Kvantkommunikation kan vara vad utomjordingar använder.

 

Sedan mitten av 1900-talet har forskare letat efter bevis på intelligent liv bortom vårt solsystem. Sökandet har till  stor del bestått i och består i att söka efter radiosignaler. Signaler som visar på sändningar av intelligent slag.

Med tills nu 4 375 bekräftade hittade exoplaneter förväntas ännu större ansträngningar ske inom en snar framtid. Michael Hippke gästforskare vid UC Berkeley SETI Research Center anser att sökandet bör utökas till att omfatta kvantkommunikation. I en tid där kvantberäkning och relaterad teknik är något vi snart kan använda fullt ut är det vettigt att leta efter tecken på sådan någon annanstans.

Sökandet efter teknosignaturer har varit föremål för förnyat intresse under de senaste åren. Detta beror till stor del på att tusentals exoplaneter finns tillgängliga för uppföljningsstudier med hjälp av nästa generations teleskop som snart kommer att vara i drift. Hippke berättar att sex decennier och mer än hundra olika sökprogram senare har sökningar efter radiovågor av intelligent slag därute ett gett något konkret. Forskarna bör därför överväga ett bredare sökningsfält.

Hippke beskriver i en uppsats att det bör väljas ett kommunikationsmedel baserat på kvantmekanik. Hippke noterar dock att detta också gör det praktiskt taget omöjligt att upptäcka intrasslade  neutrinpar. Av denna anledning skulle intrasslade fotoner inte bara göra det svårt att finna och avlyssna för de som söker inom detta system utan också att  upptäckas av dem som är avsedda att ta emot dem i betydelsen avlyssningen upptäcks.

 

På samma sätt är kvantkommunikation dock att föredra i användning på grund av den säkerhet den tillåter vilket är en av de främsta anledningarna till att tekniken utvecklas här på jorden. Kvantnyckeldistribution (QKD) gör det möjligt för två parter att producera en delad nyckel som kan användas för att kryptera och dekryptera hemliga meddelanden. I teorin kommer detta att leda till en ny era där krypterad kommunikation och databaser är immuna mot konventionella cyberattacker. Men om någon avlyssnar upptäcks det. Det är dock inte samma sak som att avlyssnaren förstår kommunikationen.

 

 QKD har den unika fördelen att låta de två parterna upptäcka en potentiell tredje part som försöker fånga upp  meddelanden. Baserat på kvantmekanik kommer alla försök att mäta ett kvantsystem att kollapsa av vågfunktionen hos alla intrasslade partiklar. Detta kommer att ge detekterbara avvikelser i systemet vilket omedelbart skulle skicka upp röda flaggor (någon avlyssnar).

Hippke skriver:

" Vi vet inte om ETI värdesätter säker interstellär kommunikation. Men det är verkligen ett fördelaktigt verktyg för expansiva civilisationer som mänskligheten idag. Därför är det troligt att framtida människor (eller ETI) har en önskan att implementera ett säkert interstellärt nätverk."

På ungefär samma sätt kunde "felaktiga" fotoner samlas in vid observatorier och mätas för att söka tecken på kodning med olika tekniker (inklusive de som identifierats i studien). En möjlig metod Hippke rekommenderar är långvarig interferometri innebärande att flera instrument övervakar amplituden och fasen av elektromagnetiska fält i rymden över tid och jämföra dem med en baslinje för att urskilja förekomsten av kodning.

 

Något man dock ska eller bör ta hänsyn till: Om vi är okända för utomjordningar men avlyssnar deras kommunikation med denna metod och de upptäckter oss kan vi inte veta hur de reagerar. Det kan vara bättre att inte tjuvlyssna på konversationerna från  mer avancerade arter! Vi vet inte vad de är kapabla till eller hur de reagerar på att bli avlyssnade.

Bild från  https://snappygoat.com/

EXOPLANET PDS 70B slukar damm och gas och växer vidare. Hubbleteleskopet har koll på processen.

 

PSD 70b är en planet i solsystemet PSD 70 i Kenaturens stjärnbild 370 ljusår från oss.

NASA:s rymdteleskop Hubble har gett astronomer en sällsynt möjlighet vid PSD 70 att se på en planet i Jupiter-storlek som fortfarande växer i storlek i sin bana runt en ung stjärna.

 

"Vi vet inte så mycket om hur jätteplaneter växer", säger Brendan Bowler vid University of Texas i Austin. "Detta planetsystem ger oss den första möjligheten att bevittna hur material dras ner på en planet och ökar dess omfång. Våra resultat öppnar upp ett nytt område i detta forskningsfält."

 

Tills nu har över 4 000 exoplaneter katalogiserats men endast cirka 15 avbildats direkt av ett teleskop. Anledningen är att planeterna är så långt borta och små att de ser ut som mörka prickar även i de bästa teleskopen. Teamets nya teknik i användandet av  Hubbleteleskopet för att direkt avbilda ovan planet banar väg för ytterligare planetforskning särskilt då under dessas formativa tid. 

 

PDS 70b är mycket stor och kretsar runt den orange dvärgstjärnan PDS 70, som redan är känd för att ha två aktivt bildande planeter inuti en enorm skiva av damm och gas som omger stjärnan.

"Det här systemet är spännande eftersom vi kan bevittna bildandet av en planet", säger Yifan Zhou, också vid University of Texas i Austin. "Det här är den yngsta exoplanet  Hubble någonsin har avbildat direkt." Efter 5 miljoner år samlar planeten fortfarande material och byggs upp.

Bild på den protoplanetära skivan vid PDS 70 med den nya planeten PDS 70b (till höger).

Tips i dag och några dagar framåt kan vi se meteorsvärmen aquariderna som bäst se nedan hur.

 

Aquariderna är en meteorsvärm som årligen under april och maj varje år uppträder från den 19 april och pågår en dryg månad framåt, till den 28 maj. Aquaridernas ses i riktning från Vattumannens stjärnbild. Just nu och några dagar framåt ses de som lättast.

Se denna länk hur det är enklast att se den nämnda meteorsvärmen Aquaiderna de närmsta dagarna. Något som ses som bäst under tidiga morgontimmar.

Bild från flickr.com som visar en händelse med en meteor från detta regn.

Mystiska objekt därute kan förändra vår syn på fysik.

 

Det kan finnas svarta hålliknande objekt därute vilka om de hittas skulle tvinga fram en ny fysik för att kunna förklaras. I en ny studie beräknas att gravitationsvågobservatorier under de kommande åren kan hitta dessa hypotetiska objekt kända som exotiska kompakta föremål.

Termen "exotiskt kompakt objekt" omfattar en mängd olika teoretiska objekt. Bland möjligheterna finns objekt som verkar ganska lika ett vanligt svart hål men som består av  mörk energi, en mystisk energi som antas orsaka universums accelererade expansion. Ett annat kompakt objekt som skulle kunna lura ute i universum är en strängboll som kan ses som en svart hålliknande knut av grundläggande endimensionella strängar. Detta föreslås i strängteorin. Strängteorin försöker förena och ersätta de nuvarande accepterade teorierna inom fysiken (jag är en av förespråkarna för denna min anm.).

Det som förbinder exotiska kompakta föremål är att de till skillnad från ett svart hål bör sakna den region som kallas händelsehorisonten säger Longo som är  doktorand i fysik vid Universidade Federal do ABC i São Paulo, Brasilien, till Live Science (vars artikel jag hänvisar till i detta inlägg (min anm).

Enligt Albert Einsteins relativitetsteori är händelsehorisontenen en sfär som omger ett svart hål bortom vilket varje kontakt blir enkel resa. (i

Föremål kan glida in i händelsehorisonten men inget kan komma ut ur den – inte ens ljus. Men forskare vet numera att Einsteins relativitetsteori en dag måste bytas ut. Även om teorin är och har varit utomordentligt framgångsrik när det gäller att beskriva gravitation och massiva kosmiska enheter, säger den ingenting om beteendet hos subatomära partiklar. För detta vänder sig fysiker till kvantmekanik.

Förhoppningen är att så småningom få en teori om kvantgravitation som ersätter både relativitetsteorin.  Exotiska kompakta föremål, som skulle vara som ett svart hål men saknar en händelsehorisont kan hjälpa till att ge nödvändig information för att börja konstruera denna framtida teori. Med andra ord nästa paradigm (min anm). 

"Det kommer att bryta med den allmänna relativitetsteorin eftersom denna fysik inte kan  förklara dess viktigaste förutsägelser", sade Longo och hänvisade till händelsehorisonten. "I den meningen skulle vi testa Einsteins gravitationsteori." Longo och hans kollegor har beräknat att under gravitationsvågdetektorernas nästa observationskörning, som börjar sommaren 2022, kan LIGO och dess motsvariga instrument vara känsliga nog för att plocka upp signalen från ett eller flera exotiska kompakta föremål. Bevis på dess existens finns ännu inte (min anm).

Cardoso hoppas upptäcka att dessa  exotiska kompakta föremål visade sig vara mer än spekulationer. "Vi hatar att inte se vad vi förväntar oss", säger Cardoso fysiker vid Instituto Superior Técnico i Lissabon, Portugal, som inte var involverad i arbetet, till Live Science.

Men även om LIGO upptäckter ekon skulle det fortfarande ta lång tid innan forskarsamhället bekräftade att det verkligen bevisade existensen av dessa hypotetiska udda bollar säger Cardoso.

Longo hoppas observatorierna lyckades avslöja några bevis för exotiska kompakta föremål. "Det skulle vara den första antydan till nedbrytningen av den allmänna relativiteten", sade han. " Det skulle vara ett enormt genombrott och extremt spännande."

Jag (min anm,) tvekar till dessa objekts existens. Strängteorin kan säkert förklara detta fenomen utan att ta hjälp av mörka krafter (mörk  energi). Jag anser att  fenomenet inte finns lika lite som jag tror på mörk energi eller mörk materia.

Bild från  https://www.zmescience.com/

”en fundering över universum”.

Nytt säkerhetssystem i gång i sökande efter farliga asteroider.

 

ESA:s andra Test-Bed Telescope finns nu i bruk finns vid European Southern Observatorys (ESO)La Silla Observatory i Chile. Detta ska snart vara en del av ett större nätverk i sökandet efter för oss farliga asteroider.

För närvarande känner vi till mer än 900000 asteroider i vårt solsystem varav cirka 25000 är jordnära objekt vars omloppsbana tar dem nära jorden. Ca 1000 av dessa finns på ESA:s risklista katalogiserade som potentiellt farliga innebärande att vi måste hålla ett öga på dem.

Större objekt är lättare att upptäcka och banorna för kända stora asteroider har vi koll på. Små och medelstora föremål är dock mycket vanligare i solsystemet och kan fortfarande bli farliga och oupptäckta. Av dessa har vi inte full koll och okända objekt kan  upp.

 För att jaga efter hotfulla objekt i dag använder astronomer traditionella teleskop vilka avsöker i ett smalt synfält i taget. Det är en långsam process.

Som en del av en global satsning för att påskynda och förbättra sökningen utvecklar ESA Flyeye-teleskop. Dess insektsinspirerade design ger ett mycket bredare synfält, så att de kan täcka stora delar av himlen mycket snabbare än traditionella teleskop.

Varje natt kommer ett framtida nätverk av dessa Flyeye-teleskop att skanna himlen efter objekt och automatiskt flagga alla som utgör ett hot mot jorden. Det första Flyeye-telekopet   är under uppbyggnad och är planerat att installeras på en bergstopp på Sicilien, 2022.

Nätverket kommer att vara helt automatiserat. Programvara kommer att samordna schemaläggning och utförande av observationer och kommer att rapportera eventuella hotande upptäckter.

Insamlade data kommer sedan att skickas till Minor Planet Center (dit alla rapporter sänds) där uppföljande observationer görs för att bättre förstå omloppsbanorna för dessa jordnära objekt och eventuella hot.

Bild från https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2021/04/ESA_s_Test-Bed_Telescope_2_on_site_at_La_Silla på anläggningen i den chilenska Atacamaöknen där det nya ESA: s Test-Bed Telescope 2 finns.

Nytt slag av atmosfär hittad på en exoplanet

 

I ett internationellt samarbete mellan astronomer ledda av  forskare från Astrobiology Center och Queen's University Belfast har upptäckts en ny kemisk signatur i en atmosfär på en exoplanet. En planet som kretsar runt en annan stjärna än vår sol. Hydroxylradikalen (OH) hittades på dagsidan av exoplaneten WASP-33b. En atmosfärblandning som aldrig hittats tidigare.  Denna planet är en så kallad "ultrahet Jupiter", en gasjätteplanet som kretsar runt sin värdstjärna mycket närmare än Merkurius kretsar runt solen och därför når atmosfären där temperaturer ca 2500 grader C (tillräckligt varmt för att smälta de flesta metaller).

Den ledande forskaren  i projektet vid Astrobiology Center och Queen's University Belfast, Dr. Stevanus Nugroho, säger: "Detta är det första direkta beviset på OH i atmosfären på en planet bortom solsystemet. Det visar inte bara att astronomer kan upptäcka denna molekyl i exoplanetatmosfärer, utan också att de kan börja förstå den detaljerade kemin hos denna planetariska population."

I jordens atmosfär produceras OH främst genom reaktionen mellan vattenånga och syreatomer. WASP-33b kretsar kring stjärnan HD 15082. Systemet finns 399 ljusår bort i riktning mot Andromedia.

I vikipedia förklaras beteckningen WASP eller Wide Angle Search for Planets som är ett internationellt konsortium av flera akademiska organisationer som utför en ultravidvinkelsökning efter exoplaneter med hjälp av transitfotometri. Innebärande att  man söker efter en skugga av en passerande planet framför sin sol.  https://sv.wikipedia.org/wiki/Transitmetoden

Utbudet av robotteleskop syftar till att undersöka hela himlen och samtidigt övervaka tusentals stjärnor av en skenbar magnitud från cirka 7 till 13.

 

WASP är detektionsprogrammet som består av Isaac Newton Group, IAC och sex universitet från Storbritannien. De två kontinuerligt fungerande observatorierna täcker norra respektive södra halvklotet. SuperWASP-North ligger vid Roque de los Muchachos Observatorium på berget med samma  namn som på La Palma på Kanarieöarna. WASP-South ligger vid Sydafrikanska astronomiska observatoriet, Sutherland i Roggeveldbergen i Sydafrika.

Dessa två observatorier använder åtta vidvinkelkameror som automatiskt söker med transitmetoden o miljontals stjärnor samtidigt vilket gör det möjligt att upptäcka sällsynta transithändelser.

Bild vikipedia storleksförhållande mellan Jupiter till vänster och den planet som omtalas ovan WASP-33b.

Vi kommer troligen aldrig att förstå vad BigBang innebar.

 

Fysiker har hittills inte lyckats lösa mysteriet med vad som hände i det ögonblick då ett korn i den minsta storlek som den mänskliga hjärna kan föreställa sig och mindre än det  vilket innehöll  allt som existerar i dag, plötsligt utvidgades i ingenting och som kallas BigBang.

En process som var så snabb att tidsuppfattning inte kan ges men som blev kosmos genom en enorm inflationen om också lite gropig. När inflationen utvecklades blev de minsta slumpmässiga kvantfluktuationerna – fluktuationer inbyggda i själva rymdtidens struktur – mycket större, vilket innebar att vissa regioner var mer tätt packade med materia än andra. Så småningom växte dessa submikroskopiska skillnader till att bli makroskopiska och ännu större. I vissa fall sträckande sig från ena änden av universum till den andra i ett gränslöst kosmos i tillväxt.

Miljoner och åter miljarder år senare växte de små skillnaderna i densitet till att bli början till stjärnor, galaxer och de största strukturerna i kosmos (galaxhopar). Astronomer misstänker starkt att något liknande är vad som hände i universums tidigaste ögonblick när det var mindre än en sekund gammalt. Men vad som utlöste inflationen, vad som drev den, hur länge den varade,  i vad eller vad som blev fortsättningen är en gåta. Med andra ord saknar fysiker en fullständig fysisk beskrivning av denna händelse.

Med andra ord kanske fysiker per definition aldrig kan bygga en teori som fullt ut kan förklara en inflationsmodell med de vanliga verktygen utan måste tänka nytt. Observationer visar dock genom universums storskaliga struktur och det överblivna ljuset från Big Bang att i det mycket tidiga universumet upplevde vårt kosmos sannolikt en period av otroligt snabb expansion. Denna anmärkningsvärda händelse, känd som inflation drev universum att bli biljoner och biljoner gånger större på mindre än bråkdel av en sekund. Men hur? Kanske vi tänker fel.

Strängteorin anser en del mer är rimlig i förklarandet av hur allt blev till då. Den ger en enhetlig fysikteori som sätter klassisk fysik och kvantfysik under samma tak. I strängteorin genomgår universum en period av snabb inflation av lugnare och långsammare slag och fluktuationer under Planck-längden blir aldrig "exponerade" för det makroskopiska universumet. Se mer resonemang i denna länk. 

Själv är jag övertygad över att strängteorin en gång blir den teori om allts uppbyggnad, början mm blir den som kommer att visa på en fullständig teori som håller. Dock aldrig garanterat bevisad dit kommer aldrig någon teori (min anm.). Men ett paradigm under lång tid.

Bild från pxhere.com