Ett ensamt svart hål sveper genom universum med stor stjärnbildning där det drar fram

 

Mycket massiva svarta hål finns i mitten av stora galaxer som Vintergatan. Där drar de till sig gas, stoft, stjärnor och allt annat som kommer för nära dem och blir därmed alltmer mer massiva med tiden. Men i sällsynta fall kan ett svart hål tvingas ur sin position och rusa ut i rymden. Svårt att förstå att så kan ske anser jag.  

I en ny artikel beskriver forskare från Kanada, Australien och USA hur ett sådant svart hål då rör sig genom rymden och skapar stora chockvågor som utlöser hög stjärnbildning.

Artikeln heter “A candidate runaway supermassive black hole identified by shocks and star formation in its wake.”” Huvudförfattaren är Pieter van Dokkum, professor i astronomi och fysik vid Yale University. I artikeln beskrivs hur ett svart hål kan kastas ut ur sin galax.

Det börjar med att två galaxer smälter samman efter att de dragits ihop av gravitationen. Det leder till  ett andra svart hål i centrum av den nu stora galaxen. Detta binära svarta hål kan bli mycket långlivat och finnas så länge som en miljard år innan det slutligen slås samman med det större av dem. Om ett tredje svart hål då under den tiden når det galaxens centrum, kan en trekroppsinteraktion (de tre svarta hålen kraschar samman) ge ett av de svarta hålen en hastighetsökning och detta kan då stötas bort från galaxen.

Men trots författarnas  teoretiska underlag är det svårt att hitta bevis på att dessa ensamma svart hål finns. Astronomer identifierade en av de bästa kandidaterna 2021, cirka 230 miljoner ljusår bort. De märkte en märklig rörelse och hastighet som indikerade på aktuella störningar i området. Men de kunde inte avgöra om det var en pågående galaxsammanslagning, ett binärt svart hålsystem eller en gravitationsvågsrekylhändelse.

Astronomer känner dock till ett par sätt att  identifiera ett skenande svart hål. Det första  är om hålet aktivt absorberar material  och då kan identifieras genom den ljusstyrka som då visar sig.

Ett andra sätt är genom stjärnmassan som det svarta hålet drar med sig. När ett svart hål kastas iväg från en galax centrum drar dess massiva gravitationskraft några stjärnor med sig.

Ett tredje sätt som astronomer kan känna igen ett skenande svart hål är genom den effekt det har på gasmoln i sin väg när det passerar genom gasen.

Ett skenande supermassivt svart hål kan leda till bildandet av ett spår av chockad gas och unga stjärnor bakom spåret", skriver författarna.  När ett svart hål färdas genom joniserat väte i universum produceras en chockfront av en lång slinga av gas likt en komets svans.  I denna svans av gas kan moln av chockad gas svalna och bilda stjärnor som  ser ut som knutar i slingans  spår.

Teoretiskt kan dessa skenande svarta hål finnas. Teoretiskt kan de bevisas existera. Men ännu har inget hittats därute. Kanske det likväl bara är i teorin de kan visas kunna existera. Inget vet.

Bild flickr.com tänkvärd bild på vad universum är, kom till och blev.

Uranus bör få besök

 

Uranus diameter är ungefär 50000 km (ca 4 gånger större än jorden) och dess massa är cirka 14,5 jordmassor. Här finns ett ringsystem och tjugosju bekräftade månar, varav de fem största är Miranda, Ariel, Umbriel, Titania och Oberon. Vi vet inte mycket om dem. Men vi kan anta att här finns fler ännu oupptäckta månar.

Kathleen Mandt, är en planetforskare vid Johns Hopkins University's Applied Physics Laboratory vilken har publicerat en artikel i tidskriften Science där hon hävdar att NASA borde skicka en sond till Uranus. Hon konstaterar vidare att det skulle vara en bra tid att påbörja sådana planer nu eftersom nästa bra fönster för att skjuta upp en Uranussond skulle vara 2032, då Jupiters läge till jorden då kommer att möjliggöra en slangbella-manöver mot Uranus med hjälp av solen. Hon föreslår även ett namn för sonden: Uranus Orbiter and Probe (UOP).

Bra förslag som jag hoppas förverkligas.

Planetforskare har ägnat mycket tid åt att studera Mars. Mer än andra planeter vilket beror på Mars avstånd från oss som möjliggör  att det enklare att studera Mars än övriga planeter. Venus finns även på lämpligt avstånd att lättare studera  men denna planet kan vi inte landa på och undersöka så lätt på grund av dess hetta, moln och giftiga atmosfär.

 Mandt, menar att forskning av den avlägsna Uranus viktigt. Uranus anses vara solsystemets udda planet på grund av dess 90-graders lutning i förhållande till sin omloppsbana runt solen dess lutning ger planeten ett utseende av att rulla längs ett plan. Lutningen ger också planeten extrem säsongsvariation eftersom den cirklar ett varv runt solen en gång vart 84: e år. Observationer från jorden ger grumliga och disiga bilder vilket inte är särskilt gynnsamt för forskningsinsatser.

Endast en farkost har någonsin varit över Uranus - Voyager II, 1986 - och den flög bara förbi på väg till Neptunus. Ovan finns en bild från den färden från vikipedia och den är inte så bra och detaljerad.

 Uranus anses vara en isjätte på grund av de två tunga elementen som utgör huvuddelen av dess atmosfär: helium och väte.

Mandt konstaterar att inte mycket annat är känt om planeten därför bör NASA placera en sond i permanent omloppsbana över Uranus. Sonden skulle då avslöja den sanna naturen hos planetens atmosfär, avgöra om dess kärna är gjord av sten eller is och kanske ge en förklaring till hur den fick en så udda lutning. Undersökningen kan också ge information om hur isjättar bildas. Kanske även mer information om dess månar och även upptäcka fler.

Är detta universums största spiralgalax?

 

NGC 6872 har nu rankats som den störst kända spiralgalaxen. Detta efter en detaljerad studie av data som samlats in av ett antal instrument bland annat NASA: s Galaxy Evolution Explorer rymdfarkoster, (GALEX).  

Utan GALEX: s förmåga att upptäcka det ultravioletta ljuset från de yngsta och hetaste stjärnorna där skulle vi aldrig ha insett den fulla storleken av NGC 6872 , säger den forskare som ledde arbetet  Rafael Eufrasio, från NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md., och vid Catholic University of America, i ett uttalande.

Eufrasio presenterade resultatet på det 221: e mötet av American Astronomical Society i Long Beach, Kalifornien. Han betonade dock att spiralgalaxer större än NGC 6872 kan finnas där ute och vänta på att upptäckas. NGC 6872: s enorma storlek och udda utseende är konsekvensen av dess gravitationsinteraktion med en granngalax som har beteckningen IC 4970.  IC 4970 innehåller enbart 20 procent av NGC 6872: s massa.

Datorsimuleringar tyder på att IC 4970 närmande till  NGC 6872  för cirka 130 miljoner år sedan rörde upp en explosion av aktivitet i vissa delar av NCG 6872 och gav då NGC 6872 sin udda form.

"Den nordöstra armen av NGC 6872 är den mest störda och bubblar av stjärnbildning, längst ut på denna arm, synligt endast i ultraviolett ljus, finns ett objekt som verkar vara en tidvattendvärggalax som liknar dem som ses i andra interagerande system", säger Duilia de Mello, professor i astronomi vid Catholic University i ett uttalande.

NGC 6872: s centrum förbinder galaxens armar med dess centrala region och den centrala delen är också den enorm. Med en radie på 26000 ljusår är den ungefär dubbelt så stor som staplarna i de närliggande spiralarmarna säger forskarna. Man kan inte se bär stjärnor senast bildades i centrum av galaxen vilket tyder på att galaxen bildades många miljarder år sedan.

GALEX-projektet som kostat 150 miljoner dollar lanserades i april 2003 med syftet att studera stjärnbildning i universum. NASA slutade finansiera GALEX-projektet  i februari 2011 och i maj 2012 överlämnades det då till California Institute of Technology där uppdraget hålls igång med privata medel.

Bild vikipedia NGC 6872 den största spiralgalax vi känner till. Den finns i stjärnbilden Påfågeln och avståndet dit från Jorden är 212 ljusår. På bilden ses även den mindre galaxen IC 4970.

Gå med i ett nytt medborgarprojekt för sökande efter liv därute

 

Det finns en nu möjlighet att medverka i en gemenskap som hjälper UCLA-astronomer att söka efter livstecken i universum.

Det var den 14 februari lanserade UCLA SETI ett nytt projekt i sökandet efter utomjordiska civilisationer. 

 Projektet, Are We Alone in the Universe? ger allmänheten en möjlighet att hjälpa forskare att finna tecken på utomjordisk intelligens genom att klassificera radiosignaler som kan ha avgetts upp till tiotusentals ljusår bort och samlats in av radioteleskop. Ingen särskild utbildning behövs för att delta. Att klassificera signalerna hjälper forskare att träna algoritmer av artificiell intelligens i  att säkrare identifiera vilka signaler, bland miljoner signaler som möjligen kan komma från intelligent livs radiokommunikation.

"Om vi hittade en radiosignal som producerats av en utomjordisk civilisation skulle det ge övertygande bevis av att vi människor inte är ensamma i universum och erbjuda möjligheten att försöka avkoda det meddelande som kodats i signalen", säger Jean-Luc Margot, projektets ledande forskare och UCLA-professor of earth, planetary and space sciences and of physics and astronomy.

Radiovågor är en typ av elektromagnetisk strålning som kan spridas från stora avstånd utan att förlora i styrka. Det gör dem till ett av de viktigaste verktygen för markbunden och interplanetär kommunikation. Radiovågor från avlägsna stjärnor eller galaxer kan upptäckas av radioteleskop.

Alla naturliga föremål som avger energi avger radiovågor. I rymden är pulsarer, kvasarer och exploderande stjärnor bland de många källorna till radiosignaler. Andra signaler som radioteleskop upptäcker är  mänskligt skapade kommunikationssystem från satelliter och rymdfarkoster, eller är biprodukter av teknik skapat på jorden.

Forskare har studerat radiosignaler i årtionden och vet vilka mönster naturliga och mänskligt skapade radiovågor normalt avger. Vissa typer av radiovågor kan inte genereras i naturliga miljöer och kan endast produceras med teknik.

SETI-forskarna använder ett radioteleskop som observerar tusentals stjärnor i skyn vilket ger cirka 5 miljoner signaldetekteringar varje timme. Hittills har gruppen observerat 42000 stjärnor och upptäckt över 64 miljoner radiosignaler. Deras programvara för automatiserad databehandling kasserade därefter automatiskt cirka 99,5% av de signalerna som producerade antingen avsiktligt genom radiokommunikation eller som biverkningar av mänsklig teknik och från pulsarer etc därute.

De återstående 10000 detekteringarna per timme utgör potentiella tecken på främmande teknik och det nya projektet är utformat för att identifiera de mest lovande signalerna bland dessa som likväl inte kan identifieras  och likväl till slut kan  klassificeras som pulsarer, kvasarer och supernovor eller något slags av teknik i vårt eget närområde på jorden .

Efter att ha läst igenom en kort handledning kommer varje deltagare i medborgarprojektet att se bilder på radiosignalers vågor och svara på grundläggande frågor om strukturen hos var och en. Sedan ombeds deltagarna att välja den bild, från en uppsättning illustrationer som mest liknar den signal de granskat. Målet är att klassificera signaler genom att matcha dem med vanliga klasser av radiofrekvensstörningar och lära de som analyserar vad de ska söka efter. Därefter börjar deras arbete.

Vem som helst med en dator eller smartphone kan anmäla sitt intresse att medverka för  hjälpa astronomer att upptäcka eventuellt intelligent livs radiosignaler i universum med bara några få klick. 

 Projektet har designerats av UCLA SETI med hjälp av Zooniverse-plattformen, med finansiering från The Planetary Society och NASA: s Citizen Science Seed Funding Program.

Du som nu kanske går med i projektet önskar jag lycka till. Kanske just du blir den som upptäcker den första signal som bevisar intelligent liv därute.

Bild https://www.publicdomainpictures.net

Nya rymdfarkoster ser ner i skuggorna i kratrarna på månens baksida

 

Shackleton Crater som finns vid månens sydpol är en av de platser  på  NASA:s lista för framtida Artemis-uppdrag.  Månprogrammet. 

Kratrar vid månpolerna - som Shackletonkratern  är platser som ständigt ligger i skugga och vi vet i dag inte säkert vad denna eller liknande kratrar innehåller. Men en ny rymdfarkost med ett specialiserat instrument är på väg för att förändra detta.

Instrumentet är ShadowCam  ett av sex vetenskapliga instrument ombord på Korea Aerospace Research Institute (KARI) Korea Pathfinder Lunar Orbiter, känd som Danuri lanserades i augusti 2022 och gick in i månens omloppsbana i december förra året. 

ShadowCams ska kika in i dessa mörka kratrar för att avgöra om här finns ämnen som vattenis - en viktig resurs vid utforskning av  månen som kan användas till exempelvis bränsle eller syreframställning.

"ShadowCam har potential att kraftigt öka vår förståelse för kvaliteten och överflödet av dessa resurser  regionerna", säger Jason Crusan, chef för NASA: s Advanced Exploration Systems Division, i ett pressmeddelande från 2017 iett tillkännanagivander om ShadowCam som då inte var klart. -Framtida uppdrag i rymden kommer att bli säkrare och billigare om vi har förmågan att använda månresurser istället för att ta med oss resurser från jorden.

ShadowCam utvecklades vid Arizona State University och Malin Space Science Systems och är NASA:s bidrag till Danuri-uppdraget. Kameror finns redan ombord på Lunar Reconnaissance Orbiter  som finns i en bana runt månen sedan 2009. Men ShadowCam som finns på KARI  är 200 gånger mer ljuskänslig än LUNARs kameror vilket gör att den kan få mer högupplösta bilder. Medan kameror som Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) utformades för att få bilder av är i första hand solbelysta ytor, bör ShadowCams känsliga optik kunna ta detaljerade bilder inom permanent skuggade regioner - även där det är frånvaro av direkt ljus - genom att använda det svaga sekundära ljuset som reflekteras från närliggande geologiska objekt som berg eller kraterväggar. Planen är att låta ShadowCam göra observationer varje månad för att upptäcka säsongsförändringar och mäta terrängen inuti kratrarna, inklusive fördelningen av stenblock där.

Vad som finns i permanent skuggade regioner har länge varit ett mysterium eftersom de ständigt mörka interiörerna är svåra att föreställa sig och befintlig forskning erbjuder olika tolkningar när det gäller fördelningen av flyktiga ämnen i dessa kalla områden säger Crusan. Shackletonkratern finns på  månens sydpol. En plats  av stort  intresse för framtida mänskliga uppdrag eftersom regionen möjliggör  nästan konstant kommunikation med jorden (platsen faller aldrig i radioskugga).

I motsats till de mörka interiörerna i kratrarna ligger polärkratrarna i evigt solljus. Basläger kan byggas på dessa upplysta regioner för att där bygga solkraftverk att använda till ex resor till skuggade regioner (månens baksida från oss sett ligger till exempel i  evigt mörker) för att bryta resurser och  utforska dessa. Dessutom ger potentiella resurser som eventuella islager i kratrar som Shackleton Crater även information om vad som har hänt på månen i det förgångna. Vatten kan även användas av månpersonal  istället för att tas med  från jorden vilket skulle bli väldigt dyrt och otympligt.

Bild vikipedia på astronauten Harrison H. Schmitt som var med på Apollo 17, 1971 bredvid ett stort månblock

Saturnus kommande höstdagjämning innebär att ”ekersäsongen” börjar.

 

Nya bilder av Saturnus tagna av NASA: s Hubble Space Telescope förebådar början på planetens så kallade  "spoke season" som infaller kring dess dagjämning. Tiden då gåtfulla sken dyker upp över  tvärsöver dess ringar. Orsaken till dessa som man kan se som  ekrar, liksom deras säsongsvariation har ännu inte förklarats helt av forskare.

Liksom jorden lutar Saturnus på sin axel och har fyra årstider. Men på grund av Saturnus mycket större omloppsbana runt solen varar varje säsong ungefär sju jordår. Dagjämning inträffar när ringarna lutas kant mot solen. Ekrarna försvinner när sommaren närmar sig eller vintersolståndet på Saturnus inträffar. (tiderna då solen verkar nå antingen sin högsta eller lägsta latitud på norra eller södra halvklotet på en planet.) Då den höstdagjämningen på Saturnus norra halvklot vilket inträffar den 6 maj 2025, närmar sig väntas ekrarna bli alltmer framträdande och observerbara.

Man misstänker att ekrarna visar på planetens variabla magnetfält. Planeters magnetfält interagerar med solvinden och skapar en elektriskt laddad miljö (på jorden sker detta när de laddade partiklarna träffar atmosfären och visas på norra halvklotet som norrsken). Forskare tror att de minsta, de dammstora isiga ringpartiklarna i Saturnus ringsystem också de laddas vilket får dessa att tillfälligt sväva över de större isiga partiklarna och stenblocken i ringarna.

Ring-ekrarna observerades först gången under NASA: s Voyager-uppdrag i början av 1980-talet. De övergående, mystiska funktionerna kan vara mörka eller ljusa beroende på belysning och betraktningsvinkel.

"Tack vare Hubbles OPAL-program, som bygger på ett arkiv med data som ökar hela tiden över de yttre solsystemets planeter har vi en längre dedikerad tid att studera Saturnus ekrar den här säsongen än någonsin tidigare", säger NASA: s seniorplanetforskare Amy Simon, chef för Hubble Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) programmet. 

Saturnus senaste dagjämning inträffade 2009. Då NASA: s Cassini Rymdfarkost kretsade runt planeten och tog närbilder. Cassinis uppdrag slutfördes 2017. Hubble fortsätter sin övervakning av förändringar på Saturnus och de andra yttre planeterna.

Trots år av utmärkta observationer från Cassini-uppdraget är den exakta början och varaktigheten av ekersäsongen fortfarande oförutsägbar. Det är som att förutsäga den första stormen under orkansäsongen i USA, enligt Simon.

Medan vårt solsystems övriga tre gasjätteplaneter också de har ringsystem, kan ingenting jämföras med Saturnus framträdande ringar, vilket gör dessa till ett laboratorium för att studera ekerfenomen. Huruvida ekrar kan förekomma eller förekommer på andra planeter med ringsystem är för närvarande okänt. "Det är ett fascinerande magiskt trick av naturen som vi bara ser på Saturnus - åtminstone för tillfället", säger Simon.

Hubbles OPAL-program kommer att lägga till både visuella och spektroskopiska data av skilda våglängder av ljus från ultraviolett till nära infrarött, till arkivet av Cassini-observationerna. Forskare förväntar sig att sätta ihop dessa data sedan för att få en mer fullständig bild av ekerfenomenet och vad det avslöjar om ringfysik.

Bild vikipedia Saturnus ringar.

Dvärgplaneten Quaoar överraskade med en ring

 

50000 Quaoar eller som den även kallas 2002 LM60 är en dvärgplanet i Kuiperbältet som upptäcktes i juni 2002.

Runt denna dvärgplanet har nyligen upptäckts en stor ring av rymdteleskopet CHEOPS. Ringen är oväntad stor i förhållande till  dvärgplanetens storlek. Ringar runt små planeter är ovanligt och det är inte helt förstått varför vissa har detta men inte andra. Ringar finns däremot runt alla solsystemets jätteplaneter, där Saturnus ringsystem är det mest iögonfallande. Runt småplaneter är det däremot ovanligare. Vi känner bara till två fall före Quaoar.

Gemensamt för dessa ringar är att de befinner sig innanför den så kallade Roche-radien,  det avstånd från planeten där en löst sammansatt måne kan ha bildats. Men där den innanför slits isär av gravitationen. Idén är alltså att ringar uppkommer därför att materialet som befinner sig innanför Roche-radien inte kan samla ihop sig till en måne.

Detta antagande utmanas nu av upptäckten av en ring med mer än dubbla Roche-radien runt Quaoar.  Quaoar finns i det yttre av solsystemet utanför Neptunus bana.– Det är ett mysterium hur materialet i ringen kan undvikit att  samlas ihop sig till en måne, säger Alexis Brandeker, en av tre forskare från Institutionen för astronomi som är skrivit studien som publicerats i Nature.

– En möjlig ledtråd är att de tre ringar som hittills upptäckts kring småplaneter verkar vara av en särskild storlek och då kan kanske Roche-radien inte har den betydelse den  har vid jätteplaneterna. Dessa ringar finns alla på ett stort avstånd från  tre dvärgplaneterna  partiklarna i ringarna rör sig ett varv i omloppsbana runt dvärgplaneten på nästan samma tid som småplaneten roterar tre varv runt sin egen axel. Kanske förhindrar denna 1:3 resonans ringpartiklarna att samlas till att bilda en måne, menar Alexis Brandeker.

Quaoar är känd som en av de dvärgplaneter som efter att den upptäckts  ledde till att Pluto förlorade sin planetstatus. När allt noggrannare observationer i början på 2000-talet uppdagade en familj av åtminstone tiotalet nya småplaneter i  Plutos  område o ändrade internationella astronomiska unionen klassificeringen av Pluto till en dvärgplanet för att planeter inte skulle bli än fler och i allt mindre storlek.

Ringen runt Quaoar upptäcktes genom ett internationellt samarbete med teleskop runt om på jorden och i rymden där man följde hur ljuset från en avlägsen stjärna skymdes då Quaoar passerade precis framför dennas sken. Samarbetet koordinerades av Bruno Sicardy vid Sorbonne-universitetet och Paris observatorium.

Bild vikipedia där en konstnärs intryck av Quaoars med dess röda yta tillsammans med dess måne Weywot. Här ses inte dess ring. Quaoar finns i Kuiperbältet där även Pluto ingår bland många andra objekt.