De två skilda slag av asteroider som finns kan ha samma ursprung

 

Bild https://www.ipac.caltech.edu/ En  animationen som  visar hur en asteroid kan se ut under olika faser beroende på dess position i förhållande till solen, liknande hur månen har faser. Fotograf: Caltech/IPAC/K. Miller.

För ungefär 4,6 miljarder år sedan bildades solsystemet i en enorm skiva av gas och stoft som svepte runt solen. De asteroider vi ser idag är några av de mest kompletta artefakterna från denna skiva som vi har kvar att observera och kan jämföras med skruv, spillbitar och annat skräp som finns kvar på en byggarbetsplats. Forskare kan studera dessa svävande tidskapslar från solsystemets bildande och undersöka deras sammansättning, form och sammansättning för att dra slutsatser om hur och av vad vårt solsystem bildades.

Asteroider organiseras av forskarna i kategorier baserat på liknande egenskaper och i en nyligen publicerad artikel i The Planetary Science Journal, under ledning av IPAC-forskaren Joe Masiero, visas bevis på att de två olika slag av asteroider som katalogiserats kan ha delat samma  förflutna (IPAC is part of the Division of Physics, Mathematics and Astronomy at Caltech.).

"Asteroider ger oss en möjlighet att se på vad som pågick i det tidiga solsystemet, likt en stillbild av de förhållanden som rådde när de första fasta objekten bildades", beskriver Masiero. Asteroider delas in i olika klasser baserat på det spektrum   från deras yta, betecknat med bokstäver som M, K, C mm. Spektra kan visa närvaron av kol, silikater eller metaller i asteroidens regolit, eller ytsmuts.

I studien har Masiero tittat på asteroider av M- och K-typ. M-typer är rika på metaller, medan K-typer består av silikater och andra material och tros vara kopplade till en uråldrig jättekollision mellan asteroider. Cirka 95 procent av jordskorpan och manteln består av silikater.

Men samma material i asteroider kan se olika ut beroende på asteroidens form, storleken på regoliten (stoft, småsten, stenblock) och asteroidens fasvinkel i förhållande till solen. Ur polarisationsstudierna drar Masiero slutsatsen att både M- och K-typ asteroider delar samma stoftrika yta av troilit, ett järnsulfidmaterial.

Masiero hävdar att bevisen för troilit är ett tecken på att dessa två typer av asteroider  kom från liknande typer av ursprungliga större objekt som senare bröts sönder och resulterade i de asteroider vi ser idag. Troilit är ett sällsynt järnsulfidmineral som finns på jorden men är vanligast i meteoriter. 

De olika övergripande sammansättningarna av asteroiderna kan kopplas till de olika lagren i de stora ursprungliga objekten. På samma sätt som jorden har en kärna, mantel och skorpa gjord av olika material, kan dessa typer av asteroider komma från de olika lagren av en större kropp.

Mystiskt fenomen tros vara ett okänt slag av mörk materia

 

Bild wikimedia Bild av natthimlen ovanför Paranal i Chile den 21 juli 2007, tagen av ESO-astronomen Yuri Beletsky. Ett brett band av stjärnor och stoftmoln sträcker sig över mer än 100 grader av skyn. Det är Vintergatan som ses. I mitten av bilden ses två ljusa objekt. Den ljusaste är planeten Jupiter, medan den andra är stjärnan Antares. Tre av de fyra 8,2-metersteleskop som utgör ESO:s VLT (very large teleskop) syns med en laserstråle som strålar ut från Yepun, enhetsteleskop nummer 4. Laserstrålen pekar direkt mot Vintergatans centrum. På bilden syns även tre av de 1,8 m stora hjälpteleskop som används för interferometri. De visas som små ljusstrålar som är dioder placerade på kupolerna. Exponeringstiden är 5 minuter och då spårningen gjordes på stjärnorna är teleskopen något suddiga.

Dr Shyam Balaji, postdoktor forskare vid King's College London och en av huvudförfattarna till studien, förklarar: "I centrum av Vintergatan finns enorma moln av positivt laddat väte vilket varit ett mysterium för forskare i årtionden eftersom väte normalt sett är neutral. Frågan är vad är det som ger tillräckligt med energi för att slå ut de negativt laddade elektronerna ur vätet?

"Energisignaturerna som strålar ut från den här delen av vår galax tyder på att det finns en konstant, roterande energikälla som gör just det och våra data säger att den kan komma från en mycket ljusare form av mörk materia än vad nuvarande modeller tar hänsyn till." (min fundering är om kan det vara ett fenomen från det svarta hålet och är fenomenet likartat i andra galaxer?)

Den mest etablerade teorin för mörk materia är att det sannolikt är en grupp partiklar som kallas "Weakly Interacting Massive Particles" (WIMPs), som passerar genom vanlig materia utan mycket interaktion vilket gör dem extremt svåra att upptäcka.

Forskarna tror att dessa små partiklar av mörk materia kraschar in i varandra och producerar nya laddade partiklar i en process som kallas " annihilation". Dessa laddade partiklar kan sedan jonisera vätgasen.

Tidigare försök att förklara denna joniseringsprocess har förlitat sig på kosmisk strålning som är snabba och energirika partiklar som färdas genom universum. Denna förklaring har dock stött på vissa svårigheter då energisignaturer som registrerats från observationer av den centrala molekylära zonen (CMZ) där detta sker (att väte blir positivt laddat)  inte verkar vara tillräckligt stor för att tillskrivas kosmisk strålning. En sådan process verkar inte heller vara möjlig med WIMPs.

Forskargruppen förklarar att energikällan som ger resultatet av  kraschen (vilket ger positivt laddat väte) resulterar i längre våglängder än kosmisk strålning ger och mindre partiklar än en WIMP.

– Sökandet efter mörk materia är vetenskapens största jaktbyte sedan länge men många experiment är baserade på jorden. Genom att använda gas vid CMZ för en annan typ av observation kan vi komma direkt till källan. Data visar att mörk materia potentiellt kan vara mycket ljusare än vi trott (och kanske något enklare att hitta med rätt slags instrument än vi förstår. Men vilket?).

– Sökandet efter mörk materia är ett av grundvetenskapens viktigaste mål, men många experiment är baserade på jorden och härifrån söker man efter vad den mörka materian är. Genom att kika in i mitten av vår Vintergata antyder vätgasen i CMZ att vi kan vara närmare att identifiera bevis för den mörka materians möjliga natur om vi söker här istället.

Upptäckten ovan kan samtidigt förklara än större mysterier i vår galax som till exempel en specifik typ av röntgenstrålningsobservationer som hittats i Vintergatans centrum känt som "511-keV-emissionslinjen". Denna specifika energisignatur kan också bero på att samma mörka materia som med låg massa kolliderar och producerar laddade partiklar.

Studien  publicerades nyligen i Physical Review Letters och har potentiellt återupplivat en annan typ av mörk materia med mycket lägre massa än en WIMP.

Jag anser däremot att mörk materia är en form av gravitation vi ännu inte förstår och inget annat.