Gåtan med The Wow! Signal troligen löst

 

Bild wikipedia

Wow-signalen var en stark radiosignal från rymden som varade i 72 sekunder. Den upptäcktes av Dr Jerry R. Ehman den 15 augusti 1977 när han arbetade på The Big Ear ett radioteleskop vid Ohio State University på uppdrag av SETI.

Signalen anlände i riktning från stjärnbilden Skytten.

Ny forskning visar nu att Wow! Signal har en helt naturlig förklaring.

Arecibo Wow! är en ny satsning baserad på en arkivstudie av data från det nu nedlagda radioteleskopet Arecibos data från 2017 till 2020. Observationerna från Arecibo liknar de från Big Ear men "är känsligare, har bättre tidsupplösning och inkluderar polarisationsmätningar", enligt forskarna.

"Våra senaste observationer, som gjordes mellan februari och maj 2020, har avslöjat liknande smalbandssignaler nära vätgaslinjen, även om de är mindre intensiva än den ursprungliga Wow! Signal", beskriver Méndez.

Arecibo upptäckte signaler som liknade Wow! signal men med vissa skillnader. De är mycket mindre intensiva och kommer från flera platser. Författarna säger att dessa signaler lätt kan förklaras av ett astrofysikaliskt fenomen och att den ursprungliga Wow! signal är detta också.

"Vår hypotes är att Wow! Signalen orsakades av plötslig ljusökning från stimulerad emission av vätelinjen på grund av en stark transient strålningskälla, såsom en magnetär, flare eller en mjuk gammarepeater (SGR)", beskriver forskarna. Dessa händelser är sällsynta och förlitar sig på exakta villkor och justeringar. De kan få moln av väte att lysa upp avsevärt i sekunder eller till och med minuter.

Forskarna säger att det som Big Ear upptäckte 1977 var en tillfällig ljusökning av ett av flera H1-moln (neutralt väte) i teleskopets siktlinje. Signalen från 1977 liknade den som upptäcktes vid Arecibo  i många avseenden. "Den enda skillnaden mellan de signaler som observerades i Arecibo och Wow! Signal är ljusstyrkan. Det är  likheten mellan dessa spektra som antyder en mekanism för ursprunget till den mystiska signalen", skriver författarna.

Studierapporten har titeln "Arecibo Wow! I: An Astrophysical Explanation for the Wow! Signal."  Huvudförfattare är Abel Méndez vid Planetary Habitability Laboratory vid University of Puerto Rico i Arecibo.

Rapporten är tillgänglig på preprintservern arXiv.

Dyngbaggen och Vintergatan

 

Bild wikipedia på en dyngbagge.

 Dyngbaggen är en insektsart som utvecklades för 130 miljoner år sedan och nu har gett inspiration till en ny forskningsstudie med syftet att förbättra navigationssystem för drönare, robotar och satelliter i omloppsbana.

Dyngbaggen är den första kända arten som använder Vintergatan på natten för att navigera med fokus på stjärnkonstellationen i denna som en referenspunkt för att rulla dyngbollar i en rak linje bort från sina konkurrenter.

Svenska forskare gjorde denna upptäckt 2013 och ett decennium senare modellerar australiensiska ingenjörer med samma teknik som dyngbaggen använder för att utveckla en AI-sensor som exakt kan mäta och orientera sig efter Vintergatan i svagt ljus.

Fjärranalysingenjören professor Javaan Chahl vid University of South Australia och hans forskargrupp har använt datorseende för att visa att den strimma av ljus som bildas från Vintergatan inte påverkas av rörelseoskärpa till skillnad från ljuset från enskilda stjärnor.

"Nattaktiva dyngbaggar rör sitt huvud och sin kropp mycket när de rullar gödselbollar över ett fält och behöver då en fast orienteringspunkt på natthimlen för att hjälpa dem att styra i en rak linje", beskriver professor Chahl. Deras små sammansatta ögon gör det svårt att urskilja enskilda stjärnor särskilt då de är i rörelse medan Vintergatan däremot är mer synlig.

I en serie experiment med en kamera monterad på taket på ett fordon fångade UniSA-forskarna bilder av Vintergatan medan fordonet var både stillastående och i rörelse. Med hjälp av information från dessa bilder har de nu utvecklat ett system för datorseende som på ett tillförlitligt sätt mäter utefter Vintergatans orientering vilket är det första steget mot att bygga ett navigationssystem som utgår från Vintergatans läge.

Huvudförfattaren till studien UniSA-doktoranden (University of South Australia) Yiting Tao beskriver att orienteringssensorn kan vara en reservmetod för att stabilisera satelliter och hjälpa drönare och robotar att navigera i svagt ljus även när det finns mycket oskärpa orsakad av rörelse och vibrationer.

– I nästa steg vill jag sätta algoritmen på en drönare och låta den styra ett flygplan under flygning under natten, beskriver Tao.

Solen däremot hjälper många insekter att navigera under dagen, bland annat getingar, trollsländor, honungsbin och ökenmyror. På natten är månen en referenspunkt för nattaktiva insekter men månen är inte alltid synlig vilket är anledningen till att dyngbaggar och vissa malar använder Vintergatan för att orientera sig.

Professor Chahl säger att insektssyn länge har inspirerat ingenjörer när det gäller navigationssystem.

"Insekter har löst navigationsproblem i miljontals år inklusive de som även de mest avancerade maskinerna kämpar med att lösa. Och de har gjort det i ett pyttelitet paket. Deras hjärnor består av endast tiotusentals nervceller jämfört med miljarder nervceller hos människan men det lyckas likväl av naturen att hitta lösningar.

Resultaten har publicerats i tidskriften Biomimetics.

En video som visar mer om forskningen finns här: Dyngbaggar guidade av Vintergatan (youtube.com)

Polstjärnan har upptäckts vara fläckig

 

Bild wikipedia (engelska) . Polaris-komponenter sedda av rymdteleskopet Hubble

Även om Polarstjärnan (Polaris) för blotta ögat ser ut som en enda stjärna är Polaris ett trippelstjärnsystem bestående av den primära stjärnan, en gul superjätte med beteckningen Polaris B i omloppsbana med en mindre följeslagare, Polaris Ab; Detta par befinner sig i sin tur  i en större omloppsbana runt Polaris A

Forskare har med hjälp av Georgia State Universitys Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA) Array identifierat nya detaljer om storleken och utseendet på polstjärnan.

Ett team av astronomer under ledning av Nancy Evans vid Centrum för astrofysik | Harvard & Smithsonian observerade Polaris med hjälp av den optiska interferometriska uppställningen CHARA bestående av sex teleskop vid Mount Wilson, Kalifornien. Målet med observationen var att kartlägga omloppsbanan för den näraliggande ljussvaga följeslagaren Ab som kretsar runt PolarisA  vart 30:e år.

"Den lilla separationen och den stora kontrasten i ljusstyrka mellan de två stjärnorna gör det extremt utmanande att upplösa dubbelstjärnesystemet  så stjärnorna syns när de är som närmast oss", beskriver Evans. Systemet ses annars som en enda stjärna.

CHARA Array kombinerar ljuset från sex teleskop som är utspridda över bergstoppen vid Mount Wilson-observatoriet. Genom att kombinera ljuset fungerade CHARA Array som ett 330-metersteleskop för att upptäcka den svaga följeslagaren när den passerade nära Polaris. Observationerna av Polaris registrerades detta med kameran MIRC-X vilken byggdes av astronomer vid University of Michigan och Exeter University i Storbritannien. MIRC-X-kameran har den anmärkningsvärda förmågan att fånga detaljer på stjärnors ytor.

Teamet lyckades spåra omloppsbanan för den närliggande följeslagaren och mätte förändringar i storlek och ljusstyrka  på cepheiden de som ingick i gruppen (stjärnor som varierar i ljusstyrka över tid kort eller lång tid) när den pulserade. Rörelsen i omloppsbana visade att Polaris större stjärna har en massa som är fem gånger större än vår sols. Bilderna av Polaris visade att den mindre stjärnan har en diameter som är 46 gånger så stor som vår sol. 

Den största överraskningen var att Polaris dök upp i närbilder. CHARA-observationerna gav den första glimten av hur ytan på en cepheidvariabel ser ut.

Chara-bilderna avslöjade stora ljusa och mörka fläckar på ytan av den större av stjärnorna Polaris som förändrades över tid", beskriver Gail Schaefer, chef för CHARA Array. Närvaron av fläckar och stjärnans rotation kan vara kopplad till en 120-dagars variation i uppmätt hastighet av rotationen.

"Vi planerar att fortsätta se på Polaris i framtiden", påtalar John Monnier, professor i astronomi vid University of Michigan. "Vi hoppas att bättre förstå mekanismen som genererar fläckarna på ytan av Polaris."

De nya observationerna av Polaris gjordes och registrerades som en del av open access-programmet vid CHARA Array, där astronomer från hela världen kan ansöka om tid genom National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory (NOIRLab).

Forskningsresultatet är publicerat i The Astrophysical Journal.

200 kända mars-meteoriter som träffat Jorden kommer från två vulkaniska områden Tharsis och Elysium

 

Forskare vid University of Alberta har tillsammans med forskarkollegor över hela världen  identifierat de specifika platser som de flesta av de cirka 200 marsmeteoriter som hamnat på Jorden kommit från. De har spårat meteoriterna till fem nedslagskratrar i två vulkaniska områden på Mars som kallas Tharsis och Elysium.

– Upptäckten förändrar i grunden nu hur vi studerar meteoriter från Mars, beskriver Chris Herd professor vid Naturvetenskapliga fakulteten och intendent vid University of Albertas meteoritsamling. "Idén var att ta en grupp meteoriter som alla sprängdes ut samtidigt och sedan göra riktade studier på dem för att avgöra var de befann sig innan de kastades ut."

Marsmeteoriter hittar sin väg till jorden när något träffar Mars yta så hårt att material "sprängs bort från ytan och accelereras tillräckligt snabbt för att lämna Mars gravitation och dessa tar kurs mot Jorden", beskriver Herd. Detta utkastade material skjuts ut i rymden, hamnar i en omloppsbana runt solen där vissa delar r så småningom hamnar på Jorden som meteoriter. Explosioner som lämnar efter sig en nedslagskrater på Mars yta. Detta har hänt 10 gånger under Mars senaste historia.

"Vi tror att vi har hittat källkratrarna för hälften av alla de 10 grupperna från de 10 nedslagen av meteoriter på och  från Mars", beskriver Herd.

Studien är nyligen publicerad i Science Advances.

Bild wikipedia på platsen där Elysium Plantia finns på Mars.

Astronauter riskerar synproblem.

 

Mer än 70 % av astronauterna upplever enligt NASA ett fenomen som kallas Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome (SANS). Syndromet kan ha "en konstellation av symtom inklusive förändringar av synen", beskriver Matt Lyon, MD, chef för MCG Center for Telehealth (Medical College of GeorgiaMCG Center for Telehealth vid Augusta University)

Utöver ögonproblem kan astronauter drabbas av andra sjukdomar när kroppsvätskor t.ex. cerebrospinalvätska förändras under tyngdlöshet vilket kan leda till strukturella förändringar i hjärnan.

"Förändringarna börjar ske från dag ett i rymden", beskriver Lyon. – Vi är inte helt säkra på vad som orsakar problemen med synen men misstänker att det har att göra med en förskjutning av ryggmärgsvätska som påverkar synnerven. På jorden trycker gravitation ner vätskan och den rinner ut från nervtråden men i rymden flyter den upp och trycker mot synnerven och näthinnan. Med hjälp av bärbara, handhållna ultraljudsmaskiner hoppas Lyon och hans team inte bara kunna ta reda på mekanismen bakom förändringarna utan också hur man ska kunna förutsäga vilka astronauter som mest sannolikt kommer att uppleva dem.

MCG patenterade konceptet att använda bärbart ultraljud för att snabbt visualisera skador från tryck- och vätskeförändringar i den optiska nervskidan, lagret av skyddande membran runt nerven. Lyon undersöker hur denna del av hjärnan påverkas av förhöjt kranialtryck och lindriga traumatiska hjärnskador. När hjärnan är skadad sväller den liksom många andra organ och fylls med vätska.

Forskare arbetade med URSUS Medical Designs LLC, ett Pennsylvania-baserat bioteknikföretag med expertis där som arbetade inom ultraljud för att bygga en 3D-ultraljudsmaskin som hjälpmedel. Ett ettårigt bidrag på 350 000 USD för Small Business Innovation Research från National Institutes of Health finansierade projektet för att bygga en enhet som tillförde ytterligare en dimension till 2D-givare.

Lyon och MCG:s forskargrupp använder nu dessa ultraljudsmaskiner för att screena astronauter och avgöra vilka av dem som redan kan ha skadade synnerver. De misstänker att det är de som kommer att vara mer mottagliga för de synförändringar som är förknippade med SANS.

"Vi upptäckte att när det cerebrala ryggradstrycket ger milda traumatiska hjärnskador (TBI), uppstår en skada på synnervskidan som sannolikt är livslång", förklarade han. – Vi tror att då astronauter som har drabbats av hjärnskakning eller mild TBI åker ut i rymden och upplever vätskeskiftningar i låg gravitation, så vidgas manteln av den ökade volymen.

 Det är som ett däck - ett vanligt däck behåller sin normala form eftersom det är fyllt med luft och formen förändras inte. När det är skadat som utbuktningar på sidan av däcket fyller vätska utbuktningarna och manteln expanderar. Detta kan orsaka tryck på nerven och näthinnan. Ett skadat nervskidhölje är ett mindre problem på jorden men i rymden har överskottsvätskan ingenstans att ta vägen. Forskarna vet ännu inte om synförändringarna orsakas av den stora mängden vätska av det tillhörande trycket eller både och.

Det utbildas nu besättningsmedlemmar på Polaris Dawn(en privat finansierad bemannad rymdfärd med en Dragon 2-rymdfarkost från SpaceX) i att använda dessa ultraljudsmaskiner för att mäta både vätska och tryck i realtid under rymdfärd. 

Bild wikipedia.

Jakten på varifrån asteroiden som ödelade dinosauriernas värld kom från.

 

Geologiforskare vid universitetet i Köln har nyligen avslutat en internationell studie om varifrån den stora asteroid som träffade jorden för cirka 66 miljoner år sedan kom  som förändrade klimatet under en lång tid och resulterade i massutrotning av dinosaurierna.

Forskarna analyserade prov från det berglager som markerar gränsen mellan krita och paleogen. Under denna period skedde det sista stora massutdöendet på jorden, då cirka 70 procent av alla djurarter dog ut troligen beroende på asteroidens nedslags  effekter. Resultaten av studien, som publicerats i Science  tyder på att asteroiden bildats utanför Jupiters omloppsbana under  solsystemets tidigaste tid.

Enligt en allmänt accepterad teori utlöstes massutdöendet av dinosauriernas värld vid skiftet mellan krita och paleogen av ett nedslag av en asteroid med en diameter på minst 10 kilometer nära Chicxulub på Yucatánhalvön i Mexiko för 66 miljoner år sedan. Vid nedslaget förångades asteroiden och stora mängder sten. Fina stoftpartiklar spreds då upp i stratosfären och skymde solen. Detta ledde till dramatiska förändringar i levnadsvillkoren på planeten och ledde till att fotosyntesen avstannade under flera år. Mörker och kyla rådde.

Dammpartiklarna som frigjordes vid nedslaget bildade ett lager av sediment runt hela jordklotet. Det är därför gränsen mellan krita och paleogen kan identifieras och prover lätt kan tas på många platser på jorden från den tiden. Denna tid paleogen sammanfaller med massutdöendet vid slutet av krita och tiden då däggdjur i större mängd började finnas.Proverna innehåller höga koncentrationer av platinametaller. 

Metaller som kommer från asteroiden  som annars är extremt sällsynta i de bergarter som bildar jordskorpan.

Genom att analysera isotopsammansättningen av platinametallen rutenium i renrumslaboratoriet vid Kölns universitets institut för geologi och mineralogi upptäckte forskarna att asteroiden ursprungligen kom från det yttre solsystemet.

 – Asteroidens sammansättning stämmer överens med den hos kolhaltiga asteroider som bildades utanför Jupiters omloppsbana då solsystemet bildades, beskriver Mario Fischer-Gödde vid Köln universitet  huvudförfattare till studien.

Bild https://www.flickr.com/

Upptäckten av ett tidigare okänt fenomen som påverkar Van Allenbältena.

 

Två forskare vid University of Alaska Fairbanks har upptäckt en ny typ av elektromagnetisk våg vilken transporterar en betydande mängd blixtenergi (energi från åskväder) till jordens magnetosfär.

Vikas Sonwalkar, professor emeritus och Amani Reddy, biträdande professor upptäckte den nya typen av våg. Vågen transporterar blixtenergi, som kommer in i jonosfären på låga breddgrader och fortsätter upp till magnetosfären. Energin reflekteras uppåt av jonosfärens nedre gräns till cirka 55 mils höjd på det motsatta halvklotet.

Tidigare har man trott, skriver författarna, att blixtenergi som kommer in i jonosfären på låga breddgrader förblir fångad i jonosfären och därför inte når de två Van Allenbältena. Bältena (det inre och det yttre) består av två lager av laddade partiklar som omger Jorden och hålls på plats av jordens magnetfält.

"Vi som samhälle är beroende av rymdteknik", säger Sonwalkar. "Moderna kommunikations- och navigationssystem, satelliter och rymdfarkoster med astronauter ombord stöter på skadliga energirika partiklar från strålningsbältena, vilket kan skada elektronik och även orsaka cancer.

"Att ha en större kunskap av dessa strålningsbälten och de olika elektromagnetiska vågor som finns här som dessa som kommer från markbundna blixtar är avgörande för mänsklig trygghet i rymden", beskriver han.

Jonosfären är ett lager av jordens övre atmosfär som kännetecknas av en hög koncentration av joner och fria elektroner. Den uppstår av solstrålning och kosmisk strålning, vilket gör den ledande och den är avgörande för radiokommunikation eftersom den reflekterar och modifierar radiovågor.

Jordens magnetosfär är ett område i rymden som omger planeten och skapas av jordens magnetfält. Det ger en skyddande barriär som förhindrar de flesta av solvindens partiklar från att nå atmosfären och skada liv och teknik.

I sin forskning använde författarna plasmavågsdata från NASA:s Van Allen Probes, som sköts upp 2012 och var i drift fram till 2019, och blixtdata från World Wide Lightning Detection Network.

En majoritet av blixtarna inträffar på de låga breddgraderna, i tropiska och subtropiska områden som ofta är utsatta för kraftiga åskväder.

Sonwalkar och Reddys forskning stöds av anslag från National Science Foundation och NASA EPSCoR, det etablerade programmet för att stimulera konkurrenskraftig forskning.

Forskningsresultatet publiceras nyligen i Science Advances.

Bild wikipedia på Jordens inre och yttre strålningsbälten.

Vad fick den röda stjärnan att snabbt röra sig genom Vintergatan

 

Det ser ut som om solen är stationär medan planeterna i solsystemet rör sig men inte heller solen  är stationär utan kretsar runt Vintergatan med en hastighet av cirka 220 kilometer per sekund.

Hur snabbt det än kan tyckas har nu en svagt lysande röd stjärna upptäckts röra sig ännu snabbare därute med en hastighet av cirka 600 kilometer per sekund.

Stjärnan som har en mycket låg massa och som rör sig i  "hyperhastighet" har upptäckts med hjälp av medborgarforskare och ett team av astronomer i USA  med hjälp av flera teleskop, ex två på Hawaii – W. M. Keck-observatoriet på Maunakea, Hawaii Island och University of Hawaii Institute for Astronomy Pan-STARRS på Haleakalā, Maui. Stjärnan finns 400 ljusår från jorden och är den närmast kända hyperhastighetsstjärnan till oss.

Men mer anmärkningsvärt är att  stjärnan kan röra sig på en bana som kan resultera i att den en lämnar Vintergatan helt och hållet.

Studieresultatet var under ledning av Adam Burgasser, professor i astronomi och astrofysik vid University of California (UC) i San Diego har nyligen accepterats för publicering i The Astrophysical Journal Letters och finns tillgänglig i preprint-format på arXiv.org.

Stjärnan har beteckningen CWISE J124909+362116.0 upptäcktes först av några av de över 80 000 frivilliga medborgarforskare som deltar i projektet Backyard Worlds vilka söker efter Planet 9  och i detta arbete kammar igenom enorma mängder data som samlats in under de senaste 14 åren vid NASA:s Wide-field Infrared SurveyExplorer (WISE) -uppdrag. 

Bild wikipedia Proxima Centauri, solsystemets närmaste grannstjärna i rymden (4,2 ljusår) är även den en röd dvärgstjärna. Dock ej den som ovan inlägg handlar om.

Hubbles konstant kanske inte behövs för att förklara expansionen av universum.

 

Vi har vetat att universum expanderar över tid sedan 1929 då astronom Edwin Hubble gjorde mätningar som indikerade att de mest avlägsna galaxerna upptäcktes röra sig bort från jorden snabbare än de närliggande galaxerna. Men det har varit förvånansvärt svårt att fastställa den exakta siffran för hur snabbt universum expanderar just nu.

Hubblekonstanten är viktig för att förstå universums bakgrundshistoria. Det är en viktig del av vår modell av hur universum utvecklas över tid. Men nya mätningar från det kraftfulla James Webb Space Telescope tyder på att det kanske inte finns någon konflikt som "Hubblespänningen, trots allt.

I en artikel som publicerats i Astrophysical Journal nyligen har kosmolog Wendy Freedman vid University of Chicago och hennes kollegor analyserat nya data som tagits fram av NASA:s James Webb Space Telescope.Data som visar avståndet till tio närliggande galaxer vilka nu fick ett nytt värde av den hastighet utifrån hur universum expanderar just nu.

Resultatet blev 70 kilometer per sekund per megaparsek vilket överlappar den andra  metoden där Hubblekonstanten ingår. "Baserat på dessa nya JWST-data och med hjälp av tre oberoende metoder, finner vi inga starka bevis för en Hubblespännings existens", beskriver Freedman som är en välrenommerad astronom och professor i astronomi och astrofysik vid John and Marion Sullivan University vid University of Chicago.

Tvärtom ser det ut som om vår kosmologiska standardmodell för att förklara universums utveckling håller och inte har behov av Hubbles konstant. Framtida observationer med JWST kommer nu att vara avgörande för att bekräfta eller motbevisa Hubblespänningen och bedöma konsekvenserna inom kosmologin beskriver Barry Madore, medförfattare till studien vid Carnegie Institution for Science och gästlärare vid University of Chicago.

Övriga författare till artikeln var UChicago-forskaren In Sung Jang, Taylor Hoyt (PhD'22, nu vid Lawrence Berkeley National Laboratory) och UChicago-doktoranderna Kayla Owens och Abby Lee.

Bild wikipedia. Hubblediagram. Passning av Hubbles lag till rödförskjutningshastigheter. Det finns olika bestämningar av Hubblekonstanten.

AMS-detektorn ombord på ISS fann mer kosmisk strålning bestående av deuteroner än man förväntat

 

Deuterium (tungt väte) är en stabil isotop bestående av väte där atomkärnan innehåller en neutron utöver den proton som kännetecknar den vanliga väteisotopen protium. Deuterium utgör 0,0156 procent av vätet på jorden.

Kosmisk strålning förbryllar forskare. Den senaste analysen av data som samlats in av Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) ombord på den internationella rymdstationen ISS har avslöjat ett överraskande överskott av kosmisk strålning bestående av deuterium vilket är atomkärnor som består av en proton och en neutron.

Upptäckten beskrivs i en artikel publicerad i Physical Review Letters och läggs till den växande listan över oväntade resultat från detektorn vid CERN där man  samlat in spår av mer än 238 miljarder kosmiska strålar av partiklar av skilda slag sedan den började samla in data 2011 från ISS (den internationella rymdstationen).

Partiklar av kosmisk strålning kan delas in i två huvudklasser: primära och sekundära. Primär kosmisk strålning bildas i kosmiska källor som supernovaexplosioner medan sekundär kosmisk strålning produceras i växelverkan mellan primär kosmisk strålning och det interstellära mediet (gasen och stoftet mellan stjärnorna).

I den senaste studien undersöktes inom AMS-samarbetet data från 21 miljoner kosmiska deuteroner som upptäckts från maj 2011 till april 2021. Genom att undersöka hur antalet, eller "flödet", av deuteroner varierar med partikelmoment över elektrisk laddning fann AMS-teamet överraskande egenskaper.

Deuteroner bildas på samma sätt som helium-3-kärnor, i kollisioner mellan primära helium-4-kärnor och andra kärnor i det interstellära mediet (rymden mellan stjärnorna). Om så verkligen är fallet bör flödesförhållandet mellan deuteron-helium och helium-4 likna flödesförhållandet mellan helium och helium-4.

Men det är inte vad man inom AMS upptäckt. AMS-data visar att dessa förhållanden skiljer sig markant över en styvhet på 4,5 gigavolt (GV), där förhållandet mellan deuteron-helium-4 och helium-4 faller mindre brant med styvheten än förhållandet helium-3-till-helium-4. Dessutom, och återigen mot förväntningarna, visar data att över en styvhet på 13 GV visar data att deuteronflödet är nästan identiskt med det för protoner som är primära kosmiska strålar.

För att uttrycka det enkelt har AMS hittat fler deuteroner än förväntat från kollisioner mellan primära helium-4-kärnor och det interstellära mediet.

– Det är ganska svårt att mäta deuteroner på grund av den stora kosmiska protonbakgrunden, beskriver Samuel Ting, talesperson för AMS. Våra oväntade resultat fortsätter att visa hur lite vi vet om kosmisk strålning. Med den kommande uppgraderingen av AMS för att öka dess acceptans med 300 % kommer AMS att kunna mäta all laddad kosmisk strålning med en procents noggrannhet och ge en experimentell grund för utvecklingen av en bättre teori om kosmisk strålning.

Bild https://ams02.space/detector Omedelbart efter installationen den 19 maj 2011 i form av en extern nyttolast på U.S. ISS National Laboratory startades AMS och började registrera och överföra data.

Gasstrålning upptäckt komma från stjärnor under bildning.

 

NASA:s James Webb Space Telescope har fångat ett nytt fenomen. De klarröda strimmorna längst upp till vänster i bilden ovan från den 20 juni 2024 föreställer  protostjärnutflöden – gasstrålar från nya stjärnor som alla lutar i samma riktning.

Bilden stöder astronomernas antagande att när moln besående av gas och damm kollapsar och bildar stjärnor, tenderar dessa stjärnor att rotera i samma riktning. Innan Webbteleskopet sågs  dessa objekt som klumpar i teleskopen eller var de osynliga i optiska våglängder. Men Webbs känsliga infraröda teleskop kunde tränga igenom det tjocka stoftet av damm och gas och avslöja stjärnorna och deras utflöden.

Bild https://www.nasa.gov  I den här bilden av Ormnebulosan som finns i stjärnbilden Ormen  från NASA:s James Webb Space Telescope har astronomer hittat en grupp protostellära utflöden i linje inom ett litet område (det övre vänstra hörnet). Ormnebulosan är en reflektionsnebulosa vilket innebär att den består av ett moln av gas och stoft som inte skapar sitt eget ljus, utan istället lyser genom att reflektera ljuset från stjärnor nära eller inuti nebulosan.

NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI)

Allmänheten uppmanas hjälpa till med att söka efter nya svarta hål

 

Dutch Black Hole Consortium  har lanserat en 8-språkig version av BlackHoleFinder-appen en app som medborgare över hela världen kan använda till att hjälpa astronomer  identifiera okända nybildade svarta hål. Tidigare var app endast tillgänglig på nederländska och engelska. Nu finns den även på spanska, tyska, kinesiska, bengali, polska och italienska vilket kraftigt ökar antalet personer som kan komma åt medborgarforskningsappen på sitt modersmål.

Medborgare runt om i världen uppmanas att hjälpa astronomer att identifiera vilka källor som är intressanta och bör följas upp  ex potentiella kilonovor och vilka källor som är falska källor. Den första, och hittills enda, observationen av en kilonova gjordes den 18 augusti 2017: en kort ljusblixt som orsakades av att två neutronstjärnor slogs samman. Denna sammanslagning resulterade i bildandet av ett svart hål med massa som en stjärna. Det var en unik händelse.

Förutom en ljusblixt detekterades även gravitationsvågor under millisekunder fram till sammanslagningen. Det var första gången som astronomer kunde detektera både gravitationsvågor och elektromagnetisk strålning från en händelse som denna.

En kilonova är en övergående astronomisk händelse som inträffar i ett kompakt dubbelstjärnsystem när två neutronstjärnor eller en neutronstjärna och ett svart hål smälter samman. Dessa sammanslagningar tros producera gammablixtar och avge stark elektromagnetisk strålning och kallas "kilonovor

Bild wikipedia En visuell tolkning av ett svart hål eller neutronstjärna med en närliggande stjärna utanför dess Roche-gräns (följ gärna länken här för att se en intressant förklaring bild för bild på hur Rochegräns fungerar i förhållande till ett objekt) Infallande materia bildar en ackretionsskiva samtidigt som materia runt om med mycket hög energi slungas ut i form av strålar.

Sammansmältningar av neutronstjärnor belyser kvarkmateriers värld

 

Neutronstjärnor består av resterna av gamla stjärnor som har fått slut på sitt kärnbränsle och genomgått en supernovaexplosion och en efterföljande gravitationskollaps. Även om kollisioner eller binära sammanslagningar av neutronstjärnor  är sällsynta kan dessa våldsamma händelser störa själva rumtiden och ge gravitationsvågor som kan upptäckas på jorden fast de skett hundratals miljoner ljusår bort.

Under en neutronstjärnkollision ändrar stjärnorna snabbt form och värms upp, något som orsakar förändringar i materiens tillstånd. Sammanslagningen kan även ge upphov till kvarkmateria, där elementarpartiklarna kvarkar och gluoner, vanligtvis inneslutna i protoner och neutroner, frigörs och börjar röra sig fritt. 

Professor Aleksi Vuorinen vid Helsingfors universitet förklarar hur vår förståelse för enskilda neutronstjärnors egenskaper har förbättrats avsevärt under de senaste åren. Men vi förstår fortfarande inte helt vad som händer vid den högsta densitet som uppnås eller i de dynamiska miljöer som uppstår vid kollisionerna.

– Att beskriva neutronstjärnkollisioner är utmanande för teoretiker eftersom alla konventionella teoretiska verktyg verkar bryta ihop på ett eller annat sätt i dessa tidsberoende och extrema system, beskriver Vuorinen.

Ett nyckelbegrepp i studiet av neutronstjärnkollisioner är bulkviskositeten innebärande att neutronstjärnmateria av partikelinteraktioner som motstår flödet i systemet. Forskare vid Helsingfors universitet har tillsammans med sina kollegor utomlands lyckats bestämma viskositeten hos tätpackad kvark genom att kombinera två olika teoretiska metoder. En av metoderna som användes baserades på strängteorin medan den andra bygger på störningsteorin som är en klassisk metod inom kvantfältteori.

I allmänhet beskriver man olik viskositet som hur "klibbigt" flöde av en given vätska är. Det mest kända exemplet är skjuvviskositet  vars effekter kan ses i flödet av ämnen som honung och vatten: honung flyter långsamt eftersom det har hög viskositet, medan vatten flyter snabbt på grund av dess lägre viskositet.

Bulkviskositet å andra sidan, beskriver energiförlust i ett system som genomgår radiella svängningar vilket innebär att dess densitet ökar och minskar  periodiskt. Det är  sådana svängningar som sker då neutronstjärnor sammanslås vilket gör bulkviskositet till den mest centrala transportkoefficienten i neutronstjärnkollisioner.

I en studie som nyligen publicerades i Physical Review Letters bestämdes viskositeten hos kvarkmateria på två sätt: med hjälp av den så kallade AdS/CFT-dualiteten, vanligen kallat holografi och störningsteorin.

Inom holografi bestäms egenskaperna i starkt kopplade kvantfältteorier genom att studera gravitationen i ett högre dimensionellt krökt rum. När det gäller kvarkmateria  att systemet  beskrivas vid de densiteter och temperaturer som uppkommer vid neutronstjärnkollisioner genom växelverkan inom kvantkromodynamik (QCD) som är teorin om den starka kärnkraften som i detta sammanhang är mycket stark. På grund av tekniska skäl kan metoden dock inte direkt beskriva QCD utan man undersöker snarare detta genom den  fenomenologiska metoden. 

Den andra metoden som används i  arbetet, störningsteorin, är kanske det mest använda verktyget inom teoretisk partikelfysikforskning. I detta tillvägagångssätt bestäms fysiska storheter som potensserier i kopplingskonstanter i en teori som beskriver styrkan i interaktionen. Denna metod kan beskriva QCD direkt men är bara tillämpbar vid densitet långt över de som finns i neutronstjärnor.

Till forskarnas glädje ledde de två metoderna till mycket likartade resultat vilket förstärkte teorin att viskositeten i kvarkmateria når sin topp vid betydligt lägre temperaturer än i kärnmateria.

– Resultaten kan bli till hjälp vid tolkningen av framtida observationer. Vi kan till exempel leta efter viskösa effekter i framtida gravitationsvågsdata och frånvaron av sådana vilket kan avslöja om kvarkmateria bildas vid neutronstjärnkollisioner beskriver universitetslektor Niko Jokela.

Forskningen genomfördes i ett internationellt samarbete med starkt finländskt deltagande i gruppen på nio författare i studien  där professor Aleksi Kurkela från Stavangers universitet gruppledare var Matti Järvinen från Asia Pacific Center for Theoretical Physics i Sydkorea och postdoktoral forskare Saga Säppi från Münchens tekniska universitet ingick.

Bild https://www.helsinki.fi/en/news Under en neutronstjärnkollision ändrar stjärnorna snabbt form och värms upp vilket orsakar förändringar i materiens tillstånd. Sammanslagningen kan också ge upphov till kvarkmateria där elementarpartiklarna kvarkar och gluoner, vanligtvis inneslutna i protoner och neutroner frigörs och börjar röra sig fritt.

Enligt forskningsresultat i kvarkmateria når bulkviskositetensin topp vid betydligt lägre temperaturer än i kärnmateria. (Bild: University of Warwick/Mark Garlick)

Rymdteleskopet NEOWISE har stängts av.

 

"NEOWISE-uppdraget har varit avgörande i vår strävan att kartlägga luftrummet och inhämta kunskap om den jordnära miljön. Dess stora antal upptäckter har utökat  kunskapen om asteroider och kometer i vår närhet samtidigt som det har stärkt Jordens försvar, beskriver Laurie Leshin, chef för NASA JPL.  

"När vi tar farväl av NEOWISE hyllar vi också teamet bakom för deras imponerande prestationer."

Genom att upprepade gånger observera skyn från låg omloppsbana runt jorden skapade NEOWISE kartor över hela himlen utifrån 1,45 miljoner infraröda mätningar av mer än 44 000 objekt i solsystemet. Av de mer än 3 000 jordnära objekt som upptäckts över tid upptäcktes 215 av dessa först av NEOWISE. NEOWISE upptäckte även 25 tidigare okända kometer, inklusive den berömda kometen C/2020 F3 NEOWISE som svepte över natthimlen sommaren 2020.

Ingenjörer på NASA:s NEOWISE-uppdrag (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) beordrade rymdfarkosten att stänga av sin sändare för sista gången torsdagen den 8:e  2024. Detta avslutade mer än 10 år av NEOWISE  uppdrag att söka efter asteroider och kometer.

Det slutliga kommandot sändes från Earth Orbiting Missions Operation Center vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien med tidigare och nuvarande projektmedlemmar närvarande tillsammans med tjänstemän från byråns huvudkontor i Washington. NASA:s Tracking and Data Relay Satellite System vidarebefordrade sedan signalen till NEOWISE och rymdfarkosten var ur bruk. Som NASA tidigare meddelat avslutades rymdfarkostens vetenskapliga uppdrag den 31 juli och alla återstående vetenskapliga data kopplades ner.

NASA avslutade uppdraget eftersom NEOWISE snart kommer att sjunka för lågt i sin omloppsbana runt jorden för att kunna ge användbara vetenskapliga data. En ökning av solaktiviteten värmer upp den övre atmosfären vilket får teleskopet  att expandera och skapa spänningar i materialet rymdfarkosten  är uppbyggd av.  NEOWISE har inte ett framdrivningssystem för att hålla den kvar i sin omloppsbana.

NEOWISE förväntas brinna upp i Jordens atmosfär på ett säkert sätt i slutet av 2024.

Bild https://www.jpl.nasa.gov/news Bilden ovan är den 26 886 704:e och sista exponeringen som togs av NEOWISE runt midnatt PDT den 31 juli 2024. Bilden gjordes från data som samlats in av de två infraröda kanalerna ombord på rymdfarkosten NEOWISE, där den längre våglängdskanalen (centrerad på 4,6 mikron) mappades till rött och den kortare våglängdskanalen (3,4 mikron) mappades till cyan. Bilden visar en del av stjärnbilden Fornax på södra stjärnhimlen. Fotograf: NASA/JPL-Caltech/IPAC/UCLA

Vart tar ”resten” från neutronstjärnors kollisioner vägen

 

En vit dvärg är en stjärna som består av joniserad materia, det sista steget i stjärnors existens. Stjärnor som inte är tillräckligt stora för att kollapsa till neutronstjärna eller ett svart hål med massa mindre än ungefär 9 solmassor alternativt är mycket stora och försvinner som supernova.  Neutronstjärnor har extremt hög densitet  en tesked materia av dessa  väger mer än en miljard ton. Neutronstjärnornas intensiva dragningskraft i form av gravitation  drar til sig omgivande materia och även närliggande stjärnor. När denna materia faller in mot neutronstjärnan värms det upp och lyser i röntgensken.

Efter en kollision mellan neutronstjärnor uppstår ett nytt himlaobjekt som kallas "en rest". Men vad denna "rest" består av vet man inte i dag. Forskare försöker avslöja detta inklusive om "resten" kollapsar till ett svart hål och hur snabbt detta i så fall sker. Genom avancerade superdatorsimuleringar har forskare fördjupat sig i den inre strukturen av dessa "rester" och utforskat deras kylningsprocess främst orsakad av neutrinoutsläpp. Dessa fynd avslöjar ett centralt objekt omgivet av en snabbt roterande ring av het materia. Om dessa "rester" undviker kollaps förväntas att de släpper ut majoriteten av sin inre energi inom några sekunder efter att de bildats.

Genom att observera när neutronstjärnor smälter samman i rymden får forskarna insikter i hur kärnmateria beter sig under de extrema förhållanden som inte kan replikeras på jorden. Kärnmateria är ett hypotetiskt ämne som består av protoner och neutroner som hålls samman av den starka kraften. Av särskilt intresse  om trycket från den starka kraften kan stoppa svarta hål från att bildas. I den här studien fokuserade forskarna på vad som händer när neutronstjärnor smälter samman men inte blir svarta hål. Forskningen utforskade neutronstjärnornas tidiga utveckling endast några ögonblick efter att de skapats.Detta var en utgångspunkt för att identifiera de astronomiska signaler som kan bidra till att besvara frågor om neutronstjärnor och bildandet av svarta hål.

Det var forskare vid Pennsylvania State University som  använde superdatorsimuleringar med allmänrelativistisk hydrodynamik av neutrinostrålning för att förstå den inre strukturen hos "rester" från neutronstjärnkollisioner. De studerade också hur resterna kyls ner genom att de avger neutriner. I detta arbete användes de beräkningsresurser som finns tillgängliga via Department of Energy's National Energy Research Scientific Computing Center Leibniz Supercomputing Centre i (Tyskland) och Institute for Computational and Data Science vid Pennsylvania State University.

Man fann att "rest" av neutronstjärnekollisioner består av ett centralt objekt som innehåller det mesta av systemets massa, omgivet av en ring av het materia i snabb rotation som innehåller en liten del av massan men en stor del av rörelsemängd. Till skillnad från de flesta stjärnor har den inre "resten" en högre temperatur på sin yta än i sin kärna så konvektiva plymer förväntas inte bildas när "resten" kyls ner genom att sända ut neutriner.

Mitt förslag är att se händelsen och "resten" på enbart  på kvantfysiknivå då kanske det blir ny kunskap som visar hur allt fungerar vid en kollision av detta slag. Glöm ej heller strängteorin.

Bild wikipedia på en modell av en neutronstjärna.

Den lyckade asteroidjägaren GAIA och dess 3:e datainsamling

 

Tack vare sin unika förmåga att skanna av hela himlen har Gaia gjort ett stort antal viktiga asteroidupptäckter sedan uppskjutningen 2013. I senast  insamlade datan den tredje pekade Gaia exakt ut positionerna och rörelserna hos mer än 150 000 asteroider så exakt att forskarna kunde se och undersöka de asteroider som uppvisar den karakteristiska "vinglingen" som orsakas av störningen från en följeslagare i omloppsbana (samma mekanism som visas för en dubbelstjärna och i ovan fall visar att asteroiden har en måne). Gaia samlade också in data om asteroiders sammansättning och sammanställde den största samlingen någonsin av asteroiders "reflektansspektra" (ljuskurvor som avslöjar ett objekts färg och sammansättning). De mer än 150 000 omloppsbanor som bestämdes i Gaias utgåva 3 förfinades och gjordes 20 gånger mer precisa vilket var en del av det tredje insamlandets uppgift. Ännu fler omloppsbanor runt asteroider kommer att samlas in som en del av Gaias kommande 4 insamling (förväntas bli klar i mitten av 2026).

"Gaia har visat sig vara en enastående asteroidfinnare i arbetet med att avslöja kosmos hemligheter både inom och bortom solsystemet", beskriver Timo Prusti, Project Scientist för Gaia vid ESA. "Detta resultat belyser hur varje offentliggörande av Gaia-data är ett stort steg framåt i datakvalitet och visar detta nya kunskapsinhämtande som möjliggjorts av uppdraget.

" ESA kommer att utforska binära asteroider ytterligare via det kommande Hera-uppdraget vars farkost Hera ska sändas upp senare under 2024. https://www.heramission.space/

Bild https://www.esa.int Gaia upptäcker möjliga månar runt hundratals asteroider.

En slöja av stoft i en galax 70 miljoner ljusår bort.

 

Ett team av internationella forskare under ledning från  Newcastle University har använt James Webb Space Telescope (JWST) och upptäckt en tidigare okänd slöja av stoft i galaxen ESO 428-G14 som finns 70 miljoner ljusår bort från oss. Energin som värmer upp stoftet kommer från kollisioner mellan gas som strömmar nära ljusets hastighet snarare än från strålning från det supermassiva svarta hålet i galaxen.

Upptäckten skedde under ledning av Houda Haidar, PhD student in the School of Mathematics, Statistics and Physics och resultatet publicerats i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Houda och hennes team är medlemmar i Galactic Activity, Torus, and Outflow Survey (GATOS), ett internationellt samarbete som studerar de centrala delarna i närliggande galaxer med hjälp av JWST. Teamet vid Newcastle University har arbetat med några av de första dedikerade JWST-observationerna som gjorts.

Astronomer definierar en aktiv galaxkärna (AGN) som ett supermassivt svart hål, miljoner till miljarder gånger större solens massa som växer genom att i första hand dra till sig gas. I många AGN blockerar de tjocka molnen av stoft och gas som matar kärnan sikten för observatörer på jorden. JWST:s infraröda syn ser däremot igenom detta stoft och avslöjar den av gas dolda kärnan. Samtidigt gör teleskopets skarpa lins det möjligt för oss att för första gången bestämma den detaljerade strukturen hos detta stoft.

De nya bilderna från JWST av ESO 428-G14 avslöjar att en stor del av stoftet nära det supermassiva svarta hålet är utspritt längs med radiostrålars riktning från det svarta hålet. Oväntat nog fann forskarna ett nära samband mellan stoftet och radiostrålen (jetstrålen brukar vara en vanligare begrepp) vilket tyder på att jetstrålar i sig kan vara det som värmer upp och formar stoftmolnet.

Dr David Rosario, universitetslektor vid Newcastle University, och medförfattare till studien, säger: "Det finns en del debatt om hur AGN överför energi till sin omgivning. Vi förväntade oss inte att se radiojetstrålar göra detta. Men här verkar det vara så''

Genom att studera stoft nära supermassiva svarta hål lär vi oss hur galaxer återvinner material, vilket i slutändan hjälper oss att förstå de processer genom vilka supermassiva svarta hål påverkar galaxer.

Material som kan komma från supernovor exempelvis

Bild https://www.ncl.ac.uk/press En trefärgsbild av galaxen ESO 428-G14, tagen av James Webb Space Telescope.

NASA tränar just nu en maskininlärningsalgoritm för analys av prover från Mars

 

När den under ledning av  ESA   Rosalind Franklin-rovern åker till Mars  vilket sker tidigast 2028 får en av NASA:s maskininlärningsalgoritmer sin första chans att glänsa efter mer än ett decennium av dataträning i labbmiljö.

Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) är ett masspektrometerinstrument som då kommer att finnas ombord på rovern. Instrumentet kommer att analysera prover som samlats in från borrprov en bit under Mars yta och skicka resultaten tillbaka till jorden där de kommer att matas in i algoritmen för att identifiera organiska föreningar i proverna.

Om några organiska föreningar upptäcks av rovern kan algoritmen avsevärt påskynda processen att identifiera dem vilket sparar tid för forskarna när de bestämmer hur och var de mest effektivt ska använda roverns tid på Mars.

Inom artificiell intelligens är maskininlärning ett sätt för datorer att lära av insamlad data för att identifiera mönster, fatta beslut och dra slutsatser.

Denna automatiserade process bör bli kraftfull när mönstren kanske inte är uppenbara för mänskliga forskare som ser på samma data vilket är typiskt i stora, komplexa datamängder som de i avbildning och spektralanalys. I MOMA:s fall har forskare samlat in laboratoriedata i mer än ett decennium beskriver Victoria Da Poian datautvecklare vid NASA Goddard som är med och leder utvecklingen av maskininlärningsalgoritmen. Forskarna tränar algoritmen genom att mata den med exempel på ämnen som kan finnas på Mars och märka upp vilka de är.

Algoritmen kommer att använda MOMA-data som in- och utdata till förutsägelser av den kemiska sammansättningen av analyserade prov baserat på dess träning. MOMA-projektet leds av Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) i Tyskland med Dr. Fred Goesmann som huvudansvarig för testerna. Forskningscentret NASA Goddard var centret som utvecklade och byggde delsystemet MOMA-masspektrometer. 

Bild wikipedia Kap Verde, Victoriakratern, Meridiani Planum. Bilden är tagen av roboten Opportunity. Klippan är ungefär 6 meter hög.

Caltech Submillimeter Observatory har nu lämnat Mauna Kea det heligaste berget på Hawaii

 

De sista komponenterna av Caltech SubmillimeterObservatory (CSO), inklusive dess fundament i form av den silverfärgade kupolen och byggnader har nu tagits bort från den dal på toppen av Mauna Kea på Hawaii där det låg och marken på platsen har återställts. Därmed avslutas officiellt den fysiska avvecklingen av CSO, en process som började  2015 och inleddes på allvar 2022 i enlighet med delstaten Hawaiis avvecklingsplan från 2010 för Maunakaya-observatorierna.

 Under de kommande tre åren kommer platsen att övervakas för att dokumentera att en passiv naturlig återinplantering av toppväxters flora och fauna sker. För närvarande är CSO-teleskopet packat i fraktcontainrar i en hamn på Hawaii där det väntar på ett nytt syfte och en ny plats i Chile och då med namnet Leighton Chajnantor-teleskopet.

Det nya namnet hedrar både uppfinnaren av teleskopet, den framlidne Caltech-professorn Robert B. Leighton (BS '41, PhD '47) och den planerade platsen för observatoriet på den höga Chajnantorplatån. 

Det återuppbyggda och namnförändrade teleskopet kommer att göra realtidsobservationer av kosmiska utbrott som i stort sett har varit outforskade område vid submillimetervåglängder och det kommer att fortsätta att observera planet- och stjärnbarnkammare samt de mest avlägsna galaxerna likt det gjorde på Hawaii. Teleskopets komponenter kommer att skickas till Chile för montering under det kommande året och de första observationerna förväntas ske från observatoriet  under 2027.

Anledning till flytten och nedmonteringen är protesterna som ekat sedan detta teleskop byggdes och beror på att det byggdes utan hänsyn till att det byggdes på det heligaste berget på Hawaii enligt den urgamla Polynesiska TAPU religionen. 

Bild Wikipedia på Mauna Kea i december 2007, med sitt säsongsbetonade snötäcke synligt.

Små svarta hål kan användas i sökandet efter stora dolda svarta hål

 

Ursprunget till supermassiva svarta hål som finns i vad man anser alla galaxers centrum är fortfarande ett av de största mysterierna. De kan alltid ha varit massiva och bildades när universum fortfarande var mycket ungt (eller i samband med BigBang eller kanske BigBang var anledning till dessa svarta hål som fanns någonstans i tid och rum och som var kärnan till senare galaxers bildning). Alternativt kan de ha vuxit med tiden genom att dra till sig materia och sammanslagits med andra svarta hål. När ett supermassivt svart hål är på väg att äta upp ett annat massivt svart hål kommer detta att sända ut gravitationsvågor som krusningar i rumtiden. Krusningar som fortplantar sig genom universum.

Gravitationsvågor har nyligen upptäckts från små svarta hål som är rester av stjärnor (inte att förväxla med stora centrala hål i galaxers centrala del). Att detektera signalerna från enskilda par av stora svarta hål är fortfarande omöjligt eftersom dagens detektorer inte är känsliga nog för de mycket låga gravitationsvågsfrekvenser som dessa avger. Planerade framtida detektorer, som den rymdbaserade ESA-ledda missionen LISA, kommer delvis råda bot på detta. Men att upptäcka de tyngsta paren av svarta hål kommer fortfarande inte att vara möjligt. 

Ett internationellt team av astrofysiker under ledning av tidigare studenter vid universitetet i Zürich har en ny idé och metod för att upptäcka par av de största svarta hålen som  i galaxers centrum genom att analysera gravitationsvågor som genereras av dubbelstjärnor som finns i närheten av små svarta hål ( resterna av kollapsade stjärnor). Detta tillvägagångssätt, som kommer att kräva en gravitationsvågsdetektor med deci-Hz, skulle göra det möjligt att upptäcka de största supermassiva svarta hålen genom effekter som ges på dessa stjärnor.

"Vår idé fungerar i princip som att lyssna på en radiokanal. Vi föreslår att man använder signalen från par av små svarta hål på samma sätt som radiovågor bär signaler. De supermassiva svarta hålen är den musik som är kodad i frekvensmoduleringen  av den detekterade signalen, beskriver Jakob Stegmann, huvudförfattare till studien och idén som påbörjade detta arbete vid universitetet i Zürich som gäststudent och som sedan dess flyttat till Max Planck-institutet för astrofysik som postdoktoral forskarassistent. "Den nya aspekten av denna idé är att använda höga frekvenser som är lätta att upptäcka för att kunna upptäcka lägre frekvenser som vi ännu inte har tillräckligt känsliga instrument för.

Nya resultat från pulsar-tidsmatriser stöder redan existensen av sammansmältande supermassiva binärer av svarta hål. Dessa bevis är dock indirekta och kommer från den kollektiva signalen från många avlägsna binärer som effektivt skapar ett bakgrundsbrus.

Den föreslagna metoden för att detektera enskilda supermassiva svarta håls binärer utnyttjar de subtila förändringar de orsakar i gravitationsvågor som sänds ut av ett par närliggande små svarta hål vilka har en vit dvärg som följeslagare. Det lilla svarta hålets dubbelstjärna fungerar alltså effektivt som en fyr som avslöjar existensen av de större svarta hålen. Genom att detektera de små modulationerna i signaler från små svarta håls binärer (vita dvärgstjärnor) kunde forskarna identifiera tidigare dolda supermassiva svarta hål-binärer (två stora svarta hål som sveper om varandra) med massor  från 10 miljoner till 100 miljoner gånger solens, även på stora avstånd.

Lucio Mayer, som är medförfattare till studien och svarta hål teoretiker vid universitetet i Zürich, tillägger: "Nu när vägen för Laser Interferometer Space Antenna (LISA) är utstakad, efter att projektet antogs av ESA i januari förra året, måste gemenskapen utvärdera den bästa strategin för nästa generation av gravitationsvågsdetektorer, i synnerhet vilka frekvensområden de ska rikta in sig på – studier som denna ger en stark motivation att prioritera en design av en deci-Hz-detektor."

Bild https://www.news.uzh.ch/ När ett supermassivt svart hål är på väg att sluka ett annat massivt svart hål kommer detta att sända ut gravitationsvågor, som  krusningar i rumtiden som fortplantar sig genom universum. (Källa: NASA:s Goddard Space Flight Center/Scott Noble; simuleringsdata, d'Ascoli et al. 2018)