli. “Is there a black hole in the center of the Sun?” arXiv preprint arXiv:2312.07647 (2023

Bild vikipedia. Solens beräknade livscykel illustrerad som en tidslinje med solens olika faser.

Kan vi tala med valar bör vi kunna tala med aliens

 

Ett team forskare vid SETI-institutet, University of California Davis och Alaska Whale Foundation har haft ett nära möte med en icke-mänsklig (vattenlevande) intelligens. Whale-SETI-teamet har studerat knölvalars kommunikationssystem i ett försök att utveckla ett filter i sökandet efter att förstå utomjordisk intelligens i detta fall att förstå knölvalars konversation . Som svar på ett inspelat kontaktrop från en knölval som spelades upp i havet via en undervattenhögtalare, närmade sig en knölval som gavs namnet Twain som cirklade runt teamets båt, samtidigt som han svarade på valens "hälsningssignal".

 Under det 20 minuter långa utbytet svarade Twain på varje uppspelningsanrop och matchade intervallvariationerna mellan varje signal.

En beskrivning och analys av mötet finns i ett färskt nummer av tidskriften Peer J. med titeln: “Interactive Bioacoustic Playback as a Tool for Detecting and Exploring Nonhuman Intelligence: “Conversing” with an Alaskan Humpback Whale.”." "Vi tror att detta är det första kommunikativa utbytet av detta slag mellan människor och knölvalar på knölvalarnas språk", beskriver huvudförfattaren till studien Dr. Brenda McCowan från U.C. Davis. Knölvalar är extremt intelligenta och har komplexa sociala system. Ex tillverkar de verktyg - nät av bubblor för att fånga fisk - och kommunicerar i stor utsträckning med sång och sociala läten, skriver medförfattare Dr. Fred Sharpe från Alaska Whale Foundation.

På grund av nuvarande begränsningar i teknik är ett viktigt antagande i sökandet efter utomjordisk intelligens att utomjordingar kommer att vara intresserade av att få kontakt och därför rikta in sig på mänskliga mottagare. Detta viktiga antagande stöds av knölvalarnas beteende, skriver Dr. Laurance Doyle vid SETI-institutet, en av författarna till artikeln.

På samma sätt som man studerar Antarktis som en ersättning (vid studier) för Mars, studerar Whale-SETI-teamet intelligenta, markbundna, icke-mänskliga kommunikationssystem för att utveckla filter som kan tillämpas på alla utomjordiska signaler som tas emot. Informationsteorins matematik för att kvantifiera kommunikativ komplexitet - (t.ex. regelstruktur inbäddad i ett mottaget meddelande) används.

Medförfattare till artikeln var Dr. Josie Hubbard, Lisa Walker och Jodi Frediani, med specialitet inom djurintelligens som analys av knölvalars sång respektive fotografering och analys av beteende hos knölvalar. En andra artikel från teamet kommer snart att finnas tillgänglig om knölvalars icke-ljudkommunikativa beteende dess konstruktion av bubbelringar gjorda i närvaro av (och möjligen för) människor. Författarna vill tacka Templeton Foundation Diverse Intelligences Program för dess ekonomiska stöd till detta arbete.

Bild vikipedia Knölval. Här syns de vårtor som finns i stor mängd runt underkäken och munnen samt de långa bröstfenorna.

Viktig ingrediens för liv hittad på månen Enceladus.

 

En av Saturnus månar, ismånen Enceladus är cirka 500 kilometer i diameter, vilket motsvarar en knapp sjättedel av vår månes diameter.

I en ny studie visas  från data som NASA:s Cassini samlade in vid Saturnus isiga måne under sina överflygningar 2005, 2008, 2010, 2011 och där bevis för en viktig ingrediens för liv och en överladdad energikälla för att driva det hittades.

Forskare har vetat att de gigantiska plymer av iskorn och vattenånga som kastas ut från Saturnus måne Enceladus är rika på organiska föreningar av vilka några är viktiga för livet som vi känner det. Nu har forskare som analyserat data från NASA:s Cassini-uppdrag upptäckt bevis för möjligt liv där, ett steg längre: De har hittat en stark bekräftelse på att här finns vätecyanid, en molekyl som är nyckeln till livets uppkomst.

Forskarna upptäckte också bevis för att havet som finns under månens isiga yttre skal och kastas ut i plymer (gejsrar), innehåller en kraftfull källa till kemisk energi. Energikällans ursprung är hittills oidentifierad men gejsrarna består av flera organiska föreningar, varav en del finns på jorden och här  fungerar som bränsle för organismer.

Studiens resultat publicerades torsdagen den 14 december i Nature Astronomy, tyder på att det kan finnas mycket mer kemisk energi i denna måne än man tidigare trott. Ju mer energi som finns tillgänglig desto mer sannolikt är det att liv kan föröka sig och upprätthållas i dess hav under ytan.

Vårt arbete ger ytterligare bevis på att Enceladus har några av de viktigaste molekylerna för att både skapa livets byggstenar och upprätthålla det livet genom metaboliska reaktioner, beskriver huvudförfattaren Jonah Peter, doktorand vid Harvard University som utförde mycket av forskningen medan han arbetade vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. Enceladus verkar inte bara uppfylla de grundläggande kraven för liv vi har nu även en uppfattning om hur komplexa biomolekyler som kan bildas där och vilken typ av kemiska vägar som kan vara inblandade, tillägger Peter.

Bild vikipedia av Enceladus tagen av Cassinifarkosten vid dess besök över Enceladus okänt vilket av dem.

Spektroskopiska data från atmosfäriskt "green ghost".

 

Astronomer från Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Glorieta de la Astronomía och Universitat Politécnica de Catalunya har för första gången fångat spektroskopidata ur ett mesosfäriskt grönt sken.

Upptäckten beskrivs i en artikel som publicerats i tidskriften Nature Communications där gruppen beskriver sitt årslånga arbete med att samla in data till målet att förklara naturen hos atmosfäriska gröna sken och hur de till slut lyckades med detta.

Tidigare forskning har visat att det under vissa åskväder uppträder atmosfäriska fenomen som kallas sprites ovan åskblixtarna. Tidigare forskning har också visat att sprites är elektriska urladdningar, vanligtvis visade som röd-orange blixtar i olika former vilket innebär att de tekniskt sett är en typ av blixtar. De är kända i vetenskapsvärlden som transient luminous events (TLE).

2019 upptäckte en medborgarforskare vid namn Hank Schyma då han videoinspelade  en TLE att han också hade fått med ett grönaktigt sken ovanpå denna TLE. Han lade upp sin video på YouTube där videon uppmärksammades av professionella skywatchers. Sedan dess har både amatörer och professionella videografer lyckats fånga dessa "green ghosts", som de kallas. En del hade fångats på video innan Schymas inlägg men ingen hade reagerat på att detta var ett icke undersökt fenomen.

Efter spekulationer i forskarvärlden blev konsensus att dessa green ghosts sannolikt  var  upplivade  syreatomer. Medlemmarna i forskarlaget i den nya studien lät sig dock inte övertygas utan bestämde sig för att samla in spektroskopiska data från en green ghost för att försöka förstå vad i  atmosfären som bidrog till att det skapats.

På grund av deras sällsynthet tog det forskarna nästan fyra år att uppnå målet. Målet nåddes natten till den 21 september 2019t när teamet riktade sin enhet mot en TLE över Medelhavet. Och även om teamet inte kunde fånga fotografiska bevis på detta green ghosts, visade deras utrustning ett sken i det gröna spektrumet som varade i mer än 500 millisekunder mycket längre tid än en TLE varar.

De fann i skenet bevis för nickel, järn och kväve utöver syre vilket tyder på att green ghosts är ett resultat av meteorologisk ytförändring av interplanetära stoftpartiklar som rör sig i atmosfären med hög hastighet.

Bild  https://phys.org/ (själv ser jag inte den gröna nyansen) av en sammansatt bild av manetspriten (röd). Spaltprojektionen överlagras som en gul linje. b) Medelvärdet (staplade) av videobildrutor med airglow-bakgrund under 10 sekunder före och efter sprite-tiden visar en bandad struktur som  tolkas som sannolikt orsakad av modulering av hydroxyl (OH*) airglow-skiktet av gravitationsvågor. Källa: Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42892-1

Webbteleskopet fann en mycket liten brun dvärg

 

Bruna dvärgar är stjärnobjekt som har en massa mindre än de lättaste stjärnorna och större än de tyngsta gasjättarna. Massan är för låg för att kärnreaktioner av väte i dess inre skall kunna komma igång och en stjärna bildas. De kallas misslyckade stjärnor (misslyckade stjärnbildningar som varken är stjärnor eller gasjättar).

Vilka är de minsta stjärnorna? Det är vad vi försöker svara på, skriver Kevin Luhman, huvudförfattare till en ny studie vid Pennsylvania State University.

I sökandet efter bruna dvärgar valde Luhman och hans kollega, Catarina Alves de Oliveira, att studera stjärnhopen IC 348, som finns cirka 1 000 ljusår bort i rikting mot en stjärnhop där stjärnor bildas just nu och som finns i riktning mot stjärnbilden Perseus. Denna hop är bara cirka 5 miljoner år gammal. Det innebär att alla bruna dvärgar här fortfarande borde vara relativt ljusstarka och ses i infrarött ljus och glöda genom värmen från dess bildande och här borde det finnas små stjärnor.

Teamet avbildade först mitten av hopen med hjälp av Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) för att söka efter bruna dvärgkandidater utifrån deras ljusstyrka och färger. De följde sedan upp de mest lovande målen med hjälp av Webbs NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) microshutter array.

Webbs infraröda känslighet gjorde det möjligt för teamet att upptäcka mer svaglysande objekt än man kan göra från markbaserade teleskop. Dessutom gjorde Webbs skarpa instrument det möjligt att avgöra vilka röda objekt man såg som var bruna dvärgar och vilka som var sken från bakgrundsgalaxer.

Denna rensningsprocess ledde till tre spännande objekt som vägde tre till åtta Jupitermassor med yttemperatur från 830 till 1 500 grader Celsius. Den minsta av dessa väger bara tre till fyra gånger Jupiter enligt data.

Att förklara hur en så liten brun dvärg kan ha bildats är teoretiskt utmanande. Ett tungt och tätt gasmoln har tillräckligt med gravitation för att kollapsa och bilda en stjärna. Men på grund av dess svagare gravitation borde det vara svårare för ett litet moln att kollapsa för att bilda en brun dvärg och det gäller särskilt till bruna dvärgar med massa som en jätteplanet.

Det är ganska lätt i nuvarande teori att förstå hur jätteplaneter skapas i en damm- och gasskiva runt en stjärna, beskriver Catarina Alves de Oliveira vid ESA (European Space Agency) huvudforskare för observationsprogrammet. Men i den här hopen är det osannolikt att det här objektet bildades i en skiva blev en stjärna. Tre Jupitermassor är 300 gånger mindre än vår sols massa. Så vi måste fråga oss, hur fungerar stjärnbildningsprocessen vid så små massor?

Förutom att ge ledtrådar om stjärnbildningsprocessen kan små bruna dvärgar även hjälpa astronomer att bättre förstå exoplaneter. De minst massiva bruna dvärgarna överlappar de största exoplaneterna. Därför kan de förväntas ha liknande egenskaper. En fritt svävande brun dvärg är dock lättare att studera än en gigantisk exoplanet eftersom den senare är gömd i skenet från sin sol.

Två av de bruna dvärgar som identifierats i denna kartläggning visar den spektrala signaturen av ett oidentifierat kolväte eller molekyl som innehåller både väte- och kolatomer. Samma infraröda signatur upptäcktes även av NASA:s Cassinisond från Saturnus måne Titans atmosfär. Kolvätet har också setts från gas mellan stjärnor.

Det här är första gången vi har upptäckt den här molekylen i atmosfären i ett objekt utanför vårt solsystem, förklarar Alves de Oliveira. Modeller för bruna dvärgatmosfärer förutsäger att det finns här. Men här ser vi på objekt med lägre åldrar och lägre massa än vi någonsin gjort tidigare och vi ser något nytt och oväntat.

Eftersom objekten ligger väl inom massan hos jätteplaneter väcker det frågan om de verkligen är bruna dvärgar eller om de är fria planeter som kastats ut från planetsystem och svävar ensamma i rymden. Även om teamet inte kan utesluta det senare hävdar de att det är mycket mer sannolikt att det är en brun dvärg än en utkastad planet. 

En utkastad jätteplanet är osannolik av två skäl. För det första är sådana planeter ovanliga. För det andra är stjärnor med låg massa och jätteplaneter sällsynta bland platser där stjärnor just nu bildas. Som ett resultat av detta är det osannolikt att de flesta av stjärnorna i stjärnhopen IC 348 (som är stjärnor med låg massa) är kapabla att producera så massiva planeter och kasta ut dem ur sin bana. Då hopen bara är 5 miljoner år gammal, har det förmodligen inte funnits tillräckligt med tid för jätteplaneter att bildas och sedan kastas ut ur sina system.

Bild vikipedia.

Plasmainstabilitet kastar nytt ljus över den kosmiska strålningens natur

 

Citerat från vikipedia; Plasma är inom fysik ett aggregationstillstånd av materia. Om en gas värms tillräckligt mycket separeras elektronerna från atomkärnorna och ett plasma bildas. Ett plasma kan sägas vara en gas av laddade partiklar, joner och elektroner. När ett ämne har hettats upp till plasma skiljs atomernas beståndsdelar åt, det vill säga: elektronerna rör sig fritt från kärnan. Slut citat. 

Forskare vid Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) har upptäckt en ny plasmainstabilitet som kan revolutionera vår förståelse av ursprunget till kosmisk strålning och deras dynamiska inverkan på galaxer.

I början av förra seklet upptäckte fysikern Victor Hess ett nytt fenomen som fick beteckningen kosmisk strålning och som senare gav Nobelpriset i fysik 1936. Han genomförde ballongflygningar på hög höjd och upptäckte att jordens atmosfär inte joniseras av markens radioaktivitet. Istället bekräftade han att joniseringens ursprung var utomjordiskt. Senare förstods att kosmisk "strålning" består av laddade partiklar från yttre rymden som flyger nära ljusets hastighet snarare än av strålning. Begreppet "kosmisk strålning" överlevde dock denna upptäckt. https://sv.wikipedia.org/wiki/Victor_F._Hess

I den nya studien har Dr Mohamad Shalaby, forskare vid AIP och huvudförfattare till denna och hans medarbetare utfört numeriska simuleringar för att följa banorna för ett flertal kosmiska strålningspartiklar och studera hur dessa interagerar med det omgivande plasmat vilket består av elektroner och protoner. När forskarna studerade kosmisk strålning som flög från den ena sidan av simuleringen till den andra upptäckte de ett nytt fenomen - elektromagnetiska vågor i bakgrundsplasmat. Dessa vågor utövar en kraft på den kosmiska strålningen som ändrar deras banor.

Detta nya fenomen kan enklast förstås om vi betraktar den kosmiska strålningen som att den inte är enskilda partiklar utan istället stöder en kollektiv elektromagnetisk våg. När denna våg interagerar med de grundläggande vågorna i bakgrunden förstärks dessa kraftigt och en överföring av energi äger rum. Insikten gör det möjligt för oss att betrakta kosmisk strålning som strålning och inte som enskilda partiklar i det här sammanhanget precis som Victor Hess ursprungligen ansåg, beskriver professor Christoph Pfrommer, chef för avdelningen för kosmologi och högenergiastrofysik vid AIP. En bra analogi för beteendet är att tänka sig att enskilda vattenmolekyler tillsammans bildar en våg som bryts vid stranden. D

Det finns många tillämpningar av denna nyupptäckta plasmainstabilitet, inklusive en trolig förklaring av hur elektroner från det termiska interstellära plasmat kan accelereras till höga energier vid supernovarester. Den här nyupptäckta plasmainstabiliteten innebär ett stort steg framåt i vår förståelse av accelerationsprocessen och förklarar slutligen varför dessa supernovarester lyser i radio- och gammastrålningen, beskriver Mohamad Shalaby. Dessutom öppnar denna banbrytande upptäckt dörren till en djupare förståelse av de grundläggande processerna för transport av kosmisk strålning i galaxer vilket utgör det största mysteriet i vår förståelse av de processer som formar galaxer under deras kosmiska utveckling.

Bild vikipedia. Norrskenet är ett (plasmafenomen) ett av få synliga plasmafenomen i jordens jonosfär.

En gammal sjöbotten på Mars undersökt

 

Jezerokratern bildades av ett asteroidnedslag för nästan 4 miljarder år sedan. NASA:s Perseverance-rover gjorde i dagarna sin 1 000:e marsdag på den röda planeten och avslutade nyligen sin utforskning av det uråldriga floddelta som innehåller bevis på en sjö som fyllde Jezerokratern för miljarder år sedan. Marsbilen har hittills samlat in totalt 23 prover i den före detta sjön. Prover som bör avslöja den geologiska historien i denna region på Mars.

Ett prov som kallas "Lefroy Bay" innehåller en stor mängd finkornig kiseldioxid, ett material som är känt för att bevara forntida fossil på jorden. Ett annat, "Otis Peak", innehåller en betydande mängd fosfat något som ofta förknippas med liv som vi känner det. Båda dessa prover är även rika på karbonat vilket kan bevara ett register av miljöförhållandena från när bergarten bildades.

Proverna presenterades tisdagen den 12 december vid American Geophysical Unions höstmöte i San Francisco. Rymdbilen har sedan dess hittat sandsten och lersten vilket signalerar ankomsten av den första floden till kratern. Ovanför dessa stenar finns saltrika lerstenar vilket visar närvaron av en grund sjö som avdunstat. Teamet tror att sjön så småningom blev så bred som 22 kilometer i diameter med ett djup av ca 35 meter.

"Vi valde Jezerokratern som landningsplats eftersom bilder från omloppsbanan visade ett delta – ett tydligt bevis på att en stor sjö en gång fyllde kratern. En sjö är en potentiellt beboelig miljö, och sandsten och lersten  är en utmärkt miljö för att begrava tecken på forntida liv som fossiler i det geologiska registret, säger Perseverances projektforskare, Ken Farley från Caltech. "Efter noggrann utforskning har vi pusslat ihop kraterns geologiska historia och kartlagt dess sjö- och flodfas från början till slut."

Ett viktigt mål av Perseverances uppdrag på Mars är astrobiologi inklusive sökandet efter tecken på forntida mikrobiellt liv. Rovern kommer att karakterisera planetens geologi och tidigare klimat och bana väg för mänsklig utforskning av den röda planeten och detta är det första uppdraget att samla in och lagra marsiansk sten och regolit (trasig sten och stoft).

Efterföljande NASA-uppdrag, i samarbete med ESA (European Space Agency), innebär att sända rymdfarkoster till Mars för att samla upp de insamlade förseglade proverna från rovern och transportera det insamlade materialet till  jorden för analys.

Bild vikipedia konstnärs koncept av Jezerokratern då den en gång innehöll en sjö.

Asteroiden Ryugus natur och sammansättning

 

Ryugu befinner sig i en omloppsbana kring solen i det inre av solsystemet. Asteroiden har en diameter på 900 meter och innehåller stora mängder kol som gör den till en av solsystemets allra mörkaste himlakroppar. Den tillhör apolloasteroiderna vilket innebär asteroider som korsar Jordens bana.

Studien som detta inlägg sammanfattar fokuserade på laboratoriemätningar av prover som togs tillbaka till jorden av rymdsonden Hayabusa2 under 2020. Hayabusa2 utvecklades av Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) och dess uppdrag syftade till att avslöja Ryugus natur och utforska hur astrologer sedan kan använda kunskapen för att tolka observationer med teleskop av likartade asteroider som likt denna även innehåller vatten.

Till skillnad från meteoriter som härstammar från liknande vattenhaltiga asteroider undvek Ryugu-proverna förändringar påverkade av syre och vatten i jordens atmosfär utan kunde tas ner till jorden intakt och förslutet.

Reflektansspektroskopi, en primär teknik som kopplar laboratorieanalyser av meteoriter till asteroidobservationer användes för att jämföra Ryugu-proverna med meteoriter som förändrats av markmiljöer (meteoriter som förorenats under färden ner till jorden). Teamet utvecklade framgångsrikt procedurer för att undvika att exponering av proverna av jordens atmosfär vilket säkerställde att deras ursprunglighet bevarades.

Tidigare studier har antytt att Ryugus mineralogi liknade CI-kondriter, de kemiskt mest primitiva meteoriterna. Andra studier har dock motsagt detta genom att avslöja en signifikant skillnad i reflektansspektra mellan Ryugu-prover och C1-kondriter. Kondriter är stenmeteoriter, som inte har förändrats genom nedsmältning eller planetär differentiering av den ursprungliga asteroid de kom ur. De bildades när olika typer av damm och små korn, som fanns i det tidiga solsystemet, agregerades till primitiva asteroider. De finns av tre slag.Vanliga kondriter (O-kondriter),Enstatitkondriter (E-kondriter), Kolhaltiga kondriter (C-kondriter).  Utöver ovan finns den ovanliga C1 kondriten CI-kondriter, även kallade C1-kondriter eller kolhaltiga kondriter av Ivuna-typ, är en grupp sällsynta kolhaltiga kondriter, en typ av stenmeteorit. 

 Ytterligare undersökningar i som beskrivs i studien indikerar att en upphettning av CI-prov under reducerande förhållanden vid 300 °C reproducerade Ryugus mineralogi väl, vilket resulterade i spektra som nära matchade de för Ryugu-proverna. Fynden utmanar tidigare antaganden om moderkropparna till CI-kondriter och understryker känsligheten hos primitiva meteoritspektra för markbunden vittring. Studien tyder på att CI-kondritursprungsasteroider sannolikt uppvisar mörkare och plattare reflektansspektra än man tidigare trott.

Studien öppnar nya vägar för att förstå sammansättningen och utvecklingen av små objekt i vårt solsystem. Genom att ta hänsyn till hur  vittring påverkar meteoriter kan vi förfina våra analyser av asteroidernas sammansättning och öka kunskapen om solsystemets tidiga historia, beskriver Kana Amano, tidigare doktorand vid Early Solar System Evolution Research Group vid Tohoku University och medförfattare till artikeln.

Mer om Amano och hennes kollegors resultat publicerades i tidskriften Science Advances den 6 december 2023.

Bild vikipedia färgbild av Ryugu tagen av Hayabusa2, 2018.

Galaktisk vind upptäckt i mycket gamla stjärnbildande galaxer

 

I en banbrytande upptäckt har ett internationellt forskarlag under ledning av en CNRS-forskare avslöjat den roll som galaktiska vindar spelar för att reglera tillväxten av galaxer upp till  de som är över 7 miljarder år gamla  och där det aktivt bildas stjärnor. Upptäckten har möjliggjorts genom att instrumentet MUSE integrerats i Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope och det då avslöjats en universell process som har stor betydelse i galaxers utveckling. 

Galaktiska vindar, som genereras av massiva stjärnors explosiva död (supernovor), har länge varit teoretiskt kända. Deras upptäckt var däremot svårfångad på grund av dess diffusa och låga densitet. För att övervinna denna utmaning inledde teamet ett ambitiöst projekt där de kombinerade bilder av mer än hundra galaxer med förlängda exponeringstider.

Nyckeln till upptäckten låg i att studera emissionssignalerna från magnesiumatomer något som  gjorde det möjligt att kartlägga morfologin hos dessa vindar. Resultatet blev  häpnadsväckande. Dessa galaktiska vindar visar sig som koner av materia som kastas ut vinkelrätt från båda sidor av ett galaxplan något som ger viktiga insikter om dess struktur och beteende.

Betydelsen av denna upptäckt kan inte överskattas. Tidigare har galaktiska vindars roll i att begränsa stjärnbildningshastigheten i galaxer endast observerats i Vintergatan. Den nya forskningen utvidgar dock fenomenets räckvidd till galaxer som sträcker sig över mer än 7 miljarder år i ålder, vilket effektivt kategoriserar det som en universell process som styr galaktisk utveckling. Nästa mål är att bestämma omfattningen av dessa galaktiska vindar och kvantifiera mängden materia de transporterar.

Bild https://www.eso.org på ESO:s Very Large Telescope (VLT) vid Panamalobservatoriet. MUSE är ett av de större instrumenten på VLT och är monterat på ett av de fyra 8,2 meter stora huvudteleskopen.

Astronomer söker efter UFO i jordens närområde

 

Det finns ett ökat intresse för oidentifierade flygande föremål (UFO) sedan Pentagons rapport 2021 som visade vad som verkar vara avvikande föremål i amerikanskt luftrum, så kallade oidentifierade flygfenomen (UAP). 2023  bildade Nasa en panel med syftet att undersöka rapporter och en chef tillsattes för UAP-forskning. En nyinrättad Pentagon-avdelning har även den  släppt bilder av mystiska metallklot. Det kanske mest anmärkningsvärda är att David Grusch (en före detta underrättelseofficer) vittnade under ed inför den amerikanska kongressen och påstod att han hade intervjuat ett 40-tal personer som varit inblandade i hemliga program som handlade om kraschade UFO:n.

Om människan kan skicka en sond till ett annat solsystem (i framtiden) varför skulle inte en annan civilisation (om de finns) kunna skicka en sond till vårt solsystem? En sådan sond skulle kunna ta sig till exempelvis asteroidbältet och där bilda upprätta en bas på någon av de ca 60000 asteroider som finns där och att vi skulle finna denna är nästan omöjligt bland alla dessa asteroider..

Alternativt så kan de ta sig en tur till jorden och komma in i vår atmosfär. Om de då observeras skulle det stämplas som ett "UFO". En civilisation som kan producera och skicka sonder skulle kunna skicka ut miljontals av dem på upptäcktsuppdrag över hela vintergatan.

Vissa kanske hävdar att sådana sonder bara kan existera om de följer fysikens och teknikens lagar som vi förstår dem idag och då skulle avståndet vara ett problem. Mänskligheten är dock en relativt ung civilisation och vår kunskap utvecklas ständigt. Är det verkligen så svårt att föreställa sig att en civilisation som  kanske är hundratusentals år äldre än vår skulle ha lärt sig mer om fysikens lagar och utvecklat annorlunda teknik mot den vi känner till?

Om en civilisation skulle utvecklas till artificiell intelligens (AI) skulle den kunna överleva i miljontals år. Detta skulle kunna innebära att den slentrianmässigt skulle betrakta en långsam resa till en grannstjärna som överkomligt även om dess teknik liknande vår egen.

Få astronomer kände sig imponerade av de amerikanska videor och regeringsrapporter som presenterades 2021. Det behövs betydligt bättre evidens och data än vad som hittills har presenterats. Att söka efter utomjordiska sonder på natthimlen är numera seriöst och nödvändigt. Ett nytt forskningsprogram, kallat ExoProbe  söker efter korta ljusblixtar från potentiella utomjordiska objekt med hjälp av flera teleskop. 

För att verifiera äktheten av varje blixt i skyn måste den observeras av minst två olika teleskop på jorden eller därute. Teleskop  åtskilda av hundratals kilometer, möjliggör att varje ljusblixt som orsakas av ett objekt i det inre av solsystemet kan mätas av parallax - den skenbara förändringen i ett objekts position sett från två olika punkter - och då kan avståndet till objektet beräknas.

ExoProbe-projektet använder egna metoder för att filtrera bort ljusblixtar från de miljontals fragment av rymdskrot och tusentals satelliter som belamrar himlen. Genom att lägga till ett teleskop som tar realtidsspektra (ljusets våglängdsfördelningar) av objekt i ett brett fält kan man analysera transienterna (svängningsförlopp av kort varaktighet) innan objektet försvinner ut i intet.

Slutligen, att öka antalet teleskop förbättrar noggrannheten ytterligare vid mätning av parallax och bestämning av objektets faktiska tredimensionella plats. I slutändan är målet att identifiera eventuella utomjordiska föremål  fånga dem och ta med dem tillbaka till jorden för vidare studier.

Men omkring 60 års sökande efter utomjordiska civilisationer i skilda radiofrekvenserna har inte gett några som helst svar på att de finns.

Inlägget ovan är en sammanställning av en artikel i https://theconversation.com

av  Beatriz Villarroel Forskarassistent i fysik, Stockholms universitet.

Bild Wikimedia Ufos över Liverpool 20 januari 2011. Ingen vet vad det är.

Fyndet av en uråldrig spöklik galax

 

James Webb Teleskopet fick syn på denna galax som ses som  en dimmig ljusfläck. Men även om denna galax knappt ens Webbteleskopet kan se innehåller bilden viktiga lärdomar för vår förståelse av det tidiga universum. Bilden ovan är på galaxen AzTECC71 som den såg ut endast 900 miljoner år efter Big Bang. Tiden då universums första stjärnor kom till och tiden långt innan vårt solsystem kom till.

Faktum är att till och med något så knappt synligt i bilden från vårt nyaste och mest känsligaste teleskop är spännande, beskriver studiens författare Jed McKinney vid University of Texas i Austin i ett uttalande. Bilden kan berätta för oss att det finns en  population av galaxer som vi tills nu inte känt till. Det kan betyda att det tidiga universum var mycket dammigare än man tidigare trott, beskriver forskarna vilket ger mer kunskap om hur universum utvecklats sedan Big Bang som skedde för ungefär 13,8 miljarder år sedan.

Forskningen ovan beskrivs i en artikel som publicerades i oktober i The Astrophysical Journal.

Bild https://www.space.com/ på galaxen AzTECC71 fotograferad av James Webb Space Telescope. (Bildkredit: J. McKinney/M. Franco/C. Casey/University of Texas i Austin)

Första asteroseismologiska studien av södra Bikupan.

 

Messier 44 (Bikupan, Praesepe, M44) även känd som NGC 2632 är en öppen stjärnhop i stjärnbilden Kräftan. Stjärnhopen  befinner sig 610 ljusår från jorden.

Den södra bikupan (södra delen av stjärnhopen)  upptäcktes för nästan tre århundraden sedan. Det är en ljusstark och ung stjärnhop på den södra delen  i stjärnbilden Kölen. cirka 1 300 ljusår bort med en nästan liknande metallicitet i stjärnorna som den i vår sol medan dess sammanlagda massa uppskattas till minst 100000  mer massa än vår sols.

Många observationer av den södra bikupan har genomförts. Men ingen asteroseismisk studie av detta kluster hade genomförts förrän nu. Det gjordes av  en grupp astronomer under ledning av Gang Li vid Catholic University Leuven (KU Leuven) i Belgien som använt NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), ESA:s Gaia-satellit och den fibermatade Extended Range Optical Spectrograph (FEROS) vid ESO:s La Silla-observatorium i Chile för att utföra fotometriska och spektroskopiska observationer av stjärnhopen.

Vi valde ut de 301 av stjärnorna i hopen  i vårt urval. Vi analyserade ljuskurvorna i fullformatsbilder efter nästan kontinuerliga observationer under det första och tredje året av TESS-övervakning. Vi samlade in högupplösta spektra med hjälp av FEROS(fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph ) för g-mode-pulsatorerna, i syfte att bedöma Gaias effektiva temperaturer och gravitation och för att förbereda för framtida seismisk modellering, beskrev forskarna det. 

Observationerna som utfördes av Lis team avslöjade en mängd olika typer av variabla stjärnor i den södra bikupan. De identifierade 24 g-mode-pulsatorer (Gamma Doradus eller Slowly Pulsating B [SPB]-stjärnor), 35 Delta Scuti-pulsatorer, 147 stjärnor med ytmodulationer, fem förmörkelsedubbelstjärnor och tre stjärnor i huvudserien.

När det gäller Delta Scuti-stjärnorna fann astronomerna att deras amplitudspektra är välordnad när de sorteras efter temperatur. Det visade sig att i svalare stjärnor observerades en serie frekvenser på ungefär 21,07/dag, medan de varmare p-mode-pulsatorerna uppvisar ytterligare en serie frekvenstoppar cirka var 33:e/dag. 

Dessutom fann man i studien att Gamma Doradus-stjärnorna i hopen har en intern rotationshastighet som är så hög som 50 procent av deras kritiska värde medan SPB-stjärnorna (slowly pulsating B-type star  en pulserande variabel som är snarlik Beta Cephei-variablerna) uppvisar rotationshastigheter nära sin kritiska hastighet. Forskarna noterade att detta är betydligt snabbare än medelvärdet för de som observerats för enstaka pulsarer.  

De insamlade uppgifterna gjorde det också möjligt för teamet att härleda åldern och slutvärdet till 550 nm – åldern beräknades till 102 miljoner år respektive 0,53 mag.

Resultatet av studien, som publicerades den 28 november på pre-print-servern arXiv, avslöjar viktig information om egenskaperna och stjärninnehållet i denna stjärnhop.

Bild vikipedia Asteroseismologi. Olika oscillationslägen har olika känslighet för en stjärnas struktur. Genom att observera flera våglängder kan man därför delvis sluta sig till en stjärnas inre struktur.

Interstellära resor ger stora kommunikationsproblem med Jorden

 

Citerat från vikipedia: Interstellär kommunikation är överföring av signaler mellan planetsystem. Att skicka interstellära meddelanden är potentiellt mycket enklare än interstellära resor, eftersom det är möjligt med teknik och utrustning som för närvarande finns tillgänglig. Avstånden från jorden till andra potentiellt bebodda system medför dock oöverkomliga fördröjningar, förutsatt att ljusets hastighet är begränsad. Till och med ett omedelbart svar på radiokommunikation som skickas till stjärnor tiotusentals ljusår bort skulle ta många generationer för människor att komma fram. Slut citat.

Om vi skulle resa till det solsystem som ligger närmast vårt eget, Alfa Centauri, ca 4 ljusår bort från oss under förutsättning att inte någon avancerad sci-fi-teknologisk revolution sker  skulle det ta lång tid att resa dit.

Ett måste är någon form av framdrivningsmetod som kan ta oss nära, men omäjligt överträffa, ljusets hastighet (enligt nuvarande kunskap kan inget färdas snabbare än ljuset). Men även om vi skulle uppnå detta skulle detta futuristiska transportsätt innebära alla möjliga kommunikationsutmaningar, beskriver forskare från Cornell university i en artikel som nyligen laddades upp på preprint-databasenarXiv. 

Till exempel tar det några minuter för meddelanden att anlända till Mars men timmar  att nå de yttre planeterna. För kommunikation på ännu längre avstånd som en farkost som skickas till något stjärnsystem många ljusår bort skulle det innebära att det skulle ta flera år för ett meddelande att nå farkosten. Men det är inte allt.

Den speciella relativitetsteorin lär oss att klockor inte är synkroniserade över universum. Resenärer ombord på rymdfarkosten skulle uppleva tidsdilatation, innebärande att tiden skulle gå långsammare i farkosten än den skulle göra på jorden. På grund av tidsdilatation skulle passagerarna inte uppleva år och årtionden i restid (om de inte reste  tusentals ljusår bort). För dem, beroende på hur snabbt de åkte, skulle det bara gå veckor eller månader medan årtionden eller århundraden går på jorden. Om de kommer till jorden igen skulle de inte möta sina anhöriga de skulle vara döda sedan kanske många sekler beroende på hur snabbt rymdskeppet gått och tid de rest enligt skeppets klockor.

Denna tidsdilatation skulle även medföra allvarliga problem för att samordna meddelanden. Även om det är irriterande skulle det inte vara den svåraste delen med interstellära resor. Istället är det så att rymdfarkoster som färdas i nära ljusets hastighet skulle drabbas av allvarliga kommunikationsavbrott. I sin artikel beskriver forskarna två hypotetiska interstellära resescenarier.

I det första skulle resenärerna fortsätta att accelerera sin rymdfarkost med en konstant acceleration på 1 g – samma acceleration som naturligt sker av jordens gravitation. Detta skulle skicka deras rymdfarkost allt närmare ljusets hastighet (men enligt fysikens lagar aldrig nå riktigt fram).

Märkligt nog skulle denna typ av konstant acceleration introducera en händelsehorisont. Om människorna på Jorden sände ett meddelande till rymdfarkosten skulle det meddelandet vara begränsat till ljusets hastighet. Det skulle rusa framåt mot rymdskeppet, men under tiden skulle skeppet också röra sig bort från signalen. Om meddelandet skickades tillräckligt snabbt efter avresan skulle det så småningom nå skeppet efter en betydande tidsfördröjning. Men om meddelandet väntar för länge med att sändas skulle budskapet aldrig komma fram. Rymdfarkosten skulle alltid vara ett steg före meddelandet och från rymdskeppets perspektiv skulle signalerna från jorden så småningom tystna helt. Dock skulle de komma fram till slut om skeppet landade på en exoplanet eller saktade ner hastigheten.

Det andra scenariot erbjuder en annan  utmaning. Forskarna övervägde fallet med en rymdfarkost som skickades till en avlägsen destination. Till en början accelererade rymdfarkosten hela tiden men halvvägs genom sin resa vände den sig om och bromsade in så att den inte bara flög förbi sitt mål (för att landa exempelvis). Detta scenario skulle medföra sina egna kommunikationsutmaningar.

För det första skulle rymdfarkosten sluta ta emot meddelanden från jorden efter en viss tid likt ovan. Dessa meddelanden skulle så småningom nå rymdfarkosten, men först efter att skeppet hade nått sin destination och slutat röra sig eller saktat ner farten.

Å andra sidan skulle rymdskeppet hela tiden kunna skicka signaler till jorden dessa signaler skulle alltid nå sitt mål (efter lång tid). Signaler som sändes från destinationen (ex. en koloni som redan etablerats på en avlägsen exoplanet) skulle alltid nå ett rymdskepp medan det färdades i riktning mot kolonin. Men signaler som skickades från rymdfarkosten till destinationen skulle inte anlända förrän strax innan farkosten själv var framme, då alla skickade meddelanden staplades på varandra och tillkännagav farkostens ankomst (hastigheten av farkost och meddelanden skulle vara likartad är förklaringen).

Dessa realiteter innebär att kommunikation med rymdfarkoster med nära ljusets hastighet skulle vara mycket utmanande och resorna mycket ensamma.

Bild flickr.com