Nedslag av asteroider och planetesimaler (början till planeter)under Jordens första tid kan ha skapat livsmiljöer under jord.

 

Bild https://eos.org  (Eos is the award-winning digital magazine of science news published by AGU (Awards for Publication Excellence has recognized the work of professional communicators. In 2025, Eos received two of these prestigious industry awards for articles published in 2024.) Konstnärlig avbildning av den tidiga jorden under Hadeum-eonen (4567 miljoner år s till för 4 000 miljoner år sedan) visar en yta formad av frekventa nedslag, lokal smält yta och områden med  flytande vatten. Varken helt helvetiskt eller lugnt på den tidiga jorden men en föränderlig miljö som ofta förändrades av nedslagsbombardemang. Kredit: SwRI/Simone Marchi

Asteroider och planetesimaler bombarderade regelbundet jorden mellan cirka 4,6 miljarder och 3,5 miljarder år sedan, under Hadeum eonen och Arkeiska eonen (4,0 till 2,5 miljarder år sedan) I dag är få bergarter äldre än 4 miljarder år är vår förståelse av jordens miljö under den tiden är begränsad. Prover från månen och dess kraterfyllda yta antyder dock periodens mängd av kosmiska nedslag.

Tidiga asteroidnedslag orsakade betydande förändringar i jordskorpan (på jorden)  som vid den tiden främst var basaltlik. Chockvågorna från kollisionerna spräckte skorpan och ökade porositeten vilket gjorde att vätskor och gaser kunde röra sig genom berggrunden. Tidigare forskning tyder på att de resulterande hydrotermala systemen exempelvis nätverket av gejsrar runt Yellowstone National Park var den  miljö och därmed ursprunget till utvecklingen av tidigt liv på jorden.

Alexander med flera forskare som undersökte hur ytpåslag under Hadeikum och arkeikum gjorde det möjligt för vätskor och gaser att röra sig genom skorpmiljöer. Författarna till studien (se nedan, tyvärr har jag inte lyckats utröna vilken institution eller ev universitet författrna  hör hemma på. Men studien kan läsas på länkar nedan) byggde en stor uppsättning nedslagssimuleringar med iSALE:s chockfysikkod, där parametrar som basaltskorpas tjocklek, geotermiska gradienter och närvaro eller frånvaro av ett 5 kilometer djupt hav växlade. Simuleringarna beskrev hur kollisioner på ytan formade permeabiliteten (ett ämnes förmåga att släppa igenom vätskor och gaser eller leda magnetiska fält)  i jordskorpan. De integrerade sedan en modell för forntida bombarderingsdata för att förstå de kumulativa effekterna av upprepade attacker över tid.

Resultaten visar att före 4,3 miljarder år sedan ( jorden beräknas ha en ålder av ca 4,5 miljarder år) kan nedslag ha gjort skorpan mycket mer genomsläpplig, särskilt på de översta 8 kilometerna. Från simuleringarna drog författarna slutsatsen att storleken på permeabla områden var beroende av nedslagsenergin och att geotermiska gradienter och bergartssammansättning i jordskorpan påverkade graden av fragmentering efter nedslaget. Dessa porösa domäner utgjorde potentiella miljöer för prebiotisk kemi i den tidiga jordskorpan.

Forskningen är den första omfattande studien av påverkangenererad permeabilitet i den tidiga jordens yttersta lager. Resultaten ger en ny ram för att utvärdera hur bombardemang påverkade hydrotermal cirkulation och geokemisk omvandling under Hadeikum och arkeiska eonen, med konsekvenser för vår förståelse av livets ursprung och utveckling under jordens tidigaste dagar. Studien är publicerad i AGU Advances, 

Inlägget ovan är mina tankar och fria översättning från engelska av vetenskapsskribent Aaron Sidder  artikel i digitala tidskriften EOS . 

Vilka forskarna (författarna) till studien är och var de kommer från kunde jag inte som jag beskrev ovan inte  utröna men kanske ni som läser studien förstår detta  bättre och kan  utröna var de kommer från lycka till. Själv är det första gången jag misslyckats med detta.

Alma-teleskopet har upptäckt pulserande vind från vintergatans svarta hål.

 

Bild https://www.almaobservatory.org  Ovan sammansatta bild är data från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array och NASAs Chandra X-Ray Observatory. Den visar att en vind blåser bort från Skytten A* (Sgr A*). Det svarta hålet i centrum av vår galax. Den vita pricken i mitten av bilden visar Sgr A*. Det  orange är data från ALMA-radioteleskop i Chile som kartlägger platsen för den kalla gasen kolmonoxid  på bilden. Blått är röntgendata från NASAs Chandra X-ray Observatory. En stor konformad hålighet, vilket är frånvaro av kall gas i ALMA-datan utan är fylld av varm röntgenutsändande gas sedd Chandra-datan. Forskare tror att en het, energirik vind från Sgr A* skapade denna struktur genom att svepa bort den kalla gasen och avge het gas det svarta hålet. Bildkredit: Northwestern Univ./M. Gorski; Röntgen: NASA/CXC/SAO; Radio: ESO/NAOJ/NRAO/ALMA

Astronomerna som använder Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) har äntligen funnit tydliga bevis för att det supermassiva svarta hålet i Vintergatans centrum, Sagittarius A* (Sgr A*), blåser ut en het kosmisk vind  något forskare ansett ske men inte funnit bevis på  i över 50 år förrän nu. Astronomisk teori säger att när ett svart hål drar till sig omgivande gas men bör  också blåsa ut en del material i form av vindar eller jetstrålar. Hittills hade vinden från vintergatans svarta hål aldrig bekräftats säkert. 

Med flera års mycket detaljerade ALMA-observationer kartlade astronomer kall gas inom bara några ljusår från Sgr A*. Efter att noggrant ha tagit bort det svarta hålets starka radiostrålning i datan upptäckte de ett gigantiskt, konformat hål i den kalla gasen riktat rakt mot det svarta hålet och avtrycket av en kraftig het aktiv vind  från Sgr A*.  

Min tanke är om detta med gasupptäckten kan ha samband med teorin om Hawkingstrålning?  Teorin beskriver att svarta hål i teorin strålar ut partiklar. Partiklar som flyr dränerar effektivt energi från det svarta hålet. I Hawkings  teori avger svarta hål små mängder termisk strålning vid en temperatur som räknas ut med en rätt avancerad ekvation som beskrivs här . Det svarta hålet drar till sig materia gas från sin omgivning en del av denna gas studsar tillbaks i händelsehorisonten utåt i stället för att hamna i det svarta hålet. Om ingen  ingen gas finns vid ett svart hål som kan dras ner i det avdunstar det svarta hålet nästan helt över en visserligen ofantlig tid men avdunstar likväl.

Teamet uppskattar att denna vind har blåst i minst 20000 år. Men den är relativt mild jämfört med de dramatiska jetstrålar som upptäckts i andra galaxer. Genom att avslöja denna sedan länge eftersökta vind har ALMA (och Chandra) hjälpt till att lösa ett decennier gammalt mysterium och gett forskarna den klaraste bild hittills av hur ett supermassivt svart hål både kan dra åt sig och omforma sin omgivning i Vintergatans centrum. 

Studien har publicerats som "The Discovery of a Large Active Wind from the Milky Way's Central Black Hole" av M. Gorsky och E. Murchikova i The AstrophysicalJournal Letters. 

Ett område med brist på röda stjärnor har upptäckts

 

Bild wikipeddia Den röda dvärgstjärnan Proxima Centauri vår närmaste grannstjärna (4,2 ljusår bort).  Röda dvärgstjärnor har cirka en tredjedels av vår sols massa och mindre diameter. De är de vanligaste stjärnorna i universum. De förbränner sitt bränsle mycket långsamt och blir  mycket gamla. DE kan bli kanske biljoner år gamla till skillnad mot vår gula sol som kan bli ca 10 miljarder år.

Forskare vid Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore, Maryland studerade en stjärna under bildning men hittade något betydligt mer spännande.

Med hjälp av data från Europeiska rymdorganisationen (ESA) Euklides rymdteleskop och NASAs Hubbleteleskop planerade teamet att analysera stjärnors rörelser inom en uråldrig samling stjärnor. Men vad de fann när de grupperade stjärnhopens stjärnor efter ljusstyrka och färg som observerats av Euclid var att de saknade det de  förväntat sig  här röda dvärgstjärnor. Denna lucka tros vara kopplad till förändringar som sker i vissa stjärnors inre, vilket ger astronomer en inblick i processer som sker inuti stjärnor även tusentals ljusår bort.

Detta är första gången denna brist  upptäcktes i en klotformad hop. "Upptäckten var en slump," beskriver STScI:s Andrea Bellini, en av forskningsartikelns huvudförfattare. "Vi letade inte efter tomrummet av röda dvärgar utan vi upptäckte det."

Förekomsten av denna brist i relativt närliggande stjärnor upptäcktes 2018 av forskare som analyserade data från ESA:s Gaia Observatorie. Det teamet upptecknade nästan 250 000 stjärnor från Gaia-arkivet på en Hertzsprung-Russell (HR) diagram, ett av de viktigaste verktygen inom stjärnstudier. Det är grafen som astronomer använder för att klassificera stjärnor och spåra deras livscykler.

På HR-diagrammet plottas stjärnans ljusstyrkor mot deras färger vilket fungerar som en proxy för deras temperaturer. Stjärnornas positioner i diagrammet avslöjar vilka specifika stjärnevolutionära stadier de befinner sig i. Kanske är det mest utmärkande draget sträckan av Huvudseriestjärnor som går diagonalt över diagrammet.

När precisionen och känsligheten i modern astronomi förbättras kan astronomer placera stjärnor mer exakt på diagrammet. Gaia-data avslöjade en tidigare okänd formation. En smal, diagonal skiva av mestadels saknade stjärnor genom huvudserien i mitten av röddvärgregionen.

Så vad orsakar denna brist? Det verkar som att bränsle som samlats i deras centrum i vissa röda dvärgstjärnor kan utlösa en energiexplosion som leder till strukturell instabilitet i stjärnans inre. Med ett innehåll av 0,34 och 0,36 gånger solens massa genomgår röda dvärgar små variationer som ändrar deras storlek, ljusstyrka och temperatur. Ett fåtal stjärnor genomgår dock förändringar av massa och därför saknas röda dvärgar med dessa specifika ljusstyrkor (de kan då få större massa och då inte längre tillhöra de röda dvärgstjärnorna utan nästa högre grupp stjärnor de orange stjärnorna. Varför detta sker är däremot inte känt i dag. Inte heller varför det verkar ha hänt i stor skala här. min anmärkning). Detta återspeglas i HR-diagrammet som en brist. Gaia hittade bristen när teleskopet tittade på stjärnor i det lokala området, som vanligtvis är yngre än stjärnor i klotformiga hopar. Nu fann Euclid-teamet exakt samma process som sker i mer avlägsna stjärnor.

Denna upptäckt hade inte varit möjlig utan den mjukvara och de tekniker som ursprungligen utvecklades vid STScI för NASAs Hubble-teleskop under mer än två decennier. Teamet använde dessa verktyg, som främst utvecklades av STScI:s Jay Anderson, för att göra de högprecisionsmätningar som krävdes för att upptäcka denna egenskap i den extremt trånga miljön i en globformig hop. Även om Hubbles synfält är mycket, mycket mindre så var gapet tydligt när dessa verktyg kombinerades med Euklides panoramavy.

"Med dessa verktyg visar vi att vi kan tänja på gränserna för Euklides, och i framtiden det romerska rymdteleskopet, över ett brett synfält," sade teammedlemmen Mattia Libralato, tidigare på STScI och för närvarande vid Italiens nationella institut för astrofysik (INAF) i Padova, Italien. "Ytterligare undersökningar med Euclid och i framtiden Roman kommer förhoppningsvis att göra det möjligt för oss att bättre karaktärisera denna formation även i andra klotformiga hopar."

The Lagets resultat publicerad idag i Astronomi ochAstrofysik. 

Svarta hål, Higgsmassa och en sjudimensionell geometri

 

Bild https://websrv.saske.sk/uef/en  Förening av svarta håls stabilitet och elementarpartikelmassa via 7D-geometri  Schematisk illustration av ramverket som presenteras i den 7-dimensionella Einstein-Cartan-teorin på en G2-mångfald med torsion (syftar på deformationen av ett material när det utsätts för vridmoment eller rotationskrafter). Vänstra panelen (bilden) visar 7D G2-manifold torsionsknuten. Geometrisk torsion genererar en repulsiv kraft vid Plancktätheter (centralt infälld), vilket stabiliserar en svart hål-rest. Genom dimensionsreduktion identifieras torsionsvakuumförväntansvärdet med den elektrosvaga skalan (≈246 GeV) vilket naturligt ger Higgsfältvakuumförväntningsvärdet (VEV) och möjliggör för elementarpartiklar att förvärva massa i 4D-rumtiden. 

Ett av de största mysterierna inom modern fysik, "informationsparadoxen om svarta hål", kan äntligen ha funnit en elegant lösning, och svaret kan också avslöja ursprunget till massan hos fundamentala partiklar. 

På 1970-talet visade Stephen Hawking, genom semiklassiska beräkningar, att svarta hål inte är riktigt svarta utan avger en svag strålning som får dem att gradvis krympa tills de försvinner. Denna process medför dock ett enormt problem: den verkar orsaka en irreversibel informationsförlust, vilket bryter mot kvantmekanikens unitaritetsprincip (den  totala sannolikheten för alla möjliga händelser eller utfall alltid är exakt ett (1) eller 100% över tid). Med andra ord säger kvantfysikens lagar att information inte kan förstöras, men avdunstningen av ett svart hål antyder något annat.

Nu föreslår en ny studie publicerad i tidskriften General Relativity and Gravitation under ledning av Richard Pinčáks team i Institute of Experimental Physics SAS Slovak Academy of Sciences i Slovakien en innovativ lösning baserad på den komplexa geometrin i ett rum med extra dimensioner.

I en artikel publicerad i General Relativity and Gravitation utforskade forskarna de fenomenologiska konsekvenserna (Fenomenologi är läran om hur vi upplever världen. Som filosofisk metod strävar den efter att beskriva fenomen ("det som visar sig") exakt så som de uppfattas av vårt medvetande, utan att vi låser in dem i teoretiska förutfattade meningar.)av en gravitationsteori, känd som Einstein-Cartan-teorin, formulerad i 7 dimensioner på en specifik matematisk struktur kallad G2-mångfald med torsion". Till skillnad från standard allmän relativitet tillåter denna teori rumtiden inte bara att böja sig utan också att "vrida" (den så kallade rumtidstorsionen).

Resultatet av denna modell är fascinerande: vid extrema tätheter, typiska för Planckskalan (Planckskalan är fysikens minsta teoretiska gräns där konventionella lagar för gravitation och kvantmekanik smälter samman). Den definieras av fundamentala konstanter som ljusets hastighet och Plancks konstant. Skalan representerar den punkt där rumtiden upphör att vara slät och istället beskrivs som ett kaotiskt "kvantskum".) och genererar denna geometriska torsion en repulsiv kraft. Denna kraft motverkar gravitationskollaps och stoppar dynamiskt det sista stadiet av Hawkingavdunstningen. Som ett resultat försvinner inte det svarta hålet i intet, utan lämnar efter sig en stabil "rest" vars förväntade massa är ungefär 9*10-41 kg.

Om det svarta hålet inte försvinner, vad händer då med informationen om all materia som föll in i det? Forskarna föreslår att denna stabila rest fungerar som ett verkligt minnesarkiv. Resten av strukturen ger en konkret mekanism för att lagra information genom spektrumet av dess "kvasi-normala modul" (karakteristiska egenskapssvängningarna hos öppna eller dissipativa fysikaliska system.).

I praktiken kodas och fångas kvantinformation inom de långlivade "vibrationerna" i torsionsfältet i restens geometri. Teamet beräknade att en rest som härstammar från ett svart hål med solens massa skulle kunna lagra den otroliga mängden cirka 1,515*1077 Qubits av information, precis tillräckligt för att lösa paradoxen.

Det som gör denna studie särskilt intressant är dess djupa koppling till partikelfysik. Forskarna visade att dimensionsreduktionen (från 7 till 4 dimensioner, vår uppfattbara rumtid) av denna geometri utgör en naturlig källa för den elektrosvaga skalan ~246$ GeV). Denna skala är känd för att vara associerad med Higgsfältet, som ger massa till elementarpartiklar.

I denna teoretiska ram identifieras vakuumförväntansvärdet (VEV) som antags av torsionsfältet dynamiskt med den elektrosvaga skalan (cirka 246 GeV). I huvudsak erbjuder samma geometriska egenskap som räddar svarta hål från att försvinna och bevarar kvantinformation också en rent geometrisk förklaring till masshierarkiproblemet inom partikelfysiken. Varför har vi inte bevis på dessa extra dimensioner än? Svaret ligger i de häpnadsväckande energiskorna som är involverade. Forskarna beräknade att partiklarna kopplade till dessa dimensioner (Kaluza-Klein-excitationer) har massor runt 8,6*1015 GeV. Detta är sju storleksordningar utanför räckvidden för Large Hadron Collider (LHC), men "osynlig" för kolliderare betyder inte "otestbar"

Teorin är långt ifrån ren spekulation eftersom den bygger på stela geometriska relationer. Om modellen är korrekt gör den specifika, falsifierbara förutsägelser som kan jagas i universums djup snarare än i ett laboratorium. Först, de stabila resterna av svarta hål (9*10-41 kg) som förutspåddes av studien kan vara en komponent i den mystiska mörka materian.

Att upptäcka gravitationssignaturen hos dessa "Planck reliker" skulle ge direkt bevis för teorin. Dessutom erbjuder informationen som kodas i deras "vibrationer" (kvasi-normala moder) en konkret matematisk ram som skiljer denna modell från alla andra. Slutligen är energinivåerna typiska för det mycket tidiga universum, vilket innebär att fingeravtryck av denna sjudimensionella geometri kan vara dolda i den kosmiska mikrovågsbakgrunden eller i primordiala (de första gravitationvågorna) gravitationsvågor. Genom att överbrygga gapet mellan de minsta skalorna av svarta hål och Higgsfältets enorma omfattning antyder denna forskning att informationsparadoxen kanske inte kräver att vi skriver om kvantmekaniken. Istället bjuder den in oss att omfamna en djupare, sjudimensionell förståelse av själva väven i vår verklighet.

 Originalpublikationen av Pinčák, R., Pigazzini, A., Pudlák, M. m.fl. Pinčák, R., Pigazzini, A., Pudlák, M. et al. Geometric origin of a stable black hole remnant from torsion in G-manifold geometry. Gen Relativ Gravit 58, 29 (2026) kan läsas här.

Rosettastenen för mystiska kosmiska signaler

 

Bild wikipedia Rosettastenen  utgörs av tre olika versioner (språk) av i stort sett samma text. Egyptiska med hieroglyfer, fornegyptiska med demotisk skrift. Den nedre texten är på klassisk grekiska med grekiska tecken. Detta gjorde att forskarna för första gången fick förklaringar till ett större antal hieroglyfer och kunde komma igång med att klarlägga vad hieroglyferna betyder.

Ett internationellt team under ledning av astronomer vid University of Sydney avslöjat de tydligaste bevisen för ursprunget till en ovanlig klass av kosmiska signaler. Genom att göra detta har de identifierat ett sällsynt stjärnsystem som ger forskare ett naturligt laboratorium för att studera extrem fysik.

Med hjälp av CSIRO:s ASKAP-radioteleskop upptäckte teamet en vit dvärgstjärna  som slet av materia från sin större följeslagarstjärna men som har mindre densitet  .

När detta material i spiralform virvlar mot den vita dvärgstjärnan  produceras det kraftfulla utbrott av radiovågor och röntgenstrålar i en cykel som upprepas var 1,4:e timme. Huvudförfattaren och doktoranden till studien (se nedan) Kovi Rose från University of Sydneys School of Physics och CSIRO beskriver att detta ger den första bekräftade identifieringen av vad astronomer kallar 'långperiodiska radiotransienter': kosmiska pulser som tidigare bara upptäckts från bara några få avlägsna områden i vår galax.

"För första gången har vi lokaliserat ursprunget till dessa signaler och bekräftat att källan är en 'katastrofal variabel' eller en ansamlande av materia vit dvärgstjärna," beskriver Mr Rose.

"Långperiodiska radioövergångar har förbryllat astronomer i åratal," beskriver Mr Rose. "Vi har bara hittat ett dussin, och deras ursprung har varit oklart. Nu har vi kunnat visa att källan till en av dessa transienta kommer från en vit dvärg som aktivt drar material från en följeslagarstjärna." långperiodiska radiotransienter troddes initialt vara långsamt roterande neutronstjärnor, kända som pulsarer. Nuvarande modeller antyder dock att neutronstjärnor som roterar så långsamt inte borde kunna producera sådana signaler.

Den nya upptäckten stärker en alternativ förklaring: att åtminstone några av dessa mystiska utbrott kommer från system av två stjärnor, med vita dvärgar involverade.

"Några liknande objekt hade tidigare kopplats till binära system, men detta är det första där vi tydligt kan se både stjärnor och ackretionsprocessen i aktion," beskriver professor Murphy, chef för School of Physics vid University of Sydney och chefsforskare vid ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav).

Systemet är också bara den andra kända långperiodiska radiotransienten som sänder ut regelbundna röntgenstrålar och det första där orsaken till regelbundenheten har bekräftats. Detta unika system upptäcktes med hjälp av ASKAP-radioteleskopet, som ägs och drivs av CSIRO, Australiens nationella vetenskapsmyndighet. ASKAP:s arbete av täckning, upplösning och känslighet är oöverträffad inom radioastronomi, vilket möjliggör detektering av sådana ovanliga signaler som annars skulle missas.

Forskarna säger att ASKAP J1745-5051 kan fungera som en referenspunkt för att förstå andra långperiodiska radiotransienter.

Det internationella teamet inkluderade astronomer från USA, Kina, Kanada, Spanien, Israel och Australien. Teamet använde CSIRO:s Australia Telescope Compact Array och ASKAP-radioteleskop i Australien, MeerKAT-radioteleskopet i Sydafrika, SOAR- och Magellan-optiska teleskop i Chile samt de rymdbaserade Swift (UV/röntgen) och Einstein Probe (röntgen) teleskopen.

Resultaten publiceras i Nature Astronomy.

Den röda pricken kallad Abell2744-QSO1i tidens början

 

Bild https://science.nasa.gov

Abell2744-QSO1 (QSO1) är en prototypisk Little Red Dot, en av de första av de nu hundratals små lysande fläckar av infrarött ljus som Webbteleskopet  upptäckt som prickar i universums första tid. QSO1 är ungefär 1300 ljusår i diameter med en kosmologisk rödförskjutning (z) på 7 vilket visar att ljuset vi ser avgavs bara 700 miljoner år efter Big Bang.  Då universum endast var 5 % av sin nuvarande ålder. QSO1 är idealisk för studier eftersom den är gravitationslinsad, både förstorad och trippelt avbildad. Abell 2744 finns från oss sett bortom ett mellanliggande megakluster av galaxer som förvränger sin omgivande rumtid (och därmed ger effekten av förstoring av Abell 2744.

En detaljerad studie av den ljusaste av de tre linsbilderna, QSO1A (uppe till höger), visar att objektet består av ett centralt supermassivt svart hål med 50 miljoner gånger större än vår sols massa, omgivet av ett moln av väte- och heliumgas med mycket små mängder tyngre grundämnen som ex syre. Till skillnad från supermassiva svarta hål i närliggande galaxer, som bara utgör en liten bråkdel av värdgalaxens totala massa, innehåller QSO1:s svarta hål minst dubbelt så mycket massa som det galaktiska materialet runt omkring.

Ett nytt sätt att förstå universum

 

Bild https://www.peakpx.com/.

Ett internationellt team lett av forskare vid Institute of Cosmos Sciences vid Universitetet i Barcelona (ICCUB) har utvecklat en ny metod som kan förbättra vår förståelse av universums expansion och mörk energi. Typ Ia-supernovor är de explosiva händelserna hos vita dvärgstjärnor. Eftersom de tenderar att explodera med nästan samma inneboende ljusstyrka använder astronomer dem som "standardljus": genom att jämföra deras kända verkliga ljusstyrka med deras upplevda ljusstyrka från jorden kan forskare mäta kosmiska avstånd.

Denna teknik var avgörande för att upptäcka att universums expansion accelererar. Något som tillskrivs mörk energi. Det finns dock en hake den att alla typ Ia-supernovor är inte exakt likadana.

Under de senaste två decennierna har astronomer upptäckt att ljusstyrkan hos dessa supernovor beror en del  på de galaxer där de exploderar. Till exempel tenderar supernovor i de mest massiva eller äldsta galaxerna att se något annorlunda ut än de i mindre eller yngre galaxer.

Hittills hade dessa effekter korrigerats med enkla, ungefärliga justeringar, vilket annars skulle kunna begränsa hur exakt vi kan mäta avstånden till dessa supernovor.

Den nya studien tar itu med detta problem genom att modellera allt på en gång. Supernovaexplosioner, galaxerna där de finns, dammet som dämpar och rödfärändrar deras ljus, frekvensen med vilken supernovor uppstår under kosmisk tid och till och med universums egen expansion.

Istället för att analysera varje del separat byggde teamet en enda, självkonsekvent modell som kopplar samman alla dessa element fysiskt och statistiskt.

"Ett kraftfullt sätt att modellera universum är att simulera det ab initio i datorn med hjälp av bayesiansk inferens ," beskriver Raúl Jiménez (ICREA-ICCUB), medförfattare till studien. "Detta ger en metod att variera alla möjliga parametrar samtidigt för att förutsäga vilket universum vi lever i. Dessutom kan man genom att ha denna kapacitet, undersöka möjliga 'okänd eller okända' systematik för att förstå denna effekt. Effekten av dessa systematik i vår slutsats är utan tvekan den viktigaste saknade ingrediensen i nuvarande metoder för att modellera universum."

För att göra detta ambitiösa angreppssätt beräkningsmässigt genomförbart använde teamet en modern uppsättning tekniker som kallas simuleringsbaserad inferens.

Metoden fungerar enligt följande: först simulerar forskare många möjliga universum med hjälp av fysiska modeller; Därefter lär sig ett neuralt nätverk (en typ av artificiell intelligens) hur den simulerade datan relaterar till de underliggande fysiska parametrarna och slutligen kan det tränade systemet dra slutsatser direkt från verkliga observationer. Detta möjliggör analys av tiotusentals supernovor samtidigt, något som skulle vara omöjligt med traditionella metoder. Förutom att förbättra mätningarna av mörk energi belyser studien också hur och när typ Ia-supernovor bildas.

Ett av de viktigaste resultaten är att metoden kan uppskatta galaxavstånd (rödförskjutning) mycket exakt med endast bilder. Rödförskjutning mäter hur mycket en galax ljus sträcks ut när universum expanderar. Det visar hur långt bort ett objekt är i tid och rum.

Det nya tillvägagångssättet uppnår en precision jämförbar med spektroskopiska mätningar men utan behov av spektra. Detta är avgörande, eftersom framtida himmelsundersökningar kommer att upptäcka miljontals supernovakandidater men endast en liten andel kan realistiskt studeras med spektroskopi.

Vera C. Rubin-observatoriet, som för närvarande byggs i Chile, kommer snart att påbörja en tioårig himmelundersökning. Det kommer att upptäcka ett aldrig tidigare skådat antal supernovor, varav cirka 99 % endast kommer att observeras fotometriskt det vill säga via bilder i olika färger.

"Till skillnad från andra ramverk, som kräver analytiska förenklingar, är vår kompromisslösa end-to-end-simuleringsbaserade inferensmetod unikt kapabel att extrahera all kosmologisk och astrofysisk information från Rubin-observatoriets hårt förvärvade data, samtidigt som vi undviker fallgroparna med urvals- och modelleringsbias," säger Konstantin Karchev (ICCUB-SISSA Trieste), huvudförfattare till studien.

Resultaten av studien  visar att kombinationen av fysikbaserad modellering med artificiell intelligens kan övervinna viktiga begränsningar i nuvarande kosmologiska analyser. Enligt författarna kan detta tillvägagångssätt förbättra kosmologiska begränsningar med upp till en faktor fyra, jämfört med traditionella metoder som enbart bygger på en liten delmängd spektroskopiskt observerade supernovor.

Studiens resultat är publicerad i Nature Astronomy,

Röda dvärgstjärnor slukar jordliknande planeter

 

Bild https://ras.ac.uk/ Illustratörs tolkning av  två jordstora världar som passerar framför röda dvärgstjärnan i TRAPPIST-1-systemet, 40 ljusår bort. Credit ESA/Hubble Licenstyp Attribution (CC BY 4.0)

Forskare vid Keele University Staffordshire, England och University of Exeter i Storbritannien  har studerat tusentals stjärnor och fann då bevis för att sex olika röda dvärgstjärnor den minsta, svalaste och vanligaste typen av stjärna i universum hade omslutit jordliknande stenplaneter.

Det som avslöjade det var det mycket detekterbara kemiska fingeravtrycket, beskriver huvudförfattaren till studien (se nedan)  professor Robin Jeffries vid Keele University.

"Vi upptäckte att några av de röda dvärgstjärnor vi studerade innehöll litium, ett kemiskt grundämne som inte borde finnas där. Därför sticker även en liten mängd litium ut tydligt i dessa stjärnor – lite som att kasta färg på en tom duk." förklarade han.

Professor Jeffries tillägger: "Röda dvärgar är mindre och svalare än vår sol men inuti är de extremt varma. Denna värme bör förstöra allt innehåll an  deras ömtåliga litium i kärnreaktioner kort efter att det bildats."

På grund av detta har det tidigare funnits förutsägelser om att upptäckt av litium i stjärnans atmosfär kan tyda på att  litiumrikt material dragits in från ett omgivande planetsystem.

I den nya studien undersökte forskarna unga stjärnhopar med hjälp av spektroskopiska data vilket syftar på hur olika materia interagerar med elektromagnetisk strålning.

Gaia-ESO Spectroscopic (GES)-undersökningsdata täckte tusentals stjärnor varav teamet identifierade sex olika röda dvärgstjärnor i tre separata kluster med mycket högre litiumhalt än andra stjärnor av liknande spektral typ.

Deras analys tyder på att dessa stjärnor dramatiskt slukat sina omgivande jordliknande planeter eller totalt cirka 3 till 10 jordmassor planetmaterial, vilket gav en nytt litium till deras annars litiumutarmade atmosfärer.

Dessa uppslukningshändelser har länge teoretiserats som ett möjligt och till och med sannolikt utfall under tidig planetsystembildning och kan till och med ha inträffat  i vårt eget solsystems tidigaste år.

Om denna förklaring visar sig vara korrekt kommer ett nytt fönster att ha öppnats in i planetsystemens tidiga liv vilket möjliggör undersökning av mängden och tidpunkten för planetslukningar .

Till skillnad från isolerade stjärnor har de som finns i kluster väl kända åldrar och massor och förekomsten av många liknande solsyskon från samma ursprungliga material innebär att även små kemiska skillnader är lättare att fastställa, beskriver forskarna.

Studien om fenomenet är publicerad i Monthly Notices of the AstronomicalSociety och stöder den teorin att unga stjärnor kan sluka' närliggande världar under tiden som ett  planetsystem bildas. 

En exoplanet i storlek som Saturnus innehållande metan.

Bild wikipedia Saturnus bilden tagen av sonden Cassini 2004.

En planet ungefär lika stor som Saturnus men med en temperatur mer lik jordens (Saturnus medel temperatur kan ses som-133 °C och -190 °C )  med har en atmosfär rik på metan, enligt en ny studie med data från NASAs James Webb Space Telescope (JWST). Till skillnad från gasjättarna  Jupiter och Saturnus i vårt solsystem, som ligger långt från solen och därför är extremt kalla till skillnad mot så kallade "heta Jupiters" jätteplaneter i andra solsystem som är brännheta på grund av sin närhet till sin sol. Vissa av dessa planeter är tempererade jätteplaneter  och nu har en av dessa fått sin atmosfär analyserad med hjälp av data från Webbteleskopet. 

Planeten, kallad TOI-199b, kretsar runt en stjärna som är mer än 330 ljusår från jorden med ett varv ungefär var hundrade dag. Dess temperatur är cirka 80 grader Celcius, vilket fortfarande är varmt ur ett mänskligt perspektiv men inte mycket varmare än de högsta temperaturerna på jorden på omkring 55 grader C som  lätt nås till exempel på instrumentbrädorna i bilar parkerade i direkt solljus. Den är betydligt mer tempererad än de varma Jupiters som kan nå tusen grader C och mer grader och de kalla isiga gasjättar som ligger ner på lång övere -100 grader C.

För att karakterisera en exoplanets atmosfär använde astronomer en teknik som kallas transmissionsspektroskopi för att analysera ljus från stjärnan som passerar genom planetens atmosfär. För att fungera måste planetens bana justeras så att den passerar mellan sin stjärna och teleskopet. Instrument på JWST då separeras stjärnans ljus i dess komponentvåglängder, precis som ett prisma kan separera normalt vitt ljus i regnbågens färger.

"När en planet passerar framför sin stjärna passerar en del av stjärnans ljus genom planetens atmosfär där det interagerar med grundämnen och molekyler i atmosfären," beskriver Aaron Bello-Arufe, postdoktoral forskare vid JPL och försteförfattare till artikeln. "“Specific elements will absorb specific wavelengths of light, creating a fingerprint in the spectrum of light that JWST detects that reflects the atmosphere’s composition.” (se nedan)

Spektrumet under passagen jämförs med baslinjemätningar av stjärnans ljus som fastställts genom cirka 20 på varandra följande timmars observationer av JWST. Själva transiten varar i ungefär sju timmar vilket är mycket längre än transiterna för varma Jupiters som kan vara en timme eller mindre. Skillnaderna mellan baslinje- och transitspektra visar vilka våglängder av ljus som absorberas av planetens atmosfär och används för att identifiera de grundämnen och molekyler som utgör atmosfären beskriver forskarna.

"När vi jämförde spektra under passagen med baslinjen såg vi att atmosfären blockerade våglängderna av stjärnljus som absorberas av metan," beskriver Bello-Arufe. "Modeller för sammansättningen av tempererade, gasjätte-exoplaneter hade förutspått att de skulle innehålla metan, så det är bra att få bekräftelse på att våra teorier är korrekta."

Förutom metan gav teamets observationer antydningar att atmosfären också innehöll ammoniak och koldioxid.

"Med ytterligare observationer av denna planet skulle vi kunna fastställa den relativa mängden av dessa  gaser i dess atmosfär," beskiver Renyu Hu, associate professor of astronomy and astrophysics in the Penn State Eberly College of Science. "Denna mer fullständiga bild av en tempererad gasjättes atmosfär kan sedan användas för att förbättra våra modeller och potentiellt bättre förstå hur planeter och deras atmosfärer bildas och utvecklas och även hur den utvecklats på jorden. Framgången med denna första studie av en tempererad jätteplanets atmosfär ger oss också förtroende att ägna mer resurser och observationstid åt att studera andra liknande planeter. Vi kan då se om denna planet är unik eller om det finns allmänna gemensamma egenskaper för denna typ av planeter."

Förutom Hu och Bello-Arufe bestod forskargruppen av Mantas Zilinskas, Jeehyun Yang, Armen Tokadjian och Mario Damiano vid JPL; Luis Welbanks vid Arizona State University; Guangwei Fu och David K. Sing vid Johns Hopkins University; Michael Greklek-McKeon vid Carnegie Institution for Science; Jonathan Gomez Barrientos och Heather A. Knutson vid California Institute of Technology; och Xi Zhang vid University of California Santa Cruz.

NASA finansierade forskningen genom ett bidrag från Space Telescope Science Institute.

Artikeln som beskriver studien under ledning av astronomer vid Penn State och NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) vid California Institute of Technology har publicerats  i Astronomical Journal. 

Flertalet objekt varifrån meteoriter bildats kommer från samma area i universum.

 

Bild https://www.mps.mpg.de  Precis utanför Jupiters bana bildades ett ringformat område med högt gastryck. I denna mycket dammiga miljö  kunde planeter börja bildas med varierande sammansättning under flera miljoner år. © MPS / hormesdesign.de

Forskarna vid Max Planck-institutet fokuserade specifikt på perioden mellan ungefär två till fyra miljoner år efter solsystemets uppkomst. Vid denna tidpunkt hade Jupiter redan samlat (genom gravitationen från Jupiter) all materia i sin närhet och det blivit ett glapp i gas- och dammskivan längs  Jupiters bana. Enligt nuvarande förståelse bildades ett ringformat område med förhöjt gastryck precis utanför dess bana. Detta ledde till att mycket damm samlades till små klumpar av materia (småstenar). Det var redan känt att småsten kunde växa till planetesimaler (första stadiet i planetbildning) i en sådan koncentrerad dammig miljö i ett mycket tidigt skede. Det var dock oklart om denna process under långa tidsperioder kunde producera objekt med mycket olika sammansättningar. Den nya studien visar dock att olika populationer av planetesimaler kan bildas i dammrik miljö om det sker under miljontals år. Resultaten visar därmed för första gången en koppling till specifika grupper av meteoriter. "För första gången har vi lyckats reproducera resultaten av laboratoriestudier av meteoriter med datorsimuleringar av det tidiga solsystemet. Meteoriterna fungerar, så att säga, som en referenspunkt för teorier om planetbildning", beskriver MPS-direktören och kosmokemisten Thorsten Kleine.

Meteoriter är stenblock (meteor eller asteroider) från rymden som har kraschat ner på jorden. De flesta av dem är fragment av planetesimaler och har knappt förändrats sedan de bildades. Kolhaltiga kondriter (stenmeteoriter, som inte har förändrats genom nedsmältning eller planetär differentiering i sin ursprunliga materia. Kondriter är den vanligaste typen av meteorit och skiljer sig från järnmeteoriter genom sin låga halt av järn och nickel) är  rika på kol, har sannolikt bildats utanför Jupiters bana just under den ovan beskrivna tidsperioden vilket laboratoriestudier antyder. Baserat på ålder och sammansättning skiljer forskarna på sex grupper av kolhaltiga kondriter. Medan vissa nästan uteslutande består av finkornigt material och smulas sönder vid minsta beröring är andra betydligt mer robusta. Inbäddade i det finkorniga materialet innehåller inneslutningar av annan materia som är synlig för blotta ögat i varierande proportioner.

I sina datorsimuleringar kunde forskarna återskapa ålder och sammansättning av de sex grupperna av kolhaltiga kondriter. I beräkningarna motsvarar det finkorniga materialet och inneslutningarna två typer av material som fanns i det tidiga solsystemet: ömtåligt, smuligt damm och små klumpar av mer stabilt material. De senare hade bildats i början av solsystemet på vissa platser under värmepåverkan och sedan spridit sig i solsystemet. Med tiden, som ett resultat av alla dessa effekter, ackumuleras båda typerna av materia i varierande proportioner i området utanför Jupiters bana vilket skapar förutsättningar för bildandet av tydligt särskiljbara generationer av planetesimaler (och slutligen meteoriter). Under de första 500 000 åren minskar andelen smuligt material initialt, för att sedan öka under de kommande miljonerna år. Därefter uppstår två distinkta populationer av planetesimaler, bestående nästan uteslutande av smulig eller stabila objekt 

Baserat på sina beräkningar tror forskarna att meteorittyper av andra slag än kolhaltiga kondriter i ett tidigare skede också kan ha bildats i dammhöljet bortom Jupiter. 'Det finns starka bevis för att denna rikt  dammiga plats var planetesimalernas föredragna plats i vårt solsystem,' beskriver Joanna Drążkowska Chef för Lise Meitner Group på  Max Planck-institutet.studie.  Studien är  publicerad  i tidskriften The Astrophysical Journal. 

Detta svarta hål bildades innan det fanns en galax att växa i.

 

Bild: NASA, ESA, CSA, Lukas Furtak (Ben-Gurion-universitetet); Bildbehandling: Alyssa Pagan (STScI), av  NIRCam på NASAs James Webb Space Telescope visar Little Red Dot Abell2744-QSO1, förstorad och trippelt avbildad i galaxhopen Abell 2744 (Pandoras hop).

Vad kommer först, galaxen eller det svarta hålet? Ingen vet. men forskare har länge trott att det kan vara galaxen: Stora stjärnor inom en befintlig galax förbrukar sitt bränsle och kollapsar för att bilda svarta hål, som kan sluka omgivande material och smälta samman över tid för att öka det svarta hålets massa och storlek är den teori som gäller i dag.

Men det är svårt att förstå hur svarta hål som är miljoner till miljarder gånger gånger större än solens massa, varav tusentals nu har upptäckts skulle kunna finnas i det tidiga universum, Kunnat ha vuxit så snabbt från minimala hål om de nu fanns då. Nu har forskare som använder NASAs James Webb Space Telescope upptäckt tydliga bevis på att vissa supermassiva svarta hål var enorma från början, bildade utan en stjärnkollapsfas och utan en betydligt mer massiv galax att växa i.

"Detta är en anmärkningsvärd upptäckt," beskriver Roberto Maiolino vid University of Cambridge i Storbritannien, medförfattare till studier i ämnet publicerade i Nature och Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.   "Det är ett paradigmskifte, en total omprövning av de klassiska scenarierna för hur svarta hål bildas och växer."

Teamets slutsats bygger på detaljerade observationer av Abell2744-QSO1 (QSO1), en prototypisk Little Red Dot som existerade redan 700 miljoner år efter big bang.

Även om QSO1 bara är 1 300 ljusår tvärs över och dess ljus har färdats i mer än 13 miljarder år, är den lättare att studera än de flesta andra Little Red Dots eftersom den är gravitationellt linsad av galaxhopen Abell 2744 (Pandoras hop). QSO1 är både förstorad och trippelt avbildad, och visas på tre olika platser på himlen.

Inledande studier av QSO1 visade övertygande bevis för att det kan vara  mer än ett moln av glödande väte- och heliumgas som kretsar kring ett supermassivt svart hål uppskattat till 40 miljoner gånger större än vår sols massa. Men precis som med andra tidiga svarta hål som upptäckts av Webb fanns det osäkerhet om det verkligen var så massivt.

"Fram till nu har alla mätningar av svarta håls massa i det tidiga universum varit indirekta, baserade på antaganden från vad vi vet om dem i det lokala universum där vi finns. Vi visste inte om dessa antaganden verkligen gällde det tidiga universum," beskriver medförfattaren Francesco D'Eugenio,  från University of Cambridge. Teamet insåg att om QSO1:s svarta hål är så massivt som det ser ut.

 Cambridge-doktoranden Ignas Juodžbalis och Cosimo Marconcini vid universitetet i Florens, huvudförfattare till en av studierna, använde IFU:s observationer för att kartlägga rörelserna hos vätgasen runt det svarta hålet. När de analyserade rotationshastigheten som en funktion av avståndet från centrum, fann de att gasen har Keplerisk rörelse innebärande att den kretsar runt en central punkt på samma sätt som planeter i vårt solsystem kretsar runt solen. De fann att det svarta hålet inte bara är enormt och har ungefär 50 miljoner gånger större massa än vår sol  och utgör minst  två tredjedelar av QSO1:s totala massa. Denna andel är tusentals gånger större än oss närliggande galaxer i tid och rum där supermassiva svarta hål bara utgör en mycket liten del av värdgalaxens totala massa. Oavsett om QSO1:s svarta hål utvecklades från ett otroligt massivt litet hål som bildades inom den första sekunden av Big Bang eller något senare från kollapsen av ett gigantiskt gasmoln tillkom det nästan säkert stort och kan vara i de tidiga stadierna av att bygga en galax runt sig.

Teamet anser att små röda prickar som den nämnda QSO1 inte var sällsynta i det tidiga universum och nu håller man på att analysera liknande objekt för att ta reda på om supermassiva svarta hål faktiskt föregår galaxerna (finns innan en galax till skillnad mot vad den vanligaste teorin beskriver i dag) där de befinner sig idag.

Mångfald av gravitationsvågor upptäckta därute.

 

Bild https://www.gla.ac.uk  De mest betydelsefulla fynden i denna samling inkluderar bevis för existensen av andra generationens svarta hål, den mest precisa lokalisering som någonsin uppnåtts för en gravitationsvågskälla, samt den första mätningen av tre vibrationslägen hos ett svart hål.

Forskare från University of Glasgows Institute for Gravitational Research firar publiceringen av en enorm ny skattkista av gravitationsvågsupptäckter, hyllad som en milstolpe som markerar gravitationsastronomins utveckling.

Gravitational Wave Transient Catalogue-5.0, eller GWTC-5, släpptes online den tisdag 26 maj och utöver det vetenskapliga artiklar till Astrophysical Journal och Astrophysical Journal Letters.

Denna senaste uppdatering beskriver totalt 161 nya signaler från kolliderande svarta hål som upptäcktes mellan april 2024 och i slutet av januari 2025 av gravitationsvågsdetektorerna LIGO i USA, Virgo i Italien och KAGRA i Japan, tillsammans kända som LVK-samarbetet. 

Publikationen börjar med beskrivning av det totala antalet gravitationsvågssignaler som hittills upptäckts till 390. De mest betydelsefulla fynden i denna samling inkluderar bevis för existensen av andra generationens svarta hål, den mest precisa lokaliseringen som någonsin uppnåtts för en gravitationsvågskälla, samt den första mätningen av tre vibrationslägen hos ett svart hål.

För mer och utförlig information om detta arbeta följ denna länk från University of Glasgows Institute for Gravitational Research. 

Svårförklarat svala stjärnor kan vara energigivare till supercivilisationer därute.

 

Bild https://scitechdaily.com  En Dysonsfär är en hypotetisk megastruktur byggd av en avancerad civilisation till att fånga den enorma energiproduktionen från en stjärna. Snarare än att vara ett fast skal tror forskare att en dysonsfär  består av en enorm svärm satelliter i omloppsbana runt sin sol som samlar upp eller  absorberar stjärnljus och strålar ut energin som värme, främst i infraröda våglängder för användning av civilisationen. Credit: Shutterstock.

Sedan fysikern Freeman Dyson introducerade idén 1960 har "Dysonsfären" blivit en av de mest eftertraktade möjliga teknosignaturerna i jakten på avancerade utomjordiska civilisationer.

Grundidén är att en civilisation långt bortom vår egen skulle kunna omsluta sin sol med en "sfär" ( en svärm" av mindre komponenter) designad till  att fånga merparten av stjärnans energi. En sådan struktur är teoretiskt möjlig. Men astronomer har fortfarande  en nyckelfråga. Frågan hur skulle den se ut från jorden? En lovande kategori är de röda dvärgstjärnorna. Dessa stjärnor är de vanligaste i Vintergatan och förbrukar sitt kärnbränsle mycket långsamt vilket gör att de kan ge energi i otroliga tidsåldrar. Vissa förväntas bestå i biljoner år, mycket längre än universums nuvarande ålder. Eftersom de också är mycket mindre än solen skulle en Dysonsvärm kunna placeras cirka 0,05 till 0,3 AE från stjärnans yta vilket minskar mängden material som behövs för att bygga den. 

Vita dvärgstjärnor kan vara ännu mer attraktiva ur ett ingenjörsperspektiv. Dessa är de täta, kylda resterna av stjärnor som en gång var som vår sol, komprimerade storlekar med radier av ungefär 1 % av deras ursprungliga stjärnstorlek. Runt en vit dvärgstjärna skulle en Dysonsvärm kunna kretsa bara några miljoner kilometer från ytan, vilket gör konstruktionen av en enorm energisamlande struktur mycket mindre krävande än runt en större stjärna. Vita dvärgar kan också avge energi stadigt i miljarder år, vilket gör dem till potentiellt pålitliga långsiktiga energikällor. Men hur skulle stjärnor omgivna av sådana megastrukturer se ut? Astronomer använder vanligtvis ett verktyg som kallas Hertzsprung-Russell (H-R)-diagrammet för att klassificera stjärnor baserat på deras temperatur och ljusstyrka. Men eftersom en Dyson-sfär skulle blockera allt naturligt ljus från en stjärna, skulle det helt förändra var på diagrammet den skulle hamna.

H-R-diagrammet används för att klassificera stjärnor. Källa: ESO

Energi kan som vi vet varken skapas eller förstöras så sfären själv skulle behöva avge exakt samma mängd strålning från sig själv som stjärnan släpper in i den.Men det viktigaste är hur mycket längre till höger stjärnan skulle gå. En typisk röd dvärg, som finns  i nedre högra hörnet av ett H-R-diagram, har en yttemperatur på omkring 2700 C grader. En Dyson-sfär som omger en stjärna skulle visa på en temperatur ner till -223 C . Det finns inga naturliga stjärnor i denna temperatur, vilket gör ett sådant objekt mycket intressant som en potentiell kandidat till Dyson-svärmen.

En ytterligare faktor som bidrar till möjligheten att ett objekt kan vara en Dyson-svärm är brist på damm. En stjärna utan en Dysonsfär skulle vanligtvis visa en spektrallinje för silikatemission som ofta förknippas med mörka skivor. Men radiatorpaneler har inget damm runt sig. Den  I maj 2024 beskrevs i  en artikel ett arbete från Project Hephaistos sju starka Dyson-sfärkandidater (alla röda dvärgar) i en katalog på 5 miljoner stjärnor  Referens: "Dyson-sfärer på H-R-diagram" av Aminrezam Amiri, 26 februari 2026, arXiv.

Den dagliga molncykeln på exoplanet WASP-94A b

 

Bild wikipedia. Diagram över  solsystemet WASP-94 är ett dubbelstjärnsystem som finns cirka 690 ljusår bort i stjärnbilden Mikroskopet. Här finns två planeter WASP-94Ab och WASP-94Bb. Beteckningarna A och B är de ingående stjärnornas beteckning medan b är planeten runt var och en av dessa.

På WASP-94A b bildas sandmoln  varje morgon vilka klarnar upp i skymningen. 

I en ny forskningrapport (se nedan) där bland annat medförfattaren och programledaren PI David Sing, a Bloomberg Distinguished Professor of Earth and Planetary Sciences at Johns Hopkins  använde data från James Webb Space Telescope upptäcktes molncykler på en Hot Jupiter-exoplanet. En massiv gasjätteliknande exoplanet med extrem temperatur och otroligt snäv bana runt sina sol. 

Genom att koncentrera på molnen vid mätning kan forskarna mäta planetens atmosfär mer exakt och ge en av de klaraste bilderna hittills av planetens sammansättning. För att studera WASP-94A b i stjärnbilden Mikroskopet samlade Sing och hans forskarteam in data då planeten passerade direkt framför sin sol. Med hjälp JWST kunde forskarna göra separata mätningar av WASP-94A b:s framkant när den började korsa framför stjärnan och bakkanten när planeten fullbordade sin passage. Vid framkanten strömmar luften från planetens nattsida till dagsidan, vilket effektivt blir morgon. Luft strömmar från dag till natt vid bakre kanten vilket gör kväll.

Observationerna visade att morgnar och kvällar på WASP-94A b har mycket olika vädermönster. Morgnarna är fyllda av moln av magnesiumsilikat. Ett vanligt mineral i bergarter medan kvällen där är klar och molnfri.

Kraftiga vindar kan lyfta moln högt upp i skyn på planetens nattsida och sedan trycka dem  nedåt på den varmare dagsidan, djupt ner i planetens inre och effektivt dölja molnen innan solnedgången.

Fenomenet kan liknas vid  morgondimma på jorden men i extrem skala. Moln  bildas i mörkret på planetens nattsida. När de sedan driver in i den brännande hettan på över 300 grader C på dagsidan kokar kemikalierna som utgör molnen bort och molnen förångas helt enkelt.

Kvällarna är molnfria så då kunde forskarna se mot bakkanten av planeten specifikt för att se hur planetens atmosfär med James webb teleskopet vilket inte  Hubbleteleskopet kan.

"Då Hubbleteleskopet användes vid liknande undersökningar gick det bara  natt få en genomsnittlig bild av hela planeten med data från molnen och atmosfären hoppressad och omöjlig att särskilja," beskriver  försteförfattaren Sagnick Mukherjee, postdoktoral forskare vid Arizona State University som var student vid Johns Hopkins och UC Santa Cruz vid tiden för forskningen. "Den nya möjligheten med JWST låter oss lokalisera våra observationer och urskilja molnen separat och se  molncykeln."

När forskarna tittade på planetens  klara kvällshimlen fann de att WASP-94A b var mycket mer lik Jupiter än de trott. Tidigare, när molnen medelvärdesräknades in antydde data att planeten bestod av hundratals gånger mer syre och kol än Jupiter vilket förbryllade forskarna eftersom det inte kunde förklaras av hur planeter bildas. De nya uppgifterna visar dock att WASP-94A b bara har fem gånger så mycket syre och kol som Jupiter.

Heta Jupiter-planeter kretsar mycket närmare sina stjärnor närmare till och med r än Merkurius till solen och  därför är mycket varmare och utsätts för mer strålning. På grund av deras extrem miljö fungerar dessa planeter också  bra som laboratorier för att studera kemi och fysik bakom molndynamik.  Resultaten av studien kan läsas här i tidskriften Science.  

Närliggande dvärggalaxer kan ge kunskap om det tidiga universum

 

Bild  https://www.su.se/ A) Mörk materia-fördelning i vårt närområde i universum i den så kallade lokala gruppen av galaxer. De två stora mörka materie-haloerna motsvarar de i Vintergatan och Andromedagalaxen; (B) zooma in på mörk materia i och runt en liten gloria ca 700 miljoner år efter Big Bang; (C) stjärnor och gas i mitten av den lilla mörka materie-haloen i en av  datasimuleringarna. Foto: J Sureda/A Fattahi/S Brown

Azadeh Fattahi är docent vid Oskar Klein Centre vid Stockholms universitet (OKC) och ledde  forskargruppen i detta arbete tillsammans med samarbetspartners från Durham University och University of Hawaii.  Studien har publicerats i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) i denna beskriver Fattahi projektets omfattning:

"I detta arbete presenterade vi en helt ny uppsättning kosmologiska simuleringar med fokus på de minsta galaxerna i universum, med en aldrig tidigare skådad upplösning. Detta är utan tvekan det största urvalet av sådana galaxer som någonsin simulerats i dator vid dessa upplösningar." beskriver  Fattah.

Dvärggalaxer bildas i små mörk materia-halos som förutsägs av den standardiserade kosmologimodellen. De minsta exemplen på sådana system är extrema både i storlek och skörhet och ligger på gränsen för vår kunskap om galaxbildning och mörk materia.

"De minsta galaxerna kallas ultrasvaga dvärggalaxer, som är en miljon gånger mindre massiva än Vintergatan eller  mindre," beskriver Fattahi. "På grund av deras lilla storlek har dessa galaxer visat sig vara mycket svåra att genom en dator modellera och simulera."

Den nya simuleringssviten representerar ett stort steg framåt och möjliggör en systematisk bild av hur dessa galaxer bildas och utvecklas.

Det som gör resultaten särskilt aktuella är att simuleringarna gör mer än att återge svaga dvärggalaxer de antyder även att dessa lokala objekt kan fungera som en sond av universums tidigaste strålningsmiljö. Teamet undersökte hur olika antaganden om den tidiga strålningsmiljön påverkar vilka små mörka materia-haloer som överhuvudtaget lyckas bilda stjärnor.

"I artikeln studerade vi två olika antaganden om egenskaperna hos det tidiga universum när det var mindre än 500 miljoner år gammalt med syftet att förstå effekten på egenskaperna hos dessa små galaxer idag när universum är 13 miljarder år gammalt," beskriver Shaun Brown som ledde studien när han arbetade vid OKC och Durham University.

"Vi fann att dessa små ultrasvaga galaxer är mycket känsliga för dessa förändringar, medan mer massiva galaxer, som vår Vintergata, egentligen inte bryr sig," tillägger han, "För de minsta galaxerna kan tidiga förhållanden avgöra om de blir synliga galaxer – eller förblir stjärnlösa mörka materia-halos." Lokala dvärggalaxer kan bevara en dokumentation av det unga universum

Ultrasvaga dvärggalaxer, små satellitgalaxer som kretsar runt Vintergatan, har länge setts som kosmiska fossil. Nu använder en ny studie av forskare vid Oskar Klein Centre och LYRA-samarbetet en aldrig tidigare skådad uppsättning simuleringar för att visa hur kraftfullt dessa svaga system kan spegla förhållandena i det tidiga universum och berätta varför vissa galaxer växte och andra inte.

Den känsligheten öppnar en tydlig väg för att testa det tidiga universums fysik med kommande observationer.

"Spännande nog kommer vi inom en snar framtid att ha data från Vera C. Rubin-observatoriet som kommer att kunna hitta många fler av dessa ultrasvaga dvärgar runt Vintergatan," beskriver Fattahi.

Många astronomer hoppas att Vera C. Rubin-observatoriet kan leverera en nästan komplett summa  av Vintergatans satellitgalaxer  och kanske även hur många som finns långt utanför vårt närområde.

"Vårt arbete tyder på att dessa kommande observationer av det  lokala universum kommer att kunna begränsa hur universum såg ut i sin linda, något vi för närvarande inte kan komma åt direkt med andra observationer."

Resultatet är särskilt relevant med tanke på de senaste upptäckterna av galaxer i det tidiga universum, av James Webb Space Telescope (JWST), som hittar många överraskningar, särskilt oväntat massiva och ljusstarka galaxer i det tidiga universum (ex upptäckten av de röda prickarna i universums första tid)," noterar Fattahi.

Om det tidiga universum producerar överraskningar på stora avstånd, kan lokala reliker från samma epok som ultrasvaga dvärggalaxer ge en ytterligare väg till att förstå vad som hände en gång.

Totalt tog det mer än sex månader att köra alla simuleringar. 

Största delen av arbetet utfördes på COSMA 8-superdatorn, som är designad för simuleringsdriven forskning. Durham Universitys Institute for Computational Cosmology är värd för COSMA 8 på uppdrag av Storbritanniens DiRAC High Performance Computing Facility.

Framåt planerar Fattahis team att använda den nya sviten för att ta itu med frågor som fortfarande är öppna i modern galax- och strukturbildning, såsom var vi kan hitta den allra första generationen stjärnor som bildades i universum eller vad egenskaperna hos ultrasvaga dvärggalaxer säger oss om mörk materia?

Plötsligt upptäckte Hubbleteleskopet en komet som bröts itu

 

Bild https://esahubble.org  Kometen K1, vars fullständiga beteckning är  C/2025 K1 (ATLAS), hade just passerat sin närmaste punkt till solen och var på väg ut ur solsystemet då den splittrades  i minst fyra delar medan NASA/ESA:s Hubble-rymdteleskopet var riktat mot den. Sannolikheten för att detta skulle ske var oerhört minimal (men det skedde).

"Ibland sker den bästa vetenskapen av en slump," beskriver en av forskarna som var med om händelsen John Noonan, forskarprofessor vid fysikinstitutionen på Auburn University i Alabama, USA. "Denna komet observerades eftersom vår ursprungliga komet vi velat se på  inte kunde ses på grund av nya tekniska begränsningar efter att vi vann vårt förslag för att få använda Hubbleteleskopets tid.. Vi var tvungna att hitta ett nytt mål och precis när vi såg detta mål (C/2025 K1)  råkade det spillträs framför ögonen på oss ."

Noonan visste inte att C/2025 K1 fragmenterades förrän han såg bilderna dagen efter att Hubble tagit dem. "När jag tog en första titt på datan såg jag att det fanns fyra kometer på bilderna när vi bara borde se en," beskriver Noonan. "Så vi visste att det här var något riktigt, riktigt speciellt."

Detta är ett experiment som forskarna alltid velat göra med Hubble. De hade föreslagit många Hubble-observationer för att fånga en komet som bryts upp. Tyvärr är dessa mycket svåra att schemalägga och de har aldrig lyckats förrän nu.

"Ironin är att vi nu bara studerar en vanlig komet och den rasar itu framför våra ögon," beskriver huvudforskaren Dennis Bodewits, även han professor vid Auburn Universitys fysikinstitution.

"Kometer är rester från solsystemets bildande, så de består av 'gammalt materia. Det uråldriga material som formade vårt solsystem," beskriver Bodewits. "Sedan dess  har de värmts upp, bestrålats av solen och av kosmisk strålning. Så när vi tittar på en komets sammansättning är frågan vi alltid har hur mycket har den förändrats sedan den bildades? Först genom att knäcka en komet kan du se det urgamla materialet som inte har bearbetats av skilda evolutionära slag."

Hubbleteleskopet upptäckte att C/2025 K1 fragmenterades i minst fyra delar, var och en hade en distinkt koma. Det suddiga höljet av gas och damm som omger en komets isiga kärna. 

Hubbles bilder togs bara en månad efter C/2025 K1 närmaste kontakt med solen, kallat perihelion. Kometens perihelion låg inom Merkurius bana, ungefär en tredjedel av jordens avstånd från solen. Under perihelion upplever en komet sin mest intensiva uppvärmning och maximal stress. Strax förbi perihelion tenderar vissa långperiodiska kometer som C/2025 K1 att falla isär.

Innan den fragmenterades var C/2025 K1 troligen omkring 8 kilometer i diameter. Teamet uppskattar att kometen började sönderfalla åtta dagar innan Hubble såg den. Hubble tog tre 20-sekundersbilder, en varje dag från 8 november till 10 november 2025. När den såg på kometen bröts också en av C/2025 K1 mindre bitar upp.

Eftersom Hubbles skarpa syn kan urskilja extremt fina detaljer kunde teamet spåra fragmentens historia tillbaka till när de var ett stycke. Det gjorde att de kunde rekonstruera tidslinjen. Men genom att göra det avslöjade de ett mysterium: Varför fanns det en fördröjning mellan när kometen bröts upp och när starka utbrott sågs från marken? När kometen fragmenterades och blottade färsk is varför blev den inte ljusare nästan omedelbart som man kunde försäntat?

Teamet har några teorier. Det mesta av en komets ljusstyrka är solljus som reflekteras från dammkorn. Men när en komet spricker upp avslöjas ren is. Kanske behöver ett lager torrt damm bildas över den rena isen och sedan blåsa bort. Eller så behöver värme komma under ytan, bygga upp tryck och sedan släppa ut ett expanderande skal av damm.

"Aldrig tidigare har Hubble fångat en fragmenterande komet så nära när den faktiskt föll isär. Oftast är det några veckor till en månad senare. Och i det här fallet kunde vi se den bara några dagar efteråt," beskriver Noonan. 

Teamet ser fram emot att slutföra analysen av gaserna som kommer från kometen. Redan nu visar markbaserad analys att C/2025 K1 är kemiskt mycket märklig. Den är betydligt utarmad på kol jämfört med andra kometer. Spektroskopisk analys från Hubbles STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) och COS (Cosmic Origins Spectrograph) instrument kommer sannolikt att snart avslöja mycket mer om sammansättningen av C/2025 K1 och själva ursprunget till vårt solsystem.

Kometen K1 är nu en samling fragment cirka 400 miljoner kilometer från jorden. Belägen i riktning mot  stjärnbilden Fiskarna på väg ut ur solsystemet troligen utan att någonsin återvända.

Neptunus udda måne Nereid

 

Bild wikipedia på Neptunus måne Nereid.

Neptunus själv är en unik planet med en lutad  bana av 30 grader. Här finns några ovanliga månar inklusive den Pluto-stora månen Triton. Triton kretsar baklänges kring Neptunus, vilket tyder på att den inte bildades runt Neptunus utan istället fångats upp av Neptunus gravitation efter att den bildats någon annanstans i solsystemet. Nya observationer tillsammans med simuleringar av Neptunus evolutionära historia tyder på att en ofta förbisedd neptunisk måne  Nereid kan avslöja planetens förflutna.

Jupiter, Saturnus och Uranus har alla "typiska" månsystem, där varje planet har flera stora månar som kretsar nära och längs värdplanetens ekvatoriella plan, samt många mindre månar, kallade oregelbundna satelliter, som ligger längre ut på lutande eller "lutande" banor. Neptunus, å andra sidan, har bara en stor måne, Triton, som innehåller 99,9 procent av massanav resterande månar runt Neptunus (summa månar runt planeten är 18 st). Tritons bana är retrograd. Den rör sig medurs, medan Neptunus kretsar runt solen moturs. Detta innebär att Triton inte kunde ha samlats på plats, som Jupiters och Saturnus månar gjorde, ur skivan av materia som kretsar moturs runt sin planet och där det bildas månar. Istället tros Triton vara ett objekt från Kuiperbältet likt Pluto är och som drogs in mot Neptunus  och fångades av Neptunus gravitation.

Före Voyager 2:s förbiflygning av Neptunus i augusti 1989 var endast en annan måne känd runt Neptunus förutom Triton, Nereid. Upptäckt av den nederländske astronomen Gerard Kuiper 1949 sedan dess Nereid sedan dess utgjort ett mysterium. Månen följer en excentrisk bana, svänger runt Neptunus i en ellips och är långt från sin planet, men inte alls lika avlägsen som oregelbundna månar runt de andra jätteplaneterna. Intressant nog har Nereid inte en retrograd bana som Triton och dess bana är mycket mindre lutande än andra oregelbundna månar i solsystemet. Med dessa detaljer diskuterade forskare Nereids ursprung i 70 år, utan att kunna avgöra om månen fångades eller bildats på plats.

År 2024 använde Caltechs (California Institute of Technology) doktorander Matthew Belyakov och M. Ryleigh Davis (MS '22) James Webb Space Telescope (JWST) för att observera Neptunus månsystem där Nereid var ett av målen. Teamet använde JWST:s närinfraröda spektrograf, som delar upp ljus i dess många olika våglängder för att få kemisk information om ett objekts mineral. Nereids spektrum verkade ganska annorlunda än asteroiderna  vi känner till i Kuiperbältet. Nereid liknade istället Uranus månar. Med hjälp av observationsdata, som antydde ett icke-fångat ursprung för Nereid, utvecklade Belyakov sedan simuleringar av utvecklingen av Neptunus månar.

Simuleringarna visade att när Triton kraschade in i det neptunska systemet och fångades, kunde befintliga neptunska månar ha kastats ut på excentriska banor som såg identiska ut med Nereides. Detta tyder på att Nereid bildades  runt Neptunus, snarare än att vara ett infångat främmande objekt.

"Att förstå vad som hände vid Neptunus är ett av sätten vi kan lösa vad som hände i det tidiga solsystemet och Nereid är viktig för att fastställa viktiga händelser som Tritons fångst," beskriver Belyakov. "Vi hoppas att detta arbete motiverar människor att göra kreativa observationer av Nereid, även om det är svagt och avlägset. Det är lika viktigt som Triton historia. Jag hoppas att Nereid kommer att besökas under ett uppdrag under min livstid." beskriver Belyakov.

Innan ett sådant uppdrag kommer mycket om Nereid sannolikt att förbli ett mysterium. Voyager-bilder av Nereid är bara några pixlar i diameter. I fortsättningen på sitt arbete siktar teamet på att bygga fler simuleringar för att begränsa tidpunkten för Tritons fångst och möjliga konfigurationer för det initiala månsystemet runt Neptunus.

Forskningen leddes av doktoranden Matthew Belyakov och genomfördes som ett samarbete mellan laboratorierna hos professor i planetvetenskap Konstantin Batygin (PhD '12) och Mike Brown, Richard och Barbara Rosenberg Professor i planetastronomi samt Terence D. Barr Leadership Chair och chef för Center for Comparative Planetary Evolution.

En artikeln har publicerats i Science Advances med titeln "Nereid as a regular satellite of Neptune." Förutom Belyakov, Batygin, Brown och Davis är den tidigare Caltech-doktoranden Ian Wong (PhD '18) numera vid Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland, medförfattare. Finansieringen tillhandahölls av NASA, Europeiska rymdorganisationen och Kanadas rymdmyndighet, som gemensamt driver JWST. 

Shalbatana Vallis en dalgång på Mars som en gång var en vattenrik flod.

 

Bild https://www.esa.int   Fågelperspektiv över ett litet kaotiskt område i Shalbatana Vallis

ESA:s sond (European Space Agency) Mars Express har sedan 2003 svävat över Mars och gett oss många nya bilder därifrån. Ovan är från kanalen Shalbatana Vallis en fascinerande dal på Mars omgiven av tecken på forntida vatten, lava, kratrar och kaos. Shalbatana Vallis bildades för cirka 3,5 miljarder år sedan, när enorma mängder grundvatten steg upp till Mars yta. 

Dessa katastrofala översvämningar av vatten skar in i berget och forsade nedåt vilket  av detta framforsande vatten skapade de numera torra slingrande dalarna som  ex  Shalbatana Vallis. Troligen var det mycket länge sedan denna var en av vatten fylld flod. I dag är den efterlämnade dalen fylld av andra material i form av marsregolit (marsjord). Även om vi inte vet exakt vilka material som fyllt dalen över tid kan en isolerad fläck av nyligen avsatt blåsvarta material ses i den mest knotiga delen av kanalen i form av vulkanaska som blåsts omkring av marsianska vindar.

 Shalbatana Vallis är en av många sådana dalar som finns i denna region på Mars. Denna del av Mars skiljer planetens kraftigt kraterfyllda södra högland  (till vänster) från de slätare norra låglanden (till höger). 

Precis utanför bild ligger nämnda Chryse Planitia, en av de lägsta delarna av hela planeten (se karta nedan). Många av Mars största utflödeskanaler slutar vid Chryse Planitia, vilket får vissa att föreslå att den en gång kan ha varit täckt av ett betydande hav någon gång under Mars varmare och blötare historia.