Då universum var en ursoppa

 

Bild https://news.mit.edu  En kvark susar genom kvark-gluonplasma och skapar ett spår i plasmat. "Att studera hur kvark-spåret studsar fram och tillbaka ger  nya insikter om kvark-gluon-plasmats egenskaper," beskriver Yen-Jie Lee Meriter:Kredit: Jose-Luis Olivares, MIT (Massachusetts Institute of Technology)

I sina första ögonblick var det unga universum en biljon grader hett. En soppa av kvarkar och gluoner. Dessa elementarpartiklar snurrade runt i ljusets hastighet och skapade en "kvark-gluonplasma" som  varade i några miljondelar av en sekund. Den ursprungliga sörjan kyldes  snabbt ner och dess individuella kvarkar och gluoner smälte samman för att bilda protoner, neutroner och andra fundamentala partiklar som finns idag.

Fysiker vid CERN:s Large Hadron Collider i Schweiz återskapar kvark-gluonplasma (QGP) för att bättre förstå universums utgångspunkt. Genom att krossa tunga joner i nära ljusets hastighet kan forskare kortvarigt lossa kvarkar och gluoner för att skapa och studera samma material som existerade under de första mikrosekunderna av det tidiga universum.

Nu har ett team vid CERN under ledning av fysiker från MIT observerat tydliga tecken på att kvarkar skapar spår när de susar genom plasman, liknande en ands som lämnar krusningar genom det vatten den simmar i. Fynden är det första direkta bevisen på att kvark-gluonplasma reagerar på snabba partiklars rörelse idet som kan ses som en  vätska, som skvalpar och stänker  istället för att spridas slumpmässigt som enskilda partiklar.

"Det har varit en lång debatt inom vårt område om plasmat borde reagera på en kvark," beskriver Yen-Jie Lee, professor i fysik vid MIT. "Nu ser vi att plasmat är otroligt tätt så att det kan sakta ner en kvark och ger stänk och virvlar som i en vätska. Så kvark-gluonplasma är bevisligen en uråldrig soppa."

För att se kvarks eftereffekter utvecklade Lee och hans kollegor en ny teknik som de beskriver i studien (se nedan). De planerar att tillämpa metoden på mer partikelkollisionsdata för att se på andra kvarkspår. Att mäta storleken, hastigheten och omfattningen av dessa vågor och hur lång tid det tar för dessa att ebba ut och försvinna kan ge forskare en uppfattning om plasmats egenskaper och hur kvark-gluon-plasma kan ha betett sig under universums första mikrosekunder.

"Att studera hur kvarkars spår studsar fram och tillbaka kommer att ge oss nya insikter om kvark-gluon-plasmats egenskaper," beskriver Lee. "Med det här experimentet tar vi en ögonblicksbild av den uråldriga kvarksoppan."

Studiens medförfattare är medlemmar i CMS Collaboration. Ett team av partikelfysiker från hela världen som samarbetar för att genomföra och analysera data från Compact Muon Solenoid (CMS)-experimentet, som är en av de allmänna partikeldetektorerna vid CERN:s Large Hadron Collider. CMS-experimentet användes för att upptäcka tecken på kvarkvågeffekter för denna studie. Studien har publicerats i tidskriften Physics Letters B. 

Dolda strukturer från universums första tid

 

Bild https://hetdex.org En del av ovan linjeintensitetskartan skapades genom att kartlägga fördelningen och koncentrationen av exciterat väte (via Lymans alfavåglängd) i universum för tio miljarder år sedan. Stjärnorna markerar var HETDEX har hittat galaxer. Infällda fältet visar en simulation av strukturen som finns när den  zoomats in och bakgrundsbruset tas bort från data. Källa: Maja Lujan Niemeyer/Max Planck Institute for Astrophysics/HETDEX, Chris Byrohl/Stanford University/HETDEX.

Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX) har astronomer använt data från i projektet för att skapa den största och mest exakta 3D-kartan hittills över ljuset som sändes ut av exciterat väte i det tidiga universum, för 9 miljarder till 11 miljarder år sedan. Denna specifika form av ljus, kallad Lyman-alfa, avges i stora mängder när väteatomer utsätts för en stjärnas energiutkast. Lyman - alfa strålning ett utmärkt verktyg för att hitta ljusstarka galaxer i denna avlägsna tid, som upplevde en våg av stjärnbildning. Dock har platserna från svaglysande galaxer och gas som avger Lyman-alfa, förblivit till stor del okända.

"Att observera det tidiga universum ger oss en uppfattning om hur galaxer utvecklades till sin nuvarande form och vilken roll intergalaktisk gas spelade i denna process," beskriver Maja Lujan Niemeyer, HETDEX-forskare i en studie och nyutexaminerad från Max Planck-institutet för astrofysik som ledde utvecklingen av kartan. "Men eftersom de är långt borta är många föremål i denna tid svaga och svåra att observera."

Med en teknik som kallas Line Intensity Mapping drar den nya kartan in dessa objekt i bild vilket tillför form och nyanser i denna formativa era i vårt universum. Resultaten publicerades den 3 mars i The Astrophysical Journal. 

Nya insikter i livets ursprung

 

Bild https://www.mpg.de  I centrum av vintergatan har forskare upptäckt  svavelbärande sexledade ringmolekyler i ett interstellärt gasmoln.© MPE/ NASA/JPL-Caltech

Forskare vid Max Planck-institutet Institute for Extraterrestrial Physics (MPE) i samarbete med astrofysiker vid Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA, har identifierat den största svavelhaltiga molekylen som någonsin hittats i rymden. Det slag vars beteckningen är 2,5-cyklohexadien-1-thion (C₆H₆S). De gjorde detta genombrott genom att kombinera laboratorieexperiment med astronomiska observationer. Molekylen befinner sig i molekylmolnet G+0,693–0,027, cirka 27 000 ljusår från jorden nära Vintergatans centrum. Med en stabil sexledad ring och totalt 13 atomer överstiger molekylen vida storleken på alla tidigare upptäckta svavelinnehållande föreningar i rymden.

"Detta är den första entydiga upptäckten av en komplex, ringformad svavelinnehållande molekyl i interstellära rymden (utrymmet mellan stjärnorna) och ett avgörande steg mot att förstå den kemiska kopplingen mellan rymden och livets byggstenar på jorden", beskriver Mitsunori Araki, forskare vid MPE och huvudförfattare till studien om upptäckten som är publicerad i Nature 

Hittills hade astronomer bara upptäckt små svavelföreningar i rymden oftast molekyler med sex atomer eller färre. Stora, komplexa svavelinnehållande molekyler har förväntats hittas på grund av svavels viktiga roll i proteiner och enzymer. Men först nu fann man bevis på dessa.

Skillnaden mellan interstellär kemi och det organiska lager som finns i kometer och meteoriter har varit ett centralt mysterium inom astrokemin. Den nyligen upptäckta C₆H₆S är strukturellt besläktad med molekyler som hittats i utomjordiska prover och är den första i sitt slag som definitivt upptäckts i rymden. Den etablerar en direkt kemisk "bro" mellan det interstellära mediet och vårt eget solsystem.

Cloud-9 ett fossil från universums första tid

 

Bild https://science.nasa.gov  Platsen för Cloud-9, som är 14 miljoner ljusår från jorden. Den diffusa magentan är radiodata från markbaserade Very Large Array (VLA) som visar närvaron av molnet. Den streckade cirkeln markerar toppen av radiostrålningen där forskarna fokuserade sin sökning efter stjärnor. Uppföljande observationer av Hubbleteleskopets Advanced Camera for Surveys visade dock inga stjärnor i molnet. De få objekt som dyker upp inom dess gränser är bakgrundsgalaxer. Före Hubble-observationerna hävdade forskare  att Cloud-9 är en svaglysande dvärggalax vars stjärnor inte kunde ses med markbaserade teleskop på grund av bristande känslighet hos dessa. Hubbles Advanced Camera for Surveys visar nu att här inte  inte finns några stjärnor.

Det var ett forskarteam som använde NASAs Hubble-rymdteleskop som gjorde upptäckten av detta tidigare okända slag av astronomiskt objekt. Ett stjärntomt gasrikt mörkmateriemoln som tros vara en "relik" eller en överbliven rest från tidig galaxbildning i universums historia. Dess namn blev "Cloud-9" och är den första bekräftade upptäckten av ett sådant objekt i universum. Fyndet  fördjupar förståelsen av galaxbildning i det tidiga universum och mörk materias natur.

"Det här är ett exempel på en misslyckad galaxbildning," beskriver programmets huvudansvarige forskare, Alejandro Benitez-Llambay vid Milano-Bicocca-universitetet i Milano, Italien. "Inom vetenskapen lär vi oss oftast mer av misslyckanden än av framgångarna. I det här fallet är det att här inte finns några stjärnor som kan bekräfta teorin om galaxbildning.

Vi har funnit i det lokala universumet en uråldrig byggsten av en galax som inte har bildats." "Detta moln är ett fönster in i det mörka universum," beskriver teammedlemmen Andrew Fox från Association of Universities for Research in Astronomy/Space Telescope Science Institute (AURA/STScI) för Europeiska rymdorganisationen. "Vi vet från den etablerade teorin att det mesta av massan i universum förväntas bestå av mörk materia. Men även att det är svårt att upptäcka den mörka materian då den inte avger ljus. Cloud-9 ger oss en sällsynt inblick i ett mörkmateria-dominerat moln."

Resultatet av studien och upptäckten, publicerades nyligen i The Astrophysical Journal Letters 

Och  presenterades även nyligen vid en presskonferens vid det 247:e mötet för American Astronomical Society i Phoenix 

Mer utförlig beskrivning av upptäckten kan även läsas på NASA hemsida här. 

Satelliten Einstein Probe (EP) upptäckte fyrverkeri av röntgenutbrott.

 

Bild wikipedia Illustration av  Einsteinsonden.

Under de snart två år efter att Kinas satellit Einstein Probe (EP) sköts upp har den lyckats fånga många extraordinära tillfälliga händelser i universum som flimrar likt fyrverkeri och därigenom hjälpt till att utöka människans förståelse av extrema fysiska fenomen i kosmos.

"Sedan lanseringen i januari 2024 har EP fundamentalt förändrat vår syn på röntgenstrålningsutbrott i universum. Einstein Probes uppdag leds av Kinesiska vetenskapsakademin (CAS) och levererar en stadig ström av upptäckter som avslöjar sällsynta och explosiva kosmiska händelser som tidigare var för korta i tid och svaga för  andra teleskop skulle kunna upptäcka dem," beskriver Yuan Weimin, huvudansvarig forskare för EP-uppdraget och forskare vid National Astronomical Observatories of the CAS (NAOC.

EP-uppdraget är ett av en serie rymdvetenskapliga uppdrag under ledning av CAS. Det är också ett internationellt samarbetsuppdrag med bidrag från Europeiska rymdorganisationen, Max Planck- Institute for Extraterrestrial Physics i Tyskland och den franska rymdorganisationen CNES.

Sonden är utrustad med två kompletterande röntgenteleskop. Dess vidvinkelröntgenteleskop (WXT) använder lobster-eye optics för att övervaka en tiondel av hela himlen i en enda bild vilket ger en aldrig tidigare skådad känslighet för svaga tillfälliga händelser. För detaljerad uppföljning erbjuder Follow-up X-ray Telescope (FXT) ett instrument som medföljer Einsteinsonden (Einstein Probe) ett större effektivt område och överlägsen vinkelupplösning för att lokalisera och studera upptäckterna.

"Sonden kan fånga flyktiga blixtar, övervaka processer med en varaktighet från sekunder till dagar och år och upptäcka svaga signaler därute i mörkret. Dessa fynd etablerar EP som en nyckelaktör i framkanten av internationell forskning inom tidsdomänens högenergiastrofysiska observationer," beskriver Yuan.

EP upptäckte en ny röntgentransient, EP241021a, som bestod i minst 40 dagar och kunde liknas vid ett långsamt kosmiskt fyrverkeri, åtföljd av en relativistisk jetstrålning.

Ett så långvarigt och ljusstarkt utbrott är extremt sällsynt. Astronomer spekulerar i att det kan komma från en stjärna som slits sönder av ett svart hål med medelstor massa eller en ovanlig typ av explosion som uppstår vid kärnkollapsen av en massiv stjärna.

"Denna upptäckt ger nya insikter om katastrofala explosioner och uppskjutningen av ett relativistiskt jetplan," beskriver Shu Xinwen, professor vid Anhui Normal University i östra Kina, som leder studien.

Forskare klassificerar röntgenstrålar som "mjuka" eller "hårda" baserat på energinivån av deras röntgenfotoner. Mjuka röntgenstrålar har lägre fotonenergi medan hårda röntgenstrålar har högre energi.

Dess extrema egenskaper ger nya ledtrådar om mångfalden av gammastrålningsutbrott och stjärnkärnkollaps. För fler exempel på upptäckter se denna länk. 

En av de största snurrande strukturer som hittills hittats därute

 

Bilden  https://www.ras.ac.uk  illustrerar rotationen av neutralt väte (höger) i galaxer som befinner sig i ett utsträckt filament (mitten), där galaxerna uppvisar en koherent bulkrotationsrörelse som följer det storskaliga kosmiska nätverket (vänster).Credit Lyla JungLicenstyp Attribution (CC BY 4.0)

En av de största roterande strukturerna som någonsin hittats i universum  liknas vid en tekoppkarusell i nöjesparker har observerats cirka 140 miljoner ljusår från jorden. Den gigantiska snurrande kosmiska tråden hittades av ett internationellt team under ledning av University of Oxford har en "rakbladstunn" rad av galaxer inbäddad i sig.

Kosmiska filament är de största kända strukturerna i universum. De är enorma, trådliknande formationer av galaxer och mörk materia som bildar  kosmiska fundament. De fungerar som motorvägar längs med vilka materia i stor  rörelse flödar in i galaxer.

Närliggande filament som innehåller många galaxer som snurrar i samma riktning och där hela strukturen verkar rotera är idealiska system att utforska om hur galaxer fick den rotation och den gas de har idag. Det kan även ge möjlighet att testa teorier om hur kosmisk rotation byggs upp över tiotals miljoner ljusår.

I den nya studien beskriver forskarna från oss 14 närliggande galaxer rika på vätgas, arrangerade i en tunn, utsträckt linje på cirka 5,5 miljoner ljusår lång och 117 000 ljusår bredd. Denna linjestruktur finns inuti ett mycket större kosmisk filament som är ungefär 50 miljoner ljusår långt och innehåller mer än 280 galaxer.

Anmärkningsvärt nog verkar många av dessa galaxer rotera i samma riktning som filamentet självt.

Detta utmanar nuvarande modeller och antyder att kosmiska strukturer kan påverka galaxers rotation starkt och under längre tid än man tidigare trott.

Forskarna fann även att galaxerna på vardera sidan av filamentets centrum rör sig i motsatta riktningar vilket tyder på att hela strukturen roterar. Med hjälp av datamodellering av filamentets dynamik drog de slutsatser om rotationshastigheten som blev 110 km/s och uppskattade radien av filamentets täta centrala region till cirka cirka 163 000 ljusår.

Medförfattaren Dr Lyla Jung vid University of Oxford beskriver: "Det som gör denna struktur exceptionell är inte bara dess storlek utan också kombinationen av spinnjustering och rotationsrörelse.

Filamentet verkar vara en ung relativt orörd struktur. Dess stora antal gasrika galaxer och låga inre rörelse visar på ett så kallat "dynamiskt kallt" tillstånd och tyder på att det fortfarande befinner sig i ett tidigt utvecklingsstadium.

Eftersom väte är råmaterialet för stjärnbildning samlar eller behåller galaxer som innehåller mycket vätgas aktivt bränsle till att bilda stjärnor. Studier av dessa galaxer kan därför ge en inblick i tidiga eller pågående stadier i detta.

Det internationella teamet använde för studien data från Sydafrikas MeerKAT-radioteleskop, ett av världens mest kraftfulla teleskop, bestående av en uppsättning av 64 sammanlänkade parabolantenner.

Detta snurrande filament upptäcktes genom en djupgående undersökning av himlen kallad MIGHTEE vid MeerKAT teleskopet under ledning av astrofysikprofessorn Matt Jarvis vid University of Oxford. Arbetet kombinerades med optiska observationer från Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) och Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

Studien involverade även forskare från University of Cambridge, University of the Western Cape, Rhodes University, South African Radio Astronomy Observatory, University of Hertfordshire, University of Bristol, University of Edinburgh och University of Cape Town.

Studien publicerades nyligen i Monthly Notices ofthe Royal Astronomical Society  och  här beskrivs  värdefulla nya insikter om hur galaxer bildades i det tidiga universum.

Astronomer har upptäckt en av de största roterande strukturerna i universum hittills.

 

Bild https://www.ox.ac.u Bilden illustrerar rotationen av neutralt väte (höger) i galaxer som befinner sig i ett utsträckt filament (mitten), där galaxerna uppvisar en koherent bulkrotationsrörelse som följer det storskaliga kosmiska nätverket (vänster). Källa: Lyla Jung

Ett internationellt team under ledning från University of Oxford har identifierat en av de största roterande strukturerna som någonsin rapporterats i form av en 'rakbladstunn' rad av galaxer inbäddade i en gigantisk snurrande kosmisk tråd, 140 miljoner ljusår bort.

Kosmiska filament är de största kända strukturerna i universum. Det är enorma trådliknande formationer av galaxer och mörk materia som bildar ett kosmiskt mönster. De fungerar även som motorvägar längs vilka materia och rörelse flödar in i galaxer.

 Närliggande filament innehåller många galaxer som snurrar i samma riktning hela strukturer verkar rotera. Något som är idealiska system till att utforska hur galaxer fick det spinn och den gas de har idag. De kan också ge ett sätt att testa teorier om hur kosmisk rotation byggs upp över tiotals miljoner ljusår. I den nya studien fann forskarna 14 närliggande galaxer rika på vätgas, arrangerade i en tunn, utsträckt linje av en längd på cirka 5,5 miljoner ljusår och en bredd av117 000 ljusår. Denna struktur finns inuti en mycket större kosmisk tråd som innehåller över 280 galaxer och som är ungefär 50 miljoner ljusår lång.

 Anmärkningsvärt nog verkar många av dessa galaxer snurra i samma riktning som filamentet självt. Detta utmanar nuvarande modeller och antyder att kosmiska strukturer kan påverka galaxernas rotation starkare och under längre tid än man tidigare trott.

Forskarna fann att galaxerna på vardera sidan av filamentets centrum rör sig i motsatta riktningar vilket tyder på att hela strukturen roterar. Med hjälp av datamodeller av filamentets dynamik drog de slutsatsen  att rotationshastigheten var 110 km/s och uppskattade radien för filamentets centrala region till cirka 163 000 ljusår.

Det internationella forskarteamet använde insamlad data från Sydafrikas MeerKAT-radioteleskop, ett av världens mest kraftfulla radioteleskop, bestående av en uppsättning av 64 sammanlänkade parabolantenner. Det snurrande filamentet upptäcktes genom en djup undersökning av himlen kallad MIGHTEE /  under ledning av astrofysikprofessorn Matt Jarvis (Fysikinstitutionen, University of Oxford). Datan kombinerades med optiska observationer från Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI)   och Sloan Digital Sky Survey (SDSS) till att avslöja en kosmisk filament som uppvisar både koherent galaxspinnjustering och bulkrotation.

Resultaten, av  studien har publicerats i Monthly Notices of the Royal AstronomicalSociety. 

Han fick Change Award priset för forskning om universums tyngsta grundämnen

 

Bild https://www.ox.ac.uk/  Professor Stephen Smartt från Oxfords universitets fysikinstitution

Professor Stephen Smartt vid Oxfords universitets fysikinstitution är medlem i ett internationellt samarbete som har uppmärksammats med det första Into Change Award från Danmarks ministerium för högre utbildning och vetenskap. Priset hedrar framstående europeiska forskargrupper vars arbete ger vetenskapliga genombrott, gynnar samhället och speglar kärnvärden som nyfikenhet, samarbete och öppenhet.

Priset erkänner ENGRAVE-samarbetet (elektromagnetiska motsvarigheter till gravitationella vågkällor vid Very Large Telescope) i att spåra ursprunget till universums tyngsta grundämnen, skapade av supernovaexplosioner. Genom att göra detta har det hjälpt till att avslöja själva byggstenarna i vår existens.

Priset hyllar ENGRAVE som en modell för vetenskaplig excellens och samarbete, särskilt för dess gemensamma europeiska samordning av teleskop och datainsamling, öppen vetenskaplig ansats och aktiva engagemang av unga forskare. Professor Smartt var en av grundarna av ENGRAVE-samarbetet och den första ordföranden för styrelsen. I september 2022 började professor Smartt vid Oxford University som Wetton Professor i astrofysik och är direktör för Hintze Centre for Astrophysical Surveys.

Professor Smartt beskriver: 'Det är fantastiskt att få detta pris. Jag är mycket stolt över att det europeiska samfundet samlades 2018 för att kombinera sina talanger och beslutade att arbeta tillsammans med dessa sällsynta källor istället för att konkurrera om teleskoptid. Det har varit fantastiskt att se de yngre forskarna i teamet arbeta entusiastiskt tillsammans och dela idéer och svara på ny data i realtid. Det finns verklig energi och insikt från teamet varje gång vi svarar på en gravitationsvågsvarning.'

'Det är en ny era av multibudsastronomi, där gravitationsvågor och ljus tillsammans hjälper oss att besvara grundläggande frågor om vårt universum och vilka vi är genom ENGRAVE har vi visat vad vi kan uppnå med europeiskt samarbete.'

Into Change Award har en prissumma på 8 miljoner danska kronor (cirka 1 miljon euro). Priset 2025 möjliggjordes tack vare generösa bidrag från Carlsberg Foundation, Novo Nordisk Foundation och Villum Foundation. Den kommer att presenteras den 15 december 2025 på Köpenhamns operahus.

Ytterligare information finns på ENGRAVE:s webbplats 

Finns aliens?

 

Bild picryl.com

För att upptäcka om planeter hyser liv måste forskarna först fastställa vilka egenskaper som indikerar att liv finns (eller en gång fanns).

Under det senaste decenniet har astronomer lagt ner stor möda på att försöka hitta vilka spår av enkla livsformer så kallade "biosignaturer" som kan finnas i universum. Kan det finnas "teknosignaturer" som civilisationer på en annan värld skulle skapa som kan ses från jorden? Kan dessa teknosignaturer då vara lättare att upptäcka än biosignaturer?

2020 fick Adam Frank, professor i fysik och astronomi vid University of Rochester ett bidrag från NASA som gjorde det möjligt för honom att undersöka dessa frågor genom att studera teknosignaturer, detekterbara tecken på tidigare eller nuvarande teknik som används på exoplaneter. Bidraget var det första NASA-bidraget utan specificerat på  radio-technosignatur som någonsin delats ut och representerade en spännande ny riktning i jakten på utomjordisk intelligens (SETI). 

Det har gjort det möjligt för Frank tillsammans med samarbetspartners som Jason Wright från Pennsylvania State University, Manasvi Lingam från Florida Institute of Technology och Ravi Kopparapu från Goddard Space Flight Center att producera de första posterna i ett onlinebibliotek för teknosignaturer. Ett verktyg till framtida astronomer att använda när de skannar intressanta exoplaneter efter utomjordisk teknologi.

"SETI har alltid haft utmaningen att lista ut var de ska leta," beskriver Frank. "Vilka stjärnor du bör rikta teleskopet mot och leta efter signaler. Nu vet vi var vi ska leta. Vi har tusentals exoplaneter och bland dessa planeter i den beboeliga zonen runt en stjärna där liv kan ha bildats. " Sökandet efter utomjordiskt liv har också förändrats. En civilisation måste av naturen hitta ett sätt att producera energi, beskriver Frank och även om liv kan anta många former kommer det alltid att baseras på samma fysiska och kemiska principer som ligger till grund för universum.

Samma koppling gäller för att bygga upp en civilisation; All teknologi som en utomjordisk civilisation använder  baseras på fysik och kemi av det slag vi använder. Sökandet efter liv utanför jorden tog nyligen ett lovande steg med studiet av en planet kallad K2-18b som finns cirka 124 ljusår från jorden. Denna "sub-Neptunus"-planet har ungefär åtta gånger större massa än  jorden och kan ha en tjock väteatmosfär ovan ett hav som är hundratals mil djupt.

"Det är en helt ny klass av planet," beskriver Frank. "Det finns ingen sådan planet i vårt solsystem."

Astronomer som använde avancerade teleskop har upptäckt preliminära bevis för dimetylsulfid i K2-18b:s atmosfär vilket är en kemikalie som på jorden endast produceras av havsplankton.

Ute i universum börjar livets byggstenar få form.

 

Bild https://www.colorado.edu/ tagen med James Webb-rymdteleskopet av de så kallade "Skapelsens pelare", en region i Örnnebulosan där moln av gas och stoft kollapsar och bildar nya stjärnor. Bildkälla: NASA, ESA, CSA, STScI; Bildbehandling: Joseph DePasquale (STScI), Anton Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI)

I en ny studie har ett internationellt forskarlag under ledning av forskare vid University of Colorado Boulder gjort experiment på jorden för att återskapa kemin djupt ute i rymden. Gruppens resultat kan ha avslöjat viktiga steg i de processer som formar dessa organiska molekyler över tid.  "Vi är alla gjorda av kol, så det är verkligen viktigt att veta hur kol i universum omvandlas på sin väg till att införlivas i ett planetsystem som vårt eget solsystem", beskriver Bouwman, biträdande professor vid institutionen för kemi och forskare vid laboratoriet för atmosfärs- och rymdfysik (LASP) vid CU Boulder.

Fulleren  är en av de fem kristallina allotroperna av kol (de naturliga är diamant, grafen, nanorör och grafit) och består av kolatomer organiserade i form av en sluten bur. Det mest kända exemplet är buckminsterfulleren (C69)  som fått sitt namn från den berömda futuristen Richard Buckminster Fuller. Dessa molekyler innehåller 60 atomer i form av en sfär och har en slående likhet med en fotboll.

Fullerener, inklusive buckminsterfulleren svävar fritt i det interstellära mediet (i gas, stoft, plasma, magnetfält och kosmisk strålning som finns i rymden mellan stjärnorna i en galax). Men forskare har länge kämpat med att förklara var de kom ifrån och hur de bildats.

Den nya studiens resultat tyder på att strålning i rymden kan bidra till att omvandla PAH:er (polycykliska aromatiska kolväten) till fullerener.

"Det ger oss en ledtråd om att de buckminsterfuller som vi hittar i rymden kan vara kopplad till dessa stora aromatiska molekyler som också de finns i överflöd", beskriver Bouwman. Forskargruppen simulerade kemin i rymden genom att studera två små PAH-molekyler som kallas antracen och fenantren. 

PAH:er består av kolatomer arrangerade i en serie hexagoner, inte olikt en bikaka. PAH:er är rikligt förekommande på jorden där man kan hitta dem i rök, sot och andra förkolnade material.

Först bombarderade forskarna de två PAH:erna med en elektronstråle. Det liknar vad som händer när strålning i rymden interagerar med molekyler i det interstellära mediet.

Detta bombardemang omvandlade PAH:erna till nya laddade organiska molekyler. Forskarna matade sedan in produkterna i en jonfällningsapparat vid en vetenskaplig anläggning som kallas Free Electron Lasers for Infrared eXperiments vid HFML-FELIX (Forskningsinstitut i Nijmegen, Nederländerna). Denna unika nationella inkluderar flera lasrar som sprider sig över ett stort källarrum. Med hjälp av dessa lasrar kunde forskarna exakt undersöka strukturen hos de nya molekylerna. Bouwman beskriver att när teamet träffade antracen och fenantren med elektroner, förlorade molekylerna en eller två av sina väteatomer.

I processen förändrade de också radikalt sina strukturer och bygga en ny struktur. Istället för att bara inkludera hexagoner, innehöll de resulterande produkterna nu kolatomer arrangerade i form av både hexagoner och pentagoner.

Den radikala reaktionen hade aldrig setts tidigare, beskrev Bouwman. Huruvida den här typen av pentagonbärande molekyler också är vanliga i rymden är inte klarlagt.

"Det var ett mycket överraskande resultat att bara genom att frigöra en eller två väteatomer, omorganiserades hela molekylen", beskriver Sandra Brünken, medförfattare till studien och docent vid Radboud universitet i Nederländerna och gruppledare vid FELIX.

Resultaten var ögonöppnande, delvis eftersom den typen av molekyler också är väldigt enkla att vika ihop. (Tänk dig bara en fotboll, som är uppbyggd av en blandning av både hexagoner och pentagoner).

Med andra ord kan dessa pentagonbärande molekyler vara den saknade länken för att omvandla vanliga PAH:er till buckyballs och andra fullerener.

Bouwman och Brünken hoppas att astrofysiker kommer att lägga märke till deras resultat. Forskare skulle kunna använda teamets resultat för att undersöka om liknande pentagonbärande molekyler existerar djupt ute i rymden med hjälp av verktyg som James Webb-rymdteleskopet vilket är det kraftfullaste teleskopet som någonsin uppskjutits.

"Man kan ta våra resultat från laboratoriet och sedan använda dem som ett fingeravtryck för att leta efter samma signaturer i rymden", beskriver Brünken.

Forskningsresultatet har nyligen publicerades i Journal ofthe American Chemical Society.

 

Är den mörka energin i avtagande och med detta universums expansion?

 

Diagramet ovan är från  https://www.ras.ac.uk  och visar hur universum verkar befinna sig i ett tillstånd av inbromsad expansion (röd linje). Den prickade vertikala linjen markerar den nuvarande tiden medan den svarta linjen visar ΛCDM-förutsägelsen.  De gröna och röda linjerna representerar den nya studiens modell före (grön) och efter (röd) korrigering av åldersbias, i överensstämmelse med baryoniska akustiska svängningar och kosmiska bakgrundsdata för mikrovågor (blå linje). Typ av licens Attribution (CC BY 4.0)

Under de senaste tre decennierna har astronomer allmänt ansett att universum expanderar i en ständigt ökande takt under påverkan av mörk energi vilken fungerar som en slags antigravitation.

Denna slutsats, baserad på avståndsmätningar till avlägsna galaxer med hjälp av typ Ia-supernovor belönades med 2011 års Nobelpris i fysik. 

Ett team av astronomer vid Yonsei University Seoul Korea har nyligen lagt fram nya bevis för att supernovor av typ Ia, som länge betraktats som universums "standardljus", i själva verket påverkas starkt av åldern av tidigare stjärnors ljus.

Även efter luminositetsstandardisering verkar supernovor från nyare stjärnpopulationer systematiskt svagare, medan de från äldre populationer verkar ljusstarkare.

Den nya studien, som baseras på ett urval av 300 galaxer (där Ia-supernovor finns) bekräftar denna effekt med extremt hög signifikans (99,999 procents konfidens), vilket tyder på att försvagningen av avlägsna supernovor inte bara beror på kosmologiska effekter utan också på astrofysiken på stjärnor.

När denna systematiska bias korrigerades stämde supernovadata inte längre överens med ΛCDM:s kosmologiska modell med en kosmologisk konstant, beskriver forskarna.

Istället stämde den mycket bättre överens med en ny modell som gynnats av DESI-projektet (Dark Energy Spectroscopic Instrument), som härstammar från baryoniska akustiska svängningar (BAO) vilket innebär ljudet av Big Bang i form av kosmisk mikrovågsbakgrundsdata (CMB).De korrigerade supernova-datan och resultaten från BAO+CMB-only indikerar båda att mörk energi försvagas och utvecklas över tid.

Det mest överraskande av allt är att denna kombinerade analys indikerar att universum inte accelererar som man tidigare trott utan redan har övergått till ett tillstånd av inbromsad expansion.

Professor Lee tillägger: "I DESI-projektet erhölls de viktigaste resultaten genom att kombinera okorrigerade supernovadata med mätningar av baryoniska akustiska svängningar vilket ledde till slutsatsen att även om universum kommer att bromsa in i framtiden accelererar det för närvarande fortfarande.

"Däremot visar vår analys – som tillämpar korrigeringen för åldersbias  att universum redan har gått in i en inbromsningsfas idag. Anmärkningsvärt nog stämmer detta överens med vad som oberoende förutspås från BAO-analyser eller BAO+CMB-analyser, även om detta faktum hittills har fått svag uppmärksamhet.

För att ytterligare bekräfta resultatet genomför Yonsei-teamet nu ett "evolutionsfritt test", som bara använder supernovor i unga galaxer över hela rödförskjutningsområdet. De första resultaten stöder deras huvudsakliga slutsats. "Inom de närmaste fem åren, när Vera C. Rubin-observatoriet troligen har upptäckt kanske mer än 20000 nya supernovavärdgalaxer kommer exakta åldersmätningar att möjliggöra ett mycket mer robust och definitivt test av supernovakosmologi", beskriver forskaren professor Chul Chung, som leder studien tillsammans med doktoranden Junhyuk Son.

Vera C. Rubin-observatoriet som finns på ett berg i de chilenska Anderna är  världens mest kraftfulla digitalkamera. Den började sin vetenskapliga verksamhet i år och kan  svara på viktiga frågor om vårt eget solsystem och universum i stort.

Efter Big Bang och den snabba expansionen av universum för cirka 13,8 miljarder år sedan saktade gravitationen ner det. Men 1998 konstaterades det att nio miljarder år efter universums begynnelse hade dess expansion börjat ta fart igen, driven av en mystisk kraft.

Astronomer kallar detta mörka energi. Men trots att den utgör cirka 70 procent av universums innehåll anses den fortfarande vara ett av de största mysterierna inom vetenskapen.

Ett mystiskt mörkt objekt har upptäckts därute i universum.

 

Bild https://www.mpg.de/ Överlagring av den infraröda strålningen (svart och vit) med radioemissionen (färg). Det mörka objektet med låg massa är beläget vid gapet i den ljusa delen av bågen på höger sida. © Keck/EVN/GBT/VLBA

Teamet använde ett nätverk av teleskop från hela världen, bland annat Green Bank Telescope, Very Long Baseline Array och European Very Long Baseline Interferometric Network. Data från detta internationella nätverk av teleskop korrelerades vid Joint Institute for VLBI ERIC i Nederländerna och bildade ett superteleskop i jordens storlek som kunde fånga de subtila signalerna av gravitationslinsning från det mörka objektet. De fann att objektet har en massa som är en miljon gånger större än solens och ligger i ett avlägset område i rymden, cirka 10 miljarder ljusår från jorden. En tid när universum bara var 6,5 miljarder år gammalt.

Detta objekt är med  lägst massa som hittats med denna teknik, med en faktor på cirka 100. För att uppnå denna känslighetsnivå var teamet behövt skapa en högupplöst bild av himlen med hjälp av radioteleskop runt om i världen. John McKean från University of Groningen, University of Pretoria och South African Radio Astronomy Observatory, vilken ledde datainsamlingen och är huvudförfattare till en artikel om fenomenet, beskriver: "Från den första högupplösta bilden observerade vi omedelbart en avsmalning i gravitationsbågen, vilket är ett tecken på att vi var något på spåren. Bara en liten klump av massa mellan oss och den avlägsna radiogalaxen skulle kunna orsaka detta. För att analysera den enorma datamängden var teamet tvunget att utveckla nya modelleringsalgoritmer som bara kunde köras på superdatorer. – Datan är så stor och komplex att vi var tvungna att utveckla nya numeriska metoder för att modellera den.

Det var inte okomplicerat eftersom det aldrig hade gjorts tidigare, beskriver Simona Vegetti vid Max Planck-institutet för astrofysik. "Vi förväntar oss att varje galax, inklusive vår egen Vintergata, ska vara fylld med klumpar av mörk materia, men att hitta dem och övertyga samhället om att de existerar kräver en hel del siffertuggande", fortsatte hon. Teamet använde en speciell teknik som kallas gravitationsavbildning, som gjorde det möjligt för dem att "se" den osynliga mörka materiaklumpen genom att kartlägga dess gravitationslinseffekt mot den radioljusbåge.

– Med tanke på hur känsliga våra data är förväntade vi oss att hitta minst ett mörkt objekt, så vår upptäckt stämmer överens med den så kallade "teorin om kall mörk materia" som mycket av vår förståelse av hur galaxer bildas bygger på, beskriver Devon Powell vid Max Planck-institutet för astrofysik och huvudförfattare till studien.. "Efter att ha hittat en kanske klump av mörk materia är frågan nu om vi kan hitta fler och om deras antal fortfarande kommer att stämma överens med modellerna."

Teamet analyserar nu insamlad data ytterligare för att bättre förstå vad det mystiska mörka objektet kan vara, men de tittar också på andra delar av himlen för att se om de kan hitta fler exempel på sådana mörka objekt med låg massa med samma teknik. Om de fortsätter att hitta sådana mystiska objekt i andra delar av universum, och om de verkligen visar sig vara helt utan stjärnor, kan vissa teorier om mörk materia vara uteslutna.

Först värme sedan ljus så kan universum uppstått

 

Bild https://www.icrar.org/  av radiohimlen (i bakgrunden)  den "renaste" signal som någonsin konsenstaterats med hjälp av data från Murchison Widefield Array (i förgrunden). Fotograf: Nunhokee et al/ICRAR/Curtin University

Forskare vid International Centre of Radio Astronomy Research (ICRAR) under ledning från Curtin University har sökt efter "återjoniseringsepoken" med hjälp av Murchison Widefield Array-teleskopet (MWA) vid Inyarrimanha Ilgari Bundara, CSIRO Murchison Radio-Astronomy Observatory på Wajarri Yamaji Country i västra Australien. 

– Forskningen genomfördes i två faser. Under den inledande forskningen fick vi våra första bevis för uppvärmning av det intergalaktiska mediet innebärande att gasen mellan galaxerna 800 miljoner år efter Big Bang, beskriver Ridhima Nunhokee, huvudförfattare till ICRAR:s första fasstudie. Återjoniseringens epok är en period tidigt i universums historia som förutspås i teorin om BigBang men som ännu inte har upptäckts med hjälp av radioteleskop. Epoken betecknar slutet på den kosmiskt mörka tiden ungefär en miljard år efter Big Bang då gasen mellan galaxer skiftade från ogenomskinlig till genomskinlig, vilket gjorde det möjligt för ljus från de första stjärnorna och galaxerna att skina genom universum.

Dr Nunhokee beskriver att för att studera denna tidiga period av universum måste astronomer isolera den svaga signalen från återjoniseringsepoken, identifiera och ta bort alla andra källor av radiovågor i universum i sina observationer.

Källor som måste tas bort inkluderar strålning från närliggande stjärnor och galaxer, störningar från jordens atmosfär och det brus som genereras av teleskopet självt. Först efter att noggrant ha uteslutit dessa  källor kommer den återstående datan att avslöja signaler från återjoniseringsepoken, beskriver Dr Nunhokee. Kvaliteten och kvantiteten på denna insamlade data är det som gjorde denna upptäckt möjlig enligt teamet. Ett kallt universum skulle producera en signal som skulle ha varit synlig i den nya datan. Avsaknaden av signalen utesluter en sådan "kall början" på återjoniseringen och innebär att universum måste varit "förvärmt" innan återjoniseringen skedde.

Processen krävde att astronomerna tog bort alla andra signaler från himlen för att undersöka de data som återstod.

Professor Cathryn Trott, som leder projektet Epoch of Reionisation vid ICRA, var huvudförfattare till den andra fasen av forskningen.

"I takt med att universum utvecklas expanderar och kyls gasen mellan galaxerna så vi förväntar oss att det blir väldigt, väldigt kallt", beskriver professor Trott.

– Våra mätningar visar att den i alla fall värms upp en viss mängd. Inte mycket, men det säger oss att mycket kall återjonisering är utesluten. Det är verkligen intressant."

Forskningen tyder på att denna uppvärmning sannolikt drivs av energin från tidiga källor till röntgenstrålning från tidiga svarta hål och stjärnrester som sprids genom universum. Lärdomarna från bearbetningen av dessa data kommer att bli början på sökandet efter återjoniseringens epok med SKA-teleskopen  som för närvarande håller på att byggas på Wajarri Country i västra Australien och norra Kapprovinsen i Sydafrika. "Alla dessa befintliga tekniker kommer att hjälpa oss att hitta det som saknas", beskriver Dr Nunhokee.

Publikationer i studien är följande "Limits on the 21cm power spectrum from MWA observations" publicerades i The Astrophysical Journal den 8 augusti 2025,  och "Improved limits with the MWA using Gaussian information", publicerades över en natt i The Astrophysical Journal. 

Exploderande svarta hål kan avslöja mer om universums historia.

 

Bild https://www.umass.edu/ Illustratörs koncept visar  ett fantasifullt tillvägagångssätt för att föreställa sig små ursprungliga svarta hål. I själva verket skulle sådana små svarta hål ha svårt att bilda ackretionsskivorna som gör dem synliga som bilden visar. NASA:s Goddard Space Flight Center.

Fyndet av ett svart hål som exploderar skulle bli ett starkt bevis för en teori om en  typ av svart hål som aldrig observerats, ett så kallat "ursprungligt svart hål", bildat mindre än en sekund efter Big Bang för 13,8 miljarder år sedan. Dessutom skulle explosionen ge oss en definitiv katalog över alla subatomära partiklar som existerar, inklusive de vi har observerat, som elektroner, kvarkar och Higgsbosoner. Men även de partiklar som vi bara har hypoteser om, som partiklar av mörk materia liksom allt annat som kan finnas men hittills är helt okänt för vetenskapen. Denna katalog skulle äntligen svara på en av mänsklighetens äldsta fråga: varifrån kom allt som existerar?

Vi vet att svarta hål existerar och vi har en god förståelse för deras livscykel: en gammal, stor stjärna får slut på bränsle, imploderar i en massivt kraftfull supernova och lämnar efter sig ett område av rumtiden med så intensiv gravitation att ingenting, inte ens ljus, kan fly därifrån. Dessa svarta hål är otroligt tunga och är i princip stabila.

Men, som fysikern Stephen Hawking påpekade 1970, kan en annan typ av svart hål finnas. Ett ursprungligt svart hål (PBH) inte skapas av en stjärnas kollaps utan av universums ursprungliga förhållanden strax efter Big Bang. PBH:er, är likt kända svarta hål så massivt täta att nästan ingenting kan undkomma dem. Inte ens ljus därför är de svarta. Men trots sin densitet kan PBH:er vara mycket ljusare än de svarta hål som vi hittills har observerat. Dessutom visade Hawking att svarta hål har en temperatur och i teorin skulle kunna att långsamt sända ut partiklar via det som kallas "Hawkingstrålning" om de blev tillräckligt varma. 

– Ju ljusare ett svart hål är desto varmare borde det vara och desto fler partiklar kommer det att släppa från sig. När PBH:er avdunstar blir de allt lättare och därmed varmare och avge än mer strålning i en skenande process fram till att de exploderar. Det är den Hawkingstrålningen som våra teleskop kan upptäcka, beskriver Andrea Thamm, medförfattare och biträdande professor i fysik vid University of Massachusetts Amherst . Men ingen har någonsin direkt observerat en PBH.

– Vi vet hur man observerar den här Hawkingstrålningen, beskriver Joaquim Iguaz Juan, postdoktoral forskare i fysik vid University of Massachusetts Amherst. "Vi kan se det med vår nuvarande uppsättning teleskop och eftersom de enda svarta hålen som kan explodera idag eller inom en snar framtid är dessa PBH:er, vi vet att om vi ser Hawkingstrålning så ser vi en exploderande PBH."

Teamets nya hypotes är att de är redo för att se en explosion. "Vi tror att det finns upp till 90 procents chans att bevittna en exploderande PBH under de kommande 10 åren", beskriver Aidan Symons, en av artikelns medförfattare och doktorand i fysik vid University of Massachusetts Amherst.

I sitt arbete utforskar teamet en "mörk QED-modell". Detta är i huvudsak en kopia av den vanliga elektriska kraften som vi känner den, men som inkluderar en mycket tung, hypotetisk version av elektron, som teamet kallar en "mörk elektron".

Forskarlaget omprövade sedan gamla antaganden om den elektriska laddningen hos svarta hål. Vanliga svarta hål har ingen laddning, och det antogs att PBH:er också är elektriskt neutrala.

"Vi gör ett annat antagande", beskriver Michael Baker, medförfattare och biträdande professor i fysik vid University of Massachusetts Amherst. – Vi visar att om ett ursprungligt svart hål bildas med en liten mörk elektrisk laddning så förutsäger modellen att det ska stabiliseras tillfälligt innan det slutligen exploderar, beskriver han. Genom att ta hänsyn till alla kända experimentella data finner  vi då att vi ska potentiellt  kunna observera en PBH-explosion inte en gång på 100 000 år som man tidigare trott, utan en gång per 10 år.

"Vi påstår inte att det absolut kommer att hända under det här decenniet", beskriver Baker, "Men det kan finnas en 90-procentig chans att det gör det. Eftersom vi redan har tekniken för att observera dessa explosioner bör vi vara redo.

Iguaz Juan tillägger: "Detta skulle vara den första direkta observationen  isåfall någonsin av både Hawking-strålning och en PBH. Vi skulle  få ett definitivt register över varje partikel som utgör allt som finns i universum. Det skulle revolutionera fysiken helt och  skriva om universums historia. 

En forskningsrapport finns publicerad i Physical ReviewLetters  

Magnetfältet under universums första tid kan ha varit miljarder gånger svagare än en kylskåpsmagnet

 

Bild https://www.freepik.com/

Magnetfälten som bildades under universums allra tidigaste stadier kan ha varit miljarder gånger svagare än en liten kylskåpsmagnet vilkas styrkor kan jämföras med den magnetism som alstras av neuroner i den mänskliga hjärnan. Men trots denna svaghet i magnetfälten finns det fortfarande kvantifierbara spår av deras existens kvar i det kosmiska nätet i  de synliga kosmiska strukturer som universum är förbunden med.

Dessa slutsatser beskrivs i en studie innehållande cirka en kvarts miljon datorsimuleringar utförda av ett team från SISSA-Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati i samarbete med universiteten i Hertfordshire, Cambridge, Nottingham, Stanford och Potsdam.

Observationsdatan användes sedan för att validera dessa resultat. Forskningens resultat har publicerats i Physical Review Letters där man beskriver både möjliga och maximala värden för styrkan hos ursprungliga magnetfält. Det ger en möjlighet att förfina vår kunskap om det tidiga universum och hur de första stjärnorna och galaxerna bildades. En kortfattad text om studien kan se här i form av en pdf-fil på engelska från https://www.sissa.it/  

Ljudstörning från det tidiga universum kan tolkas som att vi finns i ett gigantiskt tomrum

 

Bild https://theconversation.com  Illustration som visar att något fler galaxer bildats längs krusningarna av de ursprungliga ljudvågorna (markerade med blått) än någon annanstans. Sedan sträcktes galaxernas ringar ut i takt med universums expansion. Övriga galaxer är nedtonade i  bilden för att  effekten lättare ska ses. Nasa

Om man ser upp på natthimlen kan det verka som om vårt kosmiska grannskap är fullt av planeter, stjärnor och galaxer. Men forskare har länge föreslagit att det kan finnas mycket färre galaxer i vår kosmiska omgivning än vad man tror.

I själva verket verkar det som om vi lever i ett gigantiskt kosmiskt tomrum med ungefär 20 % lägre densitet än den genomsnittliga densiteten av materia i övriga kosmos.

Alla fysiker är inte övertygade om att så är fallet. Men i en ny artikel i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society beskrivs teorin.

Kosmologin befinner sig i en kris och krisen är Hubbles lag  : då det lokala universumet verkar expandera cirka 10 procent snabbare än väntat. Den förutspådda hastigheten kommer från extrapolering av observationer av det unga universum fram till idag med hjälp av standardmodellen för kosmologi, känd som Lambda-Cold Dark Matter (ΛCDM). 

Vi kan observera det tidiga universum i detalj genom den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), en relik från det tidiga universum när det var 1 100 gånger mindre än det är idag. Ljudvågor i det tidiga universum skapade slutligen områden med låg och hög densitet och temperaturer.

Genom att studera CMB:s temperaturfluktuationer på olika skalor kan vi i princip "lyssna" på ljudet från det tidiga universum som är särskilt "bullrigt" på vissa skalor. beskriver Banik och tillägger "Mina kollegor och jag har tidigare argumenterat för att spänningen i Hubble-systemet kan bero på att vi befinner oss i ett stort tomrum. Det beror på att den glesa mängden materia i tomrummet skulle attraheras av gravitationen till den tätare materian utanför det, och materia kontinuerligt flödar ut ur tomrummet.

I tidigare forskning har vi (studiens forskare Indranil BaniPostdoktoral forskare i astrofysik, University of Portsmouth, Vasileios Kalaitzidis Scottish Universities Physics Alliance, University of Saint Andrews, North Haugh, Saint Andrews, Fife KY16 9SS, Storbritannien) visat att detta flöde skulle få det att se ut som om det lokala universumet expanderar cirka 10 % snabbare än väntat. Det skulle lösa Hubbles lags motsättning.

Men de ville ha mer bevis. Och vi vet att ett lokalt tomrum skulle förvränga förhållandet mellan BAO-vinkelskalan och rödförskjutningen något på grund av den snabbare rörliga materian i tomrummet och dess gravitations effekt på ljuset utifrån.

Lever vi i ett gigantiskt tomrum? Det skulle kunna lösa gåtan med universums expansion

Så i den nya artikel har Vasileios Kalaitzidis och Indranil försökt testa tomrumsmodellens förutsägelser med hjälp av BAO-mätningar som samlats in under de senaste 20 åren. De jämförde tidigare  resultat med modeller utan tomrum under samma bakgrundsexpansionshistorik.

I den tomma modellen ska BAO-linjalen se större ut på himlen vid varje given rödförskjutning. Och detta överskott borde bli ännu större vid låg rödförskjutning (nära avstånd), i linje med Hubbles lag.

Observationerna bekräftar denna förutsägelse. Våra resultat tyder på att ett universum med ett lokalt tomrum är ungefär hundra miljoner gånger mer sannolikt än ett kosmos utan ett sådant, när man använder BAO-mätningar och antar att universum expanderar enligt standardmodellen för kosmologi som ses av CMB.

Vår forskning visar att ΛCDM-modellen utan något lokalt tomrum befinner sig i "3,8 sigma-spänning" med BAO-observationerna. Detta innebär att sannolikheten för ett universum utan ett tomrum som passar dessa data är mindre sannolik. Kort sagt  modeller som visar tomrum passar insamlad data ganska bra.

En ny spännande teori om universums ursprung.

 

Bild https://www.flickr.com/

En grupp forskare under ledning av ICREA-forskare  Raúl Jiménez, vid University of Barcelonas Institute of Cosmos Sciences (ICCUB) har i samarbete med universitetet i Padua (Italien) presenterat en revolutionerande teori om universums ursprung.

Studien, som publicerats i tidskriften Physical Review Research, introducerar en radikal förändring av förståelsen av de första ögonblicken efter Big Bang utan att förlita sig på de spekulativa antaganden som fysiker traditionellt har antagit i teorin om BigBang.

I årtionden har kosmologer arbetat under inflationsparadigmet. En modell och teori som föreslår att universum expanderade extremt snabbt, på bråkdelen av en sekund efter BigBang och därmed banade väg för allt vi observerar idag. Men den modellen innehåller många justerbara parametrar.

 Dessa parametrar kan ändras efter behov för att passa in i en teori som BigBang. Vetenskapligt sett utgör detta ett problem, eftersom det gör det svårt att veta om en modell verkligen förutsäger eller bara anpassas till insamlad data.

Den nu nya modellen förlitar sig inte på hypotetiska fält eller partiklar som inflation. Den visar istället att naturliga kvantfluktuationer i rumtiden, gravitationsvågor, var tillräckligt för att ge upphov till de små densitetsskillnader som så småningom gav upphov till galaxer, stjärnor och planeter. Dessa krusningar utvecklas icke-linjärt, interagerar och genererar komplexitet över tid vilket möjliggör verifierbara förutsägelser med verkliga data.

– Det som gör det här förslaget spännande är att det är enkelt och verifierbart. Vi lägger inte till spekulativa element utan visar snarare att gravitation och kvantmekanik kan vara tillräckliga för att förklara hur kosmos struktur kom till, beskriver Jiménez.