Radiosignalerna från en supernova avslöjar en stjärnas sista tid

 

Bild wikipedia. Resterna av Keplers supernova, SN 1604 som är resterna efter  en stjärna som exploderat. Det var en supernova av typ Ia, som från jorden sågs flamma upp den 9 oktober 1604. Under de första dagarna tilltog den något i ljusstyrka. Den var under en period synlig även dagtid innan den långsamt falnade bort och i början av 1606 blev helt osynlig för blotta ögat. Supernovan är inte den som beskrivs i texten nedan vilken jag inte fann en bild på.

Astronomer har för första gången fångat radiovågor från en sällsynt klass av exploderande stjärnor. Upptäckten har gett en aldrig tidigare skådad inblick i de sista åren av en massiv stjärnas existens innan dess utplåning som supernova.

Med hjälp av National Science Foundations Very Large Array-radioteleskop i New Mexico följde forskarna de svaga radiosignaler från explosionen under ungefär 18 månader. Radiovågorna avslöjade tydliga tecken på gas som stjärnan slängde ut bara år innan den exploderade. Det är information som inte kan fångas med optiska teleskop.

Raphael Baer-Way, tredjeårsdoktorand i astronomi vid University of Virginia och huvudförfattare till studien nedan, beskriver: "Vi kunde använda radiotelekopobservationer för att se det sista decenniet av stjärnans liv före explosionen. Det är som en tidsmaskin av stjärnans sista tid, särskilt de sista fem när stjärnan förlorade mycket massa (innan explosionen)."

Baer-Way beskriver i studien (se nedan) att stjärnor som slutar som supernovor i andra då de exploderar, men om en stjärna avger mycket massa innan sin undergång kan gasen fungera som en "spegel" som avslöjar stjärnans sista stadier när explosionens tryckvåg slår in i denna. En interaktion som skapar starka radiovågor.

Baer-Way beskriver att hans team fann bevis för att stjärnan sannolikt befann sig i ett dubbelstjärnsystem  och att interaktionen med den andra stjärnan kan ha drivit fram den dramatiska massförlusten precis före explosionen.

"Att förlora den mängd massa vi såg under dess sista tid innan explosionen kräver nästan säkert två stjärnor som genom gravitation är bundna till varandra," fbeskriver Baer-Way.

Hittills har forskare mestadels förlitat sig på optiska teleskop för att dra sådana slutsatser. Radioteleskopobservationer tillför ett kraftfullt  verktyg till de resurser som finns tillgängliga för forskarna som studerar dessa fenomen.

Enligt Baer-Way är nästa steg att utöka detta arbete genom att studera ett större urval av supernovor för att undersöka hur ofta dessa intensiva massförlustsepisoder inträffar och vad det avslöjar om hur stjärnor utvecklas.

"Raphaels artikel har öppnat ett nytt fönster mot universum för att studera dessa sällsynta, men intressanta supernovor genom att visa att vi måste rikta våra radioteleskop mycket tidigare än tidigare antagits för att fånga deras flyktiga radiosignaler," beskriver Maryam Modjaz, professor i astronomi vid UVA och expert på massiv stjärndöd och supernovor.

"Baer-Ways snabba och rigorösa analys av insamlad data har resulterat i en publicerad artikel tillsammans med ett pressmeddelande som fått uppmärksamhet i flera medier vilket, understryker den enastående kvaliteten på forskarstuderande som lockas till UVA:s astronomiavdelning. Det är inte förvånande att Raphael Baer-Way nyligen tilldelades det mycket prestigefyllda NSF Graduate Research Fellowship."

Studien är publicerad i The AstrophysicalJournal Letters,  och fokuserar på en stjärnexplosion kallad en typ Ibn-supernova. (en sällsynt klass av kärnkollapssupernovor kännetecknade av spektra med dominanta, smala heliumlinjer (He) och lite eller inget väte. De uppstår när massiva, vätefattiga stjärnor exploderar och interagerar med ett tätt, heliumrikt hölje. Dessa explosioner är ofta blå, ljusstarka och snabbutvecklande) 

HD 137010 b är en iskall jordliknande exoplanet

 

Bild https://science.nasa. Konstnärs koncept av en exoplanetkandidat kallad HD 137010 b (ännu ej säkert bekräftad planet) , troligen en iskall stenig planet något större än jorden, som kretsar runt en solliknande stjärna cirka 146 ljusår bort. NASA/JPL-Caltech/Keith Miller (Caltech/IPAC

Forskare fortsätter ännu att analysera data insamlade av NASAs Kepler Space Telescope, som pensionerades 2018 och hittar ännu överraskande fynd. I en ny artikel (se nedan) avslöjas det senaste. En möjlig stenplanet något större än jorden kretsande runt en solliknande stjärna cirka 146 ljusår bort.

Planetens omloppstid är sannolikt liknande jordens, omkring ett jordår. Planeten HD 137010 b verkar ligga precis inom ytterkanten av sin stjärnas "livsmöjliga zon". Det avstånd där  flytande vatten kan finnas och en livsvänlig atmosfär existera. 

Men dess sol ger mindre värme och ljus till planeten än vår sol ger jorden. Den får mindre än en tredjedel av vad jorden får från solen. Även om stjärnan är av stjärntyp liknande vår sol är solen HD 137010 svalare och svagare av ljus. Det kan innebära en yttemperatur på HD 137010 b av högst -68 grader Celsius. Som jämförelse ligger den genomsnittliga yttemperaturen på Mars på ungefär -65 grader Celsius.

Det behövs även uppföljande observationer av HD 137010 b för att kunna uppgradera planeten från "exoplanetkandidat" till "bekräftad planet." Exoplanetforskare använder olika tekniker för att identifiera planeter och denna upptäckt kommer från en enda "transit". Innebärande en bild på att att en trolig planet korsar sin stjärna i en slags miniatyrförmörkelse och upptäcktes under Keplers andra uppdrag som kallades K2. Att fånga fler transiter kommer att bli knepigt.

 Planetens omloppsavstånd, som är lik jordens, innebär att sådana transiter sker mycket mer sällan än för planeter i snävare banor runt sina stjärnor. Med lite tur kan bekräftelse komma från observationer av efterträdaren till Kepler/K2, NASAs TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Det är fortfarande i drift. Alternativt Europeiska rymdorganisationens CHEOPS (CHaracterising ExOPlanets Satellite).

Annars kan insamling av ytterligare data om planeten HD 137010 b behöva vänta på nästa generation rymdteleskop. Trots möjligheten till ett iskallt klimat kan HD 137010 b också visa sig vara en tempererad eller till och med vattenrik värld, beskriver författarna till artikeln om HD 137010. Den skulle bara behöva en atmosfär rikare på koldioxid än vår egen. Vetenskapsteamet, baserat på modellering av planetens möjliga atmosfärer och ger den 40 % chans att falla inom guldlockzonen den livsmöjliga zonen runt stjärnan och 51 % chans att falla inom den bredare "optimistiska" beboeliga zonen. Å andra sidan säger studiens författare att planeten har ungefär 50–50 chans att helt falla bortom  den  zonen.

Ett internationellt vetenskapsteam publicerade en artikel om upptäckten, "A Cool Earth-sized Planet Candidate Transiting a Tenth Magnitude K-dwarf From K2," i The Astrophysical Journal Letters den 27 januari 2026. 

Teamet leddes av astrofysikdoktoranden Alexander Venner från University of Southern Queensland, Toowoomba, Australien, som nu är postdoktoral forskare vid Max Planck-institutet för astronomi i Heidelberg, Tyskland. 

Mystiska radiopulser från universum kommer troligen från detta slags binära system

 

Bild https://www.icrar.org  Illustration av interaktionen mellan en röd dvärgstjärna och en vit dvärgstjärna i den långperiodiska transienta GPM J1839-10. Crediter: D. Futselaar/Horvath, Rea, Hurley-Walker et al. 2026

Under de senaste fyra åren har en ny klass av signaler från universum fångat astronomernas uppmärksamhet. Dessa händelser härstammar från galaktiska objekt kända som långperiodiska transienter (LPT) (övergående radiopulser över tid), vars källa är okänd. De framträder som upprepade ljusa radiopulser med ovanligt långa perioder i tid. Hittills har omkring 12 sådana källor upptäckts. Men deras ursprung och mekanismerna som genererar deras emission är fortfarande oklara.

I en ny studie publicerad i Nature Astronomy, under ledning av (Curtin Universitys nod) har ICRAR-doktorand Csanad Horvath, beskrivit den längst i tid pågående  LPT  känd som den som varit i drift under längst tid. 

GPM J1839-10 har en period på 21 minuter ingen längre har observerats i Vintergatan. Det har nu visats vara ett binärt system som hyser en vit dvärgstjärna. Detta system består av en snurrande vit dvärg (en stjärnrest av en stjärna) och en röd dvärg (en stjärna mindre och svalare än solen).

GPM J1839-10  läggs till vetenskapliga bevis till två tidigare studier där det föreslagits att andra LPT:er skulle ha samma typ av binära system och visar att de flesta LPT:er kan ha liknande ursprung eller uppbyggnad. Den exakta fysiken bakom de ljusa radiopulserna från dessa källor har nu kopplats till interaktionen mellan den vita dvärgpulsarens magnetfält och utkast från följeslagarstjärnan ( i detta fall den röda dvärgstjärnan)

Jupiter är mindre än vi trodde.

 

Bild wikipedia storleksjämförelse mellan jorden och Jupiter

"Genom att veta avståndet till Jupiter och se hur den roterar är det möjligt att räkna ut dess storlek och form," beskriver professor Yohai Kaspi vid Weizmanns Earth and Planetary Sciences Department.

"Men vill man ha riktigt exakta mätningar krävs mer sofistikerade metoder." Juno-teamet vid Weizmanns tog tillfället i akt. "Vi spårade hur radiosignalerna böjs när de passerar genom Jupiters atmosfär, vilket gjorde det möjligt för oss att översätta denna information till detaljerade kartor över Jupiters temperatur och densitet, vilket gav den bästa bilden hittills av jätteplanetens storlek och form", beskriver Maria Smirnova, doktorand i Kaspis grupp, som utvecklade en speciell teknik för att bearbeta Junos nya data. För mer om Juni-uppdraget se denna länk  Juno uppdraget.

Resultatet visar att Jupiter är något mindre än tidigare uppskattat cirka 8 km mindre i diameter vid ekvatorn och 24 km plattare vid polerna. Med andra ord är den mer platt jämfört med tidigare bedömningar. "Läroböckerna måste uppdateras," beskriver Kaspi. "Jupiters storlek har förstås inte förändrats, men sättet vi mäter den på har det och därmed resultatet."

"Jupiters form, som den visat sig härleddes tidigare av forskarna från sex mätningar som gjordes för nästan fem decennier sedan av NASAs Voyager- och Pioneer-uppdrag, som skickade radiostrålsmätning från rymdfarkosten till jorden," förklarar Dr. Eli Galanti, seniorforskaren som ledde forskningen i Kaspis team. "Dessa uppdrag lade grunden, men nu fick vi den sällsynta möjligheten att leda analysen av så många som 26 nya mätningar gjorda av NASAs Juno-rymdfarkost."

Nu kan gåtan ha lösts om varför så få planeter finns runt dubbelstjärnor

 

Bild https://news.berkeley.edu  Illustration av en planet  som här är den svarta cirkeln, som kretsar kring ett par dubbelstjärnor. NASA/Goddard Space Flight Center.

Binära stjärnor (dubbelstjärnor) börjar sannolikt sin existens långt ifrån varandra. Men eftersom de båda interagerar med omgivande gas under bildandet av sitt binära solsystem förutspås att många par då rör sig närmare varandra under tiotals miljoner år. När de gör det genererar de tidvatteneffekter i varandra som långsamt under miljarder år, krymper banan mellan dem än mer. Så småningom rör de sig runt varandra  på banor på ungefär en vecka eller mindre  om varandra vilket ger en  vinglighet i banan likande ett gyroskops rörelser. Detta gör att banan precesserar, vilket innebär att närmaste punkten, eller periastron, också roterar. När stjärnorna kommer närmare och närmare ökar precessionshastigheten.

En cirkumbinär exoplanet (en planet som rör sig runt två solar)ser också sin elliptiska axel precessera, i detta fall på grund av de två stjärnornas gravitation . Men när dubbelstjärnorna närmar sig varandra försvagas deras störning på planeten gradvis och precessionen avtar.

När den omloppsmässiga precessionen mellan dessa dubbelstjärnor ökar och exoplanetens minskar, matchar de vid någon punkt och går in i ett resonanstillstånd. Vid denna punkt visar beräkningar att exoplanetens bana börjar förlängas vilket tar den längre bort från det binära stjärnparet vid den extrema punkten av dess bana men närmare periastron (Den punkt i en himlakropps bana som är närmast stjärnan kring vilken planeten kretsar.). När periastron går in i instabilitetszonen förvisas exoplaneten antingen till systemets yttersta delar eller närmar sig så nära det binära systemet att den slukas. Eftersom denna störning sker snabbt och bara tar några tiotals miljoner år inom en stjärnas mångmiljardårslivslängd är exoplaneter runt tätt liggande dubbelstjärnor mycket sällsynta.

"En planet fångad i resonans finner sin bana deformerad till allt högre excentriciteter, precesserar snabbare och snabbare samtidigt som den håller sig i takt med dubbelstjärnornas bana, som krymper," beskriver medförfattaren till studien Jihad Touma, fysikprofessor vid American University of Beirut. "Och på rutten stöter den på den där instabilitetszonen som finns i dubbelstjärnsystem där trekroppseffekter slår till och genom gravitation rensar zonen."

"På detta naturliga vis blir dubbelstjärnsystemet  av med planeten naturligt, utan att fler  störningar i systemet eller andra mekanismer är inblandade," beskriver Mohammad Farhat, Miller postdoktoral forskare vid UC Berkeley och huvudförfattare till forskningsartikeln artikeln  i The Astrophysical JournalLetters som publicerades  den 8 december 2025.

Enligt Touma  är samma processer sannolik inblandade i att sopa ut flera planeter ur binära system  särskilt de som kan ha upptäckts av Kepler eller upptäckas av TESS.

Det är möjlighet att liv finns i månen Europas hav.

 

Bild wikipedia Jupiters  fjärde i storlek måne Europa avbildad av Juno-rymdfarkosten i september 2022.

I en nyligen genomförd studie av geofysiker vid Washington State University visades hur näringsämnen kan nå månen Europas underjordiska hav. Månen är mest trolig som innehållande för utomjordiskt liv i vårt solsystem. Med hjälp av en process från jordens geologi som kallas crustaldelamination använde forskarteamet datormodellering för att visa att tät, näringsrik is kan separera från den omgivande isen och sjunka ner i havet. 

"Detta är en ny idé inom planetvetenskapen, inspirerad av en välkänd idé inom jordvetenskapen," beskriver Austin Green, huvudförfattare och postdoktoral forskare vid Virginia Tech. "Mest spännande är att denna nya idé tar itu med ett av de långvariga på månen Europa teorier om att här kan finnas liv och är ett gott tecken för detta i dess hav."

Green utförde mycket av primärforskningen under sin doktorsavhandling vid WSU tillsammans med Catherine Cooper, docent i geofysik vid School of Environment och biträdande dekan vid College of Arts and Sciences. Forskningsartikeln om deras arbete har publicerats i The Planetary Science Journal av Green 

Europa innehåller mer flytande vatten än alla jordens hav tillsammans. Men havet finns under ett tjockt ishölje som blockerar solljuset. Det isiga skalet innebär att allt liv i Europas hav måste hitta närings- och energikällor förutan solen vilket väcker frågor om ifall Europas hav likväl kan hysa liv. Europa bombarderas ständigt av intensiv strålning från Jupiter. Strålningen interagerar med salter och annnan materia på Europas yta och bildar användbara näringsämnen för oceanlevande mikrober.

Även om det finns flera teorier är forskarna osäkra på hur den näringsrika isen på ytan kan ta sig igenom isen och nå havet. Även om Europas isiga yta är mycket geologiskt aktiv på grund av Jupiters gravitationskraft skiftar isen mestadels från sida till sida snarare än i nedåtgående rörelser vilket krävs för utbyte mellan yta och hav.

 Forskarteamet föreslog  att den tätare salta isen omgiven av ren is skulle sjunka genom isen vilket gav ett sätt att näringsämnen från Europas yta att nå havet. Med hjälp av datormodellering fastställde de att näringsrik ytis kan sjunka hela vägen till isskalets bas  under vilken salthalt som helst, förutsatt att ytisen försvagas något. Processen är också relativt snabb och kan vara ett konsekvent sätt att återvinna is och tillföra näringsämnen till Europas hav (om detta kan bevisas ske).

 

Tegelbyggnadsbakterier reagerar på giftiga kemikalier i marsjord

 

Bild wikipedia Mars sedd från Hubbleteleskopet.

Bakterier som frodas på jorden kanske inte klarar sig  på Mars och tvärtom. Ett potentiellt avskräckande medel är perklorat, en giftig klorhaltig kemikalie som upptäckts i marsjorden.

Forskare vid Indian Institute of Science (IISc) undersökte nyligen hur bakterier som kan forma marsjord till tegelliknande strukturer klarar sig i närvaron av denna kemikalie. De fann att även om perklorat bromsar bakterietillväxten, leder det också överraskande till bildandet av starkare tegelstenar (Planeringen är att bygga stationer på Mars i framtiden med detta inhemskt producerade material).

"Mars är en främmande miljö," beskriver Aloke Kumar, docent vid institutionen för maskinteknik och korresponderande författare till studien publicerad i PLOS One. 

I tidigare studier har forskarna använt jordbakterien Sporosarcina pasteurii för att bygga "rymdtegelstenar" av mån- eller marsjord som potentiellt kan användas för att skapa utomjordiska habitat. När den tillsätts till syntetisk mars- eller månjord tillsammans med urea och kalcium producerar bakterien kalciumkarbonatkristaller (utfällningar), som hjälper till att limma ihop jordpartiklar till tegelstenar i en process som kallas biocementering.

Processen kräver även det naturliga limhäftande guargummit, en pulverartad polymer som utvinns ur guarbönor. I den aktuella studien använde forskarna en mer robust, inhemsk stam av bakterien som de upptäckt i indiska Bengalurus jord.

Efter att först ha fastställt dess förmåga att bilda utfällningar var forskarna nyfikna på om denna stam kan överleva i närvaro av perklorat som kan finnas i nivåer upp till 1 % i mars jord. I samarbete med Punyasloke Bhadury, professor vid Indian Institute of Science Education and Research (IISER), Kolkata, fann teamet att bakterieceller blir stressade i perklorats närvaro. De växer långsamt, blir mer cirkulära och börjar klumpa ihop sig till flercelliga strukturer. De stressade bakteriecellerna frigör också fler proteiner och molekyler i form av extracellulär matris (ECM) i miljön. Med hjälp av elektronmikroskopi fann forskarna att fler kalciumkloridliknande utfällningar bildades, och att ECM bildade små "mikrobroar" mellan bakteriecellerna och utfällningarna.

Syntetiska (konstgjorda på jordens laboratorier) marsjordar innehåller vanligtvis inte perklorat eftersom det är brandfarligt att handskas med. Men för att testa dess effekter på biocementering tillsatte forskarna försiktigt kemikalien till marsjordsimulanten i laboratoriet. Till deras förvåning fann de att närvaron av perklorat gjorde att bakterierna bättre och starkare limmade ihop jorden, men bara om guargummi fanns med som är avgörande för bakteriens överlevnad och katalysatorn nickelklorid också fanns där.

"När effekten av perkloratet på bara bakterierna studeras isolerat är det en stressande faktor," beskriver Swati Dubey, för närvarande doktorand vid University of Florida och huvudförfattare till studien. "Men i bildandet av tegelstenarna och med rätt ingredienser i blandningen,  perklorat en stor fördel."

AI låser upp hundratals kosmiska anomalier i Hubbleteleskopets genom åren insamlade data

 

Bild NASA Sex tidigare oupptäckta men märkliga och fascinerande astrofysiska objekt visas i denna bild från NASAs Hubble-teleskop. De inkluderar tre linsgalaxer med bågar förvrängda av gravitation, en galaktisk sammansmältning, en ringgalax och en galax som trotsade klassificering. NASA, ESA, David O'Ryan (ESA), Pablo Gómez (ESA), Mahdi Zamani (ESA/Hubble)

Oftast upptäcks avvikande bilder genom manuell inspektion eller slumpen. Även om astronomer är skickliga på att identifiera ovanliga egenskaper, gör den stora mängden Hubble-data en omfattande manuell granskning opraktisk, långsam och mycket tidsödande. Medborgarforskningsinitiativ har därför  bidragit till att utöka omfattningen av analysera insamlad data, men även dessa insatser räcker inte till när det gäller arkiv så omfattande som Hubbles eller de från vidvinkelteleskop som Euclid.  

I ett ESA-uppdrag (The European space agency) med bidrag från NASA har forskarna David O'Ryan och Pablo Gómez från ESA gjort ett betydande framsteg. Genom att tillämpa AnomalyMatch (en algoritm) sökning i Hubble Legacy Archive genomförde de den första systematiska sökningen efter astrofysiska anomalier i hela denna datamängd. Efter att algoritmen flaggat sannolika kandidater granskade forskarna manuellt de högst rankade källorna och bekräftade mer än 1 300 som säkra avvikelser.

"Det är en kraftfull demonstration av hur AI kan förbättra den vetenskapliga åtkomsten i arkivdata," beskriver Gómez. "Upptäckten av så många tidigare odokumenterade avvikelser i Hubble-data understryker verktygets potential i framtida undersökningar."

Hubbleteleskopets arkiv är bara ett av många astronomiska arkiv som är redo att dra nytta av AI-algoritm analys. Anläggningar som NASAs kommande Nancy Grace Roman Space Telescope, samt ESAs Euclid och National Science Foundation och Department of Energys Vera C. Rubin Observatory, kommer samla in stora mängder data. Verktyg som AnomalyMatch kommer att vara avgörande för att navigera i denna datamängd för att göra det möjligt för astronomer att upptäcka nya och oväntade fenomen.

Arkivobservationer från Hubbleteleskopet sträcker sig nu över 35 år och erbjuder en rik datamängd där många astrofysiska anomalier kan döljas," beskriver David O'Ryan, huvudförfattare till studien om arbetet publicerad i Astronomy & Astrophysics. 

Försök att förstå vad mörk energi är

 

Bild wikipedia Diagram som visar universums accelererade expansion på grund av mörk energi.

Kosmologerna Josh Frieman och Risa Wechsler vid SLAC National Accelerator Laboratory - Stanford University ser tillbaka på Dark Energy Survey och delar med sig av hur den banar väg för NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory att gräva djupare i några av universums olösta mysterier.

Josh: Mörk energi är namnet på ett fenomen som förklarar varför universums expansion ökar istället för att sakta ner. Om bara gravitationen vore inblandad borde universums expansion sakta ner då materia attraherar materia. Istället finns en kraft som stoppar gravitation kallad mörk energi. För att detta ska ske måste mörk energi utgöra ungefär 70 % av den totala mängden  energi i universum idag (utöver detta är 25 % är mörk materia och 5 % vanlig materia, det material vi består av), vilket för mig signalerar att det är något vi borde försöka förstå mer av.

Risa: Observationer visar att expansionen som Josh beskriver började accelerera ungefär halvvägs i universums historia, något som materia ensam inte kan göra.

Det tidiga universumet var också mer enhetligt. Idag är det fullt av galaxer, stjärnor och planeter. Våra teorier om gravitation och kosmologi beskriver hur universum expanderar och hur det blev klumpigt (bestående av galaxer mm) berodde på vad det innehöll. Att mäta båda dessa observationseffekter mer exakt än vi gjort tidigare är ett sätt att ta reda på vad mörk energi är. Dessa två effekter motiverade Dark Energy Survey (DES) och andra kosmologiundersökningar som nu genomförs.

Josh: Den första stora upptäckten från DES var upptäckten av sexton dvärggalaxer i vår kosmiska bakgård (utanför men nära Vintergatan). Även om Risa och hennes grupp hade tänkt på dvärggalaxer, designades inte DES för att hitta sådana. Undersökningen byggdes för att undersöka mörk energi. Det råkade bara vara så att undersökningen vi byggde för att studera mörk energi också var mycket bra på att upptäcka närliggande dvärggalaxer.

Risa: Ur mitt perspektiv som forskare som gör kosmologiska datasimuleringar förväntade vi oss många av dessa små suddiga system runt Vintergatan. Sloan Digital Sky Survey hade precis börjat upptäcka de första av dessa objekt innan DES startade. Men som Josh sa, DES var inte designad för detta. Vi förväntar oss nu att hitta många fler små galaxer och rester av galaxer som hamnat i vår galax närområde samt många nya saker som berättar om mörk materia, galaxbildning, stjärnor, svarta hål och till och med objekt i vårt eget solsystem. Det som fascinerar mig mest är upptäcktsutrymmet: det vi ännu inte ens har tänkt på men som vi kommer att upptäcka beskriver Risa.

Nya insikter i livets ursprung

 

Bild https://www.mpg.de  I centrum av vintergatan har forskare upptäckt  svavelbärande sexledade ringmolekyler i ett interstellärt gasmoln.© MPE/ NASA/JPL-Caltech

Forskare vid Max Planck-institutet Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) i samarbete med astrofysiker vid Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA, har identifierat den största svavelhaltiga molekylen som någonsin hittats i rymden. Det slag vars beteckningen är 2,5-cyklohexadien-1-thion (C₆H₆S). De gjorde detta genombrott genom att kombinera laboratorieexperiment med astronomiska observationer. Molekylen befinner sig i molekylmolnet G+0,693–0,027, cirka 27 000 ljusår från jorden nära Vintergatans centrum. Med en stabil sexledad ring och totalt 13 atomer överstiger molekylen vida storleken på alla tidigare upptäckta svavelinnehållande föreningar i rymden.

"Detta är den första entydiga upptäckten av en komplex, ringformad svavelinnehållande molekyl i interstellära rymden (utrymmet mellan stjärnorna) och ett avgörande steg mot att förstå den kemiska kopplingen mellan rymden och livets byggstenar på jorden", beskriver Mitsunori Araki, forskare vid MPE och huvudförfattare till studien om upptäckten som är publicerad i Nature 

Hittills hade astronomer bara upptäckt små svavelföreningar i rymden oftast molekyler med sex atomer eller färre. Stora, komplexa svavelinnehållande molekyler har förväntats hittas på grund av svavels viktiga roll i proteiner och enzymer. Men först nu fann man bevis på dessa.

Skillnaden mellan interstellär kemi och det organiska lager som finns i kometer och meteoriter har varit ett centralt mysterium inom astrokemin. Den nyligen upptäckta C₆H₆S är strukturellt besläktad med molekyler som hittats i utomjordiska prover och är den första i sitt slag som definitivt upptäckts i rymden. Den etablerar en direkt kemisk "bro" mellan det interstellära mediet och vårt eget solsystem.

Förångad metall har hittats i ett massivt moln 3000 ljusår bort.

 

Bild https://noirlab.edu  Svepande vindar bestående av förångad metall har hittats i ett massivt moln som dämpade ljuset från en stjärna i nästan nio månader. Upptäckten gjord med Gemini South-teleskopet i Chile, ena halvan av International Gemini Observatory delvis finansierad av USA:s National Science Foundation och under drift av NSF NOIRLab, ger en sällsynt inblick i de kaotiska och dynamiska processer som fortsatt formar nya planetsystem långt efter deras första bildande.

Det var i september 2024 som en stjärna 3000 ljusår bort från oss plötsligt blev 40 gånger mörkare än vanligt och förblev så fram till maj 2025. Stjärnan J0705+0612 liknar vår sol, så när dess ljusstyrka plötsligt dämpades med 40 % fångades uppmärksamheten hos Nadia Zakamska, professor i astrofysik vid Johns Hopkins University. "Stjärnor som solen slutar inte bara lysa utan anledning," beskriver hon, "så dramatiska försvagningshändelser som denna är mycket sällsynta."

Möjligheten att studera en sådan händelse under många månader initierades av Zakamska och hennes team med Gemini South-teleskopet, som är beläget på Cerro Pachón i Chile, samt Apache Point Observatory:s 3,5-metersteleskop och 6,5-meters Magellan-teleskopet. Resultaten av studien publicerades i en artikel i The Astronomical Journal. 

Genom att kombinera  observationerna  med äldre arkivdata på J0705+0612  fastställde teamet att stjärnan hade blivit täckt eller tillfälligt skymd av ett enormt, långsamt rörligt moln av gas och damm. De uppskattar att molnet finns ungefär två miljarder kilometer från stjärnan och är ungefär 200 miljoner kilometer i diameter.

Data visar att detta moln är gravitationellt bundet till ett sekundärt objekt som själv kretsar runt stjärnan J0705+0612 och finns i de yttre delarna av dess solsystem. Även om objektets natur fortfarande är okänd måste det vara tillräckligt massivt för att hålla ihop och kvar molnet. Observationer visar  att det sekundära objektet måste vara minst några gånger större än Jupiters massa men även större. Möjligheterna varierar. Det kan vara en planet, en brun dvärg eller en stjärna med extremt låg massa.

Mikrobiella samhällen bibehåller människors hälsa under rymdfärder

 

Bild wikipedia  En uppdaterad version wtt rymdskepp (NASA, 1999) av Project Orion av USA:s regering (1958–1965). Det var det tidigaste projektet i stor skala som utvecklade av ett rymdskepp med en framdrivning av fissionspulser som skulle kunna transportera människor ljusår ut i rymden. 

Mikroorganismer lever i samhällsliknande struktur. Dessa strukturer liknande samhällen skyddar, hyser och spelar viktiga roller för att möjliggöra människors och växters hälsa på jorden. Under ledning av forskare vid UCD, University of Glasgow och Maynooth University, vilka arbetar inom GeneLab Microbes Analysis Working Group kring NASA Open Science Data Repository, utforskar dessa mikroorganismsamhällen som från livets början till livsuppehållande miljöer är viktiga för både människors och grödors hälsa i rymden liksom på jorden.

Biosamhällen är organiserade mikrobiella samhällen strukturerade inom en matris av mikrobiella polymerer som definierar hur mikrober interagerar med sin värdar (de lever exempelvis på och i oss människor och är viktiga för vår hälsa). På jorden ligger dessa värd-biofilm-interaktioner till grund för viktiga funktioner i mänsklig liksom växtvävnad, inklusive näringsupptag och användning, stresstolerans och patogenkontroll.

I rymden tyder de på att dessa uråldriga interaktioner kan vara komprometterade och kräver samordnad, mekanistisk studie för att förstås. "Biofilmer betraktas ofta ur ett infektionsperspektiv och behandlas som ett problem att eliminera. Men i verkligheten är de den rådande mikrobiella livsstilen det som stödjer friska biologiska system," beskriver Dr Katherine J. Baxter från University of Glasgow, huvudförfattare och samordnare för UK Space Life and Biomedical Sciences Association (UK Space LABS). "Rymden erbjuder en distinkt och ovärderlig testbädd för biofilmorganisation och dess funktion och  biofilmer behöver förstås, hanteras och sannolikt konstrueras för att skydda hälsan för astronauter under rymdfärder."

Rymdfärder kan även vara rymdfärdssimuleringar på jorden som kan förändra biofilmarkitektur, genreglering, signalering och stresstolerans, med effekter som varierar mellan mikrobiella arter och experimentella plattformar. Teamet skisserar en färdplan för att tillämpa avancerade genetik- och biokemiska metoder som kan avslöja biofilmstruktur och dess funktioner över  mikrobiella samhällen av olika slag  interagerar inom högkomplexa biologiska system.

"Växter kommer att stå i centrum för långvariga rymdfärder och växternas prestanda beror på biofilminteraktioner i och runt växtrotsystem," beskriver Dr Eszter Sas, medförfattare och metabolomikspecialist vid Maynooth University. "Genom att kombinera multiarters genetik och biokemi har modern multiomik den spännande förmågan att avslöja nya biofilmmekanismer under rymdfärder och börjar fylla stora luckor i vår förståelse av signalering och metabolism vid gränslandet mellan biofilmer och växtrötter."

Mikroorganismer lever i biofilmer motsvarigheten till mikrobiella samhällen överallt på jorden. Dessa samhallsliknande strukturer skyddar och hyser mikrobiella samhällen och spelar viktiga roller för att möjliggöra människors och växters hälsa på vår planet och under framtida rymdfärder.

I en ny artikel i Perspective, publicerad i npj Biofilms and Microbiomes, visas en väg för att avslöja biofilmernas roll i hälsa under långvariga rymdfärder, och hur rymdforskning kan omforma vår förståelse av dessa mikrobiella samhällen på jorden

I denna solliknande stjärna smids kristaller

 

Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Klaus Pontoppidan (NASA-JPL), Joel Green (STScI); Bildbehandling: Alyssa Pagan (STScI) NASAs James Webb Space Telescopes NIRCam-bild från 2024 visar protostjärnan EC 53 inringad. Forskare har med hjälp av nya data från Webbs MIRI bevisade att kristallina silikater bildas i den hetaste delen av gas- och dammskivan som omger stjärnan varifrån de kan ge sig ut mot till systemets kanter.

Astronomer har länge sökt efter bevis till att förklara varför kometer i utkanten av vårt eget solsystem innehåller kristallina silikater eftersom kristaller kräver intensiv värme för att bildas och kometer tillbringar större delen av sin tid i det iskalla Kuiperbältet och Oorts kometmoln.

Men nu har NASAs James Webb Space Telescope returnerat det första avgörande beviset som kopplar samman hur detta är möjligt. Teleskopet visade tydligt för första gången att den heta, inre delen av skivan av gas och damm som omger en mycket ung, aktivt bildande stjärna (protostjärna) är platsen där kristallina silikater smids. Webb avslöjade också ett starkt utflöde som leder kristallerna till skivans ytterkanter. Jämfört med vårt eget fullt utvecklade, mestadels dammfria solsystem skulle kristallerna om de bildats här bildats ungefär mellan solen och jorden (vilket troligast också skett här då solen bildades).

Webbs känsliga mellaninfraröda observationer av protostjärnan med beteckningen EC 53 visar också att de kraftiga vindarna från stjärnans skiva sannolikt genom katapulteffekt slungar kristaller till avlägsna platser som den otroligt kalla kanten av dess protoplanetära skiva där sedan  kometer så småningom kan bildas (att jämföra med då Kuiperbältet i vårt solsystem bildades). 

"EC 53:s lager-på-lager-utflöden kan lyfta upp dessa nybildade kristallina silikater och föra dem utåt som om de vore på en kosmisk motorväg," beskriver Jeong-Eun Lee, huvudförfattare till en ny artikel i Nature och professor vid Seoul National University i Sydkorea. 

"Webb visade oss inte bara exakt vilka typer av silikater som finns i dammet nära stjärnan, utan också var de finns både före och under en utbrott."

Teamet använde Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) för att samla in två uppsättningar mycket detaljerade spektra för att identifiera specifika grundämnen och molekyler som fanns här samt bestämma deras strukturer. Därefter kartlade de exakt var allt befinner sig, både när EC 53 är "tyst" (men fortfarande gradvis "nafsar" på sin skiva för att bildas till en fulländad stjärna) och när den är mer aktiv (det som kallas en utbrottsfas). 

Den dammhöljda EC 53 finns i Serpensnebulosan, som ligger 1 300 ljusår från jorden och är full av aktivt bildande stjärnor. Serpensnebulosan (även känd som ett stjärnbildande område i stjärnbilden Ormen och ska inte att förväxlas med Örnnebulosan/M16 som finns där) är en ung stjärnkammare belägen cirka 1 300 ljusår från jorden. Regionen är känd för sina täta moln av gas och damm där nya stjärnor blir till och har studerats ingående med James Webb-teleskopet för att observera protostjärnor och deras utflöden.

Närbild av Helixnebulosan

 

Bild: https://science.nasa.gov  ESO, VISTA, NASA, ESA, CSA, STScI, J. Emerson (ESO); Acknowledgment: CASU.  Helixnebulosan från markbaserade Visible and Infrared Telescope for Astronomy (vänster) visar hela vyn av planetnebulosan, med en ruta som markerar Webbteleskopets synfält (höger).

Helixnebulosan finns 650 ljusår från jorden i stjärnbilden Vattumannen.  Den  har avbildats av många mark- och rymdbaserade observatorier under de nästan två århundraden som gått sedan den upptäcktes. Webbteleskopets närinfraröda vy av nebulosan lyfter fram utseendet tydligare jämfört med den oskarpa bilden från NASAs Hubble-rymdteleskop, medan hubbleteleskopets bilder  däremot är bättre i upplösning och fokus än NASAs pensionerade Spitzer-rymdteleskops bilder. Dessutom visar de nya närinfraröda bilderna från Webbteleskopet den tydliga övergången mellan den hetaste gasen och den kallaste gasen när skalet expanderar ut från den i centrum liggande vita dvärgstjärnan.

Denna kvarvarande rest av en avslocknad stjärna ligger precis i nebulosans centrum utanför ramen för Webb-bilden ovan. Dess intensiva strålning lyser upp den omgivande gasen och skapar en regnbåge av egenskaper som het joniserad gas närmast den vita dvärgen, kallare molekylärt väte längre ut och skyddande fickor där mer komplexa molekyler kan börja bildas i dammiga moln. Denna interaktion är avgörande, eftersom det är råmaterialet från vilket nya planeter en dag kan bildas i nya solsystem.

I Webbs bild av Helixnebulosan representerar färg temperaturen och kemin. En nyans av blått markerar den hetaste gasen i detta fält, energistarkt av intensivt ultraviolett ljus från den vita dvärgen. Längre ut svalnar gasen till gula områden där väteatomer förenas till molekyler. Vid ytterkanterna följer de rödaktiga tonerna som är det kallaste materialet där gas börjar tunnas ut och damm bildas. Tillsammans visar färgerna stjärnans sista tid då den förvandlas till råmaterial till nya världar. Bilden ökar vår kunskap om planeters ursprung.

Spitzers tidigare bilder av Helixnebulosan antydde bildandet av mer komplexa molekyler, men Webbs upplösning visar hur de bildas i skärmade zoner i nebulosan. En nebulosa är ett gigantiskt moln av gas (främst väte och helium) och rymdstoft i rymden, ofta med en utsträckning på flera ljusår. De fungerar som stjärnbildningsplats där nya stjärnor bildas, men kan också vara rester från döende stjärnor. Ordet kommer från latinets ord för "dimma.

Magmahav kan skydda steniga exoplaneter från skadlig strålning

 

Bild https://www.rochester.edu Djupa lager av smält sten inuti vissa superjordar kan generera kraftfulla magnetfält potentiellt starkare än jordens magnetfält och  skydda dessa exoplaneter från skadlig strålning. (University of Rochester Laboratory for Laser Energetics illustration / Michael Franchot)

Superjordar är större än jorden men mindre än isjättar som Neptunus. De har fast yta istället för lager av gas som ex Jupiter.  Superjordar är den vanligaste klassen av exoplaneter som upptäckts i vår galax. Men de saknas märkligt nog i vårt eget solsystem. Beteckningen "super-jord"  syftar på storlek och massa, inte på om dessa planeter liknar jorden på andra sätt.  Djupt under ytan på avlägsna exoplaneter kända som superjordar kan hav av smält sten finnas. Det kan driva magnetfält som är tillräckligt starkt  för att skydda en planet från farlig kosmisk strålning och andra skadliga högenergipartiklar.

Jordens magnetfält genereras av rörelse i dess yttre kärna av flytande järn en process som liknas en dynamo men större stenplaneter som superjordar kan ha fasta eller helt flytande kärnor som inte kan producera magnetfält på samma sätt.

I en artikel publicerad i Nature Astronomy rapporterar forskare vid University of Rochester, där Miki Nakajima, docent vid  Department of Earth and Environmental Sciences  en alternativ källa: ett djupt lager av smält sten kallat ett basalt magmahav (BMO). Resultaten i studien kan omforma hur forskare tänker på planetariskt inre och har konsekvenser för livsmöjligheter på planeter utanför vårt solsystem.

"Ett starkt magnetfält är mycket viktigt för liv på en planet," beskriver Nakajima, "men de flesta stenplaneter i solsystem, som Venus och Mars, har inte sådana eftersom deras kärnor inte har rätt fysiska förutsättningar för att skapa ett magnetfält. Dock kan superjordar producera dynamo likt jorden i sin kärna och/eller magma, vilket kan öka deras möjligheter för att liv ska uppstå här."

Stavformation av järnatomer upptäckt i Ringnebulosan

 

Bild En sammansatt RGB-bild av Ringnebulosan konstruerad av fyra WEAVE/LIFU - emissionslinjebilder. Den ljusa yttre ringen består av ljus  av tre olika syrejoner, medan stångformationen i mitten beror på ljus av plasma av fyrfaldigt joniserade järnatomer. Credit University College London Licenstyp Attribution (CC BY 4.0

Denna formation bestående av järnatomer har upptäckts inne i Ringnebulosan av ett europeiskt team under ledning från astronomer vid University College London (UCL) och Cardiff University.

Detta stavformade moln  beskrevs första gången i Monthly Noticesof the Royal Astronomical Society  Det passar precis in i det inre lagret av den elliptiskt formade nebulosan i bilder som tagits med bland annat James Webb Space Telescope i infraröda våglängder. 

Stavens längd är ungefär 500 gånger större än Plutos bana runt solen och enligt teamet är dess järnatommassa jämförbar med planeten Mars massa.

Ringnebulosan upptäcktes 1779 av den franske astronomen Charles Messier. Den finns i den norra delen av stjärnbilden Lyra  och är ett färgglatt skal av gas som är resterna av en stjärna som avslutat  kärnbränsleförbränningsfasen. Vår egen sol kommer att stöta ut sina yttre lager på liknande sätt om några miljarder år.

Järnmolnet upptäcktes i observationer som erhölls med Large Integral Field Unit (LIFU)-läget i ett nytt instrument som kallas WHT Enhanced Area Velocity Explorer (WEAVE), installerad på Isaac Newton Groups 4,2-meters William Herschel-teleskopet som finns i Teneriffa på Kanarieöarna. 

LIFU är en bunt av hundratals optiska fibrer. Dessa har gjort det möjligt för astronomteamet att för första gången erhålla spektra (där ljus separeras i dess beståndsdelar bestående av vilket mineral de utstrålar) vid varje punkt över hela Ringnebulosans yta och vid alla optiska våglängder.

Huvudförfattaren till studien Dr Roger Wesson är baserad  vid UCL och Cardiff University, beskriver: "Även om Ringnebulosan har studerats med många olika teleskop och instrument, har WEAVE gjort det möjligt för oss att observera den på ett nytt sätt och ger fler detaljer än tidigare.

"Genom att få ett spektrum kontinuerligt över hela nebulosan kan vi skapa bilder av nebulosan vid vilken våglängd som helst och bestämma nebulosans kemiska sammansättning på vilken position som helst.

"När vi bearbetade insamlad data och bläddrade igenom bilderna såg vi den tidigare okända stav av joniserade järnatomer mitt i nebulosan."  Hur järnstaven bildats är för närvarande ett mysterium, beskriver forskarna. Det kommer att behövas ytterligare mer detaljerade observationer för att reda ut vad som pågår eller hänt.

Det finns två möjliga scenarier man kan föreställa sig, järnstången kan avslöja något nytt om hur nebulosans utkastning av moderstjärnan fortskred eller kan järnet vara en plasmabåge som uppstått vid förångningen av en stenig planet som fångats av stjärnans tidigare expansion till en röd jätte (innan den krympt till en vit dvärg eller ett svart hål .

Medförfattare professor Janet Drew, även hon baserad vid UCL, beskriver: "Vi behöver definitivt veta mer särskilt om några andra kemiska grundämnen samexisterar med det upptäckta järnet, eftersom detta troligen skulle visa vilket scenario beskrivet ovan vi ska satsa på. Just nu saknar vi denna viktiga information."

Massiva svarta hål kan finnas där vi minst anar det

 

Bild wikipedia Simulering av hur ett svart hål framför Vintergatan skulle se ut. Det svarta hålet har 10 solmassor och ses här från ett avstånd på 600 km. För att upprätthålla detta avstånd krävs en motkraft på omkring 400 miljoner g-krafter. Det går inte fotografera det centrala svarta hålet i Vintergatan då vi inte ser in i centrum från jorden. Men det beräknas finnas genom en upptäckten av en stark radiokälla i centrum som bör bero  på ett svart hål beräknad med en massa av 4 miljoner solmassor. Namnet på detta troliga svarta hål är Sagittarius_A*

Hittills har de största supermassiva svarta hålen med massor på eller nära 10 miljarder gånger större än vår sols hittats i centrum av mycket stora galaxer och i områden fyllda med andra stora galaxer.

I en massiv undersökning finansierad 2014 av National Science Foundation med syftet att väga stjärnorna sammanlagda vikt, mörk materia och centrala svarta hål i de 100 mest massiva, närliggande galaxerna, de som är större än 300 miljarder solmassor och inom 350 miljoner ljusår från jorden en region som innehåller miljontals galaxer. Ett av målen är att hitta ättlingar till lysande kvasarer som kan döljas i stora närliggande galaxer.

Det supermassiva svarta hålet som hittades i NGC1600 är en av projektets första framgångar och som bevisar värdet av en systematisk genomsökning av natthimlen istället för att bara titta i stjärntäta områden som de stora galaxhoparna Coma- och Virgo-hoparna. 

Baserat på spektra tagna av Gemini-teleskopet av centrum av NGC 1600, färdas de flesta stjärnor inom det svarta hålets inflytelsesfär. Ett område av cirka 3 000 ljusårs radie på mestadels cirkulära banor runt det svarta hålet. Det är som om stjärnorna på radiella banor mot det svarta hålet har kastats bort, beskriver Chung-Pei Ma, professor i astronomi vid UC Berkeley och chef för Massive Survey, en studie av de mest massiva galaxerna i det lokala universum med målet att förstå hur galaxer bildas och växer sig supermassiva. Detta skulle bara gälla om de närmaste stjärnorna spreds från ett svart hål-par och slungades bort, precis som NASA slungar rymdsonder runt andra planeter för att ge snabbare hastighet genom solsystemet. Troligen kan denna effekt uttolkas här med.

Det svarta hålets inflytelsesfär det område där massan av synliga stjärnor motsvarar massan av det svarta hålet  är mycket större än händelsehorisonten, platsen utan återvändo som bör vara ungefär åtta gånger större än Plutos bana. 

"På något sätt har stjärnorna stoppats komma nära centrum i mycket massiva galaxer eller klarade de inte att komma in av någon motkraft eller så kom de in och blev utsparkade," beskriver Ma. Stjärnbanorna runt centrum av NGC 1600 indikerar det senare, vilket "kan ge stöd för ett binärt svart hål bildat genom en sammanslagning." Och att denna pågående sammanslagning den gången störde och stötte bort närgångna stjärnor.

China Sky Eye" används nu till att avslöja binära ursprung av snabba radiovågsutbrott

 

Bild https://www.hku.hk/ En illustration av ett binärt system med snabba radiostrålningsutbrott. I detta fall ett magnetiserat plasmamoln, genererat av en koronamassutkastning från en närliggande stjärna som korsar siktlinjen till FRB-källan (se nedan) och orsakar en skarp och övergående variation i rotation. Bildkredit: Y. Liu, X. Yang, Y.F. Liang, W.L. Zhang och Y. Li (PMO)

Ett internationellt team av astronomer inklusive forskare från fysikinstitutionen vid University of Hong Kong (HKU), har avslöjat bevis för att åtminstone vissa snabba radioutbrott (FRB)-källor korta men kraftfulla radiovågsblixtar från avlägsna galaxer har ursprung från binära stjärnsystem. Detta innebär att FRB-källan inte är en isolerad stjärna, som tidigare antagits utan en del av ett binärt stjärnsystem där ex två stjärnor kretsar kring varandra.

Med hjälp av Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) som finns i Guizhou, även känt som "China Sky Eye" upptäckte teamet en distinkt signal som avslöjar närvaron av en närliggande följeslagarstjärna som kretsar runt FRB-källan. Upptäckten är publicerad i Science,  och baseras på nästan 20 månaders övervakning av en aktiv upprepande FRB belägen cirka 2,5 miljarder ljusår bort.

Förändringar i polarisationsegenskaperna hos radiovågor kan avslöja miljön runt en FRB-källa. Teamet observerade ett sällsynt fenomen känt som en 'RM-flare'  en plötslig och dramatisk förändring i radiosignalens polarisationsegenskaper, sannolikt orsakad av en koronamassutkastning (CME) från en följeslagarstjärna som kontaminerar miljön kring FRB-källan.

'Fyndet ger en definitiv ledtråd till ursprunget till åtminstone några upprepande FRB:er,' beskriver professor Bing ZHANG, professor i astrofysik vid fysikinstitutionen och grundande direktör för Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics vid HKU, samt korresponderande författare till artikeln i Science. 'Bevisen stöder starkt ett binärt system som innehåller en magnetar en neutronstjärna med ett extremt starkt magnetfält, och en stjärna som vår sol.

Snabba radioutbrott är millisekunder långa men oerhört ljusa radioblixtar bortom vår galax. Medan de flesta FRB observeras endast en gång, upprepas en liten andel vilket ger sällsynta möjligheter till långsiktiga studier och möjligt att upptäcka ovanliga förändringar över tid. Dessa upprepande källor har övervakats noggrant av FAST sedan 2020 genom ett dedikerat FRB Key Science Programme som leds av professor Bing Zhang.

FRB 220529A var en av de aktiva repeterande FRB:erna som kontinuerligt övervakades med FAST.

'FRB 220529A övervakades i månader och verkade initialt oansenligt', beskriver professor Bing Zhang. 'Men, efter en observation i 17 månader, hände något riktigt spännande.' FRB:er är kända för sin nästan 100 % linjära polarisation. När radiovågor färdas genom ett magnetiserat plasma roterar deras polarisationsvinkel med frekvensen—en effekt som kallas Faraday-rotation, mätt med rotationsmåttet (RM).

'Mot slutet av 2023 upptäckte vi en abrupt RM-ökning med mer än en faktor tjugo,' sade Dr Ye LI från Purple Mountain Observatory och University of Science and Technology of China, artikelns förstaförfattare.

'RM sjönk sedan snabbt under två veckor och återgick till sin tidigare nivå. Vi kallar detta en "RM-flare".' En sådan kortvarig RM-förändring är förenlig med en tät magnetiserad plasma som kort korsar siktlinjen. 'En naturlig förklaring är att en närliggande följeslagarstjärna sköt ut denna plasma,' förklarade professor Bing Zhang.

'En sådan modell fungerar bra för att tolka observationerna,' sade professor Yuanpei YANG, professor vid Yunnan universitet och medförfattare till artikeln. 'Den nödvändiga plasmaklumpen stämmer överens med CME:er som avfyras av solen och andra stjärnor i Vintergatan.'

Även om följeslagarstjärnan inte kan observeras direkt på detta avstånd, avslöjades dess närvaro genom kontinuerliga radioobservationer med FAST och Australiens Parkes-teleskop.

'Denna upptäckt möjliggjordes tack vare ihärdiga observationer med världens bästa teleskop och det outtröttliga arbetet från vårt dedikerade forskarteam,' sade professor Xuefeng WU vid Purple Mountain Observatory och University of Science and Technology of China, huvudkorresponderande författare.

Upptäckten stöder också en nyligen enhetlig fysisk bild som föreslagits av professor Bing Zhang och hans samarbetspartner, att alla FRB har sitt ursprung i magnetarer, med interaktioner i binära system som möjliggör en föredragen geometri som möjliggör mer frekventa, upprepade utbrott. Fortsatt långsiktig övervakning av upprepande FRB kan avslöja hur vanliga binära system är bland dessa mystiska källor.

Forskningen utfördes gemensamt av HKU, Purple Mountain-observatoriet, Yunnanuniversitetet, de nationella astronomiska observatorierna vid Kinas vetenskapsakademi och andra samarbetsinstitutioner. Professor Xuefeng Wu (Purple Mountain Observatory), professorerna Peng Jiang och Weiwei Zhu (National Astronomical Observatories) samt professor Bing Zhang från fysikinstitutionen vid HKU tjänstgjorde som korresponderande författare.

Ett svart hål har vaknat till liv och beter sig som en vulkan på jorden

 

Bilden från The Royal Astronomical Society i London  är en LOFAR DR2-bild av J1007+3540 överlagrad över en optisk bild av Pan-STARRS (ett system av teleskop vid University of Hawaii) visar en kompakt, ljusstark inre jetstråle vilket indikerar återuppvaknandet av ett 'sovande' supermassivt svart hål i hjärtat av den gigantiska radiogalaxen. Kredit LOFAR/Pan-STARRS/S. Kumari et al.Licenstyp Attribution (CC BY 4.0)

Den dramatiska scenen avslöjades när astronomer upptäckte det supermassiva svarta hålet i hjärtat av J1007+3540 som återupptog sin jetemission efter nästan 100 miljoner års tystnad.

Radiobilder visade att galaxen var fast i en rörig, kaotisk kamp mellan det svarta hålets nyantända jetstrålar och det krossande trycket från den massiva galaxhop där det befinner sig.

Fenomenets upptäckt  har publicerats i en studie som publicerats i Monthly Notices ofthe Royal Astronomical Society  efter arbete med hjälp av mycket känsliga radiointerferometrar, Low Frequency Array (LOFAR) i Nederländerna och Indiens uppgraderade Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT).

De flesta galaxer hyser ett supermassivt svart hål, men bara några få producerar enorma strålar av radioemitterande magnetiserat plasma. J1007+3540 är därför unik beskriver det internationella forskarteamet bakom studien.  J1007+3540  visar tydliga bevis på flera utbrott. Det senaste förutom det som ses nu var för 100 miljoner år sedan.  Bevis på att det svarta hålet har vaknat igen visar på att det är aktivt  och startar om efter långa eoner av tystnad.

Radiobilderna visar en kompakt, ljus inre stråle, som forskningsledaren Shobha Kumari vid Midnapore City College i Indien beskriver som det otvetydiga tecknet på det svarta hålets uppvaknande. Precis utanför ligger en kokong av äldre, blekt plasma. Rester av skräp från det svarta hålets tidigare utbrott förvrängda och klämda i den fientliga miljön runt omkring.

"Det är som att se en kosmisk vulkan få utbrott igen efter eoner av lugn  förutom att den här är tillräckligt stor för att hugga ut strukturer som sträcker sig nästan en miljon ljusår över rymden", tillade Kumari.

"Denna dramatiska lagerläggning av unga jetminnen inuti äldre, utmattade lober är signaturen för en episodisk AGN (Active Galactic Nucleus)  en galax vars centrala motor ständigt slår på och av över kosmiska tidsskalor."

Forskningens studie utfördes av Kumari och medförfattarna Dr Sabyasachi Pal från Midnapore City College, Dr Surajit Paul, docent vid Manipal Centre for Natural Sciences i Indien, och Dr Marek Jamrozy från Jagiellonian University i Polen.

"J1007+3540 är ett av de tydligaste och mest spektakulära exemplen på episodisk AGN med jet-kluster-interaktion, där den omgivande heta gasen böjer, komprimerar och förvränger jetstrålarna," beskriver Dr Pal.