Neutronstjärnor misstänks innehålla en ny form av materia

En finländsk forskargrupp har funnit starka bevis på förekomsten av exotisk kvarkmaterial i kärnorna hos de största neutronstjärnorna. Denna slutsats blev resultatet genom att kombinera de senaste resultaten från teoretisk partikel- och kärnfysik med mätningar av gravitationsvågor från neutronstjärnkollisioner.

All normal materia som omger oss består av atomer vilkas kärnor består av positivt laddade protoner och oladdade neutroner och omges av negativt laddade elektroner och beroende på antal av detta uppstår olika grundämnen. 

Inuti vad som kallas neutronstjärnor är atomär materia känd för att kollapsa till oerhört täta kärnämnen där neutroner och protoner packas ihop så hårt att hela stjärnan kan betraktas som en enda enorm kärna.

Hittills har det varit oklart om kärnorna på de mest massiva neutronstjärnorna kollapsar till ett ännu mer exotiskt material kallat kvarkmateria och kärnorna då enligt ovan inte längre existerar. Forskare från Helsingfors universitet hävdar nu att svaret på denna fråga är ja. De nya resultaten publicerades i den ansedda tidskriften Nature Physics. Men nu bör mer forskning göras för att bevisa vad detta är och om det finns inget säkert bevis finns för det.

Ett spännande resultat (om det stämmer). Man kan tänka än längre och undra om inte heller detta  är slutresultatet utan att  det finns något än tätare och annorlunda ämne kanske det finns gränslöst många ämnen neråt i storlek och täthet. Vi kan ju tänka på uträkning av diametern av en cirkel där pi ingår det finns inget slutligt tal med pi likväl måste pi användas i matematiken vid ex uträkningen av diametern av en cirkel. Med andra ord vet vi inte exakt diametern av cirklar det går inte svara på. Det visar att det finns något vi inte kan förstå med nuvarande kunskap.

Bild på hur en neutronstjärna är uppbyggd från vikipedia.

Planetsystemet vid solen HR8799 kan vara likt vårt enligt ny forskning

Planetsystemet runt stjärnan HR8799, 130 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Pegasus är anmärkningsvärt likt det i vårt solsystem. Där likt här finns fyra gasjättar mellan två asteroidbälten.

En forskargrupp ledd av RuG och SRON använde denna likhet för att simulera samma rörelser av material av asteroider och kometer inom systemet likt det rör sig i vårt solsystem. Deras simulering visade då att de fyra gasplaneterna får material som levereras av mindre kroppar precis som i vårt solsystem. De skapade en rörelsesimulering för systemet runt HR8799 med rörelsemönster som i  vårt solsystem med fyra gasjättar plus ett inre och yttre asteroidbälte (asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och Kuiperbältet där bland annat Pluto finns) och möjligen steniga planeter innanför gasjättarna likt här. Just om det finns steniga planeter i de inre av detta solsystem likt på jorden kan vi inte säkert veta då vi inte kan undersöka detta. Kanske vi får bättre möjlighet när James Webbteleskopet kommer upp.

Simuleringen visade att precis som i vårt solsystem får de fyra gasplaneterna material som levereras av mindre kroppar och då bör eller är indicierna på likartat beteende och stenplaneter troligt i det inre av detta system också.

Frantseva en av forskarna säger: "Om teleskop kommer att upptäcka den förväntade mängden fast materia (ej gas, is eller poröst material)  säger vi att dessa upptäckta eldfasta objekt kan förklaras av leverans från bältena som visas i vår modell. Om de upptäcker fler eldfasta ämnen än väntat, säger vi att kanske denna leveransprocess är mer aktiv än vi trodde eftersom HR8799 är mycket yngre än vårt solsystem. HR8799-systemet kan därmed innehålla stenplaneter. Flyktig tillförsel från asteroidbältena kan vara av astrobiologisk relevans för detta."

Jag anser (min anm.) att man här hoppas sig ha funnit ett tvillingplanetsystem till jorden. Ett likartat, men om det finns en planet där som här med liv får framtiden visa.

Bild från vikipedia där en konstnärs intryck av hur planeten HR 8799 b kan se ut från en måne i solsystemet HR8799.

Stjärnexplosioner av vissa slag har gett upphov till all litium som existerar

Ett team av forskare med ledning av astrofysiker Sumner Starrfield vid Arizona State University har kombinerat teori med både observationer och laboratoriestudier och fastställt att den klass av stjärnexplosioner, som kallas klassisk nova (den vanligaste formen av nova inte att förväxla med supernova) är ansvarig för det det litium som finns i universum.

Litium är en viktig metall med användningsområden som värmebeständigt glas, keramik, litiumbatterier, litiumjonbatterier och humörförändrande läkemedel. Teamet har gått vidare för att fastställa att en bråkdel av dessa klassiska novor kommer att utvecklas tills de exploderar som supernovor av typ Ia. Dessa exploderande stjärnor blir ljusare än en galax och kan upptäckas på mycket stora avstånd i universum. Men det är en annan historia.

Klassisk nova är en klass av stjärnor som uppstått från en explosion  av en vit dvärg (en stjärnkvarleva med solens massa men storlek som jorden) och en större stjärna i nära omloppsbana runt den vita dvärgen.

Gas har fallit genom gravitation från den större stjärnan in på den vita dvärgen  som är mycket tät och har stark gravitation vilket gör att den drar till sig materia från den större stjärnan som är en stjärna med gravitation som är normal för just denna klass. När tillräckligt med gas har samlats på den vita dvärgen sker en   en explosion kallad  nova. Det finns cirka 50 explosioner per år i vår galax och de ljusaste på natthimlen observeras av astronomer över hela världen.

Det är då  litium bildas och kastas ut i universum och efterhand ner på planeter och solsystem som är under bildande. Så kom litium till oss en gång från en närliggande novaexplosion.

Bild från vikipedia på en illustration av förstadiet till blivande nova, där den vita dvärgen i stjärnsystemet samlar massa från den röda jätten.

Varför väger universum olika beroende på vilken metod vi använder?

Lite eget funderande efter att ha läst medföljande artikel som kan ses här.

Som man kan se på rubriken har två accepterade vetenskapliga metoder att mäta massan i universum gett olika resultat. Detta fast man använt samma material men olika ekvationer vilka båda är helt tillförlitliga i andra sammanhang där de ger samma slutresultat.

I mina funderingar ingår att detta kan visa på att vi lever i ett universum som är en spegling av ett universum i en annan dimension och att det därför speglas i ekvationer som är olika just då vi använder dessa på universums massa. Låter konstigt men är möjligt. Något vi inte förstår i fysiken finns eller existerar som vi hittills inte behövt ta hänsyn till.

Men vad? Min teori är ovan men inget säger att den är rätt. Det kan vara något helt okänt som vi inte kan nå med dagens paradigm i vetenskap. Något vi kanske inte kan förstå som människor eller kan förstå varken vi eller våra datorer oberoende av vad vi matar in i dem. Det är något okänt vi har upptäckt. Men kanske något vi aldrig kan få tag på.

Fri bild från 

De blå heta stjärnor som har fläckar.

Astronomer har använt Europeiska Sydobservatoriets teleskop (ESO) för att upptäcka jättelika fläckar på extremt heta blå stjärnor belägna i klotformiga stjärnhopar. Dessa stjärnor har  inte bara  magnetiska fläckar utan också extremt energirika utbrott, många miljoner gånger mer energirika än de som sker på solen.

Forskarlaget som gjorde upptäckten leddes av Yazan Momany från INAF-observatoriet i Padua, Italien. De undersökte en typ av stjärnor med omkring hälften av solens massa men fyra till fem gånger hetare (inte att förväxla med de blå stora heta jättestjärnor som är de hetaste stjärnor som existerar).  “Dessa små heta stjärnor är speciella då vi vet att de kommer att undvika en av de slutliga faserna i de flesta stjärnors liv och få slut på sitt kärnbränsle i förtid” säger Momany tidigare  astronom på ESO:s Paranalobservatorium i Chile. “I vår galax hittar vi vanligen dessa stjärnor i täta dubbelstjärnesystem”.  “Efter att ha uteslutit alla andra möjligheter återstod bara en förklaring till ljusstyrkevariationerna” säger Simone Zaggia, medförfattare till studien vid INFA-observatoriet och tidigare ESO-astronom: “Dessa stjärnor måste ha stjärnfläckar!”.

Fläckar på dess stjärnorna verkar vara ganska annorlunda mot fläckarna på vår egen sol, men båda orsakas av magnetiska fält. På de heta stjärnorna är fläckarna ljusare och hetare än den omgivande ytan till skillnad från solens fläckar som är svalare och mörkare än omgivningen. Fläckarna på dessa stjärnor är också betydligt större än solens fläckar och kan täcka upp emot en fjärdedel av stjärnans yta. De är dessutom mycket långlivade och kan förbli kvar i tiotals år medan solens fläckar varar i dagar eller veckor men ibland ett par månader. När stjärnorna roterar förflyttar sig fläckarna på den synliga skivan vilket gör att ljusstyrkan varierar.

Forskarlaget upptäckte också ett par extrema stjärnor som uppvisade kraftiga utbrott - plötsliga explosioner som indikerar förekomsten av starka magnetfält. “Dessa utbrott liknar de vi ser på solen men är tio miljoner gånger mer energirika” säger medförfattaren Henri Boffin, astronom vid ESO:s huvudkontor i Tyskland. “Ett beteende av detta slag var helt oväntat och visar att magnetfält är en nyckelkomponent för att förklara dessa stjärnors egenskaper”.

Efter sex årtionden av studier av  dessa stjärnor har nu astronomerna en ganska god förståelse av dem. Den aktuella forskningen kan också bidra till att förstå orsaken till de starka magnetfälten i vissa vita dvärgar, stjärnor som representerar slutstadiet i sollika stjärnors liv och som har vissa likheter med ovanstående.

Bild: Från ESO På hur en sådan liten blå het stjärna kan se ut enligt en illustration i jämförelse med vår sol. OBS förväxla ej dessa små blå stjärnor med de största som finns i universum de stora blå jättestjärnorna.

Nya idéer om Oumuamua

Oumuamua var det första interstellära objekt som upptäckts och den första interstellära asteroiden som astronomerna upptäckt. Den upptäcktes när den passerade genom solsystemet i oktober 2017.

Teorierna var många (och är fortfarande) om vad dess form innebar. UFO-besättning eller en flisa från en explosion av en katastrof i yttre rymden eller i ett annat solsystem. Ingen vet och dess färd går nu vidare ut i universum efter dess besök genom vårt solsystem från okänd källa.

I en ny rapport föreslås att det är ett objekt som är flerskiktat. Till att börja med verkar det vara cigarr- eller pannkaksformat vilket definitivt inte är normen för rymdstenar som astronomer är bekanta med. Oumuamua visade också icke-gravitationell accelerationsrörelse utifrån dragkampen från solen eller något annat stort kosmiskt objekt.  Kometer visar sådana rörelser (acceleration) när de värms upp och börjar spruta is som jetplan. Men Oumuamua visade aldrig upp  en kometsvans eller ett sken så vitt forskarna kunde se.

Men forskare anser i en ny teori att Oumuamua likväl kan bestå av frusen väteis.

"Vi visar att objektet sannolikt bestod av väteis,", säger medförfattare Greg Laughlin, professor i astronomi vid Yale University i Connecticut, i ett uttalande. "Detta är en ny typ av objekt men det ser ut som det kan finnas många fler av dem som dyker upp framöver."

Väte är det vanligast förekommande elementet i universum, men vi ser det oftast inte i fast form då detta kräver extremt kalla temperaturer. Men sådana temperaturer finns i de kallaste kärnorna av gigantiska molekylära moln. De platser som ger upphov till nya stjärnor och deras tillhörande planetsystem.

Forskarna anser att en del tyder på att kroppar rika på väteis skulle kunna bildas i dessa kärnor - och att sådana objekt skulle bete sig mycket likt som Oumuamua gjorde när det kryssade genom det inre av solsystemet.

"Då Oumuamua passerade nära solen och värmdes upp smälte väte snabbt bort den isiga ytan, vilket ger den observerade accelerationen som då skedde. Denna nedsmältning skulle ge Oumuamua sin konstiga, avlånga form - mycket som en tvål blir en tunn flisa efter många användningsområden i duschen," säger Laughlin.

Men även detta är en teori (min anm) lite motsägelsefullt då ingen svans av kometkaraktär visades eller ett sken som skulle bevisa att avdunstning kunde ses. Vi får nog se detta som enbart en ytterligare teori om vad Oumuamua Var och kom ifrån. Svaret får vi kanske aldrig. Vi ska även komma ihåg att asteroiden inte sågs förrän den var på väg från solen. Vi vet inte om den såg likadan ut redan när den gick in mot solen. Gåtan om denna asteroid existerar fortfarande. Såg den likartat ut när den gick in mot solen skedde ingen nedsmältning.

Bild från Flickr.com på hur Oumuamua kan ha sett ut enligt en illustratör.

Forntida sjöar hittade på MARS

Genom att studera de kemiska elementen på Mars  där kol och syre ingår har forskare arbetat bakåt i tiden för att pussla ihop historien om en planet som en gång hade de förutsättningar som krävs för att stödja liv.

Det är bekräftat att Mars en gång hade flytande vatten, tack vare ledtrådar som inkluderar torra flodbäddar, gamla strandlinjer och saltavlagringar på planetens yta.

Med hjälp av NASA: s rymdbil curiosity  har forskare hittat bevis för att sjöar funnits under långa tidsepoker. Rovern har även grävt upp organiska föreningar vilket är livets kemiska byggstenar (obs detta är inte bevis på liv). Kombinationen av flytande vatten och organiska föreningar får forskare att fortsätta söka på Mars efter tecken på tidigare - eller nuvarande - liv. Trots de kittlande bevis som hittats hittills är forskarnas förståelse av Mars historia fortfarande inte stor, många frågor är obesvarade. En fråga som är obesvarad är om Mars haft en atmosfär tät nog för att hålla planeten varm och därmed våt för den tid som krävs för att livet ska utvecklas i någon form (men har vatten flutit bör temperaturen varit över 0C)

En annan fråga är om de organiska föreningarna är tecken på forna eller nuvarande liv eller är kemiska reaktioner som händer när Mars stenar interagerar med vatten och solljus. Ingen kan svara på detta i dag.

I en nyligen undersökning har ett team av forskare  funnet att vissa mineraler i stenar vid Gale Crater kan ha bildats i en istäckt sjö. Dessa mineraler kan ha bildats under en kall period inklämd mellan varmare perioder, eller efter att Mars förlorat det mesta av sin atmosfär och började bli permanent kall (som i nutid).

Gale Crater är en krater med en storlek av 154 km i diameter. Den valdes som Curiositys landningsplats 2012 eftersom det här visades tecken på att här funnits vatten inklusive lermineraler, markbeskaffenheter som kan fånga och bevara gamla organiska molekyler. 

Faktum är att medan basen av ett berg utforskades i mitten av kratern, kallat Mount Sharp, fann Curiosity ett lerlager av sediment 304 meter tjockt som troligast samlats på en sjöbotten. För att bilda så mycket sediment behövs en otrolig mängd vatten som strömmat ner i dessa sjöar under miljoner till tiotals miljoner varma och fuktiga år påstår vissa forskare. Men vissa geologiska egenskaper i kratern antyder också ett förflutet som inkluderade kalla, isiga förhållanden.

"Vid något tillfälle måste Mars yta ha upplevt en övergång från att vara varm och fuktig till att vara kall och torr som den är nu. Men exakt när och hur det inträffade är fortfarande ett mysterium," säger Heather Franz, en NASA geokemist baserad på NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

För ytterligare fakta i detta spännande ämne se följande länk från NASA. 

Bild från visande rester av ett hav på Mars.