Den hittills mest omfattande 3D-kartan över universum

 

Bild https://news.osu.edu Stjärnslingor över Mayall-teleskopet (som finns vid Kitt Peak NationalObservatory i Arizona)  som hyser DESI. Credit: Luke Tyas/Berkeley Lab och KPNO/NOIRLab/NSF/AURA. Bilder av ett antal tagna över tid som visar effekt av detta slag.

I strävan att förstå mörk energi spelar en roll i komplex fysik har forskare markerat slutförandet av en viktig milstolpe att framgångsrikt undersöka hela målområdet i Dark Energy Spectroscopic Instruments (DESI) 3D-karta över universum.

Den blev färdigställd före tidtabellen och innehåller betydligt mer data än väntat. Nu planerar forskarna att använda DESI:s karta, som är den största högupplösta 3D-konstruktionen av universum som någonsin gjorts till att utforska mörk energi den grundläggande ingrediensen  i kosmos som utgör cirka 70 % av kosmos.

Under de fem år som gått sedan DESI började samla in data har observerats mer än 47 miljoner galaxer och kvasarer samt 20 miljoner stjärnor. Resultatet  har redan avslöjat mycket om universums struktur och utveckling, beskriver Paul Martini, instrumentforskare vid DESI:s konstruktion och idriftsättning samt professor i astronomi vid Ohio State University. "DESI har varit ett utmärkt internationellt samarbete och dess otroligt fruktbara vetenskapliga resultat är ett ledande exempel på dess påverkan på det bredare vetenskapliga samfundet," beskriver han.

DESIs strävan att förstå mörk energi är en global strävan. Det internationella experimentet samlar expertisen från mer än 900 forskare (inklusive 300 doktorander) från över 70 institutioner och leds av energidepartementets Lawrence Berkeley National Laboratory. Forskare vid Ohio State har varit avgörande partners till några av DESIs mest betydelsefulla upptäckter, från att hjälpa till att analysera de lovande resultaten under det första året till att lära sig hur mörk energi fortsätter att utvecklas på oväntade sätt.

"Ohio State gjorde de största bidragen till instrumentering, driften och analysinfrastruktur av någon universitetsgrupp inom DESI," beskriver Klaus Honscheid, ledande forskare inom DESI:s instrumentverksamhet och fysikprofessor vid Ohio State. "Vi är stolta över vårt samarbetes världsledande resultat inom mörk energi samt nöjda med den betydande internationella medieuppmärksamhet arbetet fått."

Mitt i programmets ambitiösa schema utmanades DESI-teamets förmåga att slutföra undersökningen på fem år mer än en gång, mest anmärkningsvärt var Contras-skogsbranden 2022, som avbröt el- och internetinfrastrukturen i observatoriet i flera månader. Lyckligtvis isolerades och åtgärdades dessa störningar snabbt,beskriver Ashley Ross, ledande forskare för DESI:s storskaliga strukturkataloger och biträdande professor i fysik vid Ohio State.

Med denna nya kompletta datauppsättningen kommer forskarna att ha betydligt mer information till att testa långvariga hypoteser om balansen mellan mörk energi och materia. 

Efter att ha mätt kosmologiska data för sex gånger så många galaxer och kvasarer som alla tidigare mätningar tillsammans planeras samarbetet att omedelbart börja bearbeta insamlad färdig datamängd under de kommande månaderna, med de första mörkenergiresultaten från DESI:s fullständiga femåriga undersökning som beräknads klar 2027.

Efter att ha slutfört det ursprungliga femåriga uppdraget planerar DESI att fortsätta observationerna fram till 2028. Detta kommer att inkludera att utöka undersökningen till att omfatta delar av himlen som är svårare att observera: Att konstruera en mer detaljerad karta över kosmos kan också göra det lättare för forskare att studera närliggande objekt som dvärggalaxer och stjärnströmmar och ge dem förmågan att ge en mycket tydligare bild av universums tillkomst och historia. beskriver  Honscheid. Men under tiden kommer Ohio State-teamet att fortsätta förfina sina mätningar av mörk energi genom att analysera data som samlats in under de första tre åren och optimera sin teleskoptid och dess kapacitet för att göra spännande nya observationer.

Andra Ohio State-bidragsgivare till DESI inkluderar Matthew Berno, Mikel Charles, Carl Coker, Rebecca Coles, Andrei Cuceu, Xinyi Chen, Mark Derwent, Ann Elliott, Jack Elvin-Poole, Lauren Ennesser, Kevin Fanning, Simon Filbert, Meagan Herbold, Jennifer Johnson, Naim Karacayli, Hui Kong, Claire Lamman, Thomas O'Brien, Daniel Pappalardo, Richard Pogge, Anna Porredon, Michael Rashkovetskyi, Jon Shover, Peter Taylor, Wynne Turner, David Weinberg, Molly Wolfson och Erik Zaborowski.

DESI stöds av DOE Office of Science och av National Energy Research Scientific Computing Center, en nationell användaranläggning inom DOE Office of Science. Ytterligare stöd för DESI ges av U.S. National Science Foundation; Science and Technology Facilities Council of the United Kingdom; Gordon och Betty Moore-stiftelsen; Heising-Simons-stiftelsen; den franska kommissionen för alternativa energier och atomenergi (CEA); Mexikos sekretariat för vetenskap, humaniora, teknik och innovation (SECIHTI); Spaniens ministerium för vetenskap och innovation; och av DESI:s medlemsinstitutioner.

Små galaxer kan ge ny kunskap om det tidiga universum

 

Bild https://ras.ac.uk  A) En mörk materia-karta i vårt närområde i universum. De två stora densiteterna är mörka materia-halos i Vintergatan och Andromedagalaxen. (B) Inzoomat på mörk materiekarta som visar ett litet område av mörk materia 700 miljoner år efter Big Bang. (C-1 och C-2) stjärnor och gas i den simulerade ultrasvaga dvärggalaxen, bildade i centrum av den lilla mörka materie-halon i bild B. De två bilderna visar två olika strålningsnivåer strax efter Big Bang. Den avslöjar hur den ultrasvaga dvärggalaxen ändrar sina egenskaper beroende på vilken strålning den handlar om. Skalan på varje bild är i ljusårsenheter. Credit J Sureda/A Fattahi/S Brown/S Avraham Licenstyp Attribution (CC BY 4.0)

Dvärggalaxer beskrivs ofta som små satelliter till Vintergatan. De bildades i små mörk materia-halos som förutsägs av den standardiserade kosmologimodellen. De svagaste exemplen på sådana system är extrema både i storlek och skörhet, och ligger på gränsen för vår kunskap om galaxbildning och mörk materia.

"I detta arbete presenterade vi en helt ny uppsättning kosmologiska simuleringar med fokus på de svagaste galaxerna i universum, med en aldrig tidigare skådad upplösning. Detta är utan tvekan det största urvalet av sådana galaxer som någonsin simulerats i dessa upplösningar," beskriver docent Dr Azadeh Fattahi vid Oskar Klein Centre (OKC) i Stockholm vilket var den som ledde den nya studien i LYRA-samarbetet  med Durham University och University of Hawaii.

"De minsta galaxerna kallas ultrasvaga dvärggalaxer och är en miljon gånger mindre massiva än Vintergatan eller mindre. På grund av deras lilla storlek har dessa galaxer visat sig vara mycket svåra att modellera och simulera. Den nu nya datorsimuleringssviten representerar ett stort steg framåt och möjliggör en systematisk bild av hur dessa galaxer bildas och utvecklas över tid. En användbar liknelse är följande, för växter och grödor och hur deras odling är känslig för väderförhållandena," beskriver Shaun Brown, som ledde studien medan han arbetade vid OKC och Durham University. (I betydelse av miljö och händelser över tid)

"På samma sätt som skörden från en sommargröda indirekt kan berätta mycket om hur vädret på våren måste ha varit, kan egenskaperna hos svaga dvärggalaxer idag berätta mycket om universums förhållanden eller rymdväder vid en mycket tidigare tidpunkt."

Det som gör resultaten särskilt aktuella är att simuleringarna gör mer än att bara visa på och återge svaga dvärggalaxer utveckling. De antyder även att dessa lokala objekt kan fungera som en sond av universums tidigaste 'klimat' (miljö). Teamet undersökte hur olika antaganden om den tidiga strålningsmiljön påverkar vilka små mörka materia-halon som stjärnor har och kan bildas i.

"I artikeln studerade vi två olika antaganden om egenskaperna hos det tidiga universum när det var mindre än 500 miljoner år gammalt. Syftet var att förstå effekten på egenskaperna hos dessa små galaxer idag när universum är 13 miljarder år gammalt," beskriver Brown.

Brown tillägger "Vi har funnit att dessa små ultrasvaga galaxer är mycket känsliga för dessa förändringar över tid medan mer massiva galaxer, som vår Vintergata inte är så känsliga över tid . För de minsta galaxerna kan tidiga förhållanden avgöra om de blir synliga galaxer eller förblir stjärnlösa mörka materia-halos." (Jag har fritt översatt en del för att förenkla förståelsen av texten och ta bort icke nödvändiga omskrivningar)

"Spännande nog kommer vi inom en snar framtid att ha data från Vera C. Rubin-observatoriet vilket kommer att kunna hitta många fler av dessa ultrasvaga dvärgar omkring Vintergatan," beskriver Dr Fattahi.

Många astronomer hoppas att Rubin kan leverera en nästan komplett antalav Vintergatans satellitgalaxer.

"Vårt arbete tyder på att dessa kommande observationer av det mycket lokala universum kommer att kunna begränsa hur universum såg ut i sin linda, något vi för närvarande inte kan komma åt direkt med andra observationer," beskriver Dr Fattahi.

"Att köra dessa datasimuleringar är utmanande och extremt dyrt både tidsmässigt och beräkningsmässigt. Totalt tog det mer än sex månader att köra alla simuleringar," beskriver Dr Fattahi.

Simuleringen producerar mycket stora mängder data (totalt 300 terabyte). 

Största delen av arbetet utfördes på COSMA8-superdatorn som är designad för simuleringsdriven forskning. Durham Universitys Institute for Computational Cosmology är värd för COSMA 8 på uppdrag av Storbritanniens DiRAC High Performance Computing Facility.

Framåt planerar Dr Fattahis team att använda den nya sviten för att ta itu med frågor som fortfarande är olösta i modern galax- och strukturbildning. Ex var vi kan hitta den allra första generationen stjärnor som bildades i universum? Vad säger egenskaperna hos ultrasvaga dvärggalaxer oss om mörk materians natur? 

Studien  ‘LYRA ultra-faints: The emergence of faint dwarf galaxies in the presence of an early Lyman-Werner background’ by Brown et al. har publicerats och kan läsas här Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Komet 3I/ATLAS bildades i en mycket kallare del av universum än vårt solsystem.

 

Bild  https://www.almaobservatory.or Illustrationen jämför innehållet av halvtungt vatten i den interstellära kometen 3I/ATLAS (vänster) och på jorden (höger). Bilderna illustrerar den relativa mängden halvtunga vattenmolekyler (HDO vilket förekommer, då endast en av vätekärnorna har en neutron. Halvtungt vatten utgör en del i naturligt förekommande vatten, med proportionerna 1 del halvtungt vatten till 3200 delar lätt vatten), vilket visar att 3I/ATLAS innehåller över 30 gånger mer HDO än vad som finns i jordens hav. Detta förhöjda förhållande tyder på att kometen bildades i en extremt kall miljö, mycket annorlunda än de förhållanden som formade vårt solsystems planeter. Källa: NSF/AUI/NSF NRAO/M.Weiss

Nya observationer från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) har gett den första mätningen någonsin av deuterat vatten (halvtungt vatten) i ett interstellärt objekt. Upptäckten avslöjar att den interstellära kometen 3I/ATLAS innehåller minst 30 gånger så stor andel halvtungt vatten som finns i kometer från vårt eget solsystem vilket ger ett direkt kemiskt fönster mot de kalla förhållanden under vilket kometens solsystem (stjärna)  bildades.

Forskningen leddes av doktoranden Luis E. Salazar Manzano vid University of Michigan, i samarbete med biträdande professor Teresa Paneque-Carreño, som var huvudansvarig för ALMA-teleskopets programs tidsschema som möjliggjorde dessa observationer. Datan erhölls med ALMAs Atacama Compact Array (ACA) bara sex dagar efter att 3I/ATLAS nått sin närmaste punkt till solen. Ett smalt observationsfönster möjliggjort av ALMAs unika förmåga att peka mot solens riktning till skillnad från de flesta andra optiska teleskop.

"Våra nya observationer visar att de förhållanden som ledde till bildandet av vårt solsystem skiljer sig mycket från hur andra planetsystem utvecklades i olika delar av vintergatan," beskriver Salazar Manzano.

Kometer kallas ofta för smutsiga snöbollar, delvis på grund av deras höga vattenhalt. Vatten som bär på frusna kemiska spår av miljön där de bildades. Tillsammans med vanligt vatten (H₂O) innehåller kometer en molekylvariant kallad deuterat vatten (HDO), där en väteatom ersätts av deuterium, en väteatom med en extra neutron. I kometer i solsystemet finns ungefär en molekyl halvtungt vatten för varje tiotusen molekyler vanligt vatten. I 3I/ATLAS är den kvoten minst 30 gånger högre och över 40 gånger större än andelen som finns i jordens hav.

Noterbart är att vanligt vatten (H₂O) självt låg under ALMA:s detektionströskel under dessa observationer. 

Detta förhöjda förhållande pekar på ett ursprung i en exceptionellt kall och kemiskt distinkt miljö. "De kemiska processer som leder till förhöjning av deuterat vatten är mycket känsliga för temperatur och kräver vanligtvis miljöer kallare än cirka -243,15 °Celcius beskriver Salazar Manzano. Kvoten sattes när kometens hemsystem bildades och har bevarats intakt under hela dess interstellära resa.

ALMAs avgörande roll i denna upptäckt var avgörande. Paneque-Carreño noterade: "De flesta instrument kan inte peka mot solen, men radioteleskop som ALMA kan. Vi kunde observera kometen inom några dagar efter perihelion, precis när den kikade fram från sin passage bakom solen. Detta gav oss en begränsning på dessa molekyler som inte är möjlig med andra instrument."

Utöver att vara ett kemiskt fingeravtryck av ett avlägset planetsystem, har HDO/H₂O-förhållandet en särskild kosmologisk betydelse då mängderna av deuterium och väte fastställdes under själva Big Bang  görs denna mätning till en unikt grundläggande undersökning av de förhållanden under vilka andra världar blir till. "Varje interstellär komet tar med sig lite av sin historia. Vi vet inte exakt var den bildades men med instrument som ALMA kan vi börja förstå förhållandena på den platsen och jämföra dessa med vårt eget solsystems," beskriver Paneque-Carreño.

Forskningsresultatet publiceras i Nature Astronomy den 24 april 2026 under titeln "A Direct View of the Chemical Properties of Waterfrom Another Planetary System: Water D/H in 3I/ATLAS" av Salazar Manzano, Paneque-Carreño med flera.

Det ursprungliga pressmeddelandet utfärdades av National Radio Astronomy Observatory (NRAO), en ALMA-partner på uppdrag av Nordamerika.

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en internationell astronomianläggning, är ett partnerskap mellan European Southern Observatory (ESO), USA:s National Science Foundation (NSF) och National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbete med Republiken Chile. ALMA finansieras av ESO på uppdrag av dess medlemsstater, av NSF i samarbete med National Research Council of Canada (NRC) och National Science and Technology Council (NSTC) i Taiwan, samt av NINS i samarbete med Academia Sinica (AS) i Taiwan och Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI).

Är Mörk materia svarta hål från ett annat eller tidigare universum

 

Bild wikipedia av det svarta hålet i galaxen Messier 87, taget med Event Horizon Telescope.

Ny forskning tyder på att reliker av svarta hål från tiden före Big Bang fortfarande kan forma galaxer idag. Dessa svarta hål skulle kunna förklara mörk materia, en av de största olösta frågorna inom enligt kosmologin. Enrique Gaztanaga, professor i astrofysik vid Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth

Generellt sett är svarta hål områden i rumtiden där materia är komprimerad i ett litet utrymme. Mörk materia är materia som inte reflekterar eller absorberar ljus. Vi vet att den existerar tack vare dess gravitationseffekt på galaxer och andra kosmiska strukturer vi kan beskåda därute.

Den kan ses som "limmet" som håller galaxer samman. Men vi vet inte vad den består av på en grundläggande nivå. De flesta fysiker tror att mörk materia består av en ännu oupptäckt subatomär partikel.

Men uråldriga svarta hål från tiden före Big Bang passar också in på beskrivningen. De är mörka, men bär massa precis de egenskaper som krävs för ovan teori. 

Gaztanaga beskriver att han har utforskat denna idé i en ny artikel i tidskriften The Conversation . Självklart kräver idén om relik-svarta hål också en omprövning av själva big bang.

I nästan ett sekel spårade kosmologer universums historia tillbaka till detta enda, dramatiska ögonblick kallat BigBang. Men kanske var detta inte den absoluta början på tiden. Kanske fanns det ett universum före Big Bang. Tillsammans erbjuder studs-scenariot ett enhetligt sätt att ta itu med flera långvariga problem inom kosmologin.

Big bang-singulariteten ersätts av en kvantövergång. Denna övergång kan relateras till begreppet "Einstein–Rosen-bron": en matematisk länk mellan två olika områden av rumtiden.

Inflation uppstår naturligt från dynamiken nära studsen.

Mörk energi kan relateras till den globala strukturen i ett ändligt universum.

Mörk materia kan bestå av relik-svarta hål och kanske började vårt eget universum som ett.

Gravitationsvågor kunde bära signaler från en tidigare kosmisk fas.

Supermassiva svarta hål kan ha uråldriga ursprung som stämmer överens med nyliga JWST-observationer.

Mycket arbete återstår att göra. Dessa idéer (teorier) måste testas mot data – från gravitationsvågsbakgrunder till galaxundersökningar och precisionsmätningar av den kosmiska mikrovågsbakgrunden.

Men möjligheten är djupgående att universum kanske inte började en gång, utan kan ha återhämtat sig. Och de mörka strukturer som formar galaxer idag kan vara reliker från en tid före Big Bang.

Universums första tids mörka strålning. Vad var denna egentligen?

 

Bild https://mcss.wustl.edu  Illustration som visar neutriner som omvandlas till mörk strålning i det tidiga universum.

Neutriner är bland de mest förekommande partiklarna i universum. Neutriner beskrivs ofta som spöklika eftersom de interagerar så svagt med materia och spelar en viktig roll i hur kosmiska strukturer bildas och utvecklas.

Nya analyser av kosmologisk data tyder på att neutriner kan interagera med varandra starkare än vad som förutspåtts i standardmodellen för partikelfysik även om laboratorieexperiment sätter strikta gränser för sådana interaktioner.

Bhupal Dev  docent i fysik inom Arts & Sciences och fellow vid McDonnell Center for the Space Sciences vid Washington University i St. Louis har i en ny studie (se nedan) tillsammans med kolleger visat på en möjlig förklaring till denna uppenbara mismatch. Enligt dessa kunde de kosmologiska signaler som tolkades som bevis för starkt interagerande neutriner istället komma från en ytterligare komponent av strålning i det tidiga universum. Eftersom kosmologiska observationer främst mäter den totala mängden snabbrörlig strålning kan de inte enkelt skilja neutriner från andra lätta partiklar som beter sig likartat," beskriver Dev.

Dev föreslår att en del av neutrinerna omvandlades till en annan typ av ljus, snabbrörlig strålning känd som mörk strålning under universums tidigaste ögonblick.

Transformationen måste ha ägt rum efter Big Bang-nukleosyntesen (tiden innan större atomer än väte kom till med andra ord innan neutronen kom till och det bara fanns protoner) ) men före bildandet av den kosmiska mikrovågsbakgrunden.

"I detta scenario skulle mörk strålning kunna efterlikna de kosmologiska effekter som tillskrivs interagerande neutriner samtidigt som den undviker de experimentella begränsningar som gäller för neutrinerna själva," beskriver Dev.

Om denna mörka strålningsmekanism uppstod skulle den också kunna påverka flera pågående gåtor inom kosmologin. Dessa inkluderar osäkerheter i neutrinomassor och den långvariga Hubble-spänningen, som är skillnaden mellan olika mätningar av hur snabbt universum expanderar.

"Vårt arbete belyser ett bredare paradigm inom neutrinokosmologi," sade Dev. "Degenereringen mellan neutriner och neutrinoliknande mörk strålning öppnar nya vägar för att hantera kosmologiska spänningar samtidigt som man respekterar jordiska begränsningar."

Framtida observationer kan hjälpa till att testa idén. Nästa generations mätningar av den kosmiska mikrovågsbakgrunden, storskaliga strukturundersökningar och framväxande 21-centimeters kosmologiexperiment kan avslöja spår av denna dolda strålning.

Laboratorieexperiment som mäter neutriners absoluta massa eller söker efter möjliga sterila neutriner kan också ge viktiga ledtrådar.

Med andra ord, även om interaktioner mellan neutriner och mörk strålning kan vara spöklika, kommer de inte att bli dolda för alltid.

Dev  publicerade nyligen studiens  resultat   tillsammans med kolleger  i en artikel i Physical Review Letters. 

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.