Forskning om warpdrift och dess möjlighet i framtiden

 

Fritt citerat: ”Warpdriften ger rymdskepp förmågan att färdas snabbare än ljuset. Warpdrift startar genom att materia och antimateria kolliderar i warpkärnan). Det leder till att enorma mängder energi uppstår som leds ut i warpgondolerna där den används till att skapa det warpfält som ger möjlighet att färdas i överljusfart. Warpfältet kontraherar tids och rum framför skeppet och expanderar det bakom sig. När man tryckt ihop tid och rum blir sträckan man ska förflytta sig mycket kortare och kan med liten ansträngning ske. Detta sker inte en gång utan kontinuerligt under warpfärden”. Slut citat från https://www.startrekdb.se.

Fysiker har utforskat den teoretiska möjligheten av "warp drives" i årtionden, och i en ny studie publicerad i Open Journal of Astrophysics beskrivs vad som kan ske under en sådan genom att simulera de gravitationsvågor som en sådan enhet skulle kunna avge om det kraschade.

Den nya forskningen är resultatet av ett samarbete mellan specialister inom gravitationsfysik vid Queen Mary University of London, University of Potsdam, Max Planck-institutet (MPI) för gravitationsfysik i Potsdam och Cardiff University. Även om den inte påstår sig ha knäckt warp drive-koden, utforskar den de teoretiska konsekvenserna av en warp drive "containment failure" med hjälp av numeriska simuleringar.

Dr Katy Clough vid Queen Mary University of London, studiens huvudförfattare, beskriver: "Även om warpdrift är ren teori har den en väldefinierad beskrivning i Einsteins allmänna relativitetsteori och därför tillåter numeriska simuleringar oss att utforska vilken inverkan den kan ha på rum och tid i form av gravitationsvågor."

Medförfattare Dr Sebastian Khan, från Cardiff University's School of Physics and Astronomy, tillägger: " Det var Miguel Alcubierre som skapade den första warpdrive lösningen under sin doktorsexamen vid Cardiff University 1994. Så det är bara naturligt att vi fortsätter traditionen med warp drive-forskning i gravitationsvågsastronomins era. 

Resultaten är fascinerande. Det kollapsande warp-drivet genererar en distinkt skur av gravitationsvågor, en krusning i rumtiden som kan upptäckas av gravitationsvågsdetektorer vilka vanligtvis riktas mot kollisioner mellan svarta hål och neutronstjärnor. Till skillnad från signalen från sammansmältande astrofysikaliska objekt, skulle  signalen från kollapsade Warp drive bli en kort, högfrekvent störning och därför skulle strömdetektorer av i dag inte kunna fånga upp den. Framtida instrument med högre frekvens kan dock komma att göra det och även om inga sådana instrument ännu har finansierats finns tekniken för att bygga dem. Detta ökar möjligheten att använda dessa signaler i framtiden för att söka efter bevis på warp drive-teknik.

Dr Khan varnar: "I vår studie är den ursprungliga formen av rumtid den warpbubbla som Alcubierre beskriver. Även om vi kunde visa att en observerbar signal i princip skulle kunna hittas av framtida detektorer är detta inte tillräckligt för att driva instrumentutvecklingen med tanke på arbetets spekulativa karaktär och kostnad.

Studien fördjupar sig också i energidynamiken i den kollapsande warpdriften. Processen avger en våg av negativ energimateria, följt av omväxlande positiva och negativa vågor. Denna komplexa rörelse resulterar i en nettoökning av den totala energin i systemet och skulle i princip kunna ge ytterligare en sigmal för kollapsen om de utgående vågorna interagerade med normal materia.

Forskningen tänjer på gränserna för vår förståelse av exotiska rumtider och gravitationsvågor. Professor Dietrich kommenterar: "För mig är den viktigaste aspekten av studien nyheten att noggrant modellera dynamiken i negativa energi-rum-tider och möjligheten att utvidga tekniker till fysiska situationer som kan hjälpa oss att bättre förstå utvecklingen och ursprunget till vårt universum eller undvikandet av singulariteter i mitten av svarta hål."

Han tillägger även: "Det är en påminnelse om att teoretiska idéer kan få oss att utforska universum på nya sätt. Även om vi är skeptiska till sannolikheten att använda dessa praktiskt tycker jag att det är tillräckligt intressant att att titta på!

Forskarna planerar att undersöka hur signalen förändras med olika warp drive-modeller och utforska kollapsen av bubblor som färdas i hastigheter som överstiger ljusets hastighet. Warphastighet må vara långt borta men jakten på att förstå universums hemligheter fortsätter.

Bild https://www.qmul.ac.uk/media/news AI-intryck av en kollaps av en varpbubbla: Katy Clough med AI-verktyget pixlr.com

Det finns gravitation utan massa - mörk materiateorin blir förfalskad

 

Mörk materia är en hypotetisk form av materia som implicerats av gravitationseffekter som inte kan förklaras av den allmänna relativitetsteorin. Den är fortfarande praktiskt taget lika mystisk och sökandet efter den fortsätter, Enligt teorin om denna  är den nödvändig för att förklara den så kallade "saknade massan" som är nödvändig för att ex galaxer ska klumpa ihop sig något som bevisningsvis görs.

Dr. Richard Lieu vid University of Alabama i Huntsville (UAH) har nyligen publicerat en artikel i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society i vilket det första gången beskrivs hur gravitation kan existera utan en mystisk massa vilket ger en alternativ teori som potentiellt skulle minska behovet av mörk materiateorin  som förklaring till det vi ser.

"Min egen inspiration kom från min strävan efter en annan lösning på gravitationsfältekvationerna i den allmänna relativitetsteorin - vars förenklade version som är tillämplig på förhållandena i galaxer och galaxhopar, är känd som  Poisson-ekvationen vilken ger en ändlig gravitationskraft i frånvaron av någon detekterbar massa", beskriver Lieu en framstående professor i fysik och astronomi vid UAH. en del av University of Alabama System. 

Lieu hävdar att den "överdrivna" gravitation som krävs för att binda samman en galax eller stjärnhop istället kan bero på koncentriska uppsättningar av skalliknande topologiska defekter i strukturer som är vanliga i hela kosmos och som troligen skapades i det tidiga universum när en fasövergång inträffade. En kosmologisk fasövergång är en fysikalisk process där materiens övergripande tillstånd förändras över hela universum.

Lieu fortsätter -Det är för närvarande oklart vilken exakt form av fasövergång i universum som skulle kunna ge upphov till topologiska defekter av det här slaget. – Topologiska effekter är mycket kompakta områden i rymden med en mycket hög densitet av materia, vanligtvis i form av linjära strukturer som kallas kosmiska strängar, även om 2D-strukturer som sfäriska skal också är möjliga. Skalen som beskrivs i min uppsats beskrivs som ett tunt inre lager av positiv massa och ett tunt yttre lager av negativ massa.

Misstänker som alltid att strängteorin är den rätta för att förklara allt.

 Då gravitation i grunden innebär en förvrängning av själva rumtiden gör den det möjligt för alla objekt att interagera med varandra oavsett om de har massa eller inte. Masslösa fotoner har till exempel bekräftats uppleva gravitationseffekter från astronomiska objekt.

– Både ljusets avböjning och stjärnornas omloppshastigheter är det enda sättet att mäta gravitationsfältets styrka i en storskalig struktur vare sig det är en galax eller en galaxhop. Påståendet i min uppsats är att åtminstone de skal som det förutsätter är masslösa. Det finns då ingen anledning att vidmakthålla detta till synes ändlösa sökande efter mörk materia beskriver Lieu.

Frågor för framtida forskning kommer sannolikt att fokusera på hur en galax eller stjärnhop kan bildas genom att dessa skal är i linje, samt hur utvecklingen av strukturerna sker.

I den här uppsatsen försöker Lieu inte ta itu med problemet med strukturbildning. En omtvistad fråga är om skalen ursprungligen fanns i början av kosmos eller till och med som raka strängar och rörelsemängdsmomentet lindade upp dem. Det finns också en fråga om hur man kan bekräfta eller motbevisa de föreslagna skalen genom särskilda observationer. Tillgången till en andra lösning, även om den är mycket suggestiv, är naturligtvis inte i sig tillräcklig för att misskreditera hypotesen om mörk materia – det kan i bästa fall vara en intressant matematisk övning, beskriver Lieu. "Men det är det första beviset på att gravitation kan existera utan massa.".

Kanske ytterligare ett steg som visar att strängteorin är den rätta för att ge en förklaring till allt som existerar. 

Bild https://el.se/n%C3%A4tavgift 

Galaxparet Arp 271 och förvrängningen av gravitation

 

Galaxen NGC 5427 ses  i bilden ovan som är tagen av NASA:s rymdteleskop Hubble. Galaxen ingår i galaxparet Arp 271 dess följeslagare NGC 5426 befinner sig under NGC 5427 och utanför bilden. Effekterna från parets gravitationskrafter är synliga genom  galaxens förvrängning som skapat den kosmiska bron av stjärnor som ses i den nedre högra delen av bilden.

Redan 1785 upptäcktes galaxparet av den brittiske astronomen William Herschel. Arp 271 är låst i en växelverkan galaxerna emellan som kommer att pågå i tiotals miljoner år till. Kanske de slutligen kommer att kollidera och sammanfogas till en enda galax. Men hittills har  deras ömsesidiga gravitationskrafter gett upphov till många nya stjärnor.

Dessa unga stjärnor är synliga i den ljussvaga bron som förbinder de två galaxerna och som ses längst ner i bilden. En sådan bro ger de två galaxerna möjlighet att fortsätta dela på den gas och det stoft som blir till nya stjärnor. Forskare tror att Arp 271 kan fungera som en ritning för vad som sker i den framtida sammanslagning mellan vår Vintergata och vår granne Andromedagalaxen, som förväntas ske om cirka 4 miljarder år.

Bild https://science.nasa.gov/ Galaxen NGC 5427 ses i den stora bilden tagen av Hubbleteleskopet, där markbaserade observationer visar även dess följeslagare NGC 5426. Detta galaxpar kallas Arp 271. Marktagen bild: DECam Victor M. Blanco/CTIO; Hubble-bild: NASA, ESA och R. Foley (University of California – Santa Cruz); Bearbetning: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Hur kan gravitationsvågor verka i ett svart hål?

 

Fritt citerat från vikipedia "Ett svart hål är, enligt den allmänna relativitetsteorin en koncentration av massa med ett så starkt gravitationsfält att ingenting, inte ens ljus, kan övervinna massans gravitation. Materia eller ljus som kommer innanför det svarta hålets händelsehorisont förblir där och kan aldrig komma ut igen förutom eventuellt oerhört långsamt i form av Hawkingstrålning. Man kan inte heller få en reflektion eller spegelbild genom att belysa det med en ljuskälla och inte få någon information om materian som försvinner in i hålet" slut citat.

Ännu förstår vi inte hur kvantteorin fungerar då vi diskuterar gravitation. Det finns  flera teorier att arbeta utefter. Strängteorin som förutsäger att alla partiklar i universum består av extremt små vibrerande strängar är en. Det finns också loopkvantgravitation, som säger att rymdtiden i sig är gjord av små, odelbara bitar som kan liknas vid pixlar på en datorskärm. Båda dessa tillvägagångssätt kan ersätta den traditionella singulariteten i centrum av ett svart hål med något annat. Men när du ersätter singulariteten eliminerar du vanligtvis också händelsehorisonten. 

Det beror på att händelsehorisonten orsakas av singularitetens oändliga gravitationskraft. Utan singulariteten är gravitationskraften endast otroligt stark men inte oändlig och det innebär att du alltid kan  fly från närområdet av ett svart hål så länge du flyr med tillräcklig hastighet. Med teorin om singulariteten rätt begrepp är gravitationell singularitet är detta omöjligt.

I vissa varianter av strängteorin ersätts singularitets- och händelsehorisonterna av sammanflätade nätverk av trassliga knutar i rumtiden. I loopkvantgravitation blir singulariteten en extremt liten, extremt tät hop av exotisk materia. I andra modeller ersätts det svarta hålet av ett tunt skal av materia, eller av klumpar av ökända typer av spekulativa partiklar.

De närmaste kända svarta hålen finns tusentals ljusår bort och därmed är det svårt att testa modellerna ovan. När svarta hål sammanfogas vilket ibland sker   avger detta gravitationsvågor som krusningar i rumtiden: Dessa kan detekteras med känsliga instrument på jorden som Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) och VIRGO.

Hittills överensstämmer alla observationer av sammanslagning av svarta hål med den  allmänna relativitetsteorin. Men det kan förändras i framtiden när nya gravitationsvågsobservatorier kommer i arbete enligt beskrivningen i en artikel publicerad 30 november i preprint-tidskriften arXiv.

Nyckeln är inte gravitationsvågorna som avges under själva sammanslagningen, utan de som släpps ut direkt efteråt enligt artikeln i tidningen. När sammanslagningen är klar och de två svarta hålen blir ett vibrerar den  sammanslagna massan med en intensiv mängd energi och har en distinkt gravitationsvågsignatur.

Genom att studera dessa signaturer kanske forskare en dag kan förstå vilken teori om svarta hål som håller och vilka som inte gör det. Varje modell av svarta hål förutsäger skillnader i gravitationsvågor som avges efter nedslaget och som härrör från skillnader i det svarta hålets inre struktur. Med olika svarta hålstrukturer sker olika typer av gravitationsvågor.

Astronomer hoppas att nästa generation av gravitationsvågsdetektorer kommer att vara tillräckligt känsliga för att upptäcka dessa små förändringar i gravitationssignatur så vi kan förstå vilken teori som är den riktiga..

Bild vikipedia av en simulering av ett svart hål med stora Magellanska molnet som bakgrund. Gravitationslinsverkan orsakar två förstorade och starkt förvrängda bilder av molnet. I den övre delen bilden ses Vintergatan förvrängd till en båge.

Att skapa gravitation i en månbas

 

Att bo och arbeta i rymden under längre perioder innebär problem av skilda slag. Ett är strålningen därute något som jordens skyddande magnetosfär till stor del skyddar oss för när vi håller oss på Jorden.

Om vi ska vara en längre tid i rymden eller ha forskningsstationer på månen eller Mars behöver vi utarbeta något slag av självförsörjning eftersom mån- eller marsbaser är för långt borta för att vi där man förlita oss på regelbundna återförsörjningssändelser från jorden något som den internationella rymdstationen (ISS) får i dag. Utöver det måste vi lösa problemet med muskelförtvining hos mån- eller marspersonal annars kan ingen under en längre tid vara på månen och ingen resa till Mars.

En låg gravitation är särskilt pressande för långsiktiga uppdrag och livsmiljöer bortom jorden. Om mänsklighetens framtid  ska innefatta rymdstationer måste vi i förväg utforma lösningar på detta. Strålningsrisken kan lösas med skyddsrum men gravitationen är mer svårlöst. Det är tråkigt att Venus inte är möjlig att besöka eller ha stationer på då det där är ungefär samma gravitation som på jorden.

En populär idé är att skapa roterande livsmiljöer i rymden som simulerar artificiell gravitation, som en Pinwheel Station eller O'Neill Cylinder 

 Ett annat förslag från ett team japanska forskare visar något djärvare: en roterande livsmiljö på månen. Den 5 juli meddelade representanter från Kyoto University och Kajima Corporation (ett av de äldsta och största byggföretagen i Japan) att de skulle samarbeta för att genomföra en studie om detta koncept och hur det skulle kunna förverkligas att mänskligheten skulle kunna leva på månen och Mars.

Studien är ett samarbete mellan Kyoto University och Kajima Corporation (ett av Japans äldsta och största byggföretag). Tillkännagivandet gjordes under en presskonferens som sändes av Kansai TV NEWS och delades via deras YouTube-kanal. Här delade professor Yosuke Yamashiki från Kyoto University och Takuya Ohno - chefen för architectural designavdelningen vid Kajima Constructions Kansai Branch - en video där man visade deras föreslagna "artificiella gravitationsanläggning" för att bo på månen och Mars. 

Forskningen är viktig då effekterna av mikrogravitation på mänsklig fysiologi är väl dokumenterade. Tack vare många experiment som involverar långvariga vistelser ombord på ISS är det fastställt att astronauter upplever en förlust av muskelmassa och bentäthet efter en kort vistelse där. Ny forskning har också visat att förlusten av benstyrka är något astronauter aldrig helt återhämtar sig från. Andra noterade effekter inkluderar förändringar i kardiovaskulär hälsa, organfunktion, syn, psykologiska effekter och genuttryck. 

Professor Yamashiki förklarade:

"Mars och månen har mycket mindre (ytgravitation) än jorden. Jag undrar om människor så småningom kan bo på dessa platser ... Det är inte känt om däggdjur kan föröka sig och växa normalt i ett utrymme med låg gravitation som på månen".  

(idén man arbetar med se länk och där film mm ovan) är dock densamma som jordens. Mer om detta finns i medföljande länk här där även en kort film visar hur man tänker då det gäller konstgjord gravitation.

Bild vikipedia som visar En illustration av ett par O'Neill-cylindrar.

Mörk materia kanske inte finns utan är istället missuppfattad gravitation

 

Detta inlägg har jag utgått från av ett inlägg från theconversation.com där IndranilBanik Postdoktor och forskare i astrofysik vid University of St Andrews. Själv anser jag nedan mycket trovärdigt. Jag är själv ingen mörk materia troende (min anm.).

Det går att modellera planeternas rörelser i solsystemet ganska exakt utifrån  Newtons tre fysiklagar. Men i början av 1970-talet märkte forskare att dessa inte fungerade för skivgalaxer och stjärnorna i dessas ytterkanter vilka finns långt ifrån den gravitation hos materian i galaxens centrum.  Stjärnorna i galaxernas yttre kant rörde sig  mycket snabbare än Newtons fysiklagar förutspådde att de borde göra.

Detta fick fysiker att föreslå att det skulle kunna förklaras med en osynlig substans som de gav beteckningen "mörk materia" och att denna materia gav extra gravitationskraft vilket fick stjärnorna att röra sig snabbare än  Newtons lagar säger. Mörk materia teorin blev efterhand populär och är så än i dag.

Men i en nyligen genomförd recension föreslår mina kollegor och jag (Indranil Banik ) att observationer över ett stort antal skalor förklaras mycket bättre i en alternativ gravitationsteori föreslagen första gången av den israeliska fysikern Mordehai Milgrom 1982 kallad Milgromian dynamics eller Mond än av mörk materiateorin  därför att Milgromian dynamics inte kräver någon osynlig materia för att förklara rörelsehastigheten av de yttre stjärnorna i skivgalaxer. 

Mondsteorins huvudtanke är att när gravitationen blir mycket svag vilket sker vid kanten av skivgalaxer börjar den bete sig annorlunda än newtonsk fysiklagar säger. På så sätt går det att förklara varför stjärnor, planeter och gas i utkanten av över undersökta 150 galaxer roterar snabbare än väntat baserat på deras synliga massa (någon osynlig mörk materia behövs inte för att förklara detta om man tar till sig Monds teorin och har enligt mig alltid bara funnits i fantasin för att förklara verkligheten min anm.). 

Vetenskapsfilosofer har hävdat att Monds teori är överlägsen den kosmologiska standardmodellen, som föreslår att det finns mer mörk materia i universum än synlig materia. Ett av de mest slående misslyckandena i den kosmologiska standardmodellen (där mörk materia existerar)  avser "galaxstänger" - stavformade ljusa områden bestående av stjärnor  vilket spiralgalaxer ofta har i sina centrala regioner. Staplarna roterar över tid. Om galaxer var inbäddade i massiva halos av mörk materia, skulle dessa staplar sakta ner i rotationshastighet. Men de flesta, kanske alla, observerade galaxstänger är snabbroterande och visar inga tecken på fartminskning. Detta förfalskar den kosmologiska standardmodellen (mörk materia teorin) med mycket hög konfidens.

Ett annat problem är att den ursprungliga modellen där man föreslog att galaxer har halon med mörk materia gjorde ett stort misstag - de antog att de mörka materiapartiklarna gav gravitation till materian runt den, men inte  påverkades av gravitationskraften hos den normala materien. Detta förenklade beräkningarna men det speglar inte verkligheten. När detta beaktades i efterföljande simuleringar var det tydligt att halo av mörk materia runt galaxer inte på ett tillförlitligt sätt förklarar denna egenskap.

 

Det finns många andra misslyckanden i förklaringar i den kosmologiska standardmodellen som  Indranil Banik  med kolleger undersökte. Banik säger: i vår recension som visade att  Monds teori  ofta naturligt förklarar observationerna. Anledningen till att den kosmologiska standardmodellen ändå är så populär kan bero på beräkningsfel eller begränsad kunskap om dess motsägelser varav några upptäcktes ganska nyligen. Det kan också bero på människors ovilja att justera en gravitationsteori som har varit så framgångsrik inom många andra områden av fysiken.

 Det kan säkert även bero på att då man omtolkar vetande får man utarbeta ett nytt paradigm och ett sådant påverkar läroböcker forskningars analysering mm, Något som tar tid och är frustrerande (min anm.). Därför önskas ett paradigm behållas så länge det går tills fler och fler motsägelser i forskningsresultat omöjliggör detta. Ännu är man knappast där då det gäller mörk materia vilken även då om den stryks inom vetenskapen förfalskar även mörk energi. Jag anser att mörk materia och mörk energi enbart är tillägg för att lättare förklara vad man ser och upptäcker. Något existerande okänt är en bekväm förklaring på något att  lägga till när man inte kan förklara något.

Bild flickr.com där man ser de galaxer som användes i uträkningen av  Hubblekonstanten - den hastighet med vilken universum expanderar r en av de grundläggande kvantiteterna som beskriver vårt universum. En grupp astronomer från H0LiCOW-samarbetet, ledda av Sherry Suyu Max Planck-professor vid Münchens tekniska universitet (TUM) och Max Planck-institutet för astrofysik i Garching, Tyskland, använde NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble och andra teleskop i rymden och på marken för att observera fem galaxer för att komma fram till en oberoende mätning av Hubblekonstanten. 

En osynlig spegelvärld kan integrera med vår värld anas ur dess gravationseffekt på vår.

 

Enligt ny forskning kan en osynlig "spegelvärld" av partiklar som interagerar med vår värld och dess partiklar ske via gravitation och vara nyckeln till att lösa ett stort pussel i kosmologin idag - Hubble-konstantproblemet. 

Hubble-konstanten är universums nuvarande expansionshastighet. Förutsägelser för denna hastighet utifrån kosmologins standardmodell ger en betydligt långsammare hastighet än den i våra mest exakta lokala mätningar. Denna skillnad har många kosmologer försökt lösa genom att ändra vår nuvarande kosmologiska modell för verkligheten. Utmaningen är att göra det utan att förstöra överensstämmelsen mellan standardmodellförutsägelser och kosmologiska fenomen ex den kosmiska mikrovågsbakgrunden. Att avgöra om ett sådant kosmologiskt scenario, en spegelvärld, existerar är en fråga som forskare, bland annat Francis-Yan Cyr-Racine, biträdande professor vid Institutionen för fysik och astronomi vid University of New Mexico, Fei Ge och Lloyd Knox vid University of California, Davis arbetar på att svara på.

Enligt NASA är kosmologi den vetenskapliga studien av universums storskaliga egenskaper som helhet  är det viktigt att försöka förstå kosmos och expansionshastigheten av kosmos ingår i detta. Kosmologer studerar begrepp som mörk materia och mörk energi och frågan om det finns ett universum eller många, så kallade multiuniversum (det jag kallar oräkneliga i tid och rum ex kan ett finnas i tid någon sekund före eller efter oss (min anm.).

Nu har Cyr-Racine, Ge och Knox upptäckt en tidigare ej uppmärksammad matematisk egenskap i kosmologiska modeller som i princip skulle kunna möjliggöra en snabbare expansionshastighet samtidigt som den knappast ändrar de mest exakt testade förutsägelserna i den kosmologiska standardmodellen.

De fann att en enhetlig skalning av gravitationshastigheten för fritt fall och fotonelektronspridningshastighet lämnar de flesta dimensionslösa kosmologiska observerbara data nästan oföränderliga. Detta resultat öppnar för ett nytt tillvägagångssätt att förena kosmisk mikrovågsbakgrund och storskaliga strukturobservationer med höga värden av Hubble-konstanten: Att finna en kosmologisk modell där skalningstransformationen kan realiseras utan att bryta mot några mätningar av kvantitet som inte skyddas av symmetri. Arbetet har öppnat en ny väg för att lösa det som har visat sig vara ett utmanande problem. Ytterligare modellbyggande kan ge överensstämmelse med de två begränsningarna som ännu inte uppfyllts: de härledda ursprungliga överflöden av deuterium (tungt väte) och helium.

Om universum på något sätt utnyttjar denna symmetri leds forskarna till en extremt intressant slutsats: slutsatsen att det finns ett spegeluniversum som är mycket likt vårt men osynligt för oss utom genom dess gravitations påverkan på vår värld. (Otroligt spännande då det kan betyda att det finns en spegelexistens av oss alla och att vi är en spegelexistens av vårt andra jag där (min anm.)

En sådan "spegelvärld" mörk sektor skulle möjliggöra en effektiv skalning av gravitationshastigheten för fritt fall samtidigt som den exakt uppmätta genomsnittliga fotondensiteten fortfarande ligger fast. Förutom att söka efter saknade ingredienser i vår nuvarande kosmologiska modell undrar forskare också om denna Hubble-konstants avvikelse delvis eller helt kan vara  orsakad av mätfel. Även om det fortfarande är en möjlighet är det viktigt att notera att avvikelsen har blivit mer och mer betydande efterhand som datainsamling av allt högre kvalitet har inkluderats i analyserna. Något som tyder på att mätfel troligast inte är förklaringen. 

Något som än mer kan visa att vi har en spegelvärld av vårt universum osynligt och svårfångat därute (kanske till och med omöjligt att få kontakt med). 

För Ufo fantasten kan tankar säkert uppstå att det är därifrån vi ibland ser sken av främmande farkoster som kommer och plötsligt försvinner. Kanske de där även ser våra farkoster ibland. Men aldrig likt vi här aldrig kan förklara vad de är eller var de kommer från (min anm.).

Forskningen och artikeln jag utgått från i detta inlägg https://scitechdaily.com/ghostly-unseen-mirror-world-might-be-cause-of-cosmic-controversy-with-hubble-constant/

kommer från följande referens: "Symmetry of Cosmological Observables, a Mirror World Dark Sector, and the Hubble Constant" av Francis-Yan Cyr-Racine, Fei Ge och Lloyd Knox, 18 maj 2022, Physical Review Letters DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.201301   OBS det som står i kursiv stil är dock mina egna funderingar.

Bild flickr.com

Det blir svårförståeliga gravitationsfel vid mätning av universum.

 

Teorierna om och förståelsen av universum är beroende av en korrekt mätning av gravitationen. Den kraft i fysiken som påverkar materia i mycket stora skalor. Men enbart gravitationen kan inte förklara vissa astronomiska observationer. Om vi mäter hastigheten på stjärnor i utkanten av en galax rör de sig för snabbt för att förklara varför de likväl stannar kvar i sin omloppsbana och inte flyger bort om det enda som håller dem kvar är gravitationskraften från den galax där de finns och avståndet mellan dessa stjärnor är ljusår.

 På samma sätt verkar kluster av galaxer hållas samman i kluster av en starkare kraft än vad som kan förklaras av gravitation.

 

Det finns två möjliga förklaringar enligt nuvarande fysik. Den enligt forskare mest troliga är att universum innehåller osynlig mörk materia (eller mörk energi) som ger en kraftresurs (något man kan tro på (min anm.) men jag vägrar se denna materia eller energi som reell utan ser  effekten man tolkar som mörk materia som vanlig materia i en form vi ännu inte förstår). Kanske det helt enkelt finns en gravitation som vi inte helt förstår?

Det andra alternativet till förklaring är det så kallade maverick alternativet innebärande att vår gravitationsteori är fel och bör ersättas av något som kallas Modified Newtonian Dynamics (MOND). 

Forskare föreslog detta bland annat 2002 i tidskriften Annual Review of Astronomy and Astrophysics. De två alternativen – MOND och mörk materia – är lika förenliga med observationer men ingen av dessa teorier är ännu bevisad. Det behövs fler mätningar.

Det finns ett centralt problem i 2000-talets fysik. Det är att de två huvudpelarna i 1900-talets fysik-kvantmekanik och Einsteins allmänna relativitetsteori är inbördes oförenliga. På subatomära skalan misslyckas Einsteins tyngdlagsuppfattning med de kvantregler som styr elementarpartiklarna medan svarta hål på den kosmiska skalan hotar själva grunden för kvantmekaniken (teorin).

 ”Quantum gravity” är namnet vi ger till lösningen på detta problem, men sättet att uppnå det och frågan om en sådan lösning ens finns är föremål för het debatt. Three Roads to Quantum Gravity av Lee Smolin är lekmannens guide till de olika vägar som dagens teoretiker för närvarande ger sig ut på. Resonemanget lägger in kvant-gravitation som möjlig förklaring. En annorlunda gravitation läs mer om diskussionen här inom området. 

 

Det innebär att det skulle finnas två slag av gravitation den accepterade och en så kallad kvant-gravitation (min anm). Kanske det är så jag ser det inte som omöjligt, Men kanske skulle forskarna även se mer på strängteorin innan de börjar leta efter än fler teorier. Strängteorin är inte förfalskad och kan förklara mycket kanske allt.

.Bild maxpixel.net

Sökning efter en unik gravitationssignal i tid och rum.

 

En unik signal från en gravitationsvåg de kraftfulla krusningar som går genom universum och tid har upptäckts. De nya rönen om denna upptäckt publicerades i The Astrophysical Journal Letters. Forskningen kommer från ett amerikanskt och kanadensiskt projekt som kallas North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) vilket existerat i 13 år.

Man söker gravitationssignaler  vilkas effekt kan spåras med hjälp av  dussintals pulsarer spridda över hela Vintergatan. Dessa pulsarer sammanlagt kan ses som ett jättestort teleskop då de används i sökandet.

Det är vad forskarna kallar det stadiga fluxet av gravitationsstrålning som, enligt teorin, sveper över jorden i en konstant basis är den källa man söker. Teamet har ännu inte preciserat målet men det börjar närma, säger Joseph Simon, astrofysiker vid University of Colorado Boulder och huvudförfattare till den nya rapporten."Vi har hittat en stark signal i vår datainsamling," säger Simon.

"Men vi kan inte säga vad som är gravitationsvågens bakgrund." Att upptäcka ett bakgrundsljud (gravitationsvågens riktning eller källa) skulle vara en stor vetenskaplig prestation och öppna ett nytt fönster till universum, tillade han. Dessa vågor skulle exempelvis kunna ge forskarna nya verktyg för att studera hur de supermassiva svarta hålen i centrum av många galaxer dras samman med tiden.

 

"Dessa lockande första antydningar om en gravitationsvågbakgrund tyder på att supermassiva svarta hål sannolikt går samman och att vi guppar i ett hav av gravitationsvågor porlande från supermassiva svarta hålsfusioner i galaxer över hela universum," säger Julie Comerford, docent i astrofysiker och teammedlem vid CU Boulder och NANOGrav. För att hitta den subtila signal som visar på den våg som genomsyrar alltet och visar på detta strävar NANOGrav-teamet efter att observera så många pulsarer som möjligt så länge som möjligt. Hittills har gruppen observerat 45 pulsarer i minst tre år i vissa fall i över ett decennium.

 

Det hårda arbetet verkar löna sig. I sin senaste studie har Simon och hans kollegor rapporterar att de har upptäckt en tydlig signal i sina data: Någon gemensam process verkar påverka gravitationsvågen som kommer från pulsarerna.

 

"Vi gick genom var och en av pulsarerna en efter en. Jag tror att vi alla förväntade oss att hitta några  feldata, " sa Simon. "Men sedan gick vi igenom alla data och vi sa, 'Herregud, det finns faktiskt något här.'"

 

Forskarna kan fortfarande inte säga säkert vad som orsakade signalen. Men pulsarerna kan ses som ett stort rymdteleskop i detta sammanhang då de tillsammans kan ge en bild av vad som gav signalen, riktningen i vilket fall, om den nu inte kom från alla håll samtidigt i en avlägsen tid kanske från BigBang (min anm)

Bild från pxhere.com en undrande blick mot det ofattbara universum.

Upptäckt, gravitation vid en vit dvärgstjärnekonstellation.

Astronomer har upptäckt två neutronstjärnor virvlande runt varandra och att detta producerar gravitationsvågor. En upptäckt som astronomer velat göra under en längre tid för att bekräfta teorin om att så kan ske.


Vita dvärgstjärnor är vad som händer med stjärnor som vår sol efter att de får slut på bränslet och förvandlas till överblivna heta kärnor. Under många år har forskare förutspått att det bör finnas binära, eller två-objektsystem som består av vita dvärgstjärnor (neutronstjärnor). 


Enligt de allmänna relativitetsteorin bör två sådana stjärnor som kretsar runt varandra avge gravitationsvågor i ringform eller störningar i rymdstrukturen.  Nu är det inte upptäckten av gravitationsvågor av detta slag som är unikt utan upptäckten av att dessa binära system kan vara en källa för gravitationsvågor av detta slag.

 Denna nya studie ökar vår förståelse av dessa system som gravitationsvågkällor. Det kommer också att vara viktigt för att validera effektiviteten i ett instrument som kommer att lanseras 2034. Instrumentet LISA (Laser Interferometer Space Antenna) gravitationsvågobservatorium vilket nu ska testas och tränas på J2322 +0509 systemet (det binära neutronstjärnsystem som nu hittats och ger vågor av detta slag).

Eftersom de nu vet att fenomenet  finns är  det är ett bra testobjekt för att se till att instrumentet kan bli ultimat i sitt sökande efter fler källor.


Bild från vikimedia på hur en vit dvärg (neutronstjärna) är uppbyggd.

Att använda gravitationsvågor för planetjakt

Under de senaste tre årtiondena har astronomer upptäckt mer än 4000 exoplaneter. Genombrottet i planetsökandet kom med NASA: s Keplerteleskop och Hubbleteleskop. Dessa arbetar utefter ljusnedsättning då en planet passerar framför dess stjärna (skugga).


De senaste åren, har gravitationsvågor upptäckts och då i förhållandet med svarta hål. Inom en snar framtid kan de användas för att upptäcka planeter därute. Tecken på planeter som stör i ett solsystem ska sökas och därmed visar på sin existens. Vi kan inte se dem med gravitationsvågor men vi kan upptäcka dem ner till en storlek av 50 gånger jordens storlek.


Dock går det enbart att upptäcka dem i solsystem med två vita dvärgar. En vit dvärg i ett solsystem blir för svag gravitationsvåg. Skuggtekniken ovan kan inte användas i solsystem med vita dvärgar som solar. Men förhoppningsvis med det gravitationssystem som nu utarbetas under förutsättning att solsystemet har dubbelstjärnor.


”En planet som har överlevt evolutionen av två solar — två stjärnor som blivit binära vita dvärgar — är definitivt mycket, mycket gamla”! Säger Nicola Tamanini, huvudförfattare och astronom till den nya forskningen vid Max-Planck-institutet i Tyskland. Två vita dvärgar vars planeter kretsar kring båda stjärnorna skulle ha en annan gravitations-vågs signatur än en planet runt en vit dvärg.


Denna signal bör avslöja en grov uppskattning av massan av ett tredje objekt säger Tamanini. Det skulle även fungera i sökandet vid bruna dvärgar.


För mer information om detta projekt och hur det fungerar och inte fungerar se här. 


Som jag (min anm) uppfattar det är denna metod bra då det gäller sökandet efter planeter bland mycket ljussvaga stjärnor som vita dvärgar. Då det här kan vara svårare att upptäcka en planet med metoden som ovanstående teleskop i dag använder med skuggmetoden.


Bild: I rubrik ovan   på det ovannämnda Keplerteleskopet (från Vikipedia). Bild här nedan på Hubbleteleskopet (från Vikipedia).

Jetström av gravitation upptäckt från neutronstjärnekrock

I augusti 2017 observerades när två neutronstjärnor kolliderade och  denna krasch resulterade i gravitationsvågor upptäckta av amerikanska astronomer vid LIGO och Europeiska Virgo detektorerna.


Neutronstjärnor i sig är extremt täta stjärnor med ungefär samma vikt som solen men med en storlek av ex staden Köln i Tyskland.


Händelsen ovan är den första och enda av denna typ av händelse som har observerats hittills  och händelsen skedde i en galax 130 miljoner ljusår från jorden i stjärnbilden Hydra.


Ett internationellt  team av bland annat astronomer från Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn i Tyskland och en massuppkoppling av radioteleskop på fem kontinenter  observerade händelsen och den efterföljande utvecklingen över hela det elektromagnetiska spektrumet, från gammastrålning, röntgen till synligt ljus och radiovågor. 


Tvåhundra dagar efter sammanslagningen visade sig att det uppstått en jetström framväxt från den våldsamma kollisionen. En jetström av gravitation.


Resultaten publicerades i den vetenskapliga tidskriften Science av ett internationellt team av astronomer ledda av Giancarlo Ghirlanda från det italienska nationella institutet för astrofysik (INAF). 


Under de kommande åren anses att många fler av neutronstjärnskollisioner kommer att upptäckas. ”De erhållna resultaten  tyder på att mer än 10% av alla dessa sammanslagningar bör uppvisa en  jetström av gravitation”. förklarar Benito Marcote från JIVE.


”Dessa typer av observationer kommer att tillåta oss att avslöja de processer som äger rum under och efter några av de mest kraftfulla händelserna i universum”., säger Sándor Frey från Konkoly observatoriet i Ungern.



Ovan neutronstjärnsammanslagning blev det första fallet där det var möjligt att associera en identifiering av gravitationsvågor till ett objekt som avger ljus. Händelsen bekräftade vetenskapliga teorier som har varit under diskussion i tiotals år om neutronstjärnor och fusioner som resulterar i en av de mest kraftfulla explosionerna i universum, gammablixtar. 


Efter fusionen utslungades en enorm mängd material i rymden vilket bildade ett skal runt objektet. Astronomer har spårat denna utveckling på olika våglängder. Det fanns dock fortfarande några återstående frågor beträffande denna händelse som inte kunde klargöras av någon tidigare iakttagelse.


Men vad som jag tycker är en gåta är varför kraschade dessa neutronstjärnor (vita dvärgstjärnor) med varandra? Varför kraschade de inte under alla de miljarder år de var vanliga gula, röda eller blå stjärnor med varandra istället? Vad var anledningen till kraschen och närgåendet till varandra nu som resulterade i en krasch?


Bild: Konkoly observatoriet i Ungern ett av de som deltog nämnt ovan.

Expansionstakten av universum ska sökas utifrån gravitationsvågsfrekvens resultatet kommer i framtiden.

Mätningar av gravitationsvågor från ca 50 binära neutronstjärnor nästkommande årtionde kommer slutgiltigt (om allt fungerar) att lösa en intensiv debatt om hur snabbt universum expanderar enligt en teori utarbetad från ett internationellt team som inkluderar både University College London (UCL) och Flatiron Institute.


Studien som publicerats nyligen i Physical Review Letters visar hur nya oberoende data från gravitationsvågor avges av binära neutronstjärnor vilkens insamlade data förhoppningsvis kommer att bryta dödläget mellan tidigare motstridiga mätningar om expansionstakten en gång för alla.


”Vi har beräknat att vi genom att observera 50 binära neutronstjärnor under nästa årtionde får tillräcklig med data om gravitationsvågor för bästa mätningsresultat med hjälp av Hubble-konstanten”, säger bla Dr. Stephen Feeney för Center for Computational astrofysik vid Flatiron Institute i New York City.


”Vi bör kunna upptäcka tillräckligt av fusioner för att besvara denna fråga inom fem till 10 år” säger han. Frågan som om allt fungerar visar vilken expansionstakt det universum har där vi som människor existerar och fått ett hem.


Det blir spännande resultat som väntar.

Gravitationen kan ha räddat universum från kollaps efter Big Bang

Inget säger att Big Bang ensamt har resulterat i ett stabilt universum. Tvärtom.


Professor Arttu Rajantie från Institutionen för fysik vid Imperial College i London påstår att ”Standardmodellen för partikelfysik som forskarna använder för att förklara elementarpartiklar och deras växelverkan med varandra hittills inte gett svar på varför universum inte kollapsade direkt efter Big Bang”.


Studier av Higgspartikeln vilken upptäcktes vid CERN under 2012 är en partikel vilken ger massa till alla partiklar men Higgspartiklar borde under den accelererande expansionen efter BigBang i det mycket tidiga universum (då inflation började) enligt nya rön lett till instabilitet och kollaps av skapandet av grundämnen.


Forskare har försökt att ta reda på varför detta inte skedde. Teorier finns att det måste finnas någon ännu okänd fysik som hjälper till att förklara ursprunget till universum.

Fysiker från Imperial College London, och universiteten i Köpenhamn och Helsingfors tror däremot att det finns en enklare förklaring.


I en ny studie publicerad i Physical Review Letters beskrivs hur rumtidens krökning och gravitationseffektens energi gav stabilitet vid universums skapelse. Det innebar att samspelet mellan Higgspartiklar och gravitationen gav upphov till stabilitet av universums partiklar, expansionen och bildning av grundämnen.


 Det visar även att denna  interaktion var tillräckligt för att stabilisera universum och därmed att ett misslyckat universumbildande efter Big Bang  förhindrades.


Någon ny fysik anses därmed inte behövas som förklaring. Det är gravitation som är förklaringen. 

Jag funderar på om gravitationen är förklaringen till betydligt mer än vi ännu förstår. Kan gravitation även vara förklaringen till att Big Bang skedde?

Snabba lågfrekventa radiovågor och svårförklarade ljusblixtrar från rymden. Plus lite diskussion om mörk materias och energis vara eller inte vara.

Kanadas senaste radioteleskop CHIME  har spelat in snabba radiovågsutbrott från skilda platser av universum i slutet av juli.

Dessa händelser i rymden har frekvenser så låga som 580 MHz. Man vet sedan tidigare att dessa snabba radioutbrott är extremt ljusa och kommer långt ifrån. Deras intensitet antyder att de produceras av extremt kraftfulla fenomen.

Astronomer blir allt bättre på att spåra signalerna. En tidigare studie använde en kombination av teleskop för att spåra en signal till en elliptisk galax som ligger 6 miljarder ljusår bort.  Vad som orsakar dem är inte löst men troligast är det en naturlig källa.

Ett motsvarande mysterium, har förbryllat astronomerna i åratal (sedan 2001). 2001 upptäcktes för första gången en mystisk blixt från rymden inte av synligt ljus utan av radiovågor FRB från engelskans Fast Radio Bursts. I praktiken är det bara naturliga källor som besitter en kraft av den sort som krävs för dessa.

De kommer överraskande från helt olika platser varje gång. Men ett undantag finns en radioblixt vars ursprung man nu för första gången har lyckats lokalisera. Den kom från en galax tre miljarder ljusår bort för andra gången.

Genom att det hände igen fick man koll på platsen och kan härmed söka källan för denna i den galax därifrån den kom.

I vanliga fall blixtrar FRB:ar till en gång från någon plats i några millisekunder, och sedan är det tyst därifrån. Detta gör det svårt att hitta exakt varifrån det kom.

Utomjordingar är det knappast som ligger bakom fenomenet. Men däremot har man tippat på svarta hål när de sliter sig själva i stycken eller vid slukandet av gas i enorma mängder gas som kommit nära ett svart hål.

Men en del tror att det kan vara neutronstjärnor som kolliderar. Eller en magnetar vilket är en särskild sorts neutronstjärna med ett starkt magnetfält.   Neutronstjärnor i sig är små otroligt täta och tunga stjärnor med en vikt där en kubikmeter av en denna väger 400 miljarder ton.

Nu hoppas man kunna hitta vad som ger dessa effekter av snabba radioblixtrar. Detta då man hittat en galax där fenomenet skett två gånger. Tiden får utvisa det.

Inget är säkert inom astronomin. Mörk energi och mörk materias existens är teorier baserade på att gravitationen därute påvisar att dessa bör finnas. Många forskare anser detta och söker efter dessa gäckande ting.

Andra forskare menar att det inte finns mörk materia och mörk energi  utan den gravitationseffekt man ser är något som vi inte ännu förstår om gravitation. Med andra ord mörk materia skulle då  vara gravitation och så även mörk

energi. En effekt av denna vi ännu inte förstår. 

Min inställning är att fenomenet ovan är magnetarer och att gravationen mycket väl kan ha en effekt vi inte förstå och mörk materia och energi är feltolkningar och därmed inte existerar.