Det handlar om gasmoln i Vintergatans centrala delar

 

Vintergatans centrala del innehåller molekylära gasmoln som sträcker sig över galaxens innersta 1600 ljusår i diameter (solen själv är 26600 ljusår från det galaktiska centret) och innehåller ett stort komplex av molekylära moln som innehåller cirka sextio miljoner solmassor av molekylär gas. Gasen i dessa moln finns under mer extrema fysiska förhållanden här än någon annanstans i galaxen i genomsnitt har den högre densitet och temperatur och mer intensivt tryck, magnetfält och turbulens inklusive påverkan från  högre kosmiska strålförekomster ultraviolett och röntgenstrålning än moln i utkanten av galaxen eller för den delen de moln som finns i mindre galaxer eller mellan galaxer.

Dessa moln är därför ett unikt laboratorium för att studera stjärnbildning då här finns alla förutsättningar och skeenden för detta i stort antal.

Det finns dock ett problem att lösa varför stjärnbildningshastigheten här är mycket mindre än vad som kan förväntas, knappt en tiondel av en solmassa per år. Stjärnornas födelseplatser anses vara de tätaste regionerna i gigantiska molekylära moln i så kallade "klumpar", vars karakteristiska storlekar är 1 – 10 ljusår. Astronomerna Cara Battersby, Eric Keto, Daniel Callanan, Nimesh Patel, Qizhou Zhang och Volker Tolls och deras kollegor som forskar på SMITHSONIAN astrophysical  observatory på Cambridge inom detta har släppt en rapport om detta. En komplett och opartisk karta över gasen och dess densitet i regionen. Regioner med hög densitet kvantifieras som mängden molekylär vätgas längs siktlinjerna och kännetecknas av att de innehåller mycket damm och resulterar i att  det synliga ljuset är blockerat.

 

Resultatet var beroende av och bildades genom ett stort 550-timmars Submillimeter Array-program och resulterade i nya kataloger över de kompakta kärnorna i regionen. Det upptäcktes och bekräftades 285 separata kärnor av tät gas men  ytterligare 531stycken kan finnas men är inte säkert identifierade. Kärnorna i CMZ (molekylärmolnet) är liksom på andra håll där sådana finns potentiella platser för framtida stjärnkluster men ljusa förgrunds- och bakgrundsutsläpp mot det galaktiska centret gör det svårt att bestämma dessa kärnors massor exakt vilket gör den kritiska punkten för stjärnbildning mycket osäker. Astronomerna kunde ändå uppskatta kärnornas maximala stjärnbildningspotential i sin katalog genom att göra allmänna men realistiska antaganden om kärnornas massor, temperaturer, kärnor och andra egenskaper. De hittade en maximal potentiell stjärnbildningshastighet på mellan 0,08 – 2,2 solmassor per år.

Nya solsystem bildas ännu idag (min anm.) gamla försvinner. Något att tänka på då vi undrar om livet är konstant och enbart har uppkommit (om det finns) i direkt anslutning till BigBang tidsmässigt.

Bild från flickr.com en blick ut mot vintergatan.

Cygnus X-1 var det första svarta hål som upptäcktes men fortfarande finns mer att upptäcka här.

 

Cygnus X-1 upptäcktes 1964 av en forskargrupp ledd av Riccardo Giacconi (nobelpristagare 2002). Det är en av de starkast och bäst undersökta röntgenstrålkällorna som kan observeras från jorden. Systemet kan enklast beskrivas som två "döda" stjärnor. En större stjärna har kollapsat under sin egen tyngd och gravitationen  har blivit så stark att elektromagnetisk strålning (bl.a. ljus) inte kan ta sig ifrån dess yta. Ett svart hål har bildats eller neutronstjärna som det även kallas.

Allmän relativitetsteori (liksom de flesta modeller om gravitation) säger inte bara att svarta hål kan uppstå närhelst tillräckligt stor mängd materia packas  på en viss plats genom ett skeende som kallas gravitationskollaps. När massan inom regionen ökar deformeras rumtiden omkring den allt mer. När flykthastigheten på ett visst avstånd från centrum ökat till ljushastigheten formas en händelsehorisont inom vilken materia oundvikligen måste kollapsa in mot en enda punkt och en singularitet uppstår.

Stjärnor ( i slutet av sin tid då bränslet i dem börjar sina) med en kvarvarande kärna som är mindre än 1,4 solmassor blir vanligen vita dvärgar stjärnor med en kvarvarande massa på 2–4 solmassor och de kan möjligen även bli kvarkstjärnor (obs kvarkstjärnor är en teori och har aldrig bevisats existera mer än i teorin). 

Stjärnor stora nog att lämna en rest på över 4 solmassor blir svarta hål och än större slutar som en supernova.

Cygnus X-1 har aldrig observerats direkt men blev det första objektet som identifierades som ett svart hål med en stjärnmassas storlek mätt utifrån sin röntgenstrålning. Nya observationer av det svarta hålstjärnparet Cygnus X-1 visar att det svarta hålet väger ungefär 21 gånger så mycket som solen vilket innebär enligt nya rön nästan 1,5 gånger tyngre än tidigare uppskattning. Den uppdaterade massan får astronomer att tänka om när det gäller hur svarta hålbildande stjärnor utvecklas Astronomer fick en ny titt på Cygnus X-1 med hjälp av Very Long Baseline Array, eller VLBA. Detta nätverk av 10 radioteleskop sträcker sig över hela USA, från Hawaii till Jungfruöarna och tillsammans bildar de ett radioteleskopsökfält av en kontinents storlek.

 År 2016 spårade VLBA att  material utgick ur Cygnus X-1:s svarta hål i sex dagar (den tid det tog för det svarta hålet och dess följeslagare att kretsa runt varandra en gång). Dessa observationer gav en tydlig bild av hur det svarta hålets position i rymden skiftade beroende på var det fanns i sin omloppsbana. Det hjälpte i sin tur forskare att förfina det uppskattade avståndet till Cygnus X-1. Cygnus X-1 kretsar runt HDE 226868 /en blå jättestjärna) på cirka 0,2 AU avstånd med en omloppstid på 5,6 dygn. Röntgenstrålningen från Cygnus X-1 uppkommer när materia från den blå jättestjärnans massutkastningar krossas av Cygnus X-1:s kraftiga gravitation och dras in i det svarta hålet.

 

De nya observationerna tyder på att Cygnus X-1 är cirka 7200 ljusår från jorden snarare än den tidigare uppskattningen på cirka 6 000 ljusår. Detta innebär att stjärnan i Cygnus X-1 är ännu ljusare och större än vad astronomerna ansåg tidigare. Det svarta hålet måste också vara mer massivt än tidigare antagits för att förklara dess gravitationseffekt på en så massiv stjärna som den blå jätten HDE 226868. Det svarta hålet väger cirka 21,2 solar betydligt mer än de tidigare uppskattade 14,8 solmassorna, säger forskarna i dag.

Denna bild ovan  från vikipedia togs i röntgenljus av Cygnus X-1 togs av ett ballongburet teleskop, High Energy Replicated Optics HERO-projektet. Cygnus X-1 finns i riktning mot stjärnbilden Svanen  6 000 ljusår från Solen.

Så kan området där Marsfarkosten landade en gång ha sett ut.

 

Mars 2020-uppdraget är det första NASA-uppdraget med en explicit astrobiologikomponent. Mars 2020 och relaterade uppdrag planeras att utföras i flera delar under årtionden och syftar till att vara de första att returnera prover av en annan planets yta i syfte att undersöka denna i sökandet efter liv i det förgångna eller nutid. Undersökningen nu kommer att genera prover som först om något årtionde ska hämtas hem till Jorden om planerna håller.

Forskarna hoppas hitta tecken på om det en gång existerat liv på Mars eller på om det aldrig existerat.

För undersökning om dessa frågor har Woody Fischer, professor i geobiologi och biträdande chef för Caltech Center for Autonomous Systems and Technologies varit en av de som är involverade i projektet. Fischer studerar stenar på jorden efter tecken på forntida liv. En kunskap som kan användas även på sten från Mars.

Det finns många saker som gör Mars annorlunda mot Jorden. En är att Mars  inte är tektoniskt aktiv (inga rörelser i jordskorpan här som de på Jorden med sin kontinentaldrift).

På vissa sätt kan Mars vara ännu bättre lämpat än jorden  att bevara signaturer från  tidigt liv. Jorden är tektoniskt aktiv så varje sten från tidigt i planetens historia, säg tre till fyra miljarder år tillbaka har nu begravts vid höga temperaturer och tryck och dessa förhållanden kan radera alla ledtrådar om liv den kan ha innehållit från det förflutna.

Mars yta å andra sidan, är jämförelsevis oförändrad av ytprocesser som tektonik eller vattnets eroderande kraft genom årtusenden enligt forskarna (hur kan man anta detta min anm.)? Kan vi veta vad som skett här för några miljoner år sedan? Det har ju enligt teorin funnits floder och sjöar.

Om Mars var värd för livet för tre till fyra miljarder år sedan kan det vara ett bevis på det tidigaste livet i solsystemet. Vi vet att Mars brukade vara mycket blötare och vi tror att vatten är en ganska kritisk komponent för liv att utvecklas och frodas.

Faktum är att Jezero Crater landningsplatsen för Mars 2020 valdes eftersom den en gång innehöll en sjö stor som kallas Lake Tahoe. Vatten eroderar  och nedfallande meteoriter förändras vid nedfallet.

Men nu är Mars torrt. Och bristen på vatten innebär att mindre förändringar har inträffat sedan vattnet försvann. Mars kan faktiskt ge oss en bättre chans än jorden att svara på frågor om hur solsystemet såg ut för tre eller fyra miljarder år sedan. En tanke är att om liv funnits kan vi finna detta i en stromatolit om sådana finns och vi har turen att hitta dem. Då blir det sensation och det nu påbörjade marsuppdraget en succé.

 I första hand kan vi hoppas på fossila mikroorganismer företrädesvis cyanobakterier. I lagren av förstenade bakterier kan det även finnas spår av annat som har sedimenterats där under den tid då stromatoliten aktivt växte till.

Om det finns liv så ska vi hitta detta. Frågan är bara när.  Mycket ska stämma men svaret får vi kanske inte nu (min anm.)

Bild från https://bigthink.com/ som visar hur landningskratern kanske såg ut för mycket länge sedan.

NASA hoppas på lyckade helikopterflygningar på Mars.

 

Perseverance rover  landade som beräknat den 18 mars på Mars. Ombord fanns en ny uppfinning i form av en liten helikopter. En farkost som väl i första hand ska ses som en mindre drönare.

Den ska flyga i en mycket tunn atmosfär. Den marsiska atmosfären har endast en procent av jordens densitet. Innebärande att den är ca en hundradel så tät som jordens.

Rotorbladen på den så kallade marshelikoptern väger bara 1,8 kilo och är mycket större och snurrar ungefär fem gånger snabbare – 2 400 varv per minut – än vad som skulle krävas för att generera samma mängd lyftkraft på jorden.

Den får dock lite hjälp från Mars genom att gravitationen enbart är en tredjedel av jordens.

Helikoptern har  fyra ben, en boxliknande kropp och fyra kolfiberblad arrangerade i två rotorer som snurrar i motsatta riktningar. Den levereras med två kameror, datorer och navigationssensorer. Upp till fem flygningar med gradvisa svårigheter planeras under en månad inom de första månaderna under uppdraget.

Den  kommer att flyga på höjder på 3-5 meter och färdas så långt som 50 meter från startområdet och tillbaka.

Varje flygning kommer att pågå upp till en och en halv minut. Detta ska jämföras om man vill med den första flygningen på Jorden. En flygning som gjordes i Kitty Hawk, North Carolina 1903 under 12 sekunder av bröderna Wright. Skillnaden är dock att då var det en större farkost och en människa ombord.

Bild från https://www.freeimg.net på en överblick över Mars yta.

Vid solen TOI 451 har tre spännande världar upptäckts

 

Med hjälp av observationer från NASA: s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) har ett internationellt team av astronomer upptäckt tre heta världar större än jorden kretsande kring en mycket ung sol som fått beteckningen TOI 451.

Systemet finns i en samling stjärnor i riktning mot stjärnbilden Fiskarna. En stjärnhop i vilken stjärnor med en ålder av 120 miljoner år finns. Att jämföra med vårt solsystem som är 4,6 miljarder år gammalt.

Planeterna vid solen TOI 451 upptäcktes i bilder tagna av rymdteleskopet TESS (vilket kan uttydas då stjärnan fått ett T i början på sitt namn) Bilderna är  tagna mellan oktober och december 2018. Uppföljningsstudierna av dessa bilder och fler  observationer  gjordes under 2019 och 2020 med hjälp av NASA:s rymdteleskop Spitzer vilket nu pensionerats.

Flera andra markbaserade anläggningar användes exemeplvis Infraröd data från NASA: s Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) satellit  samlades in mellan 2009 och 2011.

Flera observationer visar att TOI 451 sannolikt har två avlägsna stjärnkamrater (solar)som cirklar runt varandra långt bortom planeterna. Analyserna från ovanstående pågår äänu.

Systemet är intressant för oss astronomer, säger Elisabeth Newton biträdande professor i fysik och astronomi vid Dartmouth College i Hannover i New Hampshire vilken var den som ledde analyseringen och tillägger. "Solsystemet är endast 120 miljoner år gammalt och bara 400 ljusår bort vilket möjliggör detaljerade observationer av detta unga planetsystem. Och eftersom det finns tre planeter mellan två och fyra gånger jordens storlek är de särskilt lovande mål för att testa teorier om hur planeters atmosfärer utvecklas."

Den unga stjärnan TOI 451 är även känd för astronomer som CD-38. Den har 95% av vår sols massa men är 12% mindre, något svalare och släpper ut 35% mindre energi. TOI 451 roterar ett varv på 5,1 dag vilket är mer än fem gånger snabbare än solen.

TESS söker  nya världar genom att leta efter skuggan av dessa då de passerar framför sin sol TESS använder den så kallade transitmetoden . Det har resulterat i att TESS upptäckt tydliga skuggor från alla tre planeterna. Newtons team fick även mätningar från Spitzer som stödde TESS resultat och hjälpte till att utesluta alternativa förklaringar. Ytterligare uppföljningsobservationer kom från Las Cumbres Observatory – ett globalt teleskopnätverk med huvudkontor i Goleta, Kalifornien – och Perth Exoplanet Survey Telescope i Australien.

 

Även TOI 451 mest avlägsna planet kretsar tre gånger närmare sin sol än Merkurius någonsin närmar sig solen )Merkurius omloppstid är 88 dagar) så alla dessa världar är ganska varma och ogästvänliga för livet som vi känner det. Temperaturuppskattningar varierar från ca 1200 grader Celsius för den innersta planeten till ca 450 C för den yttersta.

 

TOI 451 b bana tar 1,9 dagar och har en storlek av 1,9 gånger jordens storlek medan dess beräknade massa varierar från två till 12 gånger jordens.

TOI 451 c, fullbordar en bana på 9,2 dag och är ungefär tre gånger större än jorden och har mellan tre och 16 gånger jordens massa.

Den längst ut från solen och största världen, TOI 451 d, cirklar runt sin sol på 16 dagar och är fyra gånger så stor som jorden och väger mellan fyra och 19 jordmassor.

Astronomer förväntar sig att planeter så stora som dessa behåller mycket av sin atmosfär trots den intensiva värmen från deras närliggande stjärna. Olika teorier om hur atmosfärer utvecklas när ett planetsystem når TOI 451:s ålder förutsäger ett brett spektrum av egenskaper. Läs mer om detta här. 

Bild från https://www.nasa.gov/

Finns en okänd faktor vi missat i sökandet efter bebodda planeter därute?

 

Sökandet efter liv utanför jorden är högprioriterat hos många  astronomer. Den eller de som hittar detta kommer att gå till historieböckerna.

Den mesta forskning görs i sökande i den beboeliga zonen runt en stjärna vilket ses som det avstånd jorden har till sin sol. Naturligtvis med hänsyn till vilket slag av spektraltyp stjärnan har. Allt med syfte att finna rätt temperaturzon för det vi anser viktigt för liv, flytande vatten.

 Något en del i dag ser som naiv urskiljning. Allt behöver inte vara beroende av syre och vatten. Kiselbaserat liv är en möjlighet istället för kolbaserat och även i jordens ungdom var liv i form av bakterier som inte var beroende av syre möjligt (utan syre inget vatten).

Det verkliga testet för huruvida en planet skulle kunna vara värd för livet kan i själva verket vila på andra gaser än syre och då kanske i första hand kväve.

Vi ska komma ihåg att det mesta vatten i universum är fryst till is. Det finns några månar däruppe som innehåller  vatten i frusen form. Mycket vatten är  även inlåst i kometer eller i gas. Flytande vatten är ytterst sällsynt finns endast under vissa särskilda omständigheter (flytande vatten ses som en förutsättning för liv).

Jorden har rätt avstånd till solen för att kunna behålla vatten i flytande form. I jakten på liv utanför jorden söks  i första hand planeter med samma ideala förhållanden i läge vid sin sol.

Visst kan det finnas andra platser där livet blomstrar men eftersom jorden är det enda exemplet på livet vi säkert vet existerar söker vi likartade planeter på rätt avstånd från sin sol.

Med hjälp av en rad datorsimuleringar för att återskapa atmosfäriska förhållanden på planeter har nu astronomer vid Cornell university i Ithaca New York beskrivit alternativt sökande och möjligheter till liv i en publicerad uppsats i https://arxiv.org/abs/1910.02355där de beskriver sina resultat.

Forskarna visar i denna nya studie hur kväveinnehållet kan spela en stor roll för att bestämma den totala temperaturen på en planet och därmed dess möjlighet för livsformer. Avstånd till en sol är inte allt. Vad som gör det mer komplicerat är att det är inte en enkel relation då kväve inte nödvändigtvis gör en planet varmare.

 

Till exempel, om en planets atmosfär inte har  stor densitet och det finns massor av vatten närvarande får kväve en betydelse för att det blir en betydande uppvärmning, eftersom det  atmosfäriska trycket ökar effektiviteten av växthusgaser som koldioxid och vattenånga ökar (det blir för hett för liv som vi känner det). Å andra sidan, på en relativt torr värld gör kväve att mer solvärme försvinner och det leder till dramatisk kylning (allt fryser och liv kan knappast existera som vi känner det).

 

Slutresultatet är att två världar som kretsar kring identiska stjärnor med identiska banor med liknande ytor och sanna avstånd från sin sol (livsmöjliga zonen enligt vår nuvarande kunskap) men olika mängder kväve kan ha dramatiskt olika temperaturer och kan vara svåra att bedöma i om där finns liv.

 

Kväve avger inte heller eller absorberar strålning vid synliga eller infraröda våglängder. Detta gör det svårt att upptäcka om kväve finns i atmosfären på främmande världar. Så även om en planet finns i den beboeliga zonen av sin stjärna får vi svårt att veta dess kväveinnehåll. Något som är viktigt att veta då detta kan avgöra om det kan finnas liv.

Säkert finns fler saker vi borde betänka när vi söker liv däruppe. Vi utgår idag enbart från känd kunskap. Vad som behövs är fantasi och brainstorming min anm.

Bild från pixabay.com vad missar vi eller de därute i sökandet efter liv.

Den 21 mars passerar en stor asteroid jordens bana.

 

En asteroid i storlek som Golden Gate-bron kommer att korsa jordens omloppsbana den 21 mars. Rymdstenen kallad 231937 (2001 FO32) är ca 0,8 till 1,7 kilometer i diameter och kommer enligt NASA att passera inom 2 miljoner kilometer från jorden den 21 mars.

En asteroid betecknas som "potentiellt farlig" när dess omloppsbana skär jordens bana på ett avstånd av högst ca 7,5 miljoner km och är större än 140 meter i diameter.  Små asteroider passerar mellan jorden och månen flera gånger i månaden och fragment av dessa bryter in i jordens atmosfär nästan dagligen (stjärnfall) enligt NASA: s Planetary Defense Coordination Office (PDCO).

Ingen i dag känd asteroid utgör en betydande risk för jorden under de kommande 100 åren. Det nuvarande största kända hotet är en asteroid som kallas (410777) 2009 FD och  har mindre än 0,2% chans att slå ner  på jorden under 2185 enligt NASA: s PDCO.

Kan vi då känna oss helt trygga? Nej ibland dyker asteroider upp som vi missat och dessa är eller kan vara ödesdigra för oss. Men övervakningen av rymden kan aldrig bli helt perfekt. Det finns alltid en slump i övervakningen som gör att något av någon anledning missas (min anm.).

Bild från https://www.today24 som visar storleken på asteroiden 231937 (2001 FO32) som passerar oss den 21 mars 2021