Mysteriet med de snabbt uppkomna och snabbt avslutade radiosignalerna därutifrån löst

 

En radioblixt (Fast Radio Burst, FRB) är ett astrofysikaliskt fenomen av en kort puls av radiovågor med varaktighet på bara några millisekunder. Källan till  fenomenet man först lyckades lokalisera det från är att det skedde i avlägsna galaxer och var extremt intensiva.  Men 2020 upptäcktes en radioblixt, FRB 200428 i vår egen galax. Källan upptäcktes vara från  en magnetar på ett avstånd av cirka 30000 ljusår bort från oss. Men orsaken till blixten är okänd. Fenomenet med snabba radiosprängningar är ett av de största olösta  mysterierna inom modern astrofysik.

Hittills har man ansett att källan för fenomenen är magnetarer. Den senaste upptäckten, där dr Marcin Gawroński från NCU Institute of Astronomy vid fakulteten för fysik, astronomi och informatik Nicolaus Copernicus University (Torun, Polen  gjort en  delvis revidering av denna uppfattning om dessa snabba radiosprängningarna (FRB) av millisekunder långa radiostrålningssprängningar som registreras på radiovågsfältet.

De är extremt kraftfulla utkaste under millisekunder där lika mycket energi som vår sol genererar på en månad kastas ut under någon millisekund. Fenomenets omfattning är svår att föreställa sig. Forskare är inte säkra på vad som orsakar sprängningarna. Astrofysiker har olika hypoteser som kan förklara deras bildande och utkast. I teorierna har även förekomsten av utomjordiska civilisationer ingått. Hittills har dock magnetarer ansetts som den troligaste källan till FRB.

" Magnetarer är neutronstjärnor med extremt starka magnetfält, de bildas efter supernovaexplosioner", säger dr Gawronski. "Hittills har flertalet  forskare varit överens om att de är källan till FRBs. För att producera en FRB är det nödvändigt med en enorm mängd energi Energi som snabbt  släpps fri och kastas ut. De enda källorna för denna typ som vi känner till är antingen magnetfälten i ett kluster av neutronstjärnor – magnetarer – eller gravitationsenergin i svarta hål." "Många frågor sig hur magnetaren kan spränga ut så stark strålning då magnetarer antas varit källan till sprängningarna. DEt mystiska är att inte alltid magnetarer finns där sprängningen uppkom, tankar finns därför att de bildats på ett klassiskt sätt, det vill säga efter en explosion av en massiv stjärna," förklarar Dr Gawronski. "Massiva stjärnor med kort existens av endast tiotals miljoner år efter deras bildande och som avslutar de sina liv i en supernovaexplosion.

Om vi avvisar möjligheten att det pågår ett stjärnornas krig ganska nära oss, där planeter förstörs – en sådan hypotes kanske inte enbart är science fiction, eftersom många forskare misstänker att FRB kan vara teknosignaturer – men det finns även  flera andra hypoteser.

" Teoretiskt sett kan en ny magnetar ha uppkommit ur en gammal stjärna, eller mer exakt från explosionen av en vit dvärg. Ett sådant fenomen kan uppstå i ett binärt system, där en vit dvärg långsamt "förstör" sin följeslagare och vid någon tidpunkt överstigs den massa för vilken dess stabila struktur kan existera. Då exploderar denna instabila dvärg i en termonukleär explosion, under vilken en neutronstjärna  kan bildas, till exempel en magnetar, förklarar Dr Gawronski. "----Enligt nuvarande teorier är magnetarer aktiva i bara några miljoner år efter tillblivelsen. Effekterna eller resterna av en sådan explosion bör märkas, men hittills har ingenting sådant observerats."

Den andra möjliga förklaringen är sammanslagningen av två kompakta, gamla stjärnor – vita dvärgar och/eller neutronstjärnor – och bildandet av ett ungt objekt ett så kallat kilonovafenomen (kilonova kommer att beskrivas den 6 mars i denna blogg) . Chansen att en sådan händelse inträffar i vårt "lokala" universum är dock ganska liten.

Astronomernas upptäckt är lika intressant som mystisk. För närvarande är en sak säker — sprängningarna är resultatet av något ännu inte bevisat okänt fenomen. Astrofysikernas arbete kan bidra till dess beskrivning och undersökning. De nuvarande och aktuella resultaten har publicerats i tidskriften Nature.

Bild vikipedia. FRB 010724 (även kallad Lorimer burst efter upptäckaren) var den första radioblixt man upptäckte detta skedde 2001. Man kan se att vågor med hög frekvens har anlänt före de med lägre frekvens. Denna dispersion kan användas för att uppskatta avståndet till källan.

En mycket farlig asteroid ansågs på väg för ett tag sedan

 

De första observationerna av asteroiden "2022 AE1" visade en potentiell fara för att den skulle krascha ner på jorden den 4 juli 2023 och att det inte skulle finnas tid  att försöka avleda den och var stor nog för att göra verklig skada på ett lokalt område vid krasch.

Men det har sedan dess bekräftats att 2022 AE1 inte kommer att påverka jorden och den har nu tagits bort från ESA:s risklista på NEOCC-webbportalen. 

 

Historien bakom den tidigare osäkerheten och den då högsta rankningen på Palermoskalan som vi har sett på mer än ett decennium som värst hade den beteckningen -0,66 förklarar Marco Micheli, astronom vid ESA:s NEOCC i följande uttalande.

"Under mina nästan tio år på ESA har jag aldrig sett ett så riskabelt objekt. Det var spännande att spåra 2022 AE1 och analysera dess bana tills vi hade tillräckligt med data för att säga säkert att den inte kommer att slå ner på jorden". Palermoskalan används till planetariska försvararsystems dataanalyser för att kategorisera och prioritera påverkansrisken av jordnära objekt genom att kombinera det potentiella datumet för kollision, den energi de skulle slå till med och nedslagssannolikheten.

Det finns asteroider där ute som säkert kommer att träffa jorden men är så små att de nästan sker omärkligt då de brinner upp i vår atmosfär. Andra kan vara gigantiska asteroider som kan göra enorm skada men som färdas i säkra banor runt solen. Men självfallet kan det och kommer det att dyka upp harmageddonasteroider när vi minst anar  objekt vi kanske helt missar då de närmar sig oss (min anm.).

Värden som ger mindre än -2 på Palermoskalan återspeglar händelser utan sannolika konsekvenser. De mellan -2 och 0 anger situationer som förtjänar noggrann övervakning och positiva värden (över 0) indikerar i allmänhet situationer som förtjänar en viss grad av oro. Den 7 januari, en dag efter upptäckten, flaggades asteroiden 2022 AE1 som en högriskasteroid. Något som sedan omtolkades.

Varje dag beräknar systemet automatiskt banorna från asteroidobservationsdata som tillhandahålls av teleskop och observatorier runt om i världen. Det beräknas sedan Palermo-skalningsvärdena och publicerar omedelbart resultaten på NEOCC-webbportalen. 

" Uppgifterna var tydliga ---  från NASA - asteroiden 2022 AE1 utgör ingen påverkansrisk", förklarar Laura Faggioli, near-earth object dynamicist i NEOCC som beräknade omloppsbanan för 2022 AE1 under observationsperioden.

 

"Om 2022 års AE1-väg hade varit osäker skulle vi ha använt alla möjliga medel för att fortsätta titta på den med de största teleskopen vi har. Eftersom asteroiden  togs bort från vår risklista behövde vi inte följa den längre - dags att gå vidare till nästa."

 

Även om några ivriga observatörer har fortsatt att övervaka asteroiden, vilka bekräftar resultat från ESA, vet vi nu att asteroiden 2022 AE1 i början av juli 2023 kommer att flyga förbi jorden på ett avstånd av cirka tio miljoner kilometer (+/- en miljon km) – mer än 20 gånger månens avstånd.

Bild från piqsels.com på en scen vi hopps slippa uppleva.

En triangel av stjärnbildning

 

En frontalkrock mellan två galaxer resulterade i ett uppblossande triangelformat ljusfenomen som Hubbleteleskopet nu fångat på bild.  

Den interagerande galaxduon kallas Arp 143. Galaxparet innehåller den glittriga, förvrängda, stjärnbildande spiralgalaxen NGC 2445 till höger på bilden ovan tillsammans med sin mindre flashiga följeslagare, NGC 2444 till vänster.

Astronomer föreslår att galaxerna passerade genom varandra och då antände den unikt formade stjärnbildningsformen i NGC 2445 där nu tusentals stjärnor bildas (ses på bildens högra sida). Denna galax är översvämmad av stjärnbildningar och innehåller rikligt med på gas (bränslet för stjärnbildning). Men här pågår även gravitationsstörningar vid NGC 2444 vilket kan ses till vänster på bilden.

Galaxparet utkämpar en kosmisk dragkamp (gravitationskamp). En kamp som NGC 2444 verkar gå segrande ur. Galaxen har dragit och drar gas från NGC 2445 och detta har bildat och bildar den udda triangelformen av nya stjärnor.

 

"Datasimuleringar visar att frontalkrockar mellan två galaxer kan resultera i en ringform av nya stjärnor", säger astronomen Julianne Dalcanton vid Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics i New York och University of Washington i Seattle och tillägger. "Därför är ringar av stjärnbildning inte ovanliga. Men det annorlunda med det här systemet är att det består av en triangelformad stjärnbildning. En del av formen uppkom genom dessa två galaxers näraliggande till varandra och NGC 2444 håller sig fortfarande fast vid den andra galaxen gravitationellt.

NGC 2444 kan också innehålla en osynlig, het halo av gas som kan hjälpa till att dra NGC 2445;s gas bort från dess kärna. Så de är inte helt fria från varandra ännu och deras ovanliga interaktion förvränger ringformen vilket är den vanliga formen i galaxhändelser som denna till triangelform."

Bild på den triangelformade galaxgruppen taget av Hubbleteleskopet bilden från https://hubblesite.org/

Nu har WASP-121b mörka sida analyserats

 

MIT-astronomer har lyckats få den hittills bästa vyn av den alltid mörka baksidan av en exoplanet med en bana runt sin stjärna (samma sak som månen är i förhållande till jorden samma sida vänds alltid mot jorden (min anm.). Deras observationer, i kombination med mätningar av planetens permanenta dagsida ger nu första detaljerade vyn av en exoplanets globala atmosfär.

" Vi kan nu ta ögonblicksbilder av specifika regioner i exoplanetatmosfärer för att studera dem som de 3D-system de är," säger Thomas Mikal-Evans postdoktor vid MIT: s Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, som var ledare för studien.

Planeten i centrum för den nya studien som beskrivs i Nature Astronomy är WASP-121b. En stor gasplanet nästan dubbelt så stor som Jupiter. Planeten är en het Jupiter och upptäcktes första gången 2015 i omloppsbana runt WASP-121 en stjärna cirka 850 ljusår bort från jorden. WASP-121b har en av de kortaste banorna runt en sol vi känner till banlängden är endast 30 timmar. Den vänder alltid samma sida mot sin sol. Detta ger en stor temperaturskillnad av dess eviga dag och eviga nattsida.

 Teamet observerade WASP-121b med hjälp av en spektroskop kamera ombord på NASA:s rymdteleskop Hubble. Instrumentet observerar ljuset från en planet och dess stjärna och bryter ned  detta i dess våglängder vars intensitet och färg ger astronomer ledtrådar till en atmosfärs temperatur och sammansättning.

Genom spektroskopiska studier har forskare hittills observerat atmosfäriska detaljer på dagsidorna på många exoplaneter. Men att göra samma sak på nattsidan är mycket svårare eftersom det kräver att man söker efter små förändringar av planetens hela spektrum då denna cirklar runt sin sol.

I studien observerade teamet WASP-121b  under två hela banor – en 2018 och den andra 2019. För båda observationerna analyserade forskarna den insamlade datan för en specifik linje eller spektralfunktion vilket indikerade närvaron av vattenånga.

Detta är en framgång för sökandet efter vad som kan finnas på en evigt mörk sida av en planet vi inte kan besöka närmre (min anm.).

 För mer info följ länken här där även en kort film finns som förklarar än mer från arbetet. NASA stödde denna forskning ovan. https://news.mit.edu/2022/hot-jupiter-dark-side-

Bild från vikipedia. Konstnärs föreställning av WASP-121b.

Asteroiden 130 Elektra har 3 månar

 

130 Elektra är en asteroid som upptäcktes första gången den 17 februari 1873 av Christian Heinrich Friedrich Peters i Clinton, New York. Elektra har tre naturliga satelliter (månar) i omloppsbana av skilda storlekar. Tillsammans med Elektra består därmed systemet av fyra objekt.

Anthony Berdeu vid National Astronomical Research Institute of Thailand, som ledde forskningen om Elektra nyligen sa enligt Science Alert, "Elektra är det första fyrdubbla systemet som upptäckts. Då i förhållande till asteroider inte att förväxla med planetsystem med månar (min anm.).

Experterna noterade i sin studie att även om asteroider med månar inte är sällsynta är det en extremt svår uppgift att upptäcka dessa månar. Hittills har bara drygt 150 asteroider visat sig ha mindre rymdstenar som kretsar kring dem bland de mer än  11000000 asteroider som hittills upptäckts. Asteroidbältet självt där merparten finns är känt för att vara fullt av ovanlig formade asteroider vars ursprung är byggstenarna till de tidiga planeterna.

När det gäller Elektra, vilkens storlek är cirka 260 kilometer tvärs över, heter dess månar S/2003 (130) 1, S/2014 (130) 1 och den nyupptäckta månen S/2014 (130) 2. Som namnet antyder upptäcktes de två första 2003 respektive 2014. När det gäller storlek är S/2003 (130) 1  sex kilometer bred och cirklar om Elektra på en genomsnittlig bana av cirka 1300 kilometer. Den andra månen, å andra sidan är två kilometer bred och kretsar runt Elektra på ett avstånd av 500 kilometer. Den tredje månen upptäcktes med hjälp av European Southern Observatory's Very Large Telescope (VLT) och är den minsta och mäter bara 1,6 kilometer tvärs över. "Upptäckten av det första fyrdubbla asteroidsystemet öppnar för att förstå mekanismerna för bildandet av dessa satelliter", noterade experterna enligt Science Alert.

Dessutom tror de att ännu fler asteroidmånar kan finnas runt Elektra. Med tanke på deras likartade spektra tros dessa nu hittade satelliter vara fragment av Elektra efter en större katastrof som inträffat på Elektra (meteoritnedslag).

Säkert har många fler asteroider månar (min anm. ) men att upptäcka dem med dagens teleskop är svårt. Men jag förstår inte varför den nu upptäckta månen har samma beteckning i årtal som den andra månen som upptäcktes årtalet 2014.

Bild vikipedia på Komet 130 Elektra i olika vinklar.

James Webb teleskopet snart igång i sökande efter tecken på liv på exoplaneter

 

James Webb Space Telescope (JWST) lanserades i december förra året som det kraftfullaste rymdteleskopet hittills efter Hubbleteleskopet.  Det är nu i full gång med att långsamt koppla upp sina instrument, veckla ut sina solskydd och justera sina speglar inför driftstarten. Om några månader kommer det mest kraftfulla rymdteleskop som någonsin byggts därefter att sikta sina instrument ut i stjärnorna. Astronomer hoppas efterhand att JWST ska förändra hur vi förstår universum, precis som rymdteleskopet Hubble gjorde för några årtionden sedan då detta kom igång. OBS Hubbleteleskopet är fortfarande i gång och ger oss nya rön.

 

En förmåga som JWST erbjuder vilket Hubble inte kan är möjligheten att direkt avbilda planeter som kretsar runt avlägsna stjärnor och förhoppningsvis upptäcka tecken på liv där. Kanske civilisationer som liknar vår? Idéer om vad vi ska söka efter finns utifrån hur vi själva skulle se ut därifrån.

Vi avger ex spillvärme (från industri och hem och så vidare) och artificiellt ljus under  natten. Men viktigast tecknet på liv på jorden betraktat utifrån är av allt vi producerar av kemikalier som fyller vår atmosfär med föreningar som annars inte skulle finnas närvarande naturligt. Dessa artificiella atmosfäriska beståndsdelar kan vara det som ger de tecken  en avlägsen främmande art som skannar galaxen med sitt eget kraftfulla teleskop skulle söka efter och se som tecken på någon form av livsformers utsläpp.

I ett nytt dokument – på ArXiv – beskrivs en teori om möjligheten att använda JWST för att söka efter eventuellt existerande föroreningar i exoplaneters atmosfärer. Dokumentet fokuserade specifikt på klorfluorkarboner (CFC) något vi på jorden släppt ut i miljön då vi producerar detta industriellt som köldmedier och rengöringsmedel. CFC skapade ett massivt hål i jordens ozonskikt under 1980-talet, innan ett internationellt förbud kom mot dess användning 1987 vilket hjälpte till att minska nivån av CFC i atmosfären till mindre skadliga nivåer. Dessa "växthusgaser med långa atmosfäriska nedbrytningstider" kan man söka efterdå upptäckten av sådana är nästan säkra bevis på en civilisation som är tekniskt kunnig och likt vi smutsar ner sin atmosfär. 

Men vi bör förstå att en civilisation därute kanske inte tar genvägen som vi att förorena sin miljö vid sin tekniska uppgång (min anm.) De kanske har en ren miljö och blir då omöjliga att finna med denna metod. Vi måste även finna denna civilisations nedsmutsning i den tid detta sker då denna tid troligast är en kort tid om civilisationen som gör detta ska bestå en längre tid.

Det finns även vissa begränsningar för JWST: s möjligheter att finna CFC. Om en planets stjärna (sol) är för ljusstark kommer detta att dränka signalen. Teleskopet kommer därför att ha störst framgång i sökandet efter CFC genom att se på M-klassstjärnors exoplaneter då dessa stjärnors sken  inte är så ljusstark men är  långlivade röda dvärgstjärnor. Ett närliggande exempel är TRAPPIST-1, en röd dvärgstjärna  40 ljusår bort, med flera planeter i jordstorlek som kretsar inom den beboeliga zonen runt stjärnn. JWST skulle kunna se CFCs på TRAPPIST-1:s planeter om det finns eftersom den dunkla stjärnan inte kommer att dränka CFC-signaturen på samma sätt som en ljusstark stjärna, som vår sol (en stjärna av G-typ), skulle göra.

Men dilemmat är att M-klasstjärnor vanligtvis inte är gynnsamma för att ge livet  möjlighet på sina planeter åtminstone inte under sina första miljarder år då de är instabila och skickar ut kraftfulla soleruptioner som kan utrota gryende liv på närliggande planeter. De tenderar dock att lugna ner sig med åldern så det är inte en omöjlighet att det efterhand  kan utvecklas liv på exoplaneter här.

Har tyvärr igen uppgift på hur gammal TRAPPIST-1 är(min anm.). Men vi bör nog finna metoder som gör att vi i första hand ska söka liv på planeter vid solliknande stjärnor, som vår gula sol inte vid livsfientliga miljöer som de  vid röda dvärgar.

Bild vikipedia en illustration av TRAPPIST-1 och de sju planeterna där.

Nya rön om bruna dvärgstjärnor bildas

 

Bruna dvärgar är enligt de flesta astrofysiker misslyckade stjärnbildningar. Ett mellanting mellan stjärna och gasplanet. Detta eftersom de inte har tillräcklig med massa för att starta en förbränning av väte i sina kärnor och därmed en stjärnbildning samtidigt som för mycket massa att bli en gasplanet.

Astrofysiker fokuserar på de yngsta bruna dvärgarna de så kallade proto-bruna dvärgarna (de som är i början av sin bildning). De är bara några tusen år gamla och är fortfarande i de tidiga formationsstadierna. Astrofysiker vill veta om gasen och dammet i dessa proto-bruna dvärgar liknar sammansättningen av de yngsta solliknande protostjärnorna (de som sedan blir stjärnor av olika storlek och styrka som ex vår sol).

Man fokuserar på metan vilket är en enkel och mycket stabil gasmolekyl som när den väl har bildats endast kan förstöras av högenergiska fysiska processer. Metan har hittats på flera exoplaneter.

Metan har spelat en grundläggande roll i att identifiera och studera egenskaperna hos de äldsta bruna dvärgarna i vintergatan. Bruna dvärgar i en ålder av flera hundra miljoner till flera miljarder år gamla.

Nu har för första gången ett team Astrofysiker lett av LMU-astrofysikern Basmah Riaz på Münchens universitet upptäckt deutererad metan (CH3D) i tre protobruna dvärgar. Det är den första tydliga upptäckten av CH3D utanför vårt solsystem. Det är ett oväntat resultat. Detta då proto bruna dvärgar är mycket kalla och täta objekt och därmed svåra att studera, hitta och finna  metansignaturer i om man använder det infraröda sökområdet men lättare om man använder i millimetervågområdet. Detta gäller då man söker signaturer av deutererad metan, då det gäller metan i sig  är förhållandet motsatt (då söks detta inom det infraröda fältet).

Det är oväntat att även om det bara finns en solliknande protostjärna känd hittills där CH3D  preliminärt upptäckts har LMU-teamet upptäckt CH3D i 3 proto bruna dvärgar (nybildade dvärgar där man kan söka  CH3D). Proto bruna dvärgar uppvisar en rik varm organisk kemi och bör kanske även omtolkas i sin protostjärnfas.

"Metanet i de protobruna dvärgarna kan eller kanske inte överlever eller behåller ett högt överflöd hos de äldsta bruna dvärgarna", säger medförfattaren Wing-Fai Thi vid Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. Eftersom en varm miljö är gynnsam för att bilda mer komplexa molekyler är protobruna dvärgar spännande föremål att söka efter dessa molekyler i framtiden.

Kan det vara så att CH3D är första fasen av ren metan som sedan blir slutprodukten i äldre bruna dvärgar (min anm.)?

Bild vikipedia.