Kan mörk materia slås då dvärggalaxer kolliderar

 

Ett team astrofysiker med anslutning till flera institutioner i USA, en i Tyskland och en i Kanada har det  utvecklats en ny teori med syfte att förklara förekomsten av dvärggalaxer där mörk materia saknas. I en artikel publicerad i tidskriften Nature föreslår forskare att anledningen till brisen på mörk materia kan bero på en tidigare kollision som resulterat i att två dvärggalaxer sammanslagits. Något som upptäckts vara en möjlig händelse för att förklara bristen. Något som resulterat i brist av mörk materia i vissa dvärggalaxer. 

Eun-jin Shin och Ji-hoon Kim vid Seoul National University har publicerat en News & Views-artikel i samma tidskriftsnummer som nämns ovan där forskarnas arbete beskrivs.

2018 var året då forskare för första gången upptäckte en dvärggalax som tycktes sakna mörk materia (den hade ingen detekterbar gravitationskraft som visade att någon mörk materia var inblandad). 2019 upptäckte ett annat team ytterligare en dvärggalax av samma slag därefter har forskare försökt förklara fenomenet.

I denna nya rapport utvidgade forskarna studierna från andra team som indikerar bevis på att mörk och normal materia separerar i stor skala när kluster av galaxer kolliderar. Forskarna föreslår att något liknande hänt här. Med resultatet att  dvärggalaxen som då bildades fick mörk materia brist.

 De noterar att det finns flera andra likartade dvärggalaxer med brist på detta. De är bildade genom sammanslagning av två (eller fler) mindre dvärggalaxer och just detta slag av dvärggalax som då bildas saknar mörk materia. Det innebär som jag tolkar det att en dvärggalax som inte krockat med en annan dvärggalax fortfarande innehåller mörk materia (min anm.). Men som vanligt vill jag ändå tillägga att jag anser att mörk materia är vanlig materia som är i en konsistens vi ännu inte förstår.

Bild vikipedia på IC 10, en av dvärggalaxerna i Lokala galaxhopen som finns i riktning mot stjärnbilden Cassiopia. En vacker bild av en dvärggalax.

Hubbleteleskopets nya data om universums expansion.

 

Nasas Hubble Space Telescope har slutfört ett nästan 30-årigt arbete vilket har kalibrerat mer än 40 markörer av rymd och tid för syftet att hjälpa forskare att exakt mäta universums expansionshastighet.

Sökandet av universums expansionstakt började på 1920-talet med mätningar av astronomerna Edwin P. Hubble och Georges Lemaître. 1998 ledde fortsatta mätningar till  det som fick namnet "mörk energi", en mystisk kraft som påskyndade universums expansion. Under de senaste årens insamlade av ny data från Hubbleteleskopet och andra teleskop fann astronomer en skillnad mellan expansionshastigheten som uppmätts i nuvarande universum jämfört med hur hastigheten var strax efter bigbang som matematiskt räknats ut till ett annat värde.

Orsaken till skillnaden är  inte förstådd. Hubble-datan omfattar en mängd mätningar av skilda kosmiska objekt som fungerar som avståndsmarkörer vilkas resultat stöder  att något konstigt pågår som vi inte förstår eventuellt kan vi ha fått kontakt med en för oss okänd fysik.

Nobelpristagaren Adam Riess vid Space Telescope Science Institute (STScI) och Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland leder ett vetenskapligt samarbete som undersöker universums expansionstakt, Projektet heter SHOES, (Supernova, H0) vilket är ekvationen för tillståndet för mörk energi. "Det här är vad Hubble-rymdteleskopet byggdes till att göra, att med hjälp av de bästa teknikerna undersöka universums expansionstakt. Detta är sannolikt Hubbles magnum opus  eftersom det skulle ta ytterligare 30 år av Hubble att fördubbla detta resultat av datamängd, säger Riess.

Riess arbete ska offentliggöras i ett specialnummer av The Astrophysical Journal där det ska publiceras en rapport om att slutföra den största och sannolikt den sista stora uppdateringen av Hubbles lag.  

De nya resultaten mer än fördubblar det tidigare urvalet av kosmiska avståndsmarkörer. Riess team analyserade även alla tidigare data. Hela datasetet innehåller nu över 1000 Hubbledata.

Det finns mycket vi ännu inte  förstår av universum och expansionshastighetens skillnader över tid och rum av universum är en. För mer om just detta arbete följ denna länk från Hubbleteleskopets hemsida. 

Ett än mer och förbättrat insamlande av data om detta kommer i ett senare skede att göras av James Webb teleskopet.

Jag (min anm.) anser att det inte är konstigt om expansionshastigheten var lägre efter BigBang än den är nu. Visst den är större nu och accelererar fortfarande men kan inte det förklaras av att det som startade i ett ingenting inte får motstånd av något som gravitation eller annat utan en fart i en tomhet som plötsligt finns ökar per automatik en rörelse som sker. Det mystiska som vi inte kan förstå är egentligen vad expandrar universum i? Är det samma sak som att fråga om inget fanns men något otroligt lite uppstod som plötsligt blev BigBang varifrån hände eller uppstod detta eller är den frågan ett moment 22?

Bild pixabay.com

Voyager 1 sänder att den är där den omöjligt kan vara i tid och rum. Instrumenten visar dock att de fungerar som de ska.

 

Voyager 1 är en obemannad rymdsond i Voyagerprogrammet som skickades upp i rymden av Nasa den 5 september 1977 med en Titan 3E Centaur-raket. Farkosten är det av människan tillverkade föremål som befinner sig längst bort från jorden. Den är identisk med systersonden Voyager 2. Båda farkosterna sändes ut för att undersöka planeter i solsystemet och sände tillbaka bilder och mätdata som helt har förändrat synen på våra grannplaneter.

 Med sig har farkosterna en hälsning till eventuella främmande civilisationer som upptäcker dem. Förutom vetenskapliga instrument har Voyagersonderna nämligen utrustats med varsin grammofonskiva: Voyager Golden Record. Dessa innehåller bland annat ljud och bilder som skildrar livet och olika kulturer på Jorden. Att skicka med skivan är mer en symbolisk handling än avsedd att bli hittad av något intelligent utomjordiskt liv då farkosterna rör sig i ett, med galaktiska mått, mycket begränsat område.

Voyager 1 fortsätter att returnera vetenskapliga data och i övrigt fungerar den som den ska men uppdragsteamet söker nu efter källan till ett mystiskt systemdataproblem. AACS som är ett instrument som kontrollerar den 45-årige rymdfarkostens orientering visar omöjligt värde. Värdet visar att farkosten är där den inte kan vara och skiftar i plats som kan ses som slumpmässig, i övrigt fungerar farkosten som den ska.

Ingenjörsteamet med NASAs rymdfarkost Voyager 1 försöker lösa vad de ser som ett mysterium: I övrigt fungerar Voyager 1 normalt, tar emot och utför kommandon från jorden och samlar in och returnerar vetenskaplig data. Men avläsningarna från sondens attitydartikulerings- och kontrollsystem (AACS) har slutat visa vad som händer ombord på farkosten.

Alla tecken tyder på att AACS fungerar som det ska men den telemetridata som returneras är omöjlig. 

Till exempel kan uppgifterna tyckas vara slumpmässigt genererade eller återspeglar inte något möjligt tillstånd som AACS kan sända från (enligt den kunskap vi har om hur var den är).

Problemet har inte utlöst några inbyggda felskyddssystem vilket skulle gjorts automatiskt om fel finns i utrustningen i "säkert läge" - ett tillstånd där endast väsentliga operationer utförs, vilket ger ingenjörer tid att diagnostisera ett problem. Voyager 1: s signal har inte heller försvagats, vilket tyder på att antennen med hög förstärkning har rätt orientering med jorden. Jag undrar om det finns något fel allt kanske stämmer utifrån där den är. Men vi förstår inte miljön den finns i och därför ser vi mätdatan som feldata fast den egentligen är rätt (min anm.)Det kan vara själva rymden där den nu är och inget jordiskt mätinstrument tidigare varit som vi inte förstår.

Teamet kommer att fortsätta att övervaka signalen noggrant när de fortsätter att avgöra om ogiltiga data kommer direkt från AACS eller ett annat system som är involverat i att producera och skicka telemetridata som vi ser som möjligt. Innan problemets natur är bättre förstått kan teamet inte förutse om detta kan påverka hur länge rymdfarkosten kan samla in och överföra vetenskapliga data.

Suzanne Dodd, projektledare för Voyager 1 och 2 vid NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien säger. "Rymdfarkosterna är båda snart 45 år gamla, vilket är långt bortom vad uppdragsplanerarna förväntade sig de skulle fortsätta vara aktiva under. Vi befinner oss också i den interstellära rymden – en miljö med hög strålning som inga rymdfarkoster har flugit i tidigare. Så det finns några stora utmaningar för ingenjörsteamet. Men jag tror att om det finns ett sätt att lösa det här problemet med AACS så kommer vårt team att hitta det. Det är möjligt att teamet  inte hittar källan till avvikelsen och istället anpassar sig till den. Om de hittar källan kan de kanske lösa problemet genom programvaruändring eller eventuellt genom att använda ett av rymdfarkostens redudanta hårdvarusystem.

Det skulle då inte vara första gången Voyager-teamet har förlitat sig på backup-hårdvara: År 2017 visade Voyager 1: s primära propellrar tecken på nedbrytning. Den gången bytte ingenjörer till en annan uppsättning propellrar som ursprungligen hade använts under rymdfarkostens planetmöten i vårt solsystem. Dessa propellrar fungerade, trots att de hade varit oanvända i 37 år.

Voyager 1: s tvilling, Voyager 2 finns för närvarande 19.5 miljarder kilometer, från jorden och fortsätter att fungera normalt. Voyager 1 avstånd från oss kan följas i realtid här 

Bild vikipedia på Voyager 1.

Kanske framtida astronauter kan få friskt vatten i månens vulkaner

 

För miljarder år sedan skedde en serie vulkanutbrott på månen vars lavaflöden täckte hundratusentals kvadratkilometer av ytan. Under eonerna skapade lavan de mörka fläckarna som vi ser på månen.

Ny forskning från CU Boulder (University of Colorado Boulder) tyder  att vulkaner kan ha lämnat ävem en annan varaktig inverkan på månytan: is som som kan ses som prickar på månens poler vilka på vissa ställen kan mäta dussintals eller till och med hundratals meter tjocklek. "Vi föreställer oss det som en frost på månen som byggdes upp över tiden", säger Andrew Wilcoski, huvudförfattare till den nya studien och doktorand vid Institutionen för astrofysiska och planetära vetenskaper (APS) och laboratoriet för atmosfärs- och rymdfysik (LASP) vid CU Boulder.

Wilcoski med kollegor publicerade sina resultat denna månad i The Planetary Science Journal.

Forskarna använde sig i arbetet av  datorsimuleringar  för att försöka återskapa förhållandena på månen under en tid då liv ännu inte fanns på jorden. De upptäckte att gamla månvulkaner då spydde ut enorma mängder vattenånga kom ut på ytan och bildade lageruppbyggnad av is. Is som fortfarande kan finnas i månkratrar.

Det är en potentiell källa för framtida månutforskare som kommer att behöva vatten för att dricka och bearbeta till raketbränsle, säger studiens medförfattare Paul Hayne.

Den nya studien lägger till en växande mängd bevis som tyder på att månen kan innehålla   mycket mer vatten än forskare trott. I en studie från 2020 uppskattade Hayne och hans kollegor att nästan 6000 kvadratkilometer av månytan kunde kunna innehålla is - mestadels nära månens nord- och sydpoler.

Var allt det vattnet kom ifrån från första början är däremot ännu oklart.

"Det finns många potentiella källor", sa Hayne.

Vulkaner kan vara en. Planetforskaren förklarade att månen från 2 till 4 miljarder år sedan var en kaotisk plats. Tiotusentals vulkaner uppstod under denna period och genererade enorma floder och sjöar av lava.

Ny forskning från forskare vid Lunar and Planetary Institute i Houston visar att dessa vulkaner sannolikt  kastade ut  moln  mestadels bestående av kolmonoxid och vattenånga. Moön som sedan virvlade  runt månen, vilket potentiellt skapade tunna och kortlivade atmosfärer.

Det fick Hayne och Wilcoski att undra: Kan samma atmosfär ha lämnat kvar is på månytan likt frost som bildas på marken efter en kylig höstnatt?

För att ta reda på det bestämde sig duon och Margaret Landis, en forskningsassistent vid LASP, för att försöka förstå förhållandena på månens yta för miljarder år sedan.

Teamet använde uppskattningar av att månen upplevde en stor vulkanutbrottstid vart 22 000: e år, i genomsnitt. Forskarna spårade sedan hur vulkaniska gaser kan ha virvlat runt månen och därefter försvunnit ut i rymden över tid. Teoretiskt upptäcktes i simuleringsarbetet  att förhållandena då kan ha gett ispåbyggnader.

Enligt gruppens uppskattningar kan ungefär 41 % av vattnet från vulkaner ha kondenserat till is på månen.

"Atmosfären försvann under cirka 1000 år, så det fanns gott om tid för is att bildas", sa Wilcoski.

Det kan ha funnits så mycket is på månen att du möjligen kunde ha upptäckt glansen av frost och tjocka på polära områdena från jorden. Gruppen beräknade att cirka 9 kvadriljoner liter  vulkaniskt vatten kunde ha kondenserat till is under den perioden. Det är mer vatten än vad som för närvarande finns i Lake Michigan. Forskningen tyder på att mycket av det vattnet fortfarande kan vara kvar i form av is på polerna.

Det mesta av den isen har sannolikt ackumulerats nära månens poler och kan vara dolt under flera meter månstoft eller regolit.

"Vi måste borra där och leta efter det", säger Wilcoski.

Nog vore det bra om resultatet är riktigt med vatten i den mängden kan det lösa en hel del problem för en framtida månstations personal (min anm.)

Bild vikipedia på Mons Rümker ett berg (som ursprungligen var en vulkan) på nordvästra delen av den sida av månen som vetter mot jorden.

Mycket gamla galaxer samlas.

 

Nya bilder av denna fyrkant av dvärggalaxer kallad Hickson Compact Group 31 tagna av NASAs Hubble Space Telescope visar ett fönster in i universums ungdom då uppbyggnaden av stora galaxer genom att mindre slogs samman inte var så ovanligt. Hickson Compact Group 31  (NGC 1741 group)  består av 8 galaxer och finns 166 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Eridanus (Floden).

Astronomer har i årtionden vetat att dessa dvärggalaxer gravitationellt dras mot varandra. Deras  spiralformer har sträckts ut och mellan dem ses långa strömmar av gas och damm. Det ljusaste objektet i Hubble-bilden av dessa är två kolliderande galaxer. Hela systemet glöder som en eldstorm av stjärnfödelse vilket beror på att vätgas komprimeras av de nära mötena mellan galaxerna och då kollapsar vilket får vätgasen efterhand att bilda nya stjärnor.

Hubble-observationerna härifrån har lagt till viktiga ledtrådar till historien om denna interagerande grupp av galaxer så astronomer nu kan avgöra när t gravitationskraften mellan dessa galaxer uppkom och förutsäga en framtida sammanslagning.

"Vi hittade de äldsta stjärnorna i några av de klotformiga stjärnhoparna (dvärggalaxerna). Stjärnhopar av en ålder av cirka 10 miljarder år. Därför vet vi att systemet har funnits ett tag", säger astronomen Sarah Gallagher vid University of Western Ontario i London, Ontario, ledare för Hubble-studien.

– De flesta liknande dvärggalaxer som dessa interagerade(drogs samman) för flera miljarder år sedan, men denna grupp samlas för första gången. Processen har pågått i högst några hundra miljoner år. Det är ett extremt sällsynt lokalt exempel på vad vi tror var en ganska vanlig händelse i det tidiga universum, säger Gallagher. Jo så sant genom historien har en del dvärggalaxer krockat eller dragits in i Vintergatan och så sker ännu i dag (min anm.).

Överallt där astronomerna såg in i  denna grupp fann de partier av nya stjärnkluster och regioner av stjärnfödelse. Hela systemet är rikt på vätgas (grundmaterialet till ny stjärnbildning). Gallagher och hennes team använde i sitt arbete Hubbles Advanced Camera for Surveys för att kunna se in i de yngsta och ljusaste av dessa kluster vilket gjorde det möjligt att beräkna hoparnas åldrar, spåra stjärnbildningshistoriken och utreda om galaxerna genomgår de sista stadierna av galaxkonstruktion.

Analysen förstärktes med infraröd data från NASAs Spitzer Space Telescope och ultraviolett observationer från Galaxy Evolution Explorer (GALEX) inklusive NASAs Swift-satellit. Data som hjälpte astronomerna att mäta den totala mängden stjärnbildning i systemet.

Hubble avslöjar att de ljusstarkaste hoparna innehåller minst 100000 stjärnor och har en ålder av under 10 miljoner år.

Varför interagerar galaxerna först nu? Kanske, säger Gallagher eftersom systemet ligger i en region med lägre densitet i universum. Att träffas tog miljarder år längre tid dör dessa än det gjorde för galaxer i  stjärnrikare områden som i Vintergatan och dess närhet.

Hickson Compact Group 31 är en av 100 kompakta galaxgrupper katalogiserade av den kanadensiske astronomen Paul Hickson.

Gallaghers resultat visas i februarinumret av The Astronomical Journal.

Bild vikipedia på den ovan omtalade Hickson Copact Group 31.

Stenen Hypatia kan vara det första fyndet på Jorden efter en supernova

 

Hypatia är en liten sten som hittades i Egypten 1996 och som är det första kända exemplaret av en kometkärna på jorden. Detta är vad som antagits tills nu.

 Ny forskning visar istället att stenen inte är en rest av en kometkärna utan istället det första konkreta beviset  på jorden från en supernova typ Ia explosion. Dessa sällsynta supernovor är några av de mest energirika händelserna i universum. Slutsatsen att Hypatiastenen har detta ursprung visas i  n ny studie publicerad i tidskriften Icarus, av Jan Kramers, Georgy Belyanin och Hartmut Winkler med flera vid University of Johannesburg.

Sedan 2013 har Belyanin och Kramers avslöjat en serie mycket ovanliga kemiska ledtrådar i ett litet fragment av Hypatia stenen. I sin nya forskning om detta eliminerar de "kosmiska misstänkta händelser eller slag" för stenens ursprung i en noggrann vetenskapligt analyserande process.

De har pusslat ihop en tidslinje som sträcker sig tillbaka till de tidiga stadierna av bildandet av jorden, solen och de andra planeterna i vårt solsystem. Analyser av Hypatiastenen tyder på att den inte bildats på jorden eller i vårt solsystem. I studien beskriver de att den har ett ovanligt kemiskt mönster som liknar det från en supernova Ia-explosion.

Arbetet beskrivs i i en artikel som blir för mycket att redogöra för i detta . inlägg. Istället rekommenderas att följa medföljande länk  där mycket utförlig text finns plus en film av projektet. 

Bild https://phys.org/ på den omtalade stenen som inlägget ovan även utgår från och länken ovan går till.

En cirkulär ring har upptäckts runt en galax.

 

Forskare vid Western Sydney University har tillsammans med ett internationellt team av  experter upptäckt en mystisk cirkulär ring runt en granngalax som kan vara det första kända fallet av en intergalaktisk supernovarest innebärande rester av en exploderad stjärna som exploderade för ca 7000 år sedan.

 En supernovarest  som har fått namnet J0624–6948 och troligen skedde  i Stora Magellanska molnet  en satellitgalax till Vintergatan. Upptäckten är publicerad i den  tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society huvudförfattare är professor Miroslav Filipovic från universitetets School of Science här beskriver han det var en spännande upptäckt och att den väckt många obesvarade frågor.

"När vi ursprungligen upptäckte detta nästan perfekt cirkulära radioobjekt trodde vi först att det var ännu en ORC (Odd RadioCircle) men efter våra ytterligare observationer blev det klart att det här objektet sannolikt är något helt annat", säger professor Filipovic. 

Ringen som upptäcktes har signifikanta skillnader mot de fem kända ORC: erna vi känner till - ett plattare radiospektralindex, brist på en framträdande central galax som en möjlig källa och större  storlek – vilket sammantaget tyder på att det är en annan typ av objekt.

"Den mest troliga förklaringen är att objektet är en supernovarest av en exploderad stjärna som fanns i utkanten av det stora Magellanska molnet som hade genomgått en enda degenererad typ av Ia supernova som involverade explosionen av två stjärnor som kretsade kring varandra", säger professor Filipovic.

"Vi övervägde dock andra scenarier som att detta objekt kan representera en rest av superflareaktivitet )solutbrott) från en närliggande stjärna i vintergatan ( 190 ljusår från solen och i närområde till objektet). Vi vet att ett stort solutbrott skedde från denna stjärna för endast  några århundraden sedan, eller helt enkelt ett betydligt större  ORC än vi hittills upptäckt. 

"Vad vi potentiellt upptäckte är dock en unik rest av supernova som har expanderat till en sällsynt, intergalaktiskt objekt – ett objekt som vi inte förväntade oss att finna i en miljö som denna. Våra uppskattningar pekar på åldern av objektet till cirka 2200 till 7100 år, säger professor Filipovic.

J0624–6948 upptäcktes först med Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) som förvaltas av CSIRO – ett av flera nya generationers radioteleskop som nu avslöjar nya funktioner i universum.

"Dessa nya radioteleskop kan plocka upp en rad sfäriska objekt och på grund av de kombinerade effekterna av högkänslighet ge bra rumslig provtagning och bred täckning vilket berikar vår förståelse av universum." säger professor Filipovic.

Bild vikipedia på ringarna runt SN 1987A, med de utslungade massorna från supernovautbrottet i mitten av den inre ringen.