En våldsam vind i ultraviolettstrålning sveper ut från ett svart hål

 

Bild https://www.yorku.ca/  Konstnärs tolkning av en kvasar. Den svarta pricken i mitten representerar det supermassiva svarta hålet i kvasarens centrum. Den röd-gula spiralen runt denna visar skivan av het gas som faller in i det svarta hålet. En del av denna gas släpps iväg i kvasarens vind, som visas i ljusblått. Storleken på skivan som visas är jämförbar med storleken på vårt solsystem. Kredit: NASA/CXC/M. Weiss, Nahks Tr'Ehnl, Nurten Filiz Ak

Den gängse förklaringen till denna närmast bestående energikälla är att kvasarer är aktiva galaxkärnor. En kvasar är ett supermassivt svart hål omgivet av en ackretionsskiva i centrum av en galax. Kvasarens strålning är ett resultat av att gas som närmar sig det svarta hålet hettas upp i ackretionsskivan och genom jetstrålar som avger energi i form av UV-strålning. 

Ett team under ledning av forskare vid York University  i Toronto, Kanada har upptäckt den snabbaste UV- vind som upptäckts ur ett supermassivt svart hål som någonsin upptäckts i ultravioletta våglängder drivet av ackretionskivan som består av gas och är kvasaren, som omger det svarta hålet.

Ultraviolett ljus (UV-strålning) är en osynlig form av elektromagnetisk strålning med våglängder mellan 100 och 400 nanometer (nm) vilket är kortare än våglängderna för synligt ljus. Den största källan är solen. Ultraviolett (UV) ljus kan interagera med och gradvis bryta ner materia. Högenergirik UV-strålning (som UV-C) kan excitera elektroner och bryta kemiska bindningar i materia (även organiska material och plaster) vilket får dem att vittra sönder eller avdunsta.

"Den här kvasaren har ett svart hål med 1,7 miljarder gånger mer massa än vår sol. Det är inget konstigt med det. Men oväntat är att den innehåller gas som rör sig mot jorden med 30 procent av ljusets hastighet," beskriver York-professor Patrick Hall vid naturvetenskapliga fakulteten.

Beskrivningen av fyndet har publicerats i en peer-reviewed artikel i The Astrophysical Journal, utgiven av The American Astronomical Society. 

Forskarteamet bestod av York-doktoranden med huvudförfattaren Lucas Seaton, doktoranden Marianna Veltri och grundutbildningsstudenten Zezhou Zhu, tillsammans med kollegor från University of Washington Bothell och andra medlemmar i Sloan Digital Sky Survey (SDSS)-samarbetet.

"Denna kvasar, känd som J2318 (Jay Twenty-Three Eighteen) finns  i en galax i stjärnbilden Pegasus," beskriver Seaton. "När det gäller vindens hastighet kan den kallas en kategori 79-orkan," beskriver Seaton. "Varje kategori av orkaner är ungefär 20 procent kraftigare än kategorin under föregående tal. Att kalla den kategori 79 ger en uppfattning om hur kraftig den är. Men naturligtvis är denna vind olik alla vindar på jorden. I kvasarer ses ofta vindar av gas som drivs bort från det svarta hålet av kvasarens ljus," beskriver Seaton. "Vinden i J2318 drivs av ljusstrålar av ultravioletta våglängder med hastigheter upp till 30 procent av ljusets hastighet. Ännu snabbare vindar kan finnas vid röntgenvåglängder men J2318 är den snabbaste som någonsin upptäckts vid ultravioletta våglängder (UV-strålning)."

Till skillnad från gastryck som driver atmosfäriska vindar på jorden, drivs vindar från kvasarer åtminstone delvis av ljusstrålar. Enskilda ljuspaket (kallade fotoner) studsar mot eller absorberas av atomer i gasen och accelererar dessa.

"Kvasarer avger så många fotoner att dessa små tryck summeras till extrema hastigheter," beskriver Seaton. "Problemet är att fotonerna också kan trycka bort  elektroner från atomerna vilket gör atomer osynliga. Hur man pressar gasen till de hastigheter vi ser samtidigt som kol- och kiseljonerna vi ser bevaras intakta är svårt att förstå." Upptäckten bygger på data från två komponenter av SDSS, en internationell undersökning av natthimlen till vilken hundratals astronomer har bidragit sedan starten 1998, nämligen SDSS-IV Time-Domain Spectroscopic Survey och SDSS-V Black Hole Mapper.

Veltri flaggade kvasaren som potentiellt intressant i SDSS-V under 2023 när hon var grundutbildningsstudent vid York. Efter att ha tittat på den med programvara som Zhu satt upp insåg Hall att den hade en extremt snabb vind.

"Kanada har en andel av det åtta meter stora Frederick C. Gillett Gemini-teleskopet (även känt som Gemini North) på Hawai'i, och vi föreslog omedelbart observationer med det. Där lyckades  man bekräfta dess rekordhöga vindhastighet," beskriver Zhu och tillägger att han ofta involverar York-studenter i forskning som en del av sitt eget deltagande i SDSS.

Zhu beskriver att "precis som en regnbåge sprider solens ljus i olika våglängder (färger), sprider SDSS ut ljuset från vissa stjärnor, galaxer och kvasarer till  deras 'spektra'. Från spektrat lär sig eleverna öva i att upptäcka ovanliga kvasarer. Tidigare var det  endast doktorandastronomer eller doktorander som studerade för en doktorsexamen som hade möjlighet till en sådan upptäckt men SDSS möjliggör nu för grundutbildningsstudenter att göra det."

Studiens medförfattare, docent Paola Rodríguez Hidalgo vid University of Washington at Bothell, tillägger: "Både Patrick och jag har arbetat tillsammans  med grundutbildningsstudenter tack vare SDSS Faculty and Students Team (FAST)-initiativet  stödjs nu dessa samarbeten. Initiativ som detta gör det möjligt för studenter att fokusera på forskning samtidigt som de avslutar sina grundutbildningar. Dessa studenter kommer att bli nästa generation forskare och gör redan vetenskapliga upptäckter."

Medförfattaren Liliana Flores, som arbetade med professor Rodríguez Hidalgo som grundutbildningsstudent vid UW Bothell och som deltog i SDSS Faculty and Students Team (FAST), beskriver att hon var mycket glad att få bidra till studien av detta extrema utflödesfall. "Jag ansvarade för att anpassa absorptionsprofilerna i kvasarspektrumet för att bestämma deras hastighet och ekvivalenta bredder. Upprepade observationer visade att mängden absorberat ljus förändras över tid.

 Något i vindförhållandena måste förändras för att det ska hända." Sökningar fortsätter efter fler extrema höghastighetsutflöden från kvasarer. Det kommer inte att vara lätt att hitta ett snabbare ultraviolett utflöde än J2318, men vi fortsätter denna sökning i det närliggande universum liksom i de mest avlägsna delarna av universum ." beskriver Flores

Min tanke är om det kan vara Hawkingstrålning som upptäckts?  Det blir för långt inlägg att förklara denna här intresserade kan läsa om den i stället i wikipedia kortfattat här.

Vindhastigheten i det yttre av Jupiters röda fläck ökar

 

Den röda fläcken på Jupiter är en gigantisk storm som vi människor upptäckte existens av för ca 150 år sedan men som troligen funnits redan då mycket längre. Kanske sedan Jupiter bildades.

Den massiva stormens moln snurrar moturs med hastigheter som överstiger 650 km/h per timme. Själva stormvirveln är större än jorden själv.  Forskare som analyserar Hubbles regelbundna "stormrapporter" av fläcken fann att den genomsnittliga vindhastigheten precis vid stormens yttre gräns känt som en höghastighetsring har ökat med upp till 8 procent från 2009 till 2020. (Däremot rör sig vindarna nära röda fläckens innersta region betydligt långsammare).

 "När jag först såg resultaten frågade jag "Är det här vettigt?" Ingen har någonsin sett det här förut, säger Michael Wong vid University of California. Berkeley, som ledde analysen vilkens rapport nyligen publicerats i Geofysiska forskningsbrev. 

"Det är bara Hubble som haft möjligheten att göra upptäckten. Förändringen i vindhastigheter uppgår till mindre än 4 km/h per jordår. "Vi pratar om en så liten förändring att om du inte haft elva års Hubble-data skulle vi inte upptäckt att det skett", säger Simon. "Med Hubble har vi den precision vi behöver för att upptäcka en trend."

De minsta funktionerna Hubble kan avslöja av stormens yta är ca 265 km i diameter. Vad innebär då hastighetsökningen? " Det är svårt att analysera eftersom Hubble inte kan se bottnen av stormen. Allt under molntopparna är osynligt i datan" förklarade Wong. "Men det är intressant data som kan hjälpa oss att förstå vad som driver den stora röda fläcken och hur den behåller energin."

Det finns fortfarande mycket arbete att göra för att fullt ut förstå det. Ingen har idag svaret. Men som jag ser det tyder det på att stormen får sin energi utifrån den så kallade röda fläcken vilket kan innebära att den har ökat i många år och ingen vet hur det kan sluta. Någonstans måste den kritiska gränsen finnas (min anm.).

Bild vikipedia som visar en närbild på Stora röda fläcken från 8 000 kilometers avstånd den 11 juli 2017.

Lyssna på vindens ljud på Mars nedan.

För några veckor sedan landade NASA:s Insight  på Mars. Insights mål och uppdrag var att placera en stationär landare utrustad med en seismometer och värmeöverföringssond på Marsytan för att studera planetens tidiga geologiska utveckling.


Nu kan alla som önskar höra hur vinden svepte över Mars yta den 1 dec i år i en vindhastighet av 15-25 m/sek. Följ länken här.


Riktning av vinden är nordväst och överensstämmer med riktningen av ränderna av damm vilka kunde ses under landningen. 


Bilden visar hur Insight landare på Mars ser ut.

Från spiralgalaxen IRAS17020+4544 blåser en vind bestående av molekyler

På universitet i Amherst, Massachusetts, USA har ett internationellt team av astrofysiker använt det stora Millimeterteleskopet (LMT) beläget i centrala Mexiko och upptäckt ett oväntat och kraftfullt utflöde av molekylär gas (moln av dessa slag innehåller till störst del vätgas) från en avlägsen aktiv galax som liknar Vintergatan.


Galaxen IRAS17020+4544 finns 800 miljoner ljusår från jorden. Anna Lia Longinotti på INAOE som ledde forskningen säger att resultatet av undersökningen visar att molnet kommer från en oväntad plats i denna galax.


Två andra galaxer har även undersökts men dessa är mer damm och gashöljda till skillnad från galaxen ovan.


 IRAS17020+4544 är lik vår Vintergatan som spiralgalax.


Upptäckten av utsläpp av molekylär vind från IRAS17020+4544 centrum öppnar vägen för att undersöka möjligheten att undersöka aktiva galaxkärnor vilka producerar vindar av detta slag kanske med skilda egenskaper.

För ca två år sedan kom upptäckten från Europeiska rymdorganisationens satellit XMM-Newton en rapport om förekomsten av ultrasnabba utflöden av joniserad het gas från IRAS17020 + 4544. Utflödena då och nu tros ha sitt ursprung från och kring det supermassiva svarta hålet som finns i galaxens centrum (kvasar). 


Aktiviteten i galaxen är relaterad till den energi som frigörs av anhopningen av processer som äger rum nära det svarta hålet.  Gasen (den joniserade heta gasen)  är belägen på ett avstånd av mellan 2 000 – 20 000 ljusår från det centrala svarta hålet i galaxen varifrån den kommer.


Den molekylära gasen finns mycket närma det svarta hålet i galaxens centrum.  Longinotti säger ” I den här galaxen har vi bevis på en vind som utsänder gas till en annan plats i galaxen. Feedback-processer kallas det vilket kan vara resultat av stor utmatning av samlad gas och energi som har skett i galaxens centrum sedan den tid stjärnbildningen här var stor. 


Gasen fångas upp längre in i galaxen och här blir den till hjälp för bildning av nya stjärnor. 


En molekylär vind som utflödar i en hastighet av mellan 700 och 1000 km/s. Ett överskott av gas från centrum av galaxen vilken kanske (som jag ser det) dras mot områden där det är brist på denna för nya stjärnbildningar) Överskott av gas som dras mot områden med underskott av gas av väte i första hand. Kanske även ut från galaxer med överkott till galaxer med underskott. Framtida forskning får ge mer information inom området.


Bild från radioteleskopanläggningen i Mexiko nämnd ovan och satellit XMM-Newton vilken upptäckte fenomenet först.

SPT2319-55 en galax som kanske inte finns numera men en gång ven en ödesdiger vind här.

För första gången har forskare gett ut en rapport publicerad i tidningen Science magasine.  om en galaktisk vind i aktion i universums barndom. Tack vare lite tur och en hel del noggrann undersökning observerade forskare att en vind innehållande material för stjärnbildning svepte bort detta från galaxen SPT2319-55 då .

Hur galaxen ser ut idag vet ingen och kan inte sökas. Men då vinden med materia så snabbt lämnade galaxen som vi ser det idag är det möjligt att galaxen inte existerar idag. Stjärnbildningen var stor först här efter Big Bang men sedan fick stjärnbildningsmaterialet kurs från galaxen ser det ut som och det är detta vi kan se numera. Miljarder ljusår bort.

 Utan en början av snabb stjärnbildning skulle galaxen inte existerat redan då.

Men stjärnorna i den måste ha åldrats sedan des och i nutid kanske alla slocknat. Det kan vi inte veta. Stjärnor döds och slocknar men om inte nytt stjärnmaterial finns för nya stjärnor slocknar teoretiskt en galax till slut.

Detta kan ha hänt SPT2319-55  om vi tolkat det skeende vi kan se från denna.

 Om nu inte av någon för oss okänd händelse nytt stjärnmaterial kommit in i galaxen under de följande eonerna.

Resultaten i rapportens analys utefter de data man har visar att vinden agerar för att störa och ta bort den molekylära gasen i SPT2319−55. Detta får sannolikt resultatet att den först snabba stjärnbildning i galaxen (100 miljoner år troligen efter Big Bang var stjärnbildningen stor) kommer  att släcka ny stjärnbildning genom att materian för detsamma försvinner. 

SPT2319-55 kan därför ha försvunnet numera.

Enligt forskarna kan därför SPT2319-55 ha dött ung som galax genom brist på stjärnförnyelse. Såvida inte nya gasmoln kommit in i galaxen eller försvunnen materia återkommit på något vis.

Det finns mycket vi inte kan förklara av universum och ofta får ett svar till effekt att nya frågor uppkommer. Kommer vi en gång att förstå vad vi lever i och vad vi är? Min tro är att det knappast är möjligt även om superdatorer tar över teoretiserandet och påstår möjligheter. De kan ju aldrig komma med svar utan alla data om verkligheten och dess händelser i tid och rum.

Inget säger ens att tid och rum existerar fast vi upplever det vi kallar detta. Vi är individer i en för människan upplevd verklighet för att kunna se, förstå och agera. Men för att förstå verkligheten (om den finns som vi upplever den) bör neutrala krafter utanför vår verklighet och vårt universum vara de som undersöker den och komma med svar. Men det faller troligen enligt den kunskap vi har på sin egen orimlighet.

Hör vinden blåsa på Mars.Varg på Mars.

Att höra vinden blåsa på Mars och kanske andra ljud från Mars kan bli möjligt i realtid inom en inte så avlägsen framtid.

Vi har dock några år dit. Först 2020 ska Mars Rover sändas iväg med avancerade mätinstrument av skilda slag plus mikrofon och sändning av ljud till Jorden från Mars yta.

När detta skett kan vem som vill lyssna på vad som låter däruppe. Kanske det kommer ljud vi inte trodde skulle komma. Ljud vi svårt kan förklara och även det som säkert kommer, vindens ljud över Mars yta.

Bilden ovan är från en youtubefilm där det påstås att en varg filmats på Mars men att detta döljs av NASA. Tro det den som vill.