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

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Vad kom först och varifrån och varför? Frågor som BigBang inte har svaret på.

 

I en ny forskning belyses ett oroande problem med begreppet och teorin om ett cykliskt universum. Teorin som innebär ett evigt alternerande av perioder av snabb expansion och sammandragning det så kallade "studsande universum".

Universummodeller som tyder på att kosmos inte har någon början, vilket eliminerar behovet av en oroande singularitet före den första perioden av snabb inflation av det vi kallar Big Bang som måste till men inte kan förklaras (singularitet) för att beskriva tidens och rummets början. 

Forskare vid University at Buffalo säger att i teorin om ett studsande universum har man försökt hantera problemet med entropi  måttet på oanvändbar energi i universum, som bara kan öka teorier vilka är problematiska då de har ett problem som har varit svårt att ta till sig då dessa  modeller av oändlig inflation och sammandragning likväl måste ha en första början.

"Människor föreslog studsande universum för att göra universum oändligt in i det förflutna men denna modell fungerar inte", säger fysikern Will Kinney vid University of Buffalo i ett uttalande. "I den här typen av modell, som tar itu med problemet med entropi och att universum har cykler, måste det likväl finnas en början."

Den i dag ledande teorin om universums ursprung är däremot den så kallade "kosmisk inflationteorin". Denna innebär att innan tiden fanns var all energi i kosmos i en singularitet - en oändlig dimensionslös punkt som inte kan beskrivas av fysikens lagar.

Denna punkt slutade med en period av snabb inflation i form av Big Bang där universum expanderade (en expansion som sedan dess ökat över tid)  och svalnade vilket möjliggjorde bildandet av materia - först väteatomer, sedan tyngre element och så småningom stjärnor och galaxer.

Problemet är att även om denna teori är bra på att beskriva universum när det åldras från bråkdelar av en sekund till den kosmiska strukturen vi ser idag, cirka 13,8 miljarder år senare, kan den inte beskriva förhållandena för singulariteten som fanns innan denna inflation började eller vad som startade det.

Denna fråga elimineras av ett studsande universum för om perioder av inflation och kollaps är oändliga, så fanns det ingen början och därmed inget behov av att förklara vad som föregick tid och rum. Detta skulle innebära att universum genomgår liknande inflation som antyds av den kosmiska inflationsmodellen, men sedan "dras samman" in i  sig själv i en "Big Crunch" sammandragning.

Varje ny inflationsperiod skulle därför börja från "vraket" av en tidigare expansionsperiod snarare än av en singularitet. Men Kinney anser att studsande universumteorin även den är problematisk att förklara fullt ut.

"Tyvärr har det varit känt i snart 100 år att dessa cykliska modeller inte fungerar eftersom oordning eller entropi byggs upp i universum över tid vilket innebär att varje cykel skiljer sig från den förra. Det blir inte riktigt cykliskt, säger UB-forskaren. "En ny cyklisk modell kommer runt detta problem med uppbyggnad av entropi genom att föreslå att universum expanderar en med varje cykel och späder ut entropin."(hur kan vi veta att inte allt återupprepar sig? Händelser människoliv att vi som lever nu en gång kommer att leva om våra liv i en ny cykel allt under återupprepning (min anm.)”.

Kinney säger att denna nya studsande universummodell försöker sträcka ut allt för att bli av med kosmiska strukturer som svarta hål och därmed återföra universum till sitt ursprungliga homogena tillstånd innan en ny studs börjar ( studsen innebär Big Crunch sedan BigBang åter och åter igen (min anm.) .

– Vi visade att när man löser entropiproblemet skapar man en situation där universum måste ha en början. Våra bevis visar i allmänhet att varje cyklisk modell som tar bort entropi genom expansion måste ha en början, säger han och tillägger att ett studsande universum kan överleva denna bedömning.

 Tanken att det fanns en tidpunkt innan vilket det inte fanns något, ingen tid, stör och man vill veta vad det fanns innan det enligt forskarna.

"Så vitt vi kan se, i modeller som adresserar entropi, måste det ha funnits en" början ". Det finns en punkt det inte finns något svar på frågan: 'Vad kom före det?'" säger Stein.

Detta innebär för närvarande att mysteriet om vad som fanns före universum och tiden själv kvarstår och kommer att diskuteras hett av kosmologer även framöver.

"Det finns många anledningar att vara nyfiken på det tidiga universum, men jag tror att min favorit är den naturliga mänskliga tendensen att vilja veta vad som kom tidigare", sa Stein. "Över kulturer och historier har människor berättat historier om skapelsen, om 'i början'. Vi vill alltid veta var eller vad vi kom ifrån."

Kinney och Steins resultat diskuteras i en artikel som publicerades i juniutgåvan av Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Min uppfattning är att Både BigBang och ett cykliskt universum enligt människans tänkande ska ha en början. Man söker en anledning till att något finns en följd av händelsekedja men även denna kedja måsta startat en gång men av vad , hur och varför.. Inte heller religion ger svaret för då måste någon början innan Gud funnits. Vi människor kan inte föreställa oss något utan en början, Början kan inte heller  förklara början vilken i sig enbart svarar på den början vi kan finna eller tänka oss men inte på vad som fanns eller skedde före början. Vi kan och kommer aldrig att förstå vad universum, rum och tid är fullt ut (min anm.). Svaret på verkligheten om den nu finns har inget svar och kan troligen inte ha ett svar.

Bild på en del av vår förunderliga verklighet från clickasnap.com

Sekunderna efter BigBang

 

I en ny datasimulering tidbestämdes de första sekunderna efter Big Bang utifrån det forskare kallar det intergalaktiska mediet (gasen och stoftet som nu finns mellan galaxerna).

Det var ett forskarteam vid Institute of Astrophysics of the Canary Islands (IAC) som gjorde simuleringarna med hjälp av maskininlärning vilket innebär användning av en   algoritm (som i detta projekt kallades Hydro-BAM) där en dator programmeras till att känna igen mönster med hjälp av algoritmen. Beräkningsarbetet var 100000 timmar.

Forskarna kartlade skilda fenomen och inkluderade även mörk materiaeffekt, energirik gas, neutralt väte och materia därute som är väsentliga för att förstå strukturen av vårt universum enligt ett  uttalande av en av IAC-forskarna  den 20 maj i år (2022).

Den senaste publicerade studien i ämnet om forskningen skedde i mars i The Astrophysical Journal, och relaterar till en studie publicerad i samma tidskrift i november 2021.

Forskningen har möjliggjort att med hög precision reproducera de så kallade" Lyman Alpha Forest ",  tillade forskarna. Lyman Alpha Forest är ett särskilt mönster av linjer i ett spektrum (ljussignatur) från galaxer och liknas vid linjer som skapas när moln av vätgas  mellan galaxer absorberar galaktiskt ljus.

"Dessa" virtuella universum "fungerar som test för studier i kosmologi", tillade forskarna. "Simuleringarna är beräkningsmässigt mycket dyra och nuvarande datoranläggningar tillåter därmed av ekonomiska skäl bara utforskning av små kosmiska volymer."

Algoritmen Hydro-BAM är utformad för att inkludera sannolikheter, maskininlärning och kosmologi vilket ska resultera i att bättre förstå universums tidigaste  historia. "Algoritmen har möjliggjort det  att få mycket exakta förutsägelser på bara några tiotals sekunder", säger forskarna.

Kartläggning av absorptionslinjerna av galaktiskt spektra gjorde det möjligt för teamet att lära mer om var vätgasmoln finns. Plats och avstånd förändras utifrån att universum expanderar. Vätgasmoln ger även ledtrådar till vad som finns i det intergalaktiska mediet av gas och damm.

"Genombrottet kom när vi förstod att kopplingarna mellan de mängder av intergalaktisk gas, mörk materia och neutralt väte som vi försökte modellera (genom datasimulering (min anm,) är välorganiserat på ett hierarkiskt vis", säger Francesco Sinigaglia, doktorand vid universitetet i La Laguna i Spanien, IAC och universitetet i Padua i Italien, och huvudförfattare till forskningen.

Bild vikipedia på Carina nebulosan

Mysteriet med Släckta galaxer vid universums första tid.

 

Tidigt bildade galaxer under de tre första miljarder åren efter Big Bang  borde ha innehållit stora mängder kall vätgas. Bränslet som krävs för att skapa nya stjärnor. Men forskare som observerar det tidiga universum med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och Rymdteleskopet Hubble har upptäckt något svårförståeligt.  Ett antal tidiga och massiva galaxer fick slut på den kalla vätgasen redan i början av universums existens. Resultaten av forskningen om detta publicerades nyligen i Nature.

I undersökningen har sex galaxer valts ut de kallas "släckta" galaxer och det innebär galaxer där stjärnbildningen stängts ner på grund av bränslebrist (gasbrist).

Resultatet är oförenligt med vad astronomer förväntat sig i det tidiga universum. "De mest massiva galaxerna i universum levde snabbt och rasande och skapade sina stjärnor på anmärkningsvärt kort tid. Gas, bränslet för stjärnbildning, borde vara rikligt i i universums tidiga skede, säger Kate Whitaker, huvudförfattare till studien och biträdande professor i astronomi vid University of Massachusetts, Amherst. "Vi trodde ursprungligen att dessa släckta galaxer slog i bromsen tillfälligt några miljarder år efter Big Bang. Men att här fortfarande fanns mer gas för fortsatta möjligheter till hög stjärnbildning.

I den nya forskningen har det dock visat sig att tidiga galaxer faktiskt inte bromsade stjärnbildningen utan snarare fick brist på gas. De nya observationerna visade att upphörandet av stjärnbildningen i de sex galaxerna inte orsakades av en plötslig ineffektivitet i omvandlingen av kall gas till stjärnor. Istället var det resultatet av utarmningen eller avlägsnandet av gasreservoarerna i galaxerna.

" Vi förstår ännu inte hur sådant händer. Men möjliga förklaringar kan vara att antingen den primära gasförsörjningen som driver galaxen är avskuren eller att ett supermassivt svart hål släpper ut energi som håller gasen i galaxen varm," sa Christina Williams, astronom vid University of Arizona och medförfattare till forskningen. "I grund och botten innebär detta att galaxerna inte kan fylla på bränsletanken och därmed inte kan starta om motorn på stjärnproduktion."

Det innebär att stjärnbildning är beroende av kall gas inte varm gas (min anm.). Men en annan förklaring till brist på gas kan vara att gas inte var lika vanligt eller fanns i lika stora koncentrationer överallt. Jag anser det skulle vara en helt naturlig förklaring till dessa galaxers stopp på stjärnbildning.

Citerar från https://phys.org/ varifrån även bilden kommer.  ”Denna sammansatta bild av galaxklustret MACSJ 0138 visar data från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och NASA:s Rymdteleskop Hubble, som observerats av REsolving QUIEscent Förstorade galaxer vid hög redshift, eller REQUIEM-undersökningen. De tidiga massiva galaxerna som studerades av REQUIEM visade sig sakna kall vätgas, det bränsle som krävs för att bilda stjärnor. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO), STScI, K. Whitaker m.fl”.

Extremt konstiga miljöer där liv inte borde finnas på Jorden har likväl liv. Kan det vara samma sak på Mars?

Cyanobakterier är fotosyntetiserande bakterier vilka forskare antar  haft stor betydelse för syresättningen av Jordens atmosfär. Deras agerande fick  jordens i övrigt livsfientliga yta att efterhand omvandlas till en grön växtrik värld där alla slags djur  uppstod. 


Cyanobakterier har därmed varit viktiga genom historien för livets utveckling på jorden säger Lynn Rothschild astrobiologist vid NASA Ames Research Center i Kalifornien i en ny studie. De har förvandlat Jorden till en plats som är beboelig för de djur som utvecklats här”, sade Rothschild.


Denna händelse tog plats för ca 2,7 miljarder år sedan


Vissa cyanobakterier kunde (kan) förändra det kväve som finns (fanns) i vår atmosfär till biologiskt användbar ammoniak. Det stora bytet från fotosyntesen till kemiska livsvänliga möjligheter (syre) är spännande. Då vi vet att det skett här på Jorden funderar många nu på om samma sak skett (eller sker just nu) på Mars eller på någon annan plats. 


Om cyanobakterier på jorden fanns under ytan på Jorden kanske samma sak finns eller fanns på Mars. 


En mycket intressant och läsvärd artikel om en gömd sjö under Antarktis is publicerades nyligen. I denna artikel kan man lättfattligt läsa mer om livets uppkomst, syrets uppkomst och cyanobakteriers betydelse. Följ denna länk. 



Varje gång som vi undersöker extrema miljöer på jorden överraskar de med att där finns liv. Vi hittar alltid någon form av liv där vi inte tänker eller trodde det kunde finnas. Liv verkar kunna existera i vilka miljöer som helst (här på Jorden).


Men kan det vara så att om någon form av liv uppkommer på en planet exploderar livet i alla former av liv överallt? Kan vi se det som att om det funnits liv på Mars skulle det funnits överallt? Då vi inget kan se genom de underökningar av ytan vi redan gjort där innebär det att inget liv finns utan Mars är sterilt ren från liv. Kanske.


Men frågan om hur cyanobakterien uppstod på Jorden har jag inte hittat svaret på om det nu finns. Men kunde de uppstå utan syre här kanske de kan uppstå på andra planeter.


Bild på en cyanobakterie.

Ingen vet säkert hur vårt solsystem kom till. Kanske det skedde enligt nedan.

En ny teori om hur vårt solsystem bildades har utarbetats av forskare vid university of Chicago.

Den vanligaste teorin har i många år varit följande vilken även lärs ut i skolorna. Teorin om att i ett jättelikt gasmoln från en supernova bildades fanns där solen bildades som ett hett klot i mitten, och sedan klumpades resten av det som blev över ihop sig till planeter.

Men även andra likartade teorier har florerat och utöver det naturligtvis Guds skapelse.

Men nu har en ny teori utarbetats av ovanstående universitets forskare.

Istället för att solsystemet bildades i ett moln från en supernova är  tanken att det bildades i närheten av en stjärntyp kallad Wolf-Rayetstjärna (en stjärna med en mycket hög temperatur).   Stjärnor av denna typ är döende stjärnor ca 30 gånger större än vår sol, i  dessa  fusionerar helium och det får till resultat en mycket hög temperatur där bubblor av het gas bildas och kastas ut. Från skalet av en sådan bubbla kan solar och planeter bildas och några sådana kan ha bildat, först de yttre gasplaneterna och utanför liggande rester i form av asteroider och dvärgplaneter och utifrån en annan bubbla de inre planeterna och solen.

Själva Wolf-Rayetstjärnan vilken då är anledningen till att vårt solsystem finns skulle enligt denna teori då vara  att denna exploderat som en supernova och förintats likt den supernova förintning som hörde till förra teorin.

Kan det ligga en sanning i denna teori? Tja den är lika trolig som föregående teori om gasmolnet från en supernova. Men jag tycker det är krystade teorier båda två. Var finns resterna av supernovorna exempelvis? De kan väl inte bara försvinna i tomma intet eller bli ett för oss svart osynligt hål. Så långt iväg från oss kan de ju inte ha funnits så de inte kan finnas rester kvar allt kan ju knappst ha blivit omvandlat till vårt solsystem.

En Wolf-Raynetstjärna vi kan se på stjärnhimlen idag ligger i Crescentnebulosan i stjärnbilden Svanen.

Bilden är på Crescentnebulosan där troligen nya solsystem bildas idag.

BigBangs första tid var händelserikare än vad tidigare forskning antagit.

Vi tror att Big Bang var en explosion i tomma intet ur en punkt av en av otrolig litenhet. Därefter skulle i den expansion som kallas BigBang ha skapats galaxer och materia efterhand.

Konstigt? Javisst är det så.

Nu har det upptäckts att det inte dröjde så lång tid man tidigare ansett innan galaxer bildades. Utöver det fanns det ett gigantiskt stort svart hål relativt snart efter BigBang.

Ett hål 800 miljoner gånger större än vår sol. Allt ovan ansågs inte troligt för bara några år sedan och passar inte in i den teori om BigBangs händelsekedja vi länge sett som den riktiga.

Kanske ska vi som Hoyle med sin motsatta teori Steadystate-teorin om universums uppkomst så nedsättande kallade den i dag rådande teorin en enda explosion eller på engelska  BigBang vara skeptiska till denna BigBang-händelse som vi tror oss veta något om.

Förvåningen bland forskare är stort på upptäckterna för ett tag sedan från ALMA-teleskopet. Det borde inte funnits galaxer eller ett stort svart hål redan för 13 miljarder år sedan.

Det finns något som inte stämmer i BigBangteorin. Det är något att fundera över. Inga fantasier eller tankar om vad som kan vara feltänk ska göras. Alla lösningar människan kan tänka ut är möjliga och kanske det finns lösningar vilka människan i sin begränsande kunskap och förförståelse inte kan tänka ut. Sanningen om början till att allt finns och om hur allt kom till är där ute kanske ogripbar och kanske obegripbar för oss människor.

Var BigBang för 13,7 miljarder år sedan verkligen början på allt? Alla forskare är inte säkra på det.

I dag lärs ut att BigBang var början på allt vi upplever som verkligheten och allt som vi upplever och känner i denna, känslor som färger, ljus, ljud och materia och allt vad detta innebär.

Men det finns tvivlare bland forskare även idag vilka inte kan acceptera att allt bara började ur ingenting där tid och rum inte fanns. Något kan ha existerat före BigBang i något slag av tid och rum.

Det finns gott om bevis för att universum vid BigBang genomgick en tidig period av snabb expansion  i en trilliondel av en trilliondel av en trilliondel av en sekund, universum tros då ha utökat med en faktor 10 upphöjt till 78 nollor i alla riktningar.

Men det finns ingen matematiker vilken kunnat vissa universums origo-punkt den riktning varifrån detta skedde, där allt började . Detta är en gåta. Vi måste ha i tanke att BigBang är en spekulation och teori vi kan få att fungera i teorin inget annat.

 Vi söker förklaringar av vår verklighet och bäst passar BigBang in för att vi ska ha en hållhake på vad vi är komna från och alltet i sig om vi inte vill tro på en Guds skapelse.

En dag kan komma då BigBang teorin förpassas till historien. Detta är mycket troligt. Men just nu behöver vi se BingBang som sanningen vi kan inte bara acceptera som människa att vi inte förstår. Men BigBang har stora brister vilket inte allmänheten vet och kanske inte vill eller kan veta då detta inte sprids.

Genom mätning av syrehalten bakåt i tiden har nya rön framkommit om livets början på Jorden. Första gången blev ett misslyckande.

Selen är ett  instrument som det går att mäta syrehalten i det förflutna med.

Genom detta nya rön har det framkommit att liv kan ha uppstått tidigare än vi trott på Jorden men inte fått fotfäste utan misslyckats första gången.

En tid av ickeliv har sedan uppstått och därefter gick en lång tid innan syrehalten förändrades och liv åter fick fotfäste och denna gång för att stanna.

Se följande artikel om forskningen inom detta område.