14 tidigare okända transienta objekt har upptäckts

 

Transienta objekt är ex stjärnor som under en kort tid ger stor ljusstyrka för att sedan dämpas och kanske åter upprepar förloppet.

Ett internationellt forskarlag under ledning av Haojing Yan vid University of Missouri som använt NASA:s James Webb Space Telescope (JWST)  upptäckte 14 nya transienta objekt under sin time-lapse-studie av galaxhopen MACS0416 vilken finns cirka 4,3 miljarder ljusår från jorden. MACS0416 har beteckningen "julgransgalaxhopen".

Transienta objekt är ljusstarka ut under en kort tid. Det är som att kika genom ett förstoringsglas som skiftar i ljusstyrka då man ser på ett objekt. Just nu finns den sällsynta chansen som naturen har gett oss genom gravitationslinsning att få en detaljerad bild av enskilda stjärnor som befinner sig mycket långt bort. Även om vi för närvarande bara kan se de ljusaste stjärnorna där borta kommer man att kunna avgöra hur många ljusstarka stjärnor det finns och hur massiva de är.

Med hjälp av JWST:s avancerade tekniska kapacitet bekräftade Yan och hans team där Mizzou-doktoranden Bangzheng Sun ingick vad som orsakar galaxhopens flimrande transienter vilka forskare såg för första gången för flera år sedan då med hjälp av NASA:s rymdteleskop Hubble.

Vi kan se så många transienter i vissa områden i det här området på grund fenomenet gravitationslinsing som förstorar galaxer bakom denna hop säger Yan. 

Gravitationslinsning kan ses som ett naturligt förstoringsglas. Ett baturfenomen som kan användas i vissa sammanhang och riktningar.

Forskarlaget upptäckte transienterna genom att studera fyra uppsättningar bilder tagna av galaxhopen under en period av 126 dagar. Yan är särskilt exalterad över att två av transienterna är supernovor – stjärnor i slutet av sin livslängd – teamet kan använda dem för att studera dessa supernovors galaxer.

De två supernovorna och de andra tolv extremt förstorade stjärnorna är av olika karaktär alla är lika intressanta. Vi har spårat förändringen i ljusstyrka över tid genom deras ljuskurvor och genom att i detalj undersöka hur ljuset förändras så småningom kommer vi att kunna veta vilken typ av stjärnor de är. Ännu viktigare är att vi kommer att kunna förstå den detaljerade strukturen av dem genom användning av gravitationlinsning och hur det relaterar till fördelningen av mörk materia. Det här ger en helt ny syn på universum  möjlig genom JWST, beskriver Yan.

Webbteleskopet har öppnat många nya möjligheter att se på och förstå universum

Bild https://showme.missouri.edu/ En sammansatt färgbild av galaxen MACS0416 med hjälp av data från fyra uppsättningar bilder tagna på galaxhopen under en period av 126 dagar. De områden där transienterna finns är markerade. Foto med tillstånd av Bangzheng Sun.

Fosfor har överraskande upptäckts i Vintergatans utkant

 

Fosfor är ett icke-metalliskt grundämne tillhörande kvävegruppen. Fosfor ingår i kemiskt bunden form i RNA och DNA och är nödvändig för alla levande celler. Fosfor kan inte hittas i fri form i naturen, på grund av hög kemisk reaktionsförmåga.”wikipedia” 

Tre kemister vid University of Arizona, ankutna till University of Arizonas Department of Astronomy and Steward Observatory har upptäckt fosfor i utkanten av Vintergatan. I sin studie som beskrivits i tidskriften Nature, har Lilia Koelemay, Karlie Gold och Lucy Ziurys beskrivet gasmolnet WB89-621 som finns i utkanten av Vintergatan.

Tidigare forskning har visats att fosfor finns nära solen och även andra inre delar av Vintergatan. Men detta är första gången det observerats i Vintergatans yttre del. Tidigare fynd har inte varit överraskande eftersom forskning har visat att fosfor skapas när kiselatomer i stjärnor (som solen) binder till neutroner. En sådan stjärnnukleosyntes tros vara förklaringen till tidigare observerad fosfor.

Det verkar förklara varför fosfor inte har hittats längre bort från solen eller stjärnors närhet då det inte finns något rimligt sätt för fosfor att finnas där. I den nya studien studerade forskarna den kemiska sammansättningen av gasmolnet WB89-621, som finns nära Vintergatans ytterkant och upptäckte  då fosfor där.

I sitt arbete utförde forskarna en millimeterspektraanalys när de noterade rotationslinjer som tyder på närvaro av fosfor i molnet som finns på ett avstånd på 22,6 kpc från Vintergatans centrum. De noterade också att supernovor inte existerar i Vintergatans yttre regioner, vilket tyder på att fosforn de observerade måste komma ur en annan källa.

Forskarna konstaterar att två möjliga källor båda två är inte trovärdiga i detta fall. Galaktiska fontäner (där material från supernovor förflyttas via cirkumgalaktiska effekter och/eller haloeffekter), då dessa moln som skapas av sådana fontäner inte finns i Vintergatans yttre på ett avstånd som kan förklara fosforn i gasmolnet.

En annan möjlig förklaring skulle kunna vara ett bidrag från en extragalaktisk källa, till exempel det Magellanska molnet och dess stjärnor som finns i området. Men det verkar också osannolikt konstaterar de, eftersom sådana källor sällan har tillräckligt med metaller som behövs för att producera de mängder fosfor som  upptäckts och då kunde tagit vägen in i gasmolnet.

Forskarlaget drar slutsatsen att andra möjliga källor måste sökas för att fastställa källan till den fosfor de hittade.

Så ingen förklaring till källan finns ännu. Kan någon kemisk process i gasmolnet WB89-621 vara den troliga förklaringen. Något man hittills förbisett att undersöka eller hittat och som kan ske i vissa gasmoln?

Bild vikipedia Illustration av Vintergatan som visar dess armar och solens placering (originalbilden från NASA).

Universums tidiga galaxer är ljusstarkare än de teoretiskt borde vara.

 

Med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST) har upptäckts att nästan alla universums tidigaste galaxer var fyllda med bländande gasmoln som lyste starkare än de framväxande stjärnorna i molnet. Fenomenet som kan hjälpa till att lösa ett mysterium som hotar nuvarande teori om kosmos.

Galaxer bildades så tidigt som ca 500 miljoner år efter Big Bang, då som oregelbundna mindre stjärnhopar med en ljusstyrka som är svår att förklara: Ljusstyrka av denna storlek borde bara komma kunna komma från massiva galaxer med lika många stjärnor som Vintergatan. Men tidiga galaxer tog form på en bråkdel av den tid en det tog för vår galax att bildas och var lika ljusstarka.

Upptäckten hotar att vända upp och ner på fysikernas förståelse av hur galaxer bildas och  den vanligaste kosmologiska modellen som säger att några miljoner år efter Big Bang (för 13,8 miljarder år sedan) kondenserades energi till materia från vilken de första stjärnorna långsamt bildades.

Men då JWST kom i drift upptäcktes alldeles för många stjärnor i denna tid. Nu har astronomer hittat ett möjligt svar (en ny teori): en stor grupp av 12 miljarder år gamla galaxer, varav nästan 90 procent av dessa var insvepta i ljusstark gas som kan ha antänts av ljuset och hettan från de omgivande stjärnorna vilket utlöste intensiva utbrott av stjärnbildning då gasen svalnade. Den nya forskningsteorin har godkänts för publicering i The Astrophysical Journal.

Vår artikel bevisar att växelverkan med granngalaxerna är orsaken till den ovanliga ljusstyrkan hos tidiga galaxer, beskriver huvudförfattaren Anshu Gupta, astrofysiker vid Curtin University i Australien, till Live Science. Den explosionsartade stjärnbildning som utlöstes av växelverkan kan också förklara de tidiga galaxernas massiva natur, påtalar han.

Växelverkan mellan stjärnor och gas vilket då kan förklara ljusstyrkan.

Astronomer upptäckte de ljusstarka gasmolnen i data som samlats in som en del av JWST:s Advanced Deep Extragalactic Survey, där tre av teleskopets instrument användes för att samla in infraröda bilder av galaxer för spektral analys.

Jag anser att ovan nya teori om växelverkan  är mycket trovärdig.

En bild från https://www.livescience.com   tagen av James Webb Space Telescope av galaxen MACS0647-JD enbart 400 miljoner år efter Big Bang. (Bildkredit: NASA, ESA, CSA, & STScI, APagan (STScI)/ Alamy Live News via Digitaleye)

Vintergatsliknande galax funnen i det tidiga universum.

 

Med hjälp av James Webb Space Telescope har ett internationellt forskarlag, där bland annat astronomen Alexander de la Vega vid University of California, Riverside ingick upptäckt den mest avlägsna stavspiralgalaxen som någonsin hittats med utseende  som Vintergatan. Fram tills nu har man ansett att stavspiralgalaxer som Vintergatan inte   kunde ha bildats så tidigt i universum. Universum uppskattas vara 13,8 miljarder år gammalt så tidigt i universums ålder. 

Den här galaxen som fått namnet ceers-2112 bildades va 1 miljard år efter Big Bang, beskriver medförfattaren till studien de la Vega, postdoktoral forskare vid institutionen för fysik och astronomi vid Centro de Astrobiología i Spanien (tidigare ansågs spiralgalaxer inte ha bildats förrän några miljarder år efter BigBang). Forskningsresultatet publicerades i Nature i veckan, leddes av forskare vid Centro de Astrobiología i Spanien.

Upptäckten av ceers-2112 visar att galaxer i det tidiga universum kan vara lika välordnade som Vintergatan. Detta är förvånande eftersom galaxer som tidigare hittats var mycket mer kaotiska i det tidiga universum och inte ansågs ha liknande strukturer som Vintergatan så tidigt av universums existens.

Kan vi ha misstolkat vad BigBang var? Kan galaxer redan ha skapats vid stjälva BigBang? Knappast troligt. Men funderingar uppstår på om BigBang gjorde en reva i tid och rum vid dess början. Kan ex ovan galax ha flutit ut i tid och rum miljarder år framåt i tiden och hamnat i universums första tid. Kanske formats under samma tid som stjärnhopar formade  Vintergatan?

Bild https://news.ucr.edu/ Konstnärlig framställning av den spiralformade galaxen ceers-2112, observerad i det tidiga universum. Jorden reflekteras i en illusorisk bubbla som omger galaxen, vilket ska påminna om likheten mellan Vintergatan och ceers-2112. (Luca Costantin/CAB/CSIC-INTA)

Nancy Grace Roman Space Telescope kan hitta svarta hål efter BigBang

 

När universum uppstod i en  expansion  kallad Big Bang komprimerades materia i ett litet område för att sedan expandera utåt och skapa ett allt större universum. Kosmologer har teorier om att subatomär materia i vissa regioner kan ha varit så tätt packad att materia kollapsade direkt till svarta hål. Om dessa ursprungliga svarta hål existerar   kan de gömma sig i galaxer eller mellan galaxerna likt ensamma planeter gör. Forskare har försökt uppställa de svarta hålens släktträd. De vet att vissa massiva stjärnor kommer att kollapsa in i sig själva mot slutet av sina liv och bilda svarta hål bestående av den resterande stjärnmassan. De vet att supermassiva svarta hål finns i centrum av galaxer som Vintergatan. Det finns också allt fler bevis för att svarta hål med medelstor massa finns i galaxerna.

Men hur är det med ursprungliga svarta hål? Om de existerar bildades de långt innan den första stjärnan kom till. De kan enligt teorin vara hur stora som helst och kan ha spelat en roll i galaxbildning. I kampen för att förstå hur svarta hål blir så massiva (likt de i centrum av galaxer och större) kan dessa fylla ett tomrum av kunskap. Det finns också indikationer på att de (SVARTA HÅL SOM KOM TILL VID BigBang) om de existerar, kan bestå av mörk materia.

 Ny forskningsteori visar hur NASA:s Nancy Grace Roman Space Telescope kanske kan hitta dessa ursprungliga svarta hål när det kommer i drift. Svarta hål kan gömma sig bland en mystisk population av objekt med låg massa. Objekten där de kan finnas är ex fritt flytande planeter (planeter som flyter mellan galaxerna).

I Artikeln "Rogue worlds meet the dark side: revealing terrestrial-mass primordial black holes with the Nancy Grace Roman Space Telescope" har publicerats på pre-print-servern arXiv. Huvudförfattare är William DeRocco från fysikinstitutionen vid UC Santa Cruz där beskrivs dessa teorier.

Jag anser att det är fullt möjligt att svarta hål bildades lika snabbt som stjärnor eller tidigare. Någon bra förklaring till varför svarta hål finns i centrum av galaxer är det dåligt med. Kan det innan BigBang funnits en enda sak ett mycket litet och så kompakt svart hål som dragits samman till en kritisk nivå som resulterat till BigBang och vårt universum?

Bild vikipedia Nancy Grace Roman Space Telescope planerat att sändas upp 2027 och söka av universum i infrarött ljus.

Koldioxid har upptäckts på en centaur.

 

Centaurer är små planetliknande objekt som kretsar mellan Jupiter och Neptunus och delar egenskaper med både asteroider och kometer. 

I en studie publicerad i dagarna i The Planetary Science Journal beskrivs hur NASA:s James Webb Space Telescope  har upptäckt koldioxid på en centaur. Centauren  39P/Oterma.  Även om ingen centaur har avbildats på nära håll uppvisar de på de bilder som finns vanligtvis en kombination av egenskaperna hos både kometer och asteroider. Tidigare har kolmonoxid upptäckts på två centaurer.  Men denna nya upptäckt och nu av koldioxid markerar en vändpunkt i hur forskare nu kan förstå bildningen, utvecklingen och sammansättningen av inte bara centaurer utan även av det tidiga solsystemet. 

Centaurer är viktiga att studera eftersom de är ganska välbevarade objekt från solsystemets barndom som kan ge insikt i den kemiska sammansättningen och de fysiska processerna i det tidiga solsystemet, beskriver studiens huvudförfattare, Dr. Olga Harrington Pinto, postdoktoral forskare vid Auburn University vilken genomförde forskningen medan han var doktorand vid University of Central Florida enligt universe today. 

Centaur 39P/Oterma upptäcktes den 8 april 1943 av den finske astronomen Dr. Liisi Oterma. Oterma var den första kvinnan att doktorera i astronomi i Finland, och dessutom den första kvinnliga doktorn vid matematisk-naturvetenskapliga fakulteten vid Åbo universitet. Medan 39P/Oterma länge har klassificerats som en inaktiv komet, uppvisar den för närvarande en centaurliknande bana mellan Jupiter och Saturnus, vilket innebär att den inte närmar sig solen något kometer gör. Den har en radie av cirka 2,21 till 2,49 km enligt studien. 39P/Oterma är vad vi kallar en aktiv centaur (ett mellanting mellan asteroid och komet).

Centaur 39P/Oterma har utvecklat en kometsvans likt en vanlig komet. Då den är aktiv kan vi använda spektroskopi för att observera molekyler i denna svans för att få kunskap om  sammansättningen. 39P valdes som ett av våra mål eftersom den skulle vara aktiv under tiden för de föreslagna observationstiderna med James Webb teleskopet, beskriver Dr. Adam McKay biträdande professor vid institutionen för fysik och astronomi vid Appalachian State University och medförfattare till studien.  

Upptäckten av koldioxid på en centaur kan vara en gamechanger när det gäller att förstå sammansättningen och egenskaperna av centaurer, asteroider och kometer i hela solsystemet, tillsammans med att det kan ge bättre förståelse av bildandet och utvecklingen av solsystemet överlag.

Ovan nämnda kolmonoxid är den gas som driver kometer, Koldioxid är ett av de material en komet består av. Så centaurer kan anser jag i första hand ses som kometer fångna mellan  Jupiter och Neptunus. Likt de finns fångna i stort antal i Oorts kometmoln som omsluter solsystemet. Kometer kan i vissa fall slita sig loss och tar därefter en omloppsbana  runt solen likt ex Haleys komet i sin eviga 76 åriga omloppsbana runt solen. 

Bild vikipedia Fördelningen av asteroider i det yttre solsystemet. De orange prickarna är centaurer medan de gröna är objekt i Kuiperbältet.

Ett mycket stort och avlägset svart hål har upptäckts

 

PÅ bilden ovan finns det mest avlägsna svarta hål som någonsin upptäckts i röntgenljus, upptäckten kan förklara hur några av de första supermassiva svarta hålen i universum bildades.

Det extremt avlägsna svarta hålet finns i galaxen UHZ1 i riktning mot galaxhopen Abell 2744. Galaxhopen Abell finns cirka 3,5 miljarder ljusår från jorden. Webb-data avslöjar dock att UHZ1 är mycket längre bort än Abell 2744. Avståndet till UHZ1 är ca 13,2 miljarder ljusår en tid då universum var 3 % av sin nuvarande ålder.

Genom att använda mer än två veckors observationdata från röntgenteleskopet Chandra kunde forskarna upptäcka röntgenstrålningen från UHZ1 och ett växande supermassivt svart hål i mitten av galaxen. Röntgensignalen är extremt svag och Chandra kunde bara upptäcka den utifrån lång observation – med hjälp av fenomenet gravitationslinsning som förstärkte signalen med en faktor fyra. Upptäckten är viktig för att förstå hur vissa supermassiva svarta hål – de som innehåller upp till miljarder solmassor och befinner sig i galaxernas centrum – kunde nå kolossal massa strax efter big bang. 

Astronomerna fann starka bevis för att det nyupptäckta svarta hålet i UHZ1 uppstod  massivt. De uppskattar att dess massa är mellan 10 och 100 miljoner solar baserat på röntgenstrålningens ljusstyrka och energi. Detta massområde liknar det för alla stjärnor i galaxer miljarder ljusår bort (att det svarta hålets massa är likartat med galaxens stjärnors massa). Något som inte stämmer i yngre galaxer där svarta hål i mitten av galaxen vanligtvis bara innehåller ungefär en tiondels procent av massan hos galaxens stjärnor.

Det svarta hålets stora massa i universums unga år, plus mängden röntgenstrålning det producerar och dess ljusstyrka som upptäcktes av Webbteleskopet stämmer överens med teoretiska förutsägelser från 2017 för ett "överdimensionerat svart hål" som bildats direkt efter kollapsen av ett enormt gasmoln.

Artikeln som beskriver resultaten av studien publicerades i Nature Astronomy och ett preprint finns tillgängligt online.

Bland författarna finns Akos Bogdan (Centrum för astrofysik | Harvard & Smithsonian), Andy Goulding (Princeton University), Priyamvada Natarajan (Yale University), Orsolya Kovacs (Masaryk University, Tjeckien), Grant Tremblay (CfA), Urmila Chadayammuri (CfA), Marta Volonteri (Institut d'Astrophysique de Paris, Frankrike), Ralph Kraft (CfA), William Forman (CfA), Chrisine Jones (CfA), Eugene Churazov (Max Planck Institute for Astrophysics, Tyskland) och Irina Zhuravleva (University of Chicago).

Bilden från https://chandra.harvard.edu/ innehåller det mest avlägsna svarta hål som någonsin upptäckts i röntgenstrålning, ett resultat som kan förklara hur några av de första supermassiva svarta hålen i universum bildades direkt vid bigbang. Som det rapporterades i pressmeddelandet gjordes denna upptäckt med hjälp av röntgenstrålteleskopet från NASA:s Chandra X-ray Observatory (lila) och infraröda data från NASA:s James Webb Space Telescope (rött, grönt, blått).