ALMA-teleskopet avslöjar ursprunget till en stjärnexplosion i en galax för 11 miljarder år sedan

 

Bild https://www.almaobservatory.org  visar infografik på hur gravitationslinsning fungerar då en mycket massiv förgrundsgalax böjer rumtiden och fungerar som ett kosmiskt förstoringsglas som förstorar och förvränger bilden av en mer avlägsen galax bakom sig.

Astronomer som använt Atacama Large Millimeter/submillimeter Array i Chile (ALMA) har avslöjat den dolda strukturen hos en intensivt stjärnbildande galax som den såg ut för nästan 11 miljarder år sedan. Galaxen finns på samma splats som en högenergineutrino upptäcktes komma från av Icecube Neutrino Observatory på Antarktis. Galaxen den  sannolikt mest elektromagnetiska  som hittills identifierats av händelser som denna.

Galaxen har namnet JCMT0402−0424 och har smeknamnet "Shadow Blaster". Den är  dold av damm och nästan osynlig vid optiska våglängder. ALMA-observationer visade att dess ljus har förstärkts och förvrängts av gravitationen från en massiv förgrundsgalax, vilket delat upp den i fyra separata bilder. Genom att kombinera ALMAs högupplösta data med gravitationslinsning rekonstruerade forskarteamet galaxens verkliga struktur och undersökte den täta gas som drev dess stjärnexplosion.

Neutriner är elektriskt neutrala elementarpartiklar som endast svagt interagerar med materia. De kan färdas genom gas, damm och magnetfält nästan oförändrade och bär information direkt från några av universums mest energirika miljöer.

Den 22 september 2021 upptäckte IceCube  som finns djupt inbäddad i den antarktiska isen en högenergi-neutrinohändelse betecknad IC 210922A, med en uppskattad energi på ungefär 750 teraelektronvolt, långt över vad de flesta kända astronomiska processer kan producera. Teleskop runt om i världen sökte i neutrinos lokaliseringsområde över spektrumet men fann ingen övertygande gammastrålning, röntgen eller optisk transient som kunde förklara händelsen.

Uppföljande observationer med James Clerk Maxwell-teleskopet på Hawaii visade en exceptionellt ljusstark submillimeterkälla i området. ALMA tillhandahöll sedan den upplösning och spektrala detaljrikedom som behövdes för att bestämma dess fysiska natur. Teamet uppskattar chansen att slumpmässigt hitta en så ovanligt ljusstark submillimetergalax inom IceCube-lokaliseringsområdet till ungefär 1 % eller lägre. 

ALMA observerade Shadow Blaster i band 3, 4 och 5. Dess högst upplösta kontinuumdata delade upp källan i fyra distinkta bilder arrangerade runt en elliptisk galax i förgrunden – kännetecknet för stark gravitationslinsning, där förgrundsgalaxens gravitation böjer och förstärker ljuset från den mycket mer avlägsna bakgrundskällan, och fungerar som ett naturligt kosmiskt teleskop.

Genom att använda de fyra linsade bilderna tillsammans med optiska och infraröda data från förgrundsgalaxen modellerade teamet linseffekten och rekonstruerade Shadow Blasterns (den avlägsna nästan dolda galaxen kallas så) inneboende utseende. Rekonstruktionen avslöjade ett utsträckt stjärnbildningsområde ungefär 1 700 ljusår i diameter. Förstoringen från linsning gjorde det möjligt för ALMA att lösa rumsliga skalor som annars hade varit extremt svåra att studera på detta avstånd.

ALMA upptäckte flera emissionslinjer från kolmonoxid och neutralt atomärt kol, vilket fastställde en exakt rödförskjutning på 2,988  vilket betyder att ljuset började sin resa när universum bara var några miljarder år gammalt under den era som kallas "Cosmic Noon", tiden då galaxer bildade stjärnor med de högsta hastigheterna i kosmos historia.

Dessa molekyllinjemätningar låter astronomerna undersöka tillföring av energi och rörelsen hos gasen inne i galaxen. Data visar inga tydliga tecken på att en kraftfull aktiv galaxkärna dominerar dess energiproduktion istället pekar gasegenskaperna på en intensiv, kompakt episod av stjärnbildning. Efter att ha korrigerat för gravitationsförstoring uppskattar teamet att galaxen bildar hundratals  stjärnor per år, med stora mängder gas och damm packat i en kompakt central region.

Den tätheten är viktig för neutrinofrågan då det skapar förhållanden där energirika kosmiska strålar upprepade gånger kan kollidera med omgivande materia och producera kortlivade partiklar som sönderfaller till gammastrålar och neutriner. Täta, dammiga stjärnutbrott kan fungera som kosmiska strålkällor  som fångar energirika partiklar tillräckligt länge för att mycket av dess energi ska omvandlas till dessa sekundära partiklar.

Den förväntade neutrinoproduktionen från en enskild dammig stjärnbildande galax är blygsam och studien hävdar inte att Shadow Blaster har identifierats som källan till händelsen IC 210922A. Men galaxens placering, sällsynthet, kompakta struktur och gasrika kärna förstärker tillsammans argumenten för en möjlig koppling och antyder att liknande galaxer tillsammans kan bidra till den diffusa bakgrunden av högenergirika neutriners rörelser.

Denna forskning presenterades i artikeln "Compact dusty starbursts at cosmic noon linked to high-energy neutrinos" av Y. Urata et al., publicerad i Nature Astronomy. 

Cigarrgalaxen där miljontals stjärnor bildas.

 

Bild wikipedia på Messier 82 (Cigarrgalaxen) en svagt lysande galax  i stjärnbilden Stora björnen (stora Karlavagnen) en kombinerad bild från Hubbleteleskopet/Spitzerteleskopet/Chandrateleskopet.

Galaxen är belägen 12 miljoner ljusår bort och och här sker snabb stjärnbildning. Messier 82 (M82) visar en för vetenskapen unik syn. Nu har NASAs James Webb Space Telescope avslöjat tidigare osedda detaljer.

M82:s intensiva stjärnbildning, som tros vara resultatet av en galaxfusion, kommer att vara en kortlivad händelse i astronomiska termer uppskattad att pågå i några hundra miljoner år i sin helhet. Denna tillfälliga fas av extrem stjärnbildning i förhållande till galaxens massa liksom dess placering i det lokala universum är några av faktorerna som gör M82 känd som Cigarrgalaxen till en unik miljö att studera.

Ett team av astronomer genomförde nyligen en bildundersökning med hjälp av Webb-teleskopet.  Programmet innebar totalt 65 timmars observationstid med Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera)-instrument och avslöjade aldrig tidigare skådade detaljer av galaxen inklusive dess utspända skivstruktur och miljontals individuella stjärnor. Webbs högupplösta avbildning av galaxen specifikt av galaktiska skivans huvudplan ger viktig information till astronomer när de försöker avslöja M82:s bildningshistoria. Dessutom kommer Webb-data att hjälpa forskare att förstå de nuvarande processerna som sker inom stjärnexplosionsgalaxen. Innebärande snabb stjärnbildning.

"M82 är ett kaos, men det är ett vackert kaos. Vi förstår inte helt vad som pågår, särskilt vad gäller dess evolutionära historia. Vad kan ha utlöst en så hög hastighet i stjärnbildning? Hur länge har denna galax drivit bort materiaklumpar från sitt centrum?" frågar sig huvudforskaren Adam Smercina, NASA Hubble Fellow vid Space Telescope Science Institute i Baltimore och blivande biträdande professor vid Tufts University i Massachusetts. "M82 är ett idealiskt laboratorium för galaxutveckling eftersom det har egenskaper som gör att vi kan undersöka viktiga fysiska processer, såsom hur stjärnor bildas i miljöer som denna och hur den aktiviteten driver utflöden. M82 ger samtidigt ett fönster till många astrofysiska frågor på ett sätt som ingen annan galax i det lokala universum kan."  Det enorma antalet stjärnor vi lyckades lösa med Webb är otroligt," påtalar lagmedlemmen Benjamin Williams från University of Washington. "Det är en helt annan värld än vad vi kunnat se med andra teleskop. Alla dessa stjärnor tillsammans ger ett detaljerat fossilregister över M82:s bildning och utveckling."

När man rör sig inåt i galaxen antyder ökningen i ljusstyrka och den asymmetriska formen på den galaktiska skivan spiralgalaxens unika underliggande struktur. De olika radierna mellan de två sidorna tyder på att M82 har en förvrängd form vilket kan ske vid intensiva galaxsammanslagningar.

"Vid första anblicken kan galaxens skiva verka mindre spektakulär eftersom Webb ser genom dammet," beskriver teammedlemmen Eric Bell vid University of Michigan. "Men M82 är ett härligt komplext system. Webbs observationer kommer att hjälpa oss att lösa några pågående mysterier, ex  hur stjärnbildning har rört sig inom M82 under de senaste miljarderna åren."

Galaxen MXDFz4.4 en intressant galax i tidens första miljard år.

 

Bild  Nasa Detaljerade bilder av synligt ljus från Hubbleteleskopet visar att flera utbrott av yngre stjärnor passerar rymden i och runt galaxen MXDFz4.4. Astronomer har länge sökt bevis för att förklara denna övergång Hubble har gett det första exemplet under denna tidsperiod. Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Ilias Goovaerts (STScI), Marc Rafelski (STScI, JHU), Anton Koekemoer (STScI); Bildbehandling: Alyssa Pagan (STScI)

Astronomer som använder NASAs Hubble-rymdteleskop har hittat något de aldrig förväntade sig  ultraviolett ljus från en galax som existerade bara 1,4 miljarder år efter Big Bang. Den galaxen innehåller ett tätt kluster av unga stjärnor som producerar joniserande ljus som kan omvandla den ogenomskinliga, neutrala gasen (väte) inom och omedelbart runt galaxen vilket rensar upp sikten ut i rymden. 

Detta tyder på att liknande galaxer i det tidiga universum var anledningen till den neutrala dimman från vätgas som en gång fyllde kosmos. Med tiden blev gas överallt genomskinlig eller joniserad. Övergången var inte som en av/på-knapp, utan tog troligen hundratals miljoner år. Forskare samlar fortfarande bevis för att fullt ut förstå hur detta gick till, vilket är anledningen till att MXDFz4.4 sätter en avgörande förebild.

"Att observera en galax som denna ansågs omöjligt," beskriver huvudförfattaren Ilias Goovaerts, postdoktor vid Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore. "Forskare förväntade sig att 'dimman' det neutrala vätet som fyllde det tidiga universum skulle vara för tjockt och skymma vår sikt över dess joniserande ljus. Hubble upptäckte inte bara det ljuset, utan hjälpte också till att avslöja otroliga detaljer om galaxens egenskaper."

"Astronomer har hittat många galaxer som existerade vid denna tidpunkt i universums historia, men vi har inte upptäckt joniserande fotoner från någon av dem, vilket gör MXDFz4.4 unik," beskriver Marc Rafelski, medförfattare och Hubbles biträdande missionschef vid STScI. (obs detta gäller säkert i övriga galaxer också i tidens början)

Hubbles långa exponeringar, hämtade från flera befintliga undersökningar, visade att galaxens unga, massiva stjärnor är källan till det ultravioletta ljuset som rensade det omgivande rymden. Dessa stjärnor bildades i utbrott under de senaste miljonerna åren av MXDFz4.4:s existens och är hopträngda.

Genom att förstärka denna trängseleffekt är MXDFz4.4 ungefär 100 gånger mindre till ytan än  Vintergatan men här bildas stjärnor tio gånger snabbare. Hubbleteleskopet kunde inte göra upptäckten ensam. Slutsatsererna stöds av undersökningsdata tagna av NASAs James Webb Space Telescope i närinfrarött ljus och MUSE eXtremely Deep Field eller MXDF, galaxens namngivare, fångad av European Southern Observatorys Very Large Telescope (VLT) i synligt ljus.

Teamet använde Webbs data för att bestämma galaxens massa, analysera dess äldre stjärnor och mäta galaxens stjärnbildningshistoria. Galaxens äldre stjärnor är mindre massiva och kallare och därför inte ansvariga för att förändra gasen runt dem.

Jämförelse av Hubble- och Webb-data visade också att nyligen stjärnbildning skedde i utbrott. "Utan Webb för att förtydliga vad vi såg på Hubbles bilder kunde vi inte dra dessa slutsatser," beskriver Rafelski. Data från VLT fastställde exakt när MXDFz4.4 existerade. Det var 1,4 miljarder år efter Big Bang.

En artikel som beskriver denna upptäckt publicerades den 23 juni i Astrophysical Journal. 

Vad vi vill veta om universum.

 

Bild https://www.gsi.de/en

Materiens sammansättning  finns och är hierarkin av på varandra följande nivåer från mikroskopisk till makroskopisk skala. Den  är nära kopplad till sekvensen av de evolutionära epoker som vårt universum har genomgått. Vårt universum (där allt vi känner till finns)  kom till som Big Bang och expanderade explosivt samtidigt som det gradvis svalnade från ett initialt tillstånd av extrem energitäthet och temperaturer. En sekvens av metamorfoser förde den till dess nuvarande tillstånd och kommer att fortsätta förändra vårt universum i framtiden (där den accelererande expansionen är en del som troligen en gång resulterar i ett svart universum då avstånden mellan galaxerna blivit stort).

I universums allra första tid bildades elementarpartiklar från strålningsfält. Ur en uråldrig soppa bestående av kvarkar, gluoner, fotoner och leptoner uppstod byggstenarna till atomkärnorna i form av neutroner och protoner  bråkdelar av en sekund efter Big Bang. Inom de första tre minuterna bildades de lättaste atomkärnorna. Neutrala atomer uppstod först 300 000 år senare. De samlades till enorma gasmoln, från vilka de första stjärnorna uppstod efter ungefär en miljard år. Atomkärnor smälte samman inne i stjärnorna för att bilda de kemiska grundämnena fram till järn. De tyngsta elementen skapades i våldsamma stjärnexplosioner. Dessa processer pågår än idag 15 miljarder år efter big bang – och kommer att fortsätta in i framtiden.

Den kosmiska utvecklingen bestäms av fysikens lagar och av naturens grundläggande symmetrier (av det slag vi förstår i dag men kan upptäcka mer av i framtiden). Vår strävan efter att förstå universums ursprung och utveckling, och därmed vår egen existens, är en av de grundläggande drivkrafterna för vetenskaplig forskning och även för  projektet FAIR. Det internationella acceleratorcentret FAIR, ett av världens största forskningsprojekt som byggs nu i Darmstadt, Tyskland. Med FAIR kommer materia att skapas och forskas fram i laboratoriet på ett sätt som annars bara förekommer i universum. Forskare från hela världen förväntar sig nya insikter om materiens struktur och universums utveckling, från Big Bang till idag.

Även om vi känner till den ungefärliga händelseförloppet i BigBangs agenda finns det fortfarande många obesvarade grundläggande frågor om detaljerna.

Ungefär en miljondels sekund efter Big Bang existerade all materia som en ofattbart het tät ursoppa bestående av kvarkar, gluoner och andra elementarpartiklar. Precis som elektroner i ett plasma kunde kvarkar röra sig kvasifritt i detta kvark-gluonplasma. Forskare tror att liknande former av materia i dag kan finnas i neutronstjärnors inre.

Det var inte förrän en miljard år efter Big Bang som de första komplexa atomkärnorna och därmed de kemiska grundämnena bildades i stjärnornas kärnor och i stjärnexplosioner. Innan detta fanns endast väte och de lättare grundämnena, upp till litium.

De måttliga temperatur- och tryckförhållandena på jorden var gynnsamma för livets början. Den stora majoriteten av materian i universum utsätts för extremt höga tryck och temperaturer. Exempelvis i jordens kärna, eller  i centrum av större planeter och solen.

Astronomisk forskning har visat att universum i dag  bara innehåller materia och att ingen antimateria existerar. Forskarnas kvalitativa förklaring till detta är att fysikaliska lagar bryter mot vissa grundläggande symmetrier. Dock är fall av detta symmetribrott som hittats i experiment inte tillräckliga för att kvantitativt förstå hur materia klarade sig i universum till motsatts till antimateria eller ingen materia alls..

Vi vet från galaxernas rörelse att det måste finnas ungefär 20 gånger mer massa i universum än vi kan observera direkt. Det har föreslagits att denna så kallade mörka materia möjligen inkluderar nya typer av partiklar bundna av den starka växelverkan (den starka kärnkraften), vars existens vi ännu inte kunnat bevisa i experiment.

Forskare har vägt det mest avlägsna passiva svarta hålet.

 

Bild https://www.ucl.ac.uk  James Webb Space Telescope (JWST) bild av den starkt förvrängda röda galaxen MRG-M0138 sedd genom ett förgrundskluster av galaxer (vita källor). Genom fenomenet gravitationslinsning avbildas samma bakgrundsgalax fyra gånger i bakgrunden. Källa: NASA/JWST

Det avlägsnaste nästan osynliga lugna svarta hål som upptäckts och vägts av ett internationellt astronomteam som inkluderar forskare från UCL (University College London) finns i centrum av galaxen MRG-M0138 10 miljarder ljusår bort. Det är det mest avlägsna vilande svarta hålet som hittills upptäckts, 15 gånger längre bort än det tidigare rekordet i tid och rum.

Det svarta hålets massa är ungefär 6 miljarder gånger större än vår sols och det observeras vid en tid då universum bara var cirka 3 miljarder år gammalt ungefär en fjärdedel av dess nuvarande ålder, vilket ger enastående detaljer om svarta hål i det tidiga universum.

För att hitta detta svarta hål använde teamet data från NASAs James Webb Space Telescope till att spåra rörelsen hos stjärnor som kretsar runt det annars osynliga svarta hålet och mäta dess massa. Även om tekniken – känd som stellar dynamics har använts för att mäta vilande svarta hål i galaxer mycket närmare jorden, är detta första gången den används för att väga ett hål som befinner sig på så stort (kosmologiskt) avstånd.

Seniorförfattaren, professor Richard Ellis (UCL Physics & Astronomy), beskriver "Att fastställa hur stjärnor kollektivt rör sig i centrum av denna avlägsna galax har gjort det möjligt för oss att mäta massan av dess annars osynliga i optiskt ljus supermassiva svarta hål. Genom att visa möjligheten av en sådan teknik till galaxer i det tidiga universum kan vi nu genomföra en mer fullständig inventering av hur svarta hål utvecklas över tid och dra slutsatser om deras roll i galaxutveckling."

Även om svarta hål själva inte avger något ljus kan gasformigt material som faller in i dem avge mycket strålning. Dessa "aktiva galaxkärnor" kallas ibland kvasarer och är lätta att identifiera eftersom de är några av de mest ljusstarka objekten i kosmos. https://sv.wikipedia.org/wiki/Kvasar

Det supermassiva svarta hålet i MRG-M0138 är vilande. Eftersom inget gasformigt material faller in i det kan dess närvaro endast härledas från rörelser från närliggande stjärnor.

Teamet kunde upptäcka dess närvaro och noggrant mäta dess massa genom att observera stjärnornas kollektiva rörelse som rörde sig runt hålet. Hur snabbt de rör sig och skillnaderna mellan rörelserna hos stjärnor nära det svarta hålet och de som ligger längre bort gjorde att forskarna noggrant kunde beräkna massan för det svarta hålet.

Det är en teknik liknande den som har använts för att mäta massan hos det svarta hålet i centrum av vår egen galax och flera andra närliggande galaxer. Men det är första gången den används på ett objekt på så stort avstånd. Tidigare var den mest avlägsna galax som studerats på liknande sätt med denna teknik 700 miljoner ljusår bort.

Normalt skulle rörelserna hos stjärnor i en så avlägsen galax vara omöjliga att observera. Men teamet kunde använda ett naturligt kosmiskt förstoringsglas (gravitationslinsning). Gravitationspåverkan från en annan galax, som ligger direkt mellan MRG-M0138 och jorden böjer ljuset runt den, omfokuserar bakgrundsbilden och förstorar den 30 gånger. Med detta kunde forskarna rekonstruera de interna detaljerna i den avlägsna galaxen med mycket högre upplösning än vad som annars skulle varit möjligt.

Huvudförfattaren till studien (se nedan) Dr Andrew Newman från Carnegie Science i Pasadena, Kalifornien, beskriver: "Genom att kombinera JWST-data med gravitationslinsning kunde vi kika in i det svarta hålets inflytandesfär, där dess gravitation ökar stjärnornas rörelsehastighet. Detta är en av de bästa teknikerna vi har för att väga ett svart hål, så vi var glada att förlänga det till en mycket tidig period i kosmisk historia."

Endast några få vilande svarta hål lika massiva har tidigare hittats, men då på mycket närmare avstånd från oss.

Upptäckten ger nya ledtrådar om hur svarta hål och galaxer växte tillsammans i det tidiga universum. Lokala galaxer har avslöjat ett nära samband mellan deras massor och deras centrala svarta hål, men mer data behövs från tidig kosmisk tid av både aktiva och vilande supermassiva svarta hål för att fullt ut förstå detta samband.

Forskarna fann att det inte bara är det svarta hålet som är vilande även den omgivande galaxen är lika inaktiv och där bildas inga nya stjärnor. Troligen hyste MRG-M0138 en gång en lysande kvasar. Forskarna tror att när det svarta hålet först bildades växte det snabbt och brände eller slungade den fria energin ut den fritt flytande gasen i galaxen, vilket är avgörande för bildandet av nya stjärnor och denna nu är slut för att nya stjärnor ska bildas i den tid vi ser den.

Teamet förväntar sig att ytterligare observationer från JWST och andra rymdteleskop kommer att avslöja många fler vilande svarta hål från det tidiga universum. Detta skulle ge nya insikter om deras roll i att stoppa stjärnbildning, samt hur vilande svarta hål kan aktiveras igen när stora mängder materia börjar strömma in i dem på nytt.

Studien finns att läsa här i Science.

Smällar från meteorer kan frigöra energi som motsvarar hundratals ton TNT

 

Bild https://ares.jsc.nasa.gov Cape Cod fireball var det senaste kända meteoritnedslaget på jorden (28 juni 2026) . Det skedde 30 maj 2026.

Invånare längs gränsen mellan Massachusetts och NewHampshire blev skrämda av en plötslig sonisk smäll på eftermiddagen den 30 maj 2026. Många människor längs östkusten bevittnade det.

Efter att NASA analyserat bilder från vädersatelliter identifierade de källan som en liten meteorit på ungefär 1 till 2 meters diameter. Den for genom rymden i häpnadsväckande 468 000 kilometer i timmen då den störtade ner i jordens övre atmosfär. Friktion mellan meteoren och den allt tätare luften förvandlade snabbt den kinetiska energin från stenen till brännande värme. På en höjd av ungefär 60 kilometer övervann den enorma värmen och trycket meteorens strukturella integritet vilket fick den att fragmenteras i en strålande blixt.

Uppdelningen frigjorde en häpnadsväckande energiexplosion motsvarande 300 ton TNT. När ett föremål färdas genom luften i hastigheter som är snabbare än ljudet vilket är 1 225 km/h  skapar det en chockvåg som skapar ett dånande knall eller en sonisk smäll. Medan majoriteten av meteoriten förångades, regnade de återstående fragmenten  ner i vattnet i Cape Cod Bay. Tidigare kunde en sådan händelse ha passerat som en obekräftad observation på dagshimlen. Idag är dock vår planet kopplad upp i ett nätverk av planetära försvarssensorer: instrumentpanelkameror, säkerhetssystem och digitala dörrklockor (och händelser som denna registreras).

Meteoritnedslag som denna varar några flyktiga sekunder vilket gjorde dessa  lätta att missa tidigare. Nu fångar våra kollektiva digitala ögon dessa spontana kosmiska intrång nästan omedelbart vilket för universum direkt in i våra dagliga nyhetsflöden. Även om dessa händelser är dramatiska är de vanligare än de flesta tror. Men de statistiska oddsen att bli träffad av en meteorit är försvinnande små. Du har större chans att vinna en mångmiljonjackpott tio gånger i rad än att någonsin bli träffad av en meteorit.

Den stora majoriteten av de tonvis rymdskräp som dagligen bombarderar jorden anländer som ofarliga dammkorn, brinnande som eleganta meteorer eller stjärnfall. 

Om du någonsin råkar bevittna en av dessa magnifika eldbollar som river upp himlen, överväg att rapportera din observation till American Meteor Society 

 Denna organisationen håller koll på observationer och fall från hela världen. Återvunna fragment ger forskare ett sätt att få värdefull information om ursprunget till vårt solsystem och vår hemplanet.

Mitt inlägg har som källa en artikel i Coversation.com   skriven av  Shawn Laatsch Direktör för Versant Power Astronomy Center, University of Maine.

En biokontainmentanläggning ska troligen byggas på månen

 

Bild av Getty Images/NASA. på månen där jorden skymtas i bakgrunden. 

En biokontainmentanläggning är en specialbyggd anläggning avsedd för säker hantering, forskning och diagnostik av farliga smittämnen. Målet är att skydda laboratoriepersonalen, allmänheten och miljön mot exponering och utsläpp av risk för livsfarliga biologiska analyser.

En biocontainmentanläggning som är utformad för att skydda jorden från potentiellt farliga biotiska (okänt eller farligt  organiskt material)  föroreningar från rymden och bör ingå i en planerad NASA-bas på månen, hävdas ett policydokument. En formell skriftlig redogörelse som klargör en organisations grundprinciper, mål och ståndpunkt inom ett visst område. Det fungerar som ett styrande ramverk och en avsiktsförklaring för hur beslut ska fattas och hur verksamheten ska agera

"Mänskligheten går in i en ny era av rymdforskning, men våra strategier för planetens skydd har inte hållit jämna steg med riskerna med att återföra utomjordiska prover till jorden," beskriver artikelns (se nedan)  medförfattare Frederick I. Moxley, chef för Strategic Threat Analysis and Research Laboratories, en konsultfirma baserad i Idaho.

"Den föreslagna anläggningen skulle i princip fungera som en brandvägg mellan jorden och eventuella potentiellt farliga levande organismer som kan följa med återvändande framtida rymduppdrag.", beskriver Moxley, med medförfattare  Anthony Ricciardi, James McGill-professor i biologi och chef för Bieler School of Environment vid McGill University.

I sin artikel, publicerad i tidskriften Ambio, argumenterar Moxley och Ricciardi för att allt utomjordiskt material som samlas in från månen, Mars eller bortom först bör transporteras till en säker månbaserad karantän och forskningsanläggning istället för direkt till jorden.

Författarna rekommenderar att alla inkommande utomjordiska prover hanteras uteslutande via avancerade robotsystem inom månanläggningen vilket minimerar risken för mänsklig exponering och oavsiktlig utsläpp.

Även om existensen av utomjordiskt liv fortfarande är obekräftad varnar Moxley och Ricciardi för att introduktionen av någon ny livsform till jordens biosfär skulle medföra oförutsägbara ekologiska konsekvenser. Historien om invasiva arter på jorden fungerar som en varning.

"Decennier av forskning om invasiva arter har visat hur en organism som introduceras till fel plats vid fel tidpunkt kan sprida sig okontrollerat med potentiellt förödande och irreversibla långsiktiga effekter på ekosystem," beskriver Ricciardi, expert på biologiska invasioner. "Detta motiverar en stark försiktighetsåtgärd mot introduktioner av utomjordiskt ursprung."

Artikeln kommer mitt i en ökande internationell och kommersiell konkurrens inom rymdforskning, där myndigheter och privata flygföretag snabbt expanderar uppdragen bortom jordens omloppsbana. Enligt författarna gör denna alltmer trånga och konkurrensutsatta miljö rigorösa biosäkerhetsstandarder mer akuta än någonsin.

Bland de farhågor som tas upp i studien finns katastrofala scenarier som involverar krasch eller funktionsfel på ett rymdfarkost med förorenat material eller astronauter exponerade för utomjordiska miljöer. Forskarna hävdar att ingen befintlig anläggning på jorden kan garantera absolut inneslutning, utrotning eller kontroll av en okänd utomjordisk mikroorganism vid en olycka.

Författarna drar slutsatsen att även om sökandet efter liv bortom jorden kan bli en av mänsklighetens största vetenskapliga prestationer, måste riskerna med den sökningen hanteras proaktivt.

"Månen," hävdar de, "kan bli mänsklighetens första biologiska försvarslinje."  Studien

"Protecting Earth from Extraterrestrial Contamination: The case for a lunar biocontainment facility," av Frederick I. Moxley och Anthony Ricciardi, publicerades i Ambio och kan läsas här. 

Svarta hål från tiden innan BigBang formar ännu universum

 

Bild https://www.port.ac.uk/ En gravitationell kollaps av ett stort materiemoln leder till en studs och efterföljande expansion. Ett svart hål i universums skala bildas tillsammans med mindre relik svarta hål (skeenden innan BigBang) som finns i mörk energi och mörk materia.

Svarta hål som bildades före Big Bang kan fortfarande existera idag som 'kosmiska fossil', vilket potentiellt kan hjälpa till att förklara den mystiska mörka materia som formar galaxer över universum. Detta enligt ny forskning från University of Portsmouth.

Studiens resultat (se nedan) antyder att universum kanske inte började som ett enda explosivt BigBang utan istället kan stämma överens med kosmiska studs-modeller där universum uppstod ur en tidigare sammandragning och lämnade kvar relik-svarta hål (hål från innan BigBang) som kan finnas ännu i vår tid som 'kosmiska fossil'.

Om teorin om dessa uråldriga objekt stämmer kan de hjälpa till att förklara flera långvariga mysterier inom kosmologin, inklusive mörk materians natur och de processer som ligger bakom bildandet av galaxer.

Professor Enrique Gaztañaga, huvudförfattare till studien från University of Portsmouths Institute of Cosmology and Gravitation och Institute of Space Sciences i Barcelona , beskriver: "I nästan ett sekel har kosmologer spårat universums historia tillbaka till ett enda dramatiskt ögonblick känt som Big Bang. I den teorin uppstod rum och tid från ett extremt hett, tätt tillstånd för cirka 13,8 miljarder år sedan följt av miljarder år av kosmisk expansion och galaxbildning.

"Modellen (teorin) har varit anmärkningsvärt framgångsrik. Den förklarar den kosmiska mikrovågsbakgrunden. Den svaga strålningen som finns kvar från det tidigaste universum och förutsäger exakt hur galaxer är fördelade över enorma kosmiska avstånd.

"Men några av fysikens djupaste mysterier är ännu  olösta. Vi vet fortfarande inte vad som utlöste Big Bang, varför universum började som BigBang, vad som orsakade den korta snabba expansionen som kallas inflation, eller vad den osynliga mörka materian är som väger ungefär fem gånger tyngre än vanlig materia. 

Men likväl inte kunnat bevisas. Min tanke är möjligheten att både mörk materia och mörk energi är gravitation mörk materia en form av hårt sammanpressad gravitation som kan ses som materia. Mörk energi en antigravitation som förklara expansionen av universum och dess fortsatta ökning. 

"Vår forskning utforskar en möjlighet som kan koppla samman flera av dessa pussel: universum kanske inte började med en enda smäll alls, utan uppstod istället ur en kosmisk studs som efterliknar inflation, där några av universums äldsta objekt potentiellt överlevde som reliker från tiden innan det." Vissa svarta hål kan ha bildats under den tidigare kosmiska fasen och överlevt studsen och lämnat kvar relikobjekt som fortfarande kan påverka galaxernas struktur miljarder år senare. Andra kunde bildas strax efter studsen från förstärkta densitetsfluktuationer, där materia i det tidiga universum var ojämnt fördelad i starkare, mer uttalade klumpar än vanligt. Dessa förstärkta materiaklumpar skulle kollapsa lättare under sin egen gravitation, vilket gör det mer sannolikt att stora kosmiska strukturer (och svarta hål) bildats tidigt.

I Einsteins allmänna relativitetsteori motsvarar Big Bang en singularitet en punkt där tätheten blir oändlig och de kända fysikaliska lagarna bryter samman. Många fysiker tolkar detta som ett tecken på att vår nuvarande beskrivning av universums tidigaste ögonblick är ofullständig.

En alternativ idé är en studsande kosmologi, där vårt universum har sitt ursprung i ett mycket stort moln som först drar ihop sig och sedan studsar tillbaka in i expansion. Istället för att kollapsa till en oändlig singularitet når universum en mycket hög men ändlig densitet innan det vänder sin rörelse.

Professor Gaztañaga beskriver: "Singulariteter signalerar ofta att vår teoretiska beskrivning har nått sina gränser. En studs ger universum en möjlighet att gå från kontraktion till expansion utan att kräva ny exotisk fysik."

Forskarna föreslår att studsen kan uppstå naturligt från kvantfysiken. Vid extremt höga densiteter skapar kvanteffekter ett kraftfullt tryck som förhindrar att materia komprimeras obegränsat  ett fenomen som redan stabiliserar täta objekt som vita dvärgar och neutronstjärnor och återskapar den inflationsdrivna expansionsfasen.

I den nya modellen kan en liknande effekt uppstå på kosmiska skalor. När universum drar ihop sig kan detta kvanttryck stoppa kollapsen och utlösa en återhämtning i expansion. Forskningen publicerades i Physical ReviewD, en prenumerationsbaserad tidskrift och kan även nås via följande länk:

Asteroiden Donaldjohansons vinglande rotation.

 

Bild  wikipedia Asteroiden Donaldjohanson  är en kolhaltig asteroid i de inre delarna av asteroidbältet (mellan Mars och Jupiter)  cirka 8 kilometer lång och 3,5 kilometer vid sin bredaste punkt. Upptäckt den 2 mars 1981 av den amerikanske astronomen Schelte Bus vid Siding Spring Observatory i Australien. Den var det andra målet för Lucy-uppdraget, där rymdfarkosten flög 960 km över ytan den 20 april 2025 och tog ovan bild.

Forskare vid Southwest Research Institute (SwRI) som studerat  Donaldjohanson har funnit att dess rotation vacklar. Istället för att rulla genom rymden i ett jämnt mönster snurrar Donaldjohanson på två axlar, roterar ända över ända en gång var 10,5:e jorddag medan den vinglar runt sin horisontella axel och  var 26,5:e dag.

"Detta är bara en av många överraskande saker som upptäckts då NASAs Lucy-rymdfarkost flög förbi Donaldjohanson den 20 april 2025," beskriver SwRI:s Dr. Simone Marchi, biträdande huvudansvarig av  Lucy-uppdraget och studiens huvudförfattare. "Lucy-bilder bekräftade dess avlånga form som initialt föreslagits av jordbaserade teleskopobservationer. Förbiflygningen visade att den lilla asteroiden liknar en jordnöt, och har tvådelad struktur förbunden med en smalare hals."

Lucy upptäckte även att där finns järnrika lermineraler, bildade för länge sedan av flytande vatten. Dessa fynd tyder på att asteroiden sannolikt bildades av fragment av en större, kol- och vattenrik asteroid som bröts sönder för 155 miljoner år sedan efter en kollision i asteroidbältet (området mellan Mars och Jupiter).

Lucys möte med Donaldjohanson anses vara en testkörning inför Lucys huvudsakliga uppdrag att utforska de trojanska asteroiderna (vilket Lucy beräknar påbörja i augusti 2027)  två svärmar av uråldriga objekt som följer Jupiters bana runt solen. Forskare tror att dessa rymdstenar har bevarats sedan de bildades i solsystemets tidigaste historia.

För att läsa Science-artikeln med titeln "The Lucy flyby of (52246) Donaldjohanson: A bilobed asteroid with tumbling rotation," se här. 

För att se en visualisering av Donaldjohansons ostadiga bana, besök youtube här.: 

Tveksamheten om att universum ökar i expansionshastighet är nu borta

 

Bilden https://www.southampton.ac.uk/ visar stjärnor i centrum av Vintergatan. Bilden tagen av  rymdteleskopet Spitzer.

I slutet av 2025 chockade ett team av astronomer  med påståenden om att bevis fanns för att mörk energi  den mystiska kraft som sliter isär kosmos försvagats så att universums expansion  inte längre ökar.

De föreslog även att metoderna som användes för att mäta universums expansion med hjälp av supernovor, eller exploderande stjärnor, var fundamentalt bristfälliga.

Men i en ny studie från  University of Southampton, omvärderades den datan har nu  funnit att universum beter sig precis som förväntat.

Experterna bakom artikeln, som publicerades i Royal AstronomicalSocietys månadsbrev, inkluderar de välkända Nobelprisbelönade astrofysikerna professor Adam Riess och professor Brian Schmidt. 

Huvudförfattaren Dr Phil Wiseman vid University of Southampton påtalar att debatten som följde på förra årets avslöjanden var resultatet av ett vetenskapligt missförstånd snarare än en brist i universum självt. OBS här menas att mörk energi inte försvagats och att det var fel att påstå att universums expansion saktat ner.

Wiseman tillade: "De tidigare och väl accepterade mätningarna ( före de omtalade under  2025)  var faktiskt goda och vår nuvarande förståelse av universums öde är fortfarande robust.

"Som tur är har vi undvikit denna kris, men mysteriet kring varför universum fortfarande ökar i storlek (expanderar)  kvarstår.

"Genom att bevisa att våra mätningar är korrekta kan vi återgå till att försöka förstå vad mörk energi egentligen är, istället för att undra om det ens existerar."

Den ursprungliga upptäckten av universums accelererande expansion, gjord av professorerna Riess och Schmidt tillsammans med den amerikanske astrofysikern Saul Perlmutter, fick Nobelpriset i fysik 2011.

Om påståendena från 2025 hade varit sanna skulle det ha demonterat deras fynd samt nästan tre decennier av astronomiska framsteg.

Professor Adam Riess beskriver: "Extraordinära påståenden kräver särskilt noggrann testning. Det vi finner är att när vi kalibrerar dessa supernovor och tar hänsyn till olika värdmiljöer och populationer förblir bevisen för kosmisk acceleration anmärkningsvärt konsekventa."

För att mäta universum undersökte det Southampton-ledda teamet noggrant typ Ia-supernovor  våldsamma, lysande explosioner som (vars ursprung kan läsas om i ovan länk)  man kan använda för att beräkna enorma kosmiska avstånd.

Studien från 2025 hävdade att när universum åldrades hade dessa supernovor olika maximala ljusstyrkor, vilket lurade astronomer att tro att kosmos accelererade när det saktade ner.

Den nya Southampton-studien fann dock att tankefelet låg i hur åldern på dessa stjärnor uppskattades.

De bevisade att i de tidigare fynden felaktigt antagits (2025 års undersökning)  att galaxens ålder var densamma som stjärnans exploderande ålder vid explosionen.

Experterna sade också att 2025 års artikel inte tog hänsyn till massan hos värdgalaxer, en standardkorrigering som används i modern kosmologi för att bevisa noggrannhet.

Professor Mark Sullivan , också från University of Southampton, beskriver att det är grundläggande för vetenskapen att utmana vedertagna teorier och observationer.

Han tillade: "Så här görs framsteg. Även om  idén (från 2025) inte visade sig stämma, har den öppnat nya sätt att tänka kring hur supernovor exploderar och hur vi kan mäta mörk energi mer exakt."

Artikelns medförfattare Dr Brodie Popovic tillade: "Vi har nyligen varit mycket fokuserade på astrofysiken kring explosionerna och hur de påverkar kosmologin.

"Det här var ett bra tillfälle att gå tillbaka och gå igenom alla våra antaganden. Det visar sig  vi förstår detta och vi tar hänsyn till det i vår kosmologimätning." 

Med andra ords det stämmer att universums expansion accelererar och att mörk energi med stor säkerhet är källan till detta.

Den heta gasplaneten WASP-121 b har en atmosfär på morgonsidan en på kvällssidan

 

Bild wikipedia Konstnärs föreställning av exoplanet WASP-121b som finns 850 ljusår från jorden i stjärnbilden Akterskeppet. Planeten är en  het Jupiterlik planet med en temperatur på 2500°C. Vatten har upptäckts i stratosfären på planeten vilket gör WASP-121b den första exoplaneten som upptäckts ha vatten i sin stratosfär. I atmosfären finns även oxider av titan och vanadin samt vätesulfidföreningen sulfanyl.

Astronomer har även avslöjat tydliga skillnader i atmosfäriska förhållanden mellan morgon- och kvällsövergångszonerna på den ultraheta gasplaneten WASP-121 b som skiljer dags från natts, atmosfär vanligtvis kallade terminatorer (den gränslinje (skymningszon) som skiljer den upplysta dagsidan från den mörka nattsidan på en planet eller måne. Inom astronomi och meteorologi används denna dynamiska zon för att förstå atmosfärens sammansättning och temperatur). Denna upptäckt var möjlig tack vare James Webb Space Telescopes (JWST) oöverträffade känslighet. 

Under ledning av Cyril Gapp, doktorand vid Max Planck-institutet för astronomi (MPIA) i Heidelberg, Tyskland, upptäckte ett forskarteam detta fenomen, som tidigare hade förutspåtts i teoretiska beräkningar. Upptäckten motsvarar en asymmetri i absorptionen av infrarött ljus som tas emot från värdstjärnan (planetens sol), vilket delvis filtreras genom planetens atmosfär under dess passage. Forskarna tolkar detta som ett resultat av icke-uniforma temperaturer och kemiska sammansättningar i exoplanetens atmosfär. Insamlad data visar att kvällsterminatorn absorberar mer ljus än morgonsidan, vilket stämmer överens med den allmänt accepterade bilden av kraftiga vindar som transporterar intensiv värme från dag till nattsidan. Varma vindar följer planetens rotation österut vilket värmer upp kvällszonen. Med stigande temperaturer är detta område oundvikligt att expandera vilket ökar planetens tvärsnitt och gör det möjligt för den att absorbera solstrålning mer effektivt.

Förutom en allmän liten minskning av ljusstyrkan mot slutet av passagen visar data som erhållits med JWST:s NIRSpec (Near-infrared spectrograph)-instrument också en ökning av kolmonoxid (CO). Detta verkar dock vara en temperatureffekt, inte relaterad till en ökning av kolmonoxidmolekyler.

I kontrast ses mängden vatten (H2O) i atmosfären att sjunka vilket astronomerna tolkar som en bevisad minskning av vattenmolekyler. Temperaturen i den övre atmosfären är tillräckligt hög för att bryta ner vattenmolekyler till deras beståndsdelar. Detta resultat bekräftar återigen förekomsten av heta vindar som värmer kvällsterminatorregionen. MPIA-astronomer som deltog i denna studie var Cyril Gapp (även Heidelberg University), Thomas M. Evans-Soma (även University of Newcastle, Australien) och Eva-Maria Ahrer.

Andra forskare var: Aurélien Falco (Sorbonne Université, Paris, Frankrike), David K. Sing (Johns Hopkins University, Baltimore, USA), Shashank Dholakia (University of Queensland, St. Lucia, Australien), Vivien Parmentier (Université de la Côte d'Azur, Nice, Frankrike), Jérémy Leconte (Université Bordeaux, Frankrike) och Guangwei Fu (Johns Hopkins University).

Efter denna supernova blixtrar det oväntat både här och där

 

Bild wikipedia Hubbleteleskopets  bild av stav-/spiralgalaxen Messier 83. Messier 83 en spiralgalax belägen på omkring 15 miljoner ljusårs avstånd i stjärnbilden Vattenormen.

Efterdyningarna av en supernova, en stjärnexplosion, är vanligtvis ett långsamt avtagande lysande moln av het gas. Så när astronomerna riktade NASAs Chandra X-ray Observatory mot den närliggande galaxen Messier 83 (M83), förväntade de sig inte att hitta en population av supernovarester och att dessa resters  explosioner, som visade dramatiska förändringar i  ljusstyrka över tid. I M83, bildas stjärnor i hög takt. Forskare analyserade 14 års Chandra-data av galaxen, från 2000 till 2014.

Med hjälp av denna omfattande datamängd upptäckte forskarna överraskande variationer i röntgenljusstyrkan hos källor som tidigare identifierats som supernovarester. Forskarna förväntade sig att supernovarester äldre än ca ett sekel gradvis skulle blekna i röntgenstrålningsutsläpp,  inte förändras dramatiskt i ljusstyrka.

Teamet fann att ungefär hälften av de 22 röntgenkällorna kopplade till supernovaresterna  visade förändringar i röntgenljusstyrka under de 14 år långa observationerna. Ett resultat som var helt oväntat.

"Vi visste att individuella röntgenkällor kunde variera dramatiskt," beskriver Andrea Prestwich från Catholic University of America som var den som ledde studien. "Men att upptäcka att så många supernovarester betedde sig så här var en verklig överraskning. Något ovanligt pågår i dessa rester. Att lokalisera orsaken är fortfarande en utmaning då M83:s avstånd begränsar detaljrikedomen vi kan observera."

En av de 22 variabla supernovaresterna har en enkel förklaring: SN 1957D, resterna från en supernova som först observerades för nästan 70 år sedan, slår in i material runt explosionsplatsen och skapar de observerade röntgenutbrotten. Men detta kan inte förklara supernovaresternas utkasts strålningsförändringar över tid i M83. Det finns inga bevis som tyder på att alla 22 rester bildades under det senaste århundradet. Något annat måste driva variabiliteten.

Den mest sannolika förklaringen är att teamet har upptäckt en population av stjärnor som undkom supernovan och därmed är röntgenkällorna  ex ett par massiva stjärnor som kretsade runt varandra. Den mer massiva stjärnan kollapsade och exploderade som en supernova och lämnade efter sig ett svart hål eller en ultratät neutronstjärna. Dess följeslagare klarade sig. "Det kan vara så att denna galax innehåller en samling supernovarester där en massiv stjärna överlever supernovan och blir låst i en omloppsbana med ett svart hål eller neutronstjärna," beskriver medförfattaren Michael McCollough vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA). "Neutronstjärnan eller det svarta hålet kan då börja dra till sig material från den massiva stjärnans yta."

Det infallande materialet överhettas av den intensiva gravitationskraften, vilket ger upphov till de röntgenstrålar Chandra upptäcker. Denna typ av system, kända som högmassiga röntgenbinärer (HMXB), är bland de mest varierande röntgenkällorna i universum. Forskare säger att de kan vara orsaken till de variationer som ses i M83:s supernovarester.

De nya resultaten presenterades vid American Astronomical Societys möte i Pasadena, Kalifornien, och publicerades i The AstrophysicalJournal. 

NASAs X-59 ger en tyst gång i överljudsfart

 

Bild https://www.nasa.gov  NASAs X-59 är ett tyst överljudsforskningsflygplan (inga ljudbangar här) nådde sin målhastighet och höjd under test för framtida samhällsöverflygningar för första gången under en flygning fredagen den 12 juni 2026. Milstolpen markerade första gången flygplanet flög i Mach 1,4 (1,4 gånger snabbare än ljudet ca 1715 km/h)  och 55 000 fot (ca 16000 meter) förhållanden det kommer att flyga i när det samlar in samhällsresponsdata till dess tysta framfart. NASA/Lori Losey

X-59 har fortfarande månader av tester framför sig. Men när dessa är klara kommer NASAs Quesst-uppdrag att flyga flygplanet över flera amerikanska samhällen för att samla in data om allmänhetens uppfattning om det tysta ljuddunset det kommer att göra vid överljudshastigheter. Dessa gemenskapsöverflygningar kommer att inkludera flygningar vid Mach 1,4 och 55 000 fot.

Milstolpen kommer bara dagar efter X-59:s första överljudsflygning. Den flygningen visade att flygplanet fungerade som förväntat vid Mach 1,1, men senaste  flygning med uppdragsförhållanden var ett ännu viktigare steg för NASA.

Flygplanets team har stadigt utökat flygplanets räckvidd genom att utvärdera dess prestanda vid olika hastigheter och höjder, samt låta piloterna utföra en rad manövrar. X-59 är designad till att flyga i överljudsfart utan att orsaka en hög ljudsmäll. För dessa tidiga överljudsflygningar har den dock åtföljts av ett NASA F-15 forskningsflygplan, ett traditionellt överljudsflygplan som orsakar ljudbang som skymmer allt ljud X-59 ger ifrån sig. Under kommande flygningar kommer en stötsensorsond monterad på F-15 att samla in mätningar av X-59:s chockvågssignatur, ett tidigt mått på dess överljudsprestanda.

Efter att teamet genomfört fler tester på olika höjder och under olika förhållanden för att slutföra skalutvidgningen, kommer X-59 att gå in i Quessts akustiska valideringsfas. Under denna fas kommer forskarna noggrant att mäta flygplanets överljudsakustiska signatur  innebärande det tysta dunk det är designat för att ge  istället för en ljudbang för att bekräfta att det fungerar som avsett.

Varje flygning för NASA ett steg närmare att flyga X-59 över samhällen och samla in feedback som kan bidra till att forma framtiden för kommersiell överljudsflygning över land.

Exoplaneter med magnetfält likt Jorden har hittats därute

 

Bild https://www.eso.org  Konstnärs tolkning av en exoplanet med magnetfält (Källa: ESO/M. Kornmesser, L. Calçada)

En grupp astronomer har funnit de starkaste bevisen hittills av att vissa planeter bortom vårt solsystem kan ha magnetfält likt jordens. Med hjälp av Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT i Chile) och Gemini North-teleskopet på Hawaii mätte forskarna vindhastigheterna på sju heta, Jupiterlika exoplaneter. Observationerna visade att vindarna på dessa planeter troligen påverkas av magnetfält. Detta är den första trovärdiga mätningen av magnetfält på planeter utanför vårt solsystem.

”Detta genombrott öppnar ett helt nytt fönster av  exoplanetforskning. Det är första gången vi kan mäta de magnetiska egenskaperna av andra världar. Ett viktigt steg mot att slutligen förstå vilka planeter som kan behålla sitt vatten och kanske till och med någon dag hysa liv som vi känner det”, beskriver Julia Seidel, astronom vid Laboratoire Lagrange, Observatoire de la Côte d’Azur i Frankrike och huvudförfattare till studien som publicerades nyligen i Nature Astronomy (se nedan).

Jordens magnetfält påverkar atmosfären på komplext sätt och är därför en nyckel till att förstå vad som får en planet lämplig för liv. Magnetfält finns också kring andra planeter i vårt solsystem som Jupiter och Saturnus. Men under de senaste 15 åren har ingen lyckats  mäta styrkan hos magnetfältet på exoplaneter förrän nu.

Forskargruppen försökte dock inte direkt mäta planeternas magnetfält, utan snarare  vindar. De uppmätte vindhastigheter på sju exoplaneter kring olika stjärnor: gasjättar som Jupiter som alla är tidvattenbundna till sin stjärna och kretsar mycket nära dem. På samma sätt som vi bara ser den ena halvan av månen från jorden vänder dessa planeter alltid samma sida mot sin sol vilket resulterar i en stekhet dagsida och en iskall nattsida. Denna temperaturskillnad skapar ett klimat som är helt olikt det på jorden och ger extremt starka vindar. Vindhastigheterna på de observerade planeterna varierade från cirka 7 200 km/h till över 25 000 km/h som jämförelse når de snabbaste vindarna på Jupiter hastigheter av cirka 1500 km/h.

"Inledningsvis försökte vi undersöka om de atmosfäriska vindarna betedde sig på samma sätt på alla heta Jupiterliknande planeter", förklarar Seidel, som tidigare varit astronom vid ESO i Chile. För sina mätningar använde teamet data dels från ESPRESSO-instrumentet på ESO:s VLT i den chilenska Atacamaöknen, dels från ett liknande instrument på Gemini North-teleskopet på Hawaii i USA (VLT är ett ESO-teleskop medan Gemini North är ena halvan av International Gemini Observatory, som delvis finansieras av U.S. National Science Foundation (NSF) och drivs av NSF NOIRLab).

När forskarna studerade hur vindhastigheterna varierade med planeternas temperaturer såg de ett mycket spännande mönster framträda ju varmare planet, desto långsammare vindhastigheter. ”Detta är helt kontraintuitivt eftersom, allt annat lika, heta planeter har mer energi för att accelerera vindarna! Någon process måste alltså sakta ner vindhastigheterna på de varmare objekten”, beskriver studiens medförfattare Vivien Parmentier, professor vid Laboratoire Lagrange.

Astronomernas mest logiska förklaring av detta mysterium är närvaron av ett planetomfattande magnetfält då sådana fält kan fungera som en broms och sänka farten på laddade partiklar i atmosfären. Observationerna gjorde det således möjligt för forskarna att dra slutsatser om magnetfältets styrka i var och en av de studerade planeterna. De fann att fälten var jämförbara i styrka med de som finns kring planeterna i vårt solsystem och ungefär fyra gånger så starka som Saturnus fält eller ungefär hälften så starka som Jupiters magnetfält.

Så starka magnetfält bör påverka mer än bara vindarna på dessa avlägsna planeter. ”Här på jorden känner vi till de vackra norr- och sydskenen. De bildas när partiklar från solen träffar jordens magnetfält och styrs mot polerna, där de kolliderar med gaser i atmosfären och skapar färggranna ljusfenomen i grönt, rosa och lila”, förklarar studiens medförfattare Bibiana Prinoth, tidigare doktorand vid Lunds universitet och numera astronom vid ESO i Garching, Tyskland. På de studerade exoplaneterna skulle de magnetiskt drivna norrskenen kunna vara än mer dramatiska.

Astronomerna ser ivrigt fram emot färdigställandet av ESO:s Extremely Large Telescope, som kommer att kunna karakterisera inte bara stora Jupiterliknande exoplaneter utan även mindre planeter av jordens storlek, och möjligen även upptäcka gaser som ger upphov till norrsken. Prinoth avslutar med orden ”Jag gillar att tänka mig att vissa av dessa världar har en himmel fylld inte bara av stjärnor utan även stora ridåer av färgglatt ljus som dansar över planeten, som till hälften har evig dag och till hälften oändlig natt.”

För min del misstänker jag att de flesta planeter har ett magnetfält av starkare eller mindre starkt slag än jordens.

Vilka alla forskare var som deltog kan man utläsa här 

Tre troliga anledningar till att utomjordingar (om de finns) inte önskar kontakt med oss

 

Bild https://theconversation.com  Ett fotografi från Apollo 17-uppdraget i december 1972. NASA som visar något vi ej kan förklara.  Det ses dåligt men objektet som ska ses i fyrkanten har formen av en tre ljuspunkterlik triangel.

Cirka 6 200 exoplaneter har hittats i mer än 4 00 solsystem men ännu ingen lik jorden eller som vårt solsystem.

De flesta stjärnor bör ha ha minst en planet och det finns mer än 100 miljarder stjärnor bara i vintergatan. Antalet planeter är därför astronomiskt och vissa planeter kan vara beboeliga. Rymden enorm bortom vår fantasi. Det finns oräkneliga galaxer och varje galax har fler stjärnor än vi kan föreställa oss med undantag av de allra minsta dvärggalaxerna.

Proxima Centauri är den närmaste stjärnan till vår sol och finns cirka 40 biljoner kilometer bort, 268 000 gånger längre bort än solen är från jorden. Det är 4,3 ljusår dit. Ett ljusår är den sträcka ljuset färdas på ett år med hastighet av 300 000 km per sekund.

Vi kan bara resa i rymden med en bråkdel av ljusets hastighet med dagens teknik. Även vår snabbaste rymdsond, Parker Solar Probe färdas endast med en topphastighet på ungefär 191 kilometer per sekund – 0,064 % av ljusets hastighet.

I den hastigheten skulle det ta ungefär 6 650 år att nå Proxima Centauri, och det är bara en resa till vår närmaste grannstjärna. Så att interstellärt resa inom människans livslängd skulle kräva mycket högre hastigheter. Sedan behövs ofattbart höga energibehovet för interstellär resor.

Rymdskeppets massa ökar med hastigheten, så en ökande mängd energi krävs för att accelerera skeppet.

I ljusets hastighet blir skeppet oändligt massivt och kräver en oändlig mängd energi. Detta är uppenbarligen omöjligt att lösa.

Ett annat betydande problem är att rymden är ett nästan vakuum. Det finns dock precis tillräckligt med partiklar att oroa sig för. De kan potentiellt orsaka dödlig strålning för passagerare och instrumenten på ett höghastighetsrymdskepp, eller förstöra det. Glest spridda väteatomer förvandlas till intensiv strålning vid nästan ljusets hastighet och värmen som genereras skulle till slut smälta och förstöra skrovet.

Snabbare-än-ljuset-resor är enligt fysikern Miguel Alcubierre möjlig, men det medför sina egna problem och ett för närvarande omöjligt energibehov. Ytterligare ett problem är vår biosfär, unik för jorden såvitt forskarna vet.

Livet och planeten har samutvecklats. Komplext liv skulle inte existera på jorden om cyanobakterier, en typ av encellig mikrob inte hade pumpat syre in i vår mestadels kvävebestående atmosfär för 2,4 miljarder år sedan.

Det är därför inte giftigt för oss, men syre är reaktivt och kan vara mycket frätande för utomjordingar. Och även om de kunde bära skyddsdräkter som människor gör när de går till ogästvänliga miljöer, innehåller rapporter om besökande utomjordingar inga beskrivningar av rymddräkter. Sedan 1960 har vi haft möjlighet att söka efter underrättelser någon annanstans, med hjälp av vanlig radioastronomi. Den största sökningen efter utomjordiska livsprojekt genomförs av SETI-institutet i Kalifornien och Breakthrough Listen-projektet vid Oxford University i Storbritannien.

Inget har hittats under alla sökningar som gjorts. Att hitta intelligens inom vår tidsram – ungefär hundra år – i universums 13,8 miljarder år långa historia är utmanande.

Mörk materia samlas vid svarta hål

 

Bild  https://news.vt.edu  En konstnärs avbildning av miljön nära ett supermassivt svart hål där endast synlig materia ses. I en ny studie antyds att det svarta hålet också kan vara omgivet av en sfärisk gloria av osynlig mörk materia. Illustration med tillstånd av Adobe Stock.

Vi närmar oss en punkt där observationsbevisen för mörk materia helt enkelt är obestridliga," beskriver Mayank Sharma, fysikstudent vid Virginia Tech.

Varje ny upptäckt lär oss mer om den mörka materian som vida överstiger all synlig materia i universum. Den enda kända kraft som påverkar detta är gravitation och  mörk materia samlas som ett allt tjockare moln av som kan ses som svart rök (dock osynligt för oss) runt supermassiva svarta hål.

Med hjälp av en astrofysisk teknik kallad ekokartläggning lade forskarna fram bevis som stödjer denna teori som länge hållits som riktig  men inte kunnat bevisas i  partikelfysiken. Gravitationen drar i allt och i universum rusar stjärnor och galaxer  i rasande fart mycket, mycket snabbare än de borde, och denna expansionsgastighet av universum ökar och ökar.

Expansionen av universum kommer kommer ur gravitationen av osynlig mörk materia (men säkert även av mörk energi enligt mig).

Den extra hastigheten pekar på mörk materians inflytande över de enorma avstånden över universum. Men vad händer vid randen till ett svart hål? Svarta hål är områden i rymden där gravitationen är så stark att den drar och vrider själva rumtidens väv.

Forskare kan se vanlig materia falla mot ett svart hål. Damm, gas och plasma slår runt i en bullrig ackretionsskiva orsakar friktion, förlorar rörelsemängd och dras i spiralform inåt i det svarta hålet.

Men mörk materia skakar inte om. Den kan inte interagera  med sig själv eller med synlig materia. Allt den påverkas av är gravitation. Utan någon mekanism för att avge energi förutspår teorin att mörk materia helt enkelt svävar tätt i utkanten av ett svart hål  men detta beteende inte kan observeras med vanliga teleskop.

När han diskuterade problemet med Gonzalo Herrera, en tidigare postdoktoral forskare i partikelfysik vid Virginia Tech, såg Sharma en möjlig väg framåt.

"Vi skulle faktiskt kunna testa denna förutsägelse med hjälp av en teknik inom astronomi, som kan mäta avståndet till den omgivande gasen genom att leta efter ljusekon." Ljuseko, är känt som efterklangskartläggning och är en väletablerad teknik för att mäta massan av svarta hål.

När material faller mot ett svart hål frigörs en energiexplosion som får ackretionsskivan att pulsera. Ljuspulsen färdas utåt tills den träffar omgivande gas som absorberar och återutsänder ljuset i en sekundär puls likt ett  eko.

Astronomer upptäcker den initiala blixten och efter en fördröjning, dess eko.

Eftersom ljuset färdas med konstant hastighet avslöjar fördröjningen gasens avstånd från det svarta hålet. Den initiala signalen innehåller också fingeravtryck från det svarta hålet, där intensiv värme och strålning tar bort gasen från elektroner. Denna effekt är mindre uttalad i ekosignalen som är längre bort från det svarta hålet.

Genom att jämföra signalerna kan forskare använda det matematiska sambandet mellan avstånd, ljushastighet och massa för att beräkna hur mycket mörk materia som omger det svarta hålet.

Genom att tillämpa denna metod på 14 avlägsna galaxer fann teamet fem fall där massan ökade med avståndet som var snabbare än vad synlig materia ensam kunde ge som  förklaring.

"Dessa galaxer visar definitivt en antydan om att det finns extra material som inte kan förklaras av bara det supermassiva svarta hålet," beskriver Sharma.

Databegränsningar innebär att resultaten är ett konceptbevis, inte en definitiv upptäckt, men studien visar en tydlig väg till bekräftelse. Om närvaron av mörk materia bekräftas i framtida studier måste astronomer ta hänsyn till dess effekter i sina studier av supermassiva svarta hål ochmiljön där. Å andra sidan, om teorin utesluts, måste partikelfysiker gå tillbaka till ritbordet för att förstå vad mörk materia  är.

Den studien är  publicerad i Physical Review Journals. 

Är det svarta hålstjärnor som är förklaringen till de röda prickarna som ses i tidens början?

 

Bild https://science.nasa.gov  NASAs James Webb Space Telescope fångade det djupaste spektrumet hittills av en liten red spot. Mer än 40 spektrallinjer  urskiljs i datan som insamlats. Många forskare oberoende av varandra stöder teorin att GLIMPSE-17775 (en red spot i tidens början) är ett svart hål insvept i en het, tät gaskokong. Illustration: NASA, ESA, CSA, Vasily Kokorev (UT Austin); Designer: Leah Hustak (STScI)

Strax efter att Webbteleskopet kom igång upptäcktes en ny, mystisk typ av objekt i det allra tidigaste universum. Röda objekt (kallade little red plots) som sågs cirka 600 miljoner år efter Big Bang. Forskare har flera förklaringar till dessa små röda prickar inklusive att de är svarta hål-stjärnor.

En rad lyckosamma omständigheter gav upphov till upptäckten av invecklade spektrum i en liten röd prick. Den lilla röda pricken fick beteckningen GLIMPSE-17775  och gav data i Webbs avbildnings- och spektroskopiarbete under ett projektarbete som syftade till att leta efter Population III-stjärnor i svagt lysande galaxer i galaxhopen Abell S1063 (som finns 4,3 miljarder ljusår bort från oss).  

Denna lilla röda prick är mer avlägsen än galaxhopen man sökte i och dess sken förstärkes genom   gravitationslinsning. Objektet fick beteckningen GLIMPSE-17775 och visade sig ha  kosmologisk rödförskjutning på 3,5, vilket betyder att den existerade cirka 1,8 miljarder år efter Big Bang. (Big Bang skedde för 13,4 miljarder år sedan.)

Även om Webb gav ett 30-timmarsspektrum av tid fick  den lilla röda pricken, gravitationslinsningen tiden att motsvara med 80 timmar teleskoptid. Denna kombination av Webbs infraröda känslighet och naturens eget "förstoringsglas" förstärkte mängden detaljer som kunde utläsas från GLIMPSE-17775. Resultatet blev mer än 40 spektrallinjer från densamma vilket är det mest detaljerade lilla rödpunktsspektrumet hittills av en red spot.

"När vi såg spektrumet för första gången var det som att ha alla pusselbitar utspridda på golvet," beskriver Vasily Kokorev at the University of Texas at Austin  vilken var den som ledde forskningen. "Vi plockade upp varje pusselbit, mätte linjerna och började kombinera de olika bitarna till en mosaik. Kanske såg några bitar ut som ingenting först, men snart kom några av dem på plats och vi insåg att det fanns något där."

De spektroskopiska data som Webb samlade in innehåller flera bevis som stöder tolkningen att den  lilla röda pricken GLIMPSE-17775 är en svart hål-stjärna: ett snabbt växande svart hål inneslutet i en tät gaskokong som återvinner ljuset som sänds ut nära det svarta hålet och producerar de egenskaper som ses i spektrumet. Bland de drygt 40 linjer som teamet upptäckte i GLIMPSE-17775:s spektrum fanns olika oberoende indikatorer som alla stämmer överens med BH*-scenariot (black hole star) scenario). Till exempel fann teamet att många av spektrallinjerna, såsom väte, syre och helium, inte passar in i en enkel modell av ett roterande gasmoln. Istället inkluderar modellen för bästa passform en breddningseffekt som kallas elektronspridning, ett tydligt tecken på att en tät, lager-på-lager-gaskokong som omsluter denna källa.

Styrkan och förhållandet mellan vissa linjer särskilt de 16 järnlinjer som utgör det teamet kallat en "järnskog" och vissa syrelinjer, kräver en högenergikälla för att produceras, som ett snabbt växande svart hål. Dessutom noterade astronomer fluorescens och absorption av helium i spektrumet vilket båda individuellt tyder på att det finns ett tätt medium som omsluter en kraftfull källa.

Svarta hålteorin passar inte bara GLIMPSE-17775. Det förklarar också varför de flesta små röda prickar är svaga i röntgenstrålfältet då eventuell sådan emission sannolikt absorberas av den täta gaskokongen. Ett saknat element i GLIMPSE-17775-pusselbiten är den del av spektrumet som skulle avslöja det som kallas en Balmer-brytning (en kraftig förändring i intensiteten hos ett stjärnspektrum vid en våglängd på cirka 364,5 nanometer (3646 Å). Denna fysikaliska och astronomiska markör används främst för att bestämma stjärnors temperatur, kemiska sammansättning och ålder) eller en kraftig sänkning i det emitterade ljuset som är ett kännetecken för de små röda prickarna. För att bygga en mer heltäckande förståelse av denna lilla röda prick inkluderade teamet sidodata från två observationsprogram som använde programmen NASAs Hubble Space Telescope: programmen Frontier Fields och BUFFALO (Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations) 

 Webb- och Hubble-data tillsammans hjälper till att förklara varför Balmer-brytningen är svagare än vad som vanligtvis finns i andra små röda prickar: En gigantisk galax omger GLIMPSE-17775.

Signaler har upptäckts som troligen kommer från svarta hål bildade av eller under BigBang

 

Bild https://news.miami.edu  En flygbild av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) i Livingston, Louisiana varifrån det 2025 upptäcktes en ovanlig gravitationssignal från universums början. Bild: Med tillstånd av LIGO

Det kan ta år att bevisa, men några astrofysiker vid University of Miami kan stå på tröskeln till ett vetenskapligt genombrott av att bekräfta existensen av uråldriga svarta hål och deras roll i ett av kosmologins största och olösta mysterier tiden vid BigBang.

 En teori beskriver att de första svarta hålen bildades inom den första bråkdelen av en sekund efter Big Bang. Men om de kan bekräftas kan dessa första svarta hål ha varierat i storlek från en asteroids storlek till betydligt större hål och  detta kan   även förklara den mörka materians natur. Då den osynliga materia som utgör cirka 25 procent av all materia i universum och fungerar som gravitationen som håller galaxers stjärnor samman i en galax och bör ha bildats även den vid BigBang. 

Teorin  att den mörka materien bildades spontant ur denna enorma mängd energi, precis som den vanliga (synliga) materien gjorde då.

"Vi tror att vår studie kommer att hjälpa till att bekräfta att de svarta hålen faktiskt existerar så tidigt," beskriver Nico Cappelluti, docent vid College of Arts and Sciences fysikinstitution, om den forskning han och doktoranden Alberto Magaraggia har genomfört (om de första svarta hålens existens).

Forskningen bygger direkt på den senaste potentiella upptäckten av ett subsolart svart hål (ett svart hål i som ses i  riktning mot jorden ) upptäckt av Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) vilket i slutet av 2025 upptäckte en ovanlig signal från en gravitationsvåg i form av en osynlig krusning i rumtidens väv orsakad av våldsamma processer likt en kollisionen mellan två svarta hål.

De vanligaste svarta hålen bildas genom att en supernova sker när en massiv stor stjärna exploderar i slutet av sin existens och resten blir ett svart hål. Svarta håls massor kan variera från några gånger större än vår sols massa till miljarder solmassor,"beskriver Cappelluti. I november 2025 utfärdade LIGO en automatisk varning för en sammansmältning där minst ett av objekten vägde mindre än 1 solmassa vilket antyder ytoligehten av att det var ett uråldrigt svart hål.

Man frågade sig då om det var ett kosmiskt genombrott eller kanske ett falskt alarm och enbart ett brus i LIGO:s massiva detektorer vilket en del astrofysiker tror än i dag.

Cappelluti och Magaraggia är däremot övertygade om att det LIGO upptäckte signaturen från ett uråldrigt svart hål i det tidiga universums högdensitetsmiljö långt innan stjärnor bildades. De hoppas att deras fortsatta forskning ska bevisa detta.

"Vi försökte uppskatta hur många uråldriga svarta hål som kan finnas i universum och hur många av dem LIGO kommer att upptäcka," beskriver Magaraggia. "Våra resultat är uppmuntrande. Vi förutspår att subsolare svarta hål som det LIGO kan ha observerat borde vara sällsynta vilket stämmer överens med hur sällan sådana händelser hittills har setts."

Det var de banbrytande sovjetiska vetenskapsmännen Yakov Zeldovich och Igor Novikov, som arbetade under kalla krigets begränsningar som var de första att föreslå existensen av uråldriga svarta hål. I början av 1970-talet utvecklade den välkände teoretiske fysikern Stephen Hawking deras arbete och föreslog att dessa mystiska objekt borde finnas i stort antal och strålar ut energi som kan förklara mysteriet med mörk materias bildning.

När LIGO blev operativt och i  drift hjälpte det till att ge de tidigaste bevisen för deras ovan personers teorier. Instrumentet upptäckte första gravitationsvågen den 14 september 2015 vilket inledde en ny era inom astronomin och gav  bevis för Albert Einsteins allmänna relativitetsteori.

Det enorma observatoriet LIRGO består  av anläggningar i Hanford, Washington, och Livingston, Louisiana. LIRGO arbetar i samordning med Virgo-gravitationsvågsdetektorn i Italien och det underjordiska KAGRA-observatoriet i Japan och bildar ett nätverk känt som LVK och letar efter svarta hål  områden i rymden så kompakta att dessa håls gravitation hindrar allt inklusive ljus från att undkomma.

Framtida uppgraderingar av LIGO kommer att göra observatoriet än mer känsligt. Instrumentet, som består av två L-formade detektorer med 4 km långa vakuumarmar kommer fortfarande inte att kunna se konkreta gravitationsvågor från Big Bang. Den är egentligen utformad för att upptäcka högfrekventa vågor från relativt nyligen inträffade våldsamma stjärnhändelser (som gravitationsvågor från supernovor).

Gravitationsvågsdetektorer i framtiden kommer däremot att kunna se mycket djupare in i kosmos, beskriver Cappelluti. Europeiska rymdorganisationens Laser Interferometer Space Antenna ( LISA) vilket skjuts upp i rymden 2035 anses kunna upptäcka gravitationsvågor från de tidigaste epokerna efter Big Bang.

Studien av signalerna kommer att publiceras i ett kommande nummer av Astrophysical Journal men kan läsas redan  här.

För min del tror jag att de svarta hål kom till samtidigt som BigBang skedde. Kanske de är rester av ett tidigare universum som över tid blev så packat av materia att det blev till en så sluten och liten area att det exploderade och bildade vårt universum i det vi kallar BigBang.