Svarta hål krockar med varandra därute

 

Svarta hål som kolliderar med varandra ger gravitationsvågor av ett särskilt slag. Vågor finns därute  av kollisioner som kan ha skett redan vid universums tillblivelse och sker så än i dag.

 En sådan händelse som man anser sig  sett spåren av har bara  beskrivits en gång men  forskare från University of Birmingham i Storbritannien och Northwestern University i USA tror att vi närmar oss tidpunkten att upptäcka fler av dessa så kallade "hierarkiska" svarta hål resultat av sammanslagningar i form av graditationsvågor av svarta hål som skett eller håller på att ske. 

I ett recensionsdokument, publicerat i Natural Astronomy, föreslår dr Davide Gerosa vid University of Birmingham, och Dr. Maya Fishbach vid Northwestern University att de senaste teoretiska resultaten tillsammans med astrofysisk modellering och registrerade gravitationsvågsdata snart bör göra det möjligt för forskare att noggrant finna och tolka gravitationsvågsignaler från dessa händelser.

Sedan den första gravitationsvågen upptäcktes av LIGO- och Virgo-detektorerna i september 2015 har forskare konstruerat alltmer nyanserade och sofistikerade tolkningsförslag av dessa signaler.

Det finns nu en stor aktivitet för att bevisa förekomsten av så kallade "hierarkiska sammanslagningar", även om upptäckten av GW190521 2019  den mest massiva fusionen av ett svart hål som hittills upptäckts enligt data framträder som den mest lovande kandidaten att finna gravitationsvåg från.

 

"Vi tror att de flesta gravitationsvågor som upptäckts (men ej kunnat förklaras) hittills är resultatet av första generationens kollisioner mellan svarta hål", säger Dr. Gerosa. – Men vi tror även att det finns en god chans att andra generationens sammanslagningar kommer att upptäckas. Sammanslagna svarta håls gravitationsvågor som sammanslås med än fler.

 Dessa händelser kommer att ha distinkta gravitationsvågsignaturer som tyder på högre massor och en ovanlig spinnande gravitationsvåg orsakad från den första kollisionen."

Att förstå egenskaperna av miljön där sådana objekt produceras kommer också att bidra till att förfina sökningen (man lär sig vad slags vågor man ska söka efter). Detta måste vara i en miljö med ett stort antal svarta hål och en miljö som är tillräckligt tät för att hålla kvar de svarta hålen efter att de har slagits samman, så att de kan utvecklas och slås samman igen.

 

Det kan till exempel vara i kärnkraftskluster eller ackretionsskivor – som innehåller  strömmar av gas, plasma och andra partiklar – som omger de kompakta regionerna i galaxernas centrum.

 

"LIGO-Virgo-samarbetet har redan upptäckt mer än 50 gravitationsvåghändelser", säger Dr. Fishbach. " Detta kommer att expandera till tusentals under de kommande åren, vilket ger oss så mycket mer möjlighet att upptäcka och bekräfta ovanliga föremål som hierarkiska svarta hål i universum."

Vi lär oss mer och mer om händelserna därute (min anm.) men inte varför de finns eller varför de kom till. Nu handlar det om att förstå dessa gravitationsvåghändelser i form av vad de visar och var de kom ur för händelse

Bild space.com med texten vart leder svarta hål.

Lever vi i ett av otaliga universum

 

För att förklara CMB:s bakgrundsstrålningen av mikrovågors enhetlighet (vi har beskrivit detta flera gånger och dess konstanta temperatur oberoende av avstånd) är det nödvändigt att acceptera en tidig supersnabb expansion som kallas inflation under det vi med ett gemensamt namn kallar BigBang. Vissa forskare tror att när vårt universum startade som denna inflationsfas var det bara en liten bubbla i ett stort ingenting av möjlig uppblåsning vilken fortsatte och ännu fortsätter som expansion. Bubblan, vårt universum växer.

 I denna teori, kallad "evig inflation", som föreslagits av bland annat Teori-fysiker  Paul Steinhardt, dyker andra bubbeluniversum ständigt upp i andra delar av detta tomrum (media) med hela ensemblen som utgör ett "multiuniversum". Nya bubblor uppstår hela tiden varje bubbla som ett nytt universum.

Dessa bubblor är från början otroligt små. Så små att ingen av dem kan ses med våra bästa mikroskop. Man kan tänka sig dem som frö som plötsligt växer upp från ingenting.

Alla med expansion som mål efter sitt BigBang. Att de skulle krocka är omöjligt då mediet de finns i även det är gränslöst och ökar i omfång hela tiden. Vi, med vårt gränslöst stora universum finns i en bubbla och allt expanderar.

Teorin blir ännu konstigare för det finns ingen anledning till att ta för givet att andra universum ska ha samma fysiklagar som våra – vissa kan ha starkare gravitationslagar eller en annan ljushastighet.

Forskare undersöker även möjligheten att universum inte har någon början eller och att BigBang faktiskt var en enorm studs som smidigt förbinder en tidigare fas av sammandragning med den nuvarande fasen av expansion. Studsen kan vara en engångshändelse eller, när det gäller ett cykliskt universum, kan återkomma med jämna mellanrum åtskilda av expansions- och sammandragningsperioder. Men detta är en annan tanke som dock inte behöver stå i motsats till ovanstående (multiuniversum).

Bild pxfuel.com

Galileoprojektet igång, innebärande sökning efter mindre objekt i vårt närområde som kan komma från utomjordiska civilisationer.

 

Galileoprojektets grundare består av en forskargrupp och rådgivande nämnder i samarbete med Center for Astrophysics | Harvard och Smithsonian institution. I dagarna har gruppen tillkännagett Galileoprojektets arbetssätt. Genom denna länk kan man läsa mer utförligt om detta. 

Det är ett vetenskapligt projekt för att främja ett systematiskt och experimentellt sökande efter korsvaliderade bevis på potentiella astroarkeologiska artefakter (något som svävar däruppe från kanske miljoner år tillbaka eller kvarlämnats på jorden eller någon annan planet, måne etc här) eller i dag aktiv teknisk utrustning som tillverkats av förmodade befintliga eller utdöda utomjordiska tekniskt avancerade civilisationer vid besök i vårt solsystem.

Professor Avi Loeb, chef för Galileoprojektet, förklarar: "År 2017 observerade världen för första gången ett interstellärt objekt, kallat 'Oumuamua, som kort besökte vårt solsystem. Baserat på astronomiska observationer visade sig "Oumuamua ha mycket avvikande egenskaper som trotsar  naturliga förklaringar. Vi kan bara spekulera i om "Oumuamua kan förklaras av att vi aldrig tidigare ha sett detta slag av naturliga objekt eller om 'Oumuamua  är ett utomjordiskt tekniskt avancerat objekt då man kan tolka det likna en mycket tunn ljussegel- eller kommunikationsfarkost ."  

 

Besöket var snabbt och vi upptäckte objektet sent på dess färd genom solsystemet då vi först upptäckte var det redan  förbi solen och på väg bort. Men spännande var det. Arbetet som nu börjar enligt ovan är ett mastodontarbete utan slut. Med fantasins hjälp kan detta sökande ske hur länge som helst efter fynd vi får hoppas de finns därute eller här (min anm.).Kanske det bästa vore att de inte fanns därute att övervakas av något okänt är knappast trevligt då man inte vet varför de  skulle övervaka oss utan att ge sig till känna.

Bild flickr.com på en romersk artefakt som kan tolkas som rymdturister i forna tider.

Steady-state universum

 

  Big Bang är vår bästa teori på hur universum började enligt NASA. Allt var en punkt av materia av en storlek så liten att vi inte kan föreställa oss detta. Men i detta fanns allt som nu är universum med dess energi och materia. Va detta kom i från finns ingen förklaring för. Men vid BigBang började en expansion som accelererade och så gör ännu. Universum bildades och bildas och utökas ännu i storlek.

En expansion som driver galaxer allt längre från varandra och en gång kommer rymden att se tom ut enbart den galax där vi själva finns kan då upplevas.

 En del forskare var inte överens med tanken på att allt efterhand försvinner utefter expansionen utan ansåg att densiteten förblir konstant även i ett expanderande universum. Innebärande att det skapas ny materia med en hastighet av cirka tre väteatomer per kubikmeter och miljon år och därmed nya stjärnor mellan galaxerna.

 Denna modell föll dock ur intressesfären genom upptäckten av CMB. Den kosmiska bakgrundsstrålningen i form av mikrovågsstrålning vilken modellen inte kan förklara utifrån ovan teori..

Steady state-teorin är som sagt en kosmologisk teori enligt vilken ny materia skapas ur intet i tomrummen som utvidgar sig mellan galaxerna i ett expanderande universum.

Man antog att då universum kunde expandera ur ingenting och materia plötsligt fanns i form av protoner, neutroner kvarkar med mera som skapades ur intet vilket var förutsättningen för BigBang och expansionen kunde detta innebära att expansionen av universum även fick materia att uppstå från och ur ingenting (min tolkning). Man kan förstå slutsatsen. Men varför bakgrundsstrålning finns är svårt att förklara och varför den finns överallt och att materia enligt nu gällande teori likt energi inte kan uppstå eller utplånas utan bara omvandlas är en gåta. Den materia som först fanns och den energi som då kom till kan inte försvinna eller förökas med utan bara omvandlas till någon annan materia eller energi.

En gåta är att det inte förklarar vad BigBang var och var det kom från och varför, Tanken på vad som fanns innan uppkommer man ska tänka att det inte fanns något innan. Som människa kan man bara uppfatta detta som ett stort frågetecken. En tanke är att se den lilla punkt där allt av energi och materia fanns och som slutade med BigBang kan ses som ett frö som såtts och nu sprängde sitt skal och börja växta (expandera). 

Bild mixpixel.net

Hubble har hittat vatten på månen Ganymedes

 

Jupiter har minst 79 månar den största heter Ganymedes och denna måne är även den största månen i hela solsystemet. Dess diameter är cirka 5200 kilometer och är det nionde största objektet i solsystemet.  Ganymedes är därmed större än såväl planeten Merkurius som samtliga dvärgplaneter därute.

Hubbleteleskopet har nu bevisat att det finns vattenånga i atmosfären vilket har misstänkts länge men nu bekräftas och därmed stiger intresset för Ganymedes betydligt. Forskare använde nya och arkivlagda datamängder (från två decennier) från NASA:s rymdteleskop Hubble och analyserade och gjorde då upptäckten som mu publicerats i tidskriften Nature astronomy. 

 

Det var i en del av ett stort observationsprogram med syftet att stödja NASA:s Juno-uppdrag 2018 som  ledde Lorenz Roth vid KTH i Stockholm teamet som ville mäta mängden syre med hjälp av insamlat material från Hubbleteleskopet. Teamets analys innebar en kombination av data från två instrument: Hubbles kosmiska Origins-spektrograf (COS) från 2018 och arkivbilder från Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) från 1998 till 2010.

 

Till deras förvåning och tvärtemot de ursprungliga tolkningarna av data från 1998, upptäckte de att det knappt fanns några fria syreatomer i Ganymedes atmosfär. Detta innebär att det måste finnas en annan förklaring till de uppenbara skillnaderna i de UV aurora-bilder som man taget som visar på motsatsen.

Roth och hans team tittade därför närmare på den relativa fördelningen av norrskenet i UV-bilderna. Ganymedes yttemperatur varierar kraftigt under dagen och runt middagstid nära ekvatorn kan det bli tillräckligt varmt för att isytan släpper ut (eller sublimerar) några små mängder vattenmolekyler (is finns i mängd här). Faktum är att de upplevda skillnaderna i UV-bilderna är direkt korrelerade med vad vatten skulle förväntas ge för effekt i månens atmosfär.

Tidigare forskning har gett indicier på att här finns  mer vatten under ytan inklusive isen än alla jordens hav rymmer. Temperaturen där är dock så kall att vattnet på ytan är fruset. Ganymedes hav skulle enligt beräkningar ligga ungefär 16 mil under skorpan; Därför skulle vattenångan inte representera avdunstningen av detta hav enligt tidigare rön. Men nu har det visar sig att vattenånga kan komma fram.

Troligen är det värme från vulkanism som sänder ut gejsrar av vattenånga ibland. Kanske haven inte finns så djupt som beräknats. Gejsrar som sprutar upp vattenånga finns på andra månar som ex på Saturnus måne Enceladus och Jupiters måne Europa (min anm.). Om det kan finnas liv i dessa hav är omöjligt att veta med dagens kunskap.

Bild på månen Ganymedes från vikipedia

Universum kan ses som ett hologram

 

Hologram. Detta är i grunden ett tvådimensionellt objekt som kodas för att se ut som en tredimensionell bild. Enligt denna teori då det gäller universum och verkligheten kan hela det tredimensionella universumet (där vi finns) vara "kodat" på ett tvådimensionellt gränssnitt. Det kanske inte låter lika spännande som att leva i en simulering (en fantasi eller drömvärld av någon större intelligens) men det har fördelen att det är en vetenskapligt testbar teori. Vid en forskningsinsats under 2017 vid University of Southampton, Storbritannien, visades att teorin kunde överensstämma med det observerade mönstret av CMB-variationer. Den kosmiska bakgrundsstrålningens variationer. 

 

Den holografiska principen är en teori inom kvantfysiken och då inom strängteorin där man säger att beskrivningen av en rymd (en volym) finns, eller kan tänkas, kodifierad på något som kan beskrivas som rymdens gränssnitt eller gravitationshorisont.  Teorin beskrevs först av Gerard 't Hooft, men den specifika strängteori - tolkningen lanserades av Leonard Susskind.

I ett större perspektiv säger teorin i förklarande syfte att hela universum kan ses som en tvådimensionell informationsstruktur som "målats" på den kosmologiska horisonten.  Teorin kan utöver det härledas till en svarta håls informationsparadox vilket innebär  paradoxen ( en icke överensstämmelse mellan vad en teori utsäger och vad sunda förnuftet förväntar vilket man kan tolka som att något är fel i mätresultatet eller i den accepterade fysiken) utgående från en kombination av kvantmekanik och allmän relativitetsteori.

Paradoxen säger att fysisk information kan försvinna permanent i ett svart hål och därmed möjliggöra för många olika kvantmekaniska tillstånd att omvandlas till vad som helst utan samband med tidigare fysiska tillstånd eller skeende.

Teorin är kontroversiell eftersom den bryter mot den allmänna vetenskapliga föreställningen att en komplett information om ett fysiskt system (tillstånd) vid en viss tidpunkt bestämmer dess status vid varje annan tidpunkt efter denna i en lång händelsekedja.

Innebärande att vi ser det som självklart att något måste ske för att något annat ska ske men det som skedde, skedde, på grund av ett tidigare skeende. Det som skett ger möjlighet eller måste tvinga fram nästa skeende.  Det kan ses som den då kallade dialektiken i filosofin. 

 

Bild flickr.com.

Galaxen Markarian 509 undersöks nu med ALMA-teleskopet

 

Italienska astronomer undersöker just nu galaxen Markarian 509 med hjälp av  ALMA-observatoriet i Chile. Galaxen finns ca 460 miljoner ljusår bort.

I galaxen finns inte ett i storlek genomsnitt svart hål utan ett som är 300 miljoner gånger solens massa och som växer.

Observationer tyder på att Mrk 509 är en utbuktningsliknande medelstor galax med joniserande gas i form av utbuktande strängar där stjärnbildning pågår. För närvarande pågår detta med en hastighet av cirka 5 solmassor per år.

Mrk 509 är ett komplext system som har genomgått mindre och fortfarande har pågående sammanslagningar av gas i form av   gasflöden från varm joniserad gas av joniserade ultrasnabba utflöden. Ett team av astronomer med ledning av Maria Vitttoria Zanchettin vid Universitetet i Trieste, Italien, analyserade nyligen data från ALMA för att hitta ytterligare bevis på molekylär vind. Kolmonoxid (CO) har upptäckts i gasen.

Studier visar att Mrk 509 har en molekylär gasreservoar med en solmassa på 1,7 miljarder nivåer vars skiva har en lutning av 44 grader och en massa på cirka 20 miljarder solmassa och som är cirka 17 000 ljusår i storlek. I denna skiva uppskattas andelen molekylär gas till cirka 5 %.

Studien fann  betydande problem med molekylär gaskinematik på två olika platser i skivan. I dessa två regioner indikeras den molekylära gasen ha en avvikelse från skivans rotation. Det tolkades som utslag av en molekylär vind och betecknades som Vind A och Vind B.

Astronomer märkte  att vind A har en hastighet på cirka 250 km/ s, cirka 980 ljusår från AGN, i samma område där joniserad gasvind upptäcktes. För vind B identifierades den på ett avstånd av cirka 4 600 ljusår från AGN (AGN innebär den aktiva galaxkärnan) med hastighet upp till 200 km / s.

Bild från www.esa  på galaxen Markarian 509