Svaveldioxid påverkade Mars klimat i det förgångna

 

Bild wikipedia på Mars största vulkan Olympus Mons som även är det högsta kända berget i vårt solsystem. Fotot är taget av sonden Viking 1 i juni 1978. Bilden är en mosaik  av svartvita fotografier i medelhög upplösning och färgfotografier i lägre upplösning.

Svaveldioxid är en färglös, giftig och stickande gas som bildas vid förbränning av svavelhaltiga ämnen, såsom fossila bränslen, samt vid naturliga processer som vulkanutbrott. Gasen är även starkt försurande för mark, vatten och atmosfär.

I en ny studie från  University of Texas  i Austin beskrivs att Mars  atmosfär kan ha varit lämplig för liv i det förgångna på grund av vulkanisk aktivitets utsläpp av svavelgaser som bidrog till  växthusuppvärmning.

Detta resultat presenteras i en studie publicerad i Science Advances  under ledning av forskare vid University of Texas i Austin.

Med hjälp av data av sammansättningen av meteoriter från Mars körde forskarna mer än 40 datorsimuleringar med varierande temperaturer, koncentrationer och kemi för att uppskatta hur mycket kol-, kväve- och sulfidgaser som kan ha släppts ut på Mars historiskt.

Istället för de koncentrationer av svaveldioxid (SO₂) som tidigare klimatmodeller av Mars förutspått visar ny forskning att vulkanisk aktivitet på Mars för cirka 3-4 miljarder år sedan kan ha lett till höga koncentrationer av en rad kemiskt "reducerade" former av svavel, Former som är mycket reaktiva. Detta inkluderar svavelväte (H₂S), Sulfidjon (S₂) och eventuellt svavelhexafluorid (SF6) en extremt potent växthusgas.

Enligt huvudförfattaren till studien Lucia Bellino, doktorand vid UT Jackson School of Geosciences, kan dessa koncentrationer skapat en unik miljö på Mars som kan ha varit gästvänlig för vissa former av liv.

"Närvaron av reducerat svavel kan ha orsakat en dimmig miljö som ledde till att växthusgaser, såsom svavelhexafluorid vilket fångar upp värme och flytande vatten", beskriver Bellino. "Svavelslagen och redoxförhållandena finns också i hydrotermiska system på jorden som här upprätthåller olika mikrobiella liv."

Tidigare studier av Mars har ex varit hur utsläpp av gaser vid ytan ofta genom vulkanutbrott, kan ha påverkat planetens atmosfär. Däremot simulerade den nya studien  hur svavel förändrades när det rörde sig genom geologiska processer, inklusive hur det separerades från andra mineraler när det införlivades i magmalager under planetens yta. Detta är viktigt att veta eftersom det ger en mer realistisk känsla av gasens kemiska tillstånd innan den släpps ut på ytan där den kan ha format de tidiga klimatförhållandena på Mars.

Studien avslöjade också att svavel ofta kan ha ändrat form. Medan marsmeteoriter har höga koncentrationer av reducerat svavel, innehåller Mars yta svavel som är kemiskt bundet till syre.

"Detta tyder på att svavelcykeln i form av övergången av svavel till olika former  kan ha varit en dominerande process som ägde rum på tidiga Mars", beskriver Bellino.

2024 då teamet var mitt uppe i sin forskning, gjorde NASA en upptäckt som verkade stödja deras resultat. NASA:s Mars-rover Curiosity välte och spräckte upp en sten och avslöjade i denna rent svavel. Även om Mars är känd för att vara rik på svavelhaltiga mineraler, var det första gången mineralet hittades i ren form obundet till syre.

"Vi var mycket glada över denna nyhet från NASA", beskriver Chenguang Sun, Bellinos rådgivande assistant professor at the Jackson School’s Department of Earth and Planetary Sciences. "En av de viktigaste slutsatserna från vår forskning är att när Sulfidjon S₂ släpps ut skulle det fällas ut som rent svavel. När vi började arbeta med det här projektet fanns det inga sådana kända observationer.

Forskningen ska fortsätta och har hittills finansierats av University of Texas at Austin Center for Planetary Systems Habitability, National Science Foundation och Heising-Simons Foundation.

Exploderande svarta hål kan avslöja mer om universums historia.

 

Bild https://www.umass.edu/ Illustratörs koncept visar  ett fantasifullt tillvägagångssätt för att föreställa sig små ursprungliga svarta hål. I själva verket skulle sådana små svarta hål ha svårt att bilda ackretionsskivorna som gör dem synliga som bilden visar. NASA:s Goddard Space Flight Center.

Fyndet av ett svart hål som exploderar skulle bli ett starkt bevis för en teori om en  typ av svart hål som aldrig observerats, ett så kallat "ursprungligt svart hål", bildat mindre än en sekund efter Big Bang för 13,8 miljarder år sedan. Dessutom skulle explosionen ge oss en definitiv katalog över alla subatomära partiklar som existerar, inklusive de vi har observerat, som elektroner, kvarkar och Higgsbosoner. Men även de partiklar som vi bara har hypoteser om, som partiklar av mörk materia liksom allt annat som kan finnas men hittills är helt okänt för vetenskapen. Denna katalog skulle äntligen svara på en av mänsklighetens äldsta fråga: varifrån kom allt som existerar?

Vi vet att svarta hål existerar och vi har en god förståelse för deras livscykel: en gammal, stor stjärna får slut på bränsle, imploderar i en massivt kraftfull supernova och lämnar efter sig ett område av rumtiden med så intensiv gravitation att ingenting, inte ens ljus, kan fly därifrån. Dessa svarta hål är otroligt tunga och är i princip stabila.

Men, som fysikern Stephen Hawking påpekade 1970, kan en annan typ av svart hål finnas. Ett ursprungligt svart hål (PBH) inte skapas av en stjärnas kollaps utan av universums ursprungliga förhållanden strax efter Big Bang. PBH:er, är likt kända svarta hål så massivt täta att nästan ingenting kan undkomma dem. Inte ens ljus därför är de svarta. Men trots sin densitet kan PBH:er vara mycket ljusare än de svarta hål som vi hittills har observerat. Dessutom visade Hawking att svarta hål har en temperatur och i teorin skulle kunna att långsamt sända ut partiklar via det som kallas "Hawkingstrålning" om de blev tillräckligt varma. 

– Ju ljusare ett svart hål är desto varmare borde det vara och desto fler partiklar kommer det att släppa från sig. När PBH:er avdunstar blir de allt lättare och därmed varmare och avge än mer strålning i en skenande process fram till att de exploderar. Det är den Hawkingstrålningen som våra teleskop kan upptäcka, beskriver Andrea Thamm, medförfattare och biträdande professor i fysik vid University of Massachusetts Amherst . Men ingen har någonsin direkt observerat en PBH.

– Vi vet hur man observerar den här Hawkingstrålningen, beskriver Joaquim Iguaz Juan, postdoktoral forskare i fysik vid University of Massachusetts Amherst. "Vi kan se det med vår nuvarande uppsättning teleskop och eftersom de enda svarta hålen som kan explodera idag eller inom en snar framtid är dessa PBH:er, vi vet att om vi ser Hawkingstrålning så ser vi en exploderande PBH."

Teamets nya hypotes är att de är redo för att se en explosion. "Vi tror att det finns upp till 90 procents chans att bevittna en exploderande PBH under de kommande 10 åren", beskriver Aidan Symons, en av artikelns medförfattare och doktorand i fysik vid University of Massachusetts Amherst.

I sitt arbete utforskar teamet en "mörk QED-modell". Detta är i huvudsak en kopia av den vanliga elektriska kraften som vi känner den, men som inkluderar en mycket tung, hypotetisk version av elektron, som teamet kallar en "mörk elektron".

Forskarlaget omprövade sedan gamla antaganden om den elektriska laddningen hos svarta hål. Vanliga svarta hål har ingen laddning, och det antogs att PBH:er också är elektriskt neutrala.

"Vi gör ett annat antagande", beskriver Michael Baker, medförfattare och biträdande professor i fysik vid University of Massachusetts Amherst. – Vi visar att om ett ursprungligt svart hål bildas med en liten mörk elektrisk laddning så förutsäger modellen att det ska stabiliseras tillfälligt innan det slutligen exploderar, beskriver han. Genom att ta hänsyn till alla kända experimentella data finner  vi då att vi ska potentiellt  kunna observera en PBH-explosion inte en gång på 100 000 år som man tidigare trott, utan en gång per 10 år.

"Vi påstår inte att det absolut kommer att hända under det här decenniet", beskriver Baker, "Men det kan finnas en 90-procentig chans att det gör det. Eftersom vi redan har tekniken för att observera dessa explosioner bör vi vara redo.

Iguaz Juan tillägger: "Detta skulle vara den första direkta observationen  isåfall någonsin av både Hawking-strålning och en PBH. Vi skulle  få ett definitivt register över varje partikel som utgör allt som finns i universum. Det skulle revolutionera fysiken helt och  skriva om universums historia. 

En forskningsrapport finns publicerad i Physical ReviewLetters  

En märklig och unik gammablixt.

 

Bild https://www.eso.org/ Den orangefärgade punkten i mitten av bilden är en kraftfull explosion som upprepade sig flera gånger under samma dygn vilket var ett fenomen som aldrig tidigare skådats. Bilden är tagen med ESO:s Very Large Telescope (VLT) i Chile och gjorde det möjligt för astronomer att fastställa att explosionen inte ägde rum i Vintergatan utan i en annan avlägsen galax.

Gammablixtar (GRB) är de kraftfullaste explosionerna i universum och orsakas vanligtvis av kolliderande stjärnor eller från svarta hål. Men inget känt scenario kan helt förklara denna nya GRB.

Denna GRB skiljer sig åt mot andra som upptäckts under de 50 år av GRB-observationer som gjorts" beskriver Antonio Martin-Carrillo, astronom vid University College Dublin, Irland och medförfattare till en studie om fenomenet som nyligen publicerades i The Astrophysical Journal Letters. 

GRB:er orsakas av katastrofala händelser som när massiva stjärnor dör i kraftfulla explosioner eller kraschar in i en annan stjärna eller slits sönder av svarta hål. Blixtarna varar vanligtvis i  millisekunder till minuter. Men den nu upptäckta betecknad GRB 250702B varade i ca 24 timmar. "Detta är 100–1000 gånger  längre tid än någon annan gammablixt som upptäckts" beskriver Andrew Levan, astronom vid Radbouduniversitetet i Nederländerna och som är medförfattare till studien.

"Ännu mer signifikant är att normala gammablixtar aldrig upprepas eftersom händelsen som producerar dem är katastrofal och slutgiltig", beskriver Martin-Carrillo. Den första signalen om denna GRB kom den 2 juli 2025 från NASA:s Fermi Gamma-ray Space Telescope upptäckte inte mindre än tre skurar från denna källa under loppet av några timmar. I efterhand upptäcktes det  att källan hade varit aktiv nästan ett dygn tidigare och observerats av Einstein Probe, ett rymdbaserat teleskop som  söker i röntgen fältet tillhörande den kinesiska vetenskapsakademin i samarbete med Europeiska rymdorganisationen (ESA) och Max Planck-institutet för extraterrest fysik.

Forskargruppen använde därefter ESO:s VLT för att lokalisera källan för gammablixten. "Innan dessa observationer var den allmänna uppfattningen att just denna gammablixt skulle ha uppstått i vintergatan. VLT förändrade fundamentalt denna teori", beskriver Levan som också är knuten till University of Warwick, Storbritannien.

Med hjälp av VLT:s HAWK-I-kamera fann de bevis för att källan fanns  i en annan galax. Detta bekräftades senare av Hubbleteleskopet. "Det vi fann var betydligt mer spännande. Det faktum att detta fenomen är extragalaktiskt betyder att det är betydligt mer energirikt", beskriver Martin-Carrillo. Värdgalaxens storlek och ljusstyrka tyder på att gammablixten kan ha uppstått flera miljarder ljusår bort men mer data behövs för att precisera avståndet.

Vilken process som gav upphov till denna gammablixt är  okänt. Ett möjligt scenario är att en massiv stjärna kollapsade och då frigjorde enorma mängder energi. ”Om det rör sig om en massiv stjärna är det en typ av kollaps som vi aldrig tidigare upptäckt”, beskriver Levan. Alternativt skulle en stjärna som slits isär av ett svart hål kunna ge en dygnslång gammablixt, men för att förklara andra egenskaper hos explosionen skulle det krävas att det var ett ovanligt slags stjärna som förstördes av ett ännu mer ovanligt svart hål.

Utbrottet är unikt och vad som orsakat det är ännu ett mysterium.

Vad Hubbleteleskopet visar i Galax NGC 7456

 

Bild https://science.nasa.gov/ NASA/ESA-rymdteleskop Hubble har galaxen NGC 7456. ESA/Hubble och NASA, D. Thilker.

NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble visar upp en galax där det finns mycket att studera. Galaxen NGC 7456 som finns ca 51 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Tranan.

Hubble-bilden avslöjar fina detaljer i galaxens fläckiga spiralarmar, följt av klumpar av mörkt skymmande stoft. Fläckar av glödande rosa kulör  reservoarer av gas där nya stjärnor bildas som lyser upp molnen runt dem och får gasen att avge  rosa ljus. Hubbleteleskopet som samlade in ovan data fokuserade på galaxens stjärnaktivitet och spårade nya stjärnor, moln av väte och stjärnhopar som gör att astronomer kan se hur galaxen utvecklats över tid.

Hubbleteleskopet har förmåga att fånga synligt, ultraviolett och en del infrarött ljus men är inte det enda observatoriet som fokuserar på NGC 7456. ESA:s XMM-Newton-satellit tog bilder av röntgenstrålning från galaxen vid flera tillfällen och upptäckte många så kallade ultraluminösa röntgenkällor.

Dessa små, kompakta röntgenkällor avger kraftiga, kraftfulla röntgenstrålar, mycket kraftigare än vad forskarna förväntat sig med tanke på deras storlek. Astronomer försöker fortfarande fastställa vad som driver dessa extrema objekt i NGC 7456.

Området runt galaxens supermassiva svarta hål är också mycket ljusstarkt och energirikt vilket gör NGC 7456 till en aktiv galax. Vare sig man ser på dess kärna eller dess utkanter, på synligt ljus eller röntgenstrålning, så har den här galaxen något intressant för astronomer att studera.

Mysteriet med millisekundpulsarer

 

Bild wikipedia Karta över var pulsar PSR B1937+21  som  finns  i stjärnbilden Räven

PSR B1937+21 är en pulsar (en pulsar är en roterande neutronstjärna) som finns i stjärnbilden ”Den Lilla Räven” några grader från den först upptäckta pulsaren, PSR B1919+21. Denna den först upptäckta pulsaren gjordes av astrofysikern Jocelyn Bell och den engelske radioastronomen Antony Hewish den 28 november 1967.

I Vintergatan, i riktning mot stjärnbilden ”Den Lilla Räven” snurrar en kosmisk "fyr" med namnet PSR B1937+21 vilket är den som vi koncentrerar oss på i detta inlägg. Denna pulsar rör sig med den häpnadsväckande hastigheten av 642 varv per sekund. Den avger elektromagnetiska pulser som konkurrerar med precisionen hos atomklockor.

För första gången har en kinesisk forskargrupp fångat hela polarisationsmönstret av PSR B1937+21:s huvudpuls och interpuls när de varierar i frekvens. Studien beskrivs i The AstrophysicalJournal och ger avgörande bevis för strålningsmekanismer som verkar under extrema fysikaliska förhållanden.

Med hjälp av Murriyang (Parkes) 64-meters radioteleskopet i Australien, utrustat med en ultrabredbandsmottagare, genomförde doktoranden WANG Zhen vid Xinjiang Astronomical Observatory (XAO) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) under ledning av sina handledare, professor Yuan Jianping och professor WEN Zhigang,  tre år av ihållande observationer.

Forskarna avslöjade strålningshemligheterna bakom PSR B1937+21: att den linjära polarisationsgraden för huvudpulsen minskar när frekvensen ökar medan interpulsen visar den motsatta trenden; Den cirkulära polarisationsgraden i båda emissionsområdena stärks med ökande frekvens. Intensitetsförhållandet mellan huvud och interpuls följer ett effektlagsspektrum med ett index på 0,52±0,02.

PSR B1937+21 upptäcktes 1982 som en av de första millisekundpulsarerna och har en ultrakort rotationsperiod på 1,558 millisekunder. Dess magnetfältstyrka är bara en tiotusendel av vanliga pulsarers, vilket tyder på att den kan spinna upp via ackretion från en  närliggande stjärna. Forskarna använde ett ultrabredbandsmottagningssystem som täcker 704-4032 MHz, vilket ökade signal-brusförhållandet 20 gånger genom att integrera flerårsdata. Dessutom användes flödesdensitetsmätningar, dispersionsmätningar (DM) och Faradays rotationsmätningar för att härleda egenskaper hos det mellanliggande interstellära mediet.

Resultaten bekräftade att emissionshöjden minskar när frekvensen ökar vilket visar sig som en avsmalnande pulsbredd. Resultaten tyder också på att huvudpulsen och interpulsen sannolikt kommer från olika regioner inom neutronstjärnans  magnetosfär. Detta fynd ger observationsstöd för den "relativistic beaming model".

Upptäckterna kommer att främja forskningen inom neutronstjärnors magnetosfärsfysik och mekanismer för plasmastrålning, samtidigt som de kommer att erbjuda mer exakta tidsreferenser för detektion av gravitationsvågor.

TRAPPIST-1 e misstänks ha atmosfär och vatten.

 

Bild wikipedia på hur en illustratör tolkar hur planeten TRAPPIST-1 e som finns 39 ljusår från jorden i Vattumannens stjärnbild kan se ut från ovan.

Med hjälp av NASA:s JWST har forskare som en del av ett stort internationellt projekt sökte efter atmosfär på TRAPPIST-1e som kretsar inom den beboeliga zonen av den röda dvärgstjärnan TRAPPIST-1.

TRAPPIST-1e är av särskilt intresse eftersom närvaron av flytande vatten kan finnas här om planeten visas ha en atmosfär.

Forskarna riktade JWST:s kraftfulla instrument NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) mot solsystemet när planeten passerade framför sin sol. Stjärnljus som passerar genom planetens atmosfär, om det finns ett, kommer delvis att absorberas och motsvarande dippar i ljusspektrumet som når JWST berättar för astronomerna vilka grundämnen som finns där. Med varje ytterligare passage blir det atmosfäriska innehållet mer och mer analyserat.

De första resultaten, som publiceras i dagarna i två vetenskapliga artiklar i tidskriften Astrophysical Journal Letters  (en av artiklarna) indikerar flera möjliga scenarier, inklusive möjligheten av en atmosfär. Dr Hannah Wakeford, docent i astrofysik vid University of Bristol och en ledande medlem av JWST Transiting Exoplanet-teamet som hjälpte till att utforma observationsutrustningen till teleskopet för att säkerställa att forskarna får tillgång till intressant data.

"JWST:s infraröda instrument ger oöverträffad detaljrikedom och hjälper oss att förstå mycket  om vad som finns i en planets atmosfär och på dess yta i form av grundämnen.

Medförfattare till båda studierna, Dr David Grant, tidigare Senior Research Associate vid University of Bristol, förklarade: "Resultaten utesluter närvaron av en ursprunglig vätebaserad atmosfär. Detta är det gashölje som  huvudsakligen bestående av väte, som omgav många  planeter i dess tidiga bildningsstadier. Sådana atmosfärer tros vara gemensamma för både jätteplaneter och jordlika planeter i det tidiga solsystemet. Så en atmosfär om den finns är inte den ursprungliga likt vår inte är på jorden (vi har ju inte en atmosfär bestående av nästan enbart väte på jorden i dag).           

– Eftersom TRAPPIST-1 är en mycket aktiv stjärna, med frekventa solutbrott, är det inte förvånande att den väte-heliumatmosfär som planeten kan ha bildat skulle skalas bort av strålning. Många planeter, inklusive jorden, bygger upp en tyngre sekundär atmosfär efter att ha förlorat sin primära atmosfär. Det är möjligt att planeten aldrig kunde göra detta och inte har en sekundär atmosfär, men det finns en lika stor möjlighet att en sådan existerar.

Närvaron av en sekundär atmosfär innebär att flytande vatten kan existera på ytan (likt har skett på jorden) och om så är fallet kan det enligt forskare ha åtföljas av en växthuseffekt, liknande den som skett på jorden, där olika gaser, särskilt koldioxid, håller atmosfären stabil och jorden varm.

Den andra artikeln beskriver arbetet med den teoretiska tolkningen och huvudförfattaren till denna Dr Ana Glidden, en postdoktoral forskare vid Massachusetts Institute of Technology, beskriver: "Det är osannolikt att atmosfären på planeten domineras av koldioxid, som ex den kraftiga atmosfären på Venus består av och den tunna atmosfären på Mars. Men det är också viktigt att notera att det inte finns några direkta paralleller med vårt solsystem. TRAPPIST-1 är en stjärna som skiljer sig mycket från vår sol och planetsystemet runt den är också distinkt.

Dr Wakeford tillägger: "En liten växthuseffekt kan räcka långt och de nya mätningarna utesluter inte att det finns tillräckligt med koldioxid för att upprätthålla en del flytande vatten på ytan. Det flytande vattnet skulle kunna ta formen av ett globalt hav, eller täcka ett mindre område av planeten som alltid är riktat mot sin sol eller finns vattnet på den eviga nattisen i form av is. Detta skulle vara möjligt eftersom TRAPPIST-1:s planeter är så stora och att de ligger nära sina stjärnors omloppsbanor, såden ena sidan alltid är vänd mot stjärnan och den andra sidan ligger i evigt mörker.

Nästa steg i forskningen kommer att innebära ytterligare detaljerade observationer, där man jämför data från en annan exoplanet i detta solsystem TRAPPIST-b vilken kretsar närmast TRAPPIST-1.

En av huvudforskarna i forskargruppen med fokus på TRAPPIST-1e Dr Néstor Espinoza, associerad astronom och uppdragsforskare för exoplanetvetenskap vid Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland, beskriver: "Webbs infraröda instrument ger oss mer detaljer än vi någonsin haft tillgång till tidigare och de första fyra observationerna vi har kunnat göra av TRAPPIST-1e visar oss vad vi kommer att behöva arbeta med när mer information kommer in."

Stjärnan Fomalhauts förvrängda ring kommer troligen från att planeter bildas där.

 

Bild https://public.nrao.edu/ Den ljusstarka stjärnan i mitten är Fomalhaut, omgiven av en uråldrig fragmentskiva med skiftande ljusstyrka. Skivan ligger närmare stjärnan söderut från oss sett där skivan är bredare och ljussvagare och längre från stjärnan i norr, där skivan är tunnaare och ljusare. Den prickade ringen visar den möjliga omloppsbanan för en planet som antyds av Lovell et al. NSF/AUI/NSF NRAO/B.Saxton

Fomalhaut, (Alfa Piscis Austrini eller 24 Piscis Austrini)  är den starkast lysande stjärnan i stjärnbilden Södra fisken. Stjärnan befinner sig 25 ljusår från oss.

Astronomer har använt ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) teleskopet i Chile till att skapa den mest högupplösta bilden hittills av Fomalhaut vilket ger nya insikter om den ovanliga och annorlunda arkitekturen hos fragmentskivan runt en av de ljusstarkaste och mest välstuderade stjärnorna i vårt kosmiska grannskap. Fragmentskivor är enorma bälten av stoft och sten liknande det stoft och sten som finns i vårt solsystems asteroidbälte. 

En internationell forskargrupp under ledning av astronomer vid Center for Astrophysics  | Harvard & Smithsonian och Johns Hopkins University har publicerat två artiklar efter studien av detta solsystem i Astrophysical Journal/Astrophysical Journal Letters. De upptäckte att Fomalhauts skiva inte bara är excentrisk utan dess excentricitet förändras med avståndet från stjärnan. 

Till skillnad från tidigare datamodeller som antagit en likformig eller "fast" excentricitet, visar deras nya datamodell att skivans form blir mindre utsträckt (eller mindre excentrisk) ju längre ett segment är från Fomalhaut. Denna morfologi är känd som en negativ excentricitetsgradient. Du kan föreställa dig förskjutningarna mellan stjärnan och ringens centrum, ungefär som om Saturnus ringar runt Saturnus inte fanns i mitten runt Saturnus.

"Våra observationer visar för första gången att skivans excentricitet inte är konstant", beskriver huvudförfattaren till en av artiklarna, Joshua Bennett Lovell, Submillimeter Array Fellow vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Den sjunker stadigt med avståndet en upptäckt som aldrig tidigare har setts i någon annan fragmentskiva."

Denna negativa gradient ger ledtrådar om att här kan finnas planeter som för närvarande inte kan ses som kretsar kring Fomalhaut i skivan. Den nya modellen föreslår att en massiv planet i omloppsbana inuti Fomalhauts skiva kan ha skulpterat dess excentricitetsprofil tidigt i det exoplanetära systemets historia. Den ovanliga formen på skivan kan ha bildats i systemets ungdom, under den protoplanetära skivfasen och har förblivit så i mer än 400 miljoner år, tack vare planetens fortsatta tryck och dragningskraft.

I den andra artikeln, ledd av doktoranden Jay Chittidi vid Johns Hopkins University, uttömde forskarlaget möjligheten att ringens excentricitet beror på avståndet från stjärnan. "Även om förskjutningen i ljusstyrkeskillnaden i skivan, närmast stjärnan, till längst bort från stjärnan, mellan JWST- och ALMA-mätningarna var väntad, kunde de exakta skillnaderna och skiftningarna som vi uppmätte i skivans ljusstyrka och ringens bredd inte förklaras av de gamla datamodellerna", beskriver Jay. – Enkelt uttryckt: vi kunde inte hitta en modell med en fast excentricitet som kunde förklara dessa märkliga egenskaper i Fomalhauts skiva.

Forskarna hoppas att den nya modellen kommer att testas ytterligare med fler ALMA-observationer, som nyligen godkändes. "Och förhoppningsvis kommer vi att hitta nya ledtrådar som kan hjälpa oss att avslöja den planet som vi tror bör finnas i skivan. (planeten som kan finnas här och som kan förklara effekten på skivan) " tillägger Lovell. Forskarlaget har delat med sig av koden för excentricitetsmodellen som utvecklats för denna nyligen publicerade forskning för att göra det möjligt för andra astronomer att tillämpa den på liknande solsystem.

Stjärnhopen Pismis 24

 

Bilden ovan är tagen med Webbteleskopet. Här ses en gnistrande scen av stjärnfödelse i Pismis 24, en ung stjärnhop cirka 5 500 ljusår från jorden i stjärnbilden Skorpionen. Ett av de bästa områdena för att utforska heta unga stjärnors egenskaper och utveckling.

Det som ser ut att vara en klippig, stjärnbelyst bergstopp med strimmiga moln är i själva verket ett kosmiskt stoftlandskap som efterhand förintas av de brännande vindarna och strålningen från närliggande massiva, unga stjärnor.

Denna unga stjärnhop kallad Pismis 24, finns i kärnan av den närliggande Hummernebulosan, ungefär 5 500 ljusår från jorden i stjärnbilden Skorpionen. Pismis 24 är en livfull stjärnbarnkammare och en av de närmaste platserna från oss räknat för uppkomst av massiva stjärnor. Dess närhet till oss gör området till en av de bästa platserna att utforska och undersöka egenskaperna hos heta unga stjärnor och se hur de utvecklas.

I centrum av detta glittrande kluster finns Pismis 24-1. Den ligger i mitten av en klump av stjärnor ovanför de taggiga orange topparna och den högsta spiran pekar direkt mot den. Pismis 24-1 ser ut som en gigantisk och enda stjärnan här. Forskare har numera förstått att den består av minst två stjärnor även om det inte kan upplösas i två i bilden ovan. Med en massa på 74 respektive 66 solmassor är de två stjärnorna bland de mest massiva och ljusstarka stjärnor som någonsin skådats.

Bilden är tagen i infrarött ljus av Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) och avslöjar tusentals juvelliknande stjärnor i olika storlekar och färger. De största och mest ljusstarka stjärnorna med sexpunkts diffraktionspikar är de tyngsta stjärnorna i hopen. Hundratals till tusentals mindre medlemmar av hopen ser ut som vita, gula och röda, beroende på deras stjärntyp och mängden stoft som omger dem. Webb visar oss också tiotusentals stjärnor bakom hopen vilka är en del av Vintergatan.

Superheta, unga stjärnor vissa nästan 8 gånger varmare än solen slungar här ut brännande strålning och solvindar som skulpterar ett hålrum i väggen på den stjärnbildande nebulosan. Nebulosan sträcker sig långt bortom NIRCams synfält. Endast små delar av den är synliga längst ner och uppe till höger på bilden. Strömmar av het, joniserad gas strömmar från nebulosans åsar, och tunna slöjor av gas och stoft, upplysta av stjärnljus, svävar runt dess höga toppar.

Dramatiska spiror sticker ut från den glödande väggen av gas och slår emot  strålningen och vindarna. De ser ut som fingrar som pekar mot de heta unga stjärnorna som har skulpterat spiralformerna. De våldsamma krafter som formar och komprimerar dessa spiror gör att nya stjärnor bildas i dessa spiror. Den högsta spiran sträcker sig cirka 5,4 ljusår från dess spets till bildens nederkant. Dess spets är 0,14 ljusår.

I bilden indikerar färgen cyan het eller joniserad vätgas som värms upp av de massiva unga stjärnorna. Stoftmolekyler som liknar rök här på jorden ses i orange. Rött betyder kallare, tätare molekylärt väte. Ju mörkare röd desto tätare gas. Svart betecknar den tätaste gasen, som inte avger ljus. De strimmiga vita dragen är stoft och gas som sprider stjärnljus.

Solstormarnas temperatur överraskande hög.

 

Bild https://news.st-andrews.ac.uk

För att läsa mer om solstormar och hur dessa kan påverka oss se länk från msb (Myndigenhet för samhällsskydd och beredskap).  

Citerar ”Solstormar är kraftiga energiutbrott på solen som består av strålning eller laddade partiklar. Stormar på solen kan påverka vardagen på jorden genom exempelvis elavbrott, norrsken eller störningar i flygtrafiken” slut citat. 

Genom att se på data från skilda forskningsområden insåg forskare under ledning av Dr Alexander Russell, universitetslektor i solteori från School of Mathematics and Statistics att solstormar med stor sannolikhet värmer upp joner starkare än elektroner. Solfysiken har historiskt utgått från att joner och elektroner måste ha samma temperatur. Men när vi gjorde om beräkningarna med ny data fann vi  temperaturskillnad i solstormar vilket öppnar vägen för att överväga superheta joner.

"Dessutom", tillade Russell är den upptäckta jontemperaturen passande bra med bredden på spektrallinjerna, vilket potentiellt kan lösa ett astrofysikalt mysterium som inte kunnat förklaras i nästan ett halvt sekel.

Det har sedan 1970-talet undrats över varför spektrallinjer, ljusa förstärkningar av solstrålningen vid specifika "färger" i extremt ultraviolett och röntgenljus är bredare än väntat. Historiskt sett har man trott att detta bara kan bero på turbulenta rörelser. Men den tolkningen har diskuterats då forskare har försökt identifiera turbulensens natur. Efter nästan 50 år argumenteras nu i den nya studien behovet av ett nytt paradigmskifte där jontemperaturen kan ge ett stort bidrag till att förklara de gåtfulla linjebredderna hos solstormspektra.

Studien har publicerats nyligen i AstrophysicalJournal Letters här beskrivs hur utbrott värmer upp solplasma till mer än 10 miljoner grader. Solplasma består av joner och elektroner. Den nya forskningen hävdar att soleruptioner, positivt laddade partiklar som utgör hälften av plasmat, kan nå över 60 miljoner grader.

Magnetfältet under universums första tid kan ha varit miljarder gånger svagare än en kylskåpsmagnet

 

Bild https://www.freepik.com/

Magnetfälten som bildades under universums allra tidigaste stadier kan ha varit miljarder gånger svagare än en liten kylskåpsmagnet vilkas styrkor kan jämföras med den magnetism som alstras av neuroner i den mänskliga hjärnan. Men trots denna svaghet i magnetfälten finns det fortfarande kvantifierbara spår av deras existens kvar i det kosmiska nätet i  de synliga kosmiska strukturer som universum är förbunden med.

Dessa slutsatser beskrivs i en studie innehållande cirka en kvarts miljon datorsimuleringar utförda av ett team från SISSA-Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati i samarbete med universiteten i Hertfordshire, Cambridge, Nottingham, Stanford och Potsdam.

Observationsdatan användes sedan för att validera dessa resultat. Forskningens resultat har publicerats i Physical Review Letters där man beskriver både möjliga och maximala värden för styrkan hos ursprungliga magnetfält. Det ger en möjlighet att förfina vår kunskap om det tidiga universum och hur de första stjärnorna och galaxerna bildades. En kortfattad text om studien kan se här i form av en pdf-fil på engelska från https://www.sissa.it/  

En stenig exoplanet med bara hälften av Venus massa

 

Bild https://www.eso.org/ Jämförelse mellan planetsystemet L 98-59 där exoplaneten finns och de inre delarna av vårt solsystem.

Ett forskarlag har använt Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) i Chile för att få ny kunskap om planetsystemet kring stjärnan L 98-59 en röd dvärgstjärna 34,6 ljusår från jorden. L98-59 är ett solsystem snarlikt vårt solsystem. Bland upptäckterna finns en planet med hälften av Venus massa. Det är den exoplanet med minst densitet som har uppmätts med radialhastighetsmetoden. Det är en vattenplanet troligen belägen i stjärnans livsmöjliga zon. 

En planet som befinner sig i den livsvänliga zonen kan ha en skyddande atmosfär som gör det möjligt för liv att utvecklas” beskriver María Rosa Zapatero Osorio, astronom vid Astrobiologiska centret i Madrid, Spanien, och en av författarna till artikeln som publicerats i dagarna i Astronomy & Astrophysics.

Resultatet av studien innebär viktiga steg i sökandet efter exoplaneter av jordens storlek. För att detektera biosignaturer på en exoplanet måste man kunna observera planetens atmosfär, men dagens teleskop är inte tillräckligt stora för att leverera den upplösning som krävs för att undersöka små steniga exoplaneter. Det studerade planetsystemet är ett attraktivt mål för framtida observationer av exoplanetatmosfärer. Stjärnan är belägen på endast 35 ljusårs avstånd och har stenplaneter, likt jorden och Venus är tillräckligt nära stjärnan för att värmas upp.

Observationerna med VLT (very large teleskop)  gjorde det möjligt för forskarlaget att dra slutsatsen att tre av exoplaneterna kan innehålla vatten i sina atmosfärer eller på sina ytor. De två planeterna som är närmast stjärnan är troligen torra men kan ha små mängder vatten, medan upp till 30 % av den tredje planetens massa kan ha vatten vilket skulle klassificera den som en “vattenplanet”.

Dessutom fann astronomerna “gömda” exoplaneter som inte tidigare hade setts i systemet. De upptäckte en fjärde planet och misstänker att här finns även en femte planet i en zon på ett avstånd från stjärnan där flytande vatten skulle kunna förekomma på ytan. “Vi har indikationer på förekomsten av en stenplanet i den beboeliga zonen i detta system” beskriver Olivier Demangeon, vid Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Portos universitet i Portugal och huvudförfattare till studien.

Forskningsprojektet representerar ett teknologiskt genombrott eftersom astronomerna med hjälp av radialhastighetsmetoden kunde bestämma att den innersta planeten i systemet endast är hälften så tung som Venus. Den är därmed den lättaste exoplaneten som någonsin studerats med denna teknik, som mäter den periodiska rörelsen hos moderstjärnan som orsakas av dragningskrafterna från dess planeter.

Forskarlaget använde ESPRESSO-instrumentet (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) på ESO:s VLT för att studera L 98-59. “Utan den precision och stabilitet som ESPRESSO levererar skulle mätningarna inte ha kunnat utföras” beskriver Zapatero Osorio. “Det är ett steg framåt i vår förmåga att mäta massa hos de lättaste exoplaneterna bortom vårt solsystem”.

Astronomerna upptäckte tre av planeterna i systemet 2019 med hjälp av NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Detta rymdteleskop utnyttjar transitmetoden för att bestämma exoplaneters egenskaper genom att observera när de passerar över moderstjärnans yta sett från jorden och därmed försvagar stjärnans ljus marginellt. Det var dock bara tack vare radialhastighetsmätningarna med ESPRESSO och dess föregångare HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) vid ESO:s 3,6-metersteleskop på La Sillaobservatoriet, som Demangeon och hans forskarlag kunde identifiera ytterligare planeter och bestämma massa och storlek för de tre först kända planeterna. “Om vi vill veta vad en planet består av är massan och radien den minimala information som behövs” förklarar Demangeon.

Solar Orbiter spårar supersnabba elektroner tillbaka till solen

 

Bild https://www.esa.int/ Solar Orbiters instrument

Solar Orbiter är det mest avancerade  vetenskapliga observatorium som  skickats mot solen där det tar bilder av solen från närmare håll än någon rymdfarkost tidigare kunnat. Det är första gången ett instrument ser på solens polarområden.  Solen är den mest energirika partikelacceleratorn i solsystemet. Den piskar upp elektroner till nästan ljusets hastighet och slungar ut dem i rymden och översvämmar solsystemet med  "solenergirika elektroner" (SEE).

Forskare har nu använt Solar Orbiter för att lokalisera källan till dessa energirika elektroner och spåra det vi ser ute i rymden tillbaka till vad som faktiskt händer på solen källan från dessa utkast. De fann två typer av SEE med tydligt skilda bakgrunder: en kopplad till intensiva soleruptioner (explosioner från mindre fläckar på solens yta) och en till större utbrott av het gas från solens atmosfär (kända som "koronamassutkastningar", eller CME).

"Vi ser en tydlig uppdelning mellan 'impulsiva' partikelhändelser, där dessa energirika elektroner rusar iväg från solens yta i skurar via soleruptioner och 'gradvisa' i samband med mer utvidgande CME:er, som släpper ut en bredare våg av partiklar över längre tidsperioder", beskriver huvudförfattaren  till studien Alexander Warmuth vid Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP). Tyskland. – Vi kunde  identifiera och förstå dessa två grupper genom att observera hundratals händelser på olika avstånd från solen med hjälp av flera instrument – något som bara Solar Orbiter kan göra, tillägger Alexander. "Genom att gå  nära solen kunde vi mäta partiklarna i ett 'orört' tidigt tillstånd och på så sätt exakt bestämma tid och plats från varifrån de kom på solen."

Studien är den mest omfattande av SEE händelser hittills och händelserna upptecknas i en katalog som bara kommer att växa under Solar Orbiters aktiva tid. Den använde åtta av Solar Orbiters tio instrument för att observera mer än 300 händelser mellan november 2020 och december 2022.

"Det är första gången vi tydligt har sett den här kopplingen mellan energirika elektroner i rymden och deras källa på solen", tillägger medförfattaren Frederic Schuller, också denne vid AIP." Tack vare Solar Orbiter lär vi känna vår sol bättre än någonsin", beskriver Daniel Müller, ESA:s projektforskare för Solar Orbiter. Som resultat kan nu detaljerade analyser och sammanställningar nu sökas i en unik databas öppen för alla intresserade”. 

Avgörande är att upptäckten är viktig för vår förståelse av rymdvädret, där korrekta prognoser är avgörande för att hålla rymdfarkoster operativa och säkra. En av de två typerna av SEE-händelser är viktigast för rymdväderprognoser: den som är kopplad till CME:er, som tenderar att innehålla fler högenergirika partiklar och därmed hotar att orsaka mycket skada på elektronik. På grund av detta är det oerhört relevant för våra prognoser att kunna skilja mellan de två typerna av energirika elektroner.

– Kunskap som den här från Solar Orbiter kommer att hjälpa till att skydda  rymdfarkoster i framtiden, genom att låta oss bättre förstå  energirika partiklar från solen som hotar våra astronauter och satelliter, tillägger Daniel. "Forskningen är ett  bra exempel på kraften i samarbete. Studien var  möjlig tack vare den kombinerade expertisen och lagarbetet mellan europeiska forskare, instrumentteam från alla ESA:s medlemsstater och kollegor från USA."

Orsaken till potentiellt skadliga elektriska urladdningar på satelliters ytor

 

Bild https://www.lanl.gov/ Forskare vid Los Alamos National Laboratory har observerat att ökad elektronaktivitet på ytan av en rymdfarkost, som ex satelliten i den AI-genererade avbildningen ovan resulterar i en ackumulerad elektrisk laddning och slutligen en urladdning, liknande statisk elektricitet på jorden. Dessa urladdningar kan skada känslig elektronik ombord på satelliten. bild ChatGPT, DALL-E

För första gången har forskare upptäckt att antalet elektriska urladdningar på en rymdfarkost direkt korrelerar med antalet elektroner i den omgivande miljön. Det är information som kan hjälpa forskare att bättre förstå hur man skyddar utrustning i rymden. Urladdningar i rymdfarkosters miljö (SED) är tillfälliga elektriska haverier som kan skada känslig elektronik och kommunikationssystem ombord.

"Vi har länge vetat att dessa SED:er existerar"(Spacecraft environment discharges) , beskriver Amitabh Nag, forskare vid Los Alamos National Laboratory och huvudförfattare till en ny artikel som beskriver forskningen (se nedan). – Men vi har inte förstått sambandet mellan elektronerna i rymdmiljön och SED:er. För att göra det behövde vi två sensorer på en rymdfarkost: en som beräknande antalet elektroner och aktiviteten hos dessa elektroner och en annan som såg på radiofrekvenssignalen.

Dessa SED är vanligtvis resultatet av en skillnad i ytladdning orsakad av elektroner som ackumuleras på rymdfarkosters ytor i omloppsbana. Inte helt olikt statisk elektricitet på jorden. I rymden uppstår elektriska urladdningar i ansamling av energi på rymdfarkosten. Energi som så småningom når en tillräckligt hög spänning för att energi ska frigöras.

En satellit från försvarsdepartementet i geostationär omloppsbana, kallad STP-Sat6, har två sensorer ombord med vilka forskarna gavs en unik möjlighet att samtidigt titta på både radiofrekvens- och elektronaktivitetsdata.

"Vi kunde se hastigheten av SEDs som upptäcktes av radiofrekvenssensorn och jämföra den med aktiviteten hos elektronpartiklar inom ett visst spänningsområde", beskriver Nag. "Vad vi lärde oss var att topparna i SED korrelerade med topparna i elektronaktiviteten."– Vi observerade att när elektronaktiviteten ökar, särskilt i intervallet 7,9 till 12,2 keV, börjar rymdfarkosten ackumulera laddning. Detta fortsätter tills en brytpunkt nås och SED uppstår, beskriver Nag. "Den ledtiden öppnar dörren för potentiella prognosverktyg för att minska riskerna."

Framtida uppdrag skulle kunna integrera realtidsövervakning av elektroner med låg energi för att förutsäga och reagera på laddningshändelser innan de påverkar verksamheten. 

 För en utförlig rapport om problemet och dess eventuella lösning se denna artikel i 

I NASA:s SPHEREx program ingick en undersökning av den interstellära kometen 3I/ATLAS i augusti (resultat)

 

Bild NASA:s Webb Space Telescope observerar den interstellära kometen.

SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe Epoch of Reionization and Ices Explorer) är ett rymdobservatorium med uppdraget att söka  i kortvågigt infrarött ljus. Detta för att kartlägga rymden och mäta spektra i detta ljus från cirka 450 miljoner galaxer. I februari 2019 valdes SPHEREx ut av NASA för sitt nästa Medium-Class Explorers-uppdrag och slog ut två konkurrerande uppdragskoncept: Arcus och FINESSE. SPHEREx sköts upp den 12 mars 2025 med en Falcon 9 Block 5-raket tillsammans med PUNCH-mikrosatelliterna från Vandenberg Space Force Base. Huvudforskare i arbetet är James Bock vid California Institute of Technology (Caltech) i Pasadena, Kalifornien.

SPHEREx uppdrag är att använda en spektrofotometer för att utföra en kartläggning av rymden genom att mäta nära-infraröd spektra från 0,75 till 5,0 mikrometer.

NASA:s SPHEREx observerade den interstellära kometen 3I/ATLAS mellan den 7 och 15 augusti. SPHEREx-teamet har analyserat data från insamlingen och en forskningsrapport finns tillgänglig online. 

 SPHEREx är ett av NASA:s rymdteleskop som observerar denna komet och ger mer information om dess storlek, fysikaliska egenskaper och kemiska sammansättning. Även NASA:s Webbteleskopet och Hubbleteleskopet observerade nyligen kometen. Även om kometen inte utgör något hot mot jorden, hjälper observationerna till att stödja byråns pågående uppdrag att hitta, spåra och bättre förstå objekt i solsystemet.

Centrum av Fjärilsnebulosan undersökt

 

Bild https://www.esa.int/ tagen av i tur och ordning (Hubble- Webb- ALMAteleskopet) NGC 2346 känd som Fjärilsnebulosan är en planetarisk nebulosa ( astronomiska nebulosor t som består av materia som små och medeltunga stjärnor i slutfasen av existens strålar ut) 4 760 ljusår bort från jorden belägen nära himmelsekvatorn i stjärnbilden Enhörningen

Fjärilsnebulosan är en bipolär nebulosa vilket innebär att den har två lober som sprider sig i motsatta riktningar som bildar fjärilens "vingar". Ett mörkt band av dammig gas blir  fjärilens "kropp". Detta band är munkformat och ses från sidan från oss sett vilket döljer nebulosans centrala stjärna. Det är en mycket gammal solliknande stjärna som ger nebulosan den energi som får gas och stoff  att lysa. Den dammiga nebulosans munkformation kan vara anledningen till att nebulosans gas stoppas från att flöda ut från stjärnan lika mycket i alla riktningar.

Den nya Webb-bilden zoomar in på mitten av Fjärilsnebulosan och dess dammiga munkform, vilket ger en oöverträffad bild av dess komplexa struktur. Bilden använder data från Webbs Mid-InfraRed Instrument (MIRI) som arbetar i integralt fältenhetsläge. Detta läge kombinerar en kamera och en spektrograf för att ta bilder vid många olika våglängder samtidigt vilket avslöjar hur ett objekts utseende förändras utifrån våglängden. Forskargruppen kompletterade Webb-observationerna därefter med data från ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), ett kraftfullt nätverk av radioparabolantenner.

Forskare som analyserade dessa Webb-data identifierade nästan 200 spektrallinjer, som var och en innehåller information om atomerna och molekylerna i nebulosan. Dessa linjer avslöjar nästlade och sammankopplade strukturer som spåras från olika kemiska arter.

Forskargruppen har lokaliserat platsen för Fjärilsnebulosans centrala stjärna, som värmer upp ett tidigare oupptäckt stoftmoln runt den, vilket får den senare att lysa starkt vid de mellaninfraröda våglängder som MIRI är känslig för. Placeringen av nebulosans centrala stjärna har varit oklar fram till nu, eftersom detta omslutande stoft gör den osynlig vid optiska våglängder.

Tidigare sökningar efter stjärnan saknade den kombination av infraröd känslighet och upplösning som krävs för att upptäcka dess skymmande varma stoftmoln. Med en temperatur på  ca 220 000 Celsius är detta en av de hetast kända centralstjärnorna i en planetarisk nebulosa i vintergatan.

Intressant nog upptäckte teamet också ljus som avges av kolbaserade molekyler så kallade polycykliska aromatiska kolväten, eller PAH. De bildar platta, ringliknande strukturer, ungefär som de bikakformer som finns i bikupor. På jorden hittar vi ofta PAH:er i rök från lägereldar, bilavgaser eller bränt rostat bröd. Med tanke på var PAH:erna finns misstänker forskargruppen att dessa molekyler bildats när en "bubbla" av solvind från den centrala stjärnan sögs in i gasen som omger den. Detta kan vara det första beviset någonsin på att PAH:er bildas i en syrerik planetarisk nebulosa något som ger en viktig inblick i detaljerna om hur dessa molekyler bildas.

Studieresultatet publicerades nyligen  i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. https://doi.org/10.1093/mnras/staf1194 

Nya rön om Wow! signalen

 

Bild wikipedia  Wow! signal representerad som "6EQUJ5". Originalutskriften med Ehmans handskrivna ark som finns bevarad i Ohio History Connection.

Wow!-signalen var en stark smalbandssignal som upptäcktes den 15 augusti 1977 vid Ohio State Universitys radioteleskop Big Ear i USA och som sedan bekräftade fortsatt sökande efter utomjordisk intelligens. Signalen verkade komma från stjärnbilden Skytten och bar förväntade kännetecken av utomjordiskt ursprung. 

Nu har forskare från Arecibo Wow! Projektet åter analyserat årtionden av tidigare opublicerade arbeten om denna vilket ger den mest exakta karakteriseringen hittills av den gåtfulla signalen och avslöjar nya ledtrådar om dess ursprung.

Studien går tillbaka till arkivdata från Ohio State Universitys SETI-program, inklusive data som inte undersökts i tidigare analyser, och tillämpar moderna signalanalystekniker. Resultaten förfinar  analysen av Wow! Signalen. 

Platsen för signalen: Två intilliggande himmelsfält, centrerade vid rektascensioner 19h 25m 02s ± 3s eller 19h 27m 55s ± 3s, och deklination –26° 57′ ± 20′ (J2000). Detta är både mer precist och något förskjutet från tidigare uppskattningar.

Intensitet: En maximal flödesdensitet som överstiger 250 Janskys, mer än fyra gånger högre än det vanligen angivna värdet.

Frekvens: 1420,726 MHz, vilket placerar den stadigt i vätgaslinjen men med en högre radialhastighet än vad som tidigare antagits.

Dessa nya rön kan hjälpa till att förklara varför årtionden av uppföljande observationer har misslyckats med att hitta signalens källa.

"Våra resultat löser inte mysteriet med Wow! Signal, säger huvudförfattaren professor Abel Méndez vid Planetary Habitability Laboratory vid University of Puerto Rico i Arecibo. – Men de ger oss den tydligaste bilden hittills av vad det var och var den kom från. Den nya studien stärker argumenten för ett naturligt astrofysikaliskt ursprung, samtidigt som radiosignaler frön intelligent källa  blir en allt mer osannolik förklaring till signalen.

Hypotesen är nu att Wow! Signalen orsakades av en plötslig ljusning av vätelinjen i interstellära moln, utlöst av en kraftfull transient strålningskälla som en magnetars flare eller mjuk gammarepeater (SGR). Maserflare eller överstrålningsmekanismer kan ha gett upphov till en smalbandsemission som överensstämde med egenskaperna av Wow! Signal. Denna hypotes förklarar alla observerade egenskaper hos signalen och föreslår att den kan representera den första registrerade maserliknande flare i vätelinjen. 

 

Studien avslutar inte fallet, beskriver Méndez. "Den öppnar det igen. Men nu med en mycket säkrare karta på var den kom från och troligaste förklaring.

 Medlemmar i Arecibo Wow! Teamet består av Abel Méndez från PHL @ UPR Arecibo, Kevin Ortiz Ceballos från Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, Jorge I. Zuluaga från SEAP/FACom Institute of Physics, University of Antioquia, Kelby D'Angelo Palencia-Torres, från UPR Rio Piedras, Alisson Smith från UPR Mayagüez, Emmanuel J. Morales Butler från UPR Utuado, Héctor Socas-Navarro från European Solar Telescope Foundation, David Kipping från Columbia University, Hodari-Sadiki Hubbard-James från Agnes Scott College, Mariangelly Díaz-Rodríguez från Boeing/Florida State University, Alondra Cardona från University of Arizona, Mai Le från Agnes Scott College och Alejandro Ricón-Torres från Interamerican University of Puerto Rico i Bayamón.

Forskningens resultat har skickats in till Astrophysical Journal och finns nu tillgänglig på denna länk. 

Mysteriet med vita dvärgstjärnors snabba rörelser kan vara löst.

 

Bild https://www.space.com/ Astronomer kan ha löst mysteriet med vita dvärgstjärnors som rör sig i hyperhastighet och visat hur våldsamma stjärnkollisioner och dubbla detonationer kan skjuta ut materia ur dessa  in i Vintergatan i halsbrytande hastighet. (Bildkredit: Tod Strohmayer (GSFC), CXC, NASA, Illustration: Dana Berry (CXC))

En vit dvärgstjärna är en stjärna som varit i storlek som solen men kollapsat till en dvärgstjärna med mycket liten storlek efter att den gjort slut på sitt kärnbränsle. En typisk vit dvärg har en radie som är 1 procent av solens, men den har grovt räknat samma massa. Detta motsvarar en densitet på cirka 1 ton per kubikcentimeter.

Under de senaste åren har astronomer analyserat data från den europeiska rymdorganisationen ESA:s rymdfarkost Gaia och identifierat en handfull vita dvärgar som rusar genom Vintergatan i halsbrytande hastigheter på upp till 2 000 kilometer per sekund. Det är tillräckligt snabbt för att ta sig från New York till Los Angeles på mindre än två sekunder. Hastigheten på dessa vita dvärgar är hög nog för att flyga ur vintergatan helt och hållet.

Dessa så kallade hyperhastighetsvita dvärgar har förbryllat astronomer sedan de upptäcktes 2018. Deras extrema hastigheter tyder på att de startades av kraftfulla, våldsamma händelser. Men ingen enskild teori har kunnat förklara både deras halsbrytande hastigheter och deras uppblåsta, överhettade utseende förrän nu. 

I en ny studie under ledning av Hila Glanz vid Technion-Israel Institute of Technology beskrivs den mest övertygande förklaringen hittills till vita dvärgars  hyperhastighet. Med hjälp av detaljerade datorsimuleringar har forskarna modellerat vad som händer när två vita dvärgar i ett tätt dubbelstjärnsystem går in i en spiral mot varandra för en kollision. Den första explosionen skickar en chockvåg runt stjärnans yttre lager. När den konvergerar på motsatt sida komprimerar och värmer det upp kärnan vilket utlöser en andra detonation  den här gången i kol-syrekärnan, vilket får primärstjärnan att explodera i vad astronomerna kallar en termonukleär supernova."Den fullkomligt exploderar", beskriver Glanz. "Det blir ingenting kvar."

Med sin partner utplånad slungas den delvis splittrade följeslagaren som nu är obunden av en följeslagare bort med en enorm hastighet, driven av både explosionen och den enorma omloppsenergi som byggts upp under supernovans sista ögonblick. Den förhärskande teorin - D6-scenariot (förkortning för "dynamically driven double-degenerate double-detonation") - föreslås att en massiv vit dvärg detonerar efter minimal massöverföring och lämnar följeslagaren intakt. Men den här modellen har svårt att förena både de extrema hastigheterna och de uppblåsta utseenden som ses hos vita dvärgar med hyperhastighet, enligt den nya studien.

Glanz fusionsmodell, däremot, visar att även en stjärna med relativt låg massa kan producera en snabbt rörlig rest, tack vare en partiell störning (den stärnrest som blev kvar efter kollisionen). Och eftersom den resulterande supernovan är ljussvag, bleknar dess rester snabbt vilket gör att den utkastade vita dvärgen ser ut som en ensam vandrare. Glanz betonar ändå att detta bara är en del av bilden. Framtida kartläggningar av himlen, som de som snart kommer att utföras av Vera C. Rubin-observatoriet, kan bidra till att sätta  teorier på prov. Om astronomer fångar en sådan sammanslagning och explosion i realtid kan det hjälpa till att bekräfta den våldsamma process som får dessa stjärnkanonkulor att flyga över galaxen.

Resultaten, som beskrivs i en artikel som publicerades den 19 augusti i tidskriften Nature Astronomy, återskapade inte bara de dramatiska utkastningshastigheter som observerats av Gaia, utan också många av de ovanliga fysiska egenskaperna hos dessa stjärnkanonkulor.

Nya fakta om ångvärldar

 

Bild https://news.ucsc.edu/ Exoplaneter av det slag som kallas  sub-Neptunus tenderar att befinna sig mycket närmare sin sol än jorden är till vår sol och tros ha atmosfärer av ånga över lager av en exotisk fas av vatten som varken beter sig som gas eller vätska. (Bild av Artem Aguichi

Nu har astrobiologer och astronomer vid University of California, Santa Cruz, utvecklat ett mer exakt sätt att förstå dessa ångvärldars sammansättning och i slutändan hur de en gång har bildats De vanligaste planeterna därute sär de så kallade sub-neptunus som befinner sig i bana mycket nära sin sol dock finns ingen i vårt solsystem.

 – När vi förstår hur de vanligaste planeterna i universum bildas kan vi skifta fokus till mindre vanliga exoplaneter de som faktiskt skulle kunna ha livsformer, beskriver Artem Aguichine, postdoktor vid UC Santa Cruz och ansvarig för utvecklingen av den nya modellen.

Isiga månar är små, kondenserade kroppar med skiktade strukturer med ytor av is över hav med flytande vatten. Sub-Neptunus är mycket annorlunda. De är mycket mer massiva 10 till 100 % större än ishöljda månar och de kretsar mycket närmare sina stjärnor. De har inte isiga ytor och flytande hav som ex månarna Europa eller Enceladus. Istället utvecklar sub-neptunus  kraftiga ångatmosfärer och lager av "superkritiskt vatten".

Denna exotiska, superkritiska fas av vatten har återskapats och studerats i laboratorier på jorden och uppvisar ett beteende som är mycket mer komplext än vanligt flytande vatten eller is vilket gör det svårt att modellera det exakt. Vissa modeller visar till och med att vatten under extrema tryck- och temperaturförhållanden inuti sub-Neptunus kan omvandlas till "superjonisk is", en fas där vattenmolekyler omorganiseras så att vätejoner rör sig fritt genom ett syregitter.

Denna fas har konstruerats i laboratoriet och tros även existera i det djupa inre av Uranus, Neptunus och eventuellt även sub-Neptunusplaneter. Så för att modellera sub-Neptunus måste forskare förstå hur vatten beter sig som ren ånga, som superkritisk vätska och i extrema tillstånd som superjonisk is. Teamets modell tar hänsyn till experimentella data om vattnets fysik under extrema förhållanden och utvecklar den teoretiska modellering som krävs.

– Planeternas inre är naturliga "laboratorier" för att studera förhållanden som är svåra att reproducera i ett universitetslaboratorium på jorden. Det vi lär oss kan ha oförutsedda tillämpningar som vi inte ens har tänkt på. Vattenvärldarna är särskilt exotiska i den bemärkelsen", förklarar Batalha. I framtiden kan vi komma att upptäcka att en delmängd av dessa vattenvärldar representerar nya nischer för liv i galaxen, beskriver han.

Genom att modellera fördelningen av vatten i dessa vanliga sup-neptusplaneter kan forskare spåra hur vatten ett av universums vanligaste molekyler  rör sig under bildandet av planetsystem. Aguichine beskriver att vatten har en rad fascinerande egenskaper:

Det är både en kemisk syra och bas som deltar i den kemiska balansen

Det är bra på att lösa upp salter, sockerarter och aminosyror

Det skapar vätebindningar vilket ger vatten en högre viskositet, en högre kokpunkt, en större kapacitet att lagra värme mm.

Studien beskrivs i en artikel av Artem Aguichine publicerad den 24 juli i The Astrophysical Journal medförfattare är professor Natalie Batalha, chef för UC Santa Cruz astrobiologiinitiativ, tillsammans med professor Jonathan Fortney, ordförande för universitetets avdelning för astronomi och astrofysik.