Astronomer har upptäckt en ny ultrahögenergi gammastrålningskälla.

 

Källor som avger gammastrålning innehållande  fotonenergi mellan 100 GeV och 100 TeV kallas högenergikällor /eller starka (VHE) gammastrålningskällor) medan de med fotonenergier över 0,1 PeV kallas ultrahögenergiska (UHE) gammastrålningskällor. Källornas karaktär är dock fortfarande inte helt förstådd.

Därför söker astronomer ständigt efter nya objekt av denna typ för att bättre förstå   mer om deras allmänna egenskaper.

Senast har ett team  astronomer med ledning av Zhen Cao från CAS ( Canterbury Astronomical Society på Nya Zeland) hittat en ny källa av denna typ. Detta med hjälp av Kinas LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory). 

Källans beteckning är LHAASO J0341+5258  och upptäcktes under en obervationskampanj mellan december 2019 och november 2020. Observationen visade att LHAASO J0341+5258 är en utökad källa med en vinkelstorlek på cirka 0,29 grader. Gammastrålningsutsläppet från källan når värden på nästan 200 TeV (0,2 PeV).

 

Resultaten visar även att det integrerade energiflödet av gammastrålningsutsläpp från LHAASO J0341+5258 är över 25 TeV vilket är cirka 20 procent av flödet från Krabbnebulosan där källan finns.

Dessutom konstaterades det att LHAASO J0341+5258  position sammanfaller med en annan känd GeV gamma-ray källa 4FGL J0340.4+5302. Forskarna utgår därför att båda källorna kan ha samma ursprung.

Forskarna tillägger även att energiflödet kan ha ett hadron  ursprung då det gäller UHE-utsläppet från LHAASO J0341+5258  och kan tolkas som ett "eko" från molekylära moln. Då är vi inne i kvarkvärlden och dess teorier 

Möjligen kan  resultatet av interaktioner mellan protoner och täta gasregioner i närheten av en gammal supernovarester även vara förklaringen till energiutkasten. Ingen vet i dag.

Bild från  https://phys.org/news/2021-07-astronomers-ultra-high-energy-gamma-ray-source.html  som visar citat ”Signifikanskartan över LHAASO J0341+5258 över 25 TeV. Den gröna cirkeln markerar positionen 4FGL J0340.4+5302, och det blå korset markerar positionen för pulsar PSR J0343+5312. Kredit: Cao et al., 2021”

På Jupiters isiga måne Europa är det fullt av nedslag i isen

 

Jupiters måne Europa och dess hav under isen kan enligt nuvarande rön ha förhållanden som är lämpliga för liv. Forskare studerar processer på den isiga ytan när de nu förbereder sig för att utforska havet under ytan i en förhoppningsvis inte allt för avlägsen framtid.

 

Det är lätt att se effekterna av nedslagen av meteoriter på vår måne där den gamla, misshandlade ytan är täckt med kratrar och ärr. På Jupiters isiga måne Europa däremot där meteoritnedslagen ses i isytan sker även en stark strålning från Jupiter i form av högenergielektroner.

NASA-finansierade forskare studerar nu de kumulativa effekterna på Europas yta när de nu förbereder sig för att i framtiden utforska  Europa genom det som kallas  Clipperuppdaget. Ett uppdrag med syfte att studera möjligheterna till en framtida landning på Europa. Europa är av särskilt vetenskapligt intresse eftersom dess salta hav under ett tjockt lager is kan ha förhållanden som är lämpliga för liv. Vattnet kan även ta sig upp på månens yta.

 

I ny forskning uppskattas hur långt ner ytan  processen som kallas "impact gardening" sker i form av störningar. 

I studien som publicerades den 12 juli i Nature Astronomy uppskattas att det på Europas yta sker små effekter till ett genomsnittligt djup på cirka 30 centimeter över en tidsrymd av tiotals miljoner år (av strålningen från Jupiter). Alla molekyler som kan kvalificera sig som potentiella biosignaturer vilket inkluderar kemiska tecken av liv kan påverkas till det djupet. " Om vi hoppas hitta orörda, kemiska biosignaturer måste vi titta under detta djup i isen där effekterna av impact gardening inte har skett ", säger huvudförfattaren till studien Emily Costello forskare vid University of Hawaii i Manoa. "Kemiska biosignaturer i områden som är grundare än den zonen kan ha utsatts för destruktiv strålning."

Även om impact gardening  länge ansetts vara sannolikt på Europa och andra atmosfärtomma  kroppar i solsystemet ger den nya modellering den mest omfattande bilden hittills av processen. Faktum är att det är den första som tar hänsyn till sekundära effekter som orsakas av skräp som regnar ner på Europas yta efter att ha blivit utkastat  av en första meteoritkollision. Forskning visar att Europas mellan- och höggradiga breddgrader skulle påverkas mindre av dessa dubbla nedslag och strålning.

"Vårt arbete breddar vår förståelse av de grundläggande processerna på ytor över hela solsystemet", säger Cynthia Phillips, Europaforskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien och medförfattare till studien. " Om vi vill förstå de fysiska egenskaperna och hur planeter i allmänhet utvecklas, måste vi förstå den roll som impact gardening har i att omforma dem."

 

Europa Clipper, som drivs av JPL för NASA, kommer att bidra till att utveckla den förståelsen. Rymdfarkosten siktas bli uppskjuten 2024 och kommer då att genomföra en serie nära förbiflygningar av Europa när den kretsar runt Jupiter. Den kommer att bära instrument för syftet att noggrant undersöka månen, samt undersöka damm och gaser som kommit finns på ytan. 

 

Uppdraget som Europa Clipper bidrar till tillhör astrobiologins område, den tvärvetenskapliga forskningen om variablerna och förhållandena i avlägsna världar som kan hysa livet som vi känner det. Europa Clipper är inte ett uppdrag där liv söks utan kommer att genomföra detaljerad spaning över Europa och undersöka om den isiga månen, med sitt underjordiska hav har förmågan att stödja liv. Att förstå om Europa har biologiska livsformer kommer att hjälpa forskare att bättre förstå hur livet utvecklades på jorden och potentialen att finna liv bortom vår planet.

 

Bild från vikipedia på månen Europa tagit 1996 då rymdfarkosten Gallileo besökte några av Jupiters månar.  

Mörk materia kan kanske enbart förklaras genom strängteorin

 

Mörk materia kan vara ännu konstigare än någon tror, säger kosmologer som antyder att denna mystiska substans som verkar stå för mer än 80% av universums massa kan interagera med sig själv.

 

"Vi lever i ett hav av mörk materia, men vi vet väldigt lite om vad det kan vara", säger Flip Tanedo, biträdande professor i fysik och astronomi vid University of California Riverside i ett uttalande.

Varje försök att förklara mörk materia med hjälp av känd fysik har misslyckats därför har Tanedo och hans medarbetare utvecklat exotiska modeller som bättre kan matcha observationerna.  Läs vidare deras diskussion här. 

 

 De frågade sig: Tänk om mörk materia interagerade med sig själv genom ett kontinuum av krafter som verkar i ett utrymme med fler dimensioner än våra accepterade tre? Det låter fel enligt gängse accepterad fysik men deras modell kan bättre förklara beteendet hos stjärnor i små galaxer än traditionella, enkla mörka materiamodeller. Så det är värt ett försök.

Dimensioner av fler slag är något som finns i strängteorin. Denna teori där allt kan passa in. Även mörk energi och mörk materia men då inte som en mystisk kraft eller materia. Utan naturligt (min anm.). Sedan upprepar jag åter, jag anser att mörk energi och mörk materia är en annan form av vanlig energi och materia av ett slag vi aldrig kan förstå med dagens fysik. Inte förrän vi accepterar strängteorin faller bitarna på plats. Läs mer om denna här. 

Bild pxhere,com en bild att fundera över.

En ny mycket stark radiomottagare har nu börjat arbeta.

 

Forskare har  utvecklat en ny radiomottagare som kan upptäcka radiovågor som avges av många typer av molekyler i universum samtidigt.

Mottagaren är skapad av ett team av forskare vid Osaka Prefecture University (OPU) och National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) och kan fånga radiovågor vid frekvenser över en räckvidd som är flera gånger bredare än konventionella radioteleskop samtidigt. Det förväntas ge framsteg när det gäller att studera universums utveckling och mekanismerna för stjärn- och planetbildning.

 

Interstellära molekylära moln av gas och damm ger material till stjärn och planetbildning. Varje slag av molekyl avger ett eget slag av radiovåg av en karakteristisk frekvens och astronomer har upptäckt dessa olikartade frekvenser från olika molekyler över ett brett spektrum.

 

Genom att observera dessa radiovågor kan astronomer  lära sig mer om de fysiska egenskaperna och den kemiska sammansättningen av interstellära molekylära moln Utbudet av radiofrekvenser som kan observeras samtidigt av ett radioteleskop är mycket begränsat. Men genom att kombinera dessa komponenter till ett mottagarsystem som detta nya är säger teamet att de har uppnått att en rad frekvenser kan upptäckas samtidigt vilket inte varit möjligt  tidigare. Mottagarsystemet monterades på OPU 1,85m radioteleskop i NAOJ: s Nobeyama Radio Observatory se bild på anläggningen ovan.

Bild vikipedia från  Nobeyama radio observatorium i Japan där radiomottagaren nu är i gång. https://www.nro.nao.ac.jp/en/

Vi bör söka efter planeter med liknande axellutning som Jorden då vi söker efter liv däruppe.

 

  Planeter som lutar runt sin axel likt jorden har bättre förmåga att utveckla komplext liv. Denna upptäckt hjälper nu forskare att förfina sin strävan efter sökningen efter mer avancerat liv på exoplaneter. Den NASA-finansierade studies resultat kommer att presenteras vid Goldschmidt Geochemistry Conference.

Den första exoplaneten upptäcktes 1992.  Man anser i dag att exoplaneter bör finnas på rätt avstånd från sin sol för att de ska ha flytande vatten. I den så kallade "Guldlockzonen". Men för mer avancerat liv är andra faktorer också viktiga exempelvis syre i atmosfären. Forskare har skapat sofistikerade modeller av de förhållanden som anses nödvändiga för livsmöjligheter som vi känner det från  jorden ska kunna producera syre.

I dessa modeller kan olika parametrar angetts för att visa hur förändringar av  förhållanden förändrar mängden syre som produceras genom fotosyntesen.

Senior Researcher Stephanie Olson vid Purdue University säger i ett uttalade, "I modellen ändrar vi dagslängden, atmosfärmängden , fördelningen av mark och hav etc. för att se hur den marina miljön och marina syreproducerande organismer reagerar under olika förutsättningar.

Forskare har funnit att ökad dagslängd, ökat lufttryck och framväxten av kontinenter alla påverkar näringstransporter i samband med havscirkulationsmönstret vilket påverkar  syreproduktionen. Det föreslås att dessa relationer kan ha bidragit till jordens syresättning genom att underlätta syreöverföring till atmosfären när jordens rotation saktar ner, kontinenter växer och lufttrycket ökar över tid”.

"De mest intressanta resultaten erhölls när vi modellerade in planetens lutning i sin axel. Det vill säga hur planeten lutar när den kretsar runt sin sol säger Megan Barnett, doktorand vid University of Chicago som var involverad, och tillägger

"I vår modell ökade  lutningen effektiviteten i återvinningen av biologiska komponenter, vilket ökade produktionen av fotosyntetiskt syre i havet. Effekten är livsuppehållande. Det var som att fördubbla mängden näringsämnen. "

 

Jorden lutas i en vinkel av 23,5 grader runt sin axel. Detta ger oss årstiderna och delar av världen utsätts för direkt solljus på sommaren mer än på vintern. Men inte alla planeter i vårt solsystem lutar som jorden. Uranus lutar 98 grader medan Merkurius inte lutar alls. Lutningen storlek har betydelse.

Dr. Olson fortsätter med att säga: "Det finns flera faktorer att tänka på när man letar efter liv på en annan planet. Planeten måste vara på lämpligt avstånd från stjärnan för att tolerera flytande vatten och innehålla de kemiska beståndsdelarna i livets ursprung. En liten lutning eller extrem säsongsvariation på en planet med en lutning som Uranus kan begränsa livets tillväxt av avancerade djurarter, Men påverkar mindre mikroorganismerna. Ovan bör tas hänsyn till när vi söker efter liv däruppe ska vi söka liv av avancerat slag eller liv på mikronivå? (min anm.)

Bild från pixabay.com  på Jorden.

En mystisk explosion för länge sedan kan nu (troligen) förklaras

 

En massiv explosion från en tidigare okänd källa 10 gånger mer energirik än en supernova  kan ge svaret på ett 13 miljarder år gammalt mysterium i Vintergatan.

Ett internationellt team av astronomer inklusive UNSW Canberras Dr Simon Murphy, har troligen upptäckt de första bevisen på förstörelsen av en kollapsad snabbt snurrande stjärna – ett fenomen som de beskriver som en "magnetorotationshypernova".

 

Denna tidigare okända typ av katastrof vilken i detta fall inträffade knappt en miljard år efter Big Bang är den mest sannolika förklaringen till närvaron av ovanligt höga mängder av vissa element som upptäckts i en annan extremt gammal och "primitiv" stjärna i vintergatan.

 

Stjärnan SMSS J200322.54-114203.3 vilken innehåller större mängder metallelement, innefattande zink, uran, europium och troligen guld än andra stjärnor av samma ålder gör.

Astronomerna beräknar att endast den våldsamma kollapsen av en mycket tidigt bildad stjärna – förstärkt av en snabb rotation och närvaro av ett starkt magnetfält – kan förklara den större mängd av neutroner som krävs för händelsen. "Stjärnan har ett förhållande mellan järn och väte cirka 3000 gånger lägre än solens – vilket innebär att den är en mycket sällsynt stjärna och en metallfattig stjärna", säger Dr Yong.

Men den innehåller istället mycket större mängd av några tyngre element än merparten andra stjärnor vilket gör den ännu ovanligare. Fyndet jämförs med att hitta en nål i en höstack.

De första stjärnorna i universum bestod nästan helt av väte och helium. Tills de kollapsade, exploderade och blev neutronstjärnor eller svarta hål vilket gjorde att de producerade tyngre element som införlivades i små mängder i nästa generation stjärnor. "Vi finner nu för första gången bevis som direkt indikerar att det fanns en annan typ en hypernova som producerade alla stabila element i det periodiska systemet på en gång – en kärnkollapsexplosion av en snabbspinnande starkt magnetiserad massiv stjärna. Det är det enda som förklarar resultaten vi nu fått.

Hypernovor (En hypernova är en extremt energirik variant av en supernova) och sådana har varit kända sedan slutet av 1990-talet. Detta är dock första gången man hittat en som kombinerar både snabb rotation och stark magnetism.

 

"Det är en explosiv död för stjärnan", säger Dr Yong. ”Vi beräknar att J200322.54-114203.3 för 13 miljarder år sedan bildades ur en kemisk soppa som innehöll resterna av denna typ av hypernova. Ingen har någonsin hittat någon liknande stjärna tidigare."

Stjärnan finns 7500 ljusår från solen och kretsar i Vintergatans halo.

Bild från Vikipedia på en trolig framtida hypernova Stjärnan Eta Carinae som finns i stjärnbilden Kölen 7500 ljusår bort.

Månen Enceladus gejsrar innehåller metan vilket indikerar att liv kan finnas i havet under isen.

 

En okänd men bekräftad metanproducerande process sker i havet under isen på Saturnus måne Enceladus visar en ny studie publicerad i Nature Astronomy av forskare vid University of Arizona och Paris Sciences & Lettres University.

Gigantiska plymer av vatten som bryter upp genom isen från Enceladus har länge fascinerat både forskare och allmänhet vilket inspirerat till  spekulationer om det vidsträckta havet som tros finnasmellan månens steniga kärna och dess istäckta yta. Cassini (rymdfarkosten) upptäckte en relativt hög koncentration av vissa molekyler särskilt dihydrogen, metan och koldioxid när denna tog prov vid genomflygning av en gejser över månen.

 Mängden metan som hittades i kaskaden var oväntad. Teamet ovan fick möjlighet att analysera provet och ur detta har nu teorier utarbetats om vad som sker under isen och vad som finns där och varför. För det första gjordes bedömning av vilken hydrotermisk produktion av dihydrogen som bäst skulle passa in i Cassinis observationer och om denna produktion kunde ge tillräckligt med "näring" för att upprätthålla en population av jordliknande väteotrofa metanogener.

För att göra det utvecklade de en modell för förökningstakten hos en hypotetisk väteotrofisk metanogen, vars termiska och energiska nisch modellerades utefter kända stammar av desamma på jorden.

Forskarna körde sedan modellen i en datasimulering för att se om en viss uppsättning kemiska förhållanden såsom dihydrogenkoncentrationen i hydrotermisk vätska, och vilken temperatur som skulle ge en lämplig miljö för dessa mikrober att växa. De undersökte också på vilken effekt en hypotetisk mikrobpopulation skulle ha på sin miljö, till exempel på utsläppshastigheten av dihydrogen och metan i en gejser.

"Sammanfattningsvis kan vi inte bara utvärdera om Cassinis observationer är förenliga med en miljö som är möjlig för livsformer utan vi kan enbart göra kvantitativa förutsägelser om observationer som kan förväntas, om metanogenes faktiskt inträffar i Enceladus havsbotten", förklarade Ferriere.

 

Resultaten tyder på att även den högsta möjliga uppskattningen av abiotisk metanproduktion - eller metanproduktion utan biologiskt stöd - baserad på känd hydrotermisk kemi är det långt ifrån tillräcklig för att förklara metankoncentrationen som mättes  i gejsern. Att tillsätta biologisk metanogenes till blandningen kan dock förklara produktionen av metan för att matcha Cassinis observationer.

"Vi drar naturligtvis inte slutsatsen att liv existerar i Enceladus hav", säger Ferriere. " Snarare ville vi förstå hur troligt det skulle vara att Enceladus hydrotermiska ventiler kunde vara beboeliga för jordliknande mikroorganismer.

En spännande resa i upptäckter kan det bli (min anm.) hur troligt är det att mikroorganismer finns här? Det kan vi bara spekulera över tills vi kan göra fler och djupare undersökningar på plats i djupet av månens hav.

Bild från vikipedia på Saturnus måne Enceladus tagen av Cassini vid dess överflygning 2007.