En magnetisk Halo i Vintergatan

 

Bild wikipedia Galaktisk halo

Ett galaktisk halo är ett område i en galax utanför galaxskivan där stjärnhopar och olika objekt roterar runt galaxens centrum. De objekt som hittats i den galaktiska halon är klotformiga stjärnhopar och tunn gas. Dessa galaktiska halo finns enbart runt spiralgalaxer som Vintergatan

I en ny studie ledd från National Institute for Astrophysics (INAF), och med bidrag från Marijke Haverkorn vid Radboud University, har avslöjats viktiga insikter om Vintergatan och dess magnetiska galaktiska halo. Upptäckten utmanar tidigare modeller av galaxers struktur och utveckling. Forskare har identifierat flera magnetiserade strukturer som sträcker sig långt över och under det galaktiska planet (och når  över 16 000 ljusår eller 150 kvadriljoner kilometer), vilket avslöjar ett av ursprungen till de så kallade eROSITA-bubblorna, som drivs i stor skala av intensiva utflöden av gas och energi som genereras av stjärnors utplånande som supernova. 

Anmärkningsvärt nog sträcker sig dessa bubblor - observerade av eROSITA-satelliten (ett röntgenteleskop ombord på den rysk-tyska rymdmissionen Spectr-Roentgen-Gamma SRG) - över himlen från horisont till horisont vilket ger de första detaljerade mätningarna av Vintergatans magnetiska halo.

Studien avslöjar att magnetfälten i dessa bubblor är mycket väl organiserade och bildar tunna trådliknande strukturer. Dessa filament sträcker sig upp till cirka 150 gånger fullmånens diameter vilket visar deras enorma skala. Filamenten är besläktade med de varma vindarna med en temperatur på ca 3,5 miljoner Celsius, som kastas ut från den galaktiska skivan och finns i stjärnbildande områden.

He-Shou Zhang, artikelns huvudförfattare och forskare vid INAF, betonar att "våra resultat visar att intensiv stjärnbildning i gränsen av galaxens centra bidrar avsevärt till dessa expansiva, flerfasiga utflöden". – Det här arbetet ger de första detaljerade mätningarna av magnetfälten i Vintergatans röntgenavgivande halo och avslöjar nya kopplingar mellan stjärnbildning och galaktiska utflöden. Våra resultat visar att de magnetiska åsar vi observerade inte bara är slumpmässiga strukturer utan har samband med de stjärnbildande områdena i vår galax.

Studieresultatet publicerades i dagarna i Nature Astronomy.

Ett Svart hål med rester från en supernova i sin omgivning

 

Bild wikipedia Diagram of the XRISM observatory.

En supernova är en exploderande eller exploderad stjärna. Supernovor hör till de våldsammaste händelserna i universum. I en supernova utvecklas oerhörda mängder energi som lämnar reststjärnan med enorma neutrinoflöden, gas och strålning vilket får den att under en tid att lysa upp till hundra miljarder gånger starkare än vår sol. Det är lika mycket som ljuskraften i en hel galax.

NGC 4151 är en Seyfertgalax som ligger i stjärnbilden Jakthundarna. En Seyfertgalax är en spiralgalax som har en stark lysande central del (aktivt svart hål). Seyfertgalaxerna är uppkallade efter astronomen Carl Seyfert vilken på 1940-talet studerade dem. Ca 10 % av alla spiralgalaxer är Seyfertgalaxer. De kan ses som en mindre kraftfull version av en kvasar och galaxen har ett betydligt större svart hål i  centrum än övriga 90 % av spiralgalaxerna. Det finns astronomer som anser att alla stora spiralgalaxer inklusive Vintergatan kommer att bli Seyfertgalaxer i framtiden.

X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM), tidigare X-ray Astronomy Recovery Mission (XARM), är ett röntgenteleskop i rymden som konstruerats av Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) i samarbete med NASA för att ge ett genombrott i studiet av universums strukturbildning, utflöden från galaxkärnor och mörk materia.

Astronomer presenterade de första vetenskapliga resultaten från det nya röntgenteleskopet i dagarna mindre än ett år efter uppskjutningen. I en av sina "första ljusobservationer" fokuserade XRISM på N132D, en supernovarest som finns i det Stora Magellanska molnet cirka 160 000 ljusår från jorden. Denna novarest av het gas kastades ut när en mycket massiv stjärna exploderade för ungefär 3000 år sedan.

Med hjälp av sitt Resolve-instrument avslöjade XRISM strukturen runt N132D i detalj. I motsats till tidigare antaganden om ett enkelt sfäriskt skal upptäckte forskare att supernovaresten  N132D har form som en munk (kakformen munk). Med hjälp av dopplereffekten mättes  den hastighet med vilken den heta plasman i resterna rör sig mot eller bort från oss och konstaterade att plasman expanderar med den skenbara hastigheten av cirka 1200 km/s. Resolve avslöjade att plasman innehåller järn som har en extraordinär temperatur på 10000000000℃ miljarder grader. Järnatomerna som hettats upp under supernovaexplosionen genom våldsamma chockvågor  spred sig inåt, ett fenomen som hade förutspåtts i teorin, men aldrig observerats tidigare.

Supernovarester som N132D innehåller viktiga ledtrådar till hur stjärnor utvecklas och hur (tunga) grundämnen som är nödvändiga för vårt liv, som järn, genereras och sprids ut i den interstellära rymden. Tidigare röntgenobservatorier har alltid haft svårt att avslöja hur plasmats hastighet och temperatur var fördelade.

XRISM har också kastat nytt ljus över den mystiska struktur som omger ett supermassivt svart hål. Med fokus på spiralgalaxen NGC 4151, som ligger 62 miljoner ljusår bort från oss, ger XRISM:s observationer en aldrig tidigare skådad bild av material som finns mycket nära galaxens centrala svarta hål, vilket har en massa som är 30 miljoner gånger solens. XRISM fångade fördelningen av materian som cirkulerade omkring och slutligen föll in i det svarta hålet över en stor radie, som sträcker sig från 0,001 till 0,1 ljusår

Resultaten från XRISM Collaboration publiceras i Astronomical Society of Japan och The Astrophysical Journal. Preprints finns här https://arxiv.org/abs/2408.14300 och här https://arxiv.org/abs/2408.14301.

Formaldehyd bidrog en gång i Mars forntid till bildandet av organiskt material

 

Bild https://www.tohoku.ac.jp/en Diagramet ovan visar processerna för hur organiskt material bildades på den tidiga Mars. ©Shungo Koyama.

Formaldehyd förekommer naturligt i de flesta levande djur och växter och är en viktig del av ekologin.

Mars är i vår tid en kall och torr planet. Men det finns geologiska bevis på att flytande vatten fanns på Mars för cirka 3 till 4 miljarder år sedan. Där det finns vatten finns det oftast liv enligt jordiska mått. I sin strävan att svara på frågan om liv funnits på Mars i det förgångna skapade forskare vid Tohoku University en detaljerad modell av den möjliga produktionen av organiskt material i Mars forntida atmosfär.

Organiskt material avser resterna av levande ting som växter och djur eller biprodukter av vissa kemiska reaktioner. Hur som helst ger det stabila kolisotopförhållandet (13C/12C) som finns i organiskt material värdefulla ledtrådar om hur dessa byggstenar i livet ursprungligen bildades vilket ger forskarna en glimt in i det förflutna. Till exempel avslöjade Mars-rovern Curiosity  att organiskt material som finns i sediment från på Mars är ovanligt utarmat vid 13C. Det upptäcktes också att kolisotopförhållandena varierade signifikant mellan proverna. Orsaken till denna variabilitet är ett mysterium.

För att förstå dessa resultat utvecklade en forskargrupp ledd av Shungo Koyama, Tatsuya Yoshida och Naoki Terada vid Tohoku University en modell för Mars troliga atmosfäriska evolution. Modellen fokuserade på formaldehyd (H2CO),vilket   forskargruppen tidigare fastställt skulle kunna producerats i den forntida atmosfären på Mars. Anledningen till detta val är att formaldehyd kan generera komplexa organiska föreningar som sockerarter vilka är viktiga för flertalet levande varelser och växter. Med andra ord kan formaldehyd vara den saknade faktorn som skulle kunna förklara de avvikande värdena hos Curiosity-rovers prover. Det kan också vara ett tecken på tidigare liv på Mars.

Denna upptäckt indikerar att formaldehyd bidrog till bildandet av organiskt material på den forntida Mars, vilket innebär att bioviktiga molekyler som socker och ribos (en komponent i RNA, som finns i alla levande celler) kan ha producerats på planeten.

Mycket fanns ej tecken på och om det en gång blev liv eller om det fanns liv på Mars, den gåtan löstes ej. Mycket tyder på att vatten fanns i stora mängder men enbart vatten skapar inte liv. Så om liv funnits på Mars kanske vi aldrig får ett säkert svar på.

Studiens resultat publicerades i Scientific Reports den 17 september 2024.

Det kraftigaste paret av jetstrålar från ett svart hål som någonsin setts

 

Bild https://www.caltech.edu  Bilden togs av Europas radioteleskop LOFAR (LOw Frequency ARray) och visar det längsta kända paret av jetstrålar från ett svart hål. Jetsystemet har fått smeknamnet Porphyrion efter en grekisk jätte av medupptäckaren Aivin Gast vid University of Oxford sträcker sig över 23 miljoner ljusår ut från hålet vilket motsvarar 140 galaxer av Vintergatans storlek  uppradade längs med varandra. Galaxen som hyser det supermassiva svarta hålet finns 7,5 miljarder ljusår bort och ses som en liten prick i mitten av bilden. Den största klotiknande strukturen nära mitten är ett separat mindre jetstrålsystem. Den relativa storleken på vår galax (i bildens skala)Vintergatan ses i det nedre, högra hörnet.

Källa: LOFAR Collaboration / Martijn Oei (Caltech)

Jetsystemet Porphyrion (de två jetstrålarnas beteckning) är det största systemet av detta slag som hittills upptäckts under kartläggningen av universums jetstrålar som har sitt ursprung från svarta hål. Ett antal av mer än 10 000 ljussvaga megastrukturer har upptäckts därute. Men just denna population av gigantiska jetstrålar upptäcktes med hjälp av Europas radioteleskop LOFAR (LOwFrequency ARray). 

Redan 2018 började Martijn Oei, postdoktor vid Caltech och huvudförfattare till en artikel i Nature med titeln "The Milky Way would be a little dot in these two giant eruptions."  knuten till Leidenobservatoriet i Nederländerna och hans kollegor använda LOFAR för att studera jetstrålar i rumden då inte från svarta hål utan det kosmiska nät av strimmiga filament som korsar rymden mellan galaxerna. När teamet inspekterade bilderna för att hitta de svaga filamenten började de lägga märke till flera påfallande långa jetstrålesystem som de sedan förstod kom från svarta hål i galaxer därute. 

För att systematiskt söka efter fler oupptäckta jetstrålar inspekterade teamet bilderna och använde även maskininlärningsverktyg för att skanna bilderna efter fler jetstrålar och tog även hjälp av medborgarforskare runt om i världen för att analysera bilderna. Frågan var hur jetstrålar kan sträcka sig så långt bortom sina galaxer utan att destabiliseras (upplösas).

– Martijns arbete har visat att det inte är något speciellt med miljöerna kring dessa jättelika källor (svarta hål) som gör att dessa strålar blir så långa, beskriver Hardcastle, som är expert på fysiken bakom jetstrålar från svarta hål. – Min tolkning är att vi behöver en ovanligt långlivad och stabil ackretionshändelse runt det centrala, supermassiva svarta hålet för att det ska kunna vara aktivt under så lång tid – ungefär en miljard år – och för att säkerställa att jetstrålarna fortsätter att peka i samma riktning under hela den tiden. Det vi lär oss av det stora antalet i universum av långa jetstrålar är att fenomenet måste vara en relativt vanlig företeelse.

Forskarlaget använde  W. M. Keck-observatoriet på Hawaii för att visa att Porphyrion finns 7,5 miljarder ljusår från jorden. "Fram tills nu har dessa gigantiska jetsystem sett ut att vara ett fenomen i närliggande universum", beskriver Oei. "Om avlägsna jetstrålar som dessa kan nå samma skala som den kosmiska väven https://sv.wikipedia.org/wiki/Galaxfilament kan varje plats i universum ha påverkats av svarta håls aktivitet någon gång i tiden", beskriver Oei.

Observationerna från Keckobservatoriet avslöjade även att Porphyrion uppstod från ett aktivt svart hål i strålningsläge, i motsats till ett som är i ett lugnt läge. När supermassiva svarta hål blir aktiva, med andra ord när deras enorma gravitationskrafter drar i och värmer upp omgivande material, tror man att de avger den energin som strålning. Svarta hål i strålningsläge var vanligare i det unga universum medan jet-liknande hål (där jetstrålning spys ut) är vanligare i dagens universum.

En nyskriven artikel som beskriver deras senaste omgång av gigantiska utflöden, som innehåller mer än 8 000 jetstrålepar har accepterats för publicering i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Fler svarta hål i det tidiga universum än väntat

 

Bild wikipedia av det svarta hålet i galaxen M87, från Event Horizon Telescope.

Det verkar finnas ett oräkneligt antal svarta hål i universum som drar till sig allt som passerar i dess närområde. De tyngsta svarta hålen, som väger miljoner eller miljarder gånger så mycket som vår sol finns i galaxers centrum. Dessa slukar allt som passerar i närheten och flammar då upp som ljusa fyrar i universum. Dessa kallas aktiva galaxkärnor. Men det finns även svarta hål inte drar  in omgivande material hela tiden, utan i perioder och i skurar vilket då får deras ljusstyrka att flimra.

Med hjälp av NASA:s rymdteleskop Hubble har nu ett internationellt forskarlag under ledning av forskare vid Institutionen för astronomi vid Stockholms universitet hittat fler svarta hål i det unga universum än vad som tidigare rapporterats. De nya resultaten kan hjälpa forskare att förstå hur supermassiva svarta hål skapas.

För närvarande har forskarna inte en hel bild av hur de första svarta hålen bildades efter bigbang. Det är känt att supermassiva svarta hål  kan väga mer än en miljard solar finns i mitten av flertalet, troligen alla,  galaxer, mindre än en miljard år efter bigbang.

– Många av de här objekten verkar vara mer massiva än vi först trodde de skulle vara så tidigt i tid och rum. Antingen bildades de väldigt massiva från början eller så växte de extremt snabbt, beskriver Alice Young, doktorand vid Stockholms universitet och medförfattare till studien.

Svarta hål spelar en viktig roll i alla galaxers livscykel men det finns stora osäkerheter i förståelsen av hur galaxer utvecklas. För att få en fullständig bild av kopplingen mellan galaxers och svarta håls utveckling  använde forskarna Hubbleteleskopet för att kartlägga hur många svarta hål som finns i en population av ljussvaga galaxer då universum bara var några procent av sin nuvarande ålder.

De första observationerna av kartläggningsområdet fotograferades på nytt av Hubble efter några år. Detta gjorde det möjligt för teamet att mäta variationer i galaxernas ljusstyrka. Dessa variationer är ett tydligt tecken på svarta håls fluktuation. Forskarlaget identifierade fler svarta hål än vad som tidigare hittats med andra metoder.

De nya observationerna tyder på att vissa svarta hål troligen bildades av kollaps av massiva stjärnor under den första miljarden år av kosmisk tid. Dessa typer av stjärnor (bildade av nästan enbart väte och helium) fanns bara vid mycket tidiga tidpunkter i universum eftersom senare generationers stjärnor är förorenade av rester av stjärnor som redan har funnits och kollapsat (och vid dessa supernovor fått betydligt fler metaller).

 Andra alternativ av teori för att bilda svarta hål är kollapsande gasmoln, sammanslagningar av stjärnor i massiva hopar och "ursprungliga" svarta hål som bildades (genom fysiskt spekulativa mekanismer) under de första sekunderna efter big bang. Med denna nya information av hur svarta hål bildas kan mer exakta modeller av hur galaxer bildas konstrueras.

– Bildningsmekanismen för tidiga svarta hål är en viktig del av pusslet av galaxers utveckling, beskriver Matthew Hayes vid Institutionen för astronomi vid Stockholms universitet och huvudförfattare till studien. Tillsammans med modeller för hur svarta hål växer kan beräkningar av galaxers utveckling nu placeras på en mer fysikaliskt motiverad grund, med ett exakt schema för hur svarta hål uppstod från kollapsande massiva stjärnor i tidens början.

Studien är publicerad i The Astrophysical Journal Letters.

Kan det vara så att svarta hål kan ha sitt ursprung i ett enda svart hål som fanns innan BigBang? När då gränsen för dess möjliga gravitation (sammanpressning)  och storlek blev kritisk uppstod BigBang. Och flertalet svarta hål uppkom ur det ursprungligt stora. Efter BigBang uppkom då stjärnbildning  till runt dessa av gas som kretsade runt de nu många stora svarta molnen som var en produkt av explosionen av det enorma som fyllt allt i rummet som var nästintill icke existerande i storlek. Ett annat alternativ är strängteorin den bör studeras mer för att lösa kosmos mysterier som verkar omöjliga att lösa med dagens paradigm

Under 485 miljard år har jordens globala temperatur förändrats drastiskt av koldioxid

 

Bild https://news.arizona.edu  Jorden har varit varmare än idag under de senaste 485 miljoner åren men i de perioder då uppvärmning skett har djur och växter kunnat vänja sig (obs inte att förväxla med katastrofhändelser som även skett med massutrotningar). Men människor och djur kan inte anpassa sig tillräckligt snabbt för att hålla jämna steg med de klimatförändringar som orsakas av människan och som sker idag och i framtiden. Det går för snabbt tidsmässigt.  Shutterstock (på engelska)

I en ny studie under ledning från University of Arizona och Smithsonian ges den mest detaljerade inblicken hittills av hur jordens yttemperatur har förändrats under de senaste 485 miljoner åren.

Studien, som publicerats i tidskriften Science, presenterar en kurva över den globala medeltemperaturen på Jorden och avslöjar att jordens temperatur har varierat mer än man tidigare trott under stora delar av den fanerozoikumska tiden,  en geologisk tid då livet diversifierades, och då  flera massutdöenden skedde. Kurvan bekräftar också att jordens temperatur är starkt korrelerad med mängden koldioxid i atmosfären.

Början av den fanerozoikumska tiden som inföll för 540 miljoner år sedan och som markeras av den kambriska explosionen, en tidpunkt då komplexa, hårdskaliga organismer först dyker upp i fossila lager. Även om forskarna kan skapa simuleringar som blickar 540 miljoner år tillbaka i tiden fokuserar temperaturkurvan i studien på de senaste 485 miljoner åren eftersom det finns begränsade geologiska data om temperaturer före denna tid.

– Det är svårt att hitta stenar som är så gamla och har temperaturindikatorer bevarade i sig – inte ens ner till 485 miljoner år sedan finns så många. Vi var begränsade med hur långt tillbaka vi kunde gå, beskriver Jessica Tierney, paleoklimatolog och professor i geovetenskap vid University of Arizona,  medförfattare till studien.

Forskarna skapade temperaturkurvan med hjälp av  datasimulering. Detta gjorde det möjligt för dem att kombinera data från geologiska register och klimatmodeller för att skapa en mer sammanhållen förståelse av forntida klimat."Metoden utvecklades ursprungligen för väderprognoser", beskriver Emily Judd, huvudförfattare till artikeln och tidigare postdoktoral forskare vid Smithsonian National Museum of Natural History och University of Arizona. "I stället för att metoden för att förutsäga framtida väder använder vi den här för att simulera forntida klimat."

Att förfina forskarnas förståelse för hur jordens temperatur har fluktuerat över tid ger förståelse för dagens klimatförändringar.

"Om du studerar de senaste miljoner åren kommer du inte att hitta något som ser ut som det vi förväntar oss år 2100 eller 2500", beskriver Scott Wing, medförfattare till artikeln och kurator för paleobotanik vid Smithsonian National Museum of Natural History. – Man måste gå ännu längre tillbaka till perioder då jorden var betydligt varmare än Idag  det är det enda sättet för oss att få en bättre förståelse för hur klimatet kan komma att förändras i framtiden.

Den nya kurvan visar att temperaturen varierat mer under de senaste 485 miljoner åren än man tidigare trott. Under eonen sträckte sig den globala temperaturen från 11 till 36 grader celcius högre än i dag. Perioder av extrem värme var oftast kopplade till förhöjda halter av växthusgasen koldioxid i atmosfären.

"Den här forskningen visar tydligt att koldioxid är den dominerande anledningen  global temperaturhöjning över geologisk tid", beskriver Tierney. "När CO2 är låg är temperaturen lägre när CO2 är hög är temperaturen högre."Att snabbt gå mot ett varmare klimat kan innebära fara för mänskligheten beskriver forskarna.

Att långsamt över tid gå mot ett varmare eller kallare klimat gör att livets olika former vänjer sig över tid. Under bronsåldern hade vi ett mycket varmare klimat ex i Norden än under lilla istiden på 1600 talet. Faran nu är att vårt klimat blir varmare snabbt under kanske en anda generation och vi ska vänja oss vid detta men kan livet på Jorden detta. Visst liv kan säkert detta men inte allt. Kan människan det eller blir det en storm av klimatflyktingar till Norden? Ingen vet i dag.

Jorden kan en gång haft ett ringsystem

 

Bild wikipedia på Saturnus ringar foto taget av sonden Cassini 2004.

En gång för cirka 466 miljoner år sedan kan Jorden ha haft ett ringsystem. Perioden då var en av ovanligt intensiv tid av meteoritbombardemang och kallas ordovicium. 

Denna överraskande hypotes publicerades i dagarna i Earth and Planetary Science Letters och har sitt ursprung från plattektoniska rekonstruktioner av tiden för ordovicium där man noterat positioner för 21 asteroidnedslagskratrar som skedde då. Dessa kratrar finns inom 30 grader från ekvatorn, trots att över 70 procent av jordens kontinentala skorpa ligger utanför detta område, en anomali som konventionella teorier inte kan förklara. Här kommer teorin om ett ringsystemet in.

Forskargruppen vid Monash University's School of Earth, Atmosphere and Environment tror att detta lokala nedslagsmönster skapades då en stor asteroid hade närkontakt med jorden. När asteroiden passerade inom jordens Roche-gräns bröts den sönder på grund av tidvattenkrafter och bildade en skräpring runt planeten – liknande de ringar som ses runt Saturnus med flera gasjättar idag.

Roche-gränsen är det avstånd där ex en meteor inte längre kan hållas ihop av sin egen gravitation, på grund av att den påverkas av en större himlakropp. När meteor passerar Roche-gränsen slits den antingen itu eller så kraschar den helt enkelt ned på planeten som meteorit (er) beroende på dess storlek och massa

"Under miljontals år föll material från den här ringen gradvis ner på jorden, vilket skapade den ökning av meteoritnedslag som observerats i de geologiska lagren på en begränsad plats runt Jorden", beskriver studiens huvudförfattare, professor Andy Tomkins. – Vi ser också att i sedimentära lager i  bergarter från den här perioden finns extraordinära mängder meteoritrester. Det som gör det här fyndet än mer spännande är de potentiella klimatkonsekvenserna av ett sådant ringsystem , beskriver han. (och dess begränsade geografiska nedslagsplatser).

Kan liknande ringar ha funnits vid andra tidpunkter i vår planets historia som påverkat allt från klimat till livets fördelning? Denna forskning öppnar en ny gräns i studiet av jordens förflutna och ger nya insikter om de dynamiska interaktionerna mellan vår planet och  kosmos.

En galax där ett svart hål stoppar ny stjärnbildning

 

Bild GS-10578 https://www.cam.ac.uk  representerar en unik möjlighet att studera hur de största galaxerna i universum blev – och förblev – vilande. Bild: Francesco D'Eugenio.

Ett internationellt forskarlag under ledning från University of Cambridge använde Webbteleskopet för att observera en galax som är ungefär lika stor som Vintergatan i det tidiga universum Tiden är ungefär två miljarder år efter Big Bang. Galaxen har ett svart hål likt flertalet andra galaxer. Men här har stjärnbildningen nästan helt avstannat, beskriver Francesco D'Eugenio, en av huvudförfattarna till studien som gjordes vid Kavli institute för kosmologi i Cambridge.

Galaxen heter officiellt GS-10578 men har smeknamnet "Pablos galax" efter den forskare som bestämde sig för att observera den i detalj. Dess totala massa är ungefär 200 miljarder gånger större än solens massa och de flesta av dess stjärnor bildades för mellan 12,5 och 11,5 miljarder år sedan.

– I det tidiga universum bildar de flesta galaxer mängder av stjärnor så det är intressant att se en så massiv avstannad stjärnbildning i en galax vid den här tidsperioden, beskriver professor Roberto Maiolino, medförfattare Kavli institute. "Om den hade haft tillräckligt med tid för att nå den här massiva storleken och mängden av stjärnor bör den process som stoppade stjärnbildningen sannolikt skett relativt snabbt."

Med hjälp av Webbteleskopet upptäckte forskarna att galaxen kastar ut stora mängder gas med en hastighet av cirka 1 000 kilometer per sekund vilket är tillräckligt snabbt för att gasen ska undkomma galaxens gravitation. Dessa utkast  kommer från rörelser i det svarta hålet i centrum.

Liksom andra galaxer med växande svarta hål har "Pablos galax" snabba utströmmande vindar av gas. Det är en kallare gas än den heta gas som annars brukar kastas ut från växande svarta hål vilket innebär att den är tätare och inte avger ljus vilket het gas gör. Webb, med sin överlägsna känslighet, kan se de mörka gasmolnen som lämnar galaxen genom att gasen blockerar en del av ljuset från galaxen bakom dem.

Gasmassan som kastas ut från galaxen är stor nog för att stoppa möjligheten till ny stjärnbildning. I grund och botten svälter det svarta hålet ihjäl galaxen (innebärande att det omöjliggörs stjärnbildning). Resultaten redovisas i tidskriften Nature Astronomy.

Referens: Francesco D’Eugenio, Pablo G. Pérez-González et al. ‘A fast-rotator post-starburst galaxy quenched by supermassive black-hole feedback at z=3.’ Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02345-

Den första mörka energin kan lösa de två gåtfullaste frågorna inom kosmologi

 

Bild wikipedia Universums storskaliga sammansättning enligt en analys av data från WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) (Explorer 80) ett NASA-rymdteleskop som hade som uppgift att mäta den kosmiska bakgrundsstrålning som har sitt ursprung av Big Bang.

En gåta är "Hubbles lag", som hänvisar till en obalans i mätningsresultat av hur snabbt universum expanderar. Den andra handlar om observationer av många tidiga, ljusstarka galaxer som existerade vid en tidpunkt då det  inte borde funnits galaxer och som visar sig äldre än universum.

Nu har MIT-teamet (Massachusetts Institute of Technology) funnit att båda gåtorna skulle kunna lösas om det tidiga universum innehöll mörk energi. En okänd form av energi som fysiker misstänker får universum att expandera och ge en fortsatt ökning av denna än idag. Tidig mörk energi är ett liknande, hypotetiskt fenomen som bara kan ha gjort ett kort framträdande och påverkat universums expansion i dess första ögonblick innan det försvann helt. Inte att förväxla med mörk energi som senare dök upp (kanske omvandlades den tidiga mörka energin till den som sedan finns, om nu denna energi  existerat eller existerar)

Vissa fysiker har misstänkt att tidig mörk energi kan vara nyckeln till att lösa Hubbles lag eftersom denna mystiska kraft skulle kunna påskynda universums tidiga expansion och förklara de två nämnda gåtorna ovan.

Forskarna har nu funnit att tidig mörk energi också kan förklara det förbryllande antalet ljusstarka galaxer som astronomer har observerat i det unga universum. I sin nya studie, som publicerats i dagarna i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society har forskarna genom datormodellering visat hur galaxer bildades under universums första hundra miljoner år. Och hur de inkorporerade en mörk energikomponent bara under den tidigaste tidremsan, de fann  att antalet galaxer som uppstod ur den ursprungliga miljön blommade ut och passa in i astronomernas observationer.

"Du har de här öppna pusslen, beskriver Rohan Naidu, postdoktor vid MIT:s Kavliinstitut för astrofysik och rymdforskning och en av studiens författare. "Vi finner att tidig mörk energi faktiskt är en mycket elegant lösning på två av  gåtorna inom kosmologi som är mest intressanta."

Baserat på vanliga kosmologiska modeller och galaxbildningsmodeller borde det tagit tid för universum att bilda de första galaxerna. Det borde tagit miljarder år för urgasen att bilda stjärnor till ett antal galaxer lika stora och ljusstarka som Vintergatan. Men likväl fanns de bara några 100tal miljoner efter BigBang.

2023 gjorde NASA:s James Webb Space Telescope (JWST) en häpnadsväckande observation. Teleskopet som har förmågan att blicka längre tillbaka i tiden än något annat observatorium kan upptäckte då ett överraskande antal ljusstarka galaxer lika stora som Vintergatan under de första 500 miljoner åren efter BigBang då universum bara var 3 procent av sin nuvarande ålder.

För fysiker innebär observationerna att det antingen är något fundamentalt fel med fysiken som ligger till grund för kosmologin eller att det saknas en ingrediens i det tidiga universum som forskarna inte har tagit hänsyn till. MIT-teamet undersökte möjligheten av det senare och kom fram till att den saknade ingrediensen kan vara tidig mörk energi.

Fysiker har föreslagit att tidig mörk energi är en sorts antigravitationskraft som aktiveras vid universums första tid. Denna kraft skulle motverka gravitationens dragning inåt och påskynda universums tidiga expansion, på ett sätt som skulle lösa obalansen i mätningarna. Tidig mörk energi anses därför vara den mest sannolika lösningen på Hubblespänningen.

MIT-teamet undersökte om tidig mörk energi också kan vara nyckeln till att förklara den oväntade populationen av stora, ljusstarka galaxer som upptäckts av JWST i det tidiga universum. I studien har fysikerna undersökt hur tidig mörk energi kan påverka den tidiga strukturen i universum som gav upphov till de första galaxerna. De fokuserade på bildandet av halos av mörk materia – områden i rymden där gravitationen råkar vara starkare och där materia börjar ackumuleras.

"Vi tror att halos av mörk materia är universums osynliga skelett", förklarar Shen. – Strukturer av mörk materia bildas först och sedan bildas galaxer inuti dessa strukturer. Så vi förväntar oss att antalet ljusstarka galaxer borde vara proportionellt mot antalet stora halos av mörk materia.

Fysiker har fastställt att det finns minst sex huvudsakliga kosmologiska parametrar, varav en är Hubblekonstanten - en term som beskriver universums expansionshastighet. Andra parametrar beskriver densitetsfluktuationer i den ursprungliga soppan, omedelbart efter Big Bang ur vilken halos av mörk materia så småningom bildades.

MIT-teamet resonerade att om tidig mörk energi påverkar universums tidiga expansionshastighet på ett sätt som löser upp Hubblespänningen kan det påverka balansen mellan de andra kosmologiska parametrarna på ett sätt som kan öka antalet ljusstarka galaxer som dyker upp i tidigt skede. För att testa sin teori inkorporerade de en modell av tidig mörk energi (samma som råkar lösa upp Hubblespänningen) i ett empiriskt ramverk för galaxbildning för att se hur de tidigaste strukturerna av mörk materia utvecklas och ger upphov till de första galaxerna.

– Vad vi visar är att skelettstrukturen i det tidiga universum förändras på ett subtilt sätt där amplituden av fluktuationer ökar och man får stora halos och ljusstarkare galaxer som är på plats vid tidigare tidpunkter än man tidigare ansett,  beskriver Naidu. "Det betyder att saker och ting var rikligare och mer samlade i det tidiga universum."

– A priori hade jag inte förväntat mig att förekomsten av JWST:s tidiga ljusstarka galaxer skulle ha något att göra med tidig mörk energi. Men observationen visar kosmologiska parametrar i en riktning som ökar förekomsten av tidiga galaxer är intressant, beskriver Marc Kamionkowski, professor i teoretisk fysik vid Johns Hopkins University. Jag tror att mer arbete kommer att behöva göras för att etablera en koppling mellan tidiga galaxer och tidig mörk energi men oavsett hur det går är det en intressant och förhoppningsvis i slutändan fruktbar sak att testa, beskriver Kamionkowski, vilken dock ej själv var med i studien.

"Vi demonstrerade potentialen hos tidig mörk energi som en enhetlig lösning på de två stora frågorna som kosmologin står inför. Detta kan vara ett bevis för dess existens om resultaten från JWST konsolideras ytterligare, avslutar Vogelsberger. I framtiden kan vi införliva detta i stora kosmologiska simuleringar för att se vilka detaljerade förutsägelser vi får.

Studiens medförfattare inkluderade huvudförfattaren och Kavli-postdoktorn Xuejian (Jacob) Shen, och MIT-professorn i fysik Mark Vogelsberger, tillsammans med Michael Boylan-Kolchin vid University of Texas i Austin och Sandro Tacchella vid University of Cambridge.

Om det finns mörk materia och mörk energi måste det enligt mig bildats vid BigBang likt vanlig energi och vanlig materia. Men jag anser att all form av energi och materia är av samma slag men olika former vi ännu ej förstår. Men för att förklara varför det anses finnas två slags energi och materia måste vi börja att på allvar tänka utifrån strängteorins fysik. Jag tror att strängteorin är svaret på hur allt hänger samman. 

Webbteleskopet undersöker vad som finns i Vintergatans yttre områden.

 

Bild https://science.nasa.gov Forskare har använt NASA:s James Webb Space Telescope för att undersöka utvalda stjärnbildande områden i de yttre av Vintergatan i kort- och mellaninfrarött ljus. Inom ett stjärnbildningsområde här känt som Digel Cloud 2S, observerades  unga, nybildade stjärnor och långa jetstrålar av material som utgick därifrån. Den av Webbteleskopet tagna bilden visar även  många galaxer och röda nebulösa (gasstrukturer) i regionens bakgrund. I bilden ses färger i olika filter från Webbs MIRI och NIRCam: rött (F1280W, F770W, F444W), grönt (F356W, F200W) och blått (F150W; F115W).

NASA, ESA, CSA, STScI, M. Ressler (JPL).

Ett team av forskare använde Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) och MIRI (Mid-Infrared Instrument) för att avbilda utvalda områden inom två molekylmoln som kallas Digel Clouds 1 och 2. Med sin höga grad av känslighet och höga upplösning upplöste Webb-datan dessa områden som innehåller stjärnhopar där stjärnbildning pågår i en aldrig tidigare skådad detaljrikedom. Detaljer i datan inkluderar komponenter i hopen, såsom mycket unga protostjärnor, utflöden och jetstrålar, samt distinkta nebulosastrukturer.

Dessa Webb-observationer som kom utifrån teleskoptid som tilldelats Mike Ressler vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien gjorde det möjligt att studera stjärnbildning i Vintergatans yttre på samma detaljnivå som observationer av stjärnbildning i vårt eget grannskap i galaxen.

I Digel Cloud 2S finns en hop nybildade stjärnor 58000 ljusår från Vintergatans centrum galaxen här är relativt fattigt på grundämnen tyngre än väte och helium. Denna sammansättning gör att de liknar dvärggalaxer och vår egen Vintergata under dess tidiga historia. Detta var anledningen till att teamet tog tillfället i akt att använda Webb för att fånga aktiviteten som sker i fyra hopar av unga stjärnor i Digels moln 1 och 2: Områdena benämns 1A, 1B, 2N och 2S.

I Cloud 2S fångade Webb huvudhopen där som innehåller unga nybildade stjärnor. Detta molekyltäta område är ganska aktivt eftersom flera stjärnor sänder ut långsträckta jetstrålar av materia från sina poler. Dessutom upptäckte forskarna att ett underkluster kunde finnas i molnet något man även misstänkt skulle finnas här.

"Vi vet från studier av andra närliggande stjärnbildningsområden att när stjärnor bildas under sin tidiga fas börjar de sända ut jetstrålar av material från sina poler", beskriver Ressler, studiens andre författare och huvudforskare i observationsprogrammet. "Det som var fascinerande och häpnadsväckande för mig i Webb-datan är att det finns flera jetstrålar som skjuter ut i olika riktningar från denna stjärnhop. Det är lite som en fyrverkeripjäs, där man ser saker skjuta hit och dit i alla riktningar, beskriver han.

Webb-bilderna ses i skimmer över ytan av Digel-molnen och är bara en startpunkt för teamets undersökning. De har för avsikt att återbesöka denna utpost i Vintergatan för att söka svar på en mängd aktuella mysterier, ex det relativa överflödet av stjärnor med olika massor i det yttre av galaxer. Mätningen kan hjälpa astronomer att förstå hur en viss miljö kan påverka olika typer av stjärnor att bildas och hur.

– Jag är intresserad av att fortsätta studera hur stjärnbildning sker i områden som detta. Genom att kombinera data från olika observatorier och teleskop kan vi undersöka varje steg i evolutionsprocessen, beskriver Natsuko Izumi vid Gifu University och National Astronomical Observatory of Japan, som var huvudförfattare till studien. – Vi planerar också att undersöka cirkumstellära skivor (skivor av gas och stoft runt stjärnor där planeter bildas.) i det yttre av Vintergatan. Vi vet fortfarande inte varför deras livstid är kortare än i stjärnbildningsområden som ligger närmare oss och centrum av galaxen. Och naturligtvis skulle jag vilja förstå kinematiken hos de jetstrålar som vi upptäckte i Cloud 2S.

Studien har publicerats i tidskriften Astronomical Journal.

Observationerna gjordes som en del i programmet  Guaranteed Time Observation program 1237 .

En utmaning till BigBang

 

Bild wikipedia. Den kosmiska bakgrundsstrålningen anses vara ett av bevisen för att big bang-teorin är riktig. Den översta bilden visar rödskiftning i bakgrundsstrålningen på grund av jordens rörelse i universum. I mittenbilden syns Vintergatans strålning som ett bälte över bilden. På den nedre bilden har man kompenserat för bakgrundsstrålningen.

Lior Shamir, docent i datavetenskap vid Kansas university använde bilder från  tre teleskop bilder på fler än 30 000 galaxer för att mäta galaxernas rödförskjutning baserat på galaxernas avstånd från jorden. Ju mer rödförskjutet ljuset från en galax är, desto snabbare rör sig galaxen bort från jorden, tvärtom gäller vid blåförskjutning. 

"På 1920-talet upptäckte Edwin Hubble  och George Lemaitre att ju mer avlägsen galaxen är, desto snabbare rör den sig bort från jorden", beskriver Shamir. 

Den upptäckten ledde till Big Bang-teorin vilken visar att universum började expandera för cirka 13,8 miljarder år sedan. Ungefär samtidigt föreslog den framstående astronomen Fritz Zwicky att galaxer som fanns längre bort från jorden egentligen inte rörde sig snabbare.

Zwickys tes var att den rödförskjutning som observerats från jorden inte beror på att galaxerna rör sig utan på att ljusfotonerna förlorar sin energi när de färdas genom rymden. Ju längre ljuset färdats, desto mer energi förlorar fotonerna vilket leder till en illusion av att galaxer som ligger längre bort från jorden rör sig snabbare.

"Teorin om det trötta ljuset försummades till stor del, eftersom astronomer antog Big Bang-teorin som konsensusmodell för universum", beskriver Shamir. Men vissa astronomers tilltro till Big Bang-teorin började försvagas när det kraftfulla James Webbteleskopet började användas. JWST gav bilder av det mycket unga universum, men i stället för att visa det unga universum som astronomerna förväntade sig med få eller inga färdiga galaxer visades det finnas stora galaxer redan då. Om Big Bang inträffat som forskarna tror skulle dessa galaxer då vara äldre än själva universum.

Medan nya bilder kastade tvivel över Big Bangteorin som den utarbetats, använde Shamirs studie den konstanta rotationshastigheten hos jorden runt Vintergatans centrum för att undersöka rödförskjutningen hos galaxer som rör sig i olika hastigheter i förhållande till jorden  för att testa hur förändringen i rödförskjutningen svarar på förändringen i hastighet.

– Resultaten visade att galaxer som roterar i motsatt riktning i förhållande till Vintergatan har lägre rödförskjutning jämfört med galaxer som roterar i samma riktning i förhållande till Vintergatan, beskriver Shamir. "Den skillnaden återspeglar jordens rörelse när den roterar med Vintergatan. Men resultaten visade också att skillnaden i rödförskjutning ökade när galaxerna befann sig längre bort från jorden.

– Eftersom jordens rotationshastighet i förhållande till galaxerna är konstant kan orsaken till skillnaden vara avståndet mellan galaxerna och jorden. Det visar att galaxernas rödförskjutning förändras med avståndet, vilket är vad Zwicky förutspådde i sin teori om trött ljus.

Shamirs forskning publicerades nyligen i Particles, en kvartalsvis internationell, öppen referentgranskad tidskrift som täcker alla aspekter av kärnfysik, partikelfysik och astrofysikvetenskap.

JA att BigBang är det slutliga svaret på hur universum kom till är jag  tveksam till. Det finns många teorier om vad universum är, var det finns och hur det kom till. Men för att fysik ska fungera måste man arbeta efter ett paradigm och detta är i dag BigBang. Men jag tvivlar på om det är sanningen eller verkligheten. Vad är ex tid och rum?

Robotsvärm ska undersöka grottor på Mars

 

Bild wikipedia THEMIS bild av troliga grottingångar på Arsia Mons. Groparna har informellt döpts till (A) Dena, (B) Chloe, (C) Wendy, (D) Annie, (E) Abby (vänster) och Nikki, och (F) Jeanne.

En enorm kanjon sträcker sig över Mars. Valles Marineris. Den är 3 000 kilometer lång, 600 kilometer bred och i genomsnitt åtta kilometer djup. Dess latinska namn går tillbaka till Mars sond"Mariner", villken upptäckte dalen i början av 1970-talet. 

Sedan 2012 har denna stora kanjon fått särskild uppmärksamhet av den tyska rymdstyrelsen vid det tyska flyg- och rymdcentret (DLR). Det tyska forskningsinitiativet VaMEx som syftar till att utveckla nyckelteknologier för robotutforskning i denna svåra terräng genom en svärm av drönare och markrobotar för att bilda ett komplext övergripande system.

VaMEx-initiativ syftar till att utforska kanjonens raviner och grottor. Det ska också att letas efter spår av flytande vatten och möjligt liv som skulle kunna finnas  i skyddade nischer. För detta ändamål vill DLR ta med sig en svärm av autonoma, sammankopplade robotar till Mars: De kommer att operera på marken, i luften och i grottor, där de kommer att samla in bilder och annan data. Huruvida robotsvärmen fungerar som planerat kommer att testas under ett analogt uppdrag 2025.

 Deltagarna kommer först att simulera Mars-uppdraget på jorden troligen i ett stenbrott i Tyskland. UAP-kameran (Unidentified Anomalous Phenomena". Kamerans namn kommer från dess förmåga att använda artificiell intelligens för att specifikt upptäcka okända himmelska fenomen, som de som observerats på jorden. från Würzburg kommer också att spela en viktig roll i denna simulering. Videoinspelningar från skyn kommer att ge tillräckligt stor mängd data för att testa kommunikationssystemets motståndskraft.

I ett eventuellt uppföljningsprojekt kommer hårdvaran behöva anpassas för att användas i  Marsmiljön, förklarar projektledaren professor Håkan Kaya. Förhållandena på Mars är hårda: Atmosfären är tunn, medeltemperaturen är minus 63 grader Celsius och stora sandstormar sveper regelbundet över Mars. Würzburg VaMEx-3-delprojektet

"Demonstration av en komplett radiolänk för satellitkommunikation med icke-siktade rovers för utforskning av Valles Marineris" finansieras av den tyska rymdorganisationen vid DLR under koden 50RK2451A med medel från det federala ministeriet för ekonomi och klimatskydd efter ett beslut av den tyska förbundsdagen.

Projektet är baserat vid Interdisciplinary Research Centre for Extraterrestrial Studies (IFEX) vid universitetet i Würzburg. Förutom projektledarna professor Håkan Kayal och Clemens Riegler är fyra andra medarbetare och tre studentassistenter involverade i delprojektet VaMEx3-MarsSymphony. Den officiella starten för det tvååriga projektet var den 1 augusti 2024. Kick-off-mötet ägde rum den 5 september 2024 på DLR Space Agency i Bonn.

Superjordar söktes vid metallfattiga stjärnor

 

Bild wikipedia. Två tänkbara superjordar, med Jorden som jämförelse (till höger).

En superjord är en exoplanet (gasplanet) vars massa är större än Jordens, men mindre än solsystemets mindre gasjättar Uranus och Neptunus.

I en ny studie ger astronomer vid Ohio State University bevis på gränserna av hur och var  planeter  kan bildas och man har funnit att planeter som är större än jorden  har svårt för  att bildas i närheten av stjärnor med lågt metallinnehåll.

Med solen som baslinje kan astronomer mäta när en stjärna bildades genom att bestämma dess metallinnehåll eller nivån av tunga grundämnen som finns i solen. Metallrika stjärnor eller nebulosor bildades relativt nyligen, medan metallfattiga objekt  fanns under det tidiga universum.

Tidigare studier har visat ett svagt samband mellan metallinnehåll och planetbildning och man har noterat att när en stjärnas metallinnehåll minskar, minskar också planetbildning för vissa planetpopulationer, så kallade superjordar. Ändå är detta arbete det första som observerar och visar riktigheten i detta, att nuvarande teorier stämmer. Det är betydligt ovanligare att det bildas superjordar nära metallfattiga stjärnor än metallrika stjärnor vilket tyder på en strikt gräns för de förhållanden som krävs för att en sådan ska bildas, beskriver huvudförfattaren till studien  Kiersten Boley nybliven doktor i astronomi vid Ohio State University.

När stjärnor cirkulerar genom historien och åldras  och slutar som  supernovor bildas nya slag av metaller som berikar den omgivande rymden. Metaller som ex järn då bildas planeter som är metallrika som Jorden. Men även för stjärnor med lägre metallinnehåll trodde man allmänt att antalet planeter till viss del kunde bildas inom, beskriver Boley.

Andra studier har föreslagit att planetbildningen i Vintergatan borde börja när stjärnor finns mellan negativ metallinnehåll på 2,5 och minus 0,5 men hittills har den teorin varit obevisad.

För att testa denna teori utvecklade och sökte teamet igenom en katalog med 10 000 av de mest metallfattiga stjärnorna som observerats av NASA:s TESS-uppdrag (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Om det hade varit korrekt, skulle en extrapolering av kända trender för att söka efter små, kortperiodiska planeter runt ett område med 85 000 metallfattiga stjärnor ha lett dem till att upptäcka cirka 68 superjordar.

Förvånansvärt nog upptäckte forskarna i detta arbete inga alls, beskriver Boley.  Forskare sätter nu en tidsram under vilken metallinnehåll var för lågt för att planeter skulle kunna bildas vilken sträcker sig till ungefär halva universums ålder. Det innebär att superjordar inte bildades tidigt i universums historia. " Sju miljarder år bakåt i tiden är förmodligen den perfekta punkten där vi börjar se en början till superjordbildning", säger Boley.

Studien är publicerad i The Astronomical Journal.

De första stjärnorna och galaxerna bestod av nästan enbart väte och helium. När de åldrats och exploderat uppkom  fler metaller som blev grunden till nya slags stjärnor som vår sol ex. Det började nu bildas planeter av överbliven gas från tidigare stjärnors rester som innehöll järn mm. Vi ska komma ihåg att i kosmologin anses även helium och väte som metaller. Dessa två grundämnen var de som nästan var ensamma i tidens början och som de första metallfattiga stjärnorna bestod av.

Dvärgplaneten Ceres historia.

 

Bild wikipedia. Det gulaktiga ljusa materialet, markerat som "yBM" på bilden finns uteslutande på kanten av Consuskratern och där i dess omedelbara östra närhet och antas vara ammoniumavlagringar. © PARLAMENTSLEDAMÖTER.

Dvärgplaneten Ceres är ca 1000 km i diameter och är det största kända objektet i Asteroidbältets ca 60000 objekt som finns mellan Mars och Jupiter och mest består av asteroider av skiftande storlek. 

Ceres verkar ha haft kryovulkanism (isvulkanism) fram till relativt nyligen. Kanske det fortfarande sker. NASA:s rymdsond Dawn upptäckte utbredda ammoniumavlagringar på Ceres yta då denna kretsade över Ceres under 2015. 

Vissa forskare antar att fruset ammonium spelade en roll i bildandet av dvärgplaneten. De tror att avlagringarna är rester av en saltlösning som har sipprat upp till ytan från ett flytande lager av detta mellan manteln och skorpan under många miljarder år. Bilder och mätdata från Consuskratern ( Consuskratern är 450 miljoner år)  belägen på Ceres södra halvklot och som teamet nu har analyserat mer detaljerat än någonsin tidigare visar på material som är gulaktigt till färgen.

Som den nya analysen av data från kamerasystemet och VIR-spektrometern från Dawn antyder är det gulaktiga ljusa materialet i Consuskratern rikt på ammonium. Ammonium skiljer sig från ammoniak med en extra vätejon och är nästan allestädes närvarande på Ceres yta i form av ammoniumrikt mineral.

Tidigare trodde forskare att dessa mineraler bara kunde ha bildats genom kontakt med is av ammonium i kylan i solsystemets ytterkant där fruset ammonium är stabilt under långa tidsperioder. Det avdunstar om det kommer närmre solen.

 Den aktuella studien visar nu för första gången ett samband mellan ammonium och saltlake (koncentrerat salt upplöst i vatten) från Ceres inre. Forskarlaget menar att dvärgplanetens ursprung därför inte nödvändigtvis behöver vara från det yttre av solsystemet. Ceres kan vara hemmahörande i asteroidbältet från början. Forskarna antar att ammoniumets beståndsdelar redan fanns i Ceres ursprungliga byggstenar.

Eftersom ammonium inte kombineras med de typiska mineralerna i Ceres mantel ackumulerades det gradvis i ett tjockt lager av saltlösning som sträckte sig globalt mellan dvärgplanetens mantel och skorpa. Kryovulkanisk aktivitet gjorde att den ammoniumrika saltlaken steg upp till ytan genom kryovulkanism upprepade gånger under miljarder år och ammoniumet som den innehöll sipprade gradvis in i de storskaliga fyllosilikaterna (skiktsilikaterna) i Ceres skorpa. Mycket tyder på att koncentrationen av ammonium är större i djupare lager av jordskorpan än närmre ytan. De få platser på Ceres yta där iögonfallande fläckar av det gulaktiga och ljusa materialet kan hittas utanför Consuskratern också är belägna inom djupa kratrar. En forskargrupp ledd från MaxPlanck-institutet för solsystemforskning i Göttingen var det som arbetade fram studien (som jag nu hänvisar innehållet i inlägget från) bland annat ingick forskaren Dr. Ranjan Sarkar i studien. 

Det finns ett flertal dvärgplaneter och mängder av asteroider att undersöka i asteroidbältet. Här finns mycket att upptäcka och lära för många generationer av forskare framåt.

Hubbleteleskopet och Chandra X-ray Observatory fann ett par svarta hål på kollisionskurs.

 

Bild wikipedia på Chandra X-ray Observatory som söker efter röntgenstrålning.

Galaxer kolliderar ibland. Avståndet mellan Vintergatan och den närliggande Andromedagalaxen är 2,2 miljoner ljusår. Dessa kommer så småningom att bli en enda stor galax då de är på kollisionskurs och när väl sammanslagningen sker kommer även galaxernas svarta hål att sammanslås och bli ett betydligt större.

Troligen alla galaxer har ett svara hål i centrum. Hubble teleskopet och Chandra X-ray Observatory såg på ett par galaxer som kolliderade och såg då två supermassiva svarta hål som valsade runt varandra. Här skedde infallande gas i de svarta hålen, infallande gas lyser starkt i aktiva galaxkärnor (AGN).

Galaxerna som betecknas som en enda ligger ungefär 300 ljusår från varandra. Detta är det från oss närmsta AGN-paret som kan ses i synligt ljus och röntgenvåglängder. Galaxen har beteckningen MCG-03-34-64 och är mycket gasrik.

Astronomer hade med hjälp av radioteleskop observerat ett par dubbelstjärnor på närmare håll från oss sett när de av en slump råkade se MCG-03-34-64.

Hubbles högupplösta avbildning avslöjade tre optiska diffraktionspikar i galaxen inbäddade inuti galaxen vilket indikerar en stor koncentration av glödande syrgas inom ett mycket litet område. "Vi hade inte förväntat oss att se något sådant här", beskriver Anna Trindade Falcão vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian i Cambridge, Massachusetts, huvudförfattare till en rapport publicerad i dagarna i The Astrophysical Journal. "Den här synen är inte en vanlig företeelse i det närliggande universum och den berättade för oss att det är något annat som pågår inuti galaxen."

Diffraktionspikar är avbildningsartefakter som orsakas när ljus från ett mycket litet område i rymden böjs runt spegeln inuti teleskop.

Falcãos team undersökte galaxen i röntgenstrålningsljus med hjälp av Chandra-observatoriet för att se vad som hände. – När vi såg på MCG-03-34-64 i röntgenbandet såg vi två separata, kraftfulla källor till högenergisk strålning som sammanföll med de ljusstarka optiska ljuspunkterna som även kunde ses med Hubble. Vi lade ihop dessa delar och kom fram till att vi sannolikt tittade på två supermassiva svarta hål som ligger nära varandra, beskriver Falcão.

AGN-binärer som denna var troligen vanligare i det tidiga universum när galaxsammanslagningar var mer frekventa. Upptäckten ger en unik närbild av galaxen som finns cirka 800 miljoner ljusår bort. Upptäckten var en slump att det var de två supermassiva svarta hålen som  en gång i tiden var kärnan i sina respektive galaxer. En sammansmältning mellan galaxerna gjorde att de svarta hålen kom nära varandra. De kommer att fortsätta att röra sig i en spiral närmare varandra tills de till slut sammanslås om kanske 100 miljoner år – och skakar om tid och rum som gravitationsvågor.

Varför är vi så fascinerade över aliens

 

Bild https://www.deviantart.com/ Inget säger att aliens måste vara trevliga, spännande och vänligt sinnade utan de kan likaväl vara skrämmande och annorlunda. Men döm aldrig någon efter utseendet.

"Invasionen har ägt rum – allt är över", beskriver rymdhistorikern Robert Smith vid University of Alberta som undervisar i en kurs om utomjordingars historia.

Det handlar inte så mycket om att Smith tror på deras existens utan på  att utomjordingar ingår i den mänskliga fantasin.

Så sent som för en månad seden släpptes den sjunde filmen i Alien-serien, Alien Romulus, på biografer över hela världen. Serien har gripit tag i den kollektiva fantasin sedan 1979 och visar inga tecken på att avta. Romulus har hittills spelat in mer än 225 miljoner dollar över hela världen vilket gör den till den tredje mest inkomstbringande filmen i serien.

När Smith inte spårar varje detalj i James Webb-teleskopet, som sköts upp i december 2021, för en kommande bok i ämnet, granskar Smith sina anteckningar för att ge ett seniorseminarium som heter "The History of the Extraterrestrial Life Debate". Enligt honom är det den enda kursen i världen som undersöker "existensen, naturen och den möjliga betydelsen av utomjordiskt liv från den antika världen till idag".

Smith hävdar att utomjordingar har invaderat vår fantasi åtminstone sedan antiken. Den grekiske filosofen Epikuros – var först med idén att universum består av atomer. Han spekulerade om andra världar liksom även den romerske poeten Lucretius.

På 100-talet e.Kr. skrev Lukianus av Samosata vad som anses vara det första science fiction-verket, en satir med titeln A True Story om solens och månens invånare som kämpar om koloniseringen av Venus.

"Utomjordingen blir en slags spegel och genom att försöka förstå hur människor ser på utomjordingar lär vi oss också om vad människor tycker att det är att vara människa." beskriver Smith. Vi ser aliens som en spegelbild på mänskliga problem och möjligheter.

Till och med den katolska kyrkan under medeltiden betraktade möjligheten av främlingar som en manifestation av Guds kraft, säger Smith.

"Om du gick på ett medeltida universitet skulle ett av de ämnen som du troligen skulle ha undersökt varit andra världar för om du sa att det inte fanns några andra världar ansågs det begränsa Guds makt.

Den populära fascinationen för utomjordingar tog fart i och med publiceringen av Conversations on the Plurality of Worlds, av den franske författaren Bernard le Bovier de Fontenelle 1686, beskriver Smith.

Den bästa engelska översättningen av texten, enligt Smith, gjordes av en före detta engelsk professor och science fiction-författare, H.A. Hargreaves, 1990.

Verket anses vara ett av upplysningens första stora verk och var delvis inspirerad av Copernicus revolutionerande upptäckt att jorden kretsade runt solen. Detta skifte i kosmologin möjliggjorde tanken på andra solsystem och andra världar.

På 1700-talet "trodde den stora majoriteten av utbildade människor förmodligen på liv på andra världar", beskriver Smith.

Populariteten för idén om utomjordiskt liv ökade långt in på 1800-talet, vilket gav bränsle åt en het debatt mellan två av tidens stora intellekt – vetenskapsmannen David Brewster och den anglikanska ministern och vetenskapsfilosofen William Whewell. Den debatten "gav upphov till en enorm mängd litteratur", beskriver Smith, inklusive den kanske mest kända berättelsen om en utomjordisk invasion genom tiderna: H.G.Wells Världarnas krig från 1897, som lämnade sitt outplånliga avtryck långt in på 1900-talet.

Wells roman sågs allmänt som en återspegling av oron över den brittiska imperialismen. Författaren sa en gång att historien hade sitt ursprung av en diskussion med hans bror om den brutala brittiska koloniseringen av Tasmanien; Han undrade vad som skulle hända om marsianerna behandlade England på samma vis.

War of the Worlds tog fasta på grundläggande mänsklig rädsla, som manifesterades när CBS Radio-versionen 1938, berättad av Orson Welles, enligt uppgift orsakade panik bland vissa lyssnare som inte insåg att berättelsen var fiktion.

Smith beskriver även det minskade intresset för utomjordingar under första halvan av 1900-talet eftersom astronomer antog att solsystem var relativt sällsynta. Men intresset tog fart igen i och med rymdkapplöpningen i slutet av 1950-talet och början av 1960-talet.

"Så fort vi skickade upp en rymdfarkost i rymden funderade vi på vad det skulle innebära", beskriver Smith. "Kom ihåg att amerikanerna faktiskt firade sitt tvåhundraårsjubileum delvis genom att leta efter liv på Mars (med uppskjutningen av Viking 1 1976)."

Sedan dess har intresset för utomjordingar varit stort och genomgripande, med en flod av filmer som vittnar om vår fascination för allt som är utomjordiskt från Invasion of the Body Snatchers, Star Trek och 2001: A Space Odyssey till Alien, Närkontakt av tredje graden, Arkiv X och Dr. Who.

Många beskriver det som att ”Det finns två möjligheter: Antingen är vi ensamma i universum eller så är vi inte det. Båda alternativen är lika skräckinjagande.

För min del anser jag att vi alltid kommer att söka efter tecken på liv från andra varelser där ute likt forna upptäcktsresande sökte detsamma i det inre av Afrika exempelvis. Själv var jag en gång ett stort science fiction fan och läste i ungdomen hundratals sf-böcker köpte nästan allt som utgavs av det största utgivningsförlaget en gång i genren Delta förlag.