Gaia fann mycket gamla delar av Vintergatan

 

Gaia är ett rymdobservatorium ägt av Europeiska rymdorganisationen (ESA), som lanserades 2013 och förväntas vara i drift fram till 2025. Observatoriet är utformat för astrometri: mätning av stjärnors positioner, avstånd och rörelser.

Med hjälp av data från Gaia har astronomer visat att en del av Vintergatan känd som "skivan" började bildas för 13 miljarder år sedan, cirka 2 miljarder år tidigare än väntat och 0,8 miljarder år efter Big Bang.

 

Detta överraskande resultat kommer genom en analys utförd av Maosheng Xiang och Hans-Walter Rix vid Max-Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland. Data från ljusstyrkan och positionsdata från Gaias Early Data Release 3 (EDR3) kombinerades med  mätningar av stjärnornas kemiska sammansättningar från data från Kinas Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) där ungefär 250 000 stjärnor har åldersbestämts.

Vid åldersmätningen visades  att vintergatans bildande skedde i två skilda faser. I den första fasen, som började 0,8 miljarder år efter Big Bang började stjärnbildningen som bildade skivan. De inre delarna av glorian kan också ha börjat samlas i i form av moln av materia i detta skede. Men processen  slutförande ungefär två miljarder år senare när en dvärggalax känd som Gaia-Sausage-Enceladus slogs samman med Vintergatan.

 Denna fyllde glorian med stjärnor och utlöste, vilket tydligt framgår  den gryende tjocka skivans form för att bilda majoriteten av dess stjärnor som bildade spiralerna. De  tunna spiraler där det i en av dessa  solen ingår och som bildades under den efterföljande andra fasen av Vintergatans formbildande.

Spiralarmarna och dess stjärnor är yngre än själva skivan vars centrum innehåller ett svart hål. Säkert har det svarta hålet även en betydelse i sammanhanget för början av universum (min anm.) Men vad?

Bild på Gaia rymdteleskop från vikipedia.

Expansionssprickor i månen Enceladus istäcke öppnar gejsrar

 

Enceladus är en av Saturnus månar och har en diameter av cirka 500 kilometer vilket motsvarar en knapp sjättedel av vår månes diameter. År 2006 registrerade Cassini-rymdfarkosten gejsrar som steg upp ur sprickor i isen nära sydpolen på Enceladus. En del så kraftiga som utkast av 200 kilo vatten per sekund.

I en ny studie föreslås nu hur detta kan ske i form av expanderande is som under tusenåriga kylcykler ibland knäcker månens isiga yta och då under hårt vattentryck sprutar ut vatten i form av gejsrar. Månens yta är täckt av ett islager av ca 20-30 kilometers tjocklek. Temperaturen på ytan är ca -201 Celsius.  Ett decennium av data från NASA:s Cassini-Huygens -uppdrag gav bevis på att det finns ett flytande hav inunder det isiga skalet och att det därifrån genom ökat vattentryck uppstod tillfälliga sprickor i isen i form av gejsrar.

"Det fängslade både forskarnas och allmänhetens uppmärksamhet", säger Max Rudolph, biträdande professor i geofysik vid University of California, Davis och huvudförfattare till den nya studien som beskrivit detta fenomen. Studien publicerades i Geophysical Research Letters.

Rudolph och hans kollegor använde en fysikbaserad modell för att kartlägga de förhållanden som kunde tillåta sprickornas uppkomst till ytan från havet därunder och orsaka gejserutbrotten. Modellen arbetade utefter cykler av uppvärmning och kylning under en tidsrymd i en skala av hundra miljoner år och ha ett samband med förändringar i Enceladus omloppsbana runt Saturnus.

Under varje cykel genomgår isens yta en upptiningsperiod och en period av förtjockning av isen. Förtjockningen sker genom frysning vid isens yta ner mot botten en naturlig isfrysning som växer nedåt likt is på en sjö på jorden gör vintertid, säger Rudolph.

Trycket från denna nedåt expanderande is av havet är en möjlig mekanism som forskare föreslår som förklaringen till Enceladus gejsrar. När den yttre isens yta fryser och isen ökar i tjocklek ökar trycket på havet under isen genom att is har större volym än vatten. Det då ökande trycket på vattnet skapar då rörlighet i isen då vattnets expansion och tryck gör att vattnet söker vägar  i sin expansion att hitta någonstans att ta vägen och då söker efter eller bildar sprickor i svagare is och då når ytan 20-30 kilometer ovan. En trolig förklaring av gejsrarna på denna måne.

Men samma förklaring kan inte förklara gejserutbrott på Jupiters måne Europa vilken likt Enceladus är en annan isig månvärld ungefär lika stor som jordens egen måne.

Denna mekanism för havstryck och spontant utbrott kan inte förklara det som sker på månen Europa, säger Rudolph. Ytterligare forskning och observation på månen behövs för att fastställa de potentiella orsakerna till månen Europas utbrott. Rudolph ser fram emot Europa Clipper - uppdraget, rymdfarkosten som för närvarande monteras av NASA för att lära mer om de geologiska processerna på månen Europa.

Bild från vikipedia på Saturnus måne Enceladus. Belägg för en underjordisk ocean av flytande vatten på Enceladus rapporterades den 3 april 2014. Bilden är en konstnärlig tolkning av hur det kan se ut där.

Kan asteroiden Ryugu vara ett fragment av en komet.

 

62173 Ryugu är en Jordnära asteroid som upptäcktes den 10 maj 1999. Den 27 juni 2018 gick den japanska rymdsonden Hayabusa 2 in i omloppsbana runt asteroiden. I oktober 2018 släppte Hayabusa 2 ner en liten robot, Mascot på Ryugus yta med uppdraget att under 19 timmar kartlägga och fotografera Ryugu. Asteroiden visades bestå av samma typ av stenar som fanns i den solnebulosa som vårt planetsystem bildades ur för nästan 4,6 miljarder år sen. Sten i form av millimeterstora droppformade kulor vilket tyder på att bergarten inte har varit utsatt för en kraftig omvandling i rymden vilket i sin tur innebär att det är en väldigt primitiv typ av sten. Asteroiden har bergarter betydligt äldre än de som finns på jorden.

Asteroiden består av små stenföremål och stabila material som klumpats ihop av gravitationen och nu kan ses som ett enda monolitiskt stenblock. Ryugu en snurrande hög av sten förmodligen orsakat av deformation inducerad av den snabba rotationen. Ryugu kan ses bestå av anmärkningsvärt mycket naturmaterial (små stenar).

Av dessa tre påståenden är den tredje egenskapen en fråga om asteroidens ursprung. Den nuvarande vetenskapliga konsensusen är att Ryugu härstammar från de partiklar som lämnades kvar efter en kollision mellan två större asteroider. Detta verkar fel om asteroiden har överdrivet mycket naturligt innehållsmaterial (material av samma stenstorlek).

I ett aktuellt försök att svara på denna fråga föreslogs av personal som analyserade den data man har under ledning av affiliateprofessor Hitoshi Miura vid Nagoya Metropolis College, Japan, en alternativ rationalisering som backas upp av en jämförelsevis enkel teori. Enligt definitionen i deras uppsats som beskrevs i The Astrophysical Journal Letters, diskuterar forskarna om Ryugu likt jämförbara asteroider av stenspillror, i själva verket kan vara rester av utdöda kometer. Undersökningen genomfördes i samarbete med professor Eizo Nakamura och affiliateprofessor Tak Kunihiro från Okayama College, Japan.

Kometer är små och består främst av vattenis med några steniga delar (partiklar) i isen. Om en komet kommer in i det inre fotovolaiska systemet (närmande till solen)  kommer  isen att sublimera och försvinna och  steniga partiklar som komprimerats genom gravitation att finnas kvar och objektet ses som en asteroid. Detta kan man se har skett med asteroiden Leonard. Jag hade ett inlägg om asteroiden Leonard den 28 mars.

Dr. Miura förklarar, "Sublimering av is orsakar att kärnan i kometen förlorar massa och krymper vilket ökar dess rotationshastighet. På grund av denna spin-up kan kometkärnan få den rotationshastighet som krävs för bildandet av en spinnande toppform. Dessutom tros de isiga delarna av kometer innehålla naturlig materia som genereras inom det interstellära mediet. Dessa naturliga förnödenheter kan deponeras på de steniga partiklarna som lämnas kvar eftersom isen sublimerar."

Allmänt innebär denna undersökning att snurrande toppformade, spillhögobjekt med överdrivet naturligt innehållsmaterial, som liknar Ryugu och Bennus (målet för OSIRIS-Rex-uppdraget) är komet-asteroidövergångsobjekt (CAT). "CATs är små objekt som har varit kometer men har börjat sönderbrytas och då till synes blir oskiljbara från asteroider", förklarar Dr. Miura.

Bild vikipedia på kometen.

Detta är asteroiden Apophis som 2029 kommer att närma oss

 

Asteroiden Apophis upptäcktes 2004 och är en (NEO) en aten-asteroid (jordnära asteroid) med en diameter av 370 meter. 

Den följer en bana som får den att korsa jordens bana två gånger för varje varv av sin omloppstid på 323 dagar runt solen och därvid regelbundet riskera att passera mycket nära jorden. Nästa gång den kommer i jordens närhet blir fredagen den 13 april 2029 då avståndet kommer att vara cirka 30000 km innebärande en tiondel av avståndet mellan jorden och månen. Vid senare passager ex 2036 finns en liten risk för att Apophis träffar jorden.

Studien, där Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) och Universidad Estatal Paulista Júlio de Mesquita Filho (Júlio de Mesquita Filho Paulista State University) (UNESP) i Brasilien ingår, visar hur man analyserat ytan och dynamiken hos Apophis med de data man har tillgängliga och utarbetat skilda händelseförlopp vid ett närmande av asteroiden till jorden. Asteroiden upptäcktes 2004 och har sedan dess övervakats på grund av dess klassificering som en potentiellt farlig asteroid i framtiden då det uppskattas att den skulle ha en 2 % chans att träffa jorden 2029.

Denna fara har dock uteslutits och enligt de senaste mätningarna kommer Apophis att nå sitt  närmaste avstånd till jorden (38000 kilometer) den 13 april 2029.

I studien analyserades de fysiska egenskaperna och de möjliga effekter som dess närhet till jorden kan ge. Gabriel Borderes-Motta, forskare vid UC3M:s avdelning för bioengineering och flygteknik, säger att "kollision inte är den enda möjligheten att närma sig händelser som denna. Gravitationsinteraktionen mellan en planet och en kropp på ett visst anstånd som Apophis kommer till jorden kan ändra dess form, bryta den i bitar, sönderdela eventuellt lösa stenar på asteroidens yta eller till och med ta bort andra kroppar som kretsar runt asteroiden (såsom stenar, satelliter eller ringar).

Teamet hoppas att asteroidens närmande till jorden 2029 ska bli en möjlighet att förbättra 3D-modeller som används för att köra rymdsimuleringar, samt att mer exakt undersöka och förutsäga effekterna på Apophis yta. Det skulle innebära en ökad kunskap om asteroider vilket skulle göra det möjligt för oss att vara bättre förberedda om nya himlakroppar passerar nära oss. För mer information över de teorier man arbetar utefter se medföljande länk här. 

Bild vikipedia Asteroid Apophis – närmast inflygning till jorden den 13 april 2029. De turkosa prickarna är satelliter.

Kometen Leonard sönderbröts

 

C/2021 A1 (Leonard) var en komet som upptäcktes av G. J. Leonard vid Mount Lemmon Observatory den 3 januari 2021 ett år före perihelion (dess närmsta punkt till solen i sin bana). Kärnan är (var) ca 1 km i diameter.

Den blev känd som den ljusstarkaste komet som upplösts de senaste året. 

Kometen började upplösas då den passerade som närmst solen den 3 januari 2022 och resterna rör sig nu bort från solen. Dess sken har inte bara bleknat utan nu saknas även de två viktigaste delarna dess kärna (kärna) och dess koma (tillfälliga atmosfär).

Resterna av Comet C/2021 A1 (Leonard) syns för närvarande på morgonhimlen sett från jordens från södra halvklotet. När Comet Leonard närmade sig perihelion den 3 januari 2022 började ljusstyrkan fluktuera i en tidsföljd av  var tredje till femte dag. Kometens svans började visa en komplicerad struktur troligen på grund av att bitar bröts loss av kärnan och nya områden av kometen då värmdes upp av solen.

Astronomer övervakade kometens bleknande. Det mest sannolika scenariot är att kometens kärna vilken var ca, 6 km antingen bröts upp, avdunstade bort eller en kombination av både ock. Kometer kan ses som smutsiga snöbollar men inte likvärdiga på grund av skilda innehåll av damm. Vissa kometer är tätt packade (har högre densitet än andra). Andra är fluffiga och en del innehåller även större  sten.

Leonards upptäckare sa: Den kommer att bli känd för svansens utseende, några av de bästa svansutseenden som någonsin observerats.

Fler forskare kommer att studera och slutföra forskningen och skriva artiklar om  komet Leonard. Vi kommer att få några men inte alla svar vi söker om objektet och dess väg mot sönderfall.

Bild vikipedia på C/2021 A1 (Leonard) den 28 december 2021

Nu är man säker på var is finns på Merkurius poler.

 

Merkurius (symbol: ☿) är den innersta och minsta planeten i vårt solsystem med en omloppstid runt solen av ungefär 88 dygn. På grund av sin närhet till solen är den svår att observera från jorden och kan bara ses i gryningen eller skymningen för blotta ögat eller med en fältkikare.

Även om Arecibo radioteleskop inte finns längre fortsätter det att leverera vetenskapliga upptäckter. Det finns en mängd Arecibo-data astronomer nu analyser i sökande efter nya upptäckter och en av teknikerna som används kallas planetradar. 

 

 Radarastronomin har efterhand blivit alltmer kraftfull. Under de senaste decennierna har planetradarmetoden använts inte bara för att kartlägga en planets yta utan också för att identifiera ytans sammansättning. På 1990-talet användes planetradar för att kartlägga ytan på Merkurius och fann överraskande fickor av is nära planetens poler. Men radarkartorna då var inte tillräckligt exakta för att avgöra exakt var isen fanns på polerna. Astronomerna misstänkte att den borde vara dold i polarkratrarnas skuggade områden dit solljus aldrig når.

Ytterligare studier under 2012 bekräftade förekomsten av is i kratrar. 2019 sände Arecibo en kraftfull radiosignal mot Merkurius. Den spridda signal mottogs efter dess reflektion på planeten  av Arecibo-mottagaren, vilket gjorde det möjligt för astronomer att utarbeta en mer detaljerad radiokarta över Merkurius inklusive polarområdena och dess fickor av som man nu kunde bekräfta innehöll is. I den senaste studien kombinerades dessa data med data från rymdfarkosten Messengers insamlade data då denna kretsade kring Merkurius mellan 2011 till 2015.

Messenger använde laserkartläggning för att urskilja ljusa områden från mörkare regolitregioner. Regolit är ett lager av lös jord som ligger ovan berggrunden. Regoliten på jorden består dels av berggrund som vittrat men även av avlagringar och jordmåner. Genom att kombinera datan kunde teamet  tolka data från radarkartan mer exakt. Även om is vanligtvis reflekterar mer radioljus än regolit vilket gör att isiga regioner ser ljusa ut på en radarkarta kan regioner också verka ljusa av andra skäl till exempel från en yta vinklad i viss riktning. Teamet kunde bekräfta att de radioljusa regionerna på polerna på  Merkurius i allmänhet indikerade på is. De kunde till och med få grepp om renheten i dessa fickor av is.

Bild från vikipedia på Merkurius. Bild tagen av rymdsonden Messinger under 2008 eller 2009. Animation gjord av bilder från MESSENGER och färglagd för att förstärka skillnader i ytans kemiska, mineralogiska och fysiska struktur.

Mystiska radiostrålscirklar i universum

 

Inom astronomin är en udda radiocirkel (ORC) ett stort, mystiskt astronomiskt objekt som sänder radiovågor är nästan cirkulärt och ljust längs kanterna.

2019 såg astronomen Anna Kapinska igenom data från CSIRO:s Australian Square Kilometre Array Pathfinder för att leta efter ovanligheter som radioteleskopet kan ha upptäckt. Hon började samla ihop en lista och gjorde en inventering av kosmiska underligheter ex ovanliga objekt och upptäckte en svag, spöklik cirkel ungefär en miljard ljusår från jorden. Några dagar senare undersökte en annan astronom, Emil Lenc, igenom samma data - och hittade då en andra cirkel. Forskarna namngav dessa objekt " udda radiocirklar" eller ORCs.

Lenc flaggade sitt fynd tillsammans med Ray Norris, en astrofysiker vid Australiens högsta vetenskapliga organ, CSIRO, och Western Sydney University, och lade upp bilden av ORC på sin datorskärm. Den såg ut som resterna av en supernova. Den struktur som finns kvar när en stjärna exploderat men data passade inte in i detta.

 

– Ganska snabbt insåg vi att det här var något helt annat, säger Norris. "Något helt nytt." Det som gör dem intressanta är det faktum att de bara är synliga för radioteleskop. Cirklarna ses inte i röntgenteleskop som NASA:s Chandra, eller i infraröda våglängder som de som undersöks av James Webb.

Sedan dess har forskarna hittat och beskrivit fem olika ORC:s alla vid liknande regioner av rymden. ORC1 som först upptäcktes av Lenc är huvudämnet i en ny artikel, som snart publiceras (kanske redan gjorts) i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Här beskrivs att vid den senaste studien användes MeerKAT som drivs av South African Radio Astronomy Observatory, för att undersöka fysiken i ringen.

Teleskopmatrisen i MeerKAT består av 64 antenner som lyssnar efter radiosignaler från rymden kan fokusera på ORC1 med mycket större detaljskärpa än vad ASKAP kunde.

Det gör det möjligt för forskarna att bestämma polarisering, vilket är viktigt för att förstå fenomenets magnetfält. Men ännu har dessa teleskops arbeten inte löst mysteriet med dessa fenomens existens. Varför de finns, vad de är och varför?

Norris har dock en personlig favoritförklaring. Han tror att ORC:s är chockvågor efter sammanslagning av supermassiva svarta hål i en extremt avlägsen galax. Radiocirkeln är en expanderande gasbubbla som interagerar och exciterar elektroner vid dess gräns och då skapas de svaga signaler som ses av teleskop på jorden. Om denna monolitiska kollision utlöste en ORC skulle vi förvänta oss att se supermassiva svarta hål i deras centrum. – Och det gör vi, säger Norris. Faktum är att av de fem ORC;s som beskrivits hittills har tre svarta hål i mitten. (så sökning bör göras mycket noga i de övriga två efter ett svart hål. Om dessa finns kan ovan vara en förklaring (min anm.).

En annan teori är att ORC;s skapas ur en "sjärnbildningschock.". För en tid sedan upplevde den centrala galaxen i ORC1 en period av enorm stjärnbildningstakt och exploderande aktivitet. – När alla dessa stjärnor bildas i mångfald får man ett stort övertryck av gas i galaxen och det sker en explosion, säger Norris. Detta, säger Norris kan orsaka en radiostrålcirkel som liknar de som observerats av ASKAP och MeerKAT. Men än så länge förklarar inget av scenarierna säkert vad  en ORC  är - de kan vara något helt annat. Av de fem ORCs som hittills upptäckts verkar ORC2 och ORC3 vara lite annorlunda. De finns nära varandra och kan ha ett samband.

Mysteriet är inte löst men jag tror första alternativet är rätt tolkning under förutsättning av att man finner svarta hål i de två där dessa fattas (min anm.)

Bild vikipedia på Australien Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) radioteleskopmatris.