Här bildas en stor gasplanet.

 

Bilden ovan från https://www.universityofgalway.ie visar en version av den protoplanetära skivan som omger stjärnan 2MASSJ16120668-3010270. Här ses att det finns flera strukturer i skivan, till exempel en yttre ring, ett gap och små spiralarmar i det inre av skivan. Stjärnan finns 42 ljusår bort i Harens stjärnbild

För att förstå varför mångfalden av planetsystem och i slutändan vad som krävs för att skapa något som liknar vårt eget solsystem vrider vi tillbaka klockan och tittar på de allra yngsta solsystemen med planeter som fortfarande håller på att bildas. Med hjälp av European Southern Observatories "Very Large Telescope" i Chile har det nyligen tagits en bild av skivan som omger stjärnan 2MASSJ16120668-3010270. Skivan, som ses i bilden  ovan visar alla kännetecken på en plats där planeter för närvarande bildas. I synnerhet är kombinationen av den yttre ringen och de inre spiralstrukturerna något som förutsägs i teorin om växelverkan mellan planet och skiva. Baserat på de egenskaper i skivan som vi ser tror vi att det bildas en massiv gasjätte i denna skiva beskriver Anna Sajina, professor i astronomi och astrofysik vid Tufts university Medford, Massachusetts vilkens ord fortsätter nedan.

Då den i astronomisk tid måste ha bildats ganska nyligen ca en miljon år sedan är planeten fortfarande mycket het och det borde vara möjligt att se den i infrarött ljus. Forskarna har säkrat tid på James Webb Space Telescope för att göra just det. Observationer bör genomföras inom de närmaste månaderna och förhoppningsvis kommer de snart att kunna visa en bild av planeten.

Med upptäckter  som denna är det alltid viktigt att förstå att resultat inom vetenskap och i synnerhet nutida observationer i astronomi i hög grad är en lagsport. I just denna studie ingick ett internationellt team av kollegor från 9 olika länder. Studiens medarbetare inkluderade flera av universitetets egna doktorander vid University of Galway. Utan dessa begåvade unga forskare hade man inte kunnat göra denna upptäckt. Så ett stort tack riktar Sajina till Chloe Lawlor, Jake Byrne och Dan McLachlan alla  medförfattare till den nya artikeln som kan läsas här. 

Nya rön om planetbildning

 

Bild https://www.swri.org  Southwest Research Institute scientists have developed a new model that explains the formation of compact exoplanetary systems, such as TRAPPIST-1, that contain multiple rocky planets in very tight orbits around their star. In contrast, our solar system is much more expansive and has no planets inside the orbit of Mercury. Courtesy of NASA/JPL-Caltech

Många exoplaneter kretsar mycket nära sin sol. Detta till skillnad mot planeterna i vårt  solsystem där ingen planet ligger närmare solen än Merkurius. Intressant är att den totala massan av alla planeterna i varje solsystem i förhållande till sin sols massa är likartade i hundratals system. Orsaken till detta massförhållande är ett mysterium.

Dr. Raluca Rufu och Dr. Robin Canup vid SwRI:s Solar System Science and Exploration Division i Boulder, Colorado, använde avancerade datorsimuleringar i sin undersökning av fenomenet.

"Kompakta system är ett av de stora mysterierna inom exoplanetvetenskapen", beskriver Rufu, som är Sagan Fellow och huvudförfattare till en artikel i Nature (se nedan) Communications. "De innehåller flera stenplaneter av liknande storlek radade upp som ärtor i en skida och med ett gemensamt massförhållande som skiljer sig mycket från det som planeterna i vårt solsystem har."

"Intressant nog liknar det vanliga massförhållandet som ses i kompakta exoplanetsystem det som finns i satellitsystemen (månar) runt våra gasplaneter. Dessa månar tros ha utvecklats i slutfasen av gasplaneters bildande.

En stjärna bildas när ett molekylärt moln av gas och stoft kollapsar på grund av sin egen gravitation. När materia från molnet faller in mot den centrala stjärnan avsätts det först i en cirkumstellär skiva som kretsar kring stjärnan. Efter att infallet upphört finns skivan kvar i några miljoner år innan dess gas skingras. Planeter bildas inuti skivan en bildning som börjar med kollisioner och ackumulering bland stoftkorn och slutar med gravitation och av detta bildas planeter.

– Konventionellt har man antagit att planetsammansättningen började efter att stjärnornas infall upphörde. Men de senaste observationerna med ALMA (teleskopet finns i Chile) ger starka bevis för att ansamlingen, eller bildningen, av planeter kan börja än tidigare, beskriver Rufu. "Vi föreslår att kompakta system är överlevande rester av planetackretion som inträffade under de sista faserna av infallet." 

De nya numeriska simuleringarna visar att växande planeter samlar stenigt material genom infall medan deras banor gradvis rör sig inåt genom växelverkan med omgivande gas i skivan. När en planet ökar i massa accelererar dess migration inåt i omloppsbanan så att planeter över en kritisk massa faller in i stjärnan och konsumeras. Denna balans mellan planeternas tillväxt och förlust tenderar att ge upphov till planeter av liknande storlek med karakteristiska massor som bestäms av infall och skivförhållanden.

"Vi finner att planeter som ansamlas under infall kan bestå tills gasskivan skingras och migrationen i omloppsbana upphör", beskriver Canup. Det är viktigt att notera att massan hos bestående system är proportionell mot sin sols massa vilket ger den första förklaringen till liknande massförhållanden hos observerade kompakta system med flera planeter.

Den tänkta processen liknar det sätt på vilket månar kan bildas runt jätteplaneter som Jupiter. Månar växer inuti en skiva som omger planeten och som matas av infallande gas och stoft från den cirkumstellära skivan. En viktig skillnad ligger i tidpunkten: månbildande skivor sprids snabbt när infallet upphör, medan planetbildande skivor runt stjärnor kan vara i upp till flera miljoner år. Denna subtila skillnad ger något lägre massförhållanden för kompakta planetsystem än för satellitsystem med gasplaneter.

Se här för att läsa Nature-artikeln med titeln "Originof compact exoplanetary systems during disk infall". 

Vintergatans svarta hål överraskar med sitt snurrande

 

Bild https://astro.arizona.edu  Illustratörs intryck av ett neuralt nätverk som kopplar samman observationerna (vänster) med modellerna (höger). EHT Collaboration/Janssen et al

Ett internationellt team bestående av astronomer, där bland annat Chi-kwan Chan vid Steward Observatory (University of Arizona) ingår har tränat ett neuralt nätverk (Ett neuralt nätverk är en AI-modell som består av interkopplade noder som bearbetar information och lär sig av insamlad data) med miljontals data från syntetiska svarta hål. Nätverket hjälpte dem bland annat att dra slutsatsen att det svarta hålet i Vintergatans centrum snurrar med nästan den högsta hastighet som det teoretiskt kan snurra.

Dess rotationsaxel pekar mot jorden. Dessutom orsakas strålningen nära det svarta hålet huvudsakligen av extremt heta elektroner i den omgivande ackretionsskivan och inte av en så kallad jetstråle. Dessutom verkar magnetfälten i ackretionsskivan bete sig annorlunda än de vanligaste teorierna om sådana skivor beskriver 

EHT (Event Horizon Telescope en samling av teleskop som samarbetar ) expanderar ständigt, med nya stationer som Africa Millimemeter Telescope (AMT), instrumentuppdateringar som 345 GHz observationskapacitet och även och med rymdinterferometri med mycket lång baslinje (VLBI) som Black Hole Explorer (BHEX).

– Att vi trotsar den rådande teorin är förstås spännande, beskriver forskaren Michael Janssen vid Radboud University Nijmegen, Nederländerna. – Men jag ser vår strategi för AI och maskininlärning främst som ett första steg. Härnäst kommer vi att förbättra och utöka de tillhörande modellerna och simuleringarna. Och när AMT, som är under uppbyggnad börjar datainsamling kommer vi att få ännu bättre information och kanske också kunna validera den allmänna relativitetsteorin för supermassiva kompakta objekt med hög precision.

Astronomerna publicerade sina resultat och sin metodik i tre artiklar i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Den protoplanetära skivan kring stjärnan HD 100453 innehåller en viktig byggsten till liv

 

Bild https://www.cfa.harvard.edu föreställande en skiva av stoft och gas som omger en ung stjärna med där det ses ett stort hålrum som karvats ut i stoftet. Här håller en jätteplanet  på att bildas. Den varma gasen av metanol som följer damm-urkarvningens sida framhävs. Metanolmolekylerna har sitt ursprung i is  rikt på organiskt material och som värmts upp av strålning från stjärnan och då bildar gas. Upptäckten av metanol, liksom metanolisotoper, stöder teorin att interstellära isar kan finnas i  planetbildande skivor (så kallade protoplanetära skivor). Fotograf: CfA/M. Weiss

Astronomer  vid Centrum för astrofysik | Harvard och Smithsonian har hittat en sällsynt form av metanol, en typ av alkohol, i en protoplanetär  skiva. 

En viktig upptäckt i förståelsen av hur liv bortom jorden kan ha bildats (inget liv har däremot hittills hittats). Studien avslöjar viktiga detaljer om den kemiska sammansättningen av isen i protoplanetära skivor. Skivor där planeter bildas och vilka organiska molekyler som finns tillgängliga vid kometbildning.

Astronomer har hittat komplexa molekyler i protoplanetära skivor runt andra stjärnor men den senaste upptäckten är den  första gången som sällsynta isotoper av metanol har upptäckts i en sådan. Isotoper är olika versioner av ett kemiskt grundämne eller förening som har samma antal protoner men olika antal neutroner. "Att hitta dessa isotoper av metanol ger viktig insikt i historien om de ingredienser som var nödvändiga för att bygga liv här på jorden", beskriver Alice Booth vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) vilken var den som ledde studien.

Booth och hennes kollegor upptäckte dessa isotoper av metanol runt HD 100453, en stjärna med en massa som är ungefär 1,6 gånger större än solens och som finns cirka 330 ljusår från jorden. De använde data från Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), en internationell radioteleskopuppställning i Atacamaöknen i Chile som stöds av National Science Foundation i USA. De höga halterna av metanol i skivan kommer troligen från den inre kanten av en ring av stoft. Stoft som finns cirka 1,5 miljarder kilometer från stjärnan vilket motsvarar 16 gånger avståndet mellan solen och jorden.

Artikeln som beskriver studiens resultat finns tillgänglig online och publicerades i The Astrophysical Journal. 

Exoplanet TOI-6894b är en stor planet med en bana runt en liten röd dvärgstjärna

 

Bild https://www.birmingham.ac Exoplanet TOI-6894b - image by University of Warwick/Mark Garlick.

Forskare har upptäckt en jätteplanet som kretsar kring stjärnan TOI-6894 en röd dvärgstjärna med en massa som är enbart 20 procent som vår sol. Detta är det slags stjärna som är vanligast därute. Hittills har man inte trott att stjärnor med så låg massa som denna är kapabla att hålla kvar jätteplaneter. Existensen av TOI-6894b är svår att förena med befintliga planetbildningsmodeller. Ingen kan helt förklara hur planeter som denna bildats.

(Jag anser dock att en protoplanetär skiva omkring en ny stjärna inte behöver ha ett samband med storleken av stjärnan där den finns. Stora stjärnor kan enligt mig ha en liten skiva. Små stjärnor en mycket stor skiva. Allt beroende av hur mycket gas och materia som finns i dess omgivning)

Dr Mathilde Timmermans - Birminghams universitet När SPECULOOS-teamet sa resultatet av studien för det vetenskapliga samfundet blev det klart att ett annat team lett av University of Warwick/UCL oberoende av Timmermans också hade bekräftat detta speciella system. Teamen kom överens om att samarbeta för att publicera och tillkännage upptäckten tillsammans.

Dr George Dransfield kommenterade: "Vi blev överraskade när våra observationer avslöjade att TOI-6894b med största sannolikhet var en exoplanet. Planetens konfiguration runt en stjärna med så låg massa är unik och ger en fantastisk möjlighet att lära oss mer.

Enligt nuvarande modeller för planetbildning är det sällsynt med jätteplaneter i omloppsbana runt små stjärnor. Detta beror på att deras protoplanetära skivor de gas- och stoftskivor som planeter bildas ur tros sakna allt det material som behövs för att bygga massiva kärnor och bygga upp tjocka gashöljen.

Dr Mathilde Timmermans kommenterar: "Existensen av TOI-6894b är svår att förena med befintliga teorier för planetbildning. Ingen kan helt förklara hur den bildats. Detta visar att vår förståelse är ofullständig och understryker behovet av att hitta fler sådana planeter. Det är också målet med MANGOs, ett SPECULOOS-underprogram som leds av Timmerman och dr George Dransfield. 

Det  internationella teamet bestod av astronomer och forskare från universiteten i Birmingham och Warwick, och UCL, Studien publicerades i Nature Astronomy.(tyvärr har jag ingen länk till studien)

Webbteleskopets bild av Sombrerogalaxens skiva

 

Bild https://webbtelescope.org

James Webb Space Telescope tog en bild av Sombrero-galaxen i mellaninfrarött ljus i slutet av 2024. Nu har teleskopet följt upp med en ny bild i kortvågigt infrarött ljus (bilden ovan). I denna senaste bild är Sombrerogalaxens enorma utbuktning, den tätt packade gruppen av stjärnor i galaxens centrum starkt lysande medan stoftet i skivans ytterkanter blockerar en del av stjärnljuset.

Genom att studera galaxer som Sombrero vid olika våglängder, ex kortvågigt infrarött och mellaninfrarött med Webbteleskopet, samt synligt ljus med NASA:s rymdteleskop Hubble ges astronomer en bättre kunskap om hur detta komplexa system av stjärnor, stoft och gas bildats och utvecklats i samspel av detta material.

Jämfört med Hubbles bild i synligt ljus ser stoftskivan inte lika uttalad ut i den nya kortvågiga infraröda bilden från Webbs NIRCam-instrument (Near-Infrared Camera). Det beror på att de längre, rödare våglängderna av infrarött ljus som sänds ut av stjärnor glider förbi stoft lättare, så mindre av stjärnljuset blockeras.

I den mellaninfraröda bilden ses stoftet glöda.

Sombrerogalaxen finns cirka 30 miljoner ljusår från jorden i utkanten av Virgogalaxhopen och har en massa som motsvarar cirka 800 miljarder solar. Galaxen ligger "på kanten" från oss sett vilket betyder att vi ser den från dess sida.

Några konstigheter som upptäckts under årens lopp har antytt att den här galaxen en gång var en del i en våldsam sammanslagning med minst en annan galax.

Sombrerogalaxen innehåller ungefär 2 000 klotformiga stjärnhopar, samlingar av hundratusentals gamla stjärnor som hålls samman av gravitation. Spektroskopiska studier har visat att stjärnorna i dessa klotformiga stjärnhopar är oväntat olika varandra materialmässigt.

Stjärnor som bildas ungefär samtidigt av samma material borde ha liknande kemiska "fingeravtryck" – till exempel samma mängd av grundämnen som syre eller neon. Galaxens klotformiga stjärnhopar uppvisar dock märkbara variationer. En sammanslagning av olikartade galaxer under miljarder år kan vara förklaringen.

Ett annat bevis som stöder denna sammanslagningsteori är det skeva utseendet på galaxens inre skiva.

Vår vy sex grader från galaxens ekvator innebär att vi inte ser den direkt från sidan utan en liten bit ovanifrån. Den kraftfulla upplösningen hos Webbs NIRCam gör det möjligt för oss att se enskilda stjärnor utanför galaxen och dessa är inte alla på samma avstånd från oss som galaxen. Dessa är eller ses röda ut. De kallas röda jättar och är svalare stjärnor, men deras stora yta gör att de lyser starkt i bilden. Dessa röda jättar kan också ses i mellaninfrarött ljus, medan de mindre, blåare stjärnorna i kortvågigt infrarött ljus "försvinner" i de längre våglängderna.

Den som önskar mer information om ovanstående kan hitta detta på denna  sida där bla mediakontakt kan fås av  Hannah Braun Space Telescope Science Institute, Baltimore 

En stank av ruttna ägg i Mars?

 

Bild https://www.space.com  Ett tvärsnitt av Mars som visar dess smälta kärna som i det förflutna troligen genererade ett globalt magnetfält som inte längre existerar. (Bildkredit: NASA–JPL/GSFC)

Forskare vid NASA Johnson Space Center's Astromaterials Research and Exploration Science (ARES) Division kan ha listat ut hur Mars kärna kan ha bildats. De har  utarbetat en teori som visar att Mars kärna bildades mycket snabbare än jordens kärna. Detta då smält järn och nickelsulfider sipprade ner genom fast berg och in i de centrala delarna av Mars.

Planeter i sig är skiktade, ungefär som en lök är skiktad. Jordytan  benämns jordskorpan och ligger ovanpå manteln. Under manteln finns en solid yttre kärna och en smält inre kärna som roterar och ger ett globalt magnetfält.

Planetforskare kallar denna skiktning för "differentiering", i den meningen att olika element skiljde ut sig från varandra vid planetens bildande. Tyngre grundämnen, särskilt järn och nickel, sjunker vanligtvis ner till kärnan medan lättare silikatelement stannar kvar i de yttre lagren.

Forskare har historiskt antagit att för att järn och nickel ska kunna sjunka ner i en planetkärna måste en planets inre vara i smält form av den värme som frigörs av det radioaktiva sönderfallet av aluminium-26 och möjligen järn-56.

För cirka 4,5 miljarder till 4,6 miljarder år sedan bildades planeterna i vårt solsystem ur en skiva av gas och stoft som omgav solen i form av en så kallad protoplanetär skiva 

Den unga solens gravitation drog de tyngsta grundämnena och mineralerna, inklusive järn och nickel, in mot skivans innersta. Samtidigt fanns de lättare materialen som vatten och väte i de yttre delarna av skivan.

Platsen där Mars bildades låg någonstans mellan dessa sektioner. Det fanns fortfarande gott om järn och nickel i dess närhet, men det fanns också plats för lättare grundämnen som syre och svavel. Teamet vid ARES (The ARES division performs the physical science research at the Johnson Space Center and is curator for all NASA-held extraterrestrial samples.) insåg att detta kunde ha fått en inverkan på hur Mars kärna bildades, därför testades idén med datasimuleringar. Genom detta fick de de första direkta bevisen för att smält järn och nickelsulfider kan sippra ner genom små sprickor mellan mineraler i fast berg och slutligen ackumuleras i en planets kärna efter bara några miljoner år, långt innan radioaktivt sönderfall gjorde det inre till smält materia.

Så kan exoplanet WASP-121b ha bildats

 

Bild wikipedia  på stjärnbilden Akterskeppet och där stjärnan WASP- 121 finns (dess avstånd från oss är 858 ljusår) och dess planet WASP-121b finns i detta.

WASP-121b kretsar runt sin sol på ett avstånd ungefär dubbelt så stort som stjärnans diameter är vilket innebär att dess eviga dagsida har temperaturer som lokalt överstiger 3000 grader Celsius, medan nattsidan sjunker till 1500 grader.

Medförfattare till studien var  Dr Anjali Piette, vid University of Birmingham, som beskriver: "Att detektera SiO (kiseldioxid) i WASP-121b:s atmosfär är banbrytande. Det är den första avgörande identifieringen av denna molekyl i någon planets atmosfär.

"Sammansättningen av WASP-121b:s atmosfär på nattsidan tyder på "vertikal blandning" - transport av gas från djupare atmosfäriska lager till den infraröda fotosfären. Med tanke på hur het den här planeten är förväntade vi oss inte att hitta metan på dess nattsida.

De uppmätta atmosfäriska förhållandena mellan kol och väte (C/H), syre till väte (O/H), kisel till väte (Si/H) och kol till syre (C/O) tyder på att WASP-121b:s atmosfär under dess bildning berikades av småsten kompletterat med ett bombardemang av eldfast material.

"Dagstemperaturen är tillräckligt hög för att eldfasta material  vanligtvis bestående av fasta föreningar som är resistenta mot stark värme ska kunna finnas som gasformiga komponenter i planetens atmosfär", förklarar huvudförfattaren Dr Thomas Evans-Soma från University of Newcastle (Australien).

Forskare som analyserade atmosfären i WASP-121b använde en teknik som kallas "phase curve observation", vilket innebär att man ser på planeten när den kretsar runt sin stjärna för att undersöka hur dess ljusstyrka förändras. Dessa observationer ger en bild av både dag- och natthalvorna och deras kemiska sammansättning.

"Den framgångsrika användningen av Webbteleskopet för att detektera planetens grundämnen och karakterisera atmosfären i WASP-121b visar teleskopets kapacitet och skapar ett prejudikat för framtida studier av exoplaneter", beskriver Dr Piette.

Vintergatan kanske klarar sig från kollision med Andromedagalaxen

 

Bild  wikipedia på Andromedagalaxen.

1912 upptäckte astronomer att Andromedagalaxen som då troddes vara en nebulosa vara på väg mot oss. Ett århundrade senare kunde astronomer med hjälp av NASA:s rymdteleskop Hubble mäta Andromedas rörelse i sidled och fann att den rörelsen var så försumbar att en eventuell frontalkollision med Vintergatan verkade bevisad. En sammanstötning mellan Vintergatan och Andromeda skulle utlösa en eldstorm av stjärnbildningar, supernovor och kanske kasta vår sol in i en ny omloppsbana. Datorsimuleringar har visat att det var en oundviklig kollision.

Men nu visas i en ny studie med data från Hubble och Europeiska rymdorganisationen ESA:s (ESA) rymdteleskop Gaia att det inte går så snabbt som man ansett eller kanske  det aldrig sker. Forskare som kombinerade observationer från de två rymdobservatorierna undersökte den gamla förutsägelsen om en kollision mellan Vintergatan och Andromeda och fann att den är mycket mindre oundviklig än vad astronomer tidigare ansett.

– Vi har den mest omfattande studien av den här frågan i dag och den tar hänsyn till alla osäkerheter i observationerna historiskt, beskriver Till Sawala, astronom vid Helsingfors universitet i Finland huvudförfattare till studien som publicerats nyligen i tidskriften Nature Astronomy. 

I hans team ingick forskare vid Durham University, Storbritannien; Universitetet i Toulouse, Frankrike; och University of Western Australia. Teamet fann att det är ungefär 50-50 chans att de två galaxerna kolliderar inom de närmaste 10 miljarder åren. De baserade denna slutsats på datorsimuleringar med hjälp av senast observationsdata. I ungefär hälften av simuleringarna kretsar de två galaxerna förbi varandra på ett avstånd av ungefär en halv miljon ljusår eller mindre och kolliderar inte (avståndet kan jämföras med fem gånger Vintergatans diameter).

De rör sig från varandra men kommer sedan tillbaka och sammanslås så småningom i en avlägsen framtid. Detta sker genom gradvis nedgång av och närmande av deras omloppsbanor orsakats av en process som kallas dynamisk friktion mellan de stora halos av mörk materia som omger varje galax och kollisionen sker aldrig utan en lugn sammanslagning sker (eventuellt inget är säkert) en gång i framtiden.

I de flesta andra fall kommer galaxerna inte ens tillräckligt nära för att dynamisk friktion ska ske. I det här fallet kan de två galaxerna fortsätta sin omloppsvals under mycket lång tid ännu.

De nya resultaten lämnar dock fortfarande en liten risk på cirka 2 procent för en frontalkollision mellan galaxerna om 4 till 5 miljarder år. Men i denna avlägsna framtid tvivlar jag på att människan finns kvar. Om någon form av intelligens då finns på Jorden och kan observera om det sker, det låter jag läsaren själv ta en egen ställning till.

Fyra tidigare okända stjärnhopar har hittats

 

Bild https://english.cas.cn/newsroom De fyra nyligen rapporterade ursprungliga öppna klustergrupperna (G1–G4). De blå, gröna, röda och orange punkterna representerar OC-grupperna G1, G2, G3 respektive G4. De svarta pilarna betecknar den tangentiella hastigheten för dem OC, med pillängder som skalas proportionellt enligt den röda referenspilen i det övre högra hörnet. (Bild av XAO)

I en ny studie av forskare vid Xinjiang Astronomical Observatory (XAO) vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med Shanghai Astronomical Observatory, Yunnan Observatories och University of Heidelberg har identifierats fyra tidigare okända ursprungliga öppna stjärnhopar (OC) i Vintergatan.

 Öppna stjärnhopar är lösa sammansättningar av stjärnor som kommit till i samma stora molekylmoln (GMC) och de anses vanligtvis bildas isolerat. De nu upptäckta OC-grupperna består dock av flera stjärnhopar som härstammar från samma GMC, bildade genom sekventiella stjärnbildningsprocesser. Två av dessa grupper, märkta G1 och G2, verkar ha bildats via en hierarkisk mekanism utlöst av flera supernovaexplosioner (SN).

Med hjälp av högprecisionsdata från Gaia-satelliten identifierade forskarna OC-grupperna genom att analysera korrelationer i tredimensionella (3D) positioner, hastigheter och åldrar. G1 och G2 uppvisar distinkta ringliknande och bågliknande former vilket tyder på externa komprimeringshändelser.

Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Astronomy & Astrophysics. 

Exo-Jupiterliknande planeten HAT-P-70 b:s atmosfär undersökt av Ghost

Bild https://noirlab.edu  Testspektra gjort av den röda kameran på den optiska bänken GHOST medan John Pazder (National Research Council Canada) utför den slutliga justeringen av spektrografoptiken. NOIRLab/NSF/AURA/J. Bassett

En mycket het Jupiter med beteckningen HAT-P-70 b (solsystemet vari den finns ligger 1073 ljusår bort från oss) har varit i fokus för en ny studie utförd vid Gemini South i Chile under ledning av Adam Langeveld, biträdande forskare vid John Hopkins University och ett team av astronomer där Emily Deibert, forskare vid Gemini South i Chile, ena halvan av International Gemini Observatory medverkade. Studien var delvis finansierad av U.S. National Science Foundation och drevs av NSF NOIRLab. Deibert är även författare av barnböcker.

 Forskarlaget använde ett nytt instrument på Gemini South-teleskopet som kallas Gemini High-resolution Optical SpecTrograph (GHOST). GHOST är ett kraftfullt instrument med förmågan att observera ett brett spektrum av våglängder samtidigt. Det kan slutföra observationer med hög effektivitet samtidigt som det ger upplösning i världsklass. Dessa förmågor gjorde det möjligt för teamet att se djupt in i HAT-P-70 b:s atmosfär där de upptäckte vindar i otroliga hastigheter. HAT-P-70 b är en mycket "pluffig" planet med en radie nästan dubbelt så stor som Jupiters. Den ligger så nära sin sol att dess omloppsbana är endast 2,7 jorddygn och har en temperatur på cirka 2300° Celsius vilket gör den till en av de hetaste planeter som hittills är kända. Den extrema temperaturen ger planeten en exotisk atmosfär innehållande en mängd olika gasformiga metalliska atomer och joner.

"Atmosfärer som denna är idealiska laboratorier att studera på exoplaneter i större skala på grund av den fantastiska möjligheten att upptäcka flertal kemiska ingredienser." Langeveld beskriver det som att: "Genom att mäta mängden av olika grundämnen särskilt genom att jämföra "steniga" grundämnen som kalcium och järn med "isiga" grundämnen som vatten och kol kan vi lära oss mer om hur dessa atmosfärer och planeter bildades och utvecklades.

I HAT-P-70 b:s atmosfär upptäckte teamet signaturer av joniserat kalcium. En gasformig och mycket energirik form av kalcium som bara kan existera i miljöer med mycket intensiv värme. De fann att kalciumsignalen sträcker sig tiotusentals kilometer in i den övre atmosfären.

Observationerna visade även att HAT-P-70 b har kraftfulla vindar som rusar från den brännheta dagsidan till den svalare nattsidan i hastigheter upp till 18 000 kilometer i timmen. De använde dessa upptäckta fakta till att dra slutsatser om planetens massa vilket avslöjade att den sannolikt är mycket mindre tät (låg densitet) än man tidigare trott, något som är en avgörande parameter för framtida jämförelser med Jupiters ultraheta atmosfär.

Resultaten av studien presenteras i en artikel som publicerats i The Astrophysical Journal Letters. 

ASKAP J1832-0911 är en mystisk strålningskälla

 

Ovan  https://www.icrar.org  bild av universum  som visar området runt ASKAP J1832-0911 utifrån röntgenstrålningsdata från NASA:s Chandra X-ray Observatory, radiodata från det sydafrikanska radioteleskopet MeerKAT och infraröd data från NASA:s rymdteleskop Spitzer. Fotograf: Ziteng Wang, ICRAR.

Objektet känt som ASKAP J1832-0911, sänder ut pulser av radiovågor och röntgenstrålar under två minuter var 44:e minut. ASKAP J1832-0911 finns cirka 15 000 ljusår från jorden.

Det är första gången som ett sådant objekt, kallade långperiodiska transienter (LPT), har upptäckts ge röntgenstrålning. Astronomer hoppas att det kan få veta mer om källorna till liknande mystiska signaler.

Forskarlaget upptäckte ASKAP J1832-0911 med hjälp av radioteleskopet ASKAP på Wajarri Country i Australien, som ägs och drivs av Australiens nationella vetenskapsmyndighet, CSIRO. De korrelerade radiosignalerna med röntgenpulser som upptäcktes av NASA:s Chandra X-ray Observatory, som av en slump observerade samma del av himlen. "Objektet liknar inget vi sett tidigare", beskriver Dr Ziteng (Andy) Wang from the Curtin University node of ICRAR.

ASKAP J1831-0911 kan vara en magnetar (kärnan av en död stjärna med kraftfullt magnetfält), eller så kan det vara ett par stjärnor i ett dubbelstjärnesystem där en av de två är en starkt magnetiserad vit dvärg (en stjärna med låg massa i slutet av sin existens)."

Men dessa teorier förklarar inte helt och hållet vad som observerats. Upptäckten kan tyda på en ny typ av fysik eller nya modeller av  stjärnors utveckling. Artikeln "Detection of X-ray Emission from a Bright Long-Period Radio Transient" publicerades  i Nature. 

En ny studie stöder existensen av Planet Nine

 

Bild wikipedia. Konstnärs föreställning av planet nio.

I de kalla, mörka utkanterna av solsystem långt utom räckhåll för de kända planeterna kan det finnas mystiska gasjättar och planetmassor tyst runt sina stjärnor  ibland tusentals astronomiska enheter (AU) bort från sin sol. I åratal har forskare förbryllats över hur dessa planeter med "vida omloppsbanor", inklusive den svårfångade Planet Nine som söks i vårt solsystem kan ha bildats. Nu kan ett team av astronomer ha funnit svaret.

I en ny studie publicerad i Nature Astronomy har forskare från Rice University och Planetary Science Institute använt komplexa datorsimuleringar för att visa att planeter i långa omloppsbanor inte är anomalier utan snarare naturliga biprodukter av en kaotisk tidig fas i solsystems utveckling. Denna fas inträffar medan stjärnorna fortfarande är tätt packade i sina stjärnhopar där de kommer till och planeter trängs om utrymmet i turbulenta, trånga system runt stjärnorna. "I grund och botten tittar vi på flipperspel i en kosmisk arkad", beskriver André Izidoro, assistant professor of Earth, environmental and planetary sciences vid Rice och studiens huvudförfattare.

 – När jätteplaneter sprids genom gravitationers växelverkan slungas en del av dem långt bort från sin sol. Om tidpunkten och den omgivande miljön är precis rätt, kastas inte dessa planeter ut ur solsystem utan blir snarare infångade i extremt vida omloppsbanor runt sin sol.

Studien kan hjälpa till att förklara det långvariga mysteriet med Planet Nine, en hypotetisk planet som tros kretsa runt vår sol på ett avstånd av 250 till 1 000 AE. Även om den aldrig har observerats (hittats) tyder vida  omloppsbanor hos flera transneptunska objekt på dess möjliga men svårfångade närvaro.

"Våra datorsimuleringar visar att om det tidiga solsystemet genomgick två specifika instabilitetsfaser,  tillväxten av Uranus och Neptunus och den senare spridningen av gasjättar finns det upp till 40 procents chans att ett Planet Nine-liknande objekt kan ha fångats in under den tiden", beskriver Izidoro.

Ingen vet om det stämmer i vårt solsystem och om planet nio finns därute och väntar på att upptäckas. Men ännu söks det bevis på om den finns eller inte.

Asteroider kretsande i Venus bana kan bli ett framtida hot mot Jorden

 

Bild De flesta av solsystemets asteroider finns i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Andra finns i omloppsbana runt planeter ex Jupitertrojanerna vilka bildar två grupper: en bakom och en framför Jupiter. Astronomer har hittills hittat 20 asteroider i omloppsbana runt Venus, vilka kan utgöra ett hot mot jorden. Bild: NASA/LPI

För tjugo år sedan gav den amerikanska kongressen NASA i uppdrag att hitta 90 procent av de jordnära asteroider som hotar jorden. Det har gjorts framsteg med att hitta dessa asteroider som kretsar runt solen och som ligger inom 1,3 astronomiska enheter (en astronomisk enhet är avståndet jorden - solen) från jorden. Sökandet utökas nu eftersom astronomer nu hittar asteroider som kretsar runt Venus och som kan utgöra ett framtida hot.

Ny forskning görs för att söka efter om det finns fler ännu ej funna asteroider som kan kretsa runt Venus och hur vi kan upptäcka dessa dolda i motljus från solen. De kan gömma sig i solens bländning och motstå våra försök att hitta dem. För att finna dem handlar det om observerbarhetsfönster och hur asteroidernas ljusstyrka förändras.

Vårt mål är att bedöma det möjliga hot som den ännu oupptäckta populationen av asteroider runt Venus eller i Venus bana  som kan utgöra mot jorden och att undersöka deras detekterbarhet från jorden från rymdobservatorier", beskriver författarna. Studien visar hur svårt det kan vara att upptäcka dessa farliga asteroider från jorden. En lösning kan vara att skicka en rymdfarkost till Venus omloppsbana.

"Observationer som görs från Venus omloppsbana som är vänd bort från solen, kan dock förbättra upptäckten av dessa kroppar", förklarar forskarna. Flera uppdrag har föreslagits, bland annat till solen-jorden eller solen-Venus L1 eller L2 halobana. 

Vi vet att det finns asteroider där ute som riskerar att slå ner på jorden. En del av dem är så stora att de kan förstöra hela städer. Till och med en relativt liten asteroid med en diameter på 150 meter kan träffa jorden med en kraft som motsvarar hundratals megaton TNT. Det är tusentals gånger mer potent än de atombomber som fälldes under andra världskriget.

Vera Rubin-observatoriet kommer att upptäcka många asteroider under sina regelbundna kartläggningar. Att hitta potentiellt farliga asteroider i omloppsbana runt Venus kan dock kräva en särskild ansträngning.

"Även om kartläggningar som de från Rubinobservatoriet  kanske kan upptäcka några av dessa asteroider inom en snar framtid, tror man att endast en dedikerad observationskampanj från ett rymdbaserat uppdrag nära Venus potentiellt skulle kunna kartlägga och upptäcka alla asteroider i omloppsbana runt Venus.

Forskningsrapporten har titeln "The invisible threat: assessing the collisional hazard posed by the undiscovered Venus co-orbital asteroids" och har skickats in till tidskriften Astronomy and Astrophysics 

Huvudförfattare var Valerio Carruba, biträdande professor vid São Paolo University i Brasilien. Tidningen finns för närvarande tillgänglig på arxiv.org.

Exoplaneten K2-18bs kemi verkar inte ha liv som vi känner det.

 

Bild https://phys.org/news  En illustratörs illustration av planeten K2-18b, en av de planeter som antas kunna hysa liv därute men som nu inte är lika intressant.

Exoplaneten K2-18b finns 124 ljusår bort i stjärnbilden Lejonet.

Planeten tros vara på rätt avstånd från sin sol för att ha kunna ha flytande vatten vilket gör den till en huvudmisstänkt i sökandet efter utomjordiskt liv.

Förra månaden skapade astronomer med hjälp av James Webb Space Telescope rubriker genom att meddela att de hade upptäckt tecken på kemikalierna dimetylsulfid (DMS) och dimetyldisulfid (DMDS) på planeten. Dessa kemikalier produceras endast av liv, t.ex. marina alger på jorden, vilket innebär att de anses vara potentiella "biosignaturer" som indikerar på liv.

Astronomerna under ledning av Nikku Madhusudhan vid Cambridge University, uttryckte försiktighet om en ev biosignatur och betonade att de inte hävdade en definitiv upptäckt av detta.

Deras upptäckt hade nått en tre-sigma-nivå av statistisk signifikans "vilket innebär att det fortfarande finns en chans på tre på 1 000 att detta är en lyckträff", beskriver Madhusudhan. Två av Madhusudhans tidigare studenter, Luis Welbanks från Arizona State University och Matthew Nixon från Maryland University var bland de forskare som sedan dess har analyserat insamlad data bakom tillkännagivandet. I en modell utökade Welbanks och kollegor antalet möjliga kemikalier som kunde förklara de signaler som Webbteleskopet upptäckte till 90 från de ursprungliga 20.

Mer än 50 gav en "träff", beskriver Welbanks till nyhetsbyrån AFP.

Forskarna säger inte att planeten definitivt inte har DMS bara att De tre mest "lovande" kemikalierna de hittade inkluderade DMS men inte DMDS. De andra två kemikalierna var dietylsulfid och metylakrylnitril, varav den senare är giftig.

Madhusudhan medgav att dessa föga kända kemikalier sannolikt inte är "realistiska molekyler" på en planet som K2-18b.

Welbanks påpekade att "inom loppet av en månad utan några nya data, utan nya modeller, utan några nya laboratoriedata förändrades hela deras analys". Mer data om K2-18b kommer under nästa år vilket bör ge en mycket tydligare bild av planetens kemiska innehåll, tillade Madhusudhan.

Även om planeten bekräftas innehålla DMS är det inte en garanti för liv. Kemikalien har upptäckts även på en livlös asteroid så därför behövs fler observationer, tillade Welbanks.

Fruset vatten hittat i protoplanetär skiva runt stjärnan HD 181327

Bild https://webbtelescope.org/ illustratörs bild av skivan och stjärnan HD 181327

Forskare bekräftade närvaron av vattenis i en dammig protoplanetär skiva runt en solliknande stjärna 155 ljusår bort med hjälp av detaljerade data av spektra taget av  NASA:s James Webb Space Telescope. (Termen vattenis specificerar dess sammansättning, eftersom många andra frusna molekyler också observeras i rymden, till exempel koldioxidis eller "torris".) 2008 antydde data från NASA:s numera pensionerade rymdteleskop Spitzer att det kunde finnas fruset vatten i detta solsystem.

– Webb upptäckte inte bara vattenis utan även kristallin vattenis något som också finns på platser som i Saturnus ringar och isiga objekt i Kuiperbältet", beskriver Chen Xie, huvudförfattare till den nya artikeln och biträdande forskare vid Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland. Kristallin vattenis är fruset vatten av den form vatten vanligtvis har på Jorden. 

Allt fruset vatten som Webb upptäckt är blandat med fina dammpartiklar som finns i den protoplanetära skivan  som omger stjärnan. Resultatet av studien har publicerats i tidskriften Natur 

Vattenis har inte spridits inte jämnt i skivan. Majoriteten finns där det är kallast och längst bort från stjärnan. "Den yttre delen av fragmentskivan består av över 20 procent vattenis", beskriver Chen Xie, huvudförfattare av den nya artikeln och vilken är biträdande forskare vid Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland.

Astronomer har väntat på dessa definitiva data i årtionden. – När jag var doktorand för 25 år sedan sa min handledare till mig att det borde finnas is i protoplanetära skivor, men före Webbtelekopet hade vi inte tillräckligt känsliga instrument för att göra skarpa observationer, beskriver Christine Chen, medförfattare och astronom vid Space Telescope Science Institute i Baltimore. – Det som är mest slående är att dessa data liknar teleskopets senaste iakttagelser av objekt i Kuiperbältet i vårt eget solsystem."

Vattenis är en viktig ingrediens i skivor runt unga stjärnor. Det har stor inverkan på bildandet av jätteplaneter och kan komma från små kroppar som kometer och asteroider till fullt bildade stenplaneter. Nu när forskare har upptäckt vattenis med Webb har de öppnat dörren för alla forskare att studera hur dessa processer utspelar sig  i andra solsystem.

Stjärnan, som har beteckningen HD 181327, är betydligt yngre än vår sol. Den uppskattas vara 23 miljoner år gammal, jämfört med solens 4,6 miljarder år. Stjärnan är något mer massiv än solen och hetare.

Webbs observationer bekräftar att det finns ett stort gap mellan stjärnan och dess skiva – ett stort område som är fritt från stoft. Längre ut liknar dess protoplanetära skiva Kuiperbältet i vårt solsystem, där dvärgplaneter, kometer och andra bitar av is och sten finns (och ibland kolliderar). För miljarder år sedan liknade troligen den här stjärnans fragmentskiva vårt Kuiperbälte.

"HD 181327 är ett mycket aktivt system", beskriver Chen. "Det sker regelbundna, pågående kollisioner i  skivan. När de isiga kropparna kolliderar uppstår små partiklar av dammig vattenis av en storlek som gör att Webbteleskopet ska kunna upptäcka dem.

Forskarna observerade HS-181327 med Webbs NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), som är superkänslig för extremt svaga dammpartiklar som bara kan detekteras från rymden.

Varför är vissa stenar på månen magnetiska?

 

Bilden wikipedia visar Regnets hav på månen.

Forskare har under en längre tid undrat vart månens magnetism tog vägen. Svaret har sökts ända sedan rymdfarkoster i omloppsbana runt månen fångade upp tecken på ett högt magnetfält i sten på månens yta medan månen i sig inte har en inneboende magnetism.

Nu kan MIT-forskare (Massachusetts Institute of Technology) ha löst mysteriet. De föreslår att en kombination av ett uråldrigt, svagt magnetfält och ett stort, plasmagenererande nedslag tillfälligt kan ha skapat ett starkt magnetfält koncentrerat till månens baksida.

I en studie som publicerades nyligen i tidskriften Science Advances beskriver forskarna genom detaljerade datasimuleringar att ett nedslag till exempel av en stor asteroid, kan ha genererat ett moln av joniserade partiklar som kortvarigt omslutit månen. Detta plasma skulle ha strömmat kring månen och koncentrerats på motsatt plats mot det första nedslaget. Där skulle plasmat ha interagerat med och tillfälligt förstärkt månens svaga magnetfält. Alla stenar i regionen där kan ha förhöjda magnetism innan fältet snabbt dog bort.

Denna kombination av händelser skulle kunna förklara förekomsten av mycket magnetiska stenar som upptäckts i ett område nära sydpolen på månens baksida. Det råkar vara så att en av de största nedslagsbassängerna. Imbriumbassängen (Regnets hav) ligger på exakt motsatt plats på månens framsida (om man tänker sig ett streck rakt igenom månen). Forskarna misstänker att asteroiden som gjorde nedslaget sannolikt släppte ut det moln av plasma som startade scenariot i deras datasimuleringar.