Hubbleteleskopets nya data om universums expansion.

 

Nasas Hubble Space Telescope har slutfört ett nästan 30-årigt arbete vilket har kalibrerat mer än 40 markörer av rymd och tid för syftet att hjälpa forskare att exakt mäta universums expansionshastighet.

Sökandet av universums expansionstakt började på 1920-talet med mätningar av astronomerna Edwin P. Hubble och Georges Lemaître. 1998 ledde fortsatta mätningar till  det som fick namnet "mörk energi", en mystisk kraft som påskyndade universums expansion. Under de senaste årens insamlade av ny data från Hubbleteleskopet och andra teleskop fann astronomer en skillnad mellan expansionshastigheten som uppmätts i nuvarande universum jämfört med hur hastigheten var strax efter bigbang som matematiskt räknats ut till ett annat värde.

Orsaken till skillnaden är  inte förstådd. Hubble-datan omfattar en mängd mätningar av skilda kosmiska objekt som fungerar som avståndsmarkörer vilkas resultat stöder  att något konstigt pågår som vi inte förstår eventuellt kan vi ha fått kontakt med en för oss okänd fysik.

Nobelpristagaren Adam Riess vid Space Telescope Science Institute (STScI) och Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland leder ett vetenskapligt samarbete som undersöker universums expansionstakt, Projektet heter SHOES, (Supernova, H0) vilket är ekvationen för tillståndet för mörk energi. "Det här är vad Hubble-rymdteleskopet byggdes till att göra, att med hjälp av de bästa teknikerna undersöka universums expansionstakt. Detta är sannolikt Hubbles magnum opus  eftersom det skulle ta ytterligare 30 år av Hubble att fördubbla detta resultat av datamängd, säger Riess.

Riess arbete ska offentliggöras i ett specialnummer av The Astrophysical Journal där det ska publiceras en rapport om att slutföra den största och sannolikt den sista stora uppdateringen av Hubbles lag.  

De nya resultaten mer än fördubblar det tidigare urvalet av kosmiska avståndsmarkörer. Riess team analyserade även alla tidigare data. Hela datasetet innehåller nu över 1000 Hubbledata.

Det finns mycket vi ännu inte  förstår av universum och expansionshastighetens skillnader över tid och rum av universum är en. För mer om just detta arbete följ denna länk från Hubbleteleskopets hemsida. 

Ett än mer och förbättrat insamlande av data om detta kommer i ett senare skede att göras av James Webb teleskopet.

Jag (min anm.) anser att det inte är konstigt om expansionshastigheten var lägre efter BigBang än den är nu. Visst den är större nu och accelererar fortfarande men kan inte det förklaras av att det som startade i ett ingenting inte får motstånd av något som gravitation eller annat utan en fart i en tomhet som plötsligt finns ökar per automatik en rörelse som sker. Det mystiska som vi inte kan förstå är egentligen vad expandrar universum i? Är det samma sak som att fråga om inget fanns men något otroligt lite uppstod som plötsligt blev BigBang varifrån hände eller uppstod detta eller är den frågan ett moment 22?

Bild pixabay.com

Det fanns många oupptäckta asteroider i Hubbleteleskopets historiska data.

 

Med en  kombination av mänsklig och artificiell intelligens har nu astronomer upptäckt 1701 (många tidigare okända) spår av asteroider i arkivdata från Hubbleteleskopets sedan mer än 20 år tillbaks insamlade data. Ungefär en tredjedel kunde identifieras och tillskrivas kända asteroider. Men mer än 1000 spår var från tidigare okända asteroider. Dessa oidentifierade asteroider har gett svaga spår och är sannolikt mindre än de asteroider som upptäckts och kan upptäckas av markbaserade teleskop. Upptäckterna gav astronomerna värdefulla ledtrådar om förhållandena i det tidiga solsystemet, när planeterna bildades då asteroider fanns i stort antal därute.

Det var den 30  juni 2019, på den internationella asteroiddagen projektet lanserades av en internationell grupp astronomer av Hubble Asteroid Hunter, ett medborgarforskningsprojekt på Zooniverse-plattformen. Innebärande att amatörastronomer hjälper till att tolka bilder.

Deras mål var att visuellt identifiera asteroider i arkivdata från  rymdteleskopet Hubble. Tre av författarna till en rapport om projektet Sander Kruk, Pablo Garcia Martin från det autonoma universitetet i Madrid och Marcel Popescu från Astronomical Institute of the Romanian Academy, inspekterade dessa insamlade upptäckter av spår av asteroider,  kosmiska strålar och andra föremål i datan vilket ledde till ett slutligt resultat av 1701 spår varav 1316 var tidigare okända objekt.  Det var därmed ungefär en tredjedel som kunde identifieras som kända asteroider i Minor Planet Center. 

Ett intressant projekt som visar på hur mycket som rör sig därute (min anm.).

Bild vikipedia på 2004 FH en jordnära asteroid, pricken i mitten som följs i fotografisekvensen objektet som flyger förbi mot slutet är en satellit.

Hubble ger oss ny kunskap om massiva svarta håls begynnelse.

 

Astronomer har identifierat ett snabbt växande svart hål i det tidiga universum. Fyndet är  en avgörande "saknad länk" utifrån unga stjärnbildande galaxer och de första supermassiva svarta hålen.

Hålet har fått beteckningen GNz7q och det har undgått upptäckt  fast det finns i ett av de bäst studerade områdena i skyn. Upptäckten ingår i projektet Great Observatories Origins Deep Survey-North (GOODS-North)fältet. 

Äldre Hubble-data hjälpte teamet att fastställa att GNz7q existerade bara 750 miljoner år efter BigBang. Fyndet gjordes då Hubble hittade en kompakt källa av ultraviolett (UV) och infrarött ljus som inte kunde orsakats av utsläpp från galaxer men däremot överensstämde med den strålning som förväntas då materia faller ner på ett svart hål.

I teorin det länge ansetts att det finns snabbt växande svarta hål i dammiga, tidigt stjärnbildande galaxer men först nu har någon hittats och observerats.

"Vår analys tyder på att GNz7q är det första exemplet på ett snabbt växande svart hål i den dammiga kärnan av en starburstgalax (en galax med en exceptionellt hög, närmast explosionsartad, produktionstakt av nya stjärnor jämfört med skeendet i galaxer av i dag. ", förklarade Seiji Fujimoto, astronom vid Niels Bohr-institutet vid Köpenhamns universitet och huvudförfattare till en rapport publicerad  tidskriften Nature där man beskriver upptäckten. "Objektets egenskaper över det elektromagnetiska spektrumet överensstämmer med förutsägelser från teoretiska simuleringar."

Ett av astronomins enastående mysterier idag är: Hur kunde supermassiva svarta hål, som väger miljontals till miljarder gånger solens massa, bli så enorma så snabbt efter BigBang?

Aktuella teorier förutspår att supermassiva svarta hål börjar sin existens i de dammrika kärnorna i kraftigt stjärnbildande "starburst" galaxer i gas och damm och de framträder som extremt lysande kvasarer ( extremt ljusstarkt och avlägsen aktiv galaxkärna.).

Teamet tror att GNz7q kan vara en saknad länk mellan dessa två klasser av objekt. GNz7q har båda kännetecknen av som förväntas av denna länk i en dammig starburstgalax där den är (och  som en kvasar) där kvasarljuset ses som ett rött sken i  damm. Dessutom saknar GNz7q olika funktioner som vanligtvis observeras i typiska, mycket lysande kvasarer (motsvarande utsläppen från accretion-skivan i det supermassiva svarta hålet), vilket sannolikt förklaras genom att det centrala svarta hålet i GN7q fortfarande är i en ung och mindre massiv fas. Dessa egenskaper matchar perfekt med den unga, övergångsfaskvasaren som har förutspåtts i simuleringar, men aldrig identifierats tidigare på någon plats.

"GNz7q ger en direkt koppling mellan dessa två sällsynta skeenden och ger ny kunskap i att förstå den snabba tillväxten av supermassiva svarta hål under universums tidigaste tid", fortsatte Fujimoto. "Vår upptäckt är ett exempel på prekursorer till de supermassiva svarta hål vi observerar vid senare epoker."

Andra tolkningar av teamets data  kan dock inte uteslutas helt. Men av de observerade egenskaperna hos GNz7q ses de som starkt överensstämmelse med teoretiska förutsägelser.

Den som önskar fördjupa sig i ämnet som beskrivs här se denna länk. 

Bild vikipedia på en modell av hur ett svart hål framför Vintergatan skulle se ut. Det svarta hålet har 10 solmassor ses här från ett avstånd på 600 km. För att upprätthålla detta avstånd krävs en motacceleration på omkring 400 miljoner g.

Det tog flera år att förstå vad det var Hubbleteleskopet hade upptäckt.

 

Astronomer har sett konstiga saker i universum, från exploderande stjärnor till kolliderande galaxer. Så de borde kunna identifiera vad de ser däruppe.

Men NASA:s rymdteleskop Hubble avslöjade nyligen vad som verkar vara ett par identiska objekt vilket tog astronomer flera år att avgöra vad de såg. Objekten består av ett par galaxutbuktningar (det centrala stjärnfyllda navet i en galax) med minst tre nästan parallella streckformationer. En astronom med namnet Hamilton upptäckte dem när han använde Hubble för att undersöka en samling kvasarer och har fått gett namn åt fenomenet (Hamiltons objekt).

Efter hjälp från kollegor och många utgångspunkter satte Hamilton och det växande teamet ledda av Richard Griffiths vid University of Hawaii i Hilo, ihop alla ledtrådar och kunde nyligen lösa mysteriet.

 

De linjära föremålen var de utsträckta skenen av en av gravitation linsformad avlägsen galax, som ligger mer än 11 miljarder ljusår bort vilken speglade sig i den andra galaxen. Det var en spegelbild som sågs.

 

Teamet upptäckte även att den enorma gravitationen hos ett mellanliggande kluster av galaxer i förgrunden av bilden vilkas reflexer förstorades och lyste upp och då  sträckte ut bilden på en avlägsen galax  var ett ljusfenomen som kallas gravitationslinsning. Även om Hubble-undersökningar avslöjar många av dessa spegelförvrängningar orsakade av gravitationslinser i sitt arbete var just detta objekt unikt och förbryllande.

 

I det här fallet ger en exakt justering mellan en bakgrundsgalax och galaxklustret dubbla och förstorade kopior av samma bild av den avlägsna galaxen. Detta sällsynta fenomen uppstår då galaxen i bakgrunden sträcker sig över en krusning i rymdens väv. Denna "krusning" är ett område som i största förstoringsgrad ses orsakad av gravitationen av (troligen) en tät mängd av mörk materia det osynliga lim som utgör det mesta av universums massa. När ljus från den avlägsna galaxen passerar genom klustret längs denna krusning produceras två spegelbilder, tillsammans med en tredje bild som kan ses vid sidan av (obs mörk materia kan ej ses bara anas som förklaring (min anm.).

Men de kunde inte identifiera linsklustrets orsak. Normalt ser astronomer som studerar galaxkluster först förgrundsklustret som orsakar linsningen och hittar sedan de förstorade bilderna av avlägsna galaxer i klustret. En sökning av Sloan Digital Sky Survey-bilderna visade att ett galaxkluster fanns i samma område som de förstorade bilderna, men det hittades inte  i någon stjärnkatalog från tidigare kartläggningar.  Ändå gjorde det faktum att de konstiga bilderna var i mitten av ett kluster det klart för Griffiths att klustret borde  vara det som producerade de linsade bilderna.

 

Forskarnas nästa steg var därefter att avgöra om de tre linsade bilderna var på samma avstånd från varandra och därför alla var förvrängda bilder av samma avlägsna galax. Spektroskopiska mätningar med Gemini och W.M. Keck-observatorierna på Hawaii hjälpte därefter forskarna att avgöra detta och det visade sig att de linsade bilderna kom från samma galax som finns mer än 11 miljarder ljusår bort.

Denna avlägsna galax, baserad på en rekonstruktion av den tredje linsbilden, verkar vara en kant-i kant spiralgalax där  stjärnbildning pågår för fullt.

 

Ungefär samtidigt som de spektroskopiska observationerna av Griffiths och studenter vid Hilo pågick identifierade en separat grupp forskare i Chicago klustret och mätte dess avstånd med hjälp av Sloan-data. Galaxklustret visade sig finnas ca 7 miljarder ljusår bort. Griffiths kontaktade  en expert på gravitationslinsteori Jenny Wagner vid universitetet i Heidelberg i Tyskland.

 Wagner hade studerat liknande objekt och utvecklat tillsammans med kollegan Nicolas Tessore vid University of Manchester i Englanden en datorprogramvara för tolkning av unika linser lik denna. Deras programvara hjälpte nu teamet att förstå vad de tre linsade bilderna visade. De drog utefter resultatet slutsatsen att den mörka materian runt de utsträckta bilderna måste "smidigt" ha fördelats i rymden i små skalor för att ge den effekt de såg.

 

"Det är fantastiskt att vi bara behöver två spegelbilder för att få omfattningen av hur tät eller inte tät mörk materia kan vara på dessa avlägsna positioner", säger Wagner. – Här använder vi inga linsmodeller. Vi tar bara observerbara bilder och det faktum att de kan omvandlas till varandra. De kan vikas in i varandra med vår metod (genom det ovan nämnda datorprogrammet). Detta ger oss en uppfattning om hur jämn den mörka materian bör vara på dessa två positioner." För att visa vad de såg.

 

Detta resultat är viktigt, sade Griffiths eftersom astronomer fortfarande inte vet vad mörk materia är. – Vi vet att det är någon form av materia men vi har ingen aning om vad  beståndsdelspartikeln är. Så vi vet inte hur den beter sig alls. Vi vet bara att den har massa och reagerar på gravitation. Betydelsen av storleksgränserna för klumpar eller jämnhet i mörk materia  är att det ger oss några ledtrådar om vad partikeln kan vara. Ju mindre den mörka materian klumpar sig desto mer massiva måste partiklarna vara."

Jag (min anm.) anser att mörk materia är ett slag av vanlig materia vi ännu inte förstår. Om den nu finns. Jag anser att mycket av förunderligheter som upptäcks långt därute är reflexer, speglingar och okända gasmoln som ger bilder av något som kan ses som ickeexisterande och utöver detta förstår vi inte helt och fullt gravitationseffekter.

Bild på fenomenet från  NASA  (hubbles hemsida) namnet det har är på svenska Hamiltons objekt. klicka på bilden för förstoring.

Nu är Hubbleteleskopet i gång igen och har sänt de första bilderna efter driftproblemen.

 

Efter ett längre uppehåll har nu Hubbleteleskopet /hemsidan) blivit igångsatt igen med full kapacitet och arbetar under sin sista tid (troligen) innan James Webbteleskopet tar över i slutet av året.

Nytagna bilder från Hubbles började komma in igen den 17 juli, klockan 13:18 EDT.

Bland de målen nu finns klotformiga stjärnhop i andra galaxer och norrsken på Jupiter förutom att titta på bisarra galaxer.

Dessa bilder av två märkliga galaxer (följ länken för bild på desamma) är en del av ett program med ledning av Julianne Dalcanton vid University of Washington i Seattle med syftet att undersöka udda galaxer därute bilderna är några av de första bilderna efter driftproblemen.

 

Till vänster (följ länken ovan för att följa resonemanget Omöjlig att spara ner) ses ARP-MADORE2115-273 ett sällsynt exempel av ett interagerande galaxpar sett från södra halvklotet. Ett spännande system, som ligger 297 miljoner ljusår bort. Astronomer hade tidigare trott att detta var ett "kollisionsringssystem" en sammanslagning av två galaxer. De nya Hubble-observationerna visar dock att den pågående interaktionen mellan dessa galaxer är mycket mer komplex och lämnar efter sig ett rikt nätverk av stjärnor och dammig gas.

 

Högra bilden (följ länken ovan för bild) ARP-MADORE0002-503 visar en stor spiralgalax med ovanligt långa  spiralarmar 490 miljoner ljusår bort. Dess armar sträcker sig ut till en radie av 163000 ljusår vilket gör dessa tre gånger större än Vintergatans. Medan de flesta diskgalaxer har ett jämnt antal spiralarmar, har den här tre.

Intressanta iakttagelser (min anm) Hubbleteleskopet har verkligen genom åren gett oss mycket kunskap och överraskningar. Jag hoppas teleskopet kan få vara kvar länge än även om James Webb ska överta och än mer förbättra synen ut i rymden från november i år. Men målet är pension för Hubbleteleskopet efter mer än 30 år däruppe.

 

Bild Hubble, fotograferad i februari 1997 av besättningen ombord på rymdfärjan Discovery. Bild vikipedia. Läs mer om Hubbleteleskopets historia här.