NASAs Curiosity-rover och en gryning på Mars

 

Bild https://www.jpl.nasa.go Dessa  former av vindpinade klippor som ses i denna inzoomade beskärning av ett bredare panorama togs av NASAs Curiosity Mars-rover den 11 augusti 2026. Forskare vill lära sig mer om hur dessa vindformade klippor bildades. Källa: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Panoramat fångades av Curiositys Mastcam den 11 augusti, 2026, den 4 982:a marsdagen, (dagen av marsuppdraget) och består av sex individuella bilder som lades ihop efter att ha skickats till jorden. Till skillnad från de flesta av Curiositys Mastcam-bilder bearbetades denna utan vitbalansering, vilket bevarade det tidiga morgonutseendet. 

Yardanglagret  (så kallas klippor på Mars) sträcker sig ungefär 16 kilometer över de nordvästra delarna av Mount Sharp, ett 5 kilometer högt berg som Curiosity har kravlat uppför sedan 2014. Faktum är att rovern nyligen passerade ytterligare en milstolpe i sin uppstigning, då den nådde 1 kilometer i höjd med den högsta höjd som någonsin bestigits på Mars. När den närmar sig yardangerna förväntar sig uppdragets forskare på att få ännu mer fantastiska bilder på hur dessa klippor skapades.

Mount Sharp består av lager där varje lager dokumenterar en distinkt period i Mars historia. Genom att studera dem har forskare kunnat lära sig mer om sjöar och bäckar som täckte denna del av Mars för miljarder år sedan. Till slut torkade vattnet ut och lämnade kvar salta mineraler. Efter att nytt material slutade sedimenteras på berget kan en del av detta ha eroderats bort av vinden vilket gav upphov till yardangerna.

När man ser bilden går tankarna  till en gryning i ett kargt landskap på jorden. Om man inte visste att bilden visar Mars kunde man tro den tagits på jorden.

Stora utmaningar väntar om en längre närvaro på månen ska bli möjlig.

 

Bild https://www.engineering.upenn.edu  Forskarna upptäckte att de partiklar som tillverkare använder för att separera lager av Mylar (ett slag av plastfilm)  också spelar en roll i värmeöverföringen. (Kredit: Bargatin Lab) 

Att etablera en långsiktig närvaro på månen kräver att man löser problem som är lätta att förbise när man befinner sig på jorden. Månens temperaturer kan till exempel variera från hundratals grader under noll till kokande vilket gör effektiv isolering nödvändigt för de material som används på månen.

Men många material som är bra på att bromsa värmeöverföringen är inte designade för att tåla de temperaturförändringar som sker på månen.

Ingenjörer vid University of Pennsylvania har funnit ett ett förvånansvärt enkelt alternativ som kan lösa detta genom att stapla hundratals ark Mylar, samma lätta plast som används som hushållsmatfolie. Då  folien täcks med aluminium  används den som nödfiltar och delas ut efter maratonlopp för att spara löparnas kroppsvärme.

I en ny artikel i ACS Applied Materials & Interfaces beskriver teamet ett nytt sätt att montera filmen, som de kallar hybridlager-isoleringsfilmstackar (HyLIFS), och som förenar två egenskaper som sällan förekommer: stark termisk isolering och mekanisk hållbarhet. 

"Dessa plasfolier av Mylar kan böjas och tål betydande kompression och behåller sin isolerande prestanda," beskriver seniorförfattaren Igor Bargatin, docent i maskinteknik och tillämpad mekanik (MEAM), "vilket potentiellt gör att de kan packas, transporteras och klara hård behandling under många års användning."

Om teknologin kan gå vidare från laboratoriet till massproduktion kan materialet visa sig vara avgörande för allt från skydd på rymddräkter på månen och annan teknik som måste fungera under långa perioder i rymdens vakuum.

"Kombinationen av termisk och mekanisk robusthet är avgörande för långsiktig användning på månen, "noterar huvudförfattaren till en studie om detta Danielle R. Levin, nybliven doktorsstudent i kemi från Penn, som tog en masterexamen i MEAM. "Detta material kan öppna en väg till billig, hållbar och återanvändbar månisolering."

Forskarna testade Mylar-film av flera tjocklekar och belade vissa med ett extremt tunt lager aluminiumoxid för att öka styvheten. De staplade sedan filmerna, ett ark i taget. "Just nu är processen mycket tidskrävande," beskriver Levin. "Vi använder två par pincetter och små vikter för att hantera och stapla de känsliga filmerna. Till och med att andas nära stapeln kan få lagren att flyga iväg."

När den enkla konstruktionen testades i vakuum gav den enkla konstruktionen ett material med en ovanlig kombination av egenskaper. Komprimerade som det sannolikt skulle vara i en månmiljö som innehåller luft med atmosfärstryck i rymddräkten nådde de bäst värmeledningsförmåga jämförbar med andra högpresterande vakuumisoleringsteknologier samtidigt som de förblev flexibla.

Forskarna komprimerade upprepat prover till cirka 20 megapascal, ungefär motsvarande att koncentrera 90 kilo på en fingertopp. "Vi var oroliga för att materialet skulle ge vika under så hög tryckbelastning," minns Levin. "Men staplarna klarade inte bara en högstresscykel de klarade även  tio i rad." Den hållbarheten kan ha en viktig praktisk fördel utöver att klara en oavsiktlig kollision i rymden.

Allt som behövs för byggnation på månen måste först transporteras dit vilket gör flexibilitet och återanvändbarhet till viktiga faktorer för månens infrastruktur. Extremt tunna plastfilmer tenderar att fästa sig vid sig själva och andra ytor vilket gör dem svåra att tillverka och hantera. För att förhindra detta använder tillverkarna mikroskopiska "antiblockerande" partiklar i materialet. Partiklarna sticker ut något från ytan och hjälper till att förhindra att intilliggande lager fastnar ihop.

Det var teamets tunnaste framgångsrikt karaktäriserade filmer och filmer med medeltjocklek som fungerade bäst när de behandlades med alumina (aluminiumoxid). Att skala upp processen till de meterstora skivor som behövs för praktisk isolering kräver i slutändan en annan metod, men forskarna pekar på tillverkningstekniker som kan fungera, som att kontinuerligt belägga stora rullar Mylar.

Så småningom kan det vara möjligt att justera filmtjockleken, beläggningen och fördelningen av antiblockerande partiklar innan materialet lindas till stora stackar.

Frågor kvarstår om hur filmerna skulle bete sig i dessa större skalor, inklusive om de kan klara flera böjningscykler samt gupp och repor vid verkliga tillämpningar. Men om filmernas småskaliga egenskaper håller kan materialet visa sig ovärderligt som flexibel isolering i mansdräkter, rovrar, elektroniska system mm.

För Levin visar arbetet hur mycket man fortfarande kan lära sig av material som ingenjörer tror sig känna väl. "Den enklaste konfigurationen visade sig vara den bästa," påtalar Levin.

Nancy Grace roman space telescope är bättre än man förväntat.

 

Bild https://science.nasa.gov Här är teleskopet just nu. 

NASAs Nancy Grace Roman Space Telescope-team har genomfört ett maraton av aktiviteter för att finjustera teleskopets skärpa och förbereda huvudinstrumentet för rutinanvändning.

"Alla Romans omfattande undersökningar kommer att förlita sig på Wide Field Instrument," beskriver Dave Hickey, systemingenjör vid NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Många av uppdragets huvudsakliga mål, som att studera mörk materia och mörk energi, skulle inte vara möjliga utan instrumentet så det är en stor lättnad att se att det fungerar bra!"

Sedan Wide Field Instrument aktiverades i september 2026 har det romerska teamet kört det genom en serie tester för att testa dess komponenter både individuellt och tillsammans. De började med att undersöka de 18 detektorerna i post-it-lappsstorlek och all elektronik innan de gick vidare till elementhjulet, en mekanism med filter med flera verktyg för att skicka insamlat infrarött ljus i specifika våglängder  till detektorerna och sprida ljuset i dess individuella färger.

Sedan tände ingenjörerna alla interna lysdioder i kalibreringssystemet vilket innebär dimmbara lampor i olika färger som ingenjörerna styr från marken. Dessa komponenter är utformade för att mäta hur detektorerna reagerar på olika ljusnivåer och korrigera för eventuella variationer i dess känslighet.

Teamet testade justeringsmekanismen och placerade den sedan till dess förväntade bästa fokusposition från den oskarpa position den förvarades i vid uppskjutningen. Slutligen testar ingenjörerna det termiska systemet noggrant och säkerställer att instrumentets olika komponenter håller rätt temperaturer.

Under tiden arbetade ett annat team med att skärpa teleskopets fokus.

"Teleskopets prestanda var utmärkt redan innan vi började justeringen av alla speglar mm optik, tack vare exceptionellt förberedande arbete på marken före uppskjutningen," beskriver Matthew Bolcar, Romans optiska systemchef på NASA Goddard. "Allt test- och modelleringsarbete som gjorts vid Goddard och av entreprenörer på L3Harris och BAE Space and Mission Systems lämnade bara små korrigeringar för oss att göra för att få allt i nästan perfekt linje."

Den precisionen är betydelsefull eftersom det är svårt att förutse exakt hur saker kommer att förändras under dess gång. Teleskopet ska Inte att förväxla med  Vera Roman observatory   ett markbaserat spegelteleskop som finns i Chile som kom i drift 2025 för att fotografera helauniversum   i optiskt ljus. NASAs Nancy Grace Roman Space Telescope sköts upp den 30 augusti 2026. Teleskopet är ett rymdteleskop  som söker i det infraröda sökfältet.

 Eftersom optiken redan var nästan perfekt arrangerad behövde teamet bara göra minimala justeringar.

"Vi flyttade sekundärspegeln med ungefär en sextondel av diametern på ett människohår," beskriver Alden Jurling, senior optisk ingenjör som arbetar med Roman på NASA Goddard. "Denna justering justerade höjden på sekundärspegeln över primärspegeln. Om vi skalar upp den höjden till höjden på Empire State Building är höjdskillnaden lite mindre än vad man skulle få om man staplar en enda amerikansk penny ovanpå tornets spets." Denna mikroskopiska modifiering kan få stor påverkan för uppdraget,

Inledningsvis var Coronagraph Instruments bilder något ur fokus, men inte till den grad teamet hade förväntat sig och det var därför relativt enkelt att rätta till. Nu uppfyller instrumentets prestanda teamets höga förväntningar. Coronagraph Instrument-teamet kommer att fortsätta kalibrera  kamerainställningar och fastställa de bästa inställningarna för de deformbara speglarna innan de försöker demonstrera dess ljusblockerande förmåga under de kommande veckorna.

Efter att ha finjusterat Coronagraph Instruments fokus gick teamet vidare till Wide Field Instrument för att göra ytterligare en omgång justeringar.

Nu är Wide Field Instruments prestanda nästan 30 % bättre än vad det romerska teamet förutspådde det skulle kunna ha. Kravet på bildkvalitet sattes till cirka 90 nanometer RMS (rotmedelskvadrat), vilket innebär att optiken bara avviker från absolut perfektion med 90 nanometer innebärande ungefär 1 000 gånger tunnare än ett människohår.

Teamet lyckades ännu bättre: Efter att korrigeringar gjorts har Wide Field Instruments optik ett fel på endast 63 nanometer RMS.

"Alla bilder från Romans kosmiska undersökningar kommer därför att vara ännu skarpare än vi förväntade oss," beskriver Jurling. "Det är ett fantastiskt resultat efter år av noggrann modellering, precisionsmetrologi och tester."

Detta innebär att teleskopet kommer att kunna upptäcka och undersöka mer än vad det vid första början ansågs ha kapacitet för.

Formen hos brännheta exoplaneters atmosfärer

 

Bild https://www.bristol.ac.uk  WASP-17b passerar framför sin sol Wasp-17 (som finns 1310 ljus år bort i riktning mot stjärnbilden skorpionen)  här avslöjas formen på dess absorberande atmosfär genom JWST-observationer (James Webb teleskopet) . Den heta, utsträckta röda sidan är gas som utvidgas från den permanent bestrålade dagsidan (värme utvidgar) , över planetens kvällskant kan ses och den kallare blå sidan som är mindre utsträckt eftersom gasen är svalare här över planetens nattsida då den transporteras över morgonkanten. OBS planeten är tidvattenlåst innebärande att den alltid vänder samma sida mot sin sol. Likt vår måne gör. Bildkredit: Engine House och Hannah Wakeford

Studien presenterar den första tillämpningen av en banbrytande metod kallad 'transmissionssträngar' utvecklad i Bristol av astrofysikerna Dr David Grant och Dr Hannah Wakeford, vilka för första gången avslöjar en exoplanets ojämna atmosfärs konturer med hjälp av James Webbtelekopet.

Dess forskningsresultat är publicerat i tidskriften Nature Astronomy 

 I studien  visas att atmosfären är cirkulär men också asymmetrisk med en sida mer  utsträckt. Sådana dimensioner visar hur intensiv värme och piskande vindar påverkar atmosfären på exoplaneten WASP-17b (en het Jupiter), som kretsar runt en stjärna cirka 1 300 ljusår från jorden.

Huvudförfattaren till studien Dr Lili Alderson, postdoktoral forskare vid Klarman vid Cornell University, påbörjade den extraplanetära undersökningen vid University of Bristol, där hon tog sin doktorsexamen i fysik med hjälp av Webbteleskopet. Dr Alderson beskriver: "Detta är bevis på konceptet att planeter faktiskt är tredimensionella objekt, och att det vi förutspår borde hända konsekvent på planeter som har sin bana runt en stjärna. Att få  beräkningsövningar bekräftade på riktigt är dock en annan sak."

Fyndet om WASP-17b:s atmosfäriska kemiska sammansättning (mest väte och helium) och temperatursskillnad från ekvator till poler och mellan permanent dag- och nattsida  är förenliga med teoretiska förutsägelser och andra datormodelleringstekniker. Tillsammans skapar de en av de mest omfattande 3D-vyerna av en exoplanets atmosfär och utgör en viktig jämförelse med de mer än 6 000 andra exoplaneter som hittills bekräftats.

Medförfattaren Dr Hannah Wakeford, docent i astrofysik vid University of Bristol beskriver: "Planeters atmosfärer  är kaotiska komplexa och kaotiska. Då  all data samlats in visades en strukturerad, dynamiska bild av denna gigantiska värld över 1 000 ljusår bort som var bara väldigt spännande."

10g material från Mars måne Phobos ska hämtas ner till jorden

 

Bild på uppdragets plan

Under ledning av JAXA är MMX Japans största rymduppdrag hittills och tar sig an utmaningen att hämta prover från en marsmåne. Med utgångspunkt i teknologin för landning och provtagning av små himlakroppar som utvecklats med asteroidutforskningsuppdragen Hayabusa och Hayabusa2, samarbetar JAXA med internationella rymdorganisationer, industripartners och det vetenskapliga samfundet för att göra uppdraget framgångsrikt.

MMX är ett uppdrag utformat för att genomföra en provtagningsoperation: resa till en himlakropp, genomföra detaljerade observationer, samla in ytmaterial (stenkorn ) och ta med provet tillbaka till jorden. Med utgångspunkt i erfarenheterna från det framgångsrika Hayabusa2-uppdraget  kommer nu MMX att besöka Marsmånen Phobos. Uppdraget är planerat till 2026 och sträcker sig över cirka fem år medan rymdfarkosten reser till Mars-systemet och tillbaka, genomför detaljerade observationer av de två månarna, samla in minst 10 g prov från Phobos och återföra provet till jorden vilket markerar världens första provåtertagningsuppdrag från Mars-sfären.

Uppdraget kommer främst att fokusera på Phobos, en marsiansk måne som aldrig har utforskats. Här kommer man att observera månens topografi, inre struktur, sammansättning och gravitation samt ta prover av regoliten (månens ytmateria).

Man önskar få svar på hur  de marsianska månarna bildades. Hur  Mars  utvecklades och  solsystemet. Genom detaljerade observationer och analyser av proverna från Phobos syftar  uppdraget till att klargöra bildandet av Marssfären och solsystemet, utforska hur livet började på jorden och bana väg för framtida djuprymdsutforskning.

Uppskjutningen skedde i oktober 2026, med återkomsten till jorden planerad till 2031.

Experiment om kärnkraftskydd mot asteroider.

 

Bild https://www.llnl.gov  Lawrence Livermore National Laboratory-forskaren Isaiah Santistevan var den som ledde utvecklingen av tredimensionella simuleringar med sysftet att undersöka hur en kärnladdning skulle kunna avleda eller störa en asteroid som hotar jorden. (Foto: Blaise Douros/LLNL)

Forskare vid Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) utvecklar tredimensionella datasimuleringar för att undersöka hur en kärnladdning kan användas för att avleda eller potentiellt störa en asteroid på dess kurs mot jorden.

I arbetet publicerat nyligen i The Planetary Science Journal (se nedan), använde LLNL:sSpheral-simuleringskod för att mer exakt modellera hur en asteroid kan reagera när röntgenstrålar från en kärnladdning detoneras nära dess yta och snabbt värmer och förångar material. Efter att ha validerat metoden mot etablerade asteroidavvikningsmodeller använde forskarna Spheral för att studera tre komplexa störningsscenarier.

Till skillnad från många naturkatastrofer skulle en asteroidkollision med jorden  potentiellt kunna förhindras om objektet upptäcks i tid. Ett tillvägagångssätt är avböjning av dess bana för att ge den en liten förändring i hastighet som får asteroiden att missa jorden samtidigt som den till största delen förblir intakt. Ett annat tillvägagångssätt är sönderskjutning där en asteroid avsiktligt fragmenteras och sprids så att ingen kvarvarande del utgör ett  hot mot jorden.

NASAs Double Asteroid Redirection Test, DART uppdraget klarade en kinetisk kollisionsmetod för avledning 2022 genom att medvetet träffa asteroidmånen Dimorphos. Kärnkraftsskydd utgör ett alternativt nödalternativ särskilt för större objekt eller scenarier med kortare varningstider eftersom mycket mer energi kan levereras till en asteroid än den kinetiska energin från en rymdfarkost.

Två av datorsimuleringarna visade starka tecken på störning, vilket belyser hur högupplöst 3D-modellering kan hjälpa forskare att bättre förstå hur en asteroid kan reagera på ett försök till kärnkraftsexplosion.

"Dessa simuleringar ger oss en mycket mer detaljerad bild av hur en asteroid kan reagera på ett kärnvapenförsök," beskriver Isaiah Santistevan, som ledde studien. "Att kunna modellera skador, sprickor och materialrörelser i tre dimensioner är ett viktigt steg mot att förbättra vår förmåga att utvärdera planetförsvarsalternativ."Framtida arbete kommer att fokusera på att accelerera simuleringstider, förbättra upplösningen och modellera mer realistiska asteroidstrukturer, inklusive löst bundna asteroider Asteroider löst sammanhållna av gravitationen innehållande damm och löst sammanhållet grus.  Forskare planerar också att jämföra simuleringar med småskaliga laboratorieexperiment.

Studien, "“Nuclear Mitigation of Hypothetical Asteroid Threats in Smoothed Particle Hydrodynamics,” was authored by Isaiah B. Santistevan, Mary T. Burkey, J. Michael Owen, Kathryn M. Kumamoto, Jason M. Pearl and Robert A. Managan. 

En ny väg till fusionsantändning

 

Bild https://www.pppl.go En konstnärs tolkning av ett tokamak-fusionssystem. (Illustration: Kyle Palmer/ PPPL:s kommunikationsavdelning)

Fusionsenergi är energi som frigörs vid sammanslagning av lätta atomer. Energiproduktionen i solen och andra huvudseriestjärnor bygger på fusion. Fusionskraftverk är en hypotetisk framtida form av kärnkraftverk som skulle använda fusionsenergi detta till skillnad mot dagens kärnkraftverk som använder fissionsenergi genom kärnklyvning . Går det tämja fusionsenergin och använda den skulle vi ha obegränsat med energi och den enda restprodukten skulle vara helium. Vi kunde lägga ner ner dagens kärnkraftsanläggningar och helt sluta med fossilt bränsle till elproduktion.

Ny forskning från USA. Avdelningen för EnergiPrinceton Plasma Physics Laboratory (PPPL) Princeton Plasma Physics Laboratory är ett nationellt laboratorium under USA:s energidepartement som förvaltas av Princeton University kartlägger en väg till antändningsförhållanden med betydligt mindre energi till fusion än någon annan väg.

Ett nytt PPPL-ramverk kartlägger vilken som är  minst krävande vägen till en självförsörjande fusionsplasma och visar att ett spår av volfram och superhöga magnetfält kan vara den vägen.

I mer än 70 år har forskare inom fusionsenergi använt en särskild ekvation för att avgöra om ett plasma skulle förbli tillräckligt varmt och tätt  tillräckligt länge för att nå en punkt där det kunde upprätthålla sig självt utan mer extern kraft. Även om den ekvationen markerar mållinjen kallad tändning säger den inget om det bästa sättet att nå den. Den ursprungliga "ideala" ekvationen, känd som Lawson-kriteriet utvecklades på 1950-talet. 

Nu har PPPL-fysikerna Luis Delgado-Aparicio, Masayuki Ono och Jonathan Menard omformulerat det ideala kriteriet samtidigt som de lägger till fyra andra villkor för att nå och hålla ett brinnande plasma och ge den bästa processen för uppvärmning och drivning av plasman inom ett fusionsenergisystem. Deras arbet är Publicerad i tidskriften Physical ReviewLetters. 

Plasma är det fjärde materietillståndet innebärande en het gas bestående av elektriskt laddade partiklar. Ett brinnande plasma är plasma som har nått antändningspunkten. Den har då tillräckligt med värme från fusion reaktioner för att hålla den brinnande utan någon mer extern uppvärmning. Att uppnå tändning effektivt är ett centralt mål i fusionsenergiforskning.

Matematisk sett går den uppdaterade vägen till tändning genom ett område som kallas Cordey-sadeln. Det är den lägsta punkten på en ås som skiljer plasma som fortfarande kräver extern uppvärmning från en som håller temperaturen av sig självt. Teamet jämförde olika rutter med en mängd som kallas Q, (förhållandet mellan producerad fusionskraft och tillförd värmekraft). I ett rent "idealt" plasma av rent bränsle finns sadeln där fusionen återvänder ungefär fem gånger den värmekraft som tillförs. Att lägga till verkliga effekter, såsom föroreningar i plasman och superhöga magnetfält, flyttar sadeln och höjer den Q som krävs för att nå plasmatillståndet.

Forskningen kan förändra hur vissa fusionssystem, kända som Tokamaker och stellaratorer  i förhållande hur de designas och byggs. Även om flera metoder för närvarande utforskas vid forskningsinstitutioner och vid privata företag för att generera el till elnätet med hjälp av fusionsenergi, är tokamaker en ledande kandidat. Dessa donutformade maskiner försöker använda magnetfält till att hålla plasman på plats och tillföra energi till plasman så att den blir tillräckligt tät och het för att nå tändning. Att hitta den bästa vägen till antändning är bara ett av sätten som PPPL föröler hitta vägar till nationens kritiska vetenskaps- och teknikluckor som är avgörande för att uppnå kommersiell fusion.

Laget uteslöt i följande fyra tidigare intressanta faktorer i forskning om fusion:

Heliumaska, eller använt bränsle som kan byggas upp och späda ut plasman.

Lätta och tunga föroreningar i plasman som kommer från fusionssystemets inre väggar.

Strålningsförluster som avges av negativt laddade partiklar under färden, vilket kallas synkrotronstrålning.

"När du lämnar dessa effekter ute verkar designen att fungera bra," beskriver Ono. "När du sätter in dem ändras bilden, och de ses teoretiskt bli ganska viktiga. Målet, påtalar Ono, är att ge fältet en delad, mer realistisk modell för att bedöma en fusionsdesign innan den byggs. Det gamla antagandet att Lawson-kriteriet är ett enda fast värde, beskriver han då det utelämnar effekter som kan förändra svaret kraftigt. "Fusionsexperiment kostar mycket pengar, och du vill inte göra misstag du kan ha upptäckt i förväg," påtalar han.

Mer än ett dussin av nästa generations fusionsmaskiner har valt volfram för sina innerväggar eftersom metallen tål den extrema värmen från plasmat som måste nå temperaturer varmare än solens kärna. Den nya forskningen visar att volfram nästan fördubblar trycket som krävs för att nå antändning. Forskning betraktar saker bara i två dimensioner. Utökat till tre dimensioner kan trycket som krävs för att nå tändning stiga förbi den punkt där plasman är stabil.

Intressant nog erbjuder samma fysik ett skydd. Fusionsdesigners har länge oroat sig för termisk "okontrollerad" instabilitet, där fusionsvärme driver mer fusion, som i sin tur driver mer värme. Teamet fann att förlusterna som gör tändningen svårare också motverkar den cykeln. Tillsammans kan de hålla ett brinnande plasma i ett stadigt tillstånd på egen hand. (Till skillnad från ett fissionskraftverk rymmer ett fusionssystem bara några sekunder av bränsle åt gången, så att förlora kontrollen innebär att plasman kyls ner och förbränningen upphör snarare än något värre som kan ske i fissionskärnkraftverk av i dag.)

Forskningen är teoretisk, vilket betyder att den bygger på beräkningar snarare än mätningar eftersom inget experiment idag når de temperaturer där Cordey-pass ligger. Men teamet planerar digitala experiment för att testa värmebäst-vägen.

"Även om mer studier behövs är vi entusiastiska över resultaten och de tyder på en tydlig väg framåt för framtida forskning inom detta område," beskriver Menard.

Arbetet stöddes av DOE, Office of Science, Office of Fusion Energy Sciences, under kontrakt DE-AC02-09CH11466, inklusive stöd för ett Fusion Energy Sciences Early Career Award 2015, ett Diagnostic Innovation and Development Award 2018 samt Long-Pulse Tokamak Research Programs 2021 och 2025.

Överraskande färger på vita dvärgstjärnor

 

Bild wikipedia Stjärnan Sirius A (mitten) och den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden tagen av Hubbleteleskopet.

Astronomer vid University of Warwick har visat att vita dvärgstjärnor kan lysa i en anmärkningsvärd mängd olika färger. För de flesta stjärnor är färg en indikator på temperaturen. Kallare stjärnor ser orange ut, stjärnor som vår sol ser vita ut, och de hetaste lyser ljusblått, ungefär som ett smidesdsjärn i ässjan som lyser rött, sedan orange och sedan vitt när det värms upp. Vita dvärgstjärnor är de täta resterna som lämnas kvar när solliknande stjärnor når slutet av sin existens då kärnfusionen avklingat genom bränslebrist. De fick sitt namn eftersom de tidigaste exemplen som hittats var förvånansvärt heta och glödde vitt/ljusblått. 

Ny forskning  av Mark Hollands, Warwick Prize Fellow i Astronomy and Astrophysics Group, University of Warwick,beskriver att. ”Det visar sig att dessa otroligt täta stjärnor kan producera helt andra färger som ingen förväntade sig, och några av dem överraskade mig verkligen.”. I den nya studien (se nedan)  beskrivs att om vi kunde se dem på nära håll skulle vissa vita dvärgstjärnor lysa i färger som grönt, rosa, cyan, gult och lila.

Nyckeln till färgerna är densitet. De kallaste vita dvärgarnas atmosfärer kan väga runt 1 gram per kubikcentimeter, ungefär samma densitet som vatten och miljontals gånger tätare än solens fotosfär. Under dessa förhållanden interagerar eventuella spårämnen, såsom kol, kalcium och natrium, med det omgivande täta heliumplasmat och absorberar ljus över ett bredare färgspektrum än de skulle göra vid lägre densiteter. 

Det mest slående exemplet är den vita dvärgen  WD J1330+6435 som har en temperatur av ungefär 4 000 grader Celsius och har samlat in stenigt material med gravitation från sitt planetsystem. Detta har berikat dess atmosfär med kalcium, litium och natrium vilket ger den ett chartreusegrönt utseende. I den motsatta extremfärgen identifierade teamet vad som kan vara den rödaste stjärnan som någonsin registrerats. Den vita dvärgen WD J1011+2845  en närliggande vit dvärg 48 ljusår från jorden vilken  har en djup konvektionszon som har lyft kol från sin kärna till sin yta. De resulterande kolmolekylerna förvränger stjärnans ljus så kraftigt att nästan allt  pressas in i våglängder bortom 600 nanometer, vilket ger en djup laxrosa glöd som inte liknar något som ses hos en ordinär stjärna

Studien, är publicerad tidskriften RAS Techniques andInstruments (RASTI) titel ‘Any colour you like: The diverse chromaticities of white dwarfs’.

Dolda planetbildande strukturer i de minsta dammskivorna

 

Bild ALMA telekopets bilder av de 11 kompakta planetbildande skivorna som observerats i Lupus-stjärnbildningsområde  som finns i stjärnbilden Vargen. Med hjälp av den högsta vinkelupplösningen som finns tillgänglig med ALMA teleskopet i Chile och en våglängd av cirka 0,9 millimeter avslöjade astronomer tidigare dolda strukturer i flera av de små skivorna runt stjärnor där planeter bildas. Den nedre högra panelen visar banorna för jorden, Mars, Jupiter och Saturnus samt asteroidbältet för jämförande skala. Jämförelsen illustrerar hur dessa observationer av planetbildning på avstånd jämförbara med de inom vårt eget solsystem. Varje vit skala står för två astronomiska enheter; en astronomisk enhet är det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen. Källa: P. Curone et al. – ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Med hjälp av ALMAs exceptionellt skarpa syn har astronomer upptäckt ringar, glipor och håligheter i extremt kompakta skivor runt unga stjärnor. Observationerna visar att planetbildningsstrukturer sträcker sig in i områden jämförbara i storlek med det inre av solsystemet vilket tyder på att många små skivor kan ha sett släta ut helt enkelt för att deras detaljer är för små för att lösas upp i teleskopet.

Några av de mest slående bilderna från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) visar unga stjärnor omgivna av breda gas- och dammskivor uppdelade i svåröverblickade ringar och glipor. Dessa strukturer kan innehålla fast material och markera platser där planeter bildas.

Astronomer har mestadels sett dessa spektakulära strukturer i stora, ljusa skivor. Mycket mindre skivor har ofta sett släta och utan kännetecken av strukturerut vilket väcker frågan om de utvecklats olika eller om deras strukturer helt enkelt varit för små för att se.

Ett team lett av Pietro Curone från CATA (Center for Astrophysics and Associated Technologies) och Universidad de Chile, tillsammans med Gijs Mulders från Pontificia Universidad Católica de Chile, Nienke van der Marel vid Leidenobservatoriet och Laura Pérez vid Universidad de Chile, har nu lyckats få en mycket närmare titt.

Med hjälp av ALMA i dess mest utsträckta antennkonfiguration observerade astronomerna 11 extremt kompakta protoplanetära skivor i Lupus-stjärnbildningsområde. Observationerna, gjorda i ALMA-band 7 vid en våglängd på cirka 0,9 millimeter, nådde en vinkelupplösning på ungefär 0,02 bågsekunder. Vid Lupus. Ett avstånd som motsvarar skalor på ungefär två astronomiska enheter, eller dubbelt så långt som genomsnittet mellan jorden och solen. Detta är den högsta vinkelupplösningen som för närvarande finns tillgänglig med ALMA vid denna våglängd.

Vid den upplösningen började flera skivor avslöja dolda detaljer. Teamet upptäckte tydliga understrukturer inom 10 astronomiska enheter av centralstjärnan i fyra av de 11 skivorna och fann indikationer på liknande egenskaper i ytterligare tre av dem. I ett system, Sz 112, upplöste ALMA en central hålighet i skivan som sträckte sig till endast 1,6 astronomiska enheter från stjärnan.

"Under lång tid såg de minsta skivorna mycket enklare ut än de stora, spektakulära skivor som ALMA gjorde berömda. Det vi finner är att åtminstone en del av den skillnaden var en illusion orsakad av upplösning," förklarar Curone. "När vi zoomar in tillräckligt långt börjar ringar, glipor och håligheter uppstå, även i dessa små system."

"Den centrala frågan för oss var om små skivor verkligen saknar struktur, eller om deras egenskaper helt enkelt låg utanför vår upplösningsgräns," förklarar medförfattaren Mulders. "För att svara på det jämförde vi de nya observationerna av kompaktdiskar med tidigare ALMA-studier av planetbildande skivor."

Jämförelsen visade ett starkt beroende av hur väl en skiva hade upplösts i teleskopet. Bland skivor som observerats med tillräcklig upplösning för att pålitligt avslöja struktur, upptäcktes understrukturer i cirka 44 % av extremt kompakta skivor med radier mellan 3 och 10 astronomiska enheter och i cirka 55 % av skivor mellan 10 och 30 astronomiska enheter. För skivor större än 30 astronomiska enheter stiger upptäcktsgraden över 90%.

Resultatet tyder på att den tidigare rapporterade bristen på ringar och glipor i små skivor åtminstone delvis drevs av otillräcklig vinkelupplösning snarare än av frånvaro.

Strukturerna är viktiga eftersom damm i en protoplanetär skiva inte bara stannar kvar där den blev till. Fasta partiklar tenderar att förlora rörelsemängdsmoment och driva inåt mot stjärnan. Utan någon mekanism för att bromsa den migrationen skulle millimeterstora korn kunna försvinna från den yttre skivan mycket snabbare än skivans bestående tid.

Ringar och glipor kan signalera förändringar i gastrycket vilket fångar  in  partiklar. Genom att bromsa eller stoppa inåtdrivande drift kan dessa tryckfällor bevara koncentrationer av fast material och skapa gynnsamma platser för planeters tillväxt.

"Våra nya ALMA-observationer tyder på att sådana fällor bara kan existera inom några få astronomiska enheter från unga stjärnor, även i extremt kompakta skivor," beskriver medförfattaren till studien van der Marel. 

"Om planeter är ansvariga för några av dessa luckor kan vi se signaturer från relativt lågmassaplaneter medan de fortfarande bildas, på omloppsavstånd som tidigare varit mycket svåra att nå," tillägger Curone.

Teamet påtalar att ringar, glipor och håligheter i sig inte är direkta upptäckter av planeter. Flera fysiska mekanismer kan skapa struktur i protoplanetära skivor och de nuvarande observationerna utesluter inte helt icke-planetära förklaringar. Författarna finner att ett planetärt ursprung är förenligt med de strukturer som upptäckts i flera skivor men ytterligare observationer behövs för att avgöra vad som kan orsaka dem.

Observationerna avslöjade också en annan överraskning. Två av de till synes kompakta systemen, Sz 73 och Sz 130, har svaga ringar som sträcker sig långt bortom deras ljusa centrala skivor. Fyra ytterligare system visar preliminära tecken på liknande yttre utsläpp. Detta väcker möjligheten att vissa skivor som klassificeras som mycket små kan ha mer utsträckt material som har förblivit dolt eftersom det är svagt och därmed svårt att se.

Tillsammans pekar resultaten mot en mer kontinuerlig bild av protoplanetära skivor. Stora och kompakta skivor kan dela många av samma grundläggande strukturer och fysiska processer.

Genom att lösa upp egenskaper som bara är några få astronomiska enheter tvärs över börjar ALMA överbrygga gapet mellan observationer av planetbildande skivor och arkitekturen hos färdiga planetsystem. Framtida högupplösta observationer av fler kompakta skivor, vid olika våglängder och med spårämnen av både damm och gas kommer att hjälpa till att avgöra hur vanliga dessa dolda strukturer är och om de verkligen markerar bildningsplatserna för de planeter som så småningom kommer att växa fram i dem.

Denna forskning finns i "Probing Planet Formation within 10 au: Dust Substructures in Extremely Compact Protoplanetary Disks2" av P. Curone et al. i Astrophysical Journal Letters. 

 

Mars märkligaste moln

 

Bild https://www.esa  Avlångt moln på Mars.

Varje vår och sommar är det en dammig tid på Mars södra halvklot under, denna tid ses ett spektakulärt moln uppstå. Arsia Mons avlånga moln (AMEC), det mest visuellt iögonfallande molnet på Mars. Arsia Mons är den sydligaste av tre vulkaner vid Mars ekvator. 

Den vita molnstrimman av frusen vattenånga kommer fram nedströms från den 20 km höga vulkanen. Molnet bildas, växer och bleknar bort dagligen, sträcker sig ut till 1800 km innan det snabbt försvinner. Denna cykel upprepas varje morgon under flera månader.

Mars Express avslöjade först AMEC 2018 (molnets beteckning) och har sedan dess sett det återkommande upprepade gånger. Forskare har utforskat dess evolution, dynamik och fascinerande beteende och fastställt att det är ett moln av en typ som också ses på jorden där det bildas när vinden strömmar förbi den klippiga topografin av en vulkan eller ett berg.

Men när vi försökte modellera exakt hur molnet vaknar till liv återgav datasimuleringar helt enkelt inte det vi ser i bilderna förrän nu.

"För att skapa AMEC i vår datormodellering upptäckte vi att vi behövde inkludera lite annorlunda fysik. Fysik som, även om den ingår i läroböcker, ses som teoretisk och vanligtvis anses  inte förekomma i naturen. Den har definitivt inte setts i aktion tidigare," beskriver Jorge Hernández-Bernal vid LMD/CNRS/Sorbonne Université i Paris, Frankrike och  huvudförfattare till studien Homogeneous Nucleation of Water Vapor Evidenced by Elongated Clouds on Mars i Astrophysics > Earth and Planetary Astrophysics. "När vi inkluderade denna fysik i våra simuleringar framträdde AMEC precis som vi hoppades den skulle göra."

Forskare hade föreslagit att denna process kunde ske i de övre av atmosfären på jorden och Venus men den hade inte upptäckts. Dess sällsynthet beror på att den kräver exceptionella omständigheter, med extrema relativa fuktighetsnivåer på över 100 000 gånger högre än vad vi vanligtvis upplever i vårt dagliga liv på jorden. "Vi har inte sett dessa förhållanden på Mars tidigare men vår upptäckt tyder nu starkt på att planetens luftfuktighet faktiskt kan nå dessa extrema nivåer," beskriver Jorge.

Jorge med kollegor fann att AMEC ligger på en unik plats där Mars tunna atmosfär och den höga höjden på den närliggande vulkanen Arsia Mons samverkar för att skapa de förutsättningar som krävs för att se denna sällsynta process i praktiken.

När vindarna blåser förbi Arsia Mons utlöser vulkanens massa en kraftig våg som lyfter fuktiga luftpaket flera kilometer upp i luften på bara några minuter. Detta kyler atmosfären snabbt vilket gör att temperaturen sjunker med 30 grader på endast 10 minuter och relativ luftfuktighet skjuter i höjden. Vattenånga fryser sedan spontant direkt till molnpartiklar och bildar AMEC. även om vissa aspekter av det datormodellerade molnet inte exakt stämmer överens med observationerna, "är resultatet anmärkningsvärt," beskriver Jorge. "Vi har inte alls lika mycket information om Mars atmosfär som av jordens, så att reproducera AMEC till denna grad är en stor framgång i modellen."

Forskarna baserade sin modellering på data från de tre kamerorna ombord på Mars Express: Visual Monitoring Camera, High Resolution Stereo Camera och OMEGA. Mars Express kan avbilda stora delar av Mars yta med hög upplösning och det är en av få rymdfarkoster i Marsbana som tillsammans med ESAs ExoMars Trace Gas Orbiter  som kan observera under morgontimmarna, när AMEC existerar.

"Mars Express kan också följa hur molnet förändras på bara några timmar vilket ger oss en oöverträffad bild av ett kortlivat fenomen på planeten," beskriver ESA:s Mars Express-projektforskare Colin Wilson. "Sammanfattningsvis är denna upptäckt en verklig prestation under  uppdraget och för dessa forskare: Mars Express var den som upptäckte AMEC och har följt upp och övervakat fenomenet i åratal och hjälper nu till att avslöja hemligheterna bakom dess bildande."

Utöver att fördjupa vår förståelse av atmosfäriska processer på Mars och andra platser, visar resultatet att vi inte bör utesluta osannolika processer när vi utforskar universums planeter. Colin tillägger: "Medan molnen på jorden och Mars verkar styras av samma 'regler', krävde förståelsen av detta exotiska marsmoln exotisk fysik  och detta kan vara behövligt även på andra håll i kosmos."

Säkert finns mycket vi ännu har att upptäcka på Mars och förundras över som vi fysiskt trodde var omöjligt likväl måste acceptera som möjligt och sant.

Resterna efter supernovan från år 1181 ser nu ut som en pärlsamling i skyn

 

Bild https://ista.ac.at/en kvarlevan av den historiska supernovan SN 1181 (supernova 1181) som bevittnades år 1181  , fotograferad i enastående detaljrikedom av © International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA

På cirka 7 500 ljusår avstånd från oss finns Pa 30 ( PA 30 kallas resterna som ses i dag efter supernovan som skedde 1181)  relativt nära jorden enligt astronomiska mått i jämförelse till Vintergatans centrum som finns cirka 26 000 ljusår bort. Även om dessa avstånd låter mycket stora är de ganska små jämfört med universums enorma skala. (The Pa 30 system was discovered in 2013 by amateur astronomer Dana Patchick)

Pa 30 är det enda kända föremålet av sitt slag i Vintergatan. Även om astronomer har identifierat några liknande objekt i andra galaxer är det fortfarande det enda där våra teleskop kan se resten av den ofullständiga explosionen i dess kärna det kvarvarande av en stjärna som exploderade som en supernova år 1181. Denna typ av ofullständig explosion kallas en typ Iax-supernova, en sällsynt klass av stjärnexplosioner. Forskare har föreslagit att Pa 30 uppstod efter en kollision mellan två vita dvärgar  extremt täta, jordstora stjärnrester av två solar som hade tömt sitt bränsle och kastat iväg sitt yttre lager.

"Vi kan se så här mycket detaljer tack vare Pa 30:s närhet till jorden," beskriver Ilaria Caiazzo, assistant professor at the Institute of Science and Technology Austria (ISTA). "Denna närhet gör Pa 30 unikt värdefullt för studier."

Enligt Tim Cunningham from the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian  kan vår galax också vara hem för andra rester av typ Iax-supernovor som ännu inte har upptäckts.

"Tillförlitliga historiska uppgifter om stjärnexplosioner sträcker sig bara omkring tusen år tillbaka. Det  kan mycket väl finnas liknande rester som fortfarande är upptäckta i vår egen galax," beskriver han. "Idag har vi turen att studera ett fascinerande objekt som vi vet observerades av astronomer som gjorde tre oberoende historiska dokument om händelsen århundraden före teleskopets uppfinning." beskriver han.

Även om typ Iax-supernovor är sällsynta, anser teamet inte det är förvånande att Pa 30 är en sådan.

"Vi kommer sannolikt att identifiera fler liknande objekt när nya teleskop fortsätter att inspektera djupet av vår natthimmel," tillägger Cunningham, som nu är biträdande professor vid University of Warwick, Storbritannien.  Teamet analyserade joniserade svavellinjer (S II) i den röda delen av det synliga ljusspektrumet och dubbeljoniserat syre (O III) emission, visande sig i blågröna toner. S II-observationerna avslöjade ungefär tio gånger så många filamentära drag som tidigare bilder kunnat göra. Data visar också att Pa 30:s filament består av täta kedjor av gasknutar som verkar ha anmärkningsvärt jämna storlekar. Teamet upptäckte också att den kvarvarande stjärnresten  verkade finnas nästan perfekt i nebulosans mitt. I många supernovor ger en asymmetrisk explosion varje överlevande stjärna en 'kick', vilket skickar bort den från explosionens centrum.

"Explosioner bevarar rörelsemängden. Om själva explosionen var helt symmetrisk borde utkastningen också vara symmetrisk, och den stjärnresten borde inte få en rejäl stöt," beskriver Caiazzo. "Vi kunde mäta en exakt övre gräns för reststjärnans tvärgående kickhastighet, vilket visade att den var förvånansvärt liten. Vi ser praktiskt taget inte att stjärnan rör sig alls."

För sina observationer använde teamet Gemini North-teleskopet på Mauna Kea på Hawai'i, beläget på en höjd av mer än 4 200 meter. Gemini North är ena halvan av International Gemini Observatory, tillsammans med sitt tvillingteleskop Gemini South, beläget i Chile. Den finansieras delvis av USA:s National Science Foundation (NSF) och drivs av NSF NOIRLab. Teleskopets kapacitet, tillsammans med dess placering på en av världens främsta astronomiska observationsplatser, gjorde det möjligt för teamet att uppnå de bästa upplösningsbilderna och analyserna av Pa 30 hittills.

Hur man kan förstå väder på avlägsna exoplaneter

 

Bild wikipedia Konstnärs tolkning av SIMP J013656.5+093347 och dess aurora.

Med observationer från NASAs James Webb Space Telescope (JWST) använde teamet från Trinity College Dublin, The University of Dublin en statistisk teknik kallad Principal Component Analysis (PCA) för att följa hur objektets ljus förändras när det roterar. PCA förenklar komplex data genom att identifiera de huvudsakliga mönstren som förändras tillsammans under observationerna i tid.

I denna studie är dominerande mönster kopplade till väderrelaterade förändringar i den undersökta bruna dvärgens atmosfär (i detta fall SIMP 0136) huvudarbetet vilket innefattade att de skiljde på mindre fluktuationer och slumpmässigt "brus" i datan som samlades in. 

Forskarna kunde med hjälp av metoden identifiera de viktigaste fysiska processerna direkt ur datan. Vilken visade små förändringar i ljusstyrkan hos planetens massa när den roterade DEtta kunde ses tack vare JWST:s instruments exceptionella känslighet. I studien beskrivs (se nedan) att atmosfären på SIMP 0136 är på ett organiserat sätt, snarare än oorganiserat och slumpmässigt.

Den bruna dvärgen är större och hetare än en gasjätteplanet, men inte tillräckligt massiv för att lysa som en stjärna. Dess atmosfär domineras av enorma, snabbt föränderliga molnsystem. Molnsystemet är mindre omfattande än jordens och mer som en extrem version av Jupites, med planetstora vädermönster som ständigt förändras (om man nu inte ser tidslängden på Jupiters stora storm den så kallade röda fläcken).

"Vi upptäckte  att  drivkrafterna bakom vädermönstren på SIMP-0136 kvarstår över tid, även när atmosfärens detaljerade utseende utvecklas över mer än ett dussin rotationer," beskriver huvudförfattaren till studien Merle Schrader, doktorand vid Trinitys fysikskola.

"Relativt sett är SIMP 0136 en av de bruna dvärgar som är lättast för oss på jorden att studera och  fånga högkvalitativ data från. Den befinner sig 20 ljusår bort i södra delen av stjärnbilden Fiskarna. Ny teknik har också hjälpt oss att utveckla en bättre förståelse för vad som driver vädret på denna avlägsna värld och hur dessa vädermönster samexisterar men kanske ännu viktigare ar att detta sätt att studera kan förfinas och tillämpas på andra, mindre välkända bruna dvärgar i andra delar av rymden."

Och i en till synes otrolig vändning av kosmiskt öde finns det en personlig koppling mellan Merle och hennes studie av SIMP 0136 som är 20 ljusår från jorden. Lite snabb matematik bekräftar att just det ljus som gav data analyserad i hennes studie och som först observerades av JWST 2023, sändes ut samma år som Merle föddes.

"Ljuset färdas i cirka 300 000 km/s men även i den hastigheten tog det två decennier för ljuset från SIMP 0136 att nå Webbtelekopet.

När man tänker på att ljuset tar drygt en sekund att nå månen efter att ha lämnat jorden, ger det en känsla av hur långt bort SIMP 0136 är och hur otroliga astrofysiska framsteg har varit. Jag tycker det är fantastiskt att vi har kunnat urskilja de intima vädermönstren i en avlägsen värld och kartlägga deras interaktioner från vårt mysiga lilla hörn av universum, när allt vi observerar direkt av dessa objekt är en enda pixel utspritt över ljusspektrumet." ,  beskriver Schrader

Att förstå vädret på objekt som SIMP 0136 är viktigt eftersom bruna dvärgar utgör en unik möjlighet att studera fysiken bakom jättelika exoplanetatmosfärer. Till skillnad från de flesta exoplaneter kan de observeras direkt vilket gör det möjligt för astronomer att testa idéer om molnbildning, atmosfärisk cirkulation och värmetransport under extrema förhållanden.

Prof. Johanna Vos, docent vid Trinity School of Physics, påtalar: "Våra resultat kommer att förändra hur astronomer analyserar framtida JWST-observationer. Eftersom vårt tillvägagångssätt snabbt identifierar de dominerande komponenterna i atmosfären erbjuder det ett effektivt första steg innan vi påbörjar beräkningsintensiv modellering.

"Att tillämpa denna teknik på en mängd olika bruna dvärgar och jättelika exoplaneter kommer att hjälpa oss att bättre förstå de olika vädersystem som formar världar långt bortom vårt solsystem."

Ännu bredare är en av anledningarna till att det finns intresse för att bättre förstå vädermönster på avlägsna planeter att det berättar mycket om atmosfärerna och den kemiska sammansättningen på dessa planeter vilket är ett viktigt steg mot att identifiera vilka typer av världar där liv potentiellt kan existera.

Forskningen genomfördes som en del av Webbs General ObserverProgram 3548. Det stöddes av ett bidrag från European Research Council (projekt "EXO-PEA") och ett forskningsstipendium från Royal Society—Research Ireland University.

Studien publicerade kan läsas här på tidskriften Astronomy & Astrophysics. 

WISE 0855−0714 en brun dvärgstjärna med moln av samma slag som Jorden.

 

Bild wikipedia. Fotografisekvens tagen med WISE- och Spitzerteleskopet av WISE 0855−0714 Observationsdata Epok: J2000.0  En värld i Jupiter-storlek bara 7,5 ljusår bort som är molnig kemiskt komplex.

Med hjälp av James Webb Space Telescope och under ledning av  Brittany Miles, biträdande astronom vid University of Arizona Steward Observatory medlem av ett team som tillbringade 11timmar med att se på WISE 0855, den kallast kända bruna dvärgstjärnan. Man samlade in ett spektrum av dess ljus var 15:e minut. Resultatet är det mest detaljerade tidsserieporträttet som någonsin tagits av denna iskalla värld  och den första direkta bekräftelsen på att vattenmoln (samma slag av moln som sveper runt jorden) här ändrar tjocklek över tid precis som vädret på jorden.

"Det här är första gången vi kunnat bekräfta att vattenmoln blir tunnare och tjockare på en närliggande värld," beskriver  Miles, postdoktoral forskare vid Steward Observatory. "Före JWST hade vi bara fotometri (den totala fysiska energin hos elektromagnetisk strålning watt) som blandade ihop effekterna av moln, kemi och temperatur tillsammans. Nu kan vi skilja detta åt."

Bruna dvärgar befinner sig på en märklig mellanväg. För massiva för att vara planeter och för små för att tändas upp som stjärnor: De lyser svagt med kvarvarande värme från sin bildning. WISE 0855 är ungefär  -8 celcius  kallare än jordens medeltemperatur på sin yta. Den har dubbelt så stor massa som jorden och nästan dubbelt så stor och beter sig på många sätt som en fritt flytande jätteplanet.

Att förstå dess atmosfär kräver att man ser på världen genom det som medförfattaren till studien Mark Marley, chef och avdelningschef för Lunar and Planetary Laboratory vid Universiy of Arizona beskriver det som att. "Fotonerna sveper genom atmosfären och försvinner ut i rymden. Det är som att titta på världen genom en skärmdörr, där skärmen filtrerar ut lite av ljuset. Vi lär oss om världen på båda sidor av skärmen men vi måste också förstå själva skärmen."

I det här fallet ändras skärmen hela tiden. När WISE 0855 roterar roterar olika partier av dess yta in i bilden, var och en med något olika molntäcke och temperatur. Det är som att se ett långsamt roterande lapptäcke av varmare och kallare regioner. JWST:s mediumupplösta spektrograf var tillräckligt känslig för att följa dessa skillnader över enskilda molekylära egenskaper något som inget tidigare observatorium kunnat åstadkomma för ett så kallt objekt.

Utöver de varierande temperaturer som följde rotationen av den bruna dvärgen, fångade spektrografen också en rytmisk vågliknande signal kopplad till specifika gaser i detta fall kolmonoxid och fosfin. Dessa kemikalier varierar eftersom värme från djupet  i den bruna dvärgen ständigt rör upp dem mot ytan, på samma sätt som en gryta med het soppa trycker upp varmare vätska från botten.

Denna typ av kemisk signal är bekant för planetforskare. På Jupiter gräver konvektiv blandning gaser från djupa heta lager upp i den synliga atmosfären. Samma process, kallad obalanseringskemi, har observerats hos bruna dvärgar tidigare men att se den variera i realtid, molekyl för molekyl, är nytt.

"Vi ser vattenmoln bli tjockare och tunnare, djupa gaser stiga och falla och vi kan se dem förändras i realtid," beskriver Miles.

Miles påtalar att det verkliga värdet av denna upptäckt inte bara är vad den visar om WISE 0855 specifikt utan vad den antyder om planetatmosfärer i stort. Den grundläggande fysiken bakom konvektion, moln och kemi som styr Jupiter styr också denna kalla, fritt flytande värld ovan. Om den fysiken är universell, gäller den även för de gasjätte-exoplaneter därute som astronomer nu börjat studera på  med JWST (James Webb teleskopet).

"Även om bruna dvärgar inte är riktiga planeter (ses som misslyckade stjärnbildningar), uppvisar de planetliknande beteende," beskriver Miles. "Det finns ett spektrum av beteenden inte en tydlig gräns mellan bruna dvärgar och planeter. Jupiter och detta objekt ser tydligt olika ut, men de har liknande vädermönster. Det finns grundläggande fysik och kemi som kan tillämpas på alla dessa  liknande världar."

Studien är publicerad i The Astrophysical Journal, och här  beskrivs att WISE 0855:s atmosfär formas av minst två distinkta processer som utspelar sig samtidigt: vattenmoln på hög höjd som blir tjockare och tunnare när objektet roterar och att djupa kemiska gaser som sugs uppåt av konvektion från det inre. Att reda ut dessa två signaler – som tidigare var omöjligt med tidigare teleskop  är det som gör JWST-data så kraftfulla.

 

En neutrinolaser kan inte existera.

 

Bild https://icecube.wisc.edu/  Teleskopet på Antarktis är konstruerat för att detektera neutriner. Nobelpriset i fysik 2026 gick till Francis Halzen, University of Wisconsin–Madison, USA. Halzen var med från början i att bygga upp observatoriet och är fortfarande  engagerad i arbetet med att detektera neutriner från yttre rymden för att förstå mer om dessa och hur deras väg mot oss började. 

Neutriner är de genomträngande men ändå ogripbara partiklar som genomsyrar universum och strömmar genom hela planeter, stjärnor och våra kroppar i biljoner varje sekund. Elementarpartiklarna beskrivs ofta som "spöklika" på grund av sin nära noll massa och sin svårfångade natur. De har mycket liten interaktion med vanlig materia.

Sedan dess upptäckt 1956 har neutriner fortsatt att överraska fysiker med sina oväntade egenskaper och beteenden. Till exempel finns partiklarna i flera "smaker" och de kan förvandla sig från den ena till den andra som subatomära formskiftare. Neutriner kan också vara sin egen antipartikel, i en Jekyll-och-Hyde-liknande kvantdualitet. Dess extremt svaga interaktioner gör dem nästan omöjliga att upptäcka.

2025 verkade forskarna bidra än mer till partikelns mystik med ett utarbetat koncept till en neutrinolaser. De föreslog att en koncentrerad neutrinostråle kunde produceras genom att kyla ett moln av radioaktiva atomer till nanokelvin-temperaturer, en miljarddel av temperaturen i interstellär rymd (0.000000001 Celsius). Om atomerna saktar ner till nästan frusen krypning bildar de ett Bose-Einstein-kondensat och bör fungera som en kvant, koherent helhet som påskyndar och förstärker deras radioaktiva sönderfall.

Fysikerna antog att neutriner som är en naturlig biprodukt av radioaktivt sönderfall också borde förstärkas och att en sådan process skulle avge en laserliknande stråle av spöklika partiklar.

Men  MIT-fysiker har nu visat att neutrinolaserkonceptet och ett liknande förslag för gammastrålar är omöjligt att realisera. I två kompletterande artiklar som publiceras nyligen i Physical Review Letters presenterar Wolfgang Ketterle, John D. MacArthur Professor i fysik vid MIT (Massachusetts Institute of Technology), tillsammans med postdoktorerna Hanzhen Lin och Yu-Kun Lu, en tvådelad analys som visar att båda koncepten är fysiskt och fundamentalt omöjliga. Mer specifikt har de visat att neutrinolaserkonceptet är bristfälligt, på grund av "rekyl" (alltså den kinetiska energi som skapas av reaktionen) och på grund av neutrinos grundläggande "fermioniska" natur. 

MIT-professorn i fysik Joe Formaggio, har tillsammans med Ben Jones, som då var docent i fysik vid University of Texas i Arlington, var den som lagt fram neutrinolaserförslaget (skapandet av en neutrinolaser) och ser de nya resultaten som en övertygande och konstruktiv utmaning.

"När en ny idé  som den vi föreslog delas är det samhällets plikt att granska den. Sådan är den vetenskapliga processen," beskriver Formaggio. "Det var verkligen fantastiskt att se hur vår artikel genererade mycket utanför vårt ursprungliga koncept. Vi misstänker att det kommer att fortsätta."

Förslaget om en neutrinolaser baserades på idén om "superstrålning"  en kvantmekanisk, förstärkande effekt som endast observerats med fotoner (ljuspartiklar)

En form av superstrålning uppstår när ett moln av atomer kyls ner till nära den absoluta nollpunkten (vilken är -273,15 °C) vid vilken punkt en atoms rörelse bestäms inte av termiska effekter, utan enbart av kvantosäkerhet. I detta tillstånd av nästan stillastående tillstånd som kallas ett "Bose-Einstein-kondensat" (BEC), rör sig atomerna i takt, som en kvantkorrelerad helhet.

Om fotoner pumpas in i kondensatet som en laserstråle, synkroniseras atomerna och sprider ut fotonerna i exakt samma riktning som de kom in. I kontrast skulle ett moln av atomer vid rumstemperatur helt enkelt sprida fotonerna i slumpmässiga riktningar vilket i bästa fall ger ett mjukt sken. När fotoner sprids från atomer bör atomerna i sin tur "rekylera", som om de fysiskt tryckts bakåt av nedslaget. I en BEC, där atomerna rekylerar i takt ökar hastigheten med vilken de sprider fotoner i samma riktning exponentiellt. Denna förstärkande effekt resulterar i en "superstrålande" laser av fotoner, som forskare har observerat.

I sitt förslag föreslog Formaggio och Jones, som nu finns vid University of Manchester, att samma superradianta effekt skulle kunna vara möjlig för radioaktiva atomer, som naturligt avger neutriner när de sönderfaller. Om ett moln av radioaktiva atomer kyldes ner för att bilda ett Bose-Einstein-kondensat, skulle en liknande förstärkande effekt aktiveras och generera en koncentrerad stråle av neutriner när atomerna sönderfaller i takt. För att illustrera sin poäng beskrev de ett scenario där ett moln av radioaktiva rubidiumatomer som kylts ner till en BEC, skulle påskynda sitt radioaktiva sönderfall från en halveringstid på 86 dagar till en minut.

Ingen har någonsin klarat av att producera en BEC från radioaktiva atomer. Men om det kunde göras, borde kvanttillståndet i teorin producera en neutrinolaser.

För Ketterle verkade idén för bra för att vara sann. Ketterle är den ledande experten på Bose-Einstein-kondensat. Han var med och upptäckte Bose-Einstein-kondensat 1995  upptäckten han delade Nobelpriset i fysik 2001. 

Han och hans grupp vid MIT har avslöjat många överraskande egenskaper i Bose-Einstein-kondensat och annan ultrakall materia där atomernas energi är som lägst.

"Min erfarenhet har alltid varit att kondensatet kan göra många saker vid låg energi superfluiditet, virvlar och om du talade i ett rum fyllt med kondensat, skulle det ta en timme innan du hörde min röst. Så långsamt är kondensatet," beskriver Ketterle.

Jämfört med synliga fotoner, som har en energi på 1 elektronvolt, emitteras neutriner naturligt när atomer sönderfaller, med en miljon gånger mer energi. När en neutrino skjuter ut från en atom bör emissionen i sin tur få atomen att rekylera en miljon gånger starkare än synliga fotoner.

"Så länge rekylatomen stannar i kondensatet kan den göra kondensatet superstrålande," beskriver Ketterle. "Men när en neutrino sänds ut med en miljon elektronvolt, rekylerar atomen med hastigheter motsvarande Mach 10, snabbare än ett stridsflygplan. Det här går så snabbt att atomen nästan omedelbart skulle försvinna."

Ändå antogs i neutrinolaserförslaget att den undkomna atomen skulle lämna ett slags kvantavtryck i kondensatet vilket påverkar  kondensatet som helhet att avge framtida neutriner i exakt samma laserliknande riktning.

Men i den första av två nya artiklar visar Ketterle och hans team genom en teoretisk analys att så inte är fallet. De övervägde en modell som beskriver superradians. Denna modell bestämmer de förhållanden som skulle leda till superstrålning av fotoner. Ketterle tillämpade modellen på fallet med radioaktiva atomer och neutriner.

Dessa beräkningar visade att superstrålning inte var möjlig i alla scenarier teamet övervägde. Atomen backade helt enkelt tillbaka för snabbt för att något kvantavtryck skulle kunna byggas upp. Det var som om kondensatet omedelbart förlorade "minnet" hos neutrinon som sändes ut och därför fortsatte att sända ut neutriner likt atomer normalt skulle göra, utan förstärkning.

I sin andra artikel visade MIT-forskarna att konceptet med neutrinolaser, förutom att vara omöjligt på grund av en fysisk rekyleffekt  grund av neutrinernas grundläggande natur.

De fann att även om en rekylatom skulle lämna ett kvantavtryck i kondensatet, skulle avtrycket inte vara vad som skulle avges härnäst, utan snarare vad som inte skulle avges. Med andra ord skulle minnet hos den emitterade neutrinon tala om för kondensatet att sända ut nästa neutrino i någon annan riktning vilket förhindrar uppbyggnaden av en riktad neutrinostråle. Forskarna visade att detta motsatta minne, eller "anti-korrelation", beror på att en neutrino i grunden är en fermion. 

Fermioner och bosoner är de två grundläggande klasserna av partiklar som utgör all materia i universum. Bosoner är partiklar med heltalsspinn, såsom fotoner. Till skillnad från detta har fermioner, såsom elektroner och neutriner, halvheltalsspinn. Om en partikel har ett helt eller halvt heltalsspinn avgör hur den interagerar på kvantnivå med andra partiklar.

"Inom superstrålning handlar det om en minneseffekt eller kvantkorrelationer i kondensatet. Och i det sammanhanget trodde forskare att vad som än avges från kondensatet spelar det ingen roll om det är en boson eller en fermion," förklarar Ketterle. "Men vi analyserade det och om du beskriver det korrekt för emitterade fermioner får du ett antiminne, vilket gör att kondensatet inte accelererar i en superstrålande form. Den har snarare minnet att inte göra det."

Ketterle, Formaggio och Jones har träffats vid flera tillfällen för att diskutera det ursprungliga neutrinolaserförslaget och Ketterles utmaning till det.

"Jag misstänker att någon dag kommer någon att göra experimentet," beskriver Formaggio. "Naturen är, som alltid, den slutgiltiga domaren i sådana saker. Och här vore jag oförskämd om jag inte påpekade att alla tidigare förutsägelser om neutriner har varit felaktiga. Det enda med neutriner som aldrig förvånar fysiker är att de aldrig misslyckas med att överraska."

Min undran är om neutriner har något med mörk materia att göra kanske det är detta som ska ses som  mörk materia?

 

Webbteleskopet hittade radiopulsen FRB 20240304B;s ursprung.

 

James Webb Space Telescopes NIRCam (Near-Infrared Camera) upptäckte galaxen varifrån den snabba radiopulsen FRB 20240304B  kom (det längst i tid och snabbaste utbrottet vi upptäckt). Galaxen  finns ca 11 miljarder ljusår bort positionen visas av det vita korset på bilden. Pulsen kom från en liten dvärggalax där det aktivt bildas stjärnor. Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Themiya Nanayakkara(USYD); Bildbehandling: Joseph DePasquale (STScI)

Första gången man upptäckte ett radioutbrott  FRB (fast radio burst) var  2007. Dessa  består  av millisekundlånga radioutstrålningar från det avlägsna universum. Strålningarnas ursprung är fortfarande osäkert, särskilt eftersom de flesta uppstår en gång och aldrig mer.

Astronomer som använde NASAs James Webb Space Telescope har lokaliserat galaxen där det mest avlägsna snabba radioutbrottet (FRB) hittills setts. Upptäckten har betydelse för vilken typ av energihändelse som skapar dessa utbrott. "Det som gör snabba radioutbrott intressanta är att vi inte vet vad som bildar dem. Vi har teorier om vilka objekt som producerar dem, men vi har inga avgörande bevis," beskriver Manisha Caleb vid University of Sydney, huvudförfattare till studien som publicerades nyligen i tidskriften Science. 

MeerTRAP-teamet (MeerTRAP-teamet är en internationell forskargrupp inom astrofysik som leds av Professor Ben Stappers vid Jodrell Bank Centre for Astrophysics vid University of Manchester) använde MeerKAT-teleskopet (ett radioteleskop i Sydafrika) för att upptäcka utbrottet den 4 mars 2024, vilket fick beteckningen FRB 20240304B. Radiodata från detta utbrott antydde att den var extremt avlägsen, möjligen det avlägsnaste som  hittills upptäckts. För att bekräfta det avståndet skulle astronomerna dock behöva studera galaxen varifrån det kom. Även om de kände till FRB:s plats mycket exakt, kunde världens största markbaserade teleskop inte upptäcka någon galax på den platsen i skyn. Teamet vände sig till Webb-teleskopet och fick en tid för att använda detta.

Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera)-instrument upptäckte då en galax på rätt plats och dess NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) instrument gav en exakt mätning av galaxens rödförskjutning: 2,148, vilket motsvarar en tid bara 3 miljarder år efter big bang. Den stora majoriteten av FRB som upptäckts hittills inträffade miljarder år senare i kosmos historia. Galaxen existerade i en period av i universums historia då stjärnbildningen var som störst. Galaxens hastighet av stjärnbildning antydde att majoriteten av dess stjärnor kan ha bildats inom bara 30 miljoner år.

Detta har viktiga konsekvenser i sökandet efter ursprunget till snabba radioutbrott. En teori föreslår att FRB kan ha sitt ursprung i sammanslagningen av två neutronstjärnor. Processen där neutronstjärnor i omloppsbana gradvis närmar sig tills de kolliderar ett förlopp som dock förväntas ta miljarder år. Som ett resultat av detta förväntas FRB associeras med äldre galaxer med mer utvecklade stjärnpopulationer än den nu hittade.

En andra teori föreslår att en FRB kan ha sitt ursprung i en enda, ung, högmagnetisk neutronstjärna känd som magnetar genom en mekanism som kan kallas stjärnskalv. Då en massiv stjärna exploderar som en supernova och lämnar efter sig en magnetar kan en FRB ske relativt snabbt ske utan någon större tidsfördröjning. Som ett resultat förväntas FRB också hittas i yngre galaxer som galaxen där man fann FRB 20240304B.

"Vårt arbete tyder på att det är mycket osannolikt att denna FRB producerades genom en sammanslagning av två neutronstjärnor," påtalar Caleb.

"Våra resultat visar ytterligare Webbs fantastiska förmåga att tänja på gränser bortom vad som tidigare var möjligt att upptäcka" beskriver medförfattaren till studien Themiya Nanayakkara från University of Sydney, Australien.

"En snabb radiopuls är nästan som en kosmisk ficklampa. Den lyser upp allt längs vägen. Den bär ett avtryck av allt den färdas genom, så man  kan använda den för att spåra den annars  annars osynliga materian och strukturerna  den möter längs vägen mot oss," beskriver medförfattaren J. Xavier Prochaska vid University of California, Santa Cruz.

En student under grundutbildnings i astrofysik vid UC Berkeley har hittat tre ovanliga galaxer

 

Bild https://news.berkeley.edu  Ssammansatta bilder skapade av Julian Shapiro med bilder från Sloan Digital Sky Survey, Hyper Suprime-Cam Legacy Archive / National Astronomical Observatory of Japan och Canada-France-Hawaii Telescope / Coelum. Med tillstånd av Julian Shapiro.

"Dvärggalaxer existerar både isolerat och som satelliter runt större galaxer ex runt Vintergatan," beskriver Julian Shapiro, studiens författare (se nedan) vilken genomförde sin forskning under sin gymnasietid. I isolerade dvärggalaxer förväntas aktivt bildas stjärnor då här inte finns några större galaxer i närområdet som drar till sig deras gas och damm genom sin större gravitation som därmed försvinner som stjärnbildningsmaterial. De galaxer Shapiro upptäckte bryter mot denna regel. I studien beskrivs att de galaxer han upptäckte kan vara bland de första galaxer som upptäckts vilka en gång passerade nära en stor galax vars gravitation drog till sig deras gas, innan dvärggalaxerna slungades bort från den större galaxen.

Vanligtvis innehåller små dvärggalaxer som finns i isolerade områden i djup rymd kall gas som gör att här  produceras stjärnor. Omvänt finns dvärggalaxer där inga stjärnor bildas i stjärnrika områden  i stjärnrika miljöer eller nära större galaxer där starka hydrodynamiska och gravitationskrafter suger bort deras gas.

De tre dvärggalaxer som Shapiro upptäckt utgör ett mysterium då de är både isolerade och har slutat producera nya stjärnor. Astrofysiker har försökt förklara vad som orsakar att detta sker.

Shapiro tror att de tre dvärggalaxerna en gång trängde genom gravitationskraften av en massiv galax. kanske Messier 101 (som finns i Stora björn 23 ljusår bort) känd som Pinwheel-galaxen. Denna är den främsta kandidaten där stora krafter våldsamt kan ha  slitit bort dvärggalaxers stjärnbildande gas innan Messier 101 kastade ut dem i djupa rymden. Alternativt ligger Shapiro Dvärggalax II tillräckligt nära spiralgalaxen NGC 5585 för att denna kan vara inblandad i händelsen (28 ljusår bort i Stora björn)  

och därmed skapat en backsplash galax. Den standardiserade kosmologiska modellen, kallad lambda-kall mörkmateria (ΛCDM) (galaxer som en gång störtade in i centrum av en massiv galaxhop eller stor galax och fick sin gas och sitt stjärnbildningsmaterial borttagna av gravitations- och tryckkrafter och därefter kastades i väg.) Dessa bör vara vanliga, men att identifiera exempel i det lokala universum har visat sig svårt. Shapiros resultat visar att standardfysikmodellen sannolikt gäller även i lugnare kosmiska områden samtidigt som enskilda kandidater kan bekräftas genom uppföljande observationer. Artikeln ger också trovärdighet åt hypotesen att yttre krafter måste vara ansvariga för att frånta isolerade, släckta galaxer deras förmåga till stjärnbildning.

Shapiro använde datasimuleringar för att avgöra var bakgrundsdvärggalaxer mest sannolikt fanns nära en Vintergata-liknande galax och var teleskop kunde hitta dem.

"Att bygga den grundläggande kunskap som krävs för att upptäcka galaxerna, utveckla modellerings- och analyskod samt analysera resultaten jämfört med vår kosmologiska modell var en utmaning," beskriver Shapiro. "Jag hade turen att många av de ledande tidskrifterna inom området är gratis att använda, vilket hjälpte mig att förstå de nödvändiga teknikerna och bakgrunden."

Mycket av Shapiros forskning ägnades åt att uppskatta avstånd för att avgöra om dvärggalaxerna verkligen var isolerade. Han hoppas att uppföljande mätningar från högupplösta rymdteleskop definitivt ska kartlägga de exakta positionerna för dvärggalaxerna och utesluta alternativa scenarier till deras släckta förhållanden. Shapiro förväntar sig att det nya Vera C. Rubin-observatoriet kommer att avslöja många potentiella backsplash galaxies liknande de han upptäckt.

Det är ovanligt att någon grundutbildningsstudent publicerar sin egen forskning, men Shapiros fall är särskilt anmärkningsvärt eftersom han ursprungligen bedrev sin forskning under gymnasietiden. Nu under sin första termin på Berkeley läser Shapiro astrofysikkurser  tillsammans med några matematik och fysikkrav i jakten på ett framtida huvudämne.

"Jag ser mitt arbete som inspiration för unga som vill bedriva forskning inom astrofysik," beskriver Shapiro.

Davidson Institute uppmärksammade Shapiros forskning om backsplash galaxies genom att utse honom till 2026 års Davidson Fellow. Han vann också Astronomical Leagues National Young Astronomer Award 2025.

Den berömde Berkeley-astronomiprofessorn Alex Filippenko berömde det avancerade sätt på vilket Shapiro bedrev sin forskning och analyserade sina fynd.

"Julian genomförde anmärkningsvärt sofistikerad forskning redan på gymnasiet vilket är mycket ovanligt och han erkändes med det prestigefyllda Davidson Fellowship," påtalar Filippenko. "Jag känner mig mycket lyckligt lottad att han valde UC Berkeley för sina grundstudier i astrofysik och särskilt att han bestämde sig för att ansluta sig till mitt forskarteam."

Shapiro kommer att arbeta med Filippenkos forskargrupp för att studera Hubble-spänningen en vetenskaplig oenighet om universums expansionshastighet. Han hoppas också kunna genomföra uppföljande observationer av Shapiro-dvärggalaxerna.

Shapiros artikel publicerades nyligen i The Astrophysical Journal och kan läsas här. 

Webbteleskopets bild in i nebulosan NGC 7129

 

NASAs pensionerade rymdteleskop Spitzer observerade gas och damm i nebulosan (gasmolnet) NGC 7129. NASAs James Webb Space Telescopes förbättrade upplösningsbilder gav mer detaljerade bilder av gas- och dammfilament och man kan se flera bakgrundsgalaxer genom gasen (höger bildhalva). Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, NASA-JPL; Bildbehandling: Alyssa Pagan (STScI) Bilden från NASAs James Webb Space Telescope avslöjar många stjärnor som tidigare var dolda bakom damm i nebulosan som befinner sig cirka 3 300 ljusår från jorden.

Stjärnor varifrån mineral uppstår har livscykler som börjar med deras födelse i ett molekylmolns kyligare områden av rikligt med damm och gas. På grund av dessa dammiga kokonger är nya stjärnor ofta omöjliga att se i många teleskop, särskilt de som inte kan fångas av infrarött ljus. Webb har dock en hög grad av infraröd känslighet vilket gör det möjligt för astronomer att se genom dammet och studera början av stjärnors livscykel. Stjärnorna i nebulosan ovan befinner sig i olika utvecklingsstadier  de mer massiva stjärnorna bildas och utvecklas snabbast.

Den massivaste och mest utvecklade är regionens lysande centrala stjärna, LkH(alfa) 234 (uttalas Lick-H-alfa). Denna stjärna som har bildens mest framträdande diffraktionsmönster, är en pre-huvudseriestjärna som väger omkring 5 till 8 gånger mer än vår sol. Pre-huvudserie-stjärnor som dessa har till största delen samlat massa och drar ihop sig under gravitation vilket får deras temperatur att stiga. Med tiden kommer denna stjärna att fusionera sitt eget väte som vår sol och troligen få ett eget planetsystem. Prefixet pre- (latins prae) betyder före, för- eller i förväg (i tid eller rum) i ovan fall början till eller påbörjad stjärnbildning.

Håligheten till vänster, i guldgul färg sträcker sig cirka 3,5 ljusår och är där stjärnan nämnd ovan en gång bilades och fick sin materia. Utflöden från ett tidigare stadium av stjärnans livscykel skär sig in i det täta molekylmolnet av väte. Både utflödena och stjärnans ljus ger energi åt gasen vilket får den att glöda. Även om mycket av denna vätgas blåses bort komprimeras också en stor mängd, vilket skapar förutsättningar för att ännu fler stjärnor  bildas. Fler av dessa protostellära utflöden (stjärnbildningens tidigaste skede) kan ses uppe till vänster i bilden nära en blåfärgad nebulosa. I mitten av denna blå region finns en protostjärna omgiven av en munkformad (kakan munk menas)  skiva av material. Skivan ger en skugga mot den omgivande nebulosan, som påminner om en liknande struktur känd som "The Bat nebula (NGC 6995) " som observeradesförsta gången i oktober 2028 av NASAs Hubble-rymdteleskop.

Webbs höga rumsliga upplösning avslöjar många rika strukturer i regionens gas vilket bygger på forskning som tidigare gjorts av NASAs pensionerade Spitzer Space Telescope. Astronomer kommer att fortsätta använda dessa Webb-data för att studera hur stjärnorna och protostjärnorna i denna region påverkar den omgivande gasen och dammet.