Förbättrade solsegel för rymdfarkoster

 

Bild https://www.nottingham.ac.uk/

I en ny studie från University of Nottingham beskrivs en förbättring och användning av bränslefria framdrivningssystem för rymdfarkoster och hur de skulle kunna användas i framtida rymduppdrag.

Transmissiva solsegel styr med hjälp av enbart solljus, inte genom att reflektera det utan genom att böja ljuset i mikroskopiska, brytningsmönster.

Akademiker från tekniska fakulteten och NottSpace-forskargruppen vid University of Nottingham har utvecklat ett nytt optimeringsramverk för att designa och utvärdera dessa brytningsmönster. Resultatet blev avsevärt förbättrad kontroll- och framdrivningseffektivitet. Detta bidrar direkt till utvecklingen av hållbar teknik med låg miljöpåverkan i framtida rymduppdrag vilket minskar beroendet av bränsle ombord och möjliggör längre verksamhet i yttre rymden.

Dr Cappelletti och Dr Pushparaj från NottSpace-forskargruppen, i samarbete med Technical University of Munich, Tyskland, och Kungliga Tekniska högskolan, Sverige har bidragit till en bredare plan för ett planetariskt solskyddssystem. En idé som utforskats som en del av det globala arbetet med geoengineering av solenergi. Det föreslagna solskyddsystemet kan hjälpa till att reflektera och sprida solstrålningen för att minska den globala temperaturen.

Nyligen var Dr Cappelletti från University of Nottingham också inbjuden att presentera detta koncept vid ett FN-evenemang om klimatinnovation där hon talade om potentialen hos solsegelaktiverade planetariska solskydd som en del av framtida strategier för klimatåterhämtningstrategi.

Rapporten "Modelling and numerical optimisation of refractive surface patterns for transmissive solar sails (Acta Astronautica, 2025)" beskriver en ny klass av ultralätta, bränslefria framdrivningssystem för rymdfarkoster och kan läsas här. 

Sökandet efter den mystiska axionen som kan förklara mörk materia pågår för fullt.

 

Bild Det stegliknande mönstret som avslöjas i de data som forskarna observerade och som potentiellt visar omvandlingen av gammastrålar till axioner (hypotetiska elementarpartiklar så kallade bosoner). Illustration är från forskningsrapporten i nature se nedan.

Axionen som omtalas är en hypotetisk elementarpartikel som kan vara nyckeln till att förstå mörk materia. Materien som tros ta upp cirka 80 procent av materia i universum.

Ingen har ännu bevisat existensen av axionen. Men med ett smart trick med hjälp av avlägsna galaxers strålning kan fysiker från Köpenhamns universitet komma närmare än någonsin tidigare.

I stället för att använda en partikelaccelerator på jorden, som den vid CERN, vände sig forskarna mot kosmos och använde den som en slags gigantisk partikelaccelerator. Specifikt sökte de efter elektromagnetisk strålning som  kommer från kärnorna (där det svarta hålet finns) av avlägsna och mycket ljusstarka galaxer.

De observerade strålningen när den passerade genom  enorma magnetfält i galaxhopar, där en del av denna strålning enligt teorin skulle kunna omvandlas till axioner. Denna omvandling skulle då lämna efter sig små, slumpmässiga fluktuationer i insamlad data. Men varje signal om den uppkommer och hittas är så svag att den försvinner i universums bakgrundsbrus.

Därför introducerade  forskarna ett nytt koncept. Istället observerade de totalt 32 supermassiva svarta hål placerade bakom galaxhopar (från bakomliggande galaxer) och kombinerade sedan insamlad data från sina observationer.

När forskarna därefter analyserade datan blev de överraskade över att upptäcka ett mönster som liknade signaturen hos den svårfångade och sökta axionpartikeln som man teoretiskt  tror finns.

– Normalt sett är signalen från  partiklar som dessa oförutsägbara och uppträder som slumpmässigt brus. Men vi insåg att genom att kombinera data från många olika källor hade vi omvandlat allt brus till ett tydligt, igenkännbart mönster, förklarar Oleg Ruchayskiy, docent vid Niels Bohr-institutet vid Köpenhamns universitet och huvudförfattare till artikeln i Nature Astronomy där sökandet efter  axionen beskrivs. Han tillägger: Det visar sig som ett unikt stegliknande mönster som visar hur den här konverteringen skulle kunna se ut. Vi ser det ännu bara som en antydan till en signal i vår data, men det är  väldigt lockande och spännande. Man skulle kunna kalla det en kosmisk viskning, nu tillräckligt hög för att höra.

"Vi är så glada, för det är inte ett engångsframsteg. Denna metod gör det möjligt för oss att gå bortom tidigare experimentella gränser och har öppnat en ny väg för att studera dessa svårfångade partiklar. Tekniken kan upprepas av oss, av andra grupper, över ett brett spektrum av massor och energier. På så sätt kan vi lägga fler bitar till pusslet för att förklara mörk materia, beskriver Postdoc Lidiia Zadorozhna Niels Bohr Institute."

Läs studien "Constraints on axion-like particles from active galactic nuclei seen through galaxy clusters" (Begränsningar för axionliknande partiklar från aktiva galaxkärnor sedda genom galaxhopar).Länk här från tidskriften  Nature. 

Intresset stort just nu i sökande efter utomjordiskt liv.

 

Bild https://www.universiteitleiden.nl/ Illustration av TOI 700 d, en exoplanet av jordens storlek i den så kallade beboeliga zonen av sin sol TOI 700. Forskningen om exoplaneter har lett till ökade förväntningar i sökandet efter liv

Forskare vid Leidens universitet har analyserat nästan 30 års kommunikation om astrobiologi. Astrobiologi ställer grundläggande frågor om livet i universum: hur uppstod det? Finns det liv bortom jorden? I den nyligen publicerade studien har forskarna undersökt hur fältet skildrats i offentligheten från 1996 till 2024 genom att belysa vilka spekulationer och löftensom sökandet efter liv utanför jorden beskrivs i medierna.

Forskarna undersökte tre typer av informationskällor i området: akademiska uppsatser, pressmeddelanden och nyhetsartiklar. Danilo Nogueira Albergaria Pereira Project scientist och hans kollegor void Leidens universitet  fann att de vanligaste spekulationerna handlade om förhållanden eller ingredienser för liv bortom jorden, följt av spekulationer om existensen av liv. De fann också att spekulationer om resultaten av sökandet var ovanliga och spekulativt innehåll om potentiella bevis som pekar på att liv har hittats är sällsynt.

Tidningar visade mycket mindre spekulationer och löften än pressmeddelanden och nyhetsartiklar, men referentgranskade artiklar uppvisade också en del spekulativt innehåll, särskilt om villkor och ingredienser för möjligt liv bortom jorden. Totalt undersöktes 630 artiklar i en kvantitativ innehållsanalys. De flesta publicerade på engelska, men i analysen ingår även nyheter publicerade på portugisiska och spanska. Artiklarna kom från sex referenstidningar: The New York Times (USA), The Guardian (Storbritannien), Folha och Estadão (Brasilien), Público (Portugal) och El País (Spanien)

En publication som beskriver forskningsresultatet från forskarna  Danilo Albergaria, Pedro Russo, Ionica Smeets, Thilina Heenatigala och Dallyce Vetter kan läsas här. 

Ett nytt enkelt sätt att testa om liv finns eller liv fanns på Mars.

 

Bild https://www.imperial.ac.uk/ Curiosity-rovern på Mars (NASA)

Doktorand Solomon Hirsch och hans handledare professor Mark Sephton, vid Imperial College Londons Department of Earth Science & Engineering  har insett att ett redan befintligt instrument på curiosity rovern på Mars kan användas för att upptäcka livstecken till en bråkdel av kostnaden för att utveckla nya uppdrag och instrument för sökandet efter detta på Mars.

Rovern har instrumentet som har potential att användas för att upptäcka levande organismer på planeter eller månar på plats. Instrumentet kallat gaskromatograf-masspektrometer (GC-MS), har installerats på Marssonder sedan mitten av 1970-talet  tidiga versioner av instrumentet fanns redan på landarna Viking I och Viking II som var först på Mars och landade 1976.

Solomon och Mark kom fram till att instrumentet kunde användas för att upptäcka en kemisk bindning i cellmembranmolekyler något som finns i många levande och nyligen avlidna, organismer. "Rymdorganisationer som NASA och ESA har inte vetat att deras instrument redan kan göra detta", beskriver professor Sephton. – Här har vi utvecklat en elegant metod som snabbt och tillförlitligt identifierar en kemisk bindning som visar om det finns eller funnits liv, beskriver han. "Rovern Curiosity som varit 13 år på Mars kan med detta instrument programmeras till att användas för ovan ändamål”.

Den nya metoden detekterar en unik sekvens av atomer som binder de molekyler som ingår i de yttre membran som finns hos levande bakterier och eukaryaceller. 

 Dessa utgör den stora majoriteten av biologisk materia på jorden och inkluderar de typer av livsformer som forskarna också förväntar sig kan finnas bortom jorden.

Forskningens resultat har publiceras i tidskriften Nature Space Exploration.

Tidiga galaxer eller vad är det

 

Bild https://showme.missouri.edu/ Haojing Yan astronomiprofessor vid Mizzou's College of Arts and Science och medförfattare till studien.

Little red dots är högaktuellt att forska om bland astronomer just nu. Här än ett inlägg om dessa.

 I en ny studie har forskare vid University of Missouri har man tittat djupt in i universum och med hjälp av infraröda bilder tagna från NASA:s kraftfulla James Webb Space Telescope (JWST) identifierades de 300 objekt som kallas little red dots.

"Dessa mystiska objekt är kanske början till de första galaxerna i det tidiga universum, ", beskriver Haojing Yan, astronomiprofessor vid Mizzou's College of Arts and Science och medförfattare till en ny studie om fenomenet. Om bara några av dessa objekt visar sig vara vad vi tror att de är kan vår upptäckt utmana dagens idéer om hur och när galaxer bildades i det tidiga universum då de första stjärnorna och galaxerna började ta form, beskriver han.

Men att identifiera objekt i rymden sker inte snabbt och lätt. Det krävs en noggrann steg-för-steg-process för att bekräfta vad de är. En process som kombinerar avancerad teknik, detaljerad analys och lite detektivarbete.

Mizzous forskare började med att använda två av JWST:s kraftfulla infraröda kameror: Near-Infrared Camera och Mid-Infrared Instrument. Båda är speciellt utformade för att upptäcka infrarött ljus från de mest avlägsna platserna i rymden vilket är nyckeln när man studerar det tidiga universum.

"När ljuset från dessa tidiga galaxer färdas genom rymden sträcks det ut till längre våglängder och skiftar från synligt ljus till infrarött", beskriver Yan. Det  kallas rödförskjutning och hjälper oss att räkna ut hur långt bort de här galaxerna ligger. Ju högre rödförskjutningen är desto längre bort är galaxen från oss på jorden och desto närmare är de universums begynnelse.

För att identifiera var och en av de 300 tidiga galaxkandidaterna använde Mizzous forskare en etablerad metod som kallas dropout-tekniken. 

"Tekniken upptäcker galaxer med hög rödförskjutning genom att leta efter objekt som ses  i rödare våglängder men försvinner i blåare våglängder. Ett tecken på ljus har färdats över stora avstånd och tid", beskriver Bangzheng "Tom" Sun, doktorand som arbetar med Yan och är huvudförfattare till studien.

Medan dropout-tekniken identifierar var och en av galaxkandidaterna, är nästa steg att kontrollera om de kan ha "mycket" hög rödförskjutning, beskriver Yan.

"Helst skulle detta göras med hjälp av spektroskopi, en teknik som sprider ljus över olika våglängder för att identifiera signaturer som skulle möjliggöra en exakt rödförskjutningsbestämning", beskriver han.

Men när fullständiga spektroskopiska data inte är tillgängliga kan man använda en teknik som kallas Spectral energy distribution. Denna metod gav Sun och Yan en baslinje för att uppskatta rödförskjutningarna hos deras galaxkandidater tillsammans med andra egenskaper som ålder och massa.

"Även om bara ett fåtal av dessa objekt bekräftats finnas i det tidiga universum, kommer de att tvinga oss att modifiera de befintliga teorierna om hur och när  galaxer bildades", beskriver Yan.

Det slutliga testet kommer att använda spektroskopi. Spektroskopi delar upp ljus i olika våglängder, likt ett prisma delar upp ljus i en regnbåge av färger. Forskare använder denna teknik för att avslöja en galax unika fingeravtryck och  kan berätta hur gammal galaxen är, hur den bildades och vad den består av. 

"Ett av våra objekt har redan bekräftats genom spektroskopi som en tidig galax", beskriver Sun. "Men det räcker inte med enbart detta mål. Vi kommer att behöva ytterligare bekräftelser för att med säkerhet säga om de nuvarande teorierna utmanas."

Studien, "On the very bright dropouts selected using the James Webb Space Telescope NIRCam-instrumentet", publicerades i The Astrophysical Journal.

Jag upprepar som jag tidigare beskrivit i tidigare inlägg. För min del anser jag att Little Red Dots inte är galaxer med stjärnor utan är de första svarta hålen och slukar stora mängder av gas och stoft. Stoff och gas som inte det svarta hålet kunnat dra till sig på grund av avståndet bildar den första generationen av stjärnor bestående av väte längre fram i tiden blir centrum för nya stjärnor och galaxer.

Ännu en teori om de bland forskare så aktuella ”Little red dots”

 

Bild wikipedia En liten rödpunktsgalax (mitten) i falsk färg.

PÅ flera universitet forskas det  i dag om de så kallade little red spots för att utröna vad de är.

 Astronomer vid Centrum för astrofysik | Harvard och Smithsonian har föreslagit en ny förklaring till några av universums mest förbryllande tidiga galaxer (Flertalet anser det är galaxer) , med smeknamnet " little red spots ".

I studien, som publiceras i The Astrophysical Journal Letters, föreslår författarna Fabio Pacucci och Abraham (Avi) Loeb att dessa galaxer är resultatet av mycket långsamt snurrande halos av mörk materia, en extremt sällsynt kosmisk struktur.

Dessa ljussvaga, kompakta objekt, som upptäcktes i rymdbilder från James Webb Space Telescope (JWST), har utmanat forskarnas förståelse av hur galaxer och svarta hål bildades i det tidiga universum.

Deras artikel "Cosmic Outliers: Low-Spin Halos Explain the Abundance, Compactness, and Redshift Evolution of the Little Red Dots" ger en fysikalisk förklaring till prickarnas distinkta egenskaper. 

" Little red spots är mycket kompakta och röda avlägsna galaxer som var helt oupptäckta före James Webb Space Telescope", beskriver Pacucci. – De är utan tvekan den mest överraskande upptäckten av JWST hittills. Vårt arbete visar att dessa kan bildas naturligt i halos av mörk materia med mycket lågt spinn.

Dessa galaxer är främst synliga när universum bara var en miljard år gammalt, men bildades troligen mycket tidigare, beskriver Pacucci, under en tid som kallas den kosmiska gryningen. Trots att de är ungefär en tiondel så stora som vanliga galaxer visar astronomiska observationer att de verkar ovanligt ljusstarka. Astronomer tror att deras  röda färg tyder på att de är höljda i stoft eller fyllda med äldre stjärnor.

I flera år har astronomer debatterat om ljuset vi observerar från dessa objekt kommer från stjärnor eller centrala supermassiva svarta hål.

"Det är ett grundläggande mysterium", beskriver Pacucci. – Om de innehåller svarta hål så är de enorma för så små galaxer. Men om de bara innehåller stjärnor är galaxerna för kompakta för att rymma dem alla och når centrala stjärndensiteter som är otänkbara.

I stället för att fokusera på vad som driver de lysande prickarna tog Pacucci och Loeb ett annat tillvägagångssätt: de undersökte hur sådana objekt kan bildas så tidigt i universums historia. Några av prickarna visar breda emissionslinjer i sina spektra vilket är möjliga tecken på aktiva svarta hål, men de saknar den röntgenstrålning som vanligtvis förknippas med dem. Pacucci leder nya program för att bättre förstå naturen hos dessa märkliga astrofysiska källor. Att hitta liknande närliggande galaxer kommer till exempel att klargöra vad de utvecklas till senare i tid och rum.

"Vårt arbete är ett steg mot att förstå dessa mystiska föremål", beskriver han. De kan hjälpa oss att förstå hur de första svarta hålen bildades och utvecklades tillsammans med galaxer i det tidiga universum, säger han.

Jag upprepar som jag tidigare beskrivit i tidigare inlägg. För min del anser jag att Little Red Dots inte är galaxer med stjärnor utan är de första svarta hålen och slukar stora mängder av gas och stoft. Stoff och gas som inte det svarta hålet kunnat dra till sig på grund av avståndet bildar den första generationen av stjärnor bestående av väte längre fram i tiden blir centrum för nya stjärnor och galaxer.

Astronomer lyckades fånga ögonblicket då ett svart hål blev aktivt.

 

Bild https://public.nrao.edu/ Översta delen av bilden galaxhopen (vit/violett) och dess heta gasatmosfär (blå); nedre högra delen av bilden  NSF VLBA-bild av det nyligen uppvaknade centrala svarta hålet och dess små jetstrålar; nedre vänstra bilden: artikelns huvudförfattare, Francesco Ubertosi, med en av NSF VLBA-antennerna (Owens Valley, CA) som används för observationerna i bakgrunden. Fotograf: Univ. of Bologna/F.Ubertosi

Astronomer som har använt sig av(radioteleskopen) U.S. National Science Foundation's Very Long Baseline Array (NSF VLBA) och U.S. National Science Foundation's Very Large Array (NSF VLA) har upptäckt ett supermassivt svart hål då det håller på att vakna upp ur en lång inaktivitet vilket ger en aldrig tidigare skådad inblick i de tidigaste stadierna av svarta håls aktivitetsuppvaknande. Upptäckten ger nya rön om hur dessa svarta hål börjar påverka sin omgivning och kan hjälpa till att lösa långvariga gåtor om galaxers utveckling.

Forskningen, som letts av Francesco Ubertosi vid universitetet i Bologna och det nationella institutet för astrofysik i Italien (INAF/IRA), fokuserade på galaxhopen CHIPS 1911+4455, som finns cirka 6 miljarder ljusår från jorden. Det som gör det här systemet extraordinärt är att dess centrala supermassiva svarta hål först nyligen har blivit aktivt astronomiskt sett och börjat konsumera materia och skjuta upp jetstrålar Aktiviteten beräknas ha börjat för bara tusen år sedan.

"Det här är som att se en sovande jätte vakna", beskriver Ubertosi, studiens huvudförfattare. – Vi ser det här supermassiva svarta hålet i början av sin aktiva fas innan det har hunnit förändra sin omgivning i någon större utsträckning. Det är en otroligt sällsynt möjlighet att studera skeendet.

Med hjälp av NSF VLBA:s extraordinära upplösning som kan urskilja detaljer som motsvarar att läsa en tidning i Los Angeles från New York upptäckte forskarlaget att det svarta hålets jetstrålar sträcker sig bara cirka 30 parsec (ungefär 100 ljusår) från det centrum av det svarta hålet. Det kan låta stort men i kosmiska termer är det smycket kort. Som jämförelse kan ädre jetstrålar från svarta hål i liknande system sträcka sig upp till tiotusentals parsec.

NSF VLBA-observationerna avslöjade en kompakt radiokälla med symmetriska, dubbelsidiga jetstrålar som kommer ut från galaxens kärna. Radiospektrumet visar den karakteristiska "toppiga" formen som identifierar detta som en mycket ung radiogalax, uppskattningsvis bara cirka 1 000 år gammal – ett kosmiskt ögonblick.

"Jetstrålarna är så unga och små att de inte har hunnit trycka bort den omgivande heta gasen eller störa den nedkylningsprocess som sker i klustrets kärna", förklarar medförfattaren Myriam Gitti, från universitetet i Bologna och INAF/IRA. – Det här ger oss ett unikt laboratorium för att studera hur återkoppling från svarta hål startar.

De flesta studier av supermassiva svarta hål i galaxhopar fokuserar på äldre system där det svarta hålet har varit aktivt i miljontals år, blåst upp enorma radioemitterande bubblor och värmt upp den omgivande gasen. CHIPS 1911+4455 representerar vad forskarna kallar ett "pre-feedback"-kluster – ett system där de kan studera de förhållanden som råder innan det svarta hålet påverkar sin omgivning på ett betydande sätt.

Det centrala svarta hålet har precis börjat sin aktivitet, men galaxen som omger det är redan en exceptionell stjärnfabrik. Forskarnas analys ligger i linje med tidigare undersökningar som tyder på att galaxen bildar stjärnor med en hastighet av 140-190 solmassor per år – mer än 100 gånger snabbare än vår egen galax Vintergatan. Detta gör den till en av de snabbast kända galaxerna i centrala stjärnhopen i stjärnbildningstakt. Forskningen är ett viktigt steg mot att förstå en av de mest grundläggande processerna i galaxers utveckling – hur supermassiva svarta hål reglerar stjärnbildning och påverkar utvecklingen av de största strukturerna i universum. Kan den snabba stjärnbildningstakten bero på att det svarta hålet varit inaktivt under lång tid?

 Artikeln har precis publicerats i The Astrophysical Journal och läsas här: eller här https://arxiv.org/abs/2508.04778.

Vintergatans rörelse vid sammanslagning med Andromedagalaxen med flera.

 

Bild wikipedia Den här serien av fotoillustrationer visar den förutspådda sammanslagningen mellan Vintergatan och den närliggande Andromedagalaxen.

Dr Sarah Sweet från School of Mathematics and Physics leder Delegate som är ett projekt  i samarbete med bland annat Australian National University's Research School of Astronomy and Astrophysics med syftet att förstå om utvecklingen av Vintergatan är typisk för vad som ses i andra delar av universum.

– Vintergatan kommer att sammanslås med Andromeda och deras respektive mindre dvärggalaxer under de kommande 2,5 miljarder åren och även om det har gjorts en hel del forskning om vad som händer i vår lokala grupp vet vi inte hur typiskt det är i universum.

– Vi studerade två liknande spiralgalaxer som ligger ungefär 3 miljarder år före Vintergatan och Andromeda i sammanslagning ( dessa smälte samman för en miljard år sedan).

– I artikeln beskrivs att galaxerna  NGC5713 och NGC5719 sammanslogs genom en dans  med de nära belägna dvärgsatelliterna som roterar omkring dem.

Utan en sådan sammanslagning skulle dvärggalaxer kunna förbli i ett slumpmässigt utspritt moln inte arrangerade i sammanhängande plan som de runt Vintergatan och Andromeda.Se medföljande you tube film i länken ovan för att lättare förstå händelseförloppet.

– Det här kan ge oss den tydligaste bilden hittills av hur strukturer som Vintergatans satellitsystem bildas och hur de kommer att utvecklas. Forskningen publicerades i Monthly Notices of the Royal AstronomicalSociety.

Stjärnskepp över generationer

 

Bild på boken Möte med Rama av Arthur C Clarke (engelsk upplaga) tycker den passar in när vi beskriver stjärnskepp.

Project Hyperion är ett projekt där man undersöker genomförbarheten av bemannade interstellära resor via generationsskepp, med hjälp av nuvarande och nära framtida teknologier.

 Ett generationsskepp är en teoretisk rymdfarkost som är utformad för långvariga interstellära resor då resan kan ta århundraden att genomföra. Tanken bakom ett generationsskepp är att den första besättningen ska leva, reproducera sig och dö på skeppet och att deras ättlingar ska fortsätta resan tills de når sin destination. Skeppen är ofta tänkta som självförsörjande ekosystem, med jordbruk, bebyggelse och andra nödvändiga livsuppehållande system för att säkerställa överlevnad över flera generationer.

Initiative for Interstellar Studies (i4is)  Kan nu presentera vinnarna av Project Hyperion Design Competition, en banbrytande global utmaning som uppmanade tvärvetenskapliga team att föreställa sig ett generationsskepp. En bemannad interstellär rymdfarkost designad för en 250-årig resa till en beboelig planet. Teamet designade livsmiljöer för en rymdfarkost som skulle göra det möjligt för ett samhälle att upprätthålla sig självt och blomstra i en mycket resursbegränsad miljö.

Se länk ovan i inlägget för att se och läsa om vinnarförslaget mfl. Själv får jag lite tankar om skeppet i boken Möte med Rama av Arthur C Clarke. 

En druvliknande galax

 

Bild https://www.almaobservatory.org/ En illustratörs bild av galaxen "Cosmic Grapes", som består av minst 15 massiva stjärnbildande klumpar vilket är mycket fler än vad nuvarande teoretiska modeller förutspår skulle kunna existera inuti en enda roterande skiva vid denna tidiga tidpunkt i universums historia. Bild: NSF/AUI/NSF, NRAO/B.Saxton. Fotograf: NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton

Med observationer från ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) och James Webb Space Telescope (JWST), förstärkt med gravitationslins har ett forskarlag (se nedan rapport)  upptäckt en urgalax bara 930 miljoner år efter Big Bang (z=6,072), bestående av minst 15 kompakta stjärnbildande klumpar inbäddade i en roterande skiva som liknar en "kosmisk druva". Dessa klumpar, med storlekar från 10 till 60 parsek, ger 70 procent av galaxens UV-ljus vilket omformar vår förståelse av tidig galaktisk strukturbildning. Totalt ägnades mer än 100 timmars teleskoptid åt detta system vilket gör det till en av de mest intensivt studerade galaxerna i det tidiga universum.

Eftersom befintliga datasimuleringar misslyckas med att återskapa ett så stort antal klumpar i roterande galaxer i den första tiden väcker denna upptäckt viktiga frågor om hur galaxer bildas och utvecklas. Det tyder på att vår förståelse av återkopplingsprocesser och strukturbildning i unga galaxer kan behöva revideras. De kosmiska druvorna erbjuder nu ett unikt fönster in i galaxernas födelse och tillväxt och kan vara det första av många. Framtida observationer kommer att vara avgörande för att avslöja om sådana klumpiga strukturer var vanliga i universums ungdom.

Forskningsrapporten med titeln "Primordial rotating disk composed of least 15 dense star-forming clumps at cosmic dawn" av Yuichi Matsuda ALMA EA-ARC Staff Member m.fl. publicerades i Nature Astronomy. 

Det verkar som ett stort okänt kompakt objekt skapat binära svarta hål.

 

Bild https://english.cas.cn/ Sammanslagning av binära svarta hål nära ett tredje supermassivt troligen svart hål. (Bild av SHAO)

Nyligen upptäckte en forskargrupp under ledning av Dr. HAN Wenbiao vid SHAO (Shanghai Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences)  övertygande bevis på  en fusion av binära svarta hål(två svarta hål som sammanslås) Händelsen kallas GW190814 och skeendet  inträffade i gravitationsfältet av ett tredje kompakt objekt, möjligen var detta också ett stort svart hål.

Upptäckten, publicerades den 21 juli i The Astrophysical Journal Letters 

 I ovan artikel beskrivs nya rön av att lösa mysteriet med hur binära svarta hål bildas.

Sedan den första upptäckten av gravitationsvågor 2015 har det i  LIGO-Virgo-KAGRA-samarbetet observerats över 100 gravitationsvågor varav de flesta har sitt ursprung i kollisioner mellan binära svarta hål. Dessa händelser har gett viktig data för att förstå fysiken bakom sammanslagning av två svarta hål. Men mekanismerna bakom deras bildning och utveckling är ännu oklar.

Dr. HAN:s team har tidigare föreslagit "b-EMRI"-modellen som beskrivs i denna artikel   där ett supermassivt svart hål fångar in ett binärt svart hål och skapar ett hierarkiskt trippelsystem. De binära svarta hålen "dansar" runt det supermassiva svarta hålet och sänder ut gravitationsvågor över flera frekvensband. Detta system inkluderades senare i LISA:s vitbok och listades som en unik källa i Kinas rymdburna gravitationsvågsdetekteringsprojekt.

Sedan dess har forskarlaget letat efter bevis för att binära svarta hål slås samman nära supermassiva svarta hål i data från LIGO-Virgo instrumenten.

Genom sin analys fokuserade teamet på gravitationsvågshändelsen GW190814. Medförfattaren till studien Dr. YANG Shucheng förklarar i studien att dess binära komponenter uppvisar ett ovanligt massförhållande på nästan 10:1. En sådan extrem skillnad tyder på att de en gång kan ha varit en del av ett trippelsystem med ett supermassivt svart hål, som gradvis dras närmare av gravitationens interaktion. Alternativt kan de ha bildats i ackretionsskivan i en aktiv galaxkärna, dragits samman av gravitationen från omgivande kompakt objekt innan de sammanslogs samman.

Forskarna observerade att om ett binärt svart hål sammanslås nära ett tredje kompakt objekt, skulle omloppsrörelsen runt det tredje objektet (som troligen även detta är ett svart hål) ge en siktlinjeacceleration innebärande en acceleration längs observatörens siktlinje. Denna acceleration skulle förändra gravitationsvågens frekvens genom dopplereffekten vilket lämnar ett distinkt "spår" i signalen. 

Med nästa generation av markbaserade gravitationsvågsdetektorer (t.ex. Einstein Telescope, Cosmic Explorer) och rymdbaserade detektorer (t.ex. LISA, Taiji, TianQin) kommer forskare att kunna fånga subtila variationer i gravitationsvågssignaler med ännu större precision. Framtida observationer kan då avslöja fler händelser liknande  GW190814, vilket då blir till hjälp för att bättre förstå bildandet och utvecklingen av binära svarta hål.

Ett svart hål som fanns för 13,3 miljarder år sedan och troligen finns än i dag

 

Bild https://news.utexas.edu/ Illustration av CAPERS-LRD-z9, platsen för det tidigast funna bekräftade svarta hålet. Det supermassiva svarta hålet i dess centrum tros vara omgivet av ett kraftigt gasmoln vilket ger galaxen en distinkt röd färg. Image credit: Erik Zumalt, The University of Texas at Austin.

Ett internationellt team av astronomer under ledning från University of Texas vid Austins Cosmic Frontier Center har identifierat det mest avlägsna svarta hål som bekräftats. Det och galaxen där det finns kallas CAPERS-LRD-z9 och fanns redan 500 miljoner år efter Big Bang. Det placerar det 13,3 miljarder år in i det förflutna då universum bara var 3 % av sin nuvarande ålder.

– När man letar efter svarta hål är det ungefär så långt tillbaka som man kan komma. Vi tänjer på gränserna för vad dagens teknik kan upptäcka beskriver Anthony Taylor, postdoktoral forskare vid Cosmic Frontier Center och ledare för teamet som gjorde upptäckten. Deras forskningsresultat publicerades den 6 augusti i Astrophysical Journal Letters. 

"Även om astronomer har hittat några få, mer avlägsna men ej bekräftade kandidater", tillägger Steven Finkelstein, medförfattare till artikeln och chef för Cosmic Frontier Center, "har man ännu inte hittat den distinkta spektroskopiska signaturen som förknippas med ett svart hål." CAPERS-LRD-z9, som till en början sågs som en intressant fläck i Jamers Webb teleskopets bilder, visade sig vara en del av en ny klass av galaxer som kallas "Little Red Dots". Dessa galaxer, som bara finns under universums första 1,5 miljarder år är mycket kompakta, röda och oväntat ljusstarka.

"Upptäckten av Little Red Dots var en stor överraskning från tidiga JWST-data eftersom de inte alls liknade galaxer som setts med rymdteleskopet Hubble", förklarar Finkelstein. "Nu håller vi på att ta reda på hur dessa är och hur de kom till."

CAPERS-LRD-z9 kan hjälpa astronomer att göra just det. För det första bidrar den här galaxen till allt fler bevis för att supermassiva svarta hål är källan till den oväntade ljusstyrkan i Little Red Dots. Vanligtvis skulle den ljusstyrkan indikera ett överflöd av stjärnor i en galax. Men de små röda prickarna existerar vid en tidpunkt då det är osannolikt att det finns en  stor massa av stjärnor (galaxer).

Å andra sidan lyser svarta hål också starkt. Det beror på att de komprimerar och värmer upp materia de förbrukar, vilket skapar enormt ljus och energi. Genom att bekräfta existensen av ett svart hål i CAPERS-LRD-z9 har astronomer hittat ett slående exempel på detta samband i Little Red Dots. För att fortsätta sin forskning om CAPERS-LRD-z9 hoppas teamet kunna samla in fler observationer med högre upplösning med hjälp av JWST. Detta skulle kunna ge större insikt om platsen och den roll som svarta hål spelade i utvecklingen av Little Red Dots. "Det här är ett bra testobjekt för oss", beskriver Taylor. – Vi har inte kunnat studera tidiga svarta håls evolution förrän nyligen och vi är spända på att se vad vi kan lära oss av detta unika objekt beskriver han.

För min del anser jag att Little Red Dots inte är galaxer med stjärnor utan är de första svarta hålen som slukar gas och stoft och som längre fram blir centrum för nya stjärnor och galaxer genom att gas och stoff som inte dras in i det svarta hålet på grund av avstånd samlas i skiva vari nya stjärnor bildas.

Det massivaste svarta hål som någonsin upptäckts.

 

Bild https://www.ras.ac.uk/ Den kosmiska hästskons gravitationslins. Det nyupptäckta ultramassiva svarta hålet ligger i mitten av den orange galaxen. Långt bakom den finns en blå galax som håller på att förvridas till en hästskoformad ring på grund av förvrängningar i rumtiden som skapas av den enorma massan i den orangea förgrundsgalaxen. NASA/ESA Licence type Attribution (CC BY 4.0)

Astronomer har upptäckt det tyngsta svarta hål som kanske finns. Det finns i  Horseshoe smeknamnet på ett gravitationslinssystem bestående av två galaxer i stjärnbilden Lejonet. 

Detta svarta hål ligger nära den teoretiskt övre gränsen för vad som är möjligt i i storlek av ett svart hål. Det är 10 000 gånger tyngre än det svarta hålet i mitten av Vintergatan.

Det finns i en av de tyngsta galaxer som någonsin observerats Cosmic Horseshoe så stor massiv galax att den förvränger rumtiden och förvränger det passerande ljuset från en bakgrundsgalax till en gigantisk hästskoformad Einsteinring. 

Det ultramassiva svarta hålet är så enormt stort att det motsvarar 36 miljarder solmassor, enligt beskrivningen i en ny artikel som publicerats nyligen i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Forskare upptäckte det svarta hålet Cosmic Horseshoe med hjälp av en kombination av gravitationslinsning och stjärnkinematik (studiet av stjärnors rörelse inuti galaxer och hastigheten och sättet de rör sig runt svarta hål). Att lägga till gravitationslinser hjälpte teamet att "se mycket längre ut i universum", beskriver professor Thomas Collett vid University of Portsmouth.

– Vi upptäckte effekten av det svarta hålet på två sätt.  Det förändrar ljusets väg då det färdas förbi det svarta hålet och det får stjärnorna i de inre delarna av värdgalaxen att röra sig extremt snabbt (nästan 400 km/s).

Genom att kombinera dessa två mätningar kan vi vara helt säkra på att det svarta hålet är verkligt beskriver Collet.

Den ledande forskaren, doktoranden Carlos Melo, vid Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) i Brasilien, tillägger: "Den här upptäckten gjordes av ett 'vilande' svart hål. I betydelsen ett som inte aktivt samlar på sig material vid tidpunkten för observationen.

Nu har den 13 åriga marsbilen Curiosity fått nya förmågor.

 

Bild https://www.nasa.go NASA:s Curiosity har undersökt sten formad som en bit korall den 24 juli 2025 vilket var den 4 608:e marsdagen av uppdraget. Rovern har hittat mycket sten som den här vilka bildades av mineraler som avsatts av uråldriga avstannade vattenflöden i kombination med miljarder år av sandblästring av vind. NASA/JPL-Caltech/MSSS

Tretton år efter att Curiosity landade på Mars utvecklar nu ingenjörer nya sätt att använda rovern. Den kan numera göra flera saker samtidigt. Möjliggjort genom förbättringar av mjukvaran i syfte att få ut det mesta av Curiositys energikälla, en termoelektrisk generator bestående av  radioisotoper. Uppdraget är att undersöka spår efter det forntida klimatet på Mars. En tid då planeten hade sjöar och floder fram till den kyliga öken den består av idag.

Härdade åsar på Mars tros ha skapats av underjordiska  vattenflöden  för miljarder år sedan. Formationerna, som sträcker sig flera kilometer på Mount Sharp, ett 5 kilometer högt berg och som kan avslöja om mikrobiellt liv kan finnas kvar. Överlevt under Mars yta för eoner sedan vilket förlängde perioden av liv längre in i den tid då planeten torkade ut (bild ovan).

Förutom att köra och sträcka ut sin robotarm för att studera stenar och klippor har Curiosity radio, kameror och 10 vetenskapliga instrument som alla behöver el. Rovern behöver även värmekälla som håller elektronik, mekaniska delar och instrument igång på effektivaste vis.

Tidigare uppdrag av Spirit och Opportunity rovers och InSight-landaren förlitade sig på solpaneler för att ladda sina batterier. Men den tekniken riskerar alltid att inte få tillräckligt med solljus för att ge el.

Curiosity och dess yngre syskon Perseverance använder istället sin  MMRTG-kärnkraftskälla, sönderfallande plutoniumpellets för att skapa energi till att ladda roverns batterier. MMRTG (multi-mission radioisotope thermoelectric generator) ger gott om kraft till roverns många vetenskapliga instrument . Men eftersom plutoniumet sönderfaller med tiden tar det längre tid efterhand att ladda Curiositys batterier, vilket ger mindre energi till arbete för varje dag.

Reidar Larsen vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien, som byggde och driver rovern. Beskriver "I allmänhet skickar JPL:s ingenjörer en lista med uppgifter till Curiosity som ska slutföras en efter en innan rovern avslutar sin dag med  avstängning för att ladda batterierna.

Till exempel skickar Curiositys radio regelbundet data och bilder till en förbipasserande rymdsond som sedan vidarebefordrar insamlad data och bilder till jorden. Att konsolidera uppgifter kan förkorta varje dags plan vilket kräver mindre tid med värmare på och instrument i ett aktivt tillstånd och minskar den energi som behövs. Tester visar att Curiosity kan göra det på ett säkert sätt.

Ett annat knep är att låta Curiosity stänga av sig automatiskt då den avslutar sina uppgifter tidigt en marsdag. Ingenjörer gör alltid sina uppskattningar av hur lång tid en dags aktivitet kan ta.

Genom att låta rovern ta hand om när den ska stängas av behövs det mindre laddningstid för nästa dags plan.

Flera mekaniska problem krävde en omarbetning av hur robotarmens stenpulveriserande borr samlar in prover och körfunktioner kunde förbättras med programvaruuppdateringar. När ett färgfilterhjul slutade slå på en av de två kamerorna som var monterade på Mastcam, Curiositys svängbara "huvud", utvecklade teamet en lösning som gjorde det möjligt för dtta att fånga vackra panoramabilder.

JPL har också utvecklat en algoritm för att minska slitaget på Curiositys stenhårda hjul. Och även om ingenjörerna noga övervakar eventuella nya skador är de inte oroliga. Efter 35 kilometer och omfattande arbete är det tydligt att hjulen trots en del punkteringar har flera års ytterligare slaglängd i sig. Och i värsta fall skulle Curiosity kunna ta bort den skadade delen av hjulets "slitbana" och ändå köra på den återstående delen.

Stora fria planeter bortom solsystem kan bilda egna planetsystem

 

Bild https://news.st-andrews.ac.uk/ AI-genererad bild av ett ungt fritt svävande objekt med planetmassa omgivet av en dammig skiva

Ny forskning har publicerats vid University of St Andrews som beskriver att stora fritt flytande planeter utanför stjärnor därute har potential att bilda egna miniatyrplanetsystem.

Studien baserades på insamlad data från James Webb Space Telescope  för att se på unga isolerade objekt med massor som är 5-10 gånger större än Jupiter och som flyter därute oberoende av en sol. Dessa objekt är jämförbara med jätteplaneter i sina egenskaper, men till skillnad från jätteplaneter ligger de inte i omloppsbana runt en stjärna. Istället svävar de fritt i rymden.

Fritt flytande planeter är svåra att hitta och observera då de är mycket ljussvaga och strålar mestadels i infrarött ljus. Till skillnad från stjärnor ackumulerar de inte tillräckligt med massa för att starta några fusionsreaktioner i sina kärnor. I teorin är det också möjligt att några av dem bildats på ett sätt som är jämförbart med planeter som bildats i en protoplanetär skiva runt en stjärna och senare kastas ut därifrån. Det låter troligt enligt mig att flertalet fria planeter kanske alla bildats så.

 Forskare från School of Physics and Astronomy tillsammans med medförfattare från USA, Italien, Irland, England och Portugal, observerade 8 objekt av detta slag alla mycket unga för att lära sig mer om dem.  De använde två instrument ombord på James Webb Space Telescope som är utrustat med extremt känsliga infraröda instrument. Detaljerade spektroskopiska observationer av dessa objekt med spektral täckning och känslighet gjordes. Undersökningen gjordes mellan  augusti-oktober 2024.

Objekten har massor som är ungefär lika med Jupiter. Sex av dem har överskott av strålning i infrarött ljus orsakat av varmt damm i sin närhet. Detta är det karakteristiska tecknet på att det finns protoplanetära skivor omkring dem, platser där planetbildning kan ske.

Observationerna visar också emissioner från silikatkorn i skivorna, med tydliga tecken på stofttillväxt och kristallisering. Detta är de typiskt första stegen i bildandet av stenplaneter. Silikatemission har hittats i stjärnor och bruna dvärgar tidigare, men detta är den första upptäckten i en protoplanetär skiva omkring en planet

– Sammantaget visar dessa studier att objekt med massor som är jämförbara med jätteplaneters har potential att bilda sina egna miniatyrplanetsystem. Dessa system kan vara som solsystem men i mindre skala och utan en sol. Huruvida sådana system faktiskt existerar färdigutvecklade återstår att se.

– Upptäckterna visar att byggstenarna för att bilda planeter kan hittas även runt objekt som knappt är större än Jupiter och som driver ensamma i rymden. Det betyder att bildandet av planetsystem inte är exklusivt för stjärnor, utan också kan fungera runt ensamma stjärnlösa världar. Nu ska det bara bevisas eller förfalskas om teorin stämmer att planeter bildas här..

Att använda stjärnljus för att mäta växthusgaser

 

Bild https://warwick.ac.uk/  Bild av EM27SUN instrument som observerar solen: Calar Alto astronomiska observatoriu(CAHA

Astronomer vid University of Warwick i samarbete med institutioner i Spanien visar hur astronomiverktyg som vanligtvis används för att studera stjärnor kan återanvändas som klimatsensorer vilket hjälper till att spåra hur jordens atmosfär förändras av den globala uppvärmningen.

På sin färd till jorden kan stjärnljus förändras när det interagerar med partiklar i områden som innehåller gas och stoft. Denna effekt är särskilt märkbar när ljus passerar genom vår atmosfär eftersom atmosfären introducerar linjer  i ljusmönstren som  från stjärnor i form av stjärnspektra.

Dessa linjer, kända som tellurlinjer är ett problem för astronomer, som försöker "rensa dem från oväsentlig data" sina observationer genom att ta bort de oönskade egenskaperna. Med hjälp av en en ny algoritm som kallas Astroclimes, utvecklad vid University of Warwick syftar till att utnyttja absorptionslinjerna som lämnas av molekyler i jordens atmosfär i stjärnspektra för att mäta mängden växthusgaser (GHG) på natten. såsom koldioxid (CO₂), metan (CH₄) och vattenånga (H₂O).

Marcelo Aron Fetzner Keniger, doktorand vid forskargruppen för astronomi och astrofysik vid Warwick och utvecklare av algoritmen Astroclimes, beskriver: "Att övervaka mängden växthusgaser är nödvändigt för att kvantifiera deras inverkan på den globala uppvärmningen och klimatförändringarna. Att använda tellurlinjer för att mäta förekomsten av växthusgaser i jordens atmosfär har använts i stor utsträckning med hjälp av solspektra, till exempel av COllaborative Carbon Column Observing Network (COCCON).

Men eftersom de är beroende av solspektra kan dessa mätningar bara utföras under dagen, så Astroclimes kan förhoppningsvis fylla luckan med mätningar nattetid. Spektra dagtid mättes med hjälp av en bärbar FTIR-spektrometer (EM27/SUN) från COCCON-Spaniens nätverk, tillfälligt installerad vid Calar Alto-observatoriet. Under natten analyserades stjärnljuset med hjälp av algoritmen Astroclimes som bygger på data från spektrografen CARMENES på observatoriets 3,5 m-teleskop. COCON-instrumentet kan härleda atmosfäriska koncentrationer av växthusgaser som är kalibrerade och i nivå med bestämd standard och används för att kalibrera de förekomster som uppmätts med Astroclimes-algoritmen.

Marcelo Aron lade till: – Om vi lyckas kalibrera astroklimat med hjälp av COCON-mätningar kan det ge ett nytt nätverk för att mäta växthusgaser, vilket kompletterar nuvarande nätverk med mätningar nattetid.

Observationerna under dagen som gjordes av EM27/SUN på cirka 2 100 meters höjd kompletterades med ett andra instrument på havsnivå vid universitetet i Almería (UAL). Joaquín Alonso Montesinos, universitetsprofessor och representant för UAL i COCCON-Spanien-projektet, beskriver: "Vi är tacksamma för att AEMET har räknat med oss i ett så viktigt projekt, som vi tror kommer att bli ett riktmärke i energiomställningen."

"Det nationella nätverket COCCON-Spain syftar till att ta itu med den latenta bristen på atmosfäriska växthusgasobservationer i Spanien genom att implementera ett nätverk av stationer för mätningar på nationell skala. Ett av huvudmålen för COCCON-Spanien-nätverket är att förbättra den nuvarande kunskapen om källor och sänkor för växthusgaser och på så sätt bidra till utvecklingen av strategier för begränsning av och anpassning till klimatförändringarna. betonar Omaira García-Rodríguez (AEMET-CIAI), samordnare för nätverket.

Jesús Aceituno, chef för observatoriet i Warwick sammanfattar: "Calar Alto, med sin solcellsanläggning och biomassapanna, siktar på att uppnå energihållbarhet. Dessa upptäckter av växthusgaser som gjorts med CARMENES visar att ett astronomiskt observatorium också kan användas för att övervaka vår planets klimat.

Bortom ett svart håls skugga

 

Bild https://tacc.utexas.edu/ Superdatorsimuleringar hjälper forskare att få förståelse av miljön bortom ett svart håls "skugga", materia precis utanför dess händelsehorisont. Ovan är en ögonblicksbild av strålningssimuleringar av det svarta hålet M87. Källa: DOI: 10.1093/mnras/staf200

De första bilderna av svarta hål togs 2019. Bilderna visade ett glödande munkformat objekt i centrum av galaxen Messier 87 (M87 – 55 miljoner ljusår från jorden). Superdatorsimuleringar hjälper nu forskare att få  mer förståelse av miljön bortom ett svart håls "skugga", materia precis utanför dess händelsehorisont.

"Ända sedan vi tog den första bilden av det svarta hålet har det pågått mycket arbete med att försöka förstå miljön runt det svarta hålet", beskriver Andrew Chael, forskare vid Princeton University och medlem av Princeton Gravity Initiative. Event Horizon Telescope Collaboration (EHT),  kopplar samman teleskop från hela världen för att bilda ett megateleskop som är ungefär lika stort som jorden. EHT använder en teknik som kallas Very Long Baseline Interferometry, en typ av astronomisk interferometri som används inom radioastronomi och som jämför teleskopsignaler för att sy ihop dessas bilder som löst upp det svarta hålet M87.

I bilden av det svarta hålet visas ljus från heta elektroner som kretsar runt omgivande magnetfältslinjer som ger synkrotronstrålning. 

"Vi vill förstå karaktären hos partiklarna i plasma som det svarta hålet slukar och detaljerna i magnetfälten blandade med plasmat som i M87 avfyrar enorma, ljusstarka jetstrålar av subatomära partiklar", beskriver Chael. Dennes forskargrupp är en av dem som använder avancerade simuleringar för att modellera det dynamiska samspelet mellan högenergirik plasma, kraftfulla magnetfält och den överväldigande gravitationen nära svarta hål. Dessa krafter verkar inte isolerat  de interagerar på komplexa, återkopplingsdrivna sätt som gör det möjligt för svarta hål att konsumera omgivande materia, skicka iväg jetstrålar över stora avstånd och avge en glödande strålning som fångas upp av Event Horizon Telescope. Chaels senaste framsteg inom  simuleringsteknik beskrivs i hans studie  som publicerades i februari 2025 i Monthly Notices of the Astronomical Society.

Simuleringar som visar de elektriskt laddade partiklarna av protoner och elektroner i plasmat som omger det svarta hålet som ses som en vätska. Högupplösta simuleringar avslöjade att även om det svarta hålets skugga förblir anmärkningsvärt konsekvent i storlek och allmän struktur  år från år är den långt ifrån statisk. Dessutom skiftar den ljusaste punkten på ringen över tid, drivet av turbulent blandning och dynamiska flöden av plasma nära händelsehorisonten. 

När olika områden av gas värms upp eller kyls ner på grund av dessa kaotiska processer, utvecklas det svarta hålets utseende subtilt men mätbart.

Detaljer i den komplexa planetariska nebulosan NGC 6072

 

Bild https://webbtelescope.org/ James Webb Space Telescopes bild av den planetariska nebulosan (planetarisk nebulosa är ett astronomiskt objekt som består av materia som små och medeltunga stjärnor i slutfasen av sitt liv stöter ut.) NGC 6072 (ca 3100 ljusår från oss i skorpionens stjärnbild) Bilden ses i kortvågigt infrarött ljus

Astronomer använder Webbteleskopet till att studera planetariska nebulosor för att lära sig mer om stjärnornas hela livscykel och hur de påverkar sin omgivande miljö. Webbteleskopets senaste titt på den planetariska nebulosan NGC 6072 i kort- och mellaninfrarött ljus visar en mycket kaosartad scen som liknar stänkt färg. Det ovanliga, asymmetriska utseendet tyder dock på att mer komplicerade mekanismer sker. Ex ses en stjärna i centrum som närmar sig de allra sista stadierna av sin existens och kastar ut skal av materia och förlorar upp till 80 procent av sin massa. 

Om man först ser på bilden från Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) är det uppenbart att denna nebulosa är multipolär. Det innebär att det finns flera olika elliptiska utflöden som sprutar ut i två riktningar från mitten. Ett från klockan 11 till 5, ett annat från klockan 1 till 7 och eventuellt ett tredje från klockan 12 till 6. Utflödena antas komprimera material i utflödena vilket resulterar i en skiva som ses vinkelrätt mot den.

Astronomer anser att detta visar att det troligen finns minst två stjärnor i centrum av bilden. En närliggande stjärna som växelverkar med en åldrande stjärna som redan har börjat göra sig av med några av sina yttre lager av gas och stoft.

Den centrala delen av den planetariska nebulosan lyser från den heta stjärnkärnan, som ses som en ljusblå nyans i kortvågigt infrarött ljus. Det mörkorange materialet består av gas och damm och följer fickor (öppna områden) som ses mörkblå ut. Detta kunde skapas när täta molekylmoln bildades samtidigt som de skyddades från het strålning från den centrala stjärnan. Det kan också finnas en tidsfaktor som spelat in. Under tusentals år kan kraftiga inre vindar plöja igenom den halo som kastades ut från huvudstjärnan när den först började förlora massa.

De längre våglängderna som fångats av Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) framhäver stoft och avslöjar stjärnan som forskarna misstänker kan vara central i denna scen. Den visas som en liten rosa-vitaktig prick i den här bilden.

Webbteleskopet avslöjar också i de mellaninfraröda våglängderna koncentriska ringar som expanderar från den centrala regionen.

Detta kan vara ytterligare bevis på en sekundär stjärna i mitten av bilden som är dold för oss. Sekundärstjärnan, som cirklar upprepade gånger runt den ursprungliga stjärnan, kan ha karvat ut ringar av material i ett bullseye-mönster när huvudstjärnan kastade ut massa under ett tidigare skede av sin existens.

Ringarna kan också antyda någon form av pulsering som resulterade i att gas eller stoft kastades ut likformigt i alla riktningar med kanske tusentals års mellanrum.

De röda områdena i NIRCam och de blå områdena i MIRI visar båda kall molekylär gas (troligen molekylärt väte) medan de centrala regionerna visar het joniserad gas.

Efter hand som stjärnan i mitten av en planetarisk nebulosa svalnar och bleknar, kommer nebulosan gradvis att försvinna in i det interstellära mediet och bidra med material som kan bilda nya stjärnor och planetsystem som  kommer att innehålla  tyngre grundämnen.