Kol upptäckt i en av de första galaxerna.

 

Ett internationellt team av astronomer under ledning från University of Cambridge har med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST) observerat en mycket ung galax i universums första tid och fann att den innehöll överraskande mängder av kol. Kol är ett viktigt grundämne för liv som vi känner det.

Inom astronomin klassas grundämnen som är tyngre än väte och helium som metaller. Det mycket tidiga universum bestod nästan helt av väte. De enklaste av grundämnena och små mängder av helium och litium.

Alla andra grundämnen som utgör universum av idag bildades inuti stjärnor (ex i supernovor). När stjärnor exploderar som supernovor uppkommer tyngre grundämnen som kastas ut i galaxerna och ur dess produceras nästa generation av stjärnor. Med varje ny generation av stjärnor och "stjärnstoft" bildas fler metaller och efter miljarder år utvecklas universum till en punkt där  steniga planeter som jorden och det liv som vi har på jorden kom till.

Möjligheten att spåra metallers ursprung och utveckling hjälper oss att förstå hur universum utvecklades ur nästan bara två grundämnen (väte och något helium och litium) till den otroliga komplexitet vi ser idag.

"De allra första stjärnorna är den heliga graalen till den kemiska evolutionen", beskriver studiens huvudförfattare Dr Francesco D'Eugenio, vid Kavliinstitutet för kosmologi i Cambridge. – Eftersom de bara bestod av urelementen (nämnda ovan) var  väldigt annorlunda mot dagens stjärnor. Genom att studera hur och när de första metallerna bildades inuti stjärnor kan vi sätta en tidsram för de tidigaste stegen på den väg som ledde till livets uppkomst.

Resultaten av studien och upptäckten har accepterats för publicering i tidskriften Astronomy & Astrophysics och baseras på data från JWST (James Webb teleskopet) Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES).

Forskningen stöddes delvis av European Research Council, Royal Society och Science and Technology Facilities Council (STFC), en del av UK Research and Innovation (UKRI).

Bild https://www.goodfon.com/

Neutronstjärnan som snurrar i så långsam takt att det är förunderligt.

 

En neutronstjärna är ett av flera möjliga slut för en stjärna. När en stjärna i slutet av sitt liv stöter bort sina yttre lager inträffar en gravitationskollaps och stjärnans kvarvarande inre delar imploderar. Om stjärnan är så stor att den kvarvarande massan motsvarar 1,4–3 solmassor övergår den till en supernova. Återstoden blir en neutronstjärna som består av tätt packade neutroner och övrigt material i form av utspridda rester från supernovan.

Australiska forskare från University of Sydney och Australiens nationella vetenskapsbyrå, CSIRO, har upptäckt vad som sannolikt är en neutronstjärna som snurrar långsammare än någon annan som hittills upptäckts. Ingen annan radioemitterande neutronstjärna, av de mer än 3000 som hittills upptäckts, har setts rotera så långsamt som denna.

Huvudförfattaren till en artikel om fyndet Dr Manisha Caleb från University of Sydney Institute for Astronomy beskriver: "Det är mycket ovanligt att upptäcka en neutronstjärna som sänder ut radiopulsar så långsamt. Att signalen upprepas i en så lugn takt är extraordinärt.

 Denna ovanliga neutronstjärna sänder ut radioljus med en hastighet som är för långsam för att passa in i nuvarande beskrivningar av radioneutronstjärnors beteende. Detta ger nya insikter i de komplexa livscyklerna hos stjärnobjekt. Ursprunget till en så långperiodisk signal är fortfarande ett stort mysterium även om två typer av stjärnor är huvudmisstänkta – vita dvärgstjärnor och neutronstjärnor. 

– Det som är spännande är hur det här objektet uppvisar tre distinkta emissionstillstånd, vart och ett med egenskaper som är helt olikt de två andra. Radioteleskopet MeerKAT i Sydafrika spelade en avgörande roll för att skilja mellan dessa egenskaper. Om signalerna inte kom från samma punkt på himlen skulle vi inte ha trott att det var samma objekt som producerade dessa olikartade signaler, beskriver Caleb.

Även om en isolerad vit dvärg med ett utomordentligt starkt magnetfält skulle kunna producera den observerade signalen (teoretiskt)  är det förvånande att närliggande högmagnetiska isolerade vita dvärgar aldrig har upptäckts. Omvänt kan en neutronstjärna med extrema magnetfält på ett ganska elegant sätt förklara de observerade emissionerna.

Enligt astronomerna anses den troliga förklaringen till objektet vara en  neutronstjärna som snurrar långsamt. Men tillägger att de inte kan utesluta att objektet är en del av ett dubbelstjärnsystem bestående av en neutronstjärna eller en vit dvärg.

Mer forskning kommer att krävas för att bekräfta vad objektet är. Hur som helst kommer fortsatt undersökning att ge värdefulla insikter i fysiken hos dessa extrema objekt.

– Det kan till och med betyda att vi får ompröva vår sedan decennier förståelse av neutronstjärnor och vita dvärgar i hur de sänder ut radiovågor och hur deras populationer ser ut i vår galax Vintergatan, beskriver Caleb.

Resultaten av upptäckten publicerades nyligen i Nature Astronomy.

Bild https://www.sydney.edu.au/ Illustratörs avbildning av CSIRO:s radioteleskop ASKAP med två versioner av det mystiska himlaobjektet: neutronstjärna eller vit dvärg? Upphovsman: Carl Knox/OzGrav

Steves tvilling fanns därute i norrskenet

 

Ända sedan norrskensjägarna upptäckte Steve som är ett mystiskt band av lila ljus på natthimlen har forskare undrat om det kan finnas ett tvillingband till Steve. 

Steve hittades för några år i  foton som söktes igenom i Facebook-gruppen Alberta Aurora Chasers.

Med dess lila nyans och flyktiga utseende innebar det att den inte kunde vara ett inslag i norrskenet som allmänt är i nyanser av grönt, blått och rött och kan pågå i timmar.

Lyckligtvis var ESA:s trio av magnetfältsövervakande Swarm-satelliter perfekt placerade för upptäckten .

Det visade sig att Steve var en ström av extremt het gas som rörde sig snabbt som en jondrift under norrskenet. Steve dyker upp i skymningen (före midnatt) då den snabba strömmen av extremt heta gaser rör sig västerut. Men i gryningen (efter midnatt) vet vi också att det finns en motsvarande ström som rör sig österut.

Om Steve är en visuell effekt av den västliga strömmen i skymningen, borde man förvänta något liknande fenomen (en andra Steve) i den östliga strömmen i gryningen. Steves tvilling började sökas på gryningssidan.

En ny studie från University of Electro-Communications i Japan, Institutet för rymdfysik, Norges arktiska universitet och den Tromsø-baserade fotografen Gabriel Arne Hofstras bilder tyder nu på att den andra Steve kan ha hittats.

Men det fanns viktiga skillnader jämfört med den första Steve som visas i skymningen. Den nu upptäckta 1000 km långa bågen som dyker upp efter midnatt (gryningsSteve kan vi benämna den) är polariserat mot det gröna norrskenet som också sågs. Även om ingen av ESA:s tre Swarm-satelliter flög rakt igenom bågen vid exakt den tidpunkt och plats som observerats i bilden på norrskenet i skyn kunde två av satelliternas elektriska fältinstrument mäta förhållandena i det lila området före, under och efter händelsen.

Insamlad data visade ett jonflöde österut i det lila området av norrskenet.

"Som forskare har det varit en fantastisk upplevelse att samarbeta med en fotograf för att avslöja detta nya fenomen", beskriver Sota Nanjo vid University of Electro-Communications. – Våra resultat öppnar inte bara nya vägar inom norrskensfysiken utan understryker också vikten av kontinuerligt samarbete mellan forskare och fotografer. Sådana insatser är särskilt viktiga under de kommande åren när solaktiviteten närmar sig sin topp och vi då kan stöta på extraordinära fenomen.

Bild https://www.esa.int/ Steves tvilling fångad av en digitalkamera

Är vi hemmablinda då vi söker efter liv på ex exoplaneter?

 

Astronomer söker efter tecken på liv på andra planeter baserat på hur livet ser ut på jorden. Inte konstigt alls då vi söker efter det kända i det okända för att bekräfta vår förförståelse av hur liv bör se ut och uppstå i en  miljö vi förstår.

 Men inget säger att vi enbart bör koncentrera oss på kunskap om livet som fins här utan vi bör kanske vara mer öppen för att söka efter det vi inte tror kan existera då vi söker efter tecken på liv där ute i universum. Likt det finns oändliga livsformer på jorden skapade utefter jordens förhållande kan det finnas och bör det finnas detta därute men kanske  i former vi inte kan tänka oss då vi inte kan tänka oss att liv kan finnas i  annorlunda miljö än Jodens.

Vi vet inte och kan inte veta  om det verkligen finns utomjordingar där ute att hitta! Det är möjligt att det inte finns något liv där ute men det är även möjligt att det finns liv i vår närhet (ex på Mars eller gasplaneternas månar). Människans sökande kommer att fortsätta  efter liv utanför Jorden så länge människan finns.

De flesta forskare tror inte att utomjordiskt liv gömmer sig för oss. Det är bara det att vi inte har upptäckt något. Det finns vissa idéer om att mer avancerade civilisationer skulle kunna undvika att upptäckas men inget säger att det är så eller att det inte är så. Varken i vårt solsystem eller därute. Har vi svårt att finna eventuellt liv därute har de även svårt att finna oss. Allt ska stämma intelligens, teknik och nyfikenhet från dem att de söker eller att vi ska upptäcka något. Tiden spelar även roll först i den tekniskt  korta kultur vi lever i nu kan vi söka efter liv där ute. Tidigare miljontals år under jordens existens kunde inget liv här söka efter liv därute.

Inlägget ovan är grundat på  en artikel ihttps://www.spacedaily.com/ skriven av Cole Mathis | Asst Prof | Arizona State University

Tempe AZ (SPX) 04 juni 2024

Bild flickr.com

Skenet från stavgalaxen NGC 4731

 

Spiralgalax (stavgalax)NGC 4731 ingår i en stor galaxhop kallad Virgosuperhopen. Från vikipedia ”En utplattad skiva med en diameter på cirka 100–200 miljoner ljusår som går genom Ursa Major-hopen i stjärnbilden Stora björn(stora karlavagnen) och med de ingående galaxhoparna och galaxerna starkt koncentrerade kring Virgohopen i stjärnbilden Jungfrun. Galaxhoparnas medelavstånd till centrum är cirka 70 miljoner ljusår. Den lokala galaxhop där även Vintergatan ingår ligger på ungefär detta avstånd i ena kanten av superhopen.

Den totala massan av superhopen är i storleksordningen 1015 gånger solens massa och den innehåller ungefär 100 galaxhopar med totalt cirka 10 000 galaxer”  

Bilden är tagen av NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble och visar spiralgalax NGC 4731. Galaxen  finns i stjärnbilden Jungfrun 43 miljoner ljusår från jorden. Till ovan detaljerade bild användes data som samlats in från sex olika filter. Överflödet av färger illustrerar galaxens böljande gasmoln, mörka stoftband, ljusrosa stjärnbildningsområden och den långa, glödande stavformen med släpande armar.

Den synliga stavstrukturen är ett resultat av att stjärnornas och gasens banor i galaxen är i linje med varandra och bildar ett tätt område som enskilda stjärnor rör sig in och ut ur över tid. Detta är samma process som upprätthåller andra galaxers spiralarmar, men däremot något annorlunda för stavar: spiralgalaxer verkar bilda stavform i centrum när de åldras vilket hjälper till att förklara det stora antalet stavgalaxer vi ser idag, Bortom staven sträcker sig NGC 4731:s spiralarmar långt bortom gränserna för denna närbelägna Hubble-vy. Astronomer tror att galaxens långsträckta armar (istället för spiralformation)  är resultatet av gravitationens växelverkan med andra närliggande galaxer i Virgohopen.

Bilden är tagen av rymdteleskopet Hubble och avslöjar detaljer i stavarna i spiralgalaxen NGC 4731.

ESA/Hubble och NASA, D. Thilker ESA/Hubble och NASA, D. Thilker

Stjärnbildningseffekt vid kollisioner mellan dvärggalaxer

 

Påverkan av närliggande galaxer, inklusive kollisioner och tidvatteninteraktioner har studerats ingående. Det har konstaterats att sammanslagningar mellan massiva galaxer kan förändra galaxers morfologi, förbättra stjärnbildnings hastighet och mängd och utlösa supernovor.

På grund av dvärggalaxernas svaga gravitationspotential påverkas deras stjärnbildning och densitet lättare av kollisioner och stjärnors negativa påverkan. Begränsningar av möjliga  observationer har dock resulterat i mindre forskning om sammansmältande dvärggalaxer.

Med hjälp av data från Next Generation Virgo ClusterSurvey-projektet analyserade ZHANG Lanyue från Yunnan-observatorierna vid den kinesiska vetenskapsakademin och hennes medarbetare tidvattensvansarna vid dvärggalaxen VCC322 som kom till genom en sammanslagning med en annan galax. Forskarna bestämde metalliciteten och stjärnåldern hos tidvattensvansarna baserat på färg och en  stjärnpopulationsmodell.

Baserat på spektraldata som passar in i stjärnpopulationsinformation och stjärnbildningshastighet fann forskarna att VCC322 nyligen hade upplevt stjärnbildning i  låg mängd. Genom att jämföra VCC322 med andra stjärnbildande dvärggalaxer i Virgohopen och med sammanslagning av dvärggalaxer i termer av neutral vätemassa och stjärnbildningshastighet, identifierades  en hämning av  stjärnbildning i dessa galaxer.

Dessutom, genom att jämföra emissionslinjeflödesförhållandena erhållna från spektraldata, föreslog forskarna att chocker som genereras av fusioner/interaktioner fanns i VCC322, vilket resulterat i uppvärmning av  gasen och därmed hämmat stjärnbildning.

Studien är publicerad i The Astrophysical Journal.

Bild Wikimedia, galaxpar, känt av astronomer som II ZW 96, som finns ungefär 500 miljoner ljusår från jorden och  i stjärnbilden Delfinen. De två galaxerna håller på att smälta samman och har därför en kaotisk, störd form i bilden. Kan ses som illustration till inlägget ovan. Bild tagen av NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope.

En mystisk molekyl verkar finnas i Uranus och Neptunus inre.

 

Uranus och Neptunus magnetfält är inte lika lätta att förstå som Jupiters, Saturnus eller Jordens. I jordens inre producerar cirkulationen av den elektroniskt ledande flytande järn-nickellegeringen magnetism. Djupt inne i Jupiter och Saturnus verkar väte pressas in i ett metalliskt tillstånd och ge upphov till magnetfält på ungefär samma vis.

Däremot antas Uranus och Neptunus magnetfält härröra från cirkulationen av joniskt ledande medier, där de ingående jonerna själva är laddningsbärare snarare än bara en stödstruktur som möjliggör flöde av elektroner. Om planetforskare visste exakt vilka joner och i vilka proportioner som är inblandade skulle de kanske kunna lista ut varför isjättarnas magnetosfärer är så udda: feljusterade med planeternas rotationsriktning och förskjutna från deras fysiska centrum.

Skoltech-professorn Artem R. Oganov är medförfattare till en artikel om fenomenet. Han beskriver hur jonisk och elektronisk ledningsförmåga skiljer sig åt och var den nyligen förutspådda jonen passar in i detta: "Vätet som omger Jupiters steniga kärna vid dessa förhållanden är en flytande metall: Den kan flöda, på samma sätt som smält järn i jordens inre flyter och dess elektriska ledningsförmåga beror på de fria elektronerna och väteatomer som pressas samman. I  Uranus beskriver Oganov att vätejonerna själva – det vill säga protoner – är de fria laddningsbärarna. Inte nödvändigtvis som fristående H+-joner, men kanske i form av hydronium H3O+, ammonium NH4+ och en rad andra joner. Studien lägger till ytterligare en möjlighet, H4O2+-jonen, som extremt intressant  här.

Skoltech-forskare och deras kinesiska kollegor har fastställt de förhållanden som möjliggör existensen av en mycket märklig jon. Den kallas aquodiium och kan förstås som en vanlig neutral vattenmolekyl innehållande  två extra protoner vilket resulterar i en dubbel positiv nettoladdning. Forskarlaget föreslår att jonen kan vara stabil i det inre av isjättarna Uranus och Neptunus och att den i så fall måste spela en roll i den mekanism som ger upphov till dessa planeters magnetfält. 

Teamet använde avancerade beräkningsverktyg i studien för att förutsäga vad som händer med fluorvätesyra och vatten under extrema förhållanden. Resultatet: Givet ett tryck på cirka 1,5 miljoner atmosfärer och en temperatur runt 3 000 grader Celsius dyker välseparerad aquodiium H4O2+-joner upp i datasimuleringen.

Forskarna tror att deras nyupptäckta jon borde spela en viktig roll för beteendet och egenskaperna hos vattenbaserade medier, särskilt de som är under tryck och innehåller syra. Detta motsvarar ungefär förhållandena på Uranus och Neptunus, där ett oerhört djupt liggande flytande vattenhav producerar extremt högt tryck och en viss mängd syra kan också förväntas där. Om så är fallet kommer aquodiiumjoner att bildas och genom att dess joner finns i havets cirkulation kommer de att bidra till dessa planeters magnetfält och andra egenskaper på ett sätt som skiljer sig från andra joners. Kanske kan aquodiium till och med bilda ännu okända mineraler under dessa extrema förhållanden. Aquodiium h kan konceptualiseras som en vanlig neutral vattenmolekyl med ytterligare två protoner fastsatta på den,

Studien publicerades i Physical Review B. 

Bild vikipedia. Uranus, bild tagen av Voyager 2.