Vintergatan har en gång utsatts för en våldsam störning. Spåret finns kvar.

 

Vintergatan är galaxen som innehåller vår egen sol och hundratals miljarder andra stjärnor. Vi har lärt oss att det är en spiralgalax vilket innebär en central massa omgiven av en platt skiva av stjärnor som utlöper som en spiral.

"Om du någonsin har sett publiken göra en våg i en stadion är  det är mycket likt det koncept som man nu upptäckt sker i vintergatan," säger Xinlun Cheng, en astronomi doktorand vid University of Virginia's College och Graduate School of Arts & Sciences. "Varje person i publiken står upp  för att sedan sätta sig vid rätt tidpunkt och i rätt ordning för att skapa den mänskliga vågen när den sveper runt arenan.

Det är precis vad stjärnorna i vår galax gör just nu. Vissa forskare föreslår att fenomenet är ett resultat av instabiliteten i själva galaxen medan andra hävdar att det är kvarlevan av en kollision med en annan galax i ett avlägset förflutna.

En nyligen publicerad artikel i The Astrophysical Journal av Cheng som studerar stjärnornas rörelser och hans kollegor, Borja Anguiano, en post-doktoral forskarassistent vid UVA, och Steven Majewski, professor vid högskolans institution för astronomi kan nu äntligen sätta punkt för denna debatt.

 Med hjälp av data från rymdobservatoriet Gaia vilket är en satellit som lanserades 2013 av Europeiska rymdorganisationen (ESA) för att mäta positioner, avstånd och rörelser hos miljarder stjärnor och information från APOGEE, en spektrograf som har koll inom  infraröd strålningsbältet  som utvecklats av UVA för att undersöka stjärnornas kemiska sammansättning och rörelser har astronomer nu verktygen för att observera stjärnornas rörelser i Vintergatan med en aldrig tidigare skådad grad av noggrannhet.

 

"Genom att kombinera information från APOGEE-instrumentet med information från Gaia-satelliten börjar vi förstå hur de olika komponenterna i galaxen rör sig", säger Anguiano,Modellen vid UVA som har hjälpt dem att fastställa att vågrörelsen som inte påverkar vår egen sol men passerar vårt solsystem med en hastighet som resulterar i en full rotation runt galaxen på 450 miljoner år numera inte anses som resultat av Vintergatans egen inre massas rörelse. Istället är det reliken av en gravitationell ryckning i Vintergatans skiva av en närliggande passage av en satellitgalax troligen en dvärggalax  i närheten av Skyttens stjärnbild (centrala vintergatan där det svarta hålet finns) för ungefär 3 miljarder år sedan.

"Vi kan fortfarande se skivan i vår galax skaka som ett resultat av detta möte," säger Anguiano.

Jag (min anm.) tycker det är konstigt att en dvärggalax närgångenhet kan påverka en hel galax av Vintergatans storlek som inte är en dvärggalax och vilken antas gått samman med ett flertal små galaxer i det förflutna. Men kanske blev det i detta fall en effekt så stor genom att de möttes på ett för Vintergatans uppbyggnad känsligt ställe. Men även den dvärggalax som ligger bakom sammanstötningen bör det finnas spår av anser jag.

Bild från vikimedia. Tanke vad är allt och varför?

Vi vill veta om liv funnits på Mars i det förflutna.

 

Briony Horgan är en docent i jord, atmosfärs- och planetvetenskap vid Purdue University  Indiana USA. Hon arbetar med att avgöra om vi är ensamma i universum eller om livet en gång existerade på andra planeter som Mars.

När NASA Marsbil Perseverance beräknas landa på Mars yta den 18 februari 2021 i Jezero Crater ska den söka efter bevis på tidigare liv (om de finns)  från den tid då floder flödade på Mars.

 

Uppdraget är ett steg i sökandet efter tecken på tidigare liv på den röda planeten. Det ska sökas efter gamla mikrober som kan ha funnits i Mars floder, sjöar och träsk för miljarder år sedan. Dessa mikroskopiska bitar av bevis är högintressanta om de finns och hittas.

 

Om liv  en gång fanns på den röda planeten bör det ha lämnat någon  ledtrådar som forskarna hoppas hitta  exempelvis fossil.

"Målet med detta uppdrag är att leta efter tecken från forntida liv på Mars och även samla in prover för framtida hemtagning till jorden med dessa," säger Horgan och tillägger. "Det är möjligen detta är den enda chansen vi någonsin kommer att få att göra båda dessa saker då det är svårt och dyrt att genomföra”.

Det  ska tas fotografier, spelas in video, pulveriseras sten genom att skjuta lasrar på dessa så forskare kan bestämma den kemiska sammansättningen med hjälp av mikroskop för att söka efter spår av organiska molekyler, borras, analyseras mm. Projektet kommer att producera enorma volymer av data som kommer att ta forskarna år att analysera.

 

NASA planerar därefter under nästa årtionde att sända en farkost till Mars med uppdrag att hämta hem proverna till Jorden.

"Att få  prover tillbaka från Mars skulle vara fantastiskt," säger Horgan. "Det skulle inte bara vara en bedrift av tekniskt kunnande att hämta proverna och returnera dem. Det skulle även vara första gången vi skulle få prover till jorden från en annan planet. Det skulle vara historiskt."

OBS: (min anm.) vi har prover från månen som astronauter tagit tillbaks. Men aldrig från någon annan planet däruppe. Men farkosten och rymdbilen som nu landar på Mars den 18 februari i år  har inte kapacitet att återvända med prover.

Bild Konceptbild på farkosterna Perseverance (Marsbilen) och Ingenuity (robot) från vikipedia.

I galaxer därute studsar ljuset runt bland mängder av små svarta hål.

 

Radiovågsbilder av universum har avslöjat hundratals små men supermassiva svarta hål i avlägsna galaxer. Galaxer där ljuset studsar runt på oväntade sätt.

Forskning publicerad i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society fann en överraskande population av galaxer vars ljus förändras mycket snabbt på bara några år. Astronomer tror att det finns ett supermassivt svart hål i mitten av de flesta galaxer. Några av dessa är "aktiva" vilket innebär att de avger mycket strålning.

De svarta hålens kraftfulla gravitationsfält drar in materia från sin omgivning och sliter isär materian till ett moln av het plasma i det som kallas en "accretion-disk". Magnetfält accelererar högenergipartiklar från disken i långa, tunna strömmar eller "jets" längs rotationsaxlarna från det svarta hålet. När dessa strålar kommer längre bort från det svarta hålet blommar dessa jetstrålar ut i stora svampformade moln. Hela denna struktur är det som utgör en radiogalax, så kallad eftersom den avger mycket radiofrekvensstrålning. De kan vara hundratals, tusentals eller till och med miljontals ljusår i diameter och därför kan det ta eoner innan det ses några dramatiska förändringar.

Astronomer har länge ifrågasatt varför vissa radiogalaxer är värd för dessa strålar medan andra förblir små och lugna. Det tittades på data genom en GaLactic och Extragalactic All Sky MWA (GLEAM) undersökning. En undersökning där man såg på himlen på 20 olika radiofrekvenser vilket gav astronomer en oöverträffad radiovågskarta över himlen. 

Data från små radiovågsgalaxer verkar blå vilket innebär att de är ljusare på högre radiofrekvenser. Under det att gamla och döende radiogalaxer visas i rött och är ljusare i de lägre radiofrekvenser.

Det identifierades 554 radiogalaxer. När det tittades på identiska data som tagits  ett år senare blev de förvånade över att det i 123 av dessa strålar studsade runt i skilda ljusstyrkor och verkade flimra. Detta lämnade oss (Dr Natasha Hurley-Walker (Curtin / ICRAR) och GLEAM Team, CC BY-NC)  med ett pussel där vi antar att data pekar på att ljus och strålning studsar ner i skilda små svarta hål vilket ger denna effekt.

Bild pixabay.com. Vad finns däruppe egentligen och varför. ”Jag vill veta”.

Saturnus måne Rhea

 

Hydrazin är en färglös, rykande, hygroskopisk vätska med ammoniaklukt med molekylformeln N2H4. Den är blandbar med vatten i alla proportioner. Hydrazin är mycket energirikt (ΔHf0 12,1 kcal/mol) och används som bränsle i rymdraketer. Ren hydrazin kan självantända,

Rhea är näst störst av Saturnus 82 månar. Rheas yta består av vatten och is och tros under denna ha en stenkärna av storlek av 1/3 av månens volym. Precis som Jordens måne är alltid samma sida av Rhea vänd mot Saturnus (obs Jordens måne mot solen).

I en ny rapport i Science Advances har Mark Elowitz och ett team andra forskare i fysikaliska vetenskaper, optisk fysik, planetarisk vetenskap och strålningsforskning i USA, Storbritannien, Indien, och Taiwan presenterat den första analysen av långvågigt ultraviolett reflektorspektra av regioner på  Rhea. Uppgifter som samlats in av Cassinis instrument där ultraviolettbildåtergivning undersökts i spektrografi nu.

Cassini-Huygens var ett forskningsprojekt som bestod av rymdsonden Cassini och landaren Huygens vilka skickades till planeten Saturnus och dess månar i första hand Titan. Bakom projektet stod NASA, ESA och det italienska rymdorganet Agenzia Spaziale Italiana (ASI). Uppdragets längd var mellan 1997 då den sköts upp och tills kontakten med farkosten bröts den 15 september 2017.

De visades genom spektrografi att det på Rhea fanns  hydrazin monohydrat eller att detta var den mest rimliga kandidaten att förklara funktionen eller absorptionen vid 184 nm. Hydrazin var också ett drivmedel i Cassinis propellrar men då denna insamlingen av data gjordes var inte dessa igång vid överflygningen över isen gjordes och därför antogs signalen vara hydrazin från annan källa.

Forskarna beskriver hur hydrazinmonohydrat kan uppkomma kemiskt på isiga ytor. Ytan på Rhea har stora kratrar såsom stora nedslagskratrar i nord-sydlig riktning. Yttemperaturen på Rhea skiftar mellan ca 150 till 200 C. Hypotesen är att det existerar en källa av koltetraklorid (CCl4) på Rhea och ett färskt lager av vatten-is som har sitt ursprung från Saturnus E-ring. UV-refrestansspektroskoptekniken var  känslig i de övre mikrometrarna vilket gjorde det möjligt för forskarna att upptäcka ett lager av klormetanföreningar under vattenisdepositionerna på Rhea.

Det var dock fortfarande svårt att förklara förekomsten av klorföreningar via kemiska vägar på Rhea eftersom deras ursprung krävde förekomsten av ett inre havsskikt eller exogen leverans av mikrometeoroider eller asteroider som innehåller klor. Även Saturnus månar Titan och Dione antas ha samma uppbyggnad i isen.

Jag (min anm.) är tveksam till resonemanget. Visst har det upptäckts hydrazin men jag anser att detta kommer från raketbränslet. Säkert har de rätt i att propellrarna var avstängda vid överflygning av isytan och inget bränsle då kom ur farkosten. Men bränsleföreningar av detsamma kan ha följt med sedan tidigare som ett tunt moln eller tunt mindre molekylmoln och stört mätningarna eller förfalskat dem. Vi ska komma ihåg att detta är rymden där inga vindar finns som rör bort föroreningar.

 

Bild från vikipedia på Rhea.

Messinger lyckades fotografera ett nedslag på Merkurius

 

Rymdfarkosten Messenger hade i första hand som huvuduppgift att samla in  fakta om Venus atmosfär och att på ett nytt sätt mäta hur länge neutroner kan existera på egen hand.

Nu visar dock en färsk studie (data tar år att gå igenom efter en rymdfärds alla insamlade uppgifter) som publicerats i Nature Communications att rymdfarkosten upptäckte även något annat som går till vetenskapens historia.

Den har mycket sannolikt bevittnat en stor meteoroids nedslag på Merkurius. Det är första observationen någonsin av ett nedslags påverkan på någon annan himlakropp än jorden eller månen. Det anses otroligt att MESSENGER kunde ha turen att se detta hända, säger Jamie Jasinski, rymdfysiker vid Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien och huvudförfattare till en studie om händelsen. "Dessa data spelar en riktigt viktig roll för att hjälpa oss att förstå hur en meteoroids påverkan bidrar till material till Merkurius exosfär." 

Merkurius är två femtedelar av jordens storlek och har bara ett uns av en atmosfär vilken här kallas en exosfär   med ett atmosfärtryck som är en kvadriljon av atmosfärtrycket vid havsnivån på jorden. Exosfären bildas på Merkurius solvända sida från material som ursprungligen fanns på planetens yta av natrium och ett tiotal andra molekyler. Forskare tror att meteoroiders effekter delvis är ansvariga för att ge sådant material till Merkurius exosfär.

Meteoroiderna kommer från asteroidbältet mer än 200 miljoner km bort där interaktioner mellan asteroider (asteroidbältet mellan Mars och Jupiter) får gravitationen   på Jupiter eller Mars att resultera i att dessa rymdstenar i spiralformad resrutt ibland ger sig iväg och in i det inre av solsystemet. Några av dem bör då oundvikligen slå ner på Merkurius och kasta partiklar tusentals km upp i exosfären.

 

Men en sådan händelse hade aldrig registrerats tidigare utan var rent hypotetisk.

Forskare satsade på att MESSENGER som skulle kretsa runt Merkurius i fyra år skulle upptäcka något och det gjorde den. De förväntade sig att rymdfarkosten skulle se två nedslag per år under sitt uppdrag. Men det tog 2 1/2 år innan något hände. Det var den 21 december 2013 då MESSENGER gled över Merkurius solsida som ett av dennas instrument – Snabbbildsplasmaspektrometern (FIPS) upptäckte fenomenet som resulterade i att ett ovanligt stort antal natrium och kiseljoner.

Teamet planerar att utnyttja ett instrument som liknar FIPS på Europeiska rymdorganisationens (ESA)   BepiColombo-uppdrag för att samla mer information och fånga fler nedslag. BepiColombofarkosten sköts upp i riktning mot Merkurius 2018 och kommer att närma sig planeten i slutet av 2025 här ska den under ett år göra liknande observationer som Messinger gjorde men med andra och känsligare instrument och leta efter fler meteoroideffekter under det år som den kretsar kring Merkurius.

 Kanske inte så konstigt att ett meteornedslag sker på andra himlakroppar än på Jorden och på månen (min anm.). Men så länge man inte kunde bevisa att något sådant sker eller skett är allt bara teorier. Men nu har detta antagande bevisats.

Bild vikipedia en illustration på hur farkosten Messinger kretsade runt Merkurius under sitt uppdrag under åren 2004-2015.

Kan ett stort svart hål vara anledningen till livet på Jorden

 

När gas strömmar in mot ett svart hål virvlar det som vatten som är på väg ner i en golvbrunn. När gasen närmar sig en bråkdel av ljusets hastighet vid den innersta stabila cirkulära banan (ISCO) runt det svarta hålet värms den upp genom att gnuggas mot sig själv genom turbulent viskositet.

Resultatet blir att gasen lyser starkt och det gör att ungefär en tiondel försvinner bort i ett sken som överstiger storleken av den totala luminositeten från stjärnorna i  galaxen. Den höga matningshastigheten gör kvasarer synliga hela vägen ut till kanten av det synliga universum.  En kvasar är en extremt ljusstark och avlägsen aktiv galaxkärna. Den överglänser sin värdgalax så mycket att galaxen svårligen kan observeras.

2020  tilldelades Nobelpriset i fysik Andrea Ghez och Reinhard Genzel för de avgörande bevis på att ett svart hål om än utsvultet för närvarande lurar också i centrum av vår egen galax Vintergatan . Detta monster som väger fyra miljoner solar är vilande just nu och glödande som en svag radiokälla i riktning mot stjärnbilden Skytten där centrum av Vintergatan finns och det svarta hålet  Sagittarius A* (förkortat SgrA *) vilket är en miljard gånger svagare i ljusstyrka än det skulle ha varit om det hade matas så generöst som en kvasar.

Även om SgrA * är svagt lysande just nu har vi ledtrådar som visar att det måste ha upplevt episoder av kraftig utfodring i det förflutna och då var en kvasar. Detta är inte överraskande med tanke på att gasmoln hela tiden rör sig därute och förr eller senare  närmar sig  galaktiska centrum eller att en stjärna som passerar inom tio gånger horisonten i skalan  SgrA * (vilket motsvarar ungefär jorden-solen avståndet). När detta möte sker kommer det att få till följd att den starka gravitationens tidvatteneffekt förvandlas till en ström av gas som utlöser en kvasarliknande flare.

På den nuvarande platsen där vi finns med vårt solsystem är vi skyddade för utbrott från centrum av galaxen eller utkast från SgrA *. Emellertid indikerar nya studier att vår sol kom till mycket närmre  galaxens kärna och att solen då bombarderades av ultraviolett stålning från det svarta hålet under ett av dessa kvasartillstånd.

Exponeringen för tidigare XUV-bloss från SgrA* på närmare avstånd  kan ha skadat komplext liv under jordens tidiga utveckling. Detta kan förklara varför syrenivån i jordens atmosfär steg till sin för närvarande höga nivå först efter två miljarder år efter sitt bildande. Något som inte kunde ske förrän solsystemet kommit tillräckligt långt bort från SgrA *.

I samarbete med Manasvi Lingam forskare vid Hareard university utforskas just nu detta möjliga samband mellan livet och solens migration bort från Vintergatans centrum. Då stjärnornas ålder nära SgrA* är mindre än en procent av Vintergatans ålder måste stora anhopningsepisoder från störningar av gasmoln ha inträffat minst hundra gånger runt SgrA*, baserat på copernican-principen 

Den nuvarande tiden är inte speciell. Faktum är att ett par gigantiska blubbar av het gas, som kallas Fermi bubbles  observerats komma från det galaxens centrum längs rotationsaxeln i Vintergatan vilket innebär att  den senaste  accretionepisoden runt SgrA * kan ha drivit iväg dessa bubblor. Teoretiska beräkningar innebär att förutom störningar av massiva gasmoln och enskilda stjärnor  i närheten av det svarta hålet blir tidsmässigt störda en gång vart tionde tusen år enligt databeräkningar. Den intensiva utfodringen från de resulterande skräpströmmarna kan leda till de ljusaste blossen från SgrA* (starkt ljussken). Sådana tidvattenstörningar av händelser vid stjärnor har observeras i andra galaxer.

Traditionellt ansågs solen vara den enda astronomiska ljuskällan som påverkade livet på jorden. Men det är också möjligt att det svarta hålet, SgrA * spelade en viktig roll i att forma historien av markbundet liv på jorden.

Bild från vikipedia på en  Sagittarius A* (mitten) med två inringade ljusreflektioner från en  explosion som inträffade 2000.

En magnetars bisarra uppträdande

 

Astronomer från ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) och CSIRO i Australien har just observerat ett udda aldrig tidigare sett beteende från en "radiovågssändande" magnetar. Magnetarer är en sällsynt typ av neutronstjärna och en av de starkaste magnetkällorna i universum. Astronomer har hitills upptäckt trettio av dessa objekt i Vintergatan. De flesta av dem har upptäckts av röntgenteleskop efter ett utbrott med hög energi från magnetaren.

De nya rön, som publicerats i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) visar att magnetarer har mer komplexa magnetfält än man tidigare trott. Något som kan utmana teorier om hur magnetarer kommer till och utvecklas över tid.

Några av dessa magnetarer har också setts avge radiosignalpulser som liknar pulsarers. En pulsar är mindre magnetiska magnetarer som producerar strålar av radiovågor från sina magnetiska poler.

Genom att undersöka hur pulser från dessa "radiovågstrålande" magnetarer förändras över tid kan man bättre  förstå deras utveckling och geometri.

I mars 2020 upptäcktes en ny magnetar som getts beteckningen Swift J1818.0-1607 (J1818 ) efter att den avgett  radiovågstrålning.

Märkligt nog var utseendet på radiovågspulserna från J1818 helt annorlunda än de som sågs från andra magnetarer som sände ut dessa likartade radiovågorspulser.

De flesta radiopulser från magnetarer upprätthåller en jämn styrka över ett brett spektrum av  frekvenser.

Pulserna från J1818 var dock  vid mer låga frekvenser än höga frekvenser – liknande det som ses i pulsarer, en annan vanligare typ av radiovågavgivande neutronstjärna."Detta bisarra beteende har aldrig sett förut i någon annan magnetar”, förklarar studien huvudförfattare doktorand Marcus Lower vid Swinburne University / CSIRO. "Det verkar inte ha varit ett kortlivat fenomen då vår nästa observation visade att fenomenet fortsatt var igång i denna magnetar."

Studien tyder på att detta är bevis för att radiovågpulser från J1818 kommer från slingor av magnetfält. Linjer av magnetfält som förbinder syd och nordpolerna i form av en  hästskomagnet eller solfläckar som på vår sol.

Detta till skillnad från de flesta neutronstjärnor som ha nord- och sydpoler på motsatta sidor av stjärnan som är anslutna i ett munkkaksformat magnetfält.

Denna säregna magnetiska fältkonfiguration som nu upptäckts stöds också av en oberoende studie av röntgenpulserna av J1818 som detekterades av NICER-teleskopet ombord på den internationella rymdstationen ISS.

Röntgenstrålarna verkar komma från antingen en enda förvrängd region av magnetfältslinjer som kommer ut från den magnetiska ytan eller två mindre men nära fördelade regioner.

Nog är pulsarer och magnetarer svåra att förstå (min anm). Varför finns de och hur har de uppstått. Något säkert svar på detta finns inte. Men kraftiga magnetfält och strålningsfält finns där.

Bild på ovanstående magnetar Swift J1818.0-1607  från https://hyperaxion.com/