En supernova som kanske kan lösa ett av universums gåtor.

 

En sällsynt skev supernova som visas tre gånger på en enda bild kan hjälpa forskare att  lösa en långvarig inkonsekvens om universum.

Supernovan är av typ 1a, och kallas SN H0pe. Typ 1a-supernovor involverar en vit dvärgstjärna som stjäl materia från en binär stjärna innan den når kritisk massa och exploderar. SN H0pe finns 16 miljarder ljusår bort och upptäcktes först på fotografier tagna av NASA: s James Webb Space Telescope (JWST) i mars 2023. Bilderna visar hur den exploderande stjärnan ses som en båge av orange ljus med tre ljusa punkter som omger en del av galaxhopen PLCK G165.7+67.0 (G165) vilken ligger cirka 4,5 miljarder ljusår från jorden.

Ljusbågen är resultatet av gravitationslinsning - en effekt som orsakas när ljus från ett avlägset objekt, såsom en supernova passerar genom rumtiden som förvrängts av gravitation från ett massivt förgrundsobjekt som en stor galax, placerad direkt mellan det avlägsna objektet och observatören. Detta förstorar också det avlägsna objektet vilket gör det lättare för forskare att analysera ett objekt. 

De tre ljuspunkterna i bågen runt G165 gör att det verkar som om det finns tre separata ljuskällor som manipuleras visuellt eller linsas av förgrundsgalaxen. Men i verkligheten har supernovan som ligger cirka 16 miljarder ljusår från oss, duplicerats två gånger av linsningseffekten.

 I en ny artikel som publicerades i BigThink.com den 20 september skrev astrofysikern och vetenskapskommunikatören Ethan Siegel vilken dock inte var inblandad i studien att SN H0pe kan ge ny kunskap till att lösa en långvarig inkonsekvens om universums expansion - "Hubble-spänningen". 

Hubble-spänningen är baserad på en skillnad mellan de två huvudsakliga sätten att uppskatta hastigheten av universums expansion, känd som Hubble-konstanten. Den första metoden, som innebär att mäta expansion med hjälp av den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) - kvarvarande strålning från Big Bang visar ett värde för Hubble-konstanten. Men den andra metoden, som innebär att mäta hur långt specifika objekt, som galaxer och supernovor, rör sig bort från oss, ger ett något högre värde.

Detta problem har förvirrat forskare i årtionden eftersom det inte finns någon tydlig anledning till varför metoderna ger skilda resultat, beskriver Siegel.

SN H0pe kan hjälpa till att lösa Hubble-spänningen eftersom det är en typ 1a-supernova, som astronomer hänvisar till som ett "standardljus" - en otroligt pålitlig referenspunkt från vilken vi kan mäta universums expansion, beskriver Siegel. Dessa ljusa explosioner har alla nästan likartad initial ljusstyrka och dimmas ner över tid i samma takt. Genom att jämföra dessa standardljus på olika avstånd från jorden kan forskare räkna ut exakt hur snabbt de rör sig bort från oss och kan därmed räkna ut  universums expansionshastighet.

SN H0pe är ett särskilt viktigt standardljus eftersom det är den näst mest avlägsna typ 1a-supernovan som någonsin upptäckts, beskriver Siegel. Det är dock ännu oklart om SN H0pe kan användas för att beräkna ett mer tillförlitligt värde för Hubble-konstanten. Men forskare är övertygade om att om Webbteleskopet kan välja ut än mer avlägsna standardljus som troligast kan lösa problemet med Hubble-spänningen till slut.

Bild från https://www.livescience.com  på supernovan "H0pe" vilken kan ses tre gånger (märkt SN2a, SN2b och SN2c) i den orange ljusbågen som omger en galaxhop på vänster sida av denna bild av James Webb Space Telescope. Andra gravitationslinsade objekt är också märkta i den här bilden. (Bildkredit: B. Frye et al., ApJ inlämnad, 2023)

Medborgarforskare upptäckte atmosfäriskt fenomen

 

2015 såg medborgarforskaren I. Griffith att något ovanligt skedde på natthimlen över Dunedin på Nya Zeeland. (medborgarforskning innebär  att personer som inte är forskarutbildad hjälper forskare att undersöka olika ting. Det vanligaste är att hjälpa forskare att samla in och eller granska stora mängder data i en omfattning som inte skulle vara möjlig för forskaren själv eller dess stab att på egen hand hinna med inom rimlig tid). 

Griffith såg en blodröd ljusbåge som rörde sig över natthimlen. Han filmade fenomenet. Se medföljande länk där även en film finns på fenomen av liknande slag. 

Under de kommande 30 minuterna förändrades bågen långsamt till det som  kallas en Strong Thermal Emission Velocity Enhancement (STEVE). 

Filmen skickade Griffith därefter till  astronomerna vid University of Otago, i Dunedin. Dessa skickade i sin tur filmen vidare till  kollegor. Så småningom bildades ett team av astronomer för att studera händelsen. Dessa samlade även in data från andra källor, inklusive satelliter allt analyserades vid ett lokalt observatorium. När man studerat all data av fenomenet visade de första bilderna som fångades av Griffith  en stabil norrskensröd (SAR) båge, en subauroral struktur, en händelse som inte är ett norrsken men inträffar i atmosfären på grund av ännu okända skäl.

Forskarna noterade att fenomenet sammanföll med en geomagnetisk storm vilket är en störning av i jordens magnetosfär vilket tyder på att fenomenet troligen har ett samband med  laddade partiklar i den övre atmosfären. När ljusbågen sedan avtog och bleknade bort sågs ett annat ljus i närheten som beskrevs som ett grönt staket. Ett fenomen som har rapporterats tidigare vid liknande händelser som beskrivs ovan. Detta gröna staketfenomen är än mindre förstått än det blodröda bågfenomenet.

Forskarna noterar att alla tre ljushändelserna inte var auroror eftersom alla tre tycktes vara resultatet av ett lokalt uppkommit energifenomen snarare än av partiklar som kom utifrån. De noterade också att händelsen var den första kända där alla tre fenomen fanns samtidigt i en händelsekedja.

Bild vikipedia på ett fotografi av ett STEVE-fenomen den 17 augusti 2015 på Little Bow Resort, AB, Kanada.