Webbteleskopet avslöjar en galax som bildar kosmiskt frågetecken

 

Bild https://webbtelescope.org/

Astronomer som nyligen använde NASA:s James Webb Space Telescope blev förvånade över att hitta en avlägsen, röd galax (röd innebär att den är mycket långt från oss miljarder ljusår bort). Galaxen har en förvrängd form och ser ut som ett frågetecken. En specifik, sällan skådad typ av naturlig gravitationslins får galaxen att dyka upp flera gånger. Linsen förstorar även galaxens spiralformade följeslagare (en galax). Gravitationslinsningen  gör det möjligt för astronomer att lokalisera specifika områden där stjärnor bildas i denna följeslagargalax.  Fenomenet såg  med en kombination av infraröda data från Webb och ultravioletta data från NASA:s Hubbleteleskop.

Vi känner bara till tre eller fyra förekomster av liknande gravitationslinskonfigurationer i det observerbara universum vilket gör det här fyndet spännande då det visar kraften hos Webb och tyder på att vi kanske kommer att hitta fler", beskriver astronom Guillaume Desprez vid Saint Mary's University i Halifax, Nova Scotia, som ingår i teamet som presenterade Webb-resultaten.

Astronomer använde båda teleskopen i observationen av galaxhopen MACS-J0417.5-1154 Gravitationslinsfenomenet fungerar som ett förstoringsglas som får den massiva hopen  att förvränga rumtiden. Det gör det möjligt för astronomer att se ökad detaljrikedom i mycket avlägsna galaxer bakom hopen. Men samma gravitationseffekt som förstorar galaxerna orsakas också förvrängning som fär galaxer långt därute att ses utsmetade över skyn i bågform och till och med att dyka upp flera gånger (som om de kopierades). Dessa optiska illusioner i rymden kallas gravitationslinser.

"Att veta när, var och hur stjärnbildning sker i galaxer är avgörande för att förstå hur galaxer har utvecklats under universums historia", beskriver astronomen Vicente Estrada-Carpenter vid Saint Mary's University som använde både Hubbles ultravioletta och Webbs infraröda data för att undersöka var nya stjärnor bildas i galaxerna. Resultaten visar att stjärnbildning är utbredd i båda. Spektrala data bekräftade också att den nyupptäckta stoftrika galaxen ligger på samma avstånd som den spiralgalax som är vänd mot oss.

– Båda galaxerna i frågetecknet (som de ser ut som på bilden)visar aktiv stjärnbildning i flera kompakta områden, troligen ett resultat av att gas från de två galaxerna kolliderar, beskriver Estrada-Carpenter. Men ingen av galaxernas form verkar vara alltför störd, så vi ser förmodligen en början på deras interaktion med varandra.

– Galaxerna, är miljarder ljusår bort och ses under en tid då stjärnbildningen var som störst och liknar i storlek den massa som Vintergatan skulle ha haft vid den tiden. Webb gör det möjligt att här  studera hur de tidiga skeendena i vår egen galax skulle ha sett ut, beskriver Sawicki.

Webb-bilderna och spektrat i denna forskning kom från den kanadensiska NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS). Forskningsrapporten är publicerad i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society.

Komplexa organiska molekyler upptäcktes i en avlägsen galax.

 

Astronomer har upptäckt de äldsta kända exemplen på komplexa organiska molekyler i universum, rapporteras i en ny studie.

Kemikalier av ungefär samma slag som de som finns i rök och sot på jorden finns i en galax som bildades när universum var cirka 10% av sin nuvarande ålder.

Dessa kolbaserade molekyler tekniskt betecknade som polycykliska aromatiska kolväten finns på jorden i olje- och kolavlagringar och även  i smog.

Molekylerna vi fann är inte enkla molekyler som vatten eller koldioxid, beskriver studiens huvudförfattare Justin Spilker, astronom vid Texas A &M University i College Station, till Space.com. Det är stora molekyler med dussintals till hundratals atomer.

 Komplexa organiska molekyler är inte ovanliga i rymden ofta finns de i små dammkorn. Astronomer är intresserade av dem då de kan hjälpa till att avslöja viktiga detaljer om aktivitet inom galaxer - till exempel påverkar de hastigheten av hur snabbt interstellär gas svalnar. Att upptäcka dessa molekyler i mycket avlägsna galaxer som bildades när universum var relativt ungt har varit utmanande då teleskop varit begränsade i sin känslighet och antalet våglängder de kunnat se.

Men nu med hjälp av NASA: s utomordentligt kraftfulla  James Webb Space Telescope (JWST), har Spilker och hans kollegor upptäckt dessa molekyler i en galax kallad SPT0418-47 som finns mer än 12 miljarder ljusår från jorden.

Det är anmärkningsvärt att universum kan innehålla så stora, komplexa molekyler så snabbt efter Big Bang, skriver Spilker.

Med tanke på det extrema avståndet och då ljuset kan ses från SPT0418-47  vilket är 1,5 miljarder år efter Big Bang är det ett genombrott.

Upptäckten gjordes med hjälp av en varp i rumtidens väv, känt som  gravitationslins .

De nya resultaten visar att det inte är särskilt svårt för galaxer att producera riktigt komplexa molekyler genom all denna  kemi som pågår i rymden och då redan så kort efter BigBang.

Forskare hade tidigare trott att dessa komplexa organiska molekyler var kopplade till stjärnbildning. Men de nya uppgifterna avslöjade att detta kanske inte alltid är så - Spilker och hans kollegor hittade många regioner med dessa molekyler där ingen stjärnbildning pågick och andra platser med stjärnbildning men där ingen av dessa molekyler fanns.

Det innebär att ännu förstår man inte vad ovan beror på? Kan det vara så att stjärnbildning och dessa molekyler inte har ett samband och vice versa? Men varför finns de då på vissa platser och inte på andra och redan i universums barndom? Svaret får vi vänta på.

Bild  https://www.space.com/ Astronomer upptäckte med hjälp av James Webb Space Telescope bevis på komplexa organiska molekyler som liknar rök eller smog i den avlägsna galaxen som visas här. Galaxen, mer än 12 miljarder ljusår bort, råkar stämma nästan perfekt med en andra galax bara 3 miljarder ljusår bort från vårt perspektiv från jorden. I denna Webb-bild med falsk färg visas förgrundsgalaxen i blått, medan bakgrundsgalaxen är röd. De organiska molekylerna är markerade med orange. (Bildkredit: J. Spilker / S. Doyle, NASA, ESA, CSA)

Är det möjligt att lyssna på kommunikation som passerar genom vårt solsystem?

 

Kommunikationen över den interstellära rymden kan förbättras genom att dra nytta av en stjärnas förmåga att fokusera och förstora kommunikationssignaler. Ett team av doktorander vid Penn State (Pennsylvania State University) letar efter dessa slag av kommunikationssignaler. Signaler sända någonstans ifrån som kan dra nytta av vår  sol om överföringen passerar genom vårt solsystem.

Ett rapport som beskriver tekniken - utifrån en del i en doktorandkurs vid Penn State och som täcker Search forExtraterrestrial Intelligence (SETI)   - och har accepterats för publicering i The Astronomical Journal och finns tillgänglig på preprintservern arXiv. 

Massiva föremål som stjärnor och svarta hål får ljus att böja sig när det passerar på grund av dessa objektets starka gravitationskraft vilket Einsteins allmänna relativitetsteori visar. Kraften runt objekten fungerar ungefär som en lins i ett teleskop. Den fokuserar och förstorar ljuset - en effekt som kallas gravitationslinsning. 

"Astronomer har nu övervägt att dra nytta av denna gravitationslinsning som ett sätt till att bygga ett stort teleskop och med detta använda gravitationslinsning för att se på planeter runt andra stjärnor", säger Jason Wright, professor i astronomi och astrofysik vid Penn State vilken undervisade i kursen och är chef för Penn State Extraterrestrial Intelligence Center. Det är även ansett vara ett sätt för människor att kommunicera med våra egna sonder om vi skickade sonder till en annan stjärna. Om en utomjordisk teknologisk civilisation skulle använda vår sol som en lins för interstellär kommunikation borde vi kunna upptäcka detta om vi tittar på rätt plats.

Då kommunikation över interstellära avstånd möter en mängd olika utmaningar relaterade till överföringskraften och säkerheten över så stora vidder anser forskarna att kommunikation av detta slag sannolikt innebär ett nätverk av sonder eller reläer i rymden.

 I studien över ämnet såg man på Alpha Centauri  en av de närmaste stjärnorna till vårt eget solsystem . Denna stjärna  borde då vara den närmaste noden i ett kommunikationsnätverk som går genom vårt solsystem. Alpha Centauri finns på ett avstånd av mer än 550 gånger avståndet mellan jorden och solen och kan teoretiskt kan vara den närmaste nod i ett kommunikationsnätverk nära oss. Det är där en sond skulle finnas för att kunna använda solen som lins.

Detta antagande gör det möjligt för forskarna att potentiellt söka efter  och upptäcka dessa radiosändningar (om detta stämmer)  som kan vara signaler som skickas direkt till jorden för att kommunicera med oss eller signaler som skickas till utomjordiska sonder som utforskar vårt solsystem eller  signaler som skickas genom gravitationslinsen tillbaka till Alpha Centauri.

"Det har gjorts några tidigare sökningar efter optiska våglängder i sökandet, men denna gång valde man radiovågslängder då dessa är ett utmärkt sätt att kommunicera med över rymden", säger Macy Huston, doktorand i kursen som hjälpte till att leda projektet. "Vi inkluderade våglängder, som ofta är i fokus i SETI-sökningar eftersom de är en idealisk del i radiospektrumet att kommunicera i. Dessa våglängder är i allmänhet fria från andra radiovågor som kommer från kosmiska objekt, så det är rena frekvenser i spektrumet fria från brus och därmed bra att kommunicera i.

Bild vikipedia. Hur en gravitationslins fungerar. Ljus böjs i närheten av massiva objekt. De orangea linjerna visar objektets skenbara position och de vita linjerna visar ljusets väg från källans verkliga position.

SETI, är ett vetenskapligt sökande efter intelligent utomjordiskt liv. Det finns flera pågående projekt inom detta. Men ännu har inga tecken på aliens hittats därute. Men man ska aldrig säga aldrig en dag kan det ske. Finns de kommer de att hittas.

Galax GAL-CLUS-022058s utseende liknar en smält metallring.

 

Den tunna men från vår synvinkel eleganta galaxen på bilden ovan är ett exempel på ett märkligt och mycket sällsynt fenomen. Bilden är tagen med NASA/ESA Hubble Space Telescope och föreställer GAL-CLUS-022058s, som ses från det södra halvklotets konstellation i stjärnbilden ugnen.

GAL-CLUS-022058s är den största och en av de mest kompletta Einsteinringar som  upptäckts. Objektet har fått smeknamnet "Smältring", vilket anspelar på dess utseende. Detta fenomens existens ansåg Newton skulle kunna existera. Nu först har det bekräftats.

 I Einsteins allmänna relativitetsteori förklaras fenomenet som en process som kallas gravitationell linsning, orsakad av att ljus kommer långt borta och böjs på sin väg i en ny riktning av  i ett objekt mellan källan och observatören.

I det här fallet har ljuset från bakgrundens galaxer förvrängts in i kurvan vi ser  galax klustret framför den. Den nära exakta inriktningen av bakgrunden av den centrala elliptiska galaxen i klustret ses i mitten av denna bild och har gett en skev och förstorande bild av bakgrunden och visar därför galaxen som en nästan perfekt ring. Gravitation från andra galaxer i klustret orsakar ytterligare snedvridningar. Bild från NASA 

 

Objekt som dessa är idealiska för att studera galaxer som ofta är för svaga och avlägsna för att annars ses utan detta fenomen som kallas gravitationslinsning.

 Bild på galaxen finns i länk som medföljer nedre bilden. Denna bild som ses längst upp är från vikipedia och här förklaras gravitationslinsfenomenet. Ljus böjs i närheten av massiva objekt. De orangea linjerna visar objektets skenbara position och de vita linjerna visar ljusets väg från källans verkliga position.