Galaxkluster MAGAZ3NE J095924+022537

 

Ett internationellt team av astronomer under ledning av forskare vid University of California, Riverside har upptäckt ett ovanligt kraftigt kluster bestående av unga galaxer som bildades under universums tidigaste existens. Den från vår synvinkel nyupptäckta växande galaktiska metropolen kallas MAGAZ3NE J095924+022537och är ett nybildat galaxkluster (protokluster) (från vår tid sett (min anm.) bestående av minst 38 galaxer. Klustret finns cirka 11,8 miljarder ljusår från jorden (men kom ihåg att vi ser det som det såg ut för 11,8 miljarder år sedan hur det ser ut i dag vet vi inte (min anm.).

Galaxkluster växer över tid genom gravitation och detta kluster kan i dagens universum innehålla 100-1000 galaxer och utöver det mängder av varm (kall) gas och mörk materia. Medan tid går åldras galaxer genom att stjärnors bränsle sinar och galaxer som åldras utvecklas från kraftigt stjärnbildande (om denna bildning avtar helt min anm.) galaxer till röda och avslocknande galaxer.

"I det tidiga universum ses alla protokluster som hittills upptäckts fulla av kraftigt stjärnbildande galaxer", säger Ian McConachie, doktorand vid UC Riverside Department of Physics and Astronomy och huvudförfattare till forskningsartikeln publicerad i Astrophysical Journal. "Men otroligt nog till skillnad från alla andra protokluster som har hittats från denna epok, verkar många galaxer i MAGAZ3NE J0959 redan ha slutat bilda stjärnor." (observera att detta är nästan sensationellt om det stämmer att galaxer redan då börjat slockna knappt 2 miljarder år efter universums födelse, min anm.)

Medförfattare till studien var bland annat Gillian Wilson, professor i fysik och astronomi vid UCR (university og California) i vars labb McConachie arbetar, Denne sa i ett uttalande att J0959 upptäcktes genom "Massive Ancient Galaxies At Z > 3 NEar-infrared", eller MAGAZ3NE vilket är en undersökningsmetod, utformad för att upptäcka och studera ultramassiva galaxer och deras grannar. "Vi ser detta protokluster som det såg ut när universum var mindre än 2 miljarder år gammalt", säger hon. "Det är som om du tog ett kluster som Coma, det närmast innehållsrika galaxklustret till jorden, och ploppade in det i det tidiga universum."

 

Medförfattare Benjamin Forrest, tidigare postdoktor i Wilsons labb som nu är baserad på UC Davis, förklarade att i hjärtat av MAGAZ3NE J0959 finns en ultramassiv galax där det redan bildats  en massa på mer än 200 miljarder solar (vi ska tänka på att detta skett redan då universum endast var 2 miljarder år gammalt (min anm,)).

 

"Varför denna ultramassiva galax och så många av dess granngranngalaxer  bildade de flesta av sina stjärnor så snabbt och sedan blev inaktiva när universum fortfarande var så ungt, i motsats till andra kända protokluster från samma tid är ett stort mysterium", säger Forrest.

Forrest tillägger att MAGAZ3NE J0959 upptäcktes från markbaserade teleskop men tillkomsten av kraftfulla nya teleskop som det nyligen lanserade James Webb Space Telescope bör kunna avslöja om det finns andra liknande  protokluster som MAGAZ3NE J0959 packade med ickestjärnbildande galaxer som väntar på att hittas i det tidiga universum. "Om sådana protokluster skulle hittas i stort antal skulle det innebära att det nuvarande paradigmet för protoklusterbildning skulle kräva en större omtolkning", sade Forrest. "Ett nytt scenario med protokluster som finns i en mångfald av platser i det tidiga universumet måste då antas och förstås. Med många galaxer som släcks ner under de första två miljarder åren skulle detta nästan säkert innebära betydande utmaningar för nuvarande modeller av galaxbildning."

 

Teamet använde i sitt arbete spektroskopiska observationer från W.M. Keck Observatory's Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration, och MOSFIRE  i arbetet av att göra detaljerade mätningar av MAGAZ3NE J0959 och exakt kvantifiera dess avstånd.

Utöver ovan nämnda forskare deltog även nedanstående i studien Cemile Marsan och Adam Muzzin vid York University, Kanada; Michael Cooper från UC Irvine; Marianna Annunziatella och Danilo Marchesini från Tufts universitet; Jeffrey Chan och Mohamed Abdullah från UCR; Percy Gomez från Keck-observatoriet; Paolo Saracco vid astronomiska observatoriet i Brera, Italien; Julie Nantais från Andrés Bello National University, Santiago, Chile. Studien stöddes av bidrag från National Science Foundation och NASA.

Bild från pxhere.com

Kometen 2014 UN271 är den största vi vet

 

Kometen 2014 UN271 är en stor komet som utgick från  Oorts kometmoln och som upptäcktes första gången av astronomerna Pedro Bernardinelli och Gary Bernstein då de analyserade arkivbilder från Dark Energy Survey. Dark Energy Survey (DES) är namnet på ett astronomisk projekt som är utformat för att begränsa och finna egenskaperna hos mörk energi. Här använder man bilder tagna i det  ultravioletta, synliga och nära infraröda ljuset för att mäta universums expansion med hjälp av typ Ia-supernovor, baryon akustiska svängningar, antalet galaxkluster och svag gravitationeffekt. Samarbetet består av forskningsinstitut och universitet från USA, Australien, Brasilien, Storbritannien, Tyskland, Spanien och Schweiz.  

När kometen först avbildades i oktober 2014 var objektet 29 AU (4,3 miljarder km) från solen, nästan så långt bort  som Neptunus omloppsbana finns från oss det största avstånd en komet har upptäckts från.  Under 2021 kommer kometen att närma sig solen och befinna sig på ett avstånd av 20,8 AU (3,1 miljarder km) till 19,5 AU (2,9 miljarder km) från oss.

Ett forskarlag vid Parisobservatoriet och Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC har nu bekräftat att kometen 2014 UN271 är den största komet som någonsin observerats. Forskarna publicerade en artikel som beskriver deras resultat på arXiv preprint server. I denna undersökning hade man hjälp av data från Atacama Large Millimeter Array där  från vilket teamet studerade våglängderna av ljus som studsar från kometen för att lära sig mer om dess storlek (de flesta andra mätningar av kometstorlek har involverat att mäta hur mycket av himlen de täcker). Mer specifikt fokuserade forskarna på de våglängder av  mikrovågsstrålning som inte representerades av det damm som avges av kometen och noterade att den jämförande ljusstyrkan hos våglängderna som reflekterades från kometen var ganska typisk. Deras beräkningar visade att för att kometen skulle reflektera så mycket ljus måste den vara ungefär 137 kilometer bred nästan i storlek av en mindre planeter. Den tidigare rekordhållaren var Hale-Bopp som mättes till cirka 74 kilometer tvärs över. Kometen beräknas göra ett varv runt solen på ungefär 6,7 miljoner år. Under januari 2031 kommer den passera som närmst oss.

Kometer av detta slag får vi hoppas inte tar kurs mot jorden (min anm.)

Bild från vikipedia av Färgkompositbild av C/2014 _UN271 från  Dark Energy Survey i oktober 2017.

Teorin om att vi lever i en illusion uppdaterad.

 

I många år har fysiker  förbryllats över varför kosmos verkar ha justerats på flertal sätt och inte minst Jorden, månen och solen för att vi ska kunna leva på jorden. I detta resonemang bortser vi från religionen vilken i sig kan ha sanningen, inget motsäger denna tro mer än övriga teorier vi skapat ofta med syftet  att kunna bortse från religionen (min anm.).

 Det är allmänt ansett att om värdena för vissa fysiska parametrar, såsom massorna av elementära partiklar inte var som de är utan annorlunda skulle det ha förhindrat bildandet av de komponenter som är nödvändiga för livet i universum - inklusive planeter, stjärnor och galaxer (som vi känner eller förstår det, min anm.).

I nyligen genomförda studier beskrivs i en ny rapport från Foundational Questions Institute, FQXi  att intelligent liv dock kan ha utvecklas under drastiskt olika fysiska förhållanden. (Något man säkert kan hålla med om. I  livsformer helt främmande mot de vi i dag ser som liv (min anm.)). Påståendet undergräver argument för stöd av förekomsten av multiversum  (parallella universum). 

Multiversum, eller "mångvärldshypotesen", är ett begrepp som beskriver en världsbild med många eller oändligt många universum åtskilda i tid och därmed rum. EX ett universum skilt från oss i ex en minut men där denna tid hos oss just gått medan den är nuet där eller tvärtom (min anm.).

En annan förklaring som fysiker har förklarat multiversumteorin som är att det kan finns ett oändligt antal parallella universum, vart och ett med olika fysiska parametrar inte som enbart skilt i tid och rum. Inom multiversum ramen är det inte så förvånande att människor borde ha utvecklats i en av de parallella realiteter där förhållandena råkar vara möjliga just för vår fysiska uppbyggnad och därför bildats.

En del forskare är skeptiska till att vårt universum är det enda som är finjusterat för livet. En del anser finjustering är av religiöst påfunnet slag andra att en intelligens utanför vårt tid och rum skapat oss i ett slags hologramvärld genom datorprogram (min anm.). Medan andra ser det som en naturlig process om atomer av det slag vi består av bildas.

I FQXis djupgående rapport utforskar vetenskapsjournalist Miriam Frankel den komplexa historien inom forskningen om finjustering, inklusive potentiella förklaringar till den - till exempel de som härrör från strängteorin (vilken jag (min anm.) tror är sanningen och vilken inte utesluter multiversumteorin. och det multiversa ramverket - och utvärderar förslag för experimentell testning av dessa förklaringar direkt och indirekt.   

I betänkandet skisseras sedan argumentet att finjustering är en illusion och noterar att liv kan ta en helt annan form än vi hittills taget för givet och att om flera fysiska parametrar anses variera samtidigt kan det lindra eventuella uppenbara finjusteringsproblem. Detta tyder på att universum kanske inte är  finjusterat; det kan helt enkelt producera liv under ett mycket bredare spektrum av omständigheter än man tror.

Fred Adams, astrofysiker och expert på finjustering och som verkar vid University of Michigan, i Ann Arbor, säger att "utvecklingen som beskrivs i denna rapport betonar att finjusteringsproblemet är mer nyanserat än vad som diskuterats tidigare och innehåller bredare tillåtna intervall för relevanta fysiska parametrar." Till exempel har det ofta sagts att även en subtilt ändrad balans mellan de krafter som styr atomkärnan, eller värdena för grundläggande konstanter av naturen kan påverka bildandet av kol i stjärnor – något som behövs för utvecklingen av organiskt liv - eller påverka stjärnornas livstid, vilket hindrar dem från att ge tillräckligt med energi för beboeliga planeter att existera. (ja om vi ser livsmöjligheter enbart som kolbaserde stämmer detta kanske men även ex kisel kan ha samma roll som kol redan i vårt universum (min anm.) . 

 "Påståenden om finjustering har delade och många åsikter", säger FQXis vetenskapliga programchef David Sloan, fysiker vid University of Lancaster, Storbritannien, som redigerade boken Fine-Tuning in the Physical Universe, publicerad av Cambridge University Press 2020. "

Bild pixabay.com

Rörelserna av galaxer genom eoner

 

Allt i vårt universum rör sig. Det gäller allt överallt på alla skalor. Filosofen  Herakleitos  var en grekisk filosof från staden Efesos som levde i slutet av 500-talet f.Kr en av hans utsagor var att man kan aldrig gå ner i samma flod två gånger. Innebärande att flodens vatten hela tiden rör sig och det vatten du gick ner i finns inte där nästa gång du går ner i floden. Men de tidsskalor som behövs för att se rörelse är ibland mycket större än människans livstid exempelvis som vi ska ta upp här galaxers rörelser.

 I en ny stor studie har ett team astronomer från University of Hawaii Institute for Astronomy (IfA), University of Maryland och University of Paris-Saclay spårat rörelser tillbaks i tiden hos 10000 galaxer och galaxhopar. De galaxer de undersökte finns inom ett avstånd av högst  inom 350 miljoner ljusår från oss. Galaxernas rörelser kunde följas under en period av 11,5 miljarder år  från när universum bara var 1,5 miljarder år gammalt, fram till idag. Det blir en tidsrymd av 13 miljarder år Universum beräknas vara 14,5 miljarder år gammalt. Undersökningen gjordes med hjälp av numerisk matematik. 

Teamet beräknade galaxernas rörelser baserat på galaxernas nuvarande ljusstyrka och positioner och deras nuvarande rörelse bort från oss. Astronomerna har tagit hänsyn till Big Bang-teorins fysik, inklusive tanken att galaxer initialt började expandera från varandra nästan exakt efter sitt bildande. Man använde i arbetet  vad som kallas Hubble-expansionshastighet.   (Hubbles lag)

Det tas ett steg vidare med forskning av detta slag för vår förståelse av vad universum är och hur det utvecklats. Men inte till varför det finns.  Den frågan är fortfarande och kanske för alltid en gåta (men anm.)

Forskargruppen som arbetade med detta projekt bestod (och består av om de fortfarande arbetar med detta) av Shaya (University of Maryland), Tully (University of Hawaii), Daniel Pomarede (University of Paris-Saclay) och Alan Peel (University of Maryland).

Bild flickr.com

Magnetfält i spiralarmen G47.06+0.26 tillhörande Vintergatan.

 

Stjärnbildning i Vintergatan förekommer främst i de långa, täta glödtrådarna bestående av gas och damm som sträcker sig längs med spiralarmarna i Vintergatan. Dessa spiralarmar kallas "ben" då de avgränsar galaxens tätaste skelettspiralstrukturer, och kännetecknas av att de är minst femtio gånger längre än de är breda och sammanhängande delarna av galaxen. Det är längs med en sådan arm  ett  magnetfält nu undersökts.

Medan det mesta av de viktigaste fysiska egenskaperna hos dessa ben troligen är kända är det vi vet om deras magnetiska fältegenskaper i allmänhet okänt. Dessa fält kan spela en avgörande roll antingen i att stödja gas och damm mot en gravitationskollaps, till ny stjärnbildning eller för att hjälpa massflödet längs benet till bildning av kärnor som skapar nya stjärnor.

Magnetfält är svåra att mäta i rymden. Den vanligaste metoden bygger på utsläpp från icke-sfäriska dammkorn som anpassar sina korta axlar (till plus och minuspol) till magnetfältets riktning vilket resulterar i infraröd strålning som företrädesvis är polariserad vinkelrätt mot fältet. Att mäta denna svaga polariseringssignal och härleda fältets styrka och riktning har först nyligen blivit enklare med hjälp av HAWC + -instrumentet på SOFIA, NASA: s stratosfäriska observatorium för infraröd astronomi och dess 2,5 m teleskop. SOFIA flyger så högt som ca 15 km över det mesta av den atmosfäriska vattenånga som absorberar  infraröda signaler från rymden.

"SOFIA, Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, är ett Boeing 747SP-flygplan modifierat för att bära ett 2,7 meter  reflekterande teleskop (med en effektiv diameter på 2,5 meter eller 100 tum). Att flyga in i stratosfären på ca15 km höjd  gör att  SOFIA ligger över 99 procent av jordens infraröda blockerande atmosfär,vilket gör det möjligt för astronomer att studera solsystemet och bortom på sätt som inte är möjliga med markbaserade teleskop. SOFIA är ett partnerskap mellan NASA och den tyska rymdstyrelsen på DLR". Citat från https://www.nasa.gov/mission_pages/SOFIA/overview/index.html

CfA-astronomerna (Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian) Ian Stephens, Phil Myers, Catherine Zucker och Howard Smith ledde ett team som använde HAWC+ polarisering för att kartlägga det detaljerade magnetfältet längs benet G47.06+0.26 (en av spiralarmarna i Vintergatan (min anm.)).

Denna glödtråd är cirka 190 ljusår lång, fem ljusår bred och innehåller en massa på 28 000 solmassor och  en temperatur på -255 C i dammet här. IRAC-kameran på Spitzer hade tidigare kartlagt benet för att identifiera regionerna med ung stjärnbildning längs dess längd

Bild på vintergatan från vikipedia. Illustration av Vintergatan som visar dess armar och solens placering (originalbild från NASA).

Neptunusliknande gasplaneter ses förlora sin atmosfär (gas)

 

Exoplaneter finns i former och storlekar som inte finns i vårt solsystem. Det inkluderar små gasformiga planeter som kallas mini-Neptunes och steniga planeter flera gånger större än jordens massa som kallas superjordar och allt däremellan.

Nyligen har astronomer identifierat två "mini-Neptunes" vilka just nu förlorar sina  atmosfärer och sannolikt därefter blir till superjordar. Det är troligen strålning från planeternas stjärnor som avdunstar bort deras atmosfärer och driver den heta gasen att förångas likt kokande vatten. En oväntad upptäckt är att atmosfären inte försvinner ut i rymden utan dras in mot deras sol (något kanske gravitationen kan förklaras som på grund av planetens närhet till sin sol som då drar atmosfären in i mot sig (min anm.).

De nya rönen visar hur planeter kan omvandlas från gasplanet till stenplanet något som man trott kunde ske men tidigare inte upptäckt vara på gång därute.  

Mini-Neptunes är mindre och tätare versioner av planeten Neptunus i vårt solsystem, och tros bestå av stora steniga kärnor omgivna av tjocka lager av gas (vilket kan kallas atmosfär).

I de nya studierna använde ett team av astronomer NASA:s rymdteleskop Hubble för att se på den ena som finns kring HD 63433, en stjärna som ligger 73 ljusår bort. Och utöver denna mini-Neptunes användes W.M. Keck-observatoriet på Hawaii för att studera den andra i stjärnsystemet TOI 560 som finns 103 ljusår bort.

Deras resultat visar att atmosfärisk gas läcker ut från den innersta mini-Neptunus i TOI 560, kallad TOI 560.01 (även känd som HD 73583b), och från den yttersta mini-Neptunus i HD 63433, kallad HD 63433c. Detta tyder på att de kan förvandlas till superjordar. Här kan en film från youtube visa hur det kan se ut då en planet av detta slag mister sin atmosfär.

"De flesta astronomer misstänkte att unga, mini-Neptunes måste ha avdunstande atmosfärer", säger doktorand Michael Zhang vid Caltech Kalifoniens tekniska högskola i Pasadena som är en av de som gjort upptäckten och är huvudförfattare till  studierna och tillägger. "Men ingen hade någonsin fångat en i färd med att göra det inte förrän nu."

Kan Jorden en gång ha varit en mini-Neptunus? Nej inget visar att så är fallet då jorden i så fall varit betydligt större än den är i dag. Men hade ex Neptunus bildats på kanske Jordens eller Venus plats hade denna varit en kandidat för en omvandling av detta slag (min anm.).

Bild från https://www.news9live.com/  på An illustration of the mini-Neptune TOI 560.01. (Image credit: WM Keck Observatory/Adam Makarenko).

Stjärnor kan bilda nya stjärnor i slutet av sin existens

 

Planeter är vanligtvis inte äldre än de stjärnor  de kretsar kring – vilket exempelvis är fallet med solen som bildades för 4,6 miljarder år sedan och planeterna här vilka bildades kort därefter ur  den damm och gasskiva som då bildats runt solen. Först som protoplaneter därefter kom själva planeten till.

Astronomer vid KU Leuven (Katholieke UniversiteitLeuven i Frankrike ) har upptäckt ett något överraskandet scenario där stjärnor under sin sista tid ger ifrån sig materia för ny planetbildning i sitt närområde där så sedan troligen sker.

Planeternas födelse i den då bildade protoplanetära skivan av damm och gas från en åldrad solrest och en yngre stjärna en bit bort (inte för långt bort och inte nödvändigtvis mycket yngre stjärna än den som nu svällt upp). Skivorna av damm och gas omger inte bara nya stjärnor. De kan också utvecklas och eventuellt ge ny stjärnbildning om vi ser på dubbelstjärnor då en av dessa har börjat gå mot sin sista tid.  

Det är då de utvidgas till en röd jätte för att därefter skrumpna ihop till en vit dvärg rester av detta ger denna gas och dammskiva (min anm.).

När en medelstor stjärna, som solen kommer till sin sista tid sväller den ut till en röd jätte för att därefter skrumpna ihop till en så kallad vit dvärg. 

Även om det då här blir en skiva av möjlig planetbildning blir en eventuell ny planet här en kall död värld då ingen sol längre kraftfullt kan värma upp den då en vit dvärg på avstånd inte ger mycket värme (min anm.).

 

När det gäller binära stjärnor får gravitationskraften hos den andra stjärnan materian som kastas ut av den döende stjärnan (rödutvidgningen) och bildandet av en platt, roterande skiva (av gas och damm) att förverkligs. Denna skiva liknar de protoplanetära skivor som astronomer observerar runt unga stjärnor. Nya planeter bildas nu om allt fungerar som tänkt här i skivan och om merparten av skivan hamnar i bana runt den kvarvarande stjärnan kan detta ge planeter med möjlig livsutveckling. 

 

Det nya KU Leuven-forskarna nu lagt fram en teori om är att dessa skivor kring  binära stjärnor visar tecken som kan peka på att ny möjlig planetbildning kan ske här vilket misstänks  i tio så kallade binära stjärnsystem (dubbelstjärnsystem) där en stjärna är i sin sista tid men den andra fortfarande har tid kvar.

Den kvarvarande stjärnan kan då optimalt bli moderstjärna till nya planeters eventuella livsformer. Den vita dvärg som återstår blir då en svagt lysande sol på himlen (min anm.).   

Sedan kan man undra vad som sker om även den kvarvarande stjärnan i dubbelstjärnsystemet är på sin sista tid. Om så kan knappast dessa bildande planeter någonsin kunna hysa liv. Men om den kvarvarande stjärnan har några miljarder år kvar kan det bli nya världar och nya liv där en sol och en svagt lysande vit dvärg ses på himlen (min anm.).

Bild vikimedia en ögonblicksbild på en dag av vad som rörde sig däruppe den dagen.