NASA:s SPHEREx-uppdrag är att konstruera den "mest färgrika" kosmiska kartan hittills.

 

Bild https://www.jpl.nasa.gov  NASA:s SPHEREx-observatorium genomgår integration och testning vid BAE Systems i Boulder, Colorado, i april 2024. Rymdteleskopet kommer att använda en teknik som kallas spektroskopi över hela himlen och fånga universum i mer än 100 färger. Källa: BAE Systems.

NASA:s SPHEREx-uppdrag kommer inte att vara det första rymdteleskopet (sänds upp senast april 2025) som observerar hundratals miljoner stjärnor och galaxer i 102 färger. Även om dessa färger inte är synliga för det mänskliga ögat eftersom många finns i det infraröda området kommer forskare att använda dem för att lära sig om ämnen som sträcker sig från fysiken som styrde universum mindre än en sekund efter dess tillblivelse till vattnets ursprung på planeter som jorden.

"Det är det första projektet som undersöker hela himlen i så många färger", beskriver Jamie Bock, huvudforskare för SPHEREx, som är baserad vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory och Caltech, båda i södra Kalifornien. "

SPHEREx, som är en förkortning för Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization och Ices Explorer, kommer att samla in infrarött ljus vilket har våglängder som är något längre än vad det mänskliga ögat kan se. Teleskopet kommer att använda en teknik som kallas spektroskopi för att se ljuset från hundratals miljoner stjärnor och galaxer och separera det i enskilda färger, på samma sätt som ett prisma omvandlar solljus till en regnbåge. Denna färguppdelning kan avslöja olika egenskaper hos ett objekt, sammansättning och avstånd från jorden.

Här är de tre viktigaste vetenskapliga undersökningarna som SPHEREx kommer att genomföra.

Det som det mänskliga ögat uppfattar som färger är distinkta våglängder av ljus. Den enda skillnaden mellan färgerna är avståndet mellan ljusvågens toppar. Om en stjärna eller galax rör sig sträcks eller komprimeras dess ljusvågor, vilket ändrar färgerna de verkar avge (Ju längre från oss dess rödare blir det rödförskjutning kallas det. Det är samma sak med ljudvågor, vilket är anledningen till att tonhöjden för en ambulanssiren verkar gå upp när den närmar sig och sjunker efter att den passerat.) Astronomer kan mäta i vilken grad ljuset sträcks eller komprimeras och använda det för att dra slutsatser om avståndet till objektet.

SPHEREx kommer också att mäta det kollektiva sken som skapas av alla galaxer nära oss eller långt bort – med andra ord den totala mängden ljus som galaxer sänt ut under den kosmiska historien. Forskare har försökt uppskatta denna totala ljusproduktion genom att observera enskilda galaxer och extrapolera till de oräkneliga galaxer som finns i universum. Men dessa räkningar kan utelämna vissa svaga eller dolda ljuskällor, till exempel galaxer som är för små eller för avlägsna för att teleskop lätt ska kunna upptäcka.

Med spektroskopi kan SPHEREx också visa astronomer hur den totala ljuseffekten har förändrats över tid.  SPHEREx kommer att mäta mängden fruset vatten, koldioxid och andra viktiga ingredienser för livet som vi känner det längs mer än 9 miljoner ljusår av riktningar i Vintergatan. Denna information kommer att hjälpa forskare att bättre förstå hur tillgängliga dessa nyckelmolekyler är för att bilda planeter. För ytterligare information se här.

Vad fick den röda stjärnan att snabbt röra sig genom Vintergatan

 

Det ser ut som om solen är stationär medan planeterna i solsystemet rör sig men inte heller solen  är stationär utan kretsar runt Vintergatan med en hastighet av cirka 220 kilometer per sekund.

Hur snabbt det än kan tyckas har nu en svagt lysande röd stjärna upptäckts röra sig ännu snabbare därute med en hastighet av cirka 600 kilometer per sekund.

Stjärnan som har en mycket låg massa och som rör sig i  "hyperhastighet" har upptäckts med hjälp av medborgarforskare och ett team av astronomer i USA  med hjälp av flera teleskop, ex två på Hawaii – W. M. Keck-observatoriet på Maunakea, Hawaii Island och University of Hawaii Institute for Astronomy Pan-STARRS på Haleakalā, Maui. Stjärnan finns 400 ljusår från jorden och är den närmast kända hyperhastighetsstjärnan till oss.

Men mer anmärkningsvärt är att  stjärnan kan röra sig på en bana som kan resultera i att den en lämnar Vintergatan helt och hållet.

Studieresultatet var under ledning av Adam Burgasser, professor i astronomi och astrofysik vid University of California (UC) i San Diego har nyligen accepterats för publicering i The Astrophysical Journal Letters och finns tillgänglig i preprint-format på arXiv.org.

Stjärnan har beteckningen CWISE J124909+362116.0 upptäcktes först av några av de över 80 000 frivilliga medborgarforskare som deltar i projektet Backyard Worlds vilka söker efter Planet 9  och i detta arbete kammar igenom enorma mängder data som samlats in under de senaste 14 åren vid NASA:s Wide-field Infrared SurveyExplorer (WISE) -uppdrag. 

Bild wikipedia Proxima Centauri, solsystemets närmaste grannstjärna i rymden (4,2 ljusår) är även den en röd dvärgstjärna. Dock ej den som ovan inlägg handlar om.

Hubbles konstant kanske inte behövs för att förklara expansionen av universum.

 

Vi har vetat att universum expanderar över tid sedan 1929 då astronom Edwin Hubble gjorde mätningar som indikerade att de mest avlägsna galaxerna upptäcktes röra sig bort från jorden snabbare än de närliggande galaxerna. Men det har varit förvånansvärt svårt att fastställa den exakta siffran för hur snabbt universum expanderar just nu.

Hubblekonstanten är viktig för att förstå universums bakgrundshistoria. Det är en viktig del av vår modell av hur universum utvecklas över tid. Men nya mätningar från det kraftfulla James Webb Space Telescope tyder på att det kanske inte finns någon konflikt som "Hubblespänningen, trots allt.

I en artikel som publicerats i Astrophysical Journal nyligen har kosmolog Wendy Freedman vid University of Chicago och hennes kollegor analyserat nya data som tagits fram av NASA:s James Webb Space Telescope.Data som visar avståndet till tio närliggande galaxer vilka nu fick ett nytt värde av den hastighet utifrån hur universum expanderar just nu.

Resultatet blev 70 kilometer per sekund per megaparsek vilket överlappar den andra  metoden där Hubblekonstanten ingår. "Baserat på dessa nya JWST-data och med hjälp av tre oberoende metoder, finner vi inga starka bevis för en Hubblespännings existens", beskriver Freedman som är en välrenommerad astronom och professor i astronomi och astrofysik vid John and Marion Sullivan University vid University of Chicago.

Tvärtom ser det ut som om vår kosmologiska standardmodell för att förklara universums utveckling håller och inte har behov av Hubbles konstant. Framtida observationer med JWST kommer nu att vara avgörande för att bekräfta eller motbevisa Hubblespänningen och bedöma konsekvenserna inom kosmologin beskriver Barry Madore, medförfattare till studien vid Carnegie Institution for Science och gästlärare vid University of Chicago.

Övriga författare till artikeln var UChicago-forskaren In Sung Jang, Taylor Hoyt (PhD'22, nu vid Lawrence Berkeley National Laboratory) och UChicago-doktoranderna Kayla Owens och Abby Lee.

Bild wikipedia. Hubblediagram. Passning av Hubbles lag till rödförskjutningshastigheter. Det finns olika bestämningar av Hubblekonstanten.

Biomarkörer upptäckta i kosmos

 

2018 upptäcktes mycket stora organiska molekyler i ispartiklar på Saturnus måne Enceladus. Det är fortfarande oklart om dessa skapats av livsformer eller om de skapades på något annat vis. I en nyligen genomförd studie försöker man besvara denna fråga. Det är möjligt att förhållanden som stöder eller upprätthåller liv i utomjordiska hav kan lämna molekylära spår i korn av is på dessas isiga yta. Studien utfördes vid Freie Universität Berlin  under ledning av forskare Dr. Nozair Khawaja, vilken nyligen flyttat till universitetet i Stuttgart.

Livets vagga på jorden låg troligen i en varmvattenventil på havets botten. "Inom forskningen talar vi om ett hydrotermalt fält", beskriver Dr. Nozair Khawaja från Institute of Space Systems (IRS) vid universitetet i Stuttgart. "Det finns övertygande bevis för att det råder förhållanden inom sådana områden som är viktiga för uppkomst eller upprätthållande av enkla livsformer."

Det är möjligt att sådana varmvattenventiler finns även på andra  himlakroppar som inte ligger så långt från oss med kosmiska mått mätt: Saturnus måne Enceladus är ett exempel. Denna måne mäter cirka 500 kilometer i diameter dess yta är täckt av  30 kilometer hög is. År 2005 upptäckte forskare ett enormt moln av ispartiklar ovanför dess sydpol i atmosfären. Tre år senare flög NASA:s rymdsond Cassini genom detta moln. Sondens mätinstrument visade att partiklarnas sammansättning tyder på att det finns ett hav av flytande vatten under Enceladus isiga skorpa. Om det i detta hav finns liv får framtida forskare svara på.

För utförlig och spännande fortsatt läsning från studien se härfrån studien se här. Länken går till university of Stuttgart. 

Bild https://www.goodfon.com/

Mystiken i universums expansionstakt kontrolleras åter och mystiken bli kvar.

 

Hubbleteleskopet har mätt den nuvarande expansionshastigheten av universum under 30 år. Astronomer vill nu eliminera alla kvardröjande tvivel om denna mätnings noggrannhet. Man har därför använt Webbteleskopet för att bekräfta eller förfalska Hubbles mätningar.

Den nuvarande uppmätta expansionshastigheten i universum är snabbare än vad astronomer förväntar sig att den ska vara baserat på universums initiala förhållanden och vår nuvarande förståelse av universums utveckling. Resultatet med Webbteleskopet bevisade dock  att Hubbleteleskopets mätningar var korrekta.

"När mätfel har förnekats återstår den verkliga och spännande möjligheten att vi har missförstått universum", beskriver Adam Riess, fysiker vid Johns Hopkins University i Baltimore. Riess som fick delat nobelpris i fysik 2011 för att ha varit med och upptäckt det faktum att universums expansion accelererar".

Men i hopp om att lätta på Hubbles lag spekulerade vissa forskare i okända fel i mätningen kan växa och bli synliga när vi tittar djupare in i universum. I synnerhet kan stjärnanhopning påverka mätningar av ljusstyrkan hos mer avlägsna stjärnor på ett systematiskt sätt. 

"Vi har nu spänt över hela skalan av vad Hubble observerat och vi kan utesluta mätfel som orsaken till att  Hubbles lag inte stämmer helt ", beskriver Riess.

Astronomer använder olika metoder för att mäta relativa avstånd i universum, beroende på vilket objekt som observeras. Sammantaget är dessa tekniker kända som den kosmiska avståndsstegen – varje stegpinne eller mätteknik förlitar sig på föregående steg för kalibrering.

"Att kombinera Webb och Hubble gav oss det bästa av två mätmöjligheter. Vi fann att Hubble-mätningarna förblir tillförlitliga när vi klättrar längre längs de kosmiska avståndsstegen beskriver Riess.

Hubble och Webbs ytterligare bekräftelse av Hubblespänningen fortsätter med med än mer känsliga observatorier för att möjligen lösa mysteriet. NASA:s kommande Nancy Grace romerska rymdteleskop är ett som kommer att göra omfattande himmelska kartläggningar för att studera inflytandet av mörk energi, den mystiska energi som får universums expansion att accelerera. ESA:s Euklides observatoriet, med bidrag från NASA, har en liknande uppgift.

Framtida mätningar får visa om människans teknik kan lösa gåtan eller inte.

Bild https://picryl.com/

Ett stort rött svart hål i universums första tid

 

En grupp astronomer under ledning av Lukas Furtak och Adi Zitrin vid Ben-Gurion-universitetet i Negev har analyserat bilder tagna med James Webb Space Telescope (JWST) och upptäckt ett rött, gravitationslinsat supermassivt svart hål i universums första tid. Den röda färgen tyder på att det svarta hålet ligger bakom en tjock slöja av stoft som skymmer det svarta hålets sken. Teamet lyckades dock mäta det svarta hålets massa och upptäckte att det var betydligt mer massivt, jämfört med den galax massa vari det fanns.

Teamet samlade därefter in JWST/NIRSpec-data från de tre bilder de tagit av den "röda pricken" och analyserade den insamlade datan. "Spektrat var häpnadsväckande", beskriver professor Ivo Labbé, från Swinburne University of Technology en av ledarna för UNCOVER-programmet. 

 "Genom att kombinera signalen från de tre bilderna tillsammans med linsförstoring motsvarar det resulterande spektrumet ~1700 observationstimmar av JWST på ett olinsat objekt vilket gör det till det djupaste spektrum JWST har tagit av ett enskilt objekt i det tidiga universum." Beskriver professor Ivo Labbé.– Med hjälp av spektrat lyckades vi inte bara bekräfta att det röda kompakta objektet var ett supermassivt svart hål och mäta dess exakta rödförskjutning utan också få en solid uppskattning av dess massa utifrån bredden på dess emissionslinjer, beskriver huvudförfattaren Dr. Furtak.

Gas kretsar i det svarta hålets gravitationsfält och uppnår här mycket höga hastigheter som inte ses i andra delar av galaxen. På grund av dopplerförskjutning är ljuset som sänds ut av det växande materialet rödförskjutet på ena sidan och blåförskjutet på andra sidan, beroende på dess hastighet. Det gör att emissionslinjerna i spektrumet blir bredare.

Mätresultatet ledde till ännu en överraskning: Det svarta hålets massa verkar överdrivet hög jämfört med galaxens massa.

Allt ljus i galaxen måste rymmas i ett litet område som är lika stort som en nutida stjärnhop. Källans gravitationslinsförstoring gav oss gränser för storleken. Även om man packar in alla möjliga stjärnor i ett så litet område blir det svarta hålet minst 1 procent av systemets totala massa, beskriver professor Jenny Greene vid Princeton University och en av huvudförfattarna till den nya artikeln.

Faktum är att flera andra supermassiva svarta hål i det tidiga universum nu har visat sig uppvisa ett liknande beteende vilket har lett till en del spännande bilder av svarta hål och deras galaxers tillväxt och samspelet mellan dem vilket ännu inte är helt klarlagt.

Astronomer vet inte om sådana supermassiva svarta hål växer till exempel från stjärnrester eller kanske från material som direkt kollapsade till svarta hål i det tidiga universum.

Kanske de svarta hålen fanns innan BigBang eller var endast ett och anledningen till BigBang (min tanke).

Bild https://phys.org/news  Upphovsman: CC0 Public Domain

Kan universum vara yngre än vi anser?

 

I de vanligaste kosmologiska modellerna börjar bildandet av stora kosmologiska strukturer från uppkomsten av små strukturer som sedan genomgår hierarkisk sammanslagning vilket leder till bildandet av större system. När universum åldras tenderar massiva galaxgrupper och galaxhopar, de största systemen, att öka i massa och nå ett lugnare tillstånd.

Satellitgalaxernas rörelser runt dessa grupper och hopar ger värdefulla insikter om galaxers sammansättningsstatus. Observationerna av sådan rörelse ger viktiga ledtrådar till universums ålder.

Genom att använda offentliga data från Sloan Digital Sky Survey (SDSS) analyserade en forskargrupp ledd av professor GUO Qi från National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) kinematiken i satellitpar runt massiva galaxgrupper. Forskarlagets resultat tyder på att universum kan vara yngre än vad som förutspås av LCDM-modellen med Plancks kosmologiska parametrar. 

Forskarna undersökte rörelsen hos satellitpar som befinner sig på motsatt sida av massiva galaxgrupper genom att använda dess hastighetsförskjutning från den centrum av galaxen längs med siktlinjen mellan satellitparen. De upptäckte då ett anmärkningsvärt överskott av par som uppvisade korrelerade hastighetsförskjutningar jämfört med par som uppvisade antikorrelerade hastighetsförskjutningar.

"Överskottet av korrelerade satellitpar tyder på närvaron av nyligen anhopade eller infallande satellitgalaxer", beskriver professor Guo Qi, korresponderande författare till artikeln. Satellitgalaxernas rörelser tyder på ett yngre universum än vad vi ser det som.

Detta överskott hittades också i aktuella kosmologiska simuleringar, men storleken på denna effekt var betydligt lägre än i observationer. Den stora skillnaden mellan observationerna och simuleringarna tyder på att massiva galaxgrupper är yngre i det verkliga universum Eftersom åldern på de massiva galaxgrupperna kan vara nära relaterad till universums ålder tyder dessa fynd på ett yngre universum jämfört med det som härrör från den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) av Planck-samarbetet", säger Dr. GU Qing, försteförfattare till artikeln.

Dessa fynd utgör en utmaning för den nuvarande kosmologiska modellen och kan ge värdefulla insikter i Hubblespänningsproblemet.

Studien publicerades i Nature Astronomy den 22 januari.

Bild wikimedia

Överraskande gammastrålning kom bortom vår galax

 

Gammastrålning eller γ-strålning är fotonstrålning så kallad joniserande strålning av fotoner.

Fermi Gamma-ray Space Telescope är ett rymdbaserat teleskop avsett för kosmisk gammaastronomi.

Astronomer som analyserat 13 års data från NASA:s rymdteleskop Fermi har upptäckt en oväntad och ännu oförklarlig händelse utanför vår galax.

Det var en helt slumpartad upptäckt, beskriver Alexander Kashlinsky, kosmolog vid University of Maryland och NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt som beskrev upptäckten vid American Astronomical Societys 243:e möte i New Orleans. Vi hittade en mycket starkare signal på en annan del av himlen, än den vi letade signaler på, beskrev han.

Intressant nog finns gammastrålningssignalen i en liknande riktning och med en nästan identisk magnitud som en annan oförklarlig egenskap, en som produceras av några av de mest energirika kosmiska partiklar som någonsin upptäckts (i form av de första atomernas ljus).

Teamet letade efter en gammastrålningsegenskap relaterad till CMB (kosmisk mikrovågsbakgrund), det äldsta ljuset i universum. Forskare säger att CMB uppstod när det heta, expanderande universum hade svalnat tillräckligt för att bilda de första atomerna, en händelse som frigjorde en explosion av ljus som för första gången kunde tränga ut kosmos. Utsträckt av den efterföljande expansionen av rymden under de senaste 13 miljarder åren, upptäcktes detta ljus först i form av svaga mikrovågor över hela himlen 1965. 

Forskarlaget ansåg att genom att lägga ihop många års data från Fermis LAT (Large Area Telescope), teleskopet som skannar hela himlen flera gånger dagligen kunde ett relaterat dipoleantennmönster upptäckas i gammastrålningen. Tack vare relativitetsteorins effekter bör gammastrålningsdipolen förstärkas med så mycket som fem gånger jämfört med de för närvarande detekterade CMB:erna.

Forskarna kombinerade 13 års Fermi LAT-observationer av gammastrålning över cirka 3 miljarder elektronvolt (GeV); Som jämförelse har synligt ljus energier mellan cirka 2 och 3 elektronvolt. De tog bort alla upplösta och identifierade källor och skalade bort Vintergatans centralplan för att analysera den extragalaktiska gammastrålningsbakgrunden.

"Vi hittade en gammastråldipol,  dess topp ligger på den södra himlen, långt från CMB:s, och dess magnitud är 10 gånger större än vad vi skulle förvänta oss genom vår rörelse med jorden", beskriver medförfattaren Chris Shrader, astrofysiker vid Catholic University of America i Washington och vid Goddard. "Även om det inte var vad vi letade efter misstänker vi att det kan vara relaterat till det vi sökte. Forskarna tror att  de två fenomenen är kopplade till varandra – att ännu oidentifierade källor producerar både gammastrålning och partiklar. För att lösa denna kosmiska fråga måste astronomer antingen lokalisera dessa mystiska källor eller föreslå alternativa förklaringar till båda egenskaperna. Något man hoppas kunna i framtiden.

En artikel som beskriver ovan fynd publicerades onsdagen den 10 januari i The Astrophysical Journal Letters.

Bild vikipedia NASA:s guide till elektromagnetiskt spektrum som visar överlappning av frekvens mellan röntgen- och gammastrålar.

En teori om radiocirklarna därute

 

2019 detekterade det då färdigställda teleskopet ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) något som ingen någonsin sett förut, radiovågscirklar så stora att de omfattade hela galaxer inom sig. Astrofysikerna försökte därefter försöka förstå vad dessa cirklar var och varför de fanns.

Nu anser ett forskarlag lett av Alison Coil, professor i astronomi och astrofysik vid University of California San Diego att de kan ha hittat svaret: cirklarna är skal som bildats av utströmmande galaktiska vindar, möjligen från massiva exploderande stjärnor (supernovor).

När stjärnor slocknar och exploderar kastar de ut gas i dess omgivning ut i den interstellära rymden. Om tillräckligt många stjärnor exploderar nära varandra samtidigt kan kraften i dessa explosioner pressa ut gasen ur själva galaxen i utströmmande vindar, som kan färdas med upp till 2 000 kilometer i sekunden. De  galaxer där detta sker är  intressanta, beskriver Coil som är ordförande för institutionen för astronomi och astrofysik vid University of California San Diego. 

Cirklarna uppstår i områden där två stora galaxer kolliderar. Sammanslagningen skjuter då in all gas i ett mycket litet område vilket orsakar en intensiv  stjärnbildning. Massiva stjärnor brinner snabbt ut och då de dör kastar de ut sin gas som utströmmande vindar. Cassandra Lochhaas, postdoktor vid Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics som specialiserat sig på teorier om galaktiska vindar och medförfattare till artikeln, körde en serie numeriska datorsimuleringar för att replikera storleken och egenskaperna hos de stora radioringarna, inklusive den stora mängden kall gas i den centrala galaxen.

Hennes simuleringar visade hur galaktiska vindar blåste i 200 miljoner år innan se avstannade. När vinden upphörde fortsatte en framåtriktad chockvåg att driva ut het gas ur galaxen och skapade en radioring medan en omvänd chock skickade kallare gas tillbaka in i galaxen. Datasimuleringen visade vad som kunde ske under 750 miljoner år vilket är  inom ramen för den uppskattade stjärnåldern på en miljard år för ORC 4 (en odd radio circle). 

För att det ska fungera behövs ett utflöde med hög massa vilket innebär att det då kastas ut mycket material under kort tid. Den omgivande gasen strax utanför galaxen måste ha låg densitet annars avstannar chockvågen. Det här är de två nyckelfaktorerna, beskriver Coil. – Det visar sig att de galaxer vi har studerat har dessa höga massutflödeshastigheter. De är sällsynta men de finns. Jag tror  att detta pekar på att ORC:er härstammar från någon form av utströmmande galaktiska vindar beskriver Coil.

Det är inte bara utströmmande vindar som kan hjälpa astronomer att förstå ORC, utan även ORC:er kan hjälpa astronomerna att förstå utströmmande vindar. ORC:er är ett sätt för oss att se vindarna genom radiodata och spektroskopi, beskriver Coil. – Det här kan hjälpa oss att avgöra hur vanliga dessa extrema utströmmande galaktiska vindar är och hur vindarnas livscykel ser ut. Det kan hjälpa oss att lära oss mer om galaktisk utveckling och svara på frågan om alla massiva galaxer går igenom en ORC-fas. Blir spiralgalaxer elliptiska när de inte längre bildar stjärnor? Jag tror att det finns mycket vi kan lära oss om och av ORC:er.

Studien är publicerad i Nature.

Bild vikipedia en konstnärs intryck av en udda radiocirkel som exploderar i centrum av en galax. ORC:er (radiocirklar) kan expandera förbi andra galaxer.

Det tidiga universum var fullt av spiralgalaxer

 

Standardmodellen för galaxer säger att de utvecklats över tid. Galaxer bildades från av stora moln bestående av väte och helium och hade därför troligen en ganska oordnad struktur i början. Med tanke på det tidiga universums densitet var galaktiska kollisioner och sammanslagningar vanliga vilket gav galaxerna rotation och då bildades skiv- och spiralformerna. Allt detta tog tid, så vi förväntar oss att spiralgalaxer är ganska vanliga i nuvarande universum men var sällsynta i det tidiga universum.

I det nya arbetet gjort av forskare vid Cornell university användes data från Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), insamlade av James Webb Space Telescope. Forskarlaget identifierade 873 galaxer större än 10 miljarder solmassor, med rödförskjutningar mellan z = 0,5 och z = 4. Galaxer med denna rödförskjutning är mellan 5 miljarder till 12 miljarder år gamla, så de sträcker sig från de tidigaste galaxerna till de av idag. Av dessa galaxer klassificerades 216 som spiralgalaxer. Forskarna var noga med att påpeka att vissa av dessa kan vara sammanslagna galaxer som blev felklassificerade, men även då klassificerades 108 av galaxerna som spiralgalaxer.

Z talar om hur många år ljuset från objektet har färdats för att nå oss, men detta är inte avståndet till objektet i ljusår, eftersom universum har expanderat när ljuset färdades och objektet nu är mycket längre bort.

När teamet ordnade dem efter rödförskjutning fann de att medan andelen spiralgalaxer minskade i antal när man såg längre tillbaka i tiden, var andelen spiralgalaxer vid rödförskjutningar över z = 3 likväl mycket högre än förväntat. När teamet kalibrerade observationerna fann de att ungefär en femtedel av galaxerna vid z = 3 är spiralgalaxer. Dessa mycket tidiga galaxer skulle då ha  blivit spiralgalaxer mindre än två miljarder år efter Big Bang vilket innebär att det skulle varit kort tid för sammanslagningar och kollisioner som orsak till dem.

Med andra ord utvecklades många galaxer till spiralgalaxer tidigt i universum. Så även om kollisioner och sammanslagningar spelar en roll i bildandet av spiralgalaxer (senare i tiden) finns det sannolikt andra faktorer som spelat in då de tidigaste bildades. För närvarande är det inte klart vilka dessa faktorer är. Med framtida data från JWST hoppas forskarlaget kunna ta reda på hur dessa tidiga galaxer utvecklades och varför spiralgalaxer har funnits så länge.

Kan det vara så att spiralformen är en naturlig form då galaxer bildades tidigt i universum. Kanske man ska se på expansionen och gravitationen  (rörelsen i det tidiga universum) gåtans lösning kan troligen finnas i detta.

Bild vikipedia på en spiralgalax här NGC 3031.

Är universum ett hologram?

 

Holografi är en avancerad form av fotografi där man kan se ett objekt tredimensionellt. Kallat hologram. Holografitekniken kan användas optiskt för att lagra information.

För ett kvarts sekel sedan föreslog fysikern JuanMaldacena AdS/CFT-korrespondensen, en spännande holografisk koppling mellan gravitationen i ett tredimensionellt universum och kvantfysik på universums tvådimensionella gräns. 

Denna korrespondens är ännu efter ett kvarts sekel efter Maldacenas upptäckt ännu en gissning. Ett påstående om universums natur som verkar vara sant men som ännu inte har bevisats återspegla den verklighet vi lever i. Dessutom har den endast begränsad användbarhet och tillämpning på universum.

Likväl är till och med blotta utseendet på korrespondensen mer än suggestivt. Det är talande att det finns något djupt grundläggande i hologrammet att fysiken i universums volym som kan visa fysiken på ytan och att det finns mer att förstå och undersöka än ytan.

Det är en sak att formulera fysikens gåtor på ett nytt språk till en ny uppsättning dimensioner för att få dem lättare att lösa. När allt kommer omkring vimlar fysiken av sådana matematiska knep och spel som utövare använder för att lösa utmanande problem och gå vidare till nästa. Men AdS/CFT-korrespondensen och den mer allmänna holografiska principen som den representerar är så mycket mer än en matematisk kuriositet.

Det väsentliga målet här är att beskriva gravitation som vi i århundraden ansett som en naturkraft som kan förstås som ytterligare en interaktion av entiteter i kosmos kan användas för att interagera med varandra. Gravitationen är den enda kraft som avges av och känns av varje enskild varelse eller ting i kosmos. Allt med massa, allt med energi, skapar en gravitation av påverkan i sig. På samma sätt reagerar all massa, all energi, allt som har vad vi kallar existens av gravitation.

Kepler hade rätt när han urskilde något speciellt med de himmelska objektens rörelser och kopplade dessa rörelser till våra liv här på jorden. Newton hade rätt när han betecknade detta som en kraft, en uppsättning osynliga strängar som förbinder hela skapelsen. Einstein gjorde rätt i att inte beskriva gravitation i termer av knuffar och drag utan i termer av själva strukturen och själva rumtiden.

Den holografiska principen, oavsett om den tillämpas på ytan av ett svart hål och dess innehåll eller förhållandet mellan strängteorin och kvantfysik säger det oss något meningsfullt om gravitation. Einstein lärde oss att gravitation  inte endast är en kraft utan den naturliga respons vi levande varelser upplever när vi möter rumtidens böjningar och rynkor. Gravitation är den plats i rumtiden som vi alla existerar inom. Ett annat namn för den allmänna relativitetsteorin är geometrodynamik själva geometrins dynamik. Gravitation är rum och tid och materia och energi i ett enda livfullt system av samverkan. Det vi kallar universum är helt enkelt behållaren för all den aktivitet, all den bredd av rymd och djup av tid och komplexitet som fyller det.

Det har misslyckats att hitta en kvantifierad gravitationsteori. Vi har ingen beskrivning av vad som verkligen händer vid gränsen till ett svart hål. Men vi har lärt oss att  kvantfysiken att fysiska tredimensionella entiteter inte är exakt vad de ser ut att vara. Faktum är att de är grundare: svarta hål kan bara beskrivas av sina gränser och kanter, snarare än i sin fulla utsträckning (dimensionellt).

Och när vi tillämpar samma resonemangskedja utifrån att holografi är en viktig komponent i kvantgravitationspusslet, kommer AdS/CFT-korrespondensen och en potentiell väg att leda mot strängteorin.

Inlägget ovan är ett sammandrag och översättning från https://www.universetoday.com/ och astrofysiker Paul M. Sutters artikel av den 21 dec 2023.

Bild vikipedia https://pixexid.com/

Lever vi i ett stort tomrum

 

Ett av de största mysterierna inom kosmologin är hastigheten med vilken universum expanderar. Detta kan förutsägas med hjälp av standardmodellen i kosmologi Lambda modellen kall mörk materia (ΛCDM). Modellen bygger på detaljerade observationer av det ljus som blev över efter Big Bang – den så kallade kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB). 

Universums expansion får galaxer att röra sig bort från varandra. Ju längre bort de är från oss desto snabbare ses expansionen ske. Förhållandet mellan en galax hastighet och avstånd till kan förklaras med "Hubbles konstant", som är cirka 43 km per sekund per megaparsec (längdenhet inom astronomin). Men denna standardmodells värde har nyligen ifrågasatts vilket lett till vad forskare kallar "Hubblespänningen". När vi mäter expansionshastigheten med hjälp av närliggande galaxer och supernovor är den 10 % större än baserat på den kosmiska mikrovågsbakgrunden. 

I en ny artikel presenterar forskare vid Oxford university en möjlig förklaring till skillnaden:  baserad på att vi lever i ett gigantiskt tomrum i rymden (ett område med en densitet under genomsnittet). Detta visar de utifrån att detta tomrum kan blåsa upp  oxh mätas i lokala mätningar genom utflöden av materia från tomrummet. Utflöden skulle uppstå när områden med högre densitet som omger ett tomrum drar isär detta – det skulle då utöva en större gravitationskraft på materia än i områden med lägre densitet inuti tomrummet gör.

Resultatet kommer vid en tidpunkt då populära lösningar på Hubblespänningen är ifrågasatta. Vissa tror att vi bara behöver mer exakta mätningar. Andra tror att det går att lösa problemet genom att anta att den höga expansionstakt vi mäter lokalt faktiskt är den rätta. Men det kräver en liten justering av expansionshistoriken i det tidiga universumet för att CMB fortfarande skulle se rätt ut.

Tyvärr visar en granskning fram sju problem med detta tillvägagångssätt. Om universum expanderade 10 procent snabbare under större delen av den kosmiska historien, skulle det också vara omkring 10 procent yngre något som motsäger åldern på de äldsta stjärnorna.

Existensen av ett djupt och utsträckt lokalt tomrum av galaxernas antal och de snabbt observerade flödena tyder starkt på att strukturen växer snabbare än förväntat i CMB på skalor från tiotals till hundratals miljoner ljusår.

Intressant nog vet vi att det massiva galaxklustret ElGordo   ( sju miljarder ljusår bort från oss)  bildades tidigt i den kosmiska historien och har för hög massa och expansionhastighet för att vara kompatibelt med standardmodellen. Detta är ytterligare ett bevis på att strukturer bildas för långsamt i standardmodellen.

Då gravitationen är den dominerande kraften i stora skalor behöver vi med största sannolikhet utvidga Einsteins gravitationsteori (den allmänna relativitetsteorin)  –på skalor som är större än en miljon ljusår.

Vi har dock inget bra sätt att mäta hur gravitation beter sig på mycket stora skalor då det inte finns gravitationsbundna objekt som är så stora nog för detta. Vi kan anta att den allmänna relativitetsteorin fortfarande är giltig och jämföra den med observationer. Men det är just detta tillvägagångssätt som leder till de mycket allvarliga anomalier  som vår i dag bästa kosmologiska modell för närvarande står inför.

För mer av intressant läsning i ämnet se https://theconversation.comhär 

Inlägget är en sammanfattning av en artikel i theconversation.com/ författad av Indranil  Banik Postdoktoral forskare i astrofysik, University of St Andrews

Bild vikipedia på galaxklustret El Gordo som består av två separata galaxhopar som kolliderar i flera miljoner kilometers hastighet.

Luminous Fast Blue Optical Transient ett av universums mysterium.

 

En Luminous Fast Blue Optical Transient (FBOT)  är explosionshändelse som liknar supernovor och gammablixtar och ger hög optisk ljusstyrka som stiger och sönderfaller snabbt i spektra koncentrerat i det blå fältet. Den orsakas av någon ännu okänd astrofysisk process av mycket hög energi.

Nuvarande explosion skedde i en galax långt därute och upptäcktes av Hubbleteleskopet. FBOTs är bland de ljusstarkaste kända synliga ljushändelserna i universum endast en handfull har hittats hittills. Sedan den första upptäckten 2018 vilken skedde cirka 200 miljoner ljusår bort har man detekterat en ny varje år.

Det senaste FBOT detekterades av flera teleskop i det elektromagnetiska spektrumet, från röntgen till radiovågor. Den fick beteckningen AT2023fhn och smeknamnet "Finch", den övergående händelsen visade alla egenskaper hos en FBOT. Den lyste intensivt i blått ljus och utvecklades snabbt, nådde maximal ljusstyrka och bleknade efter några dagar, till skillnad från supernovor som tar veckor eller månader för att blekna.

Men till skillnad från någon annan FBOT som setts tidigare fann Hubble att denna skedde mellan två från den närliggande galaxer. Den ena cirka 50 000 ljusår från händelsen den andra spiralgalaxen cirka 15 000 ljusår från händelsen.

Hubble-observation fick oss att inse att detta var ovanligt jämfört med de andra tidigare detekterade händelserna som skett i en galax. Utan Hubble-data skulle vi inte ha vetat detta, beskriver Ashley Chrimes, huvudförfattare till Hubble-studien som publiceras i ett kommande nummer av Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society. (MNRAS). Ashley Chrimes är också medlem i European Space Agency Research Fellow, och fanns tidigare vid Radboud University, Nijmegen, Nederländerna.

FBOT har antagits vara en sällsynt typ av supernova som kallas kärnkollapssupernovor vilka är gigantiska kortlivade stjärnor som slutar som supernovor. Alla tidigare FBOT har hittats i spiralarmarna på galaxer där stjärnfödelse pågår, men den senaste skedde som nämnts ovan mellan två galaxer.

För att förklara detta ovanliga läge överväger forskarna möjligheten att den är resultatet av en kollision mellan två neutronstjärnor som fanns långt utanför sin värdgalax.

Men ett större urval behövs för att få en bättre förståelse av fenomenet, beskriver forskarna. Det i Chile  markbaserade spegelteleskopet Vera C. Rubin-observatoriet som ska kartlägga universum  kanske blir det som i framtiden ger oss förståelse för fenomenet. 

Bild vikipedia en illustration av en FBOT.

Det kan finnas liv uppbyggt av en kemi olikt oss därute

 

Om det finns liv på en planet där ute kanske det inte ser ut eller är uppbyggt av kol som livsformer på jorden. Detta beroende på att det finns så många kemiska ingredienser i universum och många sätt att blanda dem. Det som skapat liv på Jorden har ju konstruerat otaliga olikartade livsformer i form av djur och växter men med grunden utifrån kol. Kisel anses även vara en möjlig grundkälla för att uppbygga livsformer. Men uppbyggt utifrån kisel blir det en helt annorlunda livsvärld där liv är långsamt på alla sätt man kan tänka sig. Men  även andra förslag finns.

Ett team under ledning av forskare vid University of Wisconsin-Madison har skrivet en bok där man redogör för hundratals kemiska recept som potentielt kan ge upphov till liv. Processen att gå från grundläggande kemiska ingredienser till de komplexa cyklerna av cellmetabolism och reproduktion som definierar liv, beskrivs forskarna. Liv kräver inte bara en enkel början utan också upprepning.

Livets ursprung är en något-från-ingenting-process, beskriver Betül Kaçar som är en astrobiolog som med stöd från NASA och UW-Madison professor i bakteriologi vilka arbetat med projektet. Livet handlar om kemi och förhållanden som kan generera ett självreproducerande reaktionsmönster.

Kemiska reaktioner som producerar molekyler som ger samma reaktion om och om igen kallas autokatalytiska reaktion. I en ny studie publicerad 18 september i Journal of the American Chemical Society sammanställde Zhen Peng, en postdoktoral forskare i Kaçar-laboratoriet med medarbetare 270 kombinationer av molekyler - som involverade atomer från alla grupper och serier över det periodiska systemet - med potential för långvarig autokatalys. Vi kommer aldrig definitivt att veta vad som exakt hände på jorden för att generera liv. Vi har ingen tidsmaskin, skriver Kaçar. Men i ett provrör kan vi skapa flera planetariska förhållanden för att förstå hur dynamiken för att upprätthålla liv kan utvecklas. 

Att uppehålla liv och reproducera detta  är inte samma sak som att skapa det första livet.

Forskningen finansierades delvis av bidrag från NASA Astrobiology Program (80NSSC22K0546), John Templeton Foundation (62578 och 61926), Research Corporation for Science Advancement (28788) och Australian Research Council (DP210102133 och FT220100757).

Bild flickr.com

Ett starkt tidigare okänt slag av ljussken därute

 

Astronomer har upptäckt vad man tolkar som en ny klass av stjärnobjekt.

Objektet som upptäckts finns cirka 15000 ljusår från jorden och antas vara en magnetar. En magnetar är en neutronstjärna med ett onormalt starkt magnetfält med ett cirka 1000 gånger starkare magnetfält än en ordinär neutronstjärna

  Ovan objekt var en gång stor stjärna men är i dag en boll  inte är större än en medelstor stad och sprakar från ett magnetfält mer än en kvadriljon gånger starkare än jordens.

Små, snurrande bollar (magnetarer) kan avge ultraljusa strålar av elektromagnetisk strålning när de snurrar, inklusive radiovågor som pulserar i stadig rytm som vanligtvis upprepas med några sekunders eller minuters mellanrum. Dessa radiovågpulser avtar och slutar  vanligtvis helt efter några månader eller år eftersom magnetarens rotation saktar ner till en punkt som kallas "dödslinjen" - en teoretisk tröskel bortom vilken stjärnans magnetfält blir för svagt för att generera mer högenergistrålning och radiovågstrålning.

Men astronomer har nu upptäckt en ny klass av stjärnobjekt som verkar trotsa ”dödslinjen” på ett oförklarat vis. Forskare upptäckte den märkligt ihållande magnetaren - kallad GPM J1839−10 - i september 2022 med hjälp av Murchison Widefield Array (en radioteleskopuppsättning i Australien). Observationer visade att objektet pulserade med korta radiovågor var 22: e minut och lyste intensivt i cirka fem minuter åt gången innan ljuset åter dämpades.

Redan detta var en extraordinär iakttagelse. Detta då de flesta radioemitterande magnetarer pulserar med endast några sekunders eller minuters mellanrum. Detta gjorde att detta objekts 22-minuters cykel till den magnetar som har den längsta cykel som någonsin upptäckts. Den ultralånga cykeln  (22 minuter) visade också att magnetaren snurrade extremt långsamt. För att lära sig mer om detta objekt jämförde forskarna observationerna med ytterligare ett halvt dussin insamlad data från andra radioteleskop runt om i världen, samt undersökte arkivdata tillbaka till 1988. Till teamets förvåning såg de samma objekt visas i den äldsta datauppsättningen, pulserande med nästan exakt samma 22-minutersintervall. 

Dessa speciella egenskaper - objektets långsamma rotation, dess ultralånga pulsperiod och den extrema livslängden av dess radioemission trotsar alla modeller som vi känner till då det gäller objekt som dessa, beskrev forskarna.

Det är enligt ovan möjligt att objektet inte är en magnetar. Det kan vara en vit dvärgstjärna - en annan typ av stjärnrest - som är mycket större än en magnetar och som roterar långsammare. 

 Men teamet tillade att objektets radiostrålningutsläpp är kortare än den ljusaste vita dvärg som någonsin upptäckts.

Objektet utmanar vår förståelse av neutronstjärnor och magnetarer, som är några av de mest exotiska och extrema objekten i universum, beskriver Hurley-Walker.

Kan detta objekt vara en mellanform av vit dvärg och magnetar?

Bild från https://www.livescience.com/  Som visar den troliga Magnetaren som upptäcktes av radioteleskopet Murchison Widefield Array i Australien tillsammans med ett halvt dussin andra anläggningar runt om i världen som hjälpte till med för att bekräfta upptäckten och studera det mystiska objektet. (Bildkredit: ICRAR)

Kanske universum är dubbelt så gammalt som vi beräknat

 

Universum kan vara dubbelt så gammalt som nuvarande uppskattningar visar enligt en ny studie som utmanar den dominerande kosmologiska modellen och kastar nytt ljus över det så kallade tidiga galaxproblemet. I den nya studien visas en modell som ökar den möjliga galaxbildningstiden med flera miljarder år. Svaret här blir att universum är 26,7 miljarder år gammalt och inte 13,7 som tidigare uppskattats, enligt författaren till studien Rajendra Gupta, adjungerad professor i fysik vid naturvetenskapliga fakulteten vid University of Ottawa. Något som gör att de tidiga galaxer som Webbteleskopet upptäckt  inte var så tidiga.

Länge har astronomer och fysiker beräknat åldern på vårt universum genom att mäta tiden som gått sedan Big Bang genom att studera de äldsta stjärnorna baserat på rödförskjutningen av ljus i avlägsna galaxer. 2021, tack vare ny teknik och tekniska framsteg, uppskattades vårt universums ålder således till 13.797 miljarder år med hjälp av Lambda-CDM-konkordansmodellen. 

Men många forskare har sedan dess blivit förbryllade över förekomsten av stjärnor som Methuselah som verkar vara äldre än den uppskattade åldern i vårt universum och av upptäckten av tidiga galaxer i ett avancerat utvecklingstillstånd vilka James Webb Space Telescope upptäckt. Dessa galaxer, som existerar bara 300 miljoner år eller så efter Big Bang, verkar ha en mognadsnivå och massa som vanligtvis förknippas med ett de måste funnits i miljarder år i kosmisk utveckling.

Dessutom är de förvånansvärt små i storlek vilket lägger till ytterligare ett mysterium i ekvationen.

I Fritz Zwickys https://sv.wikipedia.org/wiki/Fritz_Zwicky ”trötta ljusteori” föreslås att rödförskjutningen av ljus från avlägsna galaxer beror på den gradvisa förlusten av energi i form av fotoner över stora kosmiska avstånd. Det anses dock strida mot de observationer som gjorts. Ändå fann Gupta att man genom att låta denna teori samexistera med teorin om det  expanderande universum göra det möjligt att omtolka rödförskjutningen som ett hybridfenomen snarare än enbart bero på expansion och avstånd.

Förutom Zwickys ”trötta ljusteori” introducerar Gupta idén om "kopplingskonstanter", som Paul Dirac la fram i en hypotes. Kopplingskonstanter är grundläggande fysikaliska konstanter som styr interaktionerna mellan partiklar. Enligt Dirac kan dessa konstanter ha varierat över tid. Genom att låta dem utvecklas över tid kan tidsramen för bildandet av tidiga galaxer som observerats av Webbteleskopet med höga rödförskjutningar förlängas från några hundra miljoner år från BigBang till flera miljarder år. Detta ger en bättre förklaring till den avancerade utvecklingsnivå och massa som observerats i dessa gamla galaxer.

Dessutom föreslår Gupta att den traditionella tolkningen av den "kosmologiska konstanten", som representerar mörk energi som anses vara anledningen till universums accelererande expansion behöver revideras. Istället föreslår han en konstant som står för utveckling av kopplingskonstanterna. Denna modifiering i den kosmologiska modellen hjälper då  till med att ta itu med gåtan av små galaxstorlekar som observerats i det tidiga universum och möjliggör mer exakta observationer.

Det är en gåta vad Webbteleskopet hittar så ovan diskussion kan mycket väl vara närmare sanningen än den i dag rådande.

Bild från pixabay.com

Den första kartan över Vintergatan i materia istället för i ljus.

 

Forskare har spårat det vi kallar neutrinor för att skapa den första bilden av Vintergatan av materia och inte ljus vilket ger ett helt nytt sätt att studera universum.

Den banbrytande bilden togs genom att fånga neutrinor som for genom IceCube Neutrino Observatory, en gigantisk detektor begravd djupt ner i Sydpolens is. Se mitt inlägg från 9 juli.

Neutrinor har obefintlig elektrisk laddning med nästan noll massa och de interagerar nästan inte alls med andra slag av materia. Neutronor far rakt igenom vanlig materia i nära ljusets hastighet (jordklot och människa mm).

Men genom att bromsa neutrinors hastighet har fysiker lyckats spåra partiklarnas ursprung miljarder ljusår bort till gamla, katastrofala stjärnexplosioner och superbnovor, kosmiska strålkollisioner. Forskarna publicerade sina resultat den 29 juni i tidskriften Science.

Funktionerna i den mycket känsliga IceCube-detektorn i kombination med nya dataanalysverktyg har gett en helt ny bild av Vintergatan som bara antytts tidigare, beskriver Denise Caldwell, chef för National Science Foundation's fysikavdelning i  studien. Eftersom dessa funktioner fortsätter att förfinas kan vi se fram emot att se den här bilden dyka upp med ständigt ökande upplösning vilket potentiellt avslöjar dolda funktioner i vår galax som aldrig tidigare sett av mänskligheten.

Varje sekund passerar cirka 100 miljarder neutroner genom varje kvadratcentimeter av vår kropp. De små partiklarna finns överallt - producerade i stjärnornas kärnreaktioner i enorma supernovaexplosioner, av kosmisk strålning och radioaktivt sönderfall, och i partikelacceleratorer och kärnreaktorer på jorden. Neutroner är näst efter fotoner de vanligaste subatomära partiklarna i universum.

För att fånga neutrinorna använde sig partikelfysiker av IceCube  vid Amundsen-Scott South Pole Station i Antarktis. Denna detektor består av mer än 5000 optiska pärlstavade sensorer  i över 86 strängar som dinglar i hål i isen  upp till 2,5 kilometer ner i Antarktis is. Medan många neutroner passerar helt obehindrat genom jorden, interagerar de ibland med vattenmolekyler vilket skapar partikelbiprodukter så kallade muoner som kan ses som ljusblixtar med detektorns sensorer. Från de mönster som dessa blixtar ger kan forskare rekonstruera neutronernas energi och ibland även dess källa.

Att hitta en neutrons  inkommande riktning beror på hur tydligt dess riktning registreras i detektorn; vissa har mycket uppenbara initiala riktningar, beskriver, huvudförfattaren till artikeln Naoko Kurahashi Neilson, fysiker vid Drexel University i Philadelphia i studien.

 Efter att ha upptäckt ca 60000 neutrinokaskader under 10 år och bearbetat dessa i en  maskininlärningsalgoritm byggde fysikerna upp en eterisk, blåfärgad bild som visar neutrinernas källor i hela Vintergatan.

Kartan visar att neutronerna produceras överväldigande i regioner med tidigare detekterade höga gammastrålninghändelser vilket bekräftade tidigare misstankar att många av dess är biprodukter kommer ur  kosmisk strålning som smäller in i interstellär gas.

Jag minns att jag sa: Vid denna tidpunkt i mänsklighetens historia är vi de första som ser vår galax i något annat än i ljuskällor, skrev Neilson. (stjärnornas sken)

Precis som tidigare revolutionerande framsteg som ex radioastronomin, infraröd astronomi och gravitationsvågdetektering har neutrinokartläggning gett oss ett helt nytt sätt att se ut i universum. Nu är det dags att se vad vi hittar.

Ben Turner är en brittisk staff writer på Live Science. Han täcker fysik och astronomi, bland annat ämnen som teknik och klimatförändringar och från hans artikel är inlägget ovan med mina egna ord beskriven artikeln i  Live Science varifrån bilden ovan även kommer. 

Bilden är består av två bilder av Vintergatan. Översta gjordes med synligt ljus och nedre utifrån neutroner. (Bildkredit: IceCube Collaboration/U.S. National Science Foundation (Lily Le &; Shawn Johnson)/ESO (S. Brunier)) även detta från https://www.livescience.com/

För första gången har Methenium upptäckts i universum.

 

Ett team av internationella forskare som använt NASA: s James Webb Space Telescope har för första gången upptäckt kolföreningen methenium (CH3+) i rymden. En molekyl som är viktig då den hjälper till att bilda mer komplexa kolbaserade molekyler. Metheniumet upptäcktes i ett ungt solsystems protoplanetära skiva, (protoplanetära skivor finns runt unga stjärnor som bildas och innehåller damm och gas för planetbildning). Stjärnan är känd som d203-506 och finns ungefär 1 350 ljusår bort i Orionnebulosan. 

Kolföreningar utgör grunden för allt liv vi känner till och är särskilt intressanta för forskare som arbetar med att försöka  förstå både hur livet utvecklades på jorden och hur det potentiellt kan utvecklas någon annanstans i universum. Studiet av interstellär organisk (kolinnehållande) kemi som Webbteleskopet kan finna fascinerar många astronomer.

CH3+ är enligt teorin särskilt viktigt då det reagerar lätt med ett brett spektrum av andra molekyler. Exempelvis fungerar det som en samlingsplats (kan ses som en nod gör  i datavärlden) där andra molekyler kan stanna en tid innan dessa går i en av många olika riktningar för att reagera med andra molekyler. På grund av den här egenskapen misstänker forskare att CH3+ utgör en hörnsten i interstellär organisk kemi.

Webbs unika kapacitet gör teleskopet perfekt till att söka efter denna molekyl. Webbs förmåga liksom dess känslighet bidrog därmed till teamets framgång. I synnerhet Webbs detektering av en serie viktiga emissionslinjer från CH3+ klargjorde upptäckten.

Upptäckten validerar inte bara den otroliga känsligheten hos Webb utan bekräftar också den centrala betydelsen av CH3+ i interstellär kemi, beskriver Marie-Aline Martin-Drumel vid universitetet i Paris-Saclay i Frankrike, en av medlemmarna i teamet.

Stjärnan d203-506 som bildats i den protoplanetära skivan en liten röd dvärgstjärna bombarderas av ultraviolett ljus från närliggande heta, unga, massiva stjärnor. Forskare tror att de flesta protoplanetära skivor upplever en tid av sådan intensiv UV-strålning, eftersom stjärnor tenderar att bildas i grupper som ofta innehåller massiva, UV-producerande stjärnor.

Vanligtvis förväntas UV-strålning förstöra komplexa organiska molekyler så upptäckten av CH3+ var en överraskning. Teamet förutspår dock att UV-strålning faktiskt kan ge den nödvändiga energikällan till att CH3+ ska bildas. När den väl har bildats främjar den sedan ytterligare kemiska reaktioner till att bygga upp mer komplexa kolmolekyler.

I stort sett noterar teamet att molekylerna de upptäckt i d203-506 skiljer sig ganska mycket från de i typiska protoplanetära skivor. I synnerhet kunde man här inte upptäcka något som visade på vatten.

Kanske vatten kan komma till en planet i ett senare skede?

Detta visar att ultraviolett strålning helt kan förändra kemin i en protoplanetär skiva. Det kan spela en avgörande roll i de tidiga kemiska stadierna i livs ursprung, beskriver Olivier Berné från det franska nationella centret för vetenskaplig forskning i Toulouse, huvudförfattaren till studien.

Bild vikipedia på Methenium