Ny idé om hur vi bör söka efter liv i universum.

 

Sökandet efter utomjordiskt liv har begränsats av forskare genom att de använder livet på jorden som referens då de söker  efter "liv som vi känner det". För astrobiologer som letar efter liv på andra planeter finns det helt enkelt inga i dag accepterade inom vetenskapens paradigm biologiska verktyg för att förutsäga funktionerna i "liv som vi inte känner till".

I en ny forskning publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) har ett team av forskare tagit itu med att förändra denna begränsning genom att identifiera universella mönster i livets kemi som inte enbart beror på specifika och för oss kända molekyler. Dessa eventuella fynd skulle ge en ny möjlighet att förutsäga egenskaper hos utomjordiskt liv med helt olik biokemi mot jordlivets." Vi vill ha nya verktyg för att identifiera och förutsäga funktioner av liv i slag vi inte känner till", säger medförfattaren till studien Sara Imari Walker vid Arizona State University.

 – För att göra det vill vi identifiera de universella lagar som bör gälla för alla biokemiska system. Detta inkluderar att utveckla kvantitativ teori för livets ursprung och använda teori och statistik för vägledning i vårt sökande efter liv på andra planeter."

På jorden framträder livet ur samspelet mellan hundratals kemiska föreningar och reaktioner. Några av dessa föreningar och reaktioner finns i alla organismer vilket skapar en universellt likartad biokemi för allt liv på jorden. Denna uppfattning om universalitet är specifik och begränsas till känd biokemi och tillåter inte förutsägelser om exempelvis ännu inte observerad biokemi. Mer och fylligare information hur dessa forskare diskuterar kan man läsa om här i en artikel från Arizona state university(ASU). 

Själv (min anm.) anser jag att vi inte ska begränsa oss i någon vetenskaplig doktrin då vi söker efter det okända därute.

Bild flickr.com

Vissa av solens utkast var illusioner

 

Många koronalslingliknande utkast från solens yta så kallade plasmasträngar har forskare länge förstå mer. Men nya rön visar att många av dessa kanske flertalet kan vara feltolkade och istället är optiska illusioner. Detta beskrivs i en ny artikel publicerad i The Astrophysical Journal.

I forskningen om detta ledd vid National Center for Atmospheric Research (NCAR)  användes  en banbrytande, realistisk 3D-simulering av solkoronan. Simuleringen utfördes vid NCAR för flera år sedan men först nu publiceras  resultatet offentligt. Arbetet innebar att forskarna lyckades undersöka koronan i distinkta sektioner i ett försök att isolera enskilda koronalslingor.

Vad de fann är att många av slingorna inte var koronaslingor.

Medan forskargruppen kunde hitta några av de koronalslingor de letade efter, fann de också att det som i många fall verkade vara slingor i bilder tagna av solen faktiskt var optiska effekter av ljus plasma i solatmosfären (speglingar). När man tredimensionellt analyserade ljusplasma som viks över sig självt ser vikningen ut som ljusa tunna linjer som efterliknar utseendet på distinkta och fristående plasmasträngar men i själva verket är speglingar av sådana.

 

Resultaten, som forskargruppen kallar hypotesen "koronal slöja", får betydande konsekvenser för vår förståelse av solen genom att det som vi trodde var koronalslingor (inte alltid är detta)  har använts i årtionden som ett sätt att härleda information om densitet, temperatur och andra fysiska egenskaper i solatmosfären.

 

"Jag har ägnat hela min karriär åt att studera koronalloopar", säger NCAR-forskaren Anna Malanushenko, som ledde studien. – Jag var glad att den här simuleringen skulle ge mig möjlighet att studera dem mer i detalj. Jag förväntade mig aldrig det här. När jag såg resultaten exploderade mitt sinne. Detta är ett helt nytt paradigm för att förstå solens atmosfär."

 

Forskningen finansierades av NASA och inkluderade samarbetspartners från NCAR:s Höghöjdsobservatorium, Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, Southwest Research Institute och NASA Goddard. NCAR sponsras av National Science Foundation. För fylligare information om denna forskning och dess resultat som säkert får stor betydelse i vår kunskap om solen som vi nu förstår vi missuppfattat till viss del, se denna länk. 

Bild flickr.com

Vad var sanningen om stjärnsystemet HR 6819

 

R 6819, (HD 167128 eller QV Telescopii förkortat QV Tel) är ett som man hittills ansett vara  dubbel- eller trippelstjärnigt system på den södra stjärnhimlen beläget i stjärnbilden Teleskopet mellan stjärnkonstellationerna Påfågeln och Altaret.

Systemet visas som en variabel stjärna svagt synlig för blotta ögat med en skenbar magnitud som sträcker sig från 5,32 ner till 5,39, vilket kan jämföras med planeten Uranus maximala ljusstyrka. Dess avstånd från oss är cirka 1120 ljusår men systemet driver allt längre bort från oss med en hastighet av 9,4 km/s. På grund av sitt läge på himlen är det endast synligt för observatörer söder om 33° N latitud.

Den första studien av HR 6819 rönte stort intresse både bland medier och forskarkollegor utanför ESO. Thomas Rivinius, ESO-astronom baserad i Chile (huvudförfattare till studien)  var inte förvånad över mottagandet av upptäckten av det svarta hålet. “Det är inte bara normalt, utan ett måste att forskningsresultat kritiseras ingående” säger han, “och det är ännu viktigare för en upptäckt som blir mycket uppmärksammad”.

Rivinius och hans kollegor var övertygade om att den bästa förklaringen till deras data, erhållna med MPG/ESO:s 2,2-metersteleskop på La Silla, var att HR 6819 var att det var ett trippelsystem med en stjärna i omloppsbana kring ett svart hål och en andra stjärna i en mycket vidare bana runt detta.  Något som nu visat sig vara fel (min anm.).

I en studie ledd av Julia Bodensteiner, då forskarstuderande vid KU Leuven, Belgien, föreslogs en annan förklaring: HR 6819 kunde också vara ett dubbelstjärnsystem med enbart två stjärnor i en 40 dygn lång omloppsbana. För arbetet använde forskarna GRAVITY-instrumentet på VLTI och MUSE-instrumentet (Multi Unit Spectroscopic Explorer) på VLT. “Med MUSE kunde vi bekräfta att det inte fanns någon lysande kompanjon i en vid bana inga sådana tecken kunde ses  med GRAVITY:s höga spektralupplösning utan vi såg två källor separerade med så lite som en tredjedel av avståndet mellan jorden och solen” säger Frost. “Dessa data gav oss den saknade biten i pusslet och gjorde det möjligt att dra slutsatsen att HR 6819 är ett dubbelstjärnsystem som inte innehåller något svart hål”.

“Den bästa förklaringen av observationerna är att vi fångade detta binärsystem strax efter det tillfälle då en av stjärnorna hade dragit till sig följeslagarens atmosfär. Detta är ett vanligt fenomen i täta dubbelstjärnor och kallas ibland “stjärnvampyrism” i media” förklarar Bodensteiner, numera astronom vid ESO i Tyskland och medförfattare till den nya studien. (detta var vad man antar skedde vid första upptäckten (min anm.).

 “När den ena stjärnan tvingas lämna ifrån sig material börjar mottagarstjärnan rotera snabbare”. 2020 rapporterade ett forskarlag vid Europeiska sydobservatoriet (ESO) om det närmast kända svarta hålet, beläget på  1000 ljusårs avstånd i stjärnsystemet HR 6819. Men deras resultat utmanades av andra forskare, bland annat ett internationellt forskarlag vid KU Leuven i Belgien. I dag meddelar de två grupperna i en gemensam artikel att det inte finns något svart hål i HR 6819  Forskarlagen från Leuven och ESO planerar nu att följa HR 6819 noggrant med VLTI:s GRAVITY-instrument.

Astronomerna kommer att göra en gemensam studie av systemet under en längre tid för att bättre kunna förstå dess utveckling och egenskaper och använda kunskapen för att lära sig mer om andra dubbelstjärnesystem.

Bild vikipedia där en konstnärs skildring av banorna i HR 6819 hierarkiska trippelstjärnesystem, inklusive det svarta hålet Ab (röd omloppsbana) i den inre binära systemet innan omtolkningen av det svarta hålets natur.

Händelser vid Kilonova GW170817 analyserade

 

En kilonova är en övergående astronomisk händelse som inträffar i ett kompakt binärt system då två neutronstjärnor eller en neutronstjärna och ett svart hål smälter samman. Kilonovor tros avge korta gammastrålningsutsläpp och  stark elektromagnetisk strålning på grund av det radioaktiva sönderfallet av tunga r-processkärnor som produceras och matas ut isotropiskt under fusionen. För första gången kan northwestern university-ledda astronomer nu ha upptäckt en ”efterglöd” från en kilonova.

En kilonova-händelse då två neutronstjärnor – några av de tätaste objekten i universum – smälter samman avger en effekt av en explosion 1000 gånger ljusstarkare än en klassisk nova. I ovan fall åtföljdes det av utsläpp av högenergipartiklar vid  fusionen. Händelsen har fått beteckningen GW170817. Tre och ett halvt år efter sammanslagningen bleknade ljuset bort och avslöjade en ny källa av mystisk röntgenstrålning. Den ledande förklaringen till denna nya röntgenkälla är enligt  astrofysiker att den uppstått av expanderande skräp efter sammanslagningen som kan ses som en röntgenchock - liknande ljudboomen från ett överljudsplan. Denna händelse värmde sedan upp omgivande material, vilket genererade röntgenutsläpp, så kallad kilonova eftereffekter.

 En alternativ förklaring är material som faller mot ett svart hål – bildat som ett resultat av sammanslagningen av neutronstjärnan – som orsakade röntgenstrålarna. Båda scenarierna skulle kunna vara en förklaring till en kilonova. Men ovan bör förklaringen vara första exemplet.

Studien publicerades den 28 februari i The Astrophysical Journal Letters "Vi har gått in på okänt territorium här för att studera efterdyningarna av en neutronstjärnafusion", säger Aprajita Hajela vid Northwesterns university Evanston USA som ledde den nya studien. – Vi tittar på något nytt och extraordinärt för första gången. Det ger oss en möjlighet att studera och förstå nya fysiska processer, som inte tidigare har observerats.

Mer om arbetet kan man läsa om här från universitetets hemsida. 

Konstnärs intryck av neutronstjärnor som smälter samman producerar gravitationsvågor och resulterar i en kilonova bilden från vikipedia.

Det kan finnas spår av tidigt liv på dvärgplaneten Ceres.

 

Ceres är en dvärgplanet i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och var den första asteroid som upptäcktes vilket skedde den 1 januari 1801 av Giuseppe Piazzi. Sedan den 24 augusti 2006 är den klassad som en dvärgplanet; den enda i det inre av solsystemet. Dess diameter är omkring 950 kilometer. Ceres besöktes av rymdsonden Dawn som sattes i omloppsbana runt Ceres den 6 mars 2015 och som sedan stannade där under ca 3 år.

 Den tredje i storleksordning största kratern på Ceres Urvara-kratern har varit geologiskt aktiv minst en gång och det miljoner år efter dess uppkomst. I en ny studie publicerad i tidskriften Nature Communications presenterar forskare vid Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) i Gottingen, University of Munster (WWU) och National Institute of Science Education and Research (NISER) i Bhubaneswar, Indien den hittills största detaljerade studien av Urvara-kratern.

 

De utvärderade  kamerabilder från den sista fasen av NASA: s Dawn-uppdrag. Bilderna avslöjar geologiska strukturer ned till några meter i diameter. Det finns många stora kratrar på Ceres. Den största är  Occator belägen på det norra halvklotet. De ljusa fläckarna i dess inre som som upptäcktes under Dawns inflygningsfas visade sig vara saltlösningsrester från  saltavlagringar under ytan vilket stigit  upp till ytan genom kryovulkaniska processer (innebärande att det sker vulkanisk aktivitet i form av flytande ismagma eller ånga vilken tränger upp i och till en isrik planets, månens eller asteroids yta (min anm.)). under de senaste geologiska tiderna.

I  kratern kallad Ernutet, finns det bevis för exponerade organiska föreningar och en komplex kemi. I sin senaste publikation uppmärksammar forskarna från MPS nu på Urvara-kratern. Denna är belägen på södra halvklotet och är den tredje största krater på Ceres med en diameter av 170 kilometer. Den bildades för cirka 250 miljoner år sedan ochefter den händelsen trängde längre ner benäget material upp till ytan från ett djup av upp till 50 kilometer.

– Vår analys visar att skilda skikt av kratern har olika ålder, säger Nico Schmedemann vid WWU:s Institut of Planetology. – Åldersskillnaden är upp till 100 miljoner år. Det tyder på att processer pågick under lång tid efter att kratern  bildades, tillägger han.

 Oavsett det exakta skeendet förstärker de nuvarande resultaten bilden av dvärgplaneten utifrån data från Dawn-uppdraget att Ceres under de senaste geologiska tidsåldrarna varit geologiskt aktiv och de salthaltiga lagren visar på detta . Denna geologiska aktivitet kan vara relaterade till ett tidigare existerat underjordiskt hav. Ett hav som kan ha innehållet organiska föreningar. Trots Ceres stora avstånd från solen och  tack vare de upplösta salterna kan dessa saltavlagringar fortfarande existera idag i stora vätskereservoarer ner till ett djup av cirka 40 kilometer under Ceres yta.

Ceres var högintressant då 2015 man spekulerade i de lysande fläckarna och fantasin skenande hos många. I dag vet vi att det är saltavlagringar som skiner i solsken (min anm.).

Bild vikipedia på dvärgplaneten Ceres taget av farkosten Dawn 2015.

En annorlunda lutning vid ett svart hål

 

Det svarta hålet det handlar om här och dess följeslagare utgör ett system som kallas MAXI J1820 +070 och finns i vår galax cirka 10000 ljusår från jorden. Det svarta hålet i MAXI J1820+070 har en massa av ungefär åtta gånger solens. Ett svart hål bildat då en stjärna kollapsat av som man kan säga åldersskäl. Svarta hål av detta slag ska inte förväxlas med supermassiva svarta hål som innehåller miljoner eller miljarder gånger solens massa och som finns i centrum av galaxerna. En fyllig info om systemet från Chandraobservatoriet finns här. 

 

Följeslagaren som kretsar kring det svarta hålet har ungefär hälften av solens massa (en sol). Det svarta hålets starka gravitation drar material bort från följeslagaren (solen) till det röntgenstrålande område som omger det svarta hålet.

 Forskare vid Åbo universitet i Finland fann att rotationsaxeln för ett svart hål i ett binärt system av detta slag har en lutning  av mer än 40 grader i förhållande till stjärnbanans axel runt hålet (den sol som har sin bana runt hålet). Fyndet utmanar nuvarande teoretiska modeller av svart hålbildning av detta slag. Observationen gjord av forskare vid Tuorla-observatoriet i Finland är den första tillförlitliga mätning som visar en stor skillnad mellan rotationsaxeln för ett svart hål och axeln i en binär systembana. Skillnaden mellan axlarna som mätts upp av forskarna av det binära stjärnsystemet MAXI J1820+070 var som nämnts ovan mer än 40 grader.

 Konstnärsintryck av MAXI J1820+070 som innehåller ett svart hål (liten svart prick i mitten av den gasformiga skivan) och en följeslagare. En smal jetstråle riktas längs den svarta hålspinnaxeln, som är starkt feljusterad från omloppsbanans rotationsaxel. För mer info om fenomenet från Finland kan den intresserade läsa om här.  Både denna länk och ovan innehåller även korta filmer som kan förklara fenomenet bildmässigt (min anm.).Bild vikimedia 

Mysteriet med de snabbt uppkomna och snabbt avslutade radiosignalerna därutifrån löst

 

En radioblixt (Fast Radio Burst, FRB) är ett astrofysikaliskt fenomen av en kort puls av radiovågor med varaktighet på bara några millisekunder. Källan till  fenomenet man först lyckades lokalisera det från är att det skedde i avlägsna galaxer och var extremt intensiva.  Men 2020 upptäcktes en radioblixt, FRB 200428 i vår egen galax. Källan upptäcktes vara från  en magnetar på ett avstånd av cirka 30000 ljusår bort från oss. Men orsaken till blixten är okänd. Fenomenet med snabba radiosprängningar är ett av de största olösta  mysterierna inom modern astrofysik.

Hittills har man ansett att källan för fenomenen är magnetarer. Den senaste upptäckten, där dr Marcin Gawroński från NCU Institute of Astronomy vid fakulteten för fysik, astronomi och informatik Nicolaus Copernicus University (Torun, Polen  gjort en  delvis revidering av denna uppfattning om dessa snabba radiosprängningarna (FRB) av millisekunder långa radiostrålningssprängningar som registreras på radiovågsfältet.

De är extremt kraftfulla utkaste under millisekunder där lika mycket energi som vår sol genererar på en månad kastas ut under någon millisekund. Fenomenets omfattning är svår att föreställa sig. Forskare är inte säkra på vad som orsakar sprängningarna. Astrofysiker har olika hypoteser som kan förklara deras bildande och utkast. I teorierna har även förekomsten av utomjordiska civilisationer ingått. Hittills har dock magnetarer ansetts som den troligaste källan till FRB.

" Magnetarer är neutronstjärnor med extremt starka magnetfält, de bildas efter supernovaexplosioner", säger dr Gawronski. "Hittills har flertalet  forskare varit överens om att de är källan till FRBs. För att producera en FRB är det nödvändigt med en enorm mängd energi Energi som snabbt  släpps fri och kastas ut. De enda källorna för denna typ som vi känner till är antingen magnetfälten i ett kluster av neutronstjärnor – magnetarer – eller gravitationsenergin i svarta hål." "Många frågor sig hur magnetaren kan spränga ut så stark strålning då magnetarer antas varit källan till sprängningarna. DEt mystiska är att inte alltid magnetarer finns där sprängningen uppkom, tankar finns därför att de bildats på ett klassiskt sätt, det vill säga efter en explosion av en massiv stjärna," förklarar Dr Gawronski. "Massiva stjärnor med kort existens av endast tiotals miljoner år efter deras bildande och som avslutar de sina liv i en supernovaexplosion.

Om vi avvisar möjligheten att det pågår ett stjärnornas krig ganska nära oss, där planeter förstörs – en sådan hypotes kanske inte enbart är science fiction, eftersom många forskare misstänker att FRB kan vara teknosignaturer – men det finns även  flera andra hypoteser.

" Teoretiskt sett kan en ny magnetar ha uppkommit ur en gammal stjärna, eller mer exakt från explosionen av en vit dvärg. Ett sådant fenomen kan uppstå i ett binärt system, där en vit dvärg långsamt "förstör" sin följeslagare och vid någon tidpunkt överstigs den massa för vilken dess stabila struktur kan existera. Då exploderar denna instabila dvärg i en termonukleär explosion, under vilken en neutronstjärna  kan bildas, till exempel en magnetar, förklarar Dr Gawronski. "----Enligt nuvarande teorier är magnetarer aktiva i bara några miljoner år efter tillblivelsen. Effekterna eller resterna av en sådan explosion bör märkas, men hittills har ingenting sådant observerats."

Den andra möjliga förklaringen är sammanslagningen av två kompakta, gamla stjärnor – vita dvärgar och/eller neutronstjärnor – och bildandet av ett ungt objekt ett så kallat kilonovafenomen (kilonova kommer att beskrivas den 6 mars i denna blogg) . Chansen att en sådan händelse inträffar i vårt "lokala" universum är dock ganska liten.

Astronomernas upptäckt är lika intressant som mystisk. För närvarande är en sak säker — sprängningarna är resultatet av något ännu inte bevisat okänt fenomen. Astrofysikernas arbete kan bidra till dess beskrivning och undersökning. De nuvarande och aktuella resultaten har publicerats i tidskriften Nature.

Bild vikipedia. FRB 010724 (även kallad Lorimer burst efter upptäckaren) var den första radioblixt man upptäckte detta skedde 2001. Man kan se att vågor med hög frekvens har anlänt före de med lägre frekvens. Denna dispersion kan användas för att uppskatta avståndet till källan.