Webbteleskopet har funnit ättikssyra och etanol runt nybildade stjärnor

 

Ett internationellt team av astronomer vid Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland har använt Webbteleskopets MIRI (Mid-Infrared Instrument) för att identifiera en mängd olika isiga föreningar av komplexa organiska molekyler och funnit bland annat etanol och sannolikt ättiksyra i protoskivan runt en nybildad stjärna.

Forskarteamet upptäckte även enklare molekyler som myrsyra, metan, formaldehyd och svaveldioxid. Kemikalierna som identifierats runt protostjärnan IRAS 23385 som just nu ses i de första stadierna av utveckling och som kan jämföras som det såg ut runt vår sol i dess första tid och vars innehåll troligen fanns i protoskivan runt vår sol. Protoskivan i sin tur innehöll materia för planetbildning.

Denna forskningsdupptäckt har accepterats för publicering i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Bild https://webbtelescope.org/  på Protostar IRAS 23385.

Webbteleskopet avslöjar nya detaljer i Cassiopeia A

 

Explosionen av en stjärna (en supernova) är en stor händelse därute och resterna som stjärnan lämnar efter sig likaså. Se bild ovan. En ny mellaninfraröd bild från NASA: s James Webb Space Telescope ger ett exempel på detta. Den visar supernova-resterna. Cassiopeia A vilket är resterna av en stjärnexplosion för 340 år sedan sett ur jordens perspektiv. Cas A är den yngsta kända kvarlevan från en exploderande massiv stjärna (supernova) i Vintergatan vi känner till vilket gör den till ett  unikt forskningsobjekt.

Den ger möjlighet att se  skräpfältet efter en exploderad stjärna och göra en slags stjärnobduktion för att förstå vilken typ av stjärna som var utgångsstjärnan  och hur den exploderade, beskriver Danny Milisavljevic vid Purdue University i West Lafayette, Indiana, huvudforskare för Webb-programmet vilken var den som  fångade dessa observationer med Webbteleskopet.

Jämfört med tidigare infraröda bilder av Cas A  ser vi många fler detaljer med Webbteleskopet än vi kunnat se tidigare  beskriver det Tea Temim från Princeton University i Princeton, New Jersey en av medutredarna av bilderna.

Genom att förstå processen av exploderande stjärnor läser vi vår "egen ursprungshistoria", beskriver Milisavljevic det i studien och tillägger. Jag kommer att spendera resten av min karriär på att försöka förstå vad som finns i denna datauppsättning säger han.

Cas A-kvarlevan sträcker sig över cirka 10 ljusår och finns 11000 ljusår bort i stjärnbilden Cassiopeia.

Bild från vikipedia på Cassiopeia A Kompositbild i infraröd (röd), synlig (gul) och röntgen (grön och blå) Bilden som webb taget kan ses ovan i medföljande länk.

Euclid är ett rymdteleskop som skjuts upp under sommaren 2023

 

Europas rymdteleskop Euclid finns ännu en tid i ett sterilt rum i södra Frankrike och här väntar det på sommaren 2023 då det planeras skjutas upp till närheten av James Webbteleskopet.

Dess uppgift blir att söka efter existensen av mörk energi och mörk materia.

Även om dessa mörka ting tillsammans utgör 95 procent av universum är nästan ingenting känt om dem säger Euclids projektledare Giuseppe Racca.

Med syftet att belysa dessa kommer Europeiska rymdorganisationens uppdrag även att vara att kartlägga en 3D-karta över universum som omfattar två miljarder galaxer vilket innebär mer än en tredjedel av skyn.

Den tredje dimensionen av denna karta kommer att vara tid - eftersom Euklides blick kommer att sträcka sig ut 10 miljarder ljusår ut i universum något som kommer att ge en ny inblick i hur vårt 13,8 miljarder år gamla universum utvecklats.

Euclid väger två ton och är 4,7 meter lång och 3,5 meter bred. Farkosten presenterades för media för första gången för ca en vecka sedan i ett sterilt rum hos Thales Alenia Space Company i den franska staden Cannes.

Endast ett fåtal tester återstår innan den fraktas vidare till Cape Canaveral i USA för uppskjutning som är  planerad mellan 1 och 30 julimed hjälp av en SpaceX Falcon 9-raket.

Euclid var ursprungligen planerat att sändas iväg ut i rymden på en rysk Sojuz-raket, men förra året drog Moskva tillbaka sina bärraketer som svar på europeiska sanktioner på grund av invasionen av Ukraina, vilket försenade uppskjutningen av Euclid. Farkosten ska ansluta sig till området vid James Webbtelekopet på en stabil plats cirka 1,5 miljoner kilometer från jorden. En bana som kallas den andra Lagrangian Point där den kan hålla sin solpanel permanent riktad mot solen. https://sv.wikipedia.org/wiki/Lagrangepunkt

De första bilderna förväntas sedan komma in snabbt när den vetenskapliga verksamheten startar i oktober. Det kommer sedan att ta forskare månader eller år att sålla igenom den stora mängd data som kommer att samlas in och ha samlats in säger Racca.

Projektet kostar 1,4 miljarder euro och är planerat att pågå till 2029 men kan förlängas ett par år berättade Racca på presskonferensen.

Arbetet består för Euclid i att se på inkommande ljus från objekt som kommer miljarder år tillbaks i tiden och som förvrängts något av massan av synlig och mörk materia längs vägen ett fenomen som kallas svag gravitationslinsning. 

"Genom att subtrahera den synliga materien kan vi beräkna närvaron av den mörka materia som finns mellan oss och objektet ", sa Racca.

Euclid har två huvudinstrument, ett teleskop med en diameter på 1,2 meter och den infrarödmottagande spektrometern med fotometern (NISP), som kan dela upp infraröda våglängder som inte är synliga för blotta  ögat. Det som skiljer Euclid från andra rymdteleskop är delvis dess synfält, ett område som motsvarar två fullmånar i storlek, säger David Elbaz, astrofysiker vid franska atomenergikommissionen.

Denna vida vy gör det möjligt för Euclid att lokalisera massiva strukturer som svarta hål något Webbteleskopet inte kan göra  eftersom dess synfält är koncentrerat på mindre ytor, säger projektforskare Rene Laureijs till AFP. Webbteleskopets skärpa är dock oöverträffbar alla andra teleskops i dag.

Euclid  kommer att kunna ge  Webbteleskopet spännande mål att undersöka, säger Laureijs. En av de som har arbetat med projektet sedan förslagsstadiet 2007.

Euclids  uppdrag kommer mitt under vår tid då det ser ökande tecken på att det finns några allvarliga inkonsekvenser i vår förståelse av hur universum fungerar.

Två mycket exakta mätningar ger nämligen två signifikant olika svar på den hastighet med vilken universum expanderar - ett problem som kallas Hubble tension där mörk energi tros spela ha en viktig roll. 

Och nyligen upptäckte Webb-teleskopet sex galaxer i det tidiga universum som till synes trotsar kosmologisk teori eftersom de är alldeles för massiva för att ha bildats så snabbt efter Big Bang. Se morgondagens inlägg här på bloggen.

Bild vikipedia där en konstnär ritat av hur Euclid ser ut.

Webbteleskopet upptäckte en mycket liten asteroid.

 

Det var i data teamet upptäckte asteroiden när man från kalibrerade Mid-InfraRed Instrumentet (MIRI) på Webbteleskopet . Asteroiden är sannolikt den minsta som hittills observerats av Webbteleskopet. Den finns i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Fler observationer av den kommer att göras för att bättre karakterisera objektets natur och egenskaper.

Vi upptäckte denna asteroid i offentligt tillgängliga MIRI-kalibreringsobservationer, beskrev Thomas Müller, astronom vid Max Planck-institutet för utomjordisk fysik i Tyskland upptäckten. Mätningarna är några av de första MIRI-mätningarna riktade mot ekliptikplanet och  arbetet tyder på att många nya objekt kommer att detekteras med detta instrument, tillade han.

Observationen publicerades i tidskriften the journal Astronomy and Astrophysics. Projektet var inte utformat för att söka efter nya asteroider - i själva verket var det kalibreringsbilder av asteroiden (10920) 1998 BC1, som i finns asteroidbältet som astronomer upptäckte 1998 som var målet.

Arbetets som mål var  att testa prestandan hos några av MIRI:s filter, då kalibreringsteamet ansåg att de misslyckats tidigare av bland annat tekniska skäl då målets (asteroiden (10920) 1998 BC1) ljusstyrka av misstag inte tagits emot på grund av ett avstängt teleskop på Jorden. Trots detta användes data som insamlats om asteroiden 10920 av teamet för att etablera och testa en ny teknik för att se detaljerad bild av objektets omloppsbana för att kunna  uppskatta dess storlek. Metodens validitet demonstrerades för asteroiden 10920 med hjälp av MIRI-observationerna i kombination med data från markbaserade teleskop och ESA:s Gaia mission.

Under analysen av denna MIRI-data såg teamet den mindre asteroiden i synfältet. Teamets resultat tydde på att objektet mätte 100–200 meter och hade en mycket låg lutningsbana och befann sig i det inre huvudbältesområdet i asteroidbältet vid tidpunkten för Webb-observationerna.

"Våra resultat visar att även "misslyckade" Webb-observationer kan vara vetenskapligt användbara om du har rätt tankesätt och lite tur", sade Müller. "Vår upptäckt ligger i asteroidbältet. Webbs otroliga känslig instrument gjorde det möjligt att se detta ungefär 100 meter långa objekt på ett avstånd av mer än 100 miljoner kilometer."

Upptäckten av denna asteroid - som teamet ser  som den minsta som hittills observerats av Webb och en av de minsta som upptäckts i huvudbältet av asteroidbältet - skulle, om den bekräftas som en ny asteroidupptäckt (ännu är det inte helt klart)  ha viktiga konsekvenser för vår förståelse av bildandet och utvecklingen av solsystemet. Nuvarande modeller förutsäger förekomsten av asteroider ner till mycket små storlekar, men små asteroider har studerats mindre detaljerat än de större på grund av svårigheten att observera små objekt. Framtida Webb-observationer kommer att göra det möjligt för astronomer att studera asteroider som är mindre än 1 kilometer stora.

Bild vikipedia Konceptbild av James Webbteleskopet.

Vad planeras komma efter James Webbteleskopet?

 

Briley Lewis är en frilansande vetenskapsförfattare och doktorand/NSF-stipendiat vid University of California, Los Angeles där hon studerar astronomi och astrofysik. Nedanstående är en sammanfattning och min egen fundering över det hon beskrev i ett inlägg i  www.space.com av vad som kommer ayy byggas eller är byggt efter JWT (James Webbteleskopet).  

20000 ingenjörer och hundratals forskare arbetade med att konstruera James Webb teleskopet. Klart nu och uppe i skyn och det ger oss redan nya rön och upplevelser av universum. Nu stundar nya utmaningar för många av dessa ingenjörer.

Astronom John Mather som fick Nobelpriset i Fysik 2006 för sin forskning inom kosmisk bakgrundstrålning var en ledande kraft bakom James Webb Space Teleskopet utveckling. Under den sista dagen av det 241: e mötet i American Astronomical Society den 12 januari 2023 som hölls i Seattle berättade han om sina visioner om vad alla dessa ingenjörer och forskare nu kan ta itu med. 

Mathers engagemang i astronomi går tillbaka till innan ens Hubble-rymdteleskopet sköts upp 1990 då fanns redan de första idéerna utarbetade  under 1980-talet för nästa generations rymdteleskop som resulterade i Webbteleskopet.

Nästa stora astronomiska mål kommer att kräva liknande engagemang och kreativitet, sa Mather. Webbteleskopet "visar att vi kan konstruera svåra ting", sa han i sitt tal på konventet.

Det finns ett antal nya observatorier som kommer i drift de kommande månaderna och åren exempelvis det europeiska  Euclid och NASA:s Nancy Grace Roman Space som båda kommer att söka efter ledtrådar om mörk materia och mörk energi.

Vera Rubin-observatoriet är ett annat jätteprojekt som för närvarande är under uppbyggnad i Chiles öken. Detta kommer att kartlägga universum och söka efter små förändringar, så kallade transienter över tid. Astronomer hoppas att observatoriet kommer att upptäcka miljontals intressanta platser varje natt - så många att det blir en utmaning att sålla bland dem alla. enligt Mather.

Om man tittar lite längre fram i tiden är nästa enormt ambitiösa projekt det så kallade "Habitable Worlds Observatory" en mega-efterträdare till Hubble och JWSTteleskopen, rekommenderad att byggas av en kommitté som kallas Astro2020 Decadal Survey.

Mather anser att detta projekt är inom räckhåll och till och med kan vara lättare att slutföra än JWST, som notoriskt hade problem med att uppfylla budgetar och tidsfrister. Eftersom tekniken ständigt förbättras och blir billigare föreslog han att det till och med kan vara möjligt att montera Habitable Worlds Observatory och även andra nästa generations teleskop i rymden istället för på marken.

Det handlar inte bara om rymdteleskop. Mather sa att han även ser fram emot hur gigantiska teleskop runt 30 meter i diameter revolutionerar astronomin som teleskop placerade på jorden också.

Kanske kommer dessa markbaserade teleskop en dag att kopplas samman med rymdobservatorier i vad Mather kallar "hybrid space-ground" -inställningar.

Vart sådana ambitioner kan ta astronomi vet vi inte men hittills har varje gång teknik förbättrats lärt oss mer om universum och ofta hittat något tidigare okänt. Mather avslutade sitt föredrag med att retoriskt fråga sig vad vi får se med all ny teknik. "Jag vet inte", sa han, "men mycket mer detaljer och mycket längre bort än vi kan nu.

Ja säkert kommer upptäckter som vi inte förväntat oss eller kunnat föreställa oss (min anm.).

Bild från vikipedia på det  avancerade framtida observatorim HabitableExoplanet Observatory (HabEx) som ska få astronomin att ta än större steg för förståelse av universum och exoplaneter.

 

James Webbteleskopet har upptäckt sin första exoplanet

 

NASA: s James Webb Space Telescope har nu för första gången upptäckt en tidigare okänd exoplanet. Den har fått beteckningen LHS 475b är nästan exakt lika stor som jorden. Den är enbart 1 % mindre än jorden. Forskargruppen som konstaterat detta leds av Kevin Stevenson och Jacob Lustig-Yaeger, båda vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

Teamet valde att observera detta mål med Webb efter att noggrant ha granskat intressanta objekt i data från NASA: s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), data från TESS antydde planetens existens. Webbs near-infrared spectrograph (NIRSpec) fångade planeten enkelt och tydligt med endast två transitobservationer.

– Det är ingen tvekan om att planeten finns där. Webbs data validerar det, säger Lustig-Yaeger. "Det faktum att det är en liten, stenig planet kunde också bekräftas av Webbteleskopet", tillade Stevenson.

"Dessa första observationsresultat av en stenig planet i jordstorlek öppnar dörren för framtida möjligheter att studera steniga planetatmosfärer med Webb", enligt Mark Clampin, chef för astrofysikavdelningen vid NASA: s huvudkontor i Washington.

Bland alla operativa teleskop är det bara Webb som kan undersöka atmosfärer hos jordstora exoplaneter. Teamet försökte bedöma planetens atmosfärs innehåll genom att analysera dess spektrum. Även om data visar att detta är en jordstor stenplanet vet man ännu inte om den har en atmosfär.

"Observationens data är vacker", säger Erin May, från Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. "Teleskopet är så känsligt att det lätt kan upptäcka en rad molekyler, men vi kan ännu inte dra några definitiva slutsatser om LHS 475 b atmosfär."

Även om man ännu inte kan dra slutsatser om vad atmosfären innehåller (om den finns) kan man likväl definitivt säga vad som inte finns i den. "Det finns några atmosfärer av markbunden typ som vi kan utesluta", förklarade Lustig-Yaeger. "Den kan inte ha en tjock metandominerad atmosfär, liknande den hos Saturnus måne Titan."

Däremot kan det finnas en 100 % koldioxidatmosfär, Dessa atmosfärer är mycket mer kompakta men mycket svårare att lyckas konstatera", säger Lustig-Yaeger. Ännu mer exakta mätningar krävs för att teamet ska kunna skilja en ren koldioxidatmosfär från ingen atmosfär alls. Forskarna planerar att få ytterligare spektra med kommande observationer i sommar. Vi ska komma ihåg att många forskningsprojekt ligger inbokade i Webbteleskopet så att få tid att använda det är inget som går fort (min anm.,).

Webbteleskopet avslöjade även att planeten är några hundra grader varmare än jorden så om moln upptäcks kan det leda till att forskarna drar slutsatsen att planeten är mer lik Venus vilken har en koldioxidatmosfär och ständigt är höljd i tjocka moln. "Vi ligger i framkant när det gäller att studera små, steniga exoplaneter", sa Lustig-Yaeger. "Vi har knappt börjat skrapa på ytan av hur deras atmosfärer kan se ut."

Forskarna bekräftade också att planeten slutför en bana på enbart två dagar runt sin sol. Denna information kunde nästan omedelbart avslöjas av Webbs instrument. Även om LHS 475 b ligger närmare sin sol än någon planet i vårt solsystem gör är dess röda dvärgstjärna (sol) mindre än hälften så het som vår sol så forskarna beräknar att LHS 475 b  likväl kan ha en atmosfär.

LHS 475 b finns enbart 41 ljusår bort, i stjärnbilden Oktanten synlig på södra stjärnhimlen.

Teamets resultat presenterades vid en presskonferens för American Astronomical Society (AAS) onsdagen den 11 januari 2023.

Bild https://www.esa.int/ESA på en illustration av exoplaneten LHS 475 b.

James Webbteleskopet upptäckte en kollapsande stjärna

 

För cirka 2500 år sedan kastade en stjärna ut det mesta av sin gas och bildade den vackra södra Ringnebulosan NGC3132 (en planetarisk nebulosa) 

. Nu har ett team på cirka 70 astronomer från 66 organisationer i Europa, Nord-, Syd- och Centralamerika och Asien använt James Webbteleskopets bilder kompletterade med data från ESO:s Very Large Telescope i Chile, San Pedro de Mártrir-teleskopet i Mexiko, Gaia-rymdteleskopet och rymdteleskopet Hubble för att med dessa bilder pussla ihop stjärnans kaotiska undergång.

Stjärnan var nästan tre gånger så stor som vår sol men endast cirka 500 miljoner år gammal då den kollapsade. Undergången skapade höljen av gas som expanderat ut från stjärnan och lämnat efter sig en rest i form av en vit dvärgstjärna med en densitet ungefär hälften av vår sols massa i en storlek ungefär som jorden, säger professor Orsola De Marco, huvudförfattare på tidningen, från Macquarie University's Research Center for Astronomy, Astrophysics and Astrophotonics där man kan läsa om arbetet.

" Vi blev förvånade över att vi hitta bevis på två eller tre följeslagare som förmodligen påskyndade stjärnans undergång samt ytterligare en stjärna som fastnade i interaktionen", säger hon.

Varje bild är kombinerad nära och i mitten av infrarött ljus från tre filter. Till vänster belyser Webbs bilder av södra ringnebulosan den mycket heta gas som omger de två centrala stjärnorna. Till höger spårar Webbs bild stjärnans spridda molekylära utflöden som nått längre in i kosmos. På bilden till vänster tilldelades blått och grönt Webbs nära infraröda data tagna i 1,87 och 4,05 mikron (F187N och F405N), och rött tilldelades Webbs centrala infraröda data tagna i 18 mikron (F1800W). I bilden till höger tilldelades blått och grönt Webbs nära infraröda data tagna i 2,12 och 4,7 mikron (F212N och F470N), och rött tilldelades Webbs mittinfraröda data tagna i 7,7 mikron (F770W). Upphovsman: NASA, ESA, CSA och O. De Marco (Macquarie University). Bildbehandling: J. DePasquale (STScI) För att förstå resonemanget här se denna länk där bilder finns i förklarande syfte. Se denna länk för att förstå resten av utläggningarna och bildförklaringar i inlägget.  

Astronomer samlades online och utvecklade teorier och modeller kring den mitt-infraröda bilden för att rekonstruera hur stjärnan hade utplånats.

Man frågade sig hur skapade upp till fem stjärnor södra ringnebulosan? Panel 1 visar ett bredare fält med stjärnorna 1, 2 och 5, varav den sista kretsar stjärna 1 mycket tätare än stjärna 2 gör. Panel 2 zoomar in på scenen och två andra stjärnor (3 och 4) visas i sikte; Stjärna 3 avger jetstrålar. Panel 3 visar stjärna 1 som expanderar när den åldras. Både stjärnorna 3 och 4 har skickat iväg en serie jetstrålar. I panel 4 zoomas ut för att se hur ljus och stjärnvindar karvar ut ett bubbelliknande hålrum. Stjärna 1 är omgiven av en dammig skiva. I den femte panelen interagerar stjärna 5 med den utstötta gasen och damm vilket genererar systemet med stora ringar som ses i den yttre nebulosan. Den sjätte panelen skildrar scenen som vi observerar den idag. Upphovsman: NASA, ESA, CSA, E. Wheatley (STScI)

I mitten av nebulosan lyser en extremt het central stjärna, en vit dvärg som har djort slut på sitt väte. "Den här stjärnan är liten och het, men är omgiven av kallt damm", säger Joel Kastner, teammedlem, från Rochester Institute of Technology USA. Och tillägger "Vi tror att all den gas och det stoft vi ser kastas ut överallt måste ha kommit från den där stjärnan, men den kastades i mycket specifika riktningar från de medföljande stjärnorna."

Det finns också en serie spiralstrukturer som rör sig ut från mitten. Dessa koncentriska bågar skulle skapas när en följeslagare kretsar kring den centrala stjärnan medan den förlorar massa. Ytterligare en stjärna syns längre ut på bilden.

Genom att titta på en tredimensionell rekonstruktion av data såg teamet också par av utskjutningar som kan uppstå när astronomiska objekt matar ut materia i jetstrålar. Dessa är oregelbundna och skjuter ut i olika riktningar, vilket möjligen innebär en trippelstjärneinteraktion i mitten.

 

De Marco säger. "Vi drog först slutsatsen att det fanns en nära följeslagare på grund av den dammiga skivan runt den centrala stjärnan, den ytterligare partnern som skapade bågarna och den superlånga följeslagaren som du kan se på bilden. När vi väl såg jetstrålarna visste vi att det måste finnas en annan stjärna eller till och med två inblandade i mitten, så vi tror att det finns en eller två mycket närliggande följeslagare, ytterligare en på medelavstånd och en mycket långt borta. Om så är fallet finns det fyra eller till och med fem stjärnor inblandade i denna händelse.

Artikeln om arbetet publicerades i dagarna i Nature Astronomy.

Bild vikipedia på Ringnebulosan NGC3132 tagen av Hubbleteleskopet.

James Webbteleskopets höga bildskärpa av Cartwheel Galaxy

 

Cartwheel-galaxen är en linsformad ringgalax cirka 500 miljoner ljusår bort från oss och ses i stjärnbilden Skulptören. Galaxen var en gång en spiralgalax lik Vintergatan innan den enligt teorin frontalkrockade med en mindre galax  cirka 200-300 miljoner år före den tid vi ser galaxen idag (innebär för ca 700 miljoner år sedan).

 Då den mindre galaxen passerade genom Cartwheel-galaxen orsakade kollisionen en kraftfull gravitationsvåg som expanderade genom galaxen likt en stens effekt  i sanden då den kastas ner i en sandbädd. Chockvågen fortplantade sig i hög hastighet och svepte upp och komprimerade gas och damm vilket skapade kaos bland stjärnorna runt galaxens centrum. Centrum i sig blev dock intakt.

Detta förklarar den blåaktiga ring av gas vi ser runt galaxens centrum. Galaxen har därefter börjat återta sin ursprungliga form som spiralgalax med galaxarmar från centrum.

James Webb Space Telescope har nu sett genom tid och enorma mängder damm och fångat en ny bild av Cartwheel Galaxy och avslöjar den snurrande färgringen i oöverträffad bildskärpa, enligt NASA och European Space Agency. Denna bild ses ovan.

Webbs förmåga att se i infrarött ljus gjorde det möjligt att se genom den "enorma mängden hett damm" som döljer Cartwheel Galaxy, sägs i ett uttalande från NASA och ESA.

Insynen avslöjade nya detaljer av stjärnbildning i galaxen liksom beteendet hos det stora svarta hålet i dess centrum. Det upptäcktes även regioner rika på kolväten och andra kemikalier liksom damm som liknar damm på jorden.

Bakom galaxen lyser två mindre galaxer starkt och bakom dessa skymtas än fler galaxer.

Observationerna visar att Cartwheel Galaxy fortfarande befinner sig i "ett mycket övergående skede", enligt NASA och ESA varifrån man även tillägger;

"Medan Webb ger oss en ögonblicksbild av Cartwheels nuvarande tillstånd, ger den också insikt i vad som hände med denna galax tidigare och hur den kommer att utvecklas i framtiden." 

Obs med detta menas att den en gång åter blir en spiralgalax (min anm.).

Bild på ovan galax taget av Webbteleskopet. Bild från vikipedia.

Webbteleskopet söker efter de första solsystemen och dess planeter

 

En av Webbteleskopets stora uppgifter och förmåga är att studera den tidigaste fasen av den kosmiska historien. Tiden strax efter Big Bang för 13,8 miljarder år sedan.

Ju mer avlägsna föremål från oss ett föremål är desto längre tid tar det för dettas ljus att nå oss och ju längre tillbaks ut i det avlägsna universum vi ser desto längre tillbaks i tiden ser vi. När vi ser som nämns ovan 13, 8 miljarder år tillbaks i tiden innebär det ljusår tillbaks (tiden det tar för ljuset att färdas från objekten och då ska man komma ihåg att ljusets hastighet är 300000 km/sek).

"Vi kommer att se tillbaka på universums tidigaste tid för att söka efter de första galaxerna som bildades , förklarade Dan Coe astronom vid Space Telescope ScienceInstitutet vilken specialiserat sig på det tidiga universums historia. Astronomer har hittills sett tillbaks 97 procent av tiden tillbaka till Big Bang. Men där ser man bara små röda fläckar när vi tittar på de galaxer som är så långt bort i tid och rum.

”Med Webbteleskopet kommer vi äntligen att kunna se in i dessa galaxer och se vad de består  av." Säger Coe.

Dagens galaxer är  spiral eller är elliptiskt formade medan de tidigaste galaxerna var "klumpiga och oregelbundna". Webbteleskopet borde kunna avslöja äldre röda stjärnor i dessa tidiga galaxer liknande i storlek som vår sol. Stjärnor som inte var synliga för Hubble Space Teleskopet.

Coe har två Webb-projekt på gång. Ett att observera en av de mest avlägsna galaxerna som är kända, galaxen MACS0647-JD som han upptäckte 2013 och Earendel den  avlägsnaste stjärnan som någonsin upptäckts vilken upptäcktes i mars i år (2022). Medan allmänheten har lockats av Webbs fantastiskt skarpa bilder tagna i infrarött eftersom ljus från det avlägsna kosmos har sträckt sig in i dessa våglängder genom universums expansion är forskare lika angelägna om undersökningar i spektroskopi.

Analys av ett objekts ljusspektrum (spektroskopisk undersökning) avslöjar dess egenskaper, inklusive temperatur, massa och kemiska sammansättning. Vetenskapen vet ännu inte hur de tidigaste stjärnorna, som förmodligen började bildas 100 miljoner år efter Big Bang ser ut.

"Vi kan kanske se saker som är väldigt annorlunda", säger Coe - så kallade "Population III" -stjärnor som teoretiskt kan ha varit mycket mer massiva än vår sol och  enbart bestå av väte och helium.

Dessa stjärnor exploderade så småningom som supernovor vilket bidrog till den kosmiskt kemiska anrikningen som skapade de stjärnor och planeter vi ser idag (och de grundämnen vi har i dag).

Vissa är tveksamma till att dessa första Population III-stjärnor någonsin kommer att hittas - men det hindrar inte det astronomiska samfundet från att försöka. Själv tror jag man en dag  lyckas kanske med något  helt annat slag av undersökningsmetod som vi ännu inte har eller tänkt ut hur den ska fungera eller se ut (min anm.).

Bild vikipedia på den omtalade galaxen ovan MACS0647-JD vilken är en mycket ung galax  i en storlek av en bråkdel av Vintergatans storlek.

Minst fem Mikrometeoriter har träffat James Webbteleskopet

 

En mikrometeorit är en mikrometeoroid som har klarat inträdet i jordens atmosfär och hamnat på marken. Mikrometeoriter särskiljs från meteoriter genom sin mindre storlek och sammansättning. IAU ( International Astronomical Union) definierar officiellt meteoriter som mellan 30 mikrometer till 1 meter där mikrometeoriter är de minsta.

Forskare och ingenjörer vid James Webb Space Telescope säger att sedan teleskopets  utplacering i rymden har teleskopet träffats minst fem gånger av mikrometeroider. Den ena var en som var större än vad modeller före lanseringen antog att teleskopet sannolikt skulle stöta på. Så detta var en händelse med mycket liten sannolikhet som nu likväl skett.

I ett NASA-blogginlägg sa en JWST-teammedlem att någon gång mellan 23 maj och 25 maj skedde sammanstötningen på ett av de primära spegelsegmenten av den större mikrometeroiden vilket gav en märkbar effekt på spegelsegmentets prestanda. Men efter inledande bedömningar fann teamet att teleskopet fortfarande presterar på en nivå som överstiger alla uppdragskrav trots en marginellt detekterbar effekt av smällen.

"Då Webbs speglar är utsatta i rymden förväntade vi oss att tillfälliga mikrometeoroiders påverkan  skulle över tid försämra teleskopets prestanda", säger Lee Feinberg, Webb optisk teleskopelementchef vid NASA Goddard. Men inte så snabbt som nu så slumpmässigt skett.

 "Sedan lanseringen har vi haft fyra mindre mätbara mikrometeoroidstrejker som överensstämde med förväntningarna men den här var större  än våra förutsägelser antog. Vi kommer att använda dessa data för att uppdatera vår analys av prestanda över tid och även utveckla operativa metoder för att säkerställa att vi maximerar Webbs bildprestanda i bästa möjliga utsträckning under många år framöver.

"Teamet säger att den senaste träffen inte kom från ett meteorregn utan anses för närvarande vara en slumphändelse. På Twitter sa Mark McCaughrean, Europeiska rymdorganisationens Senior Advisor for Science & Exploration inklusive några av JWST: s Science Working Groupmedlemmar att den exakta storleken på detta objekt är okänt. Det är svårt att få grepp om storleken utan att veta dess hastighet. Men för att vara tydliga talar vi i bästa fall om små bitar av damm inte sten."

Risken är uppenbar för skador om större sten träffar James Webbteleskopets speglar. Vi får hoppas detta större objekt som träffade var en maximal oturshändelse och inget som ska upprepas igen (min anm,).

Bild på en mikrometeroit hittad i snön på Antaktis.

James Webbteleskopet ska se på två intressanta exoplaneter

 

LHS 3844 b är en exoplanet som kretsar kring den röda dvärgen LHS 3844.  55 Cancri e, är en exoplanet som kretsar runt stjärnan 55 Cancri A systemet finns i riktning mot kräftans stjärnbild. Det är dessa exoplaneter som vi ska ta upp här plus att:

NASAs James Webb Space Telescope  är om några veckor i full drift.

Bland de undersökningar som planeras under det första året finns studier av två intressanta exoplaneter klassificerade som "superjordar" genom sin storlek och steniga sammansättning. Det handlar om den lavatäckta 55 Cancri e och den atmosfärlösa LHS 3844 b. Forskare kommer att träna Webbs högprecisionsspektrograf på dessa planeter för syftet att förstå den geologiska mångfalden av exoplaneter i galaxen och utvecklingen av steniga planeter som jorden.

55 Cancri e kretsar mindre än 2414000 km från sin sol (en tjugofemtedel av avståndet mellan Merkurius och vår sol) och fullbordar en runda runt sin sol på mindre än 18 timmar. Med en yttemperatur långt över smältpunkten för typiska bergbildande mineraler antas dagsidan av planeten vara täckt av ett hav av lava.

Planeter som kretsar så här nära sin stjärna antas vara tidvis låsta, med en sida vänd mot stjärnan hela tiden (vilket nödvändigtvis inte alltid stämmer, se på Merkurius, nyligen förstod vi att den inte vänder samma sida mot solen alltid vilket vi ansett tidigare utan likt jorden roterar runt sin axel(min anm. Dock talar vi ovan om tidvis låsning inte konstant låsning)). Som ett resultat bör den hetaste platsen på planeten vara den som vetter mot stjärnan  och mängden värme som kommer från dagsidan bör inte förändras mycket över tid.

Men så verkar inte vara fallet. Observationer av 55 Cancri e av NASAs Spitzer Space Telescope tyder på att den hetaste regionen är förskjuten från den del som vetter mot stjärnan mest direkt, medan den totala mängden värme som detekteras från dagsidan varierar En förklaring till dessa observationer är att planeten har en dynamisk atmosfär som flyttar runt värmen (eller att planeten roterar likt Mekurius och jorden eller i en än snabbare rotation (min anm.). "55 Cancri e kan ha en tjock atmosfär dominerad av syre eller kväve", förklarade Renyu Hu från NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien, som leder ett team som kommer att använda Webbs Near-Infrared Camera (NIRCam) och Mid-Infrared Instrument (MIRI) för att fånga det termiska emissionsspektrumet på dagens sida av planeten (har svårt att förstå hur en så het planet kan hålla kvar en atmosfär av detta slag (min anm.) men så beskrivs det).

Medan 55 Cancri e kommer att ge insikt i den exotiska geologin i en värld täckt av lava, ger LHS 3844 b en unik möjlighet att analysera den fasta stenen på en exoplanets yta.

Liksom 55 Cancri e kretsar LHS 3844 b extremt nära sin stjärna och fullbordar ett varv på 11 timmar. Men eftersom dess sol är relativt liten och sval är planeten inte tillräckligt varm för att ytan ska vara i smält tillstånd. Dessutom indikerar Spitzer-observationer att planeten osannolikt kan ha en betydande om ens någon atmosfär. – Det visar sig genom att olika typer av bergarter har olika spektra” förklarar Laura Kreidberg vid Max Planck-institutet för astronomi och säger aven att man vet att granit är ljusare  än basalt i ett spektrum. Det finns även liknande skillnader i det infraröda ljuset.

Vi får se vad Webbteleskopet ger för data.

Bild vikipedia illustration på storleksförhållandet på en av de omtalade planeterna ovan. Jorden i jämförelse med 55 Cancri e.

James Webb teleskopet snart igång i sökande efter tecken på liv på exoplaneter

 

James Webb Space Telescope (JWST) lanserades i december förra året som det kraftfullaste rymdteleskopet hittills efter Hubbleteleskopet.  Det är nu i full gång med att långsamt koppla upp sina instrument, veckla ut sina solskydd och justera sina speglar inför driftstarten. Om några månader kommer det mest kraftfulla rymdteleskop som någonsin byggts därefter att sikta sina instrument ut i stjärnorna. Astronomer hoppas efterhand att JWST ska förändra hur vi förstår universum, precis som rymdteleskopet Hubble gjorde för några årtionden sedan då detta kom igång. OBS Hubbleteleskopet är fortfarande i gång och ger oss nya rön.

 

En förmåga som JWST erbjuder vilket Hubble inte kan är möjligheten att direkt avbilda planeter som kretsar runt avlägsna stjärnor och förhoppningsvis upptäcka tecken på liv där. Kanske civilisationer som liknar vår? Idéer om vad vi ska söka efter finns utifrån hur vi själva skulle se ut därifrån.

Vi avger ex spillvärme (från industri och hem och så vidare) och artificiellt ljus under  natten. Men viktigast tecknet på liv på jorden betraktat utifrån är av allt vi producerar av kemikalier som fyller vår atmosfär med föreningar som annars inte skulle finnas närvarande naturligt. Dessa artificiella atmosfäriska beståndsdelar kan vara det som ger de tecken  en avlägsen främmande art som skannar galaxen med sitt eget kraftfulla teleskop skulle söka efter och se som tecken på någon form av livsformers utsläpp.

I ett nytt dokument – på ArXiv – beskrivs en teori om möjligheten att använda JWST för att söka efter eventuellt existerande föroreningar i exoplaneters atmosfärer. Dokumentet fokuserade specifikt på klorfluorkarboner (CFC) något vi på jorden släppt ut i miljön då vi producerar detta industriellt som köldmedier och rengöringsmedel. CFC skapade ett massivt hål i jordens ozonskikt under 1980-talet, innan ett internationellt förbud kom mot dess användning 1987 vilket hjälpte till att minska nivån av CFC i atmosfären till mindre skadliga nivåer. Dessa "växthusgaser med långa atmosfäriska nedbrytningstider" kan man söka efterdå upptäckten av sådana är nästan säkra bevis på en civilisation som är tekniskt kunnig och likt vi smutsar ner sin atmosfär. 

Men vi bör förstå att en civilisation därute kanske inte tar genvägen som vi att förorena sin miljö vid sin tekniska uppgång (min anm.) De kanske har en ren miljö och blir då omöjliga att finna med denna metod. Vi måste även finna denna civilisations nedsmutsning i den tid detta sker då denna tid troligast är en kort tid om civilisationen som gör detta ska bestå en längre tid.

Det finns även vissa begränsningar för JWST: s möjligheter att finna CFC. Om en planets stjärna (sol) är för ljusstark kommer detta att dränka signalen. Teleskopet kommer därför att ha störst framgång i sökandet efter CFC genom att se på M-klassstjärnors exoplaneter då dessa stjärnors sken  inte är så ljusstark men är  långlivade röda dvärgstjärnor. Ett närliggande exempel är TRAPPIST-1, en röd dvärgstjärna  40 ljusår bort, med flera planeter i jordstorlek som kretsar inom den beboeliga zonen runt stjärnn. JWST skulle kunna se CFCs på TRAPPIST-1:s planeter om det finns eftersom den dunkla stjärnan inte kommer att dränka CFC-signaturen på samma sätt som en ljusstark stjärna, som vår sol (en stjärna av G-typ), skulle göra.

Men dilemmat är att M-klasstjärnor vanligtvis inte är gynnsamma för att ge livet  möjlighet på sina planeter åtminstone inte under sina första miljarder år då de är instabila och skickar ut kraftfulla soleruptioner som kan utrota gryende liv på närliggande planeter. De tenderar dock att lugna ner sig med åldern så det är inte en omöjlighet att det efterhand  kan utvecklas liv på exoplaneter här.

Har tyvärr igen uppgift på hur gammal TRAPPIST-1 är(min anm.). Men vi bör nog finna metoder som gör att vi i första hand ska söka liv på planeter vid solliknande stjärnor, som vår gula sol inte vid livsfientliga miljöer som de  vid röda dvärgar.

Bild vikipedia en illustration av TRAPPIST-1 och de sju planeterna där.

Snart kan vi lättare hitta tecken på liv i vissa solsystem (om de finns där).

 

I en studie publicerad i Astrophysical Journal Letters visas hur NASA: s kommande James Webb Space Telescope kan hitta signaturer av liv på jordliknande planeter som kretsar kring vita dvärgstjärnor. (OBS ännu har inga sådana hittats)

En planet som kretsar kring en liten stjärna producerar starka atmosfäriska signaler när den passerar framför, eller "transiter", dess värdstjärna vilket möjliggör för det kraftfulla James Webb teleskopet att avsöka planetsystem vid vita dvärgar på några dagar och ge besked på om där kan finnas liv. Just vita dvärgar kan avsökas lättast då deras storlek och eventuella planeter har kort bantid på grund av närhet till stjärnan vilket är en förutsättning om liv på en sådan planet ska kunna existera. Vita dvärgstjärnor är 100 gånger mindre än vår sol nästan lika små som jorden vilket ger astronomer en sällsynt möjlighet att hitta steniga planeter. "Om steniga planeter finns runt vita dvärgar kan vi upptäcka tecken på liv på dem under de närmaste åren,"säger författare Lisa Kaltenegger, docent i astronomi vid College of Arts and Sciences och chef för Carl Sagan Institutet.

 

Co-lead författare Ryan MacDonald forskarassistent vid institutet sa att James Webb Space Telescope är konstruerad för att hitta signaturer av liv på steniga exoplaneter så låt oss hoppas detta teleskop kommer iväg som planerat i oktober 2021.

"När teleskopet observerar jordliknande planeter som kretsar runt vita dvärgar, kan James Webb Space Telescope upptäcka vatten och koldioxid inom några timmar," sa MacDonalda. "Två dagars observerande med detta kraftfulla teleskop möjliggör upptäckter av biosignaturgaser, såsom ozon och metan."

 

Upptäckten av den första transiterade jätteplaneten (se mitt blogginlägg av i går min anm.) som kretsar kring en vit dvärg (WD 1856+534b) tillkännagavs i ett separat dokument - lett av medförfattare Andrew Vanderburg, biträdande professor vid University of Wisconsin, Madison säger att denna upptäckt bevisar förekomsten av planeter runt vita dvärgar.

Denna planet är dock en gasjätte och kan därför inte upprätthålla liv. Men dess existens tyder på att mindre steniga planeter, som skulle kunna upprätthålla liv, också skulle kunna existera i beboeliga zoner runt vita dvärgar. NASA: s Transiting Exoplanet Survey Satellite söker nu sådana steniga planeter. Om och när en av dessa världar hittas har Kaltenegger och hennes team utvecklat de modeller och verktyg som krävs för att identifiera tecken på liv i dessa planeters atmosfär. 

James Webbteleskopet kan snart påbörja sökandet. Uppgifterna visade att en planet ungefär lika stor som Jupiter, kanske lite större kretsade mycket nära sin stjärna. Vanderburgs team tror att gasjättens ordinarie bana då den vita dvärgen var en kanske gul sol  var mycket längre bort från den vita dvärgstjärnan som den gula solen blev efterhand som den krympt ihop efter sin tid som röd nova  och flyttade in i sin nuvarande bana efter att stjärnan utvecklats till en vit dvärg. Se gårdagens inlägg om denna upptäckt.

Bild från pixabay.com.