Allt i en protoplanetär skiva används inte vid planetbildning. Utan………..

 

En protoplanetär skiva är en roterande cirkumstellärskiva med tät gas som omger en mycket ung stjärna. Det är materialet i denna som är grunden för planetbildning det andra är gravitationen. När ett ungt solsystem bildas är det först inte mycket mer än en ung stjärna med en roterande skiva med skräp i sin omgivning.

Man antar att detta virvlande skräp sveps ihop av gravitation och försvinner som ex en ny planet. Men en ny studie visar att mycket  innehållet )mestadels i gasform)  i skivan  möter ett annat öde. Det kastas ut ur det unga, fortfarandebildande planetsystemet genom rörelserna för att istället bli  ett interstellärt objekt eller ensam planet mellan solsystemen eller galaxerna.

Studien om detta och teorin kommer från Avi Loeb och Amir Siraj. Loeb och Siraj båda verksamma vid Center for Astrophysics (CfA) vid Harvard. Studien heter "Preliminary Evidence That Protoplanetary Disks Eject More Mass Than They Retain." tillgänglig på arxiv.org.

  Loeb och Siraj pekar på förekomsten av interstellära objekt som  "Oumuamua och 2I/Borisov och dess eventuella ursprung . Än så länge finns det inga avgörande bevis för ursprunget till dessa föremål och ursprunget är ännu ett olöst mysterium skriver de.

Men det finns som man antar i dag bara två  möjligheter till deras ursprung om man  utesluter asteroidbältet eller Orts kometmoln. Den möjligheten är överskottsmaterial vid solsystem eller planetbildning (vilket forskarna anser mycket osannolik som förklaring till interstellära objekt). Den andra är att de kommer från mycket stora avstånd och klarar denna resa över  miljarder år i tomrummet därute men det förklarar inte deras ursprung om man inte ser det som ovanstående.

Gåtan är hur många sådana objekt som finns och hur och var de uppstod. Teoretiskt kan deras ursprung komma från material som kastats ut av rörelserna i protoplanetära skivor enligt ovan. Kanske de bildades i samband med stjärnbildning och aldrig lyckades komma nära nog en galax gravitation  för att fångas i denna utan dess materia bildade själv en kropp. Detta skulle kunna vara förklaringen till Oumuamuas udda form och kan ge anledning till tanken att det kan komma fler liknande besök av mycket udda formade objekt (min anm.)Men Oumuamuas udda form kan även vara från en explosion mellan två stora planeter eller asteroider. Alternativt som en del anser och som inte helt förfalskats som teori kan Oumuamuas udda form vara ett kamouflage för en stjärnfarkost med uppdrag att rekognosera i vårt solsystem.

Bild på den protoplanetära skivan HH-30 i Oxen,omkring 450 ljusår från jorden. Skivan sänder ut rödaktiga jetströmmar, en vanlig företeelse för dessa fenomen. Bild vikipedia.

Nu går det att virtuellt resa runt i universum.

 

Uchuu är namnet på det mest omfattande och  mest detaljerade virtuella universum som någonsin utformats och det är gratis för vem som helst att utforska. Uchuu skapades med hjälp av den mest kraftfulla superdatorn som finns för astronomi - ATERUI II. 

I Uchuu går det  att utforska universum genom att ta sig mellan galaxer och regioner i Kosmos på en kort tidsperiod.

 

Det är inte i realtid men däremot virtuellt. Det är en internationell grupp av forskare som konstruerat möjligheten och förverkligat detta.

En möjlighet för vem som helst att ta sig ut i universum i en aldrig tidigare skådad virtuell miljö. En miljö som omfattar 9,63 miljarder ljusår per sida i innehållet vars summa är 2,1 biljoner partiklar. Varje sida av denna kubformade modell sträcker sig tre fjärdedelar av avståndet från jorden till de mest avlägsna galaxerna.

Förutom sin enorma storlek och intrikata detaljrikedom är Uchuu även unikt då det gäller att simulera Kosmos över en tidsperiod av 13,8 miljarder år – från Big Bang till vår tid.

 

"Uchuu är som en tidsmaskin: vi kan gå framåt, bakåt och stanna upp i tiden. Genom denna möjlighet kan man se vad som händer eller hände vid varje ögonblick och plats i universum från dess tidigaste dagar till nutid vilket är ett viktigt verktyg för att studera kosmos, förklarar Julia Ereza, doktorand vid IAA-CSIC som har erfarenhet av att använda Uchuu för att studera universums storskaliga struktur. För att läsa och förstå mer om detta projekt och kanske använda möjligheten se denna länk. 

Bild pixabay.com

En mindre asteroid hälsade oväntat och närgånget på oss den 7 sept.

 

   Astronomer vid Mount Lemmon i Arizona upptäckte den 7 september i år 2021 en asteroid i storlek som en ordinär bil. Snabba beräkningar av dess bana visade att den skulle dra förbi jorden bara timmar efter upptäckten. Enligt NASA:s Center for Near Earth Object Studies (CNEOS)  kom Asteroiden (som fick beteckningen) 2021 RS2 som närmst endast 15 340 km från jorden.

Om vi jämför med Jordens diameter som är cirka 12 742 km innebär detta att den passerade något längre ut än en jorddiameter. Den hade en hastighet av 63,353 km/h eller 17,59 kilometer per sekund.

Diametern uppskattades till endast 3,5 meter om RS2 2021 hade kommit än närmare oss hade den kommit in i jordens atmosfär och friktionen med denna skulle  orsakat att den upplösts och brunnit upp. Å andra sidan skulle en rymdsten stor som 2021 RS2 ha orsakat en mycket imponerande och ljus meteor i skyn. Men dess storlek var för liten för att vi skulle vara i fara.

Men (min anm.) frågan är varför vi inte upptäcker objekt som dessa i tid. Det kunde i en framtid vara främmande fientlig makt som sänder kärnvapenbestyckade objekt av denna storlek som vi inte upptäcker förrän de drar ner genom atmosfären. En annan fråga är vad gränsen för storlek är då det är lätt att hitta objekt innan de sveper ner på oss?

Bild från  på Asteroid 2021 RS2 och dess bana.

Asteroiden Kleopatra med dess två små månar

 

Nya observationer av asteroiden Kleopatra som är formad som ett hundben och dess två små månar har gett forskare ny kunskap om hur dessa troligast kom till.

 

Kleopatra finns i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter och upptäcktes första gången 1880 men först under de senaste decennierna har forskare insett dess udda form och upptäckt dess två små månar.

Ett team av forskare började därmed  att studera asteroiden med hjälp av det mycket stora teleskop som finns i Chile.

 

"Kleopatra är en unik kropp i vårt solsystem", säger Franck Marchis, astronom vid SETI Institute i Kalifornien och även verksam vid Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Frankrike, vilken var den som ledde den nya observationen av asteroiden och fann dess två små månar AlexHelios och CleoSelene.

Det var 2008 Marchis och hans kollegor för första gången upptäckte Kleopatras två månar, AlexHelios och CleoSelene namngivna  efter den egyptiska drottningen Kleopatras två barn.

Forskarna fortsatte därefter hålla ett öga på systemet mellan 2017 till 2019 och därefter har forskarnas bild av Kleopatra finjusterats. I processen upptäckte forskarna att tidigare omloppsmodeller för dessa två små månar var felaktig. Det var en viktig upptäckt eftersom forskare använder förhållandet mellan en kropp och dess månar för att beräkna gravitationen mellan dessa vilkets resultat gör att man kan beräkna asteroidens massa.

 

"Detta skulle lösas", säger Miroslav Brož, solsystemforskare vid Charles University i Tjeckien, i uttalandet. "För om månarnas banor var felberäknade var även  Kleopatras massa felberäknad."

Med den nya datan för månarnas omloppsbana blev resultatet att Kleopatras massa cirka 35% mindre än tidigare beräkningar. Det nya värdet, plus nya modeller av asteroidens storlek tyder nu på att asteroiden inte är så tät som forskare tidigare ansett detta trots att forskare ännu anser att objektet består av metalliskt slag. Den paradoxen tyder på att Kleopatra har en struktur liknande en murhög (man kan se det som kallmurad löst sammanfogade sten utan bruk som kitt) med massor av tomhet mellan stenarna och stoffet ungefär som asteroiderna Ryugu (vilken besöktes av den japanska sonden Hayabusa 2 under 2018 ) och Bennu (som under 2018 fick besök av den amerikanska rymdsonden OSIRIS-REx ).

Många asteroider inklusive Kleopatra bildas sannolikt från skräp som sammandragits efter en enorm kollision av något i närområdet. Kanske asteroidbältet till viss del är rester efter planeter som en gång krockat och exploderat. Idén har funnits och finns kanske än bland vissa astronomer.

Den nya analysen tyder på att AlexHelios och CleoSelene är delar av Kleopatra själv. Den teorin bygger på att Kleopatra snurrar så snabbt att bitar kan ha kastats ut vid sammanslagningar av materia som byggt upp asteroiden och då gav upphov till de små månarna vilket ger idén att fler fragment kan kretsa runt Kleopatra.

Forskare har därför inte uteslutit att det kan finnas andra små månar som kretsar kring Kleopatra. Men för att bekräfta om det är så måste man vänta på kraftfullare instrument för att kunna hitta sådana kroppar. Kleopatra är ca 120 km i diameter. Ett kraftfullt instrument som snart finns däruppe är James Webb teleskopet. Men om detta teleskop får tid att söka efter månar runt Kleopatra inom de närmsta åren är mycket osäkert.

Bild från vikipedia 3D model of Kleopatra data animation.

En astrobiolog vid NASA svarar på frågan; Finns aliens?

 

De flesta av oss har ställt frågan ”Finns det liv på andra planeter därute eller är vi ensamma?” Ingen kan svara på detta i dag. Kanske aldrig. Men mycket tyder på att det kan finnas någon form av liv i solsystemet. Finner vi det uppstår dock frågan likväl ”Finns liv i någon form i andra solsystem eller finns det bara i vårt?” Svaret får vi kanske aldrig.

På NASA försöker astrobiologer som Dr. Lindsay Hays svara på en av de mest djupgående frågorna någonsin: Finns det liv bortom jorden?  Hör hennes svar på nedanstående film som ligger på youtube  här. 

Bild från https://www.publicdomainpictures.net

Varför skiljer sig gasinnehållet åt i Vintergatan?

 

Galaxer består stjärnor som bildats av gas som kondenseras i det intergalaktiska mediet som till största delen består av väte och något helium.

Denna gas innehåller inte metaller till skillnad från gasen i galaxerna (mellan stjärnorna) I astronomi kallas alla kemiska element tyngre än helium "metaller", även om de är atomer i gasform. Galaxer drivs av gas som faller in utifrån vilket föryngrar dem då det ger möjlighet till ny stjärnbildning. säger Annalisa De Cia, professor vid institutionen för astronomi vid UNIGE:s vetenskapsfakultet och författare till en ny studie i ämnet.

Samtidigt bränner stjärnor väte som driver dem och då  bildas andra element genom nukleosyntes. 

 

När en stjärna nått slutet av sitt liv exploderar den beroende av storlek till en supernova eller sväller ut som en röd jätte och slungar ut de metaller den har producerat såsom järn, zink, kol och kisel. Dessa atomer som då är i gasform kan sedan kondensera till damm särskilt i de kallare, tätare delarna av galaxen.

Då Vintergatan bildades för mer än 10 miljarder år sedan fanns där inga metaller. Sedan berikade stjärnorna gradvis miljön genom explosioner i slutet av sin existens med metaller som uppstått vid kärnfusion säger De Cia. När mängden metaller i denna gas når den nivå som finns i solen talar astronomer om solmetallitet.

Under 25 timmar observerade forskare atmosfären hos25 stjärnor med Hubbleteleskopet och teleskop (VLT) i Chile. Damm kan dock inte ses med dessa spektrografer även om det innehåller metaller. Annalisa De Cias team har därför utvecklat en ny observationsteknik. "Det handlar om att ta hänsyn till gasens och dammets totala sammansättning genom att samtidigt observera flera element som järn, zink, titan, kisel och syre", förklarar Genèveforskaren. " Då kan vi spåra mängden metaller som finns i dammet och lägga till det som redan kvantifierats av de tidigare observationerna för att få totalsumman."

 

Tack vare denna dubbla observationsteknik har astronomerna funnit att Vintergatans miljö inte är homogen utan att några av de studerade områdena bara når upp till 10 % av sol metallicitet. – Den här upptäckten spelar en nyckelroll i utformningen av teoretiska modeller för bildandet och utvecklingen av galaxer, säger Jens-Kristian Krogager, forskare vid UNIGE:s astronomiavdelning.

Kan den mindre mellaliciten bero på att färre stjärnor i vissa områden inte nått fram till den åldern så de blivit supernovor eller röda jättar och det helt enkelt här har skett mindre explosioner och därmed mindre gas i form av metallatomer släppts ut (min anm.).

En arrangerad bild   på Vintergatan från vikimedia.

Hubbleteleskopet upptäckte åldrande vita dvärgar

 

Detta är solens framtid. När bränslet tagit slut eller är nära slutet sväller solen upp till en röd jätte och slukar bland annat Jorden därefter blir solen en: Citerar här vikipedia "En vit dvärg vilket är en stjärna som varit normalstor men kollapsat till en dvärgstjärna med mycket liten storlek efter att den gjort slut på sitt kärnbränsle. En typisk vit dvärg har en radie som är 1 procent av solens, men den har grovt räknat samma massa. Detta motsvarar en täthet på cirka 1 ton per kubikcentimeter". Ungefär 98 % av alla stjärnor i universum kommer i slutändan att sluta som vita dvärgar, inklusive vår egen sol.

  

Nu har nya observationer från Rymdteleskopet Hubble visat att det finns vita dvärgar där fortfarande en kärnfusion fortsätter ytan, Detta genom återstående vätebränsle som samlats där.  Denna upptäckt kan få konsekvenser för hur astronomer mäter stjärnhopars åldrar som innehåller de äldsta kända stjärnorna i universum.

Upptäckten utmanar den utbredda synen på vita dvärgar som inerta, långsamt kylande utbrända stjärnor där kärnfusionen har upphört. En internationell grupp astronomer har nu upptäckt de första bevisen på att vita dvärgar kan sakta ner sin åldrande genom att bränna väte på sina ytor. "Vi har de första observationerna som bevisar att vita dvärgar fortfarande kan genomgå stabil termonukleär aktivitet", säger Jianxing Chen vid Studiorum Università di Bologna and the Italian National Institute for Astrophysics vilken ledde forskningen och tillägger. "Detta var en överraskning, eftersom det strider mot vad man vanligtvis tror."

För att undersöka fysiken som ligger till grund för vita dvärgutveckling jämförde astronomer svalnande vita dvärgar i två massiva samlingar av stjärnor. De klotformiga kusterna 

Messier 3 som finns i riktning mot stjärnbilden Jakthundarna och  Messier 13 som finns i riktning mot stjärnbilden Herkules.

Dessa två kluster delar många fysiska egenskaper som ålder och metallicitet (överflöd av tyngre element) men populationerna av stjärnor i dem som så småningom kommer att ge upphov till vita dvärgar är olika. Detta gör M3 och M13 tillsammans till ett perfekt naturligt laboratorium för att testa hur olika populationer av vita dvärgar svalnar. "Den fantastiska kvaliteten från våra Hubble-observationer gav oss en fullständig bild av stjärnpopulationerna i de två klotformiga klustren", fortsatte Chen. "Detta gjorde det möjligt för oss att kontrastera hur stjärnor utvecklas i M3 och M13."

 

De använde Hubbles WFC3 - Wide Field Camera 3 då https://esahubble.org/about/general/instruments/wfc3/

teamet observerade M3 och M13 på ultravioletta våglängder för att därefter jämföra mer än 700 vita dvärgar i de två klustren. De fann att M3 innehåller ordinära vita dvärgar där kärnorna svalnar över tid. M13 däremot innehåller å andra sidan två populationer av vita dvärgar: vita dvärgar av standardkvalitet (där kärnan svalnar ner) och de som har lyckats hålla kvar ett yttre vätehölje så att de brinner längre och därmed svalnar långsammare. Det är de senare forskarna vill förstå mer för att kunna göra en korrekt åldersbestämning av dessa objekt som vid en snabb blick kan lura oss att de är yngre än de är.

Bild vikipedia på Stjärnan Sirius A (mitten) och den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden tagen av Hubbleteleskopet