I Hubbles data hittades små asteroider i asteroidbältet

 

Astronomer analyserade nyligen en mängd arkiverade bilder tagna av NASA:s rymdteleskop Hubble för att visuellt hitta en i stort sett osynlig population av mindre asteroider. Analysen var på 37 000 Hubble-bilder som sträckte sig över 19 år. Man fann 1 701 asteroidspår, varav 1 031 var asteroider som inte tidigare varit katalogiserade. Omkring 400 av dessa okatalogiserade asteroider är mindre än 1 kilometer i diameter.

Frivilliga från hela världen, så kallade "medborgarforskare", bidrog i arbetet. Professionella forskare kombinerade volontärernas arbete med maskininlärningsalgoritmer för att identifiera asteroiderna. Det representerar ett nytt tillvägagångssätt för att finna asteroider i bildarkiv som sträcker sig över årtionden, vilket effektivt kan tillämpas även på andra datamängder, beskriver forskarna.

Vi börjar nu  upptäcka mindre asteroider i asteroidbältet. Vi blev förvånade över att se ett så stort antal kandidatobjekt, beskriver Pablo García Martín, huvudförfattare vid det autonoma universitetet i Madrid, Spanien. – Det fanns en antydan om att den här populationen existerade men nu bekräftas det med hjälp av populationen av bilder ur Hubble-arkivet.

Det stora, slumpmässiga urvalet ger nya insikter om hur asteroidbältet bildades och utvecklades. Att hitta många små asteroider gynnar teorin att dessa är fragment av större asteroider som har kolliderat och brutits isär. Händelser som sträcker sig över miljarder av år.

Bild vikipedia av asteroidbältet som kretsar mellan Mars och Jupiter. Här finns cirka 60000 objekt.

Hubbleteleskopets film då Dart träffade månen Dimorphos visar på överraskande händelseförlopp

 

Dimorphos är en asteroidmåne som kretsar runt asteroiden 65803 Didymos i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. DART var en rymdsond som den 26 september 2022 enligt plan kraschade in i asteroidmånen Dimorphos . Detta gjordes för att bedöma den framtida potentialen att avleda en asteroids bana på eventuell kollisionskurs med Jorden. Uppdraget blev lyckat, månen ändrade sin bana.

NASA: s rymdteleskop Hubble tog en serie bilder av händelsen.

DART-experimentet gav också nya insikter om planetkollisioner som kan ha varit vanliga i det tidiga solsystemet.

En film togs av Hubble (se länk)  av efterdyningarna av DART: s kollision vilken visar överraskande och anmärkningsvärda skeenden timme för timme när damm och bitar av skräp kastades ut i rymden efter kraschen. DART kraschade ner på asteroiden i en hastighet av över 2000km/h och över 1 000 ton damm och sten åkte  iväg ut i rymden från asteroidmånen.

Hubble-filmen erbjuder ovärderliga nya ledtrådar till hur skräpet spreds i ett komplext mönster dagarna efter händelsen. Mängden damm mm var mycket större än vad som kunde registreras av LICIACube cubesat, som flög förbi den binära asteroiden minuter efter DART: s nedslag."

DART-nedslaget gjordes i ett binärt asteroidsystem (asteroid, asteroidmåne). Vi har aldrig sett ett objekt kollidera med en asteroid i ett binärt asteroidsystem tidigare i realtid. Jag tycker det är fantastiskt. Det händer mycket grejer här. Det kommer att ta lite tid att räkna ut hur och vad som sker, sa  Jian-Yang Li vid Planetary Science Institute i Tucson, Arizona. Studien av efterdyningarna leddes av Li tillsammans med 63 andra DART-teammedlemmar och studien publicerades den 1 mars i tidskriften Nature.

Filmen se länk ovan visar tre överlappande stadier av nedslagets efterdyningar: bildandet av en kon sker, en spiralvirvel av skräp som fångas upp längs asteroidens bana  ses och svansen av skräp som svepte bakom asteroidmånen genom solljusets tryck ses.

Hubble-filmen börjar 1,3 timme före kraschen. Både Didymos och Dimorphos finns inom den centrala ljuspunkt som ses. Ett ljus som  inte Hubbleteleskopet kan särskilja till de två asteroiderna som två ljus. De tunna, raka spikarna som skjuter ut från mitten (och ses i senare bilder) är sken från Hubbles optik. Den första ögonblicksbilden kom 2 timmar efter händelsen till jorden (ljuset tar tid att komma tillbaks till jorden på grund av avståndet) . Här ses skräp ut från asteroiden med en hastighet av ca 6 km/h (tillräckligt snabbt för att undkomma asteroidens gravitationskraft, så det inte faller tillbaka ner på asteroiden). Utkasten ses som en  ihålig kon med långa trådar.

Cirka 17 timmar efter kollisionen förändrades skräpmönstret. Den dynamiska interaktionen inom det binära systemet började förvränga konformen på skräpet. De mest framträdande strukturerna blev då roterande former liknande hjul med ekrar. Det här är verkligen unikt för just den här händelsen", säger Li. "När jag först såg dessa bilder kunde jag inte tro på dessa mönster. Jag tänkte att bilden kanske var utsmetad eller något."

Hubble fångar sedan skräpet som därefter sveps tillbaka in i en kometliknande svansform av solljusets tryck på de små dammpartiklarna. Svansen sträcker sig ut i ett skräptåg där de lättaste partiklarna färdas snabbast och längst bort från asteroiden. Mysteriet förvärras senare när Hubble registrerar att svansen är uppdelad till två under några dagar.

En mängd andra teleskop på jorden och i rymden där  bland annat NASA: s James Webb Space Telescope och rymdsonden Lucy  observerade  DARTs påverkan då den kraschat på asteroidmånen.  Resultatet efter kraschen blev positivt. Månen ändrade sin bana något och har nu en något förändrad bana runt går nu vidare runt Didymos.

Bild vikipedia på Dimorphos

Hur man väger en vit dvärgstjärna

 

Astronomer som använde NASA:s rymdteleskop Hubble har för första gången mätt massan direkt av en vit dvärgstjärna. En vit dvärgstjärna är den rest som blir kvar efter att en solliknande stjärna gjort slut på sitt bränsle (slutet även för vår sol).

Astronomerna fann att den vita dvärgen bestod av 56 procent av vår sols massa. Detta överensstämmer med tidigare teoretiska förutsägelser om den vita dvärgens massa och bekräftar nuvarande teorier om hur vita dvärgar utvecklas till sin slutprodukt i en typisk stjärnas utveckling. Den unika observationen ger insikter i teorien om vita dvärgars struktur och sammansättning.

Hittills har tidigare vita dvärgmassemätningar kommit från observationer och mätning av vita dvärgar i binära stjärnsystem. Genom att se på rörelsen hos två stjärnor som kretsar kring varandra kan enkel newtonsk fysik användas för att mäta deras massor. Dessa mätningar kan dock bli osäkra om en vita dvärgs följeslagare befinner sig i en lång periodisk omloppsbana på hundratals eller tusentals år om denna (även om de är binärer).

Då det gäller den ensamma vita dvärgstjärnan ovan var forskare tvungna att använda ett trick av naturen, kallat gravitationell mikrolinsning. Innebärande att då ljuset från en bakgrundsstjärna avböjs något som sker  genom  gravitationsförvrängning från en stjärna i bakgrunden till den stjärna som observeras. När den vita dvärgen passerade framför bakgrundsstjärnan fär mikrolinsning  stjärnan att tillfälligt ses förskjuten från sin faktiska position på himlen och ser då större ut.

Resultatet av mätning och hur den gick till finns beskrivs i  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Huvudförfattaren är Peter McGill, som arbetat vid University of Cambridge (men nu baserad vid University of California, Santa Cruz).

McGill använde Hubble för att  mäta den  vita dvärgen,  LAWD 37 som finns 15 ljusår från oss. 

Kailash Sahu från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland var den ledande Hubble-utredaren för den senaste observation och använde redan mikrolinsning 2017 för att mäta massan av en vit dvärg, Stein 2051 B. Men den dvärgen finns i ett binärt system. "Vår senaste observation ger ett nytt riktmärke eftersom LAWD 37 är en ensam vit dvärg", sa Sahu.

De kollapsade resterna av en stjärna som brann ut för 1 miljard år sedan, LAWD 37 har studerats omfattande  den finns bara 15 ljusår bort i stjärnbilden Flugan. "Eftersom den här vita dvärgen är relativt nära oss har vi mycket data om den - vi har information om dess ljusspektrum, men saknade ett mått på dess massa", säger McGill.

Teamet använde  ESA:s rymdobservatorium Gaia, som gör utomordentligt exakta mätningar av nästan 2 miljarder stjärnpositioner. Vid flera Gaia-observationer över tid kan man spåra en stjärnas rörelse. Baserat på dessa data kunde astronomer förutsäga att LAWD 37 ett kort ögonblick skulle passera framför en bakgrundsstjärna i november 2019.

När detta väl var känt användes Hubble för att exakt under flera års tid mäta  hur bakgrundsstjärnans skenbara position på himlen tillfälligt avböjdes under den vita dvärgens passage.

"Dessa händelser är sällsynta och effekterna är små", säger McGill. "Till exempel är storleken på vår uppmätta förskjutning är som att mäta längden på en bil på månen sett från jorden."

Eftersom ljuset från bakgrundsstjärnan var så svagt var den största utmaningen för astronomerna att extrahera sin bild från bländningen av den vita dvärgen, som är 400 gånger ljusstarkare än bakgrundsstjärnan. Endast Hubble kan göra den här typen av högkontrastobservationer i synligt ljus.

Forskarna säger att deras resultat öppnar dörren för framtida händelseförutsägelser med hjälp av Gaia-data.

Rymdteleskopet Hubble är ett projekt för internationellt samarbete mellan NASA och ESA. NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, förvaltar teleskopet. Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore bedriver Hubbles vetenskapliga verksamhet. STScI drivs för NASA av Association of Universities for Research in Astronomy, i Washington, DC.

Bild https://esahubble.org/images/heic2301a/ på den vita dvärgstjärnan LAWD 37.

Hubbleteleskopet 32 år firas med en bild av en galaxhop i dans.

 

NASA firar Rymdteleskopet Hubbles 32-årsdag med en fantastisk titt ut i rymden på en ovanlig sammansvetsad samling av fem galaxer, kallad The Hickson Compact Group 40. Bilden självfallet tagen av Hubbleteleskopet.

Stjärngruppen innehåller tre spiralformade galaxer, en elliptisk galax och en linsliknande galax. På något sätt korsade dessa galaxers vägar varandra en gång i tiden.

Fångad i en lugn gravitationsrörelse är hela gruppen så sammansvetsad att den kan få plats i en region i rymden som är mindre än dubbelt så stor som vår Vintergatas skiva.

Även om sådana vackra galaxgrupper kan hittas i hjärtat av enorma galaxkluster är just dessa galaxer särskilt bundna i sin egen lilla fläck av universum och ses i riktning mot stjärnbilden Hydra (Vattenormen).

En möjlig förklaring till bundenhet till varandra är att det finns mycket mörk materia (en okänd och osynlig form av materia) runt dessa galaxer. Om teorin stämmer  kan deras närhet till varandra då förklaras genom att  den mörka materian här finns i form av ett stort moln inom vilket galaxerna kretsar. När galaxerna plöjer genom den mörka materian känner får de då en resistiv kraft (motståndskrafteffekt) på grund av den mörka materiens gravitationseffekt. Detta saktar ner deras rörelse och får galaxerna att förlora energi och de dras samman.

Därför fångar denna ögonblicksbild galaxerna vid ett mycket speciellt ögonblick under deras tid. Om cirka 1 miljard år kommer de så småningom att kollidera och slås samman och bilda en gigantisk elliptisk galax.

Kan bara hålla med grattis Hubbleteleskopet till 32 årsdagen mycket har du gett oss i kunskap och jag önskar du fortfarande kan vara i drift många år än.

Bild på galaxhopen Hicksom group 40 bilden från https://hubblesite.org/contents/news-releases/2022/news-2022-012.html

Plötsligt exploderade stjärnan när Hubbleteleskopet hade den i blickfånget.

 

En supernova är en exploderande eller en exploderad stjärna något som är slutfasen för vissa större stjärnor. Vår sol räknas inte dit utan kommer istället att svälla upp till en röd jätte för att därefter krympa ihop till en vit dvärg.

Supernovorna hör till de våldsammaste händelserna i universum Hubbleteleskopet hade denna gång rätt inställning på sina instrument i rätt ögonblick och kunde därför fotografera på rätt plats vid rätt tidpunkt! Detta var fallet när en närliggande stjärna exploderade och blev en supernova och astronomer kunde därmed observera händelsen från första stund och som vi ska se längre fram även under tiden innan händelsen.

 Astronomer ställde  snabbt in NASA:s rymdteleskop Hubble till än bättre skärpa. Tillsammans med andra rymd- och markbaserade teleskop levererades nu bilder av de första ögonblicken av en stjärnas död vilket gav en omfattande bild av en supernovas tidigaste stadie.

Hubble sonderade materialet mycket nära supernovan vilket kastades ut av stjärnan under det sista året av dess existens. Dessa observationer gjorde det möjligt för astronomer att förstå vad som hände med stjärnan precis innan den exploderade och kan ge astronomer ett tidigt varningssystem till när andra stjärnor som är på gränsen till samma slag av händelse. Supernovan, kallad SN 2020fqv finns i riktning mot stjärnbilden Jungfrun och har beteckningen NGC 4568, Den finns cirka 60 miljoner ljusår bort från oss.

Den upptäcktes första gången  i april 2020 av Zwicky Transient Facility vid Palomar Observatory i San Diego, Kalifornien. Astronomer insåg då att supernovan samtidigt observerades av Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), en NASA-satellit som främst utformats för att upptäcka exoplaneter men med förmågan att upptäcka ett sortiment av andra fenomen vid behov.

De ställde snabbt in Hubble och en svit markbaserade teleskop på supernovan för bästa resultat. Tillsammans gav dessa observatorier den första holistiska bilden av en stjärna i det allra tidigaste stadiet av förstörelse. Hubble sonderade materialet mycket nära stjärnan, kallat cirkumstellärt material (damm, gas ) bara timmar efter explosionen. Detta material blåstes av stjärnan under det sista året av dess stjärnliv. Dessa observationer gjorde det möjligt för astronomer att förstå vad som hände med stjärnan precis innan den exploderade.

Teamet tittade därefter på äldre Hubble observationer av stjärnan. Material som går tillbaka till 1990-talet. I TESS fanns bilder av systemet från var 30: e minut som började flera dagar före explosionen och genom själva explosionen och fortsatte i flera veckor. Hubble användes igen med början bara timmar efter att astronomer först upptäckte explosionen. Genom att studera det cirkumstellära materialet med Hubble fick forskarna en förståelse för vad som hänt runt stjärnan under det föregående decenniet.

Jag undrar vad som skedde med eventuell närliggande exoplaneter. Fanns på en sådan en civilisation eller liv som nu upplånades kanske där  de förstod att katastrofen var på väg men var fångade likt vi skulle vara om något liknande skedde här och inte kunde annat än vänta på utplåningen. Vilken hemsk existens de måste haft i så fall i de sista åren. Sedan ska vi ha i åtanke att det Hubble såg var 60 ljusår bort. Innebärande att det som sågs nu skedde för 60 år sedan. 60 Ljusår är den tid ljuset rör sig på samma antal år vi har på jorden (min anm.).

Ovan; Hubbleteleskopets bild från NASA på supernovahändelsen namngivet SN 2020FQV i galaxen NGC 4568