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.  

Plötsligt blev resultatet strängteorin utan att fysiker letade efter bevis på den.

 

Bild wikipedia I strängteorin är de mest fundamentala byggstenarna, som tidigare setts som punktpartiklar, i själva verket små vibrerande strängar.

Om du kunde ta ett äpple och dela det i mindre och mindre delar skulle du hitta molekyler därefter atomer följt av subatomära partiklar som protoner därefter kvarkarna och gluonerna som utgör massan av protonerna. Därefter enligt strängteoretiker om du fortsätter till än mindre skalor ungefär en miljard miljarder gånger mindre än en proton  kommer du att finna små vibrerande strängar. Strängteorin innebär att beroende på hur en grupp sådana vibrerar kan slutpunkten bli  ett grundämne om man går samma väg som ovan men nu från motsatt håll. 

Den hävdar att alla partiklar, inklusive gravitonen den hypotetiska partikel som tros ge gravitationskraften genereras av mycket små vibrerande strängar. Matematiken bakom strängteorin kräver att strängarna vibrerar i minst 10 dimensioner istället för de fyra vi lever i ( höjd längd bredd och tid), vilket är en av anledningarna till att vissa forskare inte är övertygade om att strängteorin är korrekt. Men kanske är den största utmaningen för teorin de ultrahöga energier som krävs för att testa den.  Ett sådant experiment kräver en partikelaccelerator i en storlek som en galax.

Hur ska en fysiker göra för att bekräfta eller förfalska teorin? Ett sätt  kan vara att undersöka teorin är att använda en "bootstrap"-metod, där forskare börjar med vissa antaganden de tror är sanna om universum och sedan undersöka vilka lagar som uppstår ur dessa antaganden.  Utifrån ett par grundläggande antaganden om hur partiklar bör spridas av varandra vid mycket höga energier, härledde de strängteorins element.

"Trådarna bara föll av," beskriver Clifford Cheung, professor i teoretisk fysik och chef för Leinweber Forum for Theoretical Physics vid Caltech. "Vi började inte alls med några antaganden om strängar, men sedan innehöll lösningen strängarnas hörnstenssignaturer."

Även om arbetet inte utgör experimentella bevis för strängteori, är det "mycket suggestivt ur ett teoretiskt perspektiv, eftersom de allmänna antagandena kunde ha gett oändliga lösningar, men de gav bara en," beskriver Cheung.

Denna bootstrap-metod hjälper fysiker att hitta de definierande egenskaperna hos strängteorin, förklarar Hirosi Ooguri, Fred Kavli-professor i teoretisk fysik och matematik vid Caltech och Kent och Joyce Kresa Leadership Chair för Division of Physics, Mathematics and Astronomy, som är strängteoretiker men inte medförfattare i artikeln. "Det hjälper också forskare att komma på alternativa teorier. Om strängteori inte är sann och vi vill hitta en annan modell vilka grundläggande antaganden behöver vi då ta bort?" beskriver Ooguri.

Fortsätt läs här i ett längre utlägg på engelska  hur man diskuterar detta av de som forskar inom detta på California Institute of Technology 

Brytning av metaller och bränsle på asteroider blir tillgång till Marskolonier.

 

Bild https://scitechdaily.com 253 Mathilde, en kolhaltig asteroid (en asteroid av alla de i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter) som kan användas  att bryta material ur för raketbränsle. Källa: NASA

På en framtida Marskoloni  behövs inte bara mat och syre utan även metall och energi. Strukturellt stål för habitat, aluminium för utrustning, järn för verktyg och många av komponenterna kommer att slitas ner över tid, gå sönder och behöva bytas ut. Att skeppa allt detta från jorden är ingen seriös långsiktig strategi.

En raketuppskjutning kostar tiotals miljoner pund per ton last, och resan till Mars tar mellan sex och nio månader beroende på var de två planeterna befinner sig i sina banor. 

I ny studie av forskare vid EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne i Schweiz)  har nu beskrivs den svåra matematiken att bryta metall från asteroider och leverera metallerna direkt till Mars. Solsystemet innehåller miljontals asteroider och de metallrika kända som M-typ asteroider, är i princip gigantiska klumpar av järn, nickel och andra värdefulla material därute i rymden. Frågan är om vi kan nå dem, utvinna det vi behöver och få det till Mars tillräckligt effektivt för att det ska vara värt det.

Svaret visar sig vara ett försiktigt eventuellt ja. Teamet körde ett datorprogram som testar tusentals olika kombinationer för att hitta det bästa möjliga svaret av flera leveranskedjor. De tog hänsyn till energin som krävdes för att resa mellan olika asteroider och Mars, massan av metaller som realistiskt kunde utvinnas och bränslet som behövdes för återresan.

Det är just den sista punkten där en smart lösning kommer in i bilden. Vissa asteroider rika på kol och vattenis. Bearbeta dessa material korrekt och du kan tillverka raketbränsle direkt i rymden vilket eliminerar behovet av att ta med returbränsle från jorden. Studien bygger in denna möjlighet direkt i beräkningarna av leveranskedjan. Resultaten identifierar specifika asteroider som ligger inom räckhåll för nuvarande rymdfarkostteknologi, där energikostnaden för att ta sig dit och tillbaka är tillräckligt låg för att göra uppdraget genomförbart. Teamet lärde sig snart att det viktigaste är att välja rätt mål. En dåligt vald asteroid kan förbruka mer bränsle än värdet på de metaller den levererar.

Det som gör denna studie betydelsefull är inte att den löser problemet eftersom vi fortfarande är långt ifrån den första asteroidbrytningsoperationen. Istället visar den att problemet är 100 % lösbart. En försörjningskedja som levererar metaller från rymden till Mars drivna av drivmedel tillverkat på själva asteroiderna. Kolonin på Mars kommer att behöva byggare. Det kommer också att krävas någon som ordnar leveranserna, och denna studie visar att det är möjligt.

Studien : "Asteroid mining to sustain a Mars-koloni: A Logistics Point of View" av Serena Suriano, Shamil Biktimirov, Dmitry Pritykin och Anton Ivanov, 20 april 2026 finns att läsa i arXiv.

Tjugo år gammal snö på Antarktis visar att vi utsatts av isotopen FE-60 för flera miljoner år sedan

 

Bild https://www.hzdr.de  Solsystemets bana ( i dag) genom det lokala interstellära molnet. Molnets profil är bevarad som ett interstellärt fingeravtryck i Antarktis is. Källa: B. Schröder/HZDR/ NASA/Goddard/Adler/U.Chicago/Wesleyan

Isotop Fe-600 bildas i insidan av massiva stjärnor och kastas ut i rymden när de exploderar som supernova. Geologiska arkiv visar att vårt solsystem träffats två gånger av Fe-60 från supernovor för miljontals år sedan. I senare tid har det dock inte förekommit några närliggande stjärnexplosioner – och därmed ingen direkt tillgång på  Fe-60. När forskare för tjugo är sedan upptäckte  Fe-60 i snö på den antarktiska ytan undrade de om dess ursprung.

"Vår teori var att det lokala interstellära molnet vi befinner oss i innehåller  Fe-60 och kan lagra det över långa tidsperioder. När solsystemet rör sig genom molnet kan jorden ansamla detta. Men vi kunde inte bevisa detta då," förklarar Dr. Dominik Koll från Institute of Ion Beam Physics and Materials Research vid The Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf  (HZDR).

Under senaste år analyserade teamet under ledning av Koll och professor Anton Wallner ytterligare prover, inklusive upp till 30 000 år gamla djuphavssediment. Fe-60 hittades också i dessa sediment. De nya antarktiska isproverna är 40 000 till 80 000 år gamla. Deras analys gör det nu tydlig det lokala interstellära molnet är den troliga källan. "Detta betyder att molnen runt solsystemet är kopplade till en spernovaexplosion. För första gången ger detta oss möjlighet att undersöka ursprunget till dessa moln," beskriver Koll.

Vårt solsystem gick in i det lokala interstellära molnet för flera tiotusentals år sedan och kommer att lämna det igen om några tusen år. För närvarande är vi beläget nära dess kant.

För sin studie analyserade forskarna en iskärna från perioden kring den misstänkta inträdet i molnet. Alfred Wegener-institutets Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) tillhandahöll ett prov från det europeiska isborrningsprojektet EPICA. Att jämföra Fe-60-innehållet med tidigare djuphavs- och snöprover visade att mellan 40 000 och 80 000 år sedan nådde mindre Fe-60 jorden än idag. "Detta tyder på att vi tidigare befann oss i ett läge i universum med lägre Fe-60-innehåll eller att molnet självt uppvisar starka densitetsvariationer," förklarar Koll.

Fe-60-signalen förändras alltså under bara några tiotusentals år vilket är snabbt på kosmisk tidsskala. Med denna insikt kunde forskarna utesluta alternativa förklaringar till källan till Fe-60-inflödet, såsom den gradvisa avtagandet av miljon år gamla stjärnexplosioner.

För mätningarna transporterade teamet omkring 300 kilo is från AWI i Bremerhaven till Dresden, där det kemiskt bearbetades en långdragen process som slutligen bara lämnade kvar några hundra milligram damm. Steg för steg isolerade de Fe-60 och var mycket försiktiga i att undvika förluster i varje steg.

Vid DREsden Accelerator Mass Spectrometry (DREAMS) laboratoriet vid HZDR kontrollerade de provet efter kemisk förberedelse med två andra radioisotoper: beryllium-10 och Al-26. De förväntade koncentrationerna av dessa isotoper i isen är välkända. Varje förlust av Fe-60 skulle också ha åtföljts av en minskning av dessa isotopers mängd. Teamet kunde dock utesluta detta.

För den slutliga mätningen använde teamet Heavy Ion Accelerator Facility (HIAF) vid Australian National University. Den enda anläggningen i världen som kan upptäcka så små mängder Fe-60. Med hjälp av elektriska och magnetiska filter separerade de oönskade atomer efter deras massa tills endast ett fåtal Fe-60 återstod av initialt 10 biljoner atomer.

"Det är som att leta efter en nål i 50 000 fotbollsarenor fyllda till taket med hö. HIAF hittar nålen på en timme," förklarar Annabel Rolofs från universitetet i Bonn.

"Genom många års samarbete med internationella kollegor har vi utvecklat en extremt känslig metod som nu gör det möjligt för oss att upptäcka tydliga tecken på kosmiska explosioner som inträffade för miljontals år sedan i geologiska arkiv idag," sammanfattar Wallner.

Teamet planerar redan ytterligare mätningar. Målet är att analysera en ännu äldre iskärna som dateras till innan solsystemet gick in i det lokala interstellära molnet. AWI är en nyckelpartner i projektet Beyond EPICA – Oldest Ice, som syftar till att återvinna iskärnor av denna ålder.

Studien är gjord av D. Koll, A. Rolofs, F. Adolphi, S. Fichter, M. Hoerhold, J. Lachner, S. Pavetich, G. Rugel, S. Tims, F. Wilhelms, S. Zwickel, A. Wallner. Publicerad som  Local Interstellar Cloud Structure Imprinted in Antarctic Ice by Supernova 60Fe, i Physical Review Letters, 

Rekordlångt radiostrålningsutbrott från solen.

 

Bild https://science.nasa.gov  Ett rekordstort radioutbrott från solen i augusti 2025 visade sig ha sitt ursprung i en funktion i solens atmosfär som kallas en helmet streamer (el koronaband förlängda spetsliknande strukturer i solens korona). Denna bild tagen under den totala solförmörkelsen den 21 augusti 2017 visar den klassiska V-formade helmet streamers. Miloslav Druckmüller, Peter Aniol, Shadia Habbal/NASA Goddard, Joy Ng

När NASA-forskare först observerade en särskild radioutbrotthändelse t från solen i augusti 2025 var det inget ovanligt med detta. Men  radioutbrottet bliv rekordlångt.

Vanligtvis varar solradioutbrott några timmar eller några dagar. Men den här var annorlunda. När det var över hade radioutbrottet varat i 19 dagar  långt över forskarnas förväntningar och det tidigare rekordet som låg på fem dagar. Denna typ av radioutbrott, kallade typ IV-utbrott, uppstår från elektronreservoarer som fångats av solens magnetfält. Även om radiovågorna i sig är ofarliga kan samma magnetiska miljöer också producera solaktivitet som skickar farliga partiklar mot jorden vilka kan påverka satelliter och rymdfarkoster.

För att analysera händelsen kombinerade forskarna data från NASAs STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory),  Parker SolarProbe och Wind-uppdrag samt ESA (Europeiska rymdorganisationen) och NASAs Solar Orbiter. Varje observatorium observerade radioutbrottet under några dagar under dess 19 dagar, medan solens rotation förde utbrottet i synfältet för de olika ovan nämnda teleskopen som var utspridda över det inre solsystemet. Forskarna utvecklade en ny teknik med data från STEREO och kunde då  lokalisera källan till radioutbrottet till en stor magnetisk formation i solens atmosfär som kallas en helmet streamer. Forskarna tror att tre explosiva utbrott, så kallade koronamassutkastningar i samma region kan ha drivit den långvariga händelsen.

Resultatet av studien publicerades i tidskriften AstrophysicalJournal Letters och här visas hur forskare lättare i framtiden kan  identifiera radioutbrott och förbättra rymdväderprognoser.

Svarta hål kolliderar och ger ifrån sig en ton som av en vibrerande gitarrsträng

 

Bild https://www.simonsfoundation.org  När två svarta hål kolliderar och smälter samman ges gravitationsvågor. Dessa vågor kan detekteras av känsliga instrument på jorden vilket gör det möjligt för forskare att bestämma massan och rotationen hos det svarta hålet som nu bildas. Den klaraste signalen för sammanslagning av svarta hål hittills, namnet på händelsen är är GW250114 och spelas in av LIGO i januari 2025 ger nya insikter om dessa mystiska objekt. Maggie Chiang för Simons Foundation.

När svarta hål slås samman ger kollisionen ett nytt, större svart hål som avger en ton som en vibrerande gitarrsträng (eller klockklang) medan det stabiliserar sig i sin slutgiltiga  form. Men istället för ljudvågor ger det nya nu större svarta hålet av gravitationsvågor: krusningar i rumtiden något som först förutspåddes av Albert Einstein.

Det nya svarta hålet vibrerar vid en specifik uppsättning frekvenser beroende på dess massa och rotation något som sedan hjälper forskare att lära sig mer om objektet som bildades i kollisionen.

Dessa vibrationer kan ses som fingeravtrycket från ett svart hål. Att upptäcka dem är centralt för att testa Einsteins allmänna relativitetsteori i universums mest extrema gravitationsmiljöer.

Nu har forskare från University of Cambridge utvecklat en metod för att identifiera och katalogisera dessa lägen med större noggrannhet än tidigare. I tidskriften Physical Review Letters beskriver hur de sållade igenom datorsimuleringar av sammanslagningar av svarta hål och identifierade inte bara den grundläggande tonen som det svarta hålet gav utan också övertonerna de svagare harmoniska tonerna som försvinner snabbare.

"Även om det högsta läget rutinmässigt observeras i gravitationsvågsdata, är många tystare lägen mycket svårare att upptäcka, och det har pågått debatt om vilka lägen som finns och när de uppträder," sade Richard Dyer från Cambridges Institute of Astronomy, studiens försteförfattare. "Vår metod ger ett systematiskt, datadrivet sätt att lösa denna osäkerhet, och våra resultat fungerar som referens för både teoretiska studier och verkliga observationer."

Forskarna baserade sin metod på bayesiansk analys, en statistisk teknik som systematiskt väger bevis för att avgöra den mest sannolika förklaringen till en given datamängd.

Förutom de grundläggande tonerna och övertonerna fann forskarna också ovanliga 'icke-linjära lägen i data vibrationer som uppstår när två eller flera av grundfrekvenserna interagerar med varandra. Dessa är analoga med de komplexa toner en elgitarr kan producera när den spelas med kraftig distorsion. Att upptäcka dessa lägen kräver högkvalitativ data och noggrann analys för att skilja dem från brus.

"Ringdown spectroscopy är en av de mest direkta undersökningarna av svarta hål vi har," beskriver huvidförfattaren till studdien Richard Dyer from Cambridge’s Institute of Astronomyr. "Men att extrahera all information som denna är svårt. Vi ville ha ett principfast, datadrivet sätt att göra det."

Dyer och hans medförfattare Dr Christopher Moore tillämpade sin metod på en offentligt tillgänglig katalog av mycket exakta simuleringar som modellerar gravitationsvågor till den teoretiska gräns där de kan mätas rent. De registrerade vilka lägen som kunde detekteras och när över ett brett spektrum av simulerade kollisioner med svarta hål med olika massförhållanden och rotationskonfigurationer.

Forskarna säger att deras resultat kommer att vara användbara för att tolka data från aktuella gravitationsvågsdetektorer som LIGO och Virgo, samt för nästa generations detektorer. Att veta vilka frekvenser man ska söka efter i en given kollision kan göra det möjligt för forskare att utföra ännu mer precisa tester av allmän relativitetsteori till exempel att kontrollera att egenskaperna hos det slutliga svarta hålet är förenliga med vad Einsteins ekvationer förutsäger.

Spårning av ursprunget till gasmolnet i Vintergatans centrum.

 

Bild https://www.mpe.mpg.de som visar den dynamiska miljön runt det supermassiva svarta hålet i Vintergatans centrum där  gasmolnet G2t tillsammans med tidigare kända moln G1 och G2 finns och vars liknande banor antyder ett gemensamt ursprung från dubbelstjärnsystem IRS16SW.© ESO/D. Ribeiro för MPE GC-laget

Under de senaste tjugo åren har astronomer upptäckt flera kompakta gasmoln nära Sgr A* (det svarta hålet i centrum av Vintergatan) med hjälp av infraröda observationer. Dessa gasmoln är viktiga ledtrådar för att förstå hur gas så småningom kan nå det svarta hålet. Men deras exakta ursprung och de fysiska processer som formar dem är osäkra.

År 2012 identifierade astronomer för första gången ett kompakt joniserat gasmoln vilket fick beteckningen G2. Det har en massa på några jordar och avger ljus från väte och helium, vilket är vanligt från dammig gas. G2 följer en förlängd bana runt Sgr A* och visar en svag efterföljande struktur av gas kallat G2t. Återbesök av tidigare observationer visade strax efter att ett liknande objekt som ex G1 rör sig längs en jämförbar bana.

G1, G2 och G2t föreslogs vara täta klumpar av gas inom en gemensam gasström. Måttliga densitetsfluktuationer kan leda till ett klumpigt utseende då molnets ljusstyrka ökar med kvadraten på dess densitet. Nyligen upptäckte forskare att gas från G2:s svans har kondenserats till en tredje kompakt klump som rör sig längs en liknande bana som man kunde  kalla G3, förutom att detta namn redan men det var upptaget av ett annat objekt och den nu upptäckta gasmolnet fick namnet G2t. Tillsammans bildar dessa objekt en sammanhängande struktur  G1–2–3-streamern som spårar material som flödar genom Vintergatans centrum.

Beräkningar visar att infallet av en sådan klump, ungefär av en jordmassa vart decennium, kan ge tillräckligt med material för att upprätthålla Sgr A*:s nuvarande aktivitet. Att förstå hur dessa klumpar bildas är därför avgörande för att förklara hur det svarta hålet drivs.

Förslag är och har varit stjärnvindar från massiva stjärnor explosiva händelser som novor eller tidvattenstripping av Sgr A*. För att testa dessa idéer använde ett internationellt team lett från Max-Planck-Gesellschaft (MPE)  adaptivoptikassisterade spektrograferna  SINFONI och ERIS, som möjliggör skarp infraröd spektroskopi. Med fokus på väte-Brackett-γ-emissionslinjen rekonstruerade de de tre molnens banor utifrån deras positioner och hastigheter.

Analysen visade att G1, G2 och G2t färdas på banor med nästan identisk orientering och form. Chansen att tre orelaterade objekt delar sådana specifika banparametrar är försvinnande liten. Detta indikerar ett gemensamt ursprung för alla tre klumparna. Genom att spåra gasströmmens rörelser bakåt i rymden och med radiell hastighet identifierade forskarna en möjlig källa. Den massiva binärstjärnan IRS 16SW, belägen i den liggande medurs skiva av unga stjärnor som kretsar kring Sgr A*. De små skillnaderna mellan G-molnets banor kan förklaras av dubbelstjärnans egen banrörelse.

Hydrodynamiska simuleringar stöder ytterligare denna slutsats. De visar att gasklumpar kan bildas där stjärnvindarna från binära stjärnor kolliderar med det omgivande mediet vilket skapar en chockvåg mellan de två stjärnorna. Där samlas gas och komprimeras för att så småningom lossna som individuella klumpar som rör sig inåt likt det som observeras i G1–2–3-strömmen.

Fyndet tyder på att stjärnvindar från massiva stjärnor i galaxens centrum kontinuerligt kan förse det svarta hålet med material. Resultatet kopplar samman stjärnutveckling, gasdynamik och svarta hål till en enhetlig bild  som visar hur stjärnbildning och tillväxt av svarta hål kan vara kopplade i galaxer.

En stilla galax i tidens gryning som förvånar astronomer

 

Bild https://www.ucdavis.edu/ Avsaknaden av färgkontrast i bilden av galaxen XMM-VID1-2075 (vänstra panelen) visar på en brist på rotationsrörelse jämfört med de andra två galaxerna (mitten och höger).

Astronomer som använde James Webb Space Telescope har gjort en överraskande upptäckt om en galax långt därute i tidens begynnelse. Den roterar inte!

"Den visar inga tecken på rotation vilket är överraskande och mycket intressant," beskriver Ben Forrest, a research scientist in the Department of Physics and Astronomy at the University of California.

Enligt nuvarande teorier, när de första galaxerna bildades, satte rörelsemängdsmoment från inflödande gas och gravitationens påverkan dem i rotation.

Under många miljarder år smälte vissa galaxer, särskilt de inom galaxhopar, samman med varandra flera gånger och deras kombinerade rotationer ökade denna eller utjämnande dessa rotationer. Det är därför vissa galaxer som ligger närmast jorden (och därmed också är relativt nya) kan visar liten total rotation men mycket slumpmässiga rörelser av dess stjärnor.

Denna process borde ta enormt lång tid så det är förvånande att galax XMM-VID1-2075 uppnådde detta tillstånd redan då universum var mindre än 2 miljarder år gammalt.

Forrest och dennes kollegor i MAGAZ3NE (Massive Ancient Galaxies at z>3 NEar-Infrared) hade tidigare observerat denna galax med W.M. Keck-observatoriet i Hawaiʻi.

"Tidigare observationer MAGAZ3NE hade bekräftat att detta var en av de mest massiva galaxerna i det tidiga universum, med redan flera gånger så många stjärnor som vår Vintergata och det visade sig även att här inte längre bildades nya stjärnor, vilket gjorde den till ett attraktivt mål för uppföljande observationer," beskriver Forrest.

Teamet använde James Webb Space Telescope för att titta närmare på XMM-VID1-2075 och två andra galaxer av liknande ålder. De kunde mäta den relativa rörelsen av material inuti dem.

"Den här typen av arbete har gjorts mycket med närliggande galaxer eftersom de är närmare och större och därför kan man göra sådana studier från marken, men det är mycket svårt att göra med galaxer med hög rödförskjutning (galaxer som finns mycket långt bort) eftersom de ser mycket mindre ut på himlen," beskriver Forrest. 

Av de tre galaxer de undersökte roterar en tydligt, en rör sig oregelbundet och en har ingen rotation alls förutom då då slumpmässiga rörelser, beskriver Forrest. "Det stämmer överens med några av de mest massiva galaxerna i det lokala universum, men det var lite överraskande att hitta det så tidigt."  Hur blev denna galax en "långsam rotator" på mindre än 2 miljarder år? En möjlighet är att det inte är resultatet av flera sammanslagningar av galaxer utan en enda kollision mellan två likartade galaxer som roterade i motsatta riktningar (och rotationerna tog ut varandra). Den idén stöds av teamets observationer.

"För just den här galaxen ser vi ett stort överskott av ljus vid sidan. Och det tyder på något annat objekt som har kommit in och interagerar med systemet och potentiellt förändrar dess dynamik," beskriver Forrest.

Astronomerna letar nu efter andra liknande objekt i det tidiga universum. Genom att jämföra sina observationer med datasimuleringar kan de testa teorier om galaxbildning.

"Det finns vissa simuleringar som förutspår att det kommer att finnas ett mycket litet antal av  icke-roterande galaxer mycket tidigt i universum. Men att de är sällsynta. 

Ben Forrest är forskare vid institutionen för fysik och astronomi vid University of California, Davis, och huvudförfattare till en artikel om ämnet ovan som publicerades den 4 maj 2026 i Nature Astronomy. 

Ytterligare medförfattare till artikeln är: Brian C. Lemaux, UC Davis och Gemini Observatory, Hawaiʻi; Adam Muzzin och Adit H. Edward, York University, Toronto; Danilo Marchesini, Richard Pan och Nehir Ozden, Tufts University; Jacqueline Antwi-Danso, University of Toronto; Wenjun Chang, UC Riverside; M. C. Cooper och Stephanie M. Urbano Stawinski, UC Irvine; Percy Gomez, W. M. Keck Observatory, Kamuela, Hawaiʻi; Lucas Kimmig och Rhea-Silvia Remus, Ludwig-Maximilians-Universitätät München, Tyskland; Ian McConachie, University of Wisconsin-Madison; Allison Noble, Arizona State University; och Gillian Wilson och M. E. Wisz, UC Merced.

Arbetet stöddes av bidrag från NASA, Space Telescope Science Institute och National Science Foundation.

Ett udda exoplanetpar

 

Bild https://news.mit.edu Det udda planetparet av en mini-Neptunus och en het Jupiter bildades troligen i sen kallare delen av den protoplanetära skivan runt sin sol i dess första tid vari de bildades. Bild: Jose-Luis Olivares, MIT (Massachusetts Institute of Technology)

Det är på andra sidan Vintergatan cirka 190 ljusår från jorden från vår synvinkel sett som det kretsar ett par udda planeter runt en sol . En  het Jupiter tillsammans med en mini-Neptunus. En sällsynt och osannolik kombination som har förbryllat astronomer sedan systemets upptäcktes 2020.

Nu har MIT-forskare fått en skymt av atmosfären hos denna mini-Neptunus som kretsar inom den Jupiter-stora följeslagares bana och upptäckt ledtrådar som förklarar ursprunget till detta ovanliga planetsystem.

Deras mätningar visar att den mindre planeten har en "kraftig" atmosfär  rik på vattenånga, koldioxid, svaveldioxid och troligen metan. En så tung atmosfär skulle inte ha bildats om  planeten bildats på sin nuvarande plats så nära sin sol.

Forskarna  pekar på en alternativ ursprungshistoria. Både mini-Neptunus och den heta Jupiter kan ha bildats mycket längre bort, i den kallare delen av den protoplanära skivan. Där kunde planeterna långsamt bygga upp atmosfärer av is och andra flyktiga ämnen. Med tiden drogs planeterna sannolikt in mot stjärnan i en gradvis process som höll dem nära varandra med atmosfärerna intakta.

Teamets resultat är de första som visar att mini-Neptunus kan bildas bortom en stjärnas "frostlinje." Gränsen som avser det minsta avståndet från en stjärna där temperaturen är så låg att vatten omedelbart kondenserar till is.

"Det här är första gången vi observerar atmosfären på en planet som befinner sig inom en het Jupiters bana," beskriver Saugata Barat a postdoc in MIT’s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. Upptäckten 2020 av TOI-1130 och dess udda planetpar inspirerade Huang Torres Postdoctoral fellow at MIT (now on the faculty at University of South Queensland) och Andrew Vanderburg, a visiting assistant professor at MIT, and co-authors from multiple other institutions including the Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics, the University of South Queensland, the University of Texas at Austin, and Lund University och deras kollegor att se närmare på planeterna och specifikt deras atmosfärer, med James Webb teleskopet. 

Som namnet antyder är mini-Neptunus planeter som är mindre massiva än Neptunus. De anses vara gasdvärgar som till största delen består av gas med en inre stenig kärna. Mini-Neptunus är den mest förekommande planeten i Vintergatan, även om det, Men det finns inte någon sådan värld i vårt eget solsystem. Astronomer har observerat många planeter som kretsar kring en mängd olika stjärnor i olika planetsystem. 

Studien är publicerad i Astrophysical Journal Letters. Här rapporterar forskarna nya mätningar av mini-Neptunus atmosfär gjorda med hjälp av NASAs James Webb Space Telescope (JWST).  

 

NEO Surveyors uppdrag blir att hitta närgångna asteroider

 

Bild https://science.nasa.gov  Del av NASAs NEO Surveyor som beräknas sändas upp under 2027 och som genomgick en testrunda vid BAE Systems Space & Mission Systems i Boulder, Colorado, i augusti 2025. Delen rymmer kraft-, framdrivnings-, avionik (samlingsnamnet för alla elektroniska system som ska användas) och kommunikationssystemen, alla isolerade från teleskopet och känsliga detektorer. BAE Systems Rymd- och Uppdragssystem

Near-Earth Object (NEO) Surveyor är NASAs första infraröda rymdteleskop som  designats för att upptäcka potentiellt farligt närgångna  asteroider och kometer och därmed en risk för jorden genomgår nu integration och testning. Med uppskjutning planerad tidigast till september 2027 arbetar team över hela USA med att bygga rymdfarkostens komponenter, planera vilken typ av undersökning och vetenskap den ska göra, samt utveckla mjukvaran för att bearbeta den enorma mängd data som uppdraget kommer att generera.

Det var 2005 som kongressen gav NASA i uppdrag att upptäcka potentiellt farliga nära jordsobjekt, (NEOs), många av dessa objekt är svåra att hitta med markbaserade teleskop. Vissa är lika mörka som kol, andra är pyttesmå och många finns i solens bländande sken där markbaserade optiska teleskop inte kan upptäcka dem. För att motverka detta byggs NEO Surveyor specialbyggt för att skanna solsystemet och upptäcka objekt som lyser i infrarött när de värms upp av solen  till skillnad från det optiska ljus de reflekterar, vilket markbaserade teleskop ser.

Rymdfarkosten kommer att färdas ungefär1,5 miljoner kilometer från vår planet i solens riktning till ett område med gravitationsstabilitet kallat  L1-punkten och kontinuerligt skanna stora delar av himlen i minst fem år i jakt på NEOs. NEO Surveyor är ett unikt uppdrag utformat för att lösa en specifik utmaning: att hitta asteroider och kometer som utgör den största risken för jorden," beskriver Jim Fanson, projektledare för uppdraget vid NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. Vårt fokus är att placera ut ett robust observatorium vid Sol-Jords L1-punkt, där det kommer att genomföra en kontinuerlig, flerårig infraröd undersökning.

Kameran består av två detektorer inställda på att generera detaljerade bilder av asteroider och kometer inom två infraröda band. Varje matris skapar en 16-megapixelmosaik av skyn. Att avbilda samma del av himlen över de två infraröda banden gör det möjligt för instrumentet att mäta temperaturen på en asteroid eller komet och ge en uppskattning av objektets storlek.

Rymdfarkosten kommer också att ha ett 6 meter långt solskydd som gör att den kan se nära solen genom att blockera solbländning från att tränga in i teleskopets öppning. Den klart största egenskapen hos NEO Surveyor är att strukturen också har solpaneler på sin solvända yta för att generera elektricitet till rymdfarkostens system.

Exoplanet LHS 3844 b är en stenplanet som är helt skyddslös mot kosmisk strålning

 

Bild wikipedia Bildmosaik tagen av Mariner 10, 1974  på Merkurius  vilken troligen liknar den av James Webbteleskopet upptäckta exoplaneten LHS 3844 b som finns 48,5 ljusår bort  i stjärnbilden Indus.

LHS 3844 b är en stenplanet 30 % större än jorden och kretsa runt en röd dvärgstjärna ett varv på ungefär 11 timmar. Planeten snurrar bara tre stjärndiametrar ovanför sin sols yta och är tidvattenlåst i sin bana. Som ett resultat vänder samma hemisfär på LHS 3844 b alltid samma sida mot sin sol vilket ger en konstant dagsida med en medeltemperatur på cirka  725 grader Celsius. När vi mäter denna strålning som ger värme kan vi inte se och mäta planeten direkt istället registrerar vi den upprepade förändringen i ljusstyrka vi får från stjärnan och planeten tillsammans.

MIRI (Mid-Infrared Instrument ett instrument på James Webb-teleskopet. MIRI är en kamera och en spektrograf som observerar mitten till lång infraröd strålning från 5 mikron till 28 mikron.) delade upp en del av planetens infraröda emission, från 5 till 12 mikrometer, i mindre våglängdssektioner och mätte ljusstyrkan per våglängdsband. Detta är vad astronomer kallar ett spektrum en regnbågsliknande fördelning av ljusets komponenter. En annan datapunkt, hämtad från observationer med Spitzer-teleskopet och publicerad för några år sedan, förstärkte analysen.

På samma sätt som exoplanetär atmosfärforskning har gynnats av klimatvetenskap, bygger detta framväxande område inom exoplanetär geologi på geologisk kunskap baserad på jorden. PhD student Sebastian Zieba (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, USA) and Laura Kreidberg, MPIA Director and study PI (principal investigator och deras medarbetare körde datamodeller och fick tillgång till mallbibliotek av bergarter och mineraler kända från jorden, månen och Mars för att se vilka infraröda signaturer de skulle producera under förhållandena på LHS 3844 b. Att jämföra observationsbaserade data med dessa beräkningar uteslöt med säkerhet en sammansättning jämförbar med jordens skorpa dom vanligtvis är silikatrik bergart som granit.

Jordliknande, silikatrika skorpor tros bildas genom en långvarig raffineringsprocess som kräver tektonisk aktivitet och vanligtvis förlitar sig på vatten som smörjmedel. Det steniga materialet smälter och stelnar upprepade gånger när det blandas med mantelmaterialet vilket lämnar de lättare mineralerna på ytan.

"Eftersom LHS 3844 b saknar en sådan silikatskorpa kan man dra slutsatsen att jordliknande plattektonik troligen inte gäller för denna planet," beskriver Sebastian Zieba. "Den här planeten innehåller troligen bara lite vatten." den mörka ytan på en sammansättning som påminner om jordbunden eller månbasalt eller jordens mantelmaterial.

En statistisk analys av hur väl detta spektrum passar olika mineralblandningar och konfigurationer visade att utsträckta fasta områden av basalt eller magmatisk bergart bäst matchade observationerna. De är rika på magnesium och järn och kan innehålla olivin. Krossat material, såsom stenar eller grus, passar också ganska bra, medan korn eller pulver inte stämmer överens med observationerna på grund av sitt ljusare utseende.

Utan en skyddande atmosfär utsätts planeter för rymdväder, främst drivet av hård, energirik strålning från sin sol och nedslag av meteoriter.

"Det visar sig att dessa processer inte bara långsamt löser upp hårda bergarter till regolit, ett lager av fina korn eller pulver som finns på månen," förklarar Zieba. "De mörknar också lagret genom att tillsätta järn och kol, vilket gör regolitens egenskaper mer förenliga med observationerna."

Denna bedömning lämnade astronomerna med två scenarier för planetens yta som matchar data lika väl. En av dem involverar en yta dominerad av mörk, fast berggrund bestående av basaltiska eller magmatiska mineraler. Jämfört med geologiska tidsskalor förändrar rymdväder i form av olikartad strålningsnivå egenskaper snabbt. Därför drar astronomerna slutsatsen att ytan i detta scenario bör vara relativt färsk, orsakad av nyligen geologisk aktivitet, såsom utbredd vulkanism.

Det andra scenariot föreslår också en mörk yta då jämförbar med vår måne eller Merkurius. Ändå förklarar det långvarig rymdvädret vilket leder till utsträckta områden täckta av ett mörkt regolitlager, ett fint pulver som också finns på månen.

Dessa två alternativ skiljer sig åt i graden av nyligen krävd geologisk aktivitet. På jorden och andra aktiva objekt i solsystemet är ett typiskt fenomen under sådan aktivitet utgasning. Svaveldioxid (SO2) en gas som ofta förknippas med vulkanism. Om det finns på LHS 3844b i rimliga mängder borde MIRI ha upptäckt det. Därför verkar en nylig vulkanism period osannolik vilket får astronomerna att föredra det andra scenariot. Om det stämmer kan LHS 3844 b likna Merkurius.

För att testa sin idé driver Zieba, Kreidberg och deras kollegor redan en mer direkt strategi. De har erhållit ytterligare JWST-observationer, vilket bör göra det möjligt för dem att urskilja ytförhållanden genom att utnyttja små skillnader i hur fasta plattor och pulver avger eller reflekterar ljus. Detta koncept tillämpas framgångsrikt för att karakterisera asteroider i solsystemet. "Vi är övertygade om att samma teknik kommer att göra det möjligt för oss att klargöra naturen hos LHS 3844 b:s skorpa och, i framtiden, andra steniga exoplaneter," avslutar Kreidberg.Laura Kreidberg är den enda MPIA-astronomen som är involverad i denna studie.

Studien av Sebastian Zieba, Laura Kreidberg, et al.  The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy Nature Astronomy (2026). 

Andra forskare i studien var: Sebastian Zieba (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, USA), Brandon P. Coy (Institutionen för geofysik, University of Chicago, USA), Aaron Bello-Arufe (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, USA [JPL]), Kimberly Paragas (Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology, Pasadena, USA), Xintong Lyu (Peking University, Peking, Kina), Renyu Hu (The Pennsylvania State University, University Park, USA och JPL), Aishwarya Iyer (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, USA), Kay Wohlfarth (Technische Universität Dortmund, Tyskland)

NY teknik för framdrivning av styrraketer i framtida resor till Mars

 

Bild https://www.jpl.nasa.gov  Prototypens Styrraket är innesluten i JPL:s (Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien) vakuumanläggning för kondenserbart metalldrivmedel CoMeT  , en unik nationell tillgång utformad för att säkert testa styrraketer ( i denna länk visas tydligt vad styrraketer är de raketer som håller kursen beroende vilken som vid behov  tänds) med metallånga som en del av potentiella megawattklass elektriska framdrivningssystem. Källa: NASA/JPL-Caltech

En teknik som kan driva bemannade uppdrag till Mars och robotdrivna rymdfarkoster i hela solsystemet testades nyligen vid NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. Den 24 februari 2026 skedde detta och för första gången på flera år och med effektnivåer som översteg alla tidigare tester i USA startade ett team en elektromagnetisk styrraket som drivs av litiummetallånga.

Denna prototyp uppnådde effektnivåer över de mest kraftfulla elektriska styrraketer på någon av myndighetens nuvarande rymdfarkoster. Värdefulla data från den första avfyrningen av denna styrraket kommer att hjälpa till att konstruera en kommande testserie.

"På NASA arbetar vi med många saker samtidigt och vi har inte glömt bort Mars. Den framgångsrika prestandan hos vår styrraket i detta test visar verkliga framsteg mot att skicka en amerikansk astronaut att sätta sin fot på Mars," beskriver NASA:s administratör Jared Isaacman. "Detta markerar första gången i USA som ett elektriskt framdrivningssystem har fungerat vid så höga effektnivåer som upp till 120 kilowatt. Vi kommer att fortsätta göra strategiska investeringar som driver på nästa stora rymdsprång."

Under fem tändningar lyste volframelektroden i styrraketens centrum starkt vitt och nådde över 5 000 grader 2 800 grader Celsius. Arbetet utfördes i JPL:s Electric Propulsion Lab,  den kondenserbara metalldrivmedelsvakuumanläggningen vilken är  en unik nationell tillgång för säker testning av elektriska styrraketer som använder metallånga på upp till megawattklass effektnivåer. För att se testet kikade JPL:s seniorforskare James Polk genom en liten portal in i den 8 meter långa vattenkylda vakuumkammaren. Inuti flammade styrraketen igång, dess munstycksformade yttre elektrod glödde glödande när den avgav en livfull röd plym. Polk har forskat på litiummatade MPD-styrraketer i årtionden, efter att ha arbetat med NASAs Dawn-uppdrag och myndighetens Deep Space 1, den första demonstrationen av elektrisk framdrivning bortom jordens omloppsbana.

Teamet siktar på att nå effektnivåer mellan 500 kilowatt och 1 megawatt per styrraket under de kommande åren. Eftersom hårdvaran fungerar vid så höga temperaturer kommer det att vara en stor utmaning att bevisa att komponenterna tål värmen under många timmars testning. Ett bemannat uppdrag till Mars kan behöva 2 till 4 megawatt effekt, vilket kräver flera MPD-startraketer som måste fungera i mer än 23 000 timmar.

Litiummatade MPD-styrraketer har potential att arbeta vid höga effektnivåer, använda drivmedel effektivt och ge betydligt större dragkraft än nuvarande elektriska styrraketer. Fullt utvecklade och kopplade till en kärnkraftskälla kan de minska uppskjutningsmassan och stödja nyttolaster som krävs för bemannade Marsuppdrag.

MPD:s styrraketarbete, som har utvecklats under de senaste 2 1/2 åren, under ledning vid  JPL i samarbete med Princeton University i New Jersey och NASAs Glenn Research Center i Cleveland. Arbetet finansieras av NASAs Space Nuclear Propulsion-projekt, som 2020 började stödja ett megawatt-klass kärnkraftsdrivningsprogram för bemannade Marsuppdrag genom att fokusera på fem kritiska tekniska element varav det elektriska framdrivningsdelsystemet är ett av dem. Projektet, som är baserat vid myndighetens Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, är en del av NASAs Space Technology Mission Directorate.