Nyckel till det tidigare universum

 

En internationell forskargrupp under ledning från University of Minnesota har mätt storleken på en stjärna som exploderade för mer än 11 miljarder år sedan. Detaljrika bilder visar den exploderande stjärnans avsvalnande något som kan hjälpa forskare att lära sig mer om stjärnorna och galaxerna som fanns i det tidiga universum.

"Det är den första detaljerade insynen på en pågående supernova i ett mycket tidigt skede av universums utveckling", säger Patrick Kelly, huvudförfattare till artikeln som ska publiceras iNature (ev är det gjort (min anm,).

Kelly är docent vid College of Science and Engineering. Det är väldigt spännande eftersom vi kan lära oss i detalj om en enskild stjärna då universum var mindre än en femtedel av sin nuvarande ålder och börja förstå om stjärnorna som fanns då skiljer sig från de i vår tid, säger han i ett uttalande.

Den röda superjätten i fråga var cirka 500 gånger större än solen innan den exploderade och den finns cirka 60 gånger längre bort än någon annan supernova som observerats.

Med hjälp av data från rymdteleskopet Hubble och Large Binocular Telescope i Montana  kunde forskare identifiera flera detaljerade bilder av den röda superjätten på grund av ett fenomen som kallas gravitationslinsing, där massan av ljus, som den i en galax, böjer inkommande ljus. Detta förstorar ljuset som avges från en stjärna i bakgrunden långt därute. 

"Gravitationslinsning fungerar  som ett naturligt förstoringsglas och multiplicerar Hubbles förstoring med en faktor åtta", sa Kelly. – Bilderna vi tog visar supernovan som den var i olika skeden under åtskilda i flera dagar. Vi ser supernovan snabbt svalna vilket gör att vi i princip kan rekonstruera vad som hände och studera hur supernovan svalnade under sina första dagar med bara en uppsättning bilder. Det gör att vi kan se en repris av en supernovahändelse."

Forskarna kombinerade denna upptäckt med en annan av Kellys supernovaupptäckter en från 2014 i syfte att uppskatta hur många stjärnor som exploderade när universum var en bråkdel av sin nuvarande ålder. De fann att det sannolikt skedde många fler supernovor än man tidigare trott.

"Kärnkollapssupernovor markerar massiva, kortlivade stjärnors död. Antalet supernovor som vi upptäcker kan användas för att förstå hur många massiva stjärnor som bildades i galaxerna när universum var mycket yngre än nu, säger Wenlei Chen, försteförfattare till artikeln och postdoktor vid College of Science and Engineering.

Forskningen finansierades av National Science Foundation; Hubble Space Telescope Cycle 27 Archival Research and Frontier Fields-programmet; World Premier International Research Center Initiative, MEXT, Japan; Förenta staterna-Israel Binational Science Foundation; ministeriet för vetenskap och teknik, Israel; Christopher R. Redlich-fonden; och University of California, Berkeley Miller Institute for Basic Research in Science.

Bild från vikipedia på galaxhopen Abell 370 tagen av rymdteleskopet Hubble teleskopet den 16 juli 2009.  Ljuset från supernovan omnämnd i inlägget finns bakom denna galaxhop.

Något var dolt bakom vintergatan

 

Astronomer har länge vetat att det finns en del i skyn som mestadels är skymt för insyn på grund av en utbuktning i galaxen (en helt naturlig utbuktning som gör att insyn är näst intill omöjlig(min anm),). Känd som "zone of avoidance,"  "undvikningzonen". 

Zonen utgör cirka 10 % av skyn. Den har fått forskare att undra vad som kan finnas bakom denna. Zonen har inte studerats särskilt väl. Således är inte mycket känt om vad som finns bortom fenomenet. I ett nytt försök att avslöja detta använde forskarna en mängd olika verktyg. Flera försök har gjorts tidigare  de senaste åren.

De här gången började forskarna med att samla in all data som hittills har samlats in och lagt till än mer med hjälp av information som nyligen erhållits från VVV- Survey.

VVV Survey är ett projekt som sponsras av en mellanstatlig forskningsorganisation som heter European Organization for Astronomical Research in the Southern Hemisphere. 

I projektet ingår flera toppmoderna forskningsanläggningar på ett flertal platser. Undersökningen har varit involverad i att studera stjärnorna med hjälp av infrarött istället för av synligt ljus vilket i första hand gjorts tidigare. Infrarött ljus kan passera genom gasen, stoftet och ljuset från stjärnorna i utbuktningen och vidare till instrument här på jorden.

När forskarna studerade de infraröda bilderna fann de att de kunde identifiera flera galaxer  långt bortom Vintergatan bakom zonen. På grund av deras antal (galaxerna) tror forskarna att de tillsammans utgör vad de beskriver som en massiv galaktisk struktur. De uppskattar att det kan finnas upp till 58 galaxer i strukturen.

Teamet av forskare bestod av medlemmar från Universidad Nacional de San Juan, Universidade Federal do Rio Grande do Sul och Universidad Andres Bello.  Teamet har därmed hittat bevis för en stor galaktisk hop som gömmer sig bakom denna del av Vintergatan där damm och galaxens utbuktning gör det svårt för oss att se vad som finns bortom detta. Gruppen har publicerat en artikel som beskriver deras resultat på arXiv preprint-servern i väntan på en publicering i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Jag vill likväl poängtera att det tills nu dolda området är naturligt dolt från vår synvinkel ut i kosmos. Det är ingen civilisation därute i någon av galaxerna  som dolt sig för oss. (min anm.)

Bild vikipedia ALMA-teleskopet i Atacamaöknen i Chile och vintergatans centrum.

Även exoplaneter med udda banor kan ha liv.

 

Då det söks efter liv på  så kallade exoplaneter söker vi på planeter med en storlek av Jordens. Planeter som finns i den så kallade beboeliga zonen på avstånd från sin sol så temperatur av ung. samma grader som Jorden har och vatten i flytande form kan finnas där. Vi antar även att dessa planeter bör ha en bana som liknar Jordens för att inte årstiderna ska vara extrema. Planeten måste  luta i ungefär samma grad som Jorden. Dygnet bör inte vara för långt eller för kort.

Det är många krav men kan det innebära att vi söker fel- att vi begränsar sökandet för mycket?  Borde vi tänka annorlunda? Vad händer om vi hittar liv på exoplaneter som inte har de ovan nämnda egenskaperna? Först och främst måste vi vara öppna för detta.

Detta beror på att vissa exoplaneter har observerats kretsa runt sina moderstjärnor i mycket excentriska banor vilket betyder icke-cirkulära banor. Excentricitet mäts från 0 till 1, där 0 är en perfekt cirkulär bana och 1 är en extremt långsträckt bana där längden på dess bana är mycket större än dess bredd. Vi kan inte veta om dessa planeter med udda banor kan hysa liv?

I en ny rapport beskriver Dr. Tyler Robinson, in the Department of Astronomy and Planetary Science at Northern Arizona University and an expert in planetary and exoplanetary atmospheres möjligheten att det kan finnas liv på planeter med excentriska banor.  Han påtalar att som så många saker beror den upplevda sannolikheten för att en planet ska hysa liv på utvalda detaljer. Hur excentrisk är banan? Hur snabbt roterar planeten i sin dag/natt-cykel? En atmosfär och hav ger en viss buffert mot uppvärmnings- och kylningshändelser, men dessa skydd kan brytas ner på en planet som får för mycket solenergi.

I vårt eget solsystem uppvisar alla planeter i stort sett cirkulära banor med excentriciteter nära 0, med jorden på cirka 0,02 och Merkurius som uppvisar den högsta excentriciteten på 0,2.

Även om excentricitet inte spelar någon roll för att bestämma en planets beboelighet spelar det en roll på Jupiters galileiska månar: Io, Europa, Ganymede och Callisto. De två första uppvisar aktiv geologi eftersom de ständigt dras och sträcks ut av Jupiters enorma gravitation på grund av deras  excentriciteter, samtidigt som de drar i varandra. Eftersom vi inte har mycket excentriska banor i vårt eget solsystem, vad kan då mycket excentriska exoplaneters banor  lära oss om att hitta liv bortom jorden?

"Utforskningen av klimat för planeter i mycket excentriska banor handlar om att förstå robustheten av planetklimat betydelse  av dramatiska förändringar i den energi som finns högst upp i atmosfären", säger Dr Stephen Kane, som är Professor of Planetary Astrophysics in the Department of Earth and Planetary Sciences at UC Riverside och tillägger. Även om planetbanor i vårt solsystemet till stor del är cirkulära, finns det många excentriska planetbanor i andra solsystem. Om dessa planeter kan upprätthålla beboeliga förhållanden genom åtminstone en stor del av sina banor på någon plats, kan det kraftigt expandera platser där liv är möjligt.

Dr Kane är intresserad av flera mycket excentriska exoplanetära system ex. Kepler-1649-systemet. Detta beror på att systemet har både en jord- och Venus-lik planet som han säger kan användas för att jämföra direkt med vårt eget solsystem, och han var huvudförfattare till en studie Rapporten om ämnet publicerad i The Astrophysical Journal 2021 om Kepler-1649.

Bild från vikipedia en illustratörs storleksjämförelse av jorden och Kepler-1649c en av de spännande exoplaneterna i Kepler-1649 som omnämns ovan.

Astronomer bekräftar sanningen i folklore från Japan om forntida solförmörkelser.

 

Solförmörkelse inträffar då månen passerar mellan jorden och solen och dessa ligger i en rät linje, varvid solen helt eller delvis blir skymd för den som finns på en plats på jorden där detta sker och kan ses.

Hisashi Hayakawa från Institute for Space-Earth Environmental Research (ISEE) och Institute for Advanced Research (IAR) vid Nagoya University, i samarbete med Mitsuru Sôma från National Astronomical Observatory of Japan och Ryuma Daigo från Otaru University of Commerce, analyserade tre historiska skrifter och skisser för att se om de kunde använda moderna forskningsmetoder till att identifiera faktiska astronomiska händelser utifrån den japanska folkloren där man kan tolka in händelser som denna. För sin studie av publikationerna som gjordes vid Astronomical Society of Japan granskades de skriftliga dokumenten och därefter beräknades sedan solens och månens relativa positioner utifrån historiskt perspektiv utifrån tiden folkloren ansågs ha sitt ursprung. Människor skulle enligt folkloren ha observerat dem från olika platser i Hokkaido.

Den första av dessa berättelser var från en nedteckning av John Batchelor (1855–1944), en anglikansk missionär hos Ainu -folket vilken även publicerade flera verk om Ainu -folkets kultur och trossystem. Några av dessa skrifter inkluderade Ainu-folkets folklore relaterat till en total solförmörkelse. Förmörkelsen beskrivs som "tungor av eld och blixtar från en död svart sols sidor.

Genom att jämföra dessa  beskrivningar med datorsimuleringar av solens och månens positioner fann teamet att förmörkelsen perfekt matchade en total solförmörkelse. Den färgstarka beskrivningen av en "svart död sol" kan ha varit en beskrivning av den förmörkade solen. På samma sätt tycktes "tungor av eld och blixtar" beskriva solkorona som vi kan se på bilden ovan orsakad av  ljusutbrott runt den blockerande månen. Dessa resultat visar värdet av att bedöma folklore vilka till viss del kan baseras på fakta. I samlingar av Ainu-folklore var Batchelors redogörelse för den totala solförmörkelsen unik, enligt Hayakawa. Och tillägger att det inte fanns datum för händelsen vilket gör det utmanande att diskutera det akademiskt. Lyckligtvis inkluderade Batchelors beskrivning från Ainu-mannen som berättade om denna förmörkelse även dess mörker, djurreaktioner och andra unika egenskaper.

Han inkluderade till och med en grov kronologisk markör och sa "när min far var barn hörde han sin gamla farfar säga att hans farfar såg en total solförmörkelse. Ledtrådar som dessa gjorde det möjligt att reproducera synligheten av solförmörkelser i Horobetsu- och Moto Muroran-områdena i Hokkaido, där Batchelor samlat i denna folklore. Under dessa perioder var solen extremt inaktiv vilket inte varit känt sedan tidigare.

Forskarna undersökte också berättelserna från geografen och utforskaren Tokunai Mogami. År 1786 rapporterade Mogami berättelsen från en lokal köpman, Denkichi Abeya som är känd som den tidigaste rapporten om en solförmörkelse som observerats i Hokkaido. Denna händelse hade associerats med en ringformig förmörkelse där månen täcker solens centrum och omger den med en ljusgloria. Hayakawa och hans team fann dock att detta skilde sig något från verkligheten. Faktum är att Mogami tycktes beskriva en djup partiell solförmörkelse en hybridförmörkelse, en sällsynt händelse som inkluderar både en ringformig och total förmörkelse. Abeya såg det bara som en djup partiell solförmörkelse, eftersom de såg den från någonstans runt Mitsuishi-regionen i södra Hokkaido, som var utanför ringformigheten.

"Våra beräkningar avslöjade att en observatör vid Mitsuishi kunde se denna förmörkelse, inte som en ringformig förmörkelse utan bara som en partiell solförmörkelse", sa Hayakawa. "Intressant nog bevittnade Ryukyu-riket (moderna Okinawa) också samma förmörkelse som en djup partiell solförmörkelse. Därför är detta förmodligen den tidigaste kända samtidiga förmörkelseobservationen i Hokkaido av den nordligaste delen av Japan, och Okinawa, den sydligaste delen.

Slutligen använde forskarna också en dagbok av Kan'ichiro Mozume (1840–1877), som inkluderade skisser från 1872. Mozume var en lokal lärare och intellektuell. Hans skisser visar fyra faser av solförmörkelsen. Forskarna associerade Mozumes skisser med en ringformig förmörkelse i juni 1872, för vilken det inte finns några tidigare kända förmörkelserapporter.

 Enligt astronomiska beräkningar skulle förmörkelsen ha varit synligt i Otaru, en stad i västra Hokkaido."Vi har hittat den tidigaste förmörkelseskissen av Hokkaido Island iTenkai Nikki (Mozume Kan'ichiros dagbok)," säger Hayakawa. "Mozume vilken lämnat fyra förmörkelseskisser i sin dagbok och fångat visuellt den ringformiga förmörkelsen 1872. Hans beskrivning överensstämde med vår astronomiska beräkning. Detta gjorde det möjligt för oss att hitta skissens förmörkelse och bekräfta dess tillförlitlighet. Vi fann att han lämnade en viktig referens om Otarus tidiga historia i Hokkaido.

Hayakawa. "Ytterligare forskning i  folklore om förmörkelsebeskrivningar kan vara av framtida vetenskapligt intresse."

Det är viktigt att veta att folklore inte alltid är enbart fantasi, Ofta är det en målande beskrivning utifrån den tiden kultur, religion och erfarenhet av en verklig händelse de inte har ord för händelser de inte kan förstå som vi kan konkret kan förstå i dag. Händelser målas upp som monster, naturväsen och gudar. De beskriver en veklighet med de ord och den kunskap de har för att beskriva denna (min anm.). Ett exempel är isländska sagor. Saga på isländska betyder berättelse(muntlig eller skriftlig historia) och mycket i dessa är beskrivning av händelser i målande form. I svenska språket betyder saga fantasi så ej isländska språket.

Studien ovan heter, "Analyses of historical solar eclipse records in Hokkaido Island in the 18–19th centuries," publicerades i tidskriften Publications of the Astronomical Society of Japan den 31 oktober 2022 påDOI: 10.1093 / pasj / psac064

Bild vikipedia av en total solförmörkelse i Frankrike, 11 augusti 1999.

Planetmigration kan förklara saknade planeter.

 

Ett pussel med beteckningen "radius valleyn" hänvisar till uträkningen av antalet exoplaneter med en radie cirka 1,8 gånger större än jorden. NASA: s Kepler rymdfarkost observerar (finner) planeter av denna storlek 2-3 gånger mindre ofta än superjordar med radier cirka 1,4 gånger större än jorden eller mini-Neptuns med radier cirka 2,5 gånger större än jorden. Det andra mysteriet, känt som "ärtor i en pod", hänvisar till närliggande planeter av liknande storleksförhållanden som har hittats i hundratals planetsystem vilket bekräftar uträkningens riktighet.  Dessa inkluderarTRAPPIST-1ochKepler-223.

"Jag tror att vi är de första som förklarar en modell för planetbildning och dynamisk utveckling som konsekvent har flera begränsningar utifrån våra observationer", säger Rice UniversitysAndré Izidoro, författare till en studie som publicerades i dagarna i Astrophysical Journal Letters. I modellen där Izidoro, Welch Postdoctoral Fellow vid Rices NASA-finansierade CLEVER Planets-projekt med medskribenter samarbetat om interagerade protoplanetära skivor av gas och stoft som ger upphov till unga planeter vilka dragits närmare sina moderstjärnor och låst dem i resonanskedjor. Kedjor som bryts inom några miljoner år efter att   den protoplanetära skivan vilken orsakat instabilitet som ex lett till att två eller flera planeter slått in i varandra avdunstar (tunnats ut genom förlust av gas och damm).

Planetmigrationsmodeller har använts för att studera planetsystem som har behållit sina resonanta orbital-kedjor. Till exempel använde Izidoro och CLEVER Planets-kollegor migrationsmodellen 2021för att beräkna den maximala mängden störningar som TRAPPIST-1: s sjuplanet system kunde ha motstått under bombardemang och ändå behålla sin harmoniska omloppsstruktur av sina sju planeter. I den nya studien samarbetade Izidoro med CLEVER Planets utredareRajdeep DasguptaochAndrea Isella, båda från Rice, Hilke Schlichtingfrån University of California, Los Angeles, och Christian Zimmermann och Bertram Bitsch från Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland.

"Migrationen av unga planeter med kurs in  mot sina värdstjärnor (solar) skapar överbeläggning och resulterar ofta i katastrofala kollisioner som utplånar planeters väterika atmosfärer", säger Izidoro. "Det betyder att gigantiska nedslag likt det som bildade vår måne, förmodligen är ett resultat i planetbildningskendena."

Forskningen tyder på att planeter finns av två  vanliga "slag", superjordar som är torra, steniga och 50 % större än jorden och mini-Neptuner som är rika på fruset vatten och cirka 2,5 gånger större än jorden. Izidoro sa att nya observationer verkar stödja resultaten, som strider mot den traditionella uppfattningen att både superjordar och mini-Neptuner uteslutande är torra och steniga världar.

Baserat på deras resultat gjorde forskarna förutsägelser som nu kan testas av NASA: s James Webb Space Telescope. De föreslår till exempel att bara en bråkdel av planeterna som är ungefär dubbelt så stora som jorden både kommer att behålla sin ursprungliga väterika atmosfär och vara rika på vatten. 

Hur vi än ser på resultaten kan vi se det som att Jorden är unik. Alternativt i en storlek och på ett avstånd från sin stjärna att dagens teleskop har svårt att upptäcka liknande planeter därute (min anm,).

Bild vikimedia. En ögonblickillustration över vad som fanns därute en dag för några år sedan i form av rymdfarkoster ovan Jorden.

Finns den kosmiska inflationen?

 

Citat från vikipedia; "Inflation är ett begrepp som används inom kosmologi som hypotetisk förklaring av hur det kan komma sig att universum ser ut att vara likformigt i alla riktningar. Detta har en ren Big Bang-modell annars svårt att förklara. Inflationshypotesen skulle även förklara varför universum är så platt som det förefaller.

Principen är att universum under någon bråkdels sekund nästan direkt efter att Big Bang inleddes expanderade extremt fort - storleken beräknas ha ökat ungefär 1028 gånger."slut citat.

Forskningen som inlägget kommer från nedan är från The Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian is a collaboration between Harvard and the Smithsonian designed to ask—and ultimately answer—humanity's greatest unresolved questions about the nature of the universe. The Center for Astrophysics is headquartered in Cambridge, MA, with research facilities across the U.S. and around the world.

Ett team av astrofysiker därifrån beskriver att kosmisk inflation – är en punkt i universums barndom när rumtiden expanderade exponentiellt. Vilket är vad fysiker kallar "Big Bang"  innebärande då en minimal punkt expanderade  och allt skapades.

Astrofysikerna, från University of Cambridge, University of Trento och Harvard University säger i den nya artikeln att det finns en tydlig och entydig signal i kosmos som kan eliminera inflationen som en möjlighet (till universum). I deras artikel, publicerad i dagarna iThe Astrophysical Journal Letters, hävdas att denna signal - känd som den kosmiska gravitonbakgrunden (CGB) - ska kunna detekteras även om det kommer att bli en enorm teknisk och vetenskaplig utmaning att göra det i praktiken.

"Inflationen teoretiserades för att förklara olika finjusteringsutmaningar för Big Bang”, säger artikelns huvudförfattare Sunny Vagnozzis om är ansluten till Cambridges Kavli Institute for Cosmology och University of Trento. "Det förklarar också strukturens ursprung i vårt universum som ett resultat av kvantfluktuationer."

"Den stora flexibilitet som visas av möjliga modeller för kosmisk inflation som spänner över ett obegränsat landskap av kosmologiska resultat väcker dock oro för att kosmisk inflation inte är falsifierbar även om enskilda inflationsmodeller kan uteslutas. Är det i princip möjligt att testa kosmisk inflation på ett modelloberoende sätt?" frågar sig Vagnozzi.

Vissa forskare väckte oro över kosmisk inflation. 2013 var då Planck-satelliten släppte sina första mätningar av den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), vilket är universums äldsta ljus. 

– När resultaten från Planck-satelliten tillkännagavs ansågs det bevisa existensen av kosmisk inflation, säger Avi Loeb, professor i astronomi från Harvard University och Vagnozzis medförfattare till den nya artikeln. "Men några av oss hävdade dock att resultaten kan visa precis motsatsen."

Tillsammans med Anna Ijjas och Paul Steinhardt var Loeb en av de som hävdade att resultaten från Planck visade att inflationen gav fler frågor än den löste och att det var dags att överväga nya idéer om universums början, som till exempel kan det ha börjat, inte med en smäll utan med en studs från ett tidigare sammandragande kosmos.

En intressant tanke vi bör ta på allvar (min anm.).

Kartorna över CMB som släpptes möjliggjordes genom Plancks observationsdata representerar den tidigaste tid i universum mänskligheten kunde "se", 100 miljoner år innan de första stjärnorna bildades. Vi kan inte se längre bakåt i tiden.

"Den faktiska kanten av det observerbara universum är på det avstånd som vilken signal som helst kunde ha färdats vid ljusets hastighetsgräns under de 13,8 miljarder år som förflutit sedan universums födelse", säger Loeb. "Som ett resultat av universums expansion ligger denna kant för närvarande 46,5 miljarder ljusår bort. Den sfäriska volymen inom denna gräns kan liknas en arkeologisk utgrävning centrerad av oss: ju djupare vi undersöker den, desto tidigare är det lager av kosmisk historia  vi avslöjar, hela vägen tillbaka till Big Bang som representerar vår ultimata horisont. Vad som ligger bortom horisonten är okänt."

Det kan vara möjligt att gräva ännu längre in i universums början genom att studera de nästan viktlösa partiklar som kallas neutriner som är de vanligaste partiklarna med massa i universum. Universums  neutriner spreds fritt ungefär en sekund efter Big Bang. Dagens universum måste vara fullt med dessa relik-neutriner från den tiden, säger Vagnozzi.

Vagnozzi och Loeb säger dock att vi kan gå ännu längre tillbaka tidsmässigt genom att spåra gravitoner partiklarna som förmedlar tyngdkraften. 

"Universum var transparent för gravitoner hela vägen tillbaka till det tidigaste ögonblicket som kan spåras med den fysik vi  känner till---" säger Loeb. " En korrekt förståelse av vad som kom före det kräver en prediktiv teori om kvantgravitation som vi inte har i dag.

Vagnozzi och Loeb säger att när universum blev transparent för gravitoner borde en relikbakgrund av termisk gravitationsstrålning med en temperatur på något mindre än en grad över absoluta nollpunkten ha genererats: den kosmiska gravitonbakgrunden (CGB).

Big Bang-teorin tillåter emellertid inte CGB: s existens då den antyder att den exponentiella inflationen i det nyfödda universum utspädde reliker som CGB till en punkt som gör att de inte kan upptäckas.

Detta kan omvandlas till ett test, enligt teamet och tillägger att om CGB upptäcktes skulle detta helt klart utesluta hela det kosmiska inflationsparadigmet vilket inte tillåter dess existens.

Vagnozzi och Loeb hävdar att ett sådant test är möjligt, och CGB kan i princip upptäckas i framtiden om vi utarbetar ett fungerande testverktyg.

Vi får hoppas dessa mätinstrument kan utvecklas  för att få svar på frågorna ovan. Skedde BigBang som vi antar i dag eller var det en effekt av ett äldre universums kollaps?  (min anm,) 

Bild vikipedia på det numera nedlagda Planck teleskopet som nämns ovan. Bilden är en illustration av hur det såg ut därute och i drift.

Det äldsta solsystemet i Vintergatan?

 

Astronomer  under ledning från University of Warwick har identifierat den troligen äldsta stjärnan i vår galax vilket innebär att den har ett av de äldsta steniga och isiga planetsystemen som upptäckts i Vintergatan. Deras resultat publicerades den 5 november i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Astronomerna drar här  slutsatsen att denna vita dvärgstjärna som finns 90 ljusår från jorden liksom  dess planetsystem är över tio miljarder år gammalt.

Ödet för de flesta stjärnor, inklusive de som vår sol är att bli en vit dvärg. En vit dvärg är en stjärna som har bränt upp allt sitt bränsle och kastat sina yttre lager och nu genomgår en process av krympning och kylning. Under denna process kommer alla kretsande planeter att störas och i vissa fall förstöras. De planeter som funnits i området där stjärnan utvidgade sig till en röd jätte innan den krympte ihop finns nu bara som stenbumlingar. Detta dras över tid ner mot den nu vita dvärgstjärnan.

För denna studie undersökte astronomerna under ledning av University of Warwick två ovanliga vita dvärgstjärnor som upptäckts av rymdobservatoriet GAIA vid European Space Agency. Båda stjärnorna är förorenade av planetariskt skräp där en av dem nu ser ovanligt blå ut medan den andra är den svagaste skinande och rödaste som hittills hittats i det lokala galaktiska grannskapet - teamet utsatte båda för ytterligare analys. 

Med hjälp av spektroskopiska och fotometriska data från GAIA, Dark Energy Survey och X-Shooter-instrumentet vid Europeiska sydobservatoriet  fann astronomerna att den "röda" stjärnan WDJ2147-4035 är cirka 10,7 miljarder år gammal.

Spektroskopi innebär att man analyserar ljuset från en stjärna vid olika våglängder och då kan upptäcka när grundämnen i stjärnans atmosfär absorberar ljus i olika färger och det hjälper till att avgöra vilka grundämnen här finns och hur mycket som finns. Genom att analysera spektrumet från WDJ2147-4035 fann teamet närvaron av metallerna natrium, litium, kalium och preliminärt detekterat kol har samlats på stjärnans yta - vilket gör den till den äldsta metallförorenade  vita dvärg som hittills upptäckts.

Den andra den "blå" stjärnanWDJ1922+0233 är något yngre än WDJ2147-4035 och har förorenats av planetariskt skräp med liknande sammansättning som jordens kontinentalskorpa. Vetenskapsteamet drog slutsatsen att den blå färgen på WDJ1922+0233  trots sin svala yttemperatur orsakas av dess ovanliga blandning av helium-väteatmosfär. Blå stjärnor är annars de hetaste stjärnorna därute (min anm,)

Skräpet som finns i den nästan rena helium- och höggravitationsatmosfären hos den röda stjärnan WDJ2147-4035 kommer från ett gammalt planetsystem som överlevde stjärnans utveckling till en vit dvärg, vilket fick astronomerna att dra slutsatsen att detta är det äldsta planetsystemet runt en vit dvärg som upptäckts i Vintergatan. Ev finns någon planet kvar som ej påverkades då stjärnan svällde ut enligt mig.

Huvudförfattaren Abbigail Elms, doktorand vid University of Warwick Department of Physics, säger i ett uttalande: "Dessa metallförorenade stjärnor visar att jorden inte är unik det finns andra planetsystem där ute med planetkroppar som liknar jorden. 97 % av alla stjärnor kommer att sluta som en vit dvärg.

– Vi hittar här de äldsta stjärnresterna i Vintergatan som är förorenade av en gång jordliknande planeter. Det är fantastiskt att tänka på att detta hände på skalan av tio miljarder år, och att dessa planeter utplånades långt innan jorden ens bildades. En annan tanke är om det en gång fanns liv på dessa nu förstörda planeter (min anm.)

Astronomer kan också använda stjärnans spektra för att bestämma hur snabbt dessa metaller sjunker in i stjärnans kärna, vilket gör att de kan se tillbaka i tiden och bestämma hur riklig var och en av dessa metaller var i den ursprungliga planetkroppen. Genom att jämföra detta överflöd med astronomiska kroppar och planetmaterial som finns i vårt eget solsystem kan vi gissa hur dessa planeter skulle ha sett ut innan stjärnan dog och blev en vit dvärg – men i fallet med WDJ2147-4035 har det visat sig vara svårt.

Abbigail förklarar: "Den röda stjärnan WDJ2147-4035 är ett mysterium eftersom det ackumulerade planetskräpet till stor är  litium- och kaliumrikt och vilket är olikt allt som är känt från vårt eget solsystem. Detta är en mycket intressant vit dvärg eftersom dess ytbeläggningstemperatur, metallerna som förorenar den, dess ålder och det faktum att den är magnetisk gör den extremt sällsynt.

Professor Pier-Emmanuel Tremblay vid institutionen för fysik vid University of Warwick: "När dessa gamla stjärnor bildades för mer än 10 miljarder år sedan var universum mindre metallrikt än det är nu eftersom metaller bildas i utvecklade stjärnor och gigantiska stjärnexplosioner (supernovor). De två observerade vita dvärgarna ger en inblick i planetbildning i en metallfattig och gasrik miljö som skilde sig från förhållandena när solsystemet bildades.

‘Spectral analysis of ultra-cool white dwarfs polluted by planetary debris’ publicerades i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Forskningen fick finansiering från Europeiska forskningsrådet inom ramen för Europeiska unionens forsknings- och innovationsprogram Horizon 2020, Leverhulme Trust Grant och det brittiska STFC-konsoliderade bidraget.

Bilden visar en konstnärs intryck av de gamla vita dvärgarna WDJ2147-4035 och WDJ1922+0233 omgivna av planetskräp i omloppsbana, som kommer att samlas på stjärnorna och förorena deras atmosfärer. WDJ2147-4035 är extremt röd och svag, medan WDJ1922+0233 är ovanligt blå. Upphovsman: University of Warwick / Dr Mark Garlick