NY teori om månens utveckling

 

Bild https://english.cas.cn  Månprovsreturuppdrag med tillhörande uppskattningar av vattenhalten. (Bild av Prof. HU Sens grupp)

Denna banbrytande forskning utfördes av ett team under ledning av professor HU Sen från institutet för geologi och geofysik vid den kinesiska vetenskapsakademin. Forskarnas resultat som publicerats i Nature visar att källan till CE6-stobasalterna innehåller 1-1,5 μg.g⁻¹ vatten, vilket tyder på att månens bortre mantel är torrare än den som alltid ligger i riktning mot Jorden. Detta resultat kan ge en viktig inblick i hur månen bildades och den termokemiska utvecklingen.

Under de senaste två decennierna har omfattande studier av månprover från den sidan mot jorden visat på en mycket heterogen fördelning av vatten i månens inre, med koncentrationer som sträcker sig från cirka 1 till 200 μg.g⁻¹.

Noterbart är att jordskorpan som exponeras vid ytan av Procellarum KREEP Terrane på månens framsida i förhållande till Jorden har en högre toriumkoncentration (Th) än de andra två primära geokemiska provinserna på månen: Feldspathic Highlands och South Pole-Aitken (SPA) Basin på månens bortre sida.

Både Th och vatten anses vara inkompatibla element under magmatiska processer vilket innebär att de företrädesvis stannar kvar i smältan snarare än att inkorporeras i kristalliserande mineraler. Detta geokemiska beteende tyder på att manteln under SPA-bassängen, på månens baksida, kan innehålla mindre vatten.

Studien genomfördes i samarbete med Nanjing University och stöddes av National Natural Science Foundation of China, Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences och andra finansieringsorgan.

Jag misstänker att resultatet av att merparten av månens vatten finns på den sida som alltid är riktad mot jorden beror på tidvattenseffekten att Jordens tidvattenseffekt (gravitation) dragit mestadels av månens vatten till den sida som alltid är vänd mot Jorden.

Stjärnhopar som slås samman i dvärggalaxer

 

Bild wikipedia (engelsk)  Sprängskiss av Hubbleteleskopet. I drift sedan 1990  fast det  skulle tas ur drift numera. 

I en ny studie rapporteras om den första direkta observationen av sammanslagna stjärnhopar i centrala delarna av dvärggalaxer. Upptäckten bekräftar att denna väg att bilda kärnor i dvärggalaxer sker vilket länge har diskuterats som möjligt.

Dvärggalaxer är den vanligaste typen av galaxer i universum. De består av minst 100 gånger färre stjärnor än Vintergatan och är byggstenar till mer massiva galaxer. Att förstå hur de bildas är därför nyckeln till att förstå galaxers utveckling.

En betydande del av dvärggalaxerna har en kompakt stjärnhop i centrum, som vanligtvis består av hundratusentals till hundratals miljoner stjärnor. Dessa stjärnhopar kallas kärnhopar och är den tätaste typen av stjärnsystem i universum. Bildandet av sådana extrema fenomen har diskuterats i flera decennier. I dvärggalaxer tror man att de bildas genom en sammanslagning av dessa så kallade klotformiga stjärnhopar efter att de migrerat till galaxens centrum. Ingen sådan sammansmältning av klotformiga stjärnhopar har dock observerats direkt för att bekräfta teorin, inte förrän nu. De bör dras in av dvärggalaxens större gravitation över tid.

En grupp på tio forskare i det internationella MATLAS-samarbetet   analyserade observationer av ett  urval av nästan 80 dvärggalaxer med rymdteleskopet Hubble, under ledning av professor Francine Marleau vid universitetet i Innsbruck i Österrike. Man   upptäckte en handfull galaxer som innehöll en  stjärnhop i sina centrala delar. Vissa visade sig ha ett par stjärnhopar nära varandra, medan andra hade en egenskap som liknade en svag ljusstråle fäst vid den nukleära stjärnhopen.

– Vi blev överraskade av de ljusströmmar som var synliga nära galaxernas centrum, eftersom inget liknande hade observerats tidigare, förklarar Mélina Poulain.

Studien publicerades i tidskriften Nature Science och leddes av postdoktor Mélina Poulain från Uleåborgs universitet, Finland. 

Min tanke är att ju fler stjärnhopar som samlas i centrum av en dvärggalax ju större blir den och med det dess svarta hål då säker även gas följer med och kanske en och annan stjärna som kommer för nära hålet och dras in i detta.

Ny teori om galaxer där stjärnor bildas

 

Bild https://showme.missouri.edu   I bilden från rymdteleskopet Hubble syns både blå och röda galaxer. Foto: ESA/Hubble & NASA, J. Dalcanton, Dark Energy Survey/DOE/ FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA Erkännande: L. Shatz

Astronomer brukar gruppera galaxer i två olika kategorier: Där merparten av stjärnor är blå klassificeras som unga galaxer där det bildas mycket stjärnor och röda som äldre och innehåller gamla stjärnor här har stjärnbildning nästan helst upphört. Nya stjärnor är oftast blå röda är åldrade beroende på fusions början eller avtagande.

Nu utmanar biträdande professor Charles Steinhardt vid University of Missouri den traditionella förståelsen av galaxer genom att föreslå en tredje kategori: röda stjärnbildningar. De passar inte perfekt in i det vanliga blå eller röda de kan ses som mellanting av blå och röda gamla

"Röda stjärnbildande galaxer producerar främst stjärnor med låg massa, vilket gör att de ser röda ut trots att stjärnor fortfarande föds", beskriver han. (det tredje slaget av galax han beskriver) – Den här teorin utvecklades för att ta itu med inkonsekvenser med de traditionella observerade förhållandena mellan svarta håls massa och stjärnors massa och de olika initiala massfunktionerna i blå och röda galaxer. Två problem som inte kan förklaras av åldrande eller sammansmältning ensamt. Men vad vi lärde oss är att de flesta av de stjärnor vi ser idag kan ha bildats under andra förhållanden än vi tidigare trott.

Steinhardts forskning tyder på att galaxer som bildar röda stjärnor kan ha spelat en mycket större roll i universums historia. Detta kan förändra vår nuvarande förståelse av hur galaxer utvecklas, de processer som formar dem och hur vi ser på stjärnbildning genom universums historia.

– Existensen av dessa galaxer kan betyda att universum har bildat betydligt fler stjärnor än vad man tidigare trott, beskriver han. Det stöder idén att galaxers livscykel är mer komplex än en enkel utveckling från blått till rött och dött, beskriver han.

Traditionellt är man känd för att ha utvecklat galaxer antingen genom gradvis åldrande eller genom att smälta samman, där kollisionerna kan utlösa utbrott av nya stjärnor. Därför har astronomer länge varit förbryllade över post-starburst-galaxer, som plötsligt slutar bilda nya stjärnor efter en kort period av intensiv stjärnbildning. Den vanliga teorin är att två galaxer kolliderar och orsakar en snabb explosion av nya stjärnor innan energin tar slut och blir tyst.

En del av dessa galaxer kan långsamt ha bildat små, röda stjärnor i stället för att uppleva en plötslig explosion av stjärnbildning. Om det är sant, säger han, kan vi behöva ändra hur vi definierar galaxer eftersom vissa kan tillhöra en annan kategori av röda stjärnbildningsgalaxer (se ovan på traditionell klassificering).

I framtiden planerar Steinhard och hans studenter vid Mizzous institution för fysik att genomföra mer avancerade tester för att ytterligare undersöka stjärnbildande galaxer. Junior Mathieux Harper och ett team av studenter kommer att leta efter fler bevis för att stödja idén att vissa galaxer efter starburst faller inom den nyligen föreslagna kategorin. Carter Meyerhoff och Zach Borowiak kommer att leda ett forskningsprojekt där data från ESA:s Gaia-satellit  används till att studera över två miljarder stjärnor i Vintergatan.

Ett uppvaknande av ett svart hål

Bild https://www.esa.int  Ett svart hål och dess omgivning enligt en illustratörs intryck.

Vi vet att supermassiva svarta hål (miljontals gånger solens massa) lurar i mitten av de flesta galaxer (troligen alla). Till skillnad från idén om att svarta hål ständigt "slukar materia" kan dessa gravitationsmonster tillbringa långa perioder i en vilande, inaktiv fas (troligen sammanfallande med att ingen gas eller stjärna finns att sluka just då).

Detta var fallet med det svarta hålet i centrum av SDSS1335+0728, en avlägsen och oansenlig galax 300 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Jungfrun. Efter att ha varit inaktiv i årtionden lyste den nyligen upp och börja producera blixtar av röntgenljus. De första tecknen på aktivitet dök upp i slutet av 2019, när galaxen oväntat började lysa starkt och då drog till sig astronomers uppmärksamhet.

Efter att ha studerat fenomenet i flera år kom dessa fram till att de ovanliga förändringarna troligen var resultatet av att det svarta hålet plötsligt "slogs på" – gick in i en aktiv fas. Den ljusa, kompakta, centrala delen av galaxen är nu klassificerad som en aktiv galaxkärna. I februari 2024 började ett team under ledning av Lorena Hernández-García, forskare vid Valparaiso-universitetet i Chile att se skurar av röntgenstrålar komma från det svarta hålet med nästan jämna mellanrum.

– Denna sällsynta händelse ger astronomer möjlighet att observera ett svart håls beteende i realtid med hjälp av röntgenteleskopen XMM-Newton och NASA:s NICER, Chandra och Swift. Ett fenomen från ett svart hål som detta kallas ett kvasiperiodiskt utbrott, eller QPE. QPE:er är kortlivade utbrottshändelser. Och det här är första gången vi har observerat en sådan händelse från ett svart hål som nu verkar vara på väg att vakna upp, beskriver Lorena.

De extraordinära egenskaperna hos hålet med återkommande utbrott fick forskargruppen även att överväga andra möjligheter. En ackretionskiva kan bildas av gas och som fångats in av det svarta hålet i dess närhet och gett uppvaknandet. Effekten behöver inte vara från en sönderfallande stjärna som dras in i hålet vilket sker då och då vid svarta hål. I detta scenario skulle röntgenutbrotten komma från mycket energirika stötar i ackretionsskivan, framprovocerad av ett litet himlaobjekt som numera färdas genom denna och stör materialet som finns i skivan som  kanske i eoner cirklat lugnt på ett säkert avstånd om det svarta hålet.

Så skeendet nu är troligen gas som kommer i närkontakt med det svarta hålet då det blivit rörelser i denna efter att en störning i gravitationen förändrats. Kanske i form av ett utifrån kommande gasmoln utifrån som kraschat in i det som fanns i ackretionsskivan.

Planeten som slukas av sin sol

 Bild https://webbtelescope.org

Stjärnan på  bilden ovan finns i Vintergatan, cirka 12 000 ljusår från jorden.

Fenomenet som sker här kallas ZTF SLRN-2020 och upptäcktes ursprungligen som en blixt av optiskt ljus med hjälp av Zwicky Transient Facility vid Caltechs Palomar-observatorium i San Diego, Kalifornien. Data från NASA:s NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) visade sedan att stjärnan blev ljusare i infrarött ljus ett år innan det optiska ljuset började blinka vilket tyder på att det fanns stoft. Den Inledande undersökningen 2023 resulterade i att  forskare att ansåg att stjärnan var lik vår sol och hade varit i processen att åldras till en röd jätte under hundratusentals år under vilket den långsamt expanderade när den tömde sitt vätebränsle.

NASA:s James Webb Space Telescope har nu istället gett en överraskande vändning i vad som sker istället och nu anses vara den första stjärnan som observerats under det att  den slukar en planet. Istället tyder det på att stjärnan inte sväller alls. Istället visar Webbs observation att planetens omloppsbana krympt över tid vilket långsamt fört planeten närmare sin undergång tills den en dag uppslukas i sin helhet.

– Eftersom det här är en så ny händelse visste vi inte riktigt vad vi skulle förvänta oss när vi bestämde oss för att rikta det här teleskopet mot fenomenet, beskriver Ryan Lau, huvudförfattare till den nya artikeln om detsamma och astronom vid NSF NOIRLab (National Science Foundation National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) i Tucson, Arizona. "Med sitt högupplösta teleskop i infrarött ljus lär vi oss värdefulla informationer om planetsystems slutliga öde, kanske även jordens."

Två instrument ombord på Webb genomförde undersökningen av fenomenet – Webbs MIRI (Mid-Infrared Instrument) och NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph). Forskarna kunde komma fram till sin slutsats med hjälp av en tvådelad undersökande metod med dessa.  Teamet  bestod av bland annat Ryan Lau, huvudförfattare  astronom vid NSF NOIRLab (National Science Foundation National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) i Tucson, Arizona och Morgan MacLeod of the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and the Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, Massachusetts. Studien   publicerades nyligen  i The Astrophysical Journal där även övriga teamets namn publiceras.

Väte glöder i en planetbildande skiva i Orionnebulosan

 

Bild wikipedia Orionnebulosan fotograferad i synligt ljus.

De flesta stjärnor bildas i molekylära moln i stjärnhopar där specifika miljöförhållanden existerar i molekylmolnen. Närliggande massiva stjärnor kan också påverkas genom intensiv joniserande strålning vilket kan skapa ett skal av joniserad gas runt en protoplanetär skiva och sända ut unika spektrallinjer av väterekombination.

Nyligen har ett forskarlag under ledning av Ryan Boyden (University of Virginia) använt data från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMAteleskopet i Chile) till att identifiera de karakteristiska radiorekombinationslinjerna som associeras med joniserade skal som omger protoplanetära skivor runt stjärnor av vårt solsystems storlek i Orionnebulosan vilken finns 1000 ljusår bort.

Ryan Boyden vid University of Virginia och hans forskarlag använde data från tidigare ALMA-observationer för att undersöka den joniserade gasen som omger 200 protoplanetära skivor av stjärnor i Orionnebulosan. Av dessa identifierades 17 proplyder (förkortning för joniserad protoplanetär skiva) genom en särskild väterekombinationslinje.

Även om joniserat väte är vanligt i energirika miljöer som dessa stjärnbildningsområden, sökte Boyden och hans team efter den specifika signatur som frigörs när en fri elektron kombineras med en vätejon och "faller" från vätets 42:a energinivå till dess 41:a energinivå. Fallet, som kallas H41α-rekombinationslinjen, är tydligt igenkännbart inom de 3,1 mm radiovåglängder som ALMA observerar.

"Linjer med längre eller kortare våglängder kommer var och en att berätta något annat om det joniserade gasskalet", förklarar Boyden. – H41α är den linje som vi har turen att redan ha med i våra observationer. Den är perfekt för att ge oss information om temperaturen och densiteten hos den joniserade gasen och den är också en lyckosam matchning till ALMA:s känslighet. ALMA är det mest kraftfulla radioteleskopet i världen, med den bästa vinkelupplösningen, och det är unikt känsligt för att hitta H41α-linjerna vid dessa våglängder. 

Det är vad ALMA är bra på att göra och att göra det effektivt, beskriver Boyden. Förutom H41α-rekombinationslinjerna identifierade Boyden och hans team också intressanta He41α-linjer, vilket indikerar en potentiell skillnad från den förväntade förekomsten av helium i regionen. Boyden erkänner att intilliggande koldioxidutsläpp kan förorena dessa heliumlinjer och han spekulerar i vad nästa steg i den tekniska utvecklingen av radioteleskopinterferometri blir. 

Att förklara universum utan mörk materia och mörk energi

 

Bild https://www.pexels.com/

Dr. Richard Lieu, professor i fysik vid University of Alabama i Huntsville (UAH), har publicerat en artikel i tidskriften Classical and Quantum Gravity med en ny förklaring av universum utan hjälp av mörk energi och mörk materia. 

Förklaringen bygger på att universum är byggt på steg av multipla singulariteter snarare än att BigBang ensam förklarar expansionen av kosmos. Den nya modellen avstår från behovet av mörk materia eller mörk energi som förklaring till universums acceleration och hur strukturer som galaxer genereras.

Forskarens arbete bygger på en tidigare modell som bygger på hypotesen att gravitationen kan existera utan massa och som har fått 41 000 läsningar och många citeringar sedan det publicerades 2024. 

  Den nya modellen  tar hänsyn till både strukturbildning och stabilitet och de viktigaste egenskaperna som observerats för universums expansion i stort genom att använda densitetssingulariteter i tiden som enhetligt påverkar hela rymden för att ersätta teorin om konventionell mörk materia och mörk energi.

Lieus förbättrade modell förlitar sig inte på exotiska fenomen som "negativ massa" eller "negativ densitet" för att fungera. Teorin erbjuder istället uppfattningen att universum expanderar på grund av en serie stegliknande utbrott som kallas "transienta temporala singulariteter" som översvämmar hela kosmos med materia och energi, men som ändå sker så snabbt att de inte kan observeras eftersom dessa singulariteter blinkar in och ut ur existensen.

Jag är helt enig med denna nya teori då jag aldrig tagit till mig tron på existensen av mörk materia och mörk energi utan anser att det antingen är ett fenomen av ej förstådd vanlig energi eller materia eller helt enkelt är ett gravitationsfenomen.