I ett kluster i Andromedagalaxen finns ett saknat svart hål.

 

Astronomer har upptäckt ett svart hål som inte liknar något annat vi känner till storleksmässigt. Det befinner sig  i en stjärnmassa av ca hundratusen stjärnor och är det minsta av de svarta hål vi har hittat i galaxers centrum men dock större än de svarta hål som blir kvar efter en stjärnas kollaps. Detta gör det till det enda bekräftade svarta hålet av mellanstorlek en storlek som länge har sökts av astronomer.

Detta  är dolt i B023-G078, ett enormt stjärnkluster i vår närmaste granngalax Andromeda (obs har inget att göra med det centrala stora svarta hål som finns i Andromedagalaxen). Länge ansågs detta stjärnkluster vara ett klotformigt stjärnkluster som alltid hört hemma i galaxen (stjärnkluster finns i alla galaxer även i Vintergatan).

 Men ny forskning visar att B023-G078 istället är en avskalad kärna. Avskalade kärnor innebär resterna av små dvärggalaxer som dragits  in i större galaxer och fått sina yttre stjärnor avskalade genom gravitation (de är inte kvar på sin ursprungsplats)  Det som finns kvar av galaxerna är en liten, tät kärna av stjärnor som kretsar runt i den större galaxen och i mitten av denna kärna finns ett svart hål.

Kan detta vara ett svart hål som är resultatet av sammanslagningar av flera mindre svarta hål vilka vart och ett fanns i sin dvärggalax innan sammanslagningen av dessa (min anm.)? Kan det annars vara så att klustret kommer från en ovanlig dvärggalax storleksmässigt med en storlek större än de vanligaste dvärggalaxerna och därmed skulle kunna bedömas som en galax  mellan en ordinär galax och dvärggalax och härmed haft ett som vi kan benämna medelstort svart hål.

" Tidigare har vi hittat stora svarta hål i massiva, avskalade kärnor som är mycket större än B023-G078. Vi visste att det måste finnas mindre svarta hål  där det fanns mindre stjärnmassa i avskalade kärnor men det har aldrig funnits direkta bevis för detta, säger huvudförfattaren till rapporten om detta Renuka Pechetti vid Liverpool John Moores University, som började forskningen vid University of Utah. " Jag tror att detta är ett ganska tydligt fall som gör att vi äntligen har hittat ett av dessa föremål."

Studien publicerades den 11 januari 2022 i The Astrophysical Journal.

Det felande svarta håls länken storleksmässigt har därmed befunnits finnas i universum (min anm.). Kanske ska vi inte se det så utan istället att det finns hur många storlekar som helst av svarta hål. Det intressanta då är att söka hur stora de kan bli eller små.

Bild från vikipedia på Andromedagalaxen (M319) där klustret B023-G078 finns.

Kraftansamling i sökandet efter vad mörk materia är

 

Ett internationellt forskarlag med deltagande från PRISMA+ Cluster of Excellence vid Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) och Helmholtz Institute Mainz (HIM) har nu för första gången publicerat omfattande data om sökandet efter mörk materia med hjälp av ett världsomspännande nätverk av optiska magnetometrar. Enligt forskarna bör mörka materiafält producera ett karakteristiskt signalmönster som bör kunna detekteras genom korrelerade mätningar från flera stationer samtidigt i det så kallade GNOME-nätverket.

I analys av datainsamlingen från en månads kontinuerlig GNOME - mätning har ännu visat något resultat som tyder på egenskapen hos mörk materia. Mätningen gör det dock möjligt att formulera begränsningar för egenskaperna hos mörk materia vilket forskarna rapporterar om i tidskriften Nature Physics.

Man kan därmed utesluta vissa av de teorier man utgått från  och pröva nya sätt att arbeta efter i sökandet. Ibland undrar jag om man är så säker på att denna materia finns att man inte ger sig innan man finner något slags bevis för dess existens även om det kan vara så att den inte finns (min anm.) Det blir en självuppfyllande profetia.

 

GNOME står för Global Network of Optical Magnetometers for Exotic Physics Searches. Bakom detta projekt finns magnetometrar spridda över hela världen i Tyskland, Serbien, Polen, Israel, Sydkorea, Kina, Australien och USA.

 

Med GNOME vill forskarna föra sökandet efter mörk materia vidare. När allt kommer omkring har det länge varit känt att många förbryllande astronomiska observationer, såsom rotationshastigheten hos stjärnor i galaxerna eller spektrumet av kosmisk bakgrundsstrålning bäst kan förklaras av något som kallas mörk materia.

 

" Extremt lätta bosoniska partiklar anses vara en av de mest lovande kandidaterna för mörk materiaförklaringen numera. Dessa inkluderar så kallade axionliknande partiklar - ALPs," säger professor Dr. Dmitry Budker, professor vid PRISMA+ och vid HONOM vilket är ett institutionellt samarbete mellan Johannes Gutenberg University Mainz och GSI Helmholtzzentrum fur Schwerionenforschung i Darmstadt.

 

– Den kan också betraktas som ett klassiskt fält som oscillerar med en viss frekvens. En egenhet hos sådana bosoniska fält (något som hör hemma i strängteorin en teori jag kan anse som förklaring på allt som finns (min anm.))  är att - enligt ett möjligt teoretiskt scenario - dessa kan bilda mönster och strukturer. Som ett resultat kan densiteten av mörk materia koncentreras till många olika regioner - diskreta domänväggar mindre än en galax men likväl mycket stora.

Själv är jag skeptisk till mörk materia (min anm.) jag tror att det vi ser eller tycker oss se är vanlig materia i en form vi ännu ej förstår och kanske inte söker förklaring på utan istället koncentrerar oss på mystik som den gäckande mörka materian.

Bild maxpixsell.net

NEA Scout kommer att besöka den 18 meter långa asteroiden 2020 GE.

 

NEA Scout är namnet på ett planerat uppdrag finansierat av NASA i utvecklingen av en lågkostnads-CubeSat solsegelrymdfarkost som ska kunna möta jordnära asteroider (NEA). I projektet NEA Scout kommer en av 10 CubeSats att skickas med i Artemis 1-uppdraget ut i en heliocentrisk bana i det sk. "cis-lunar space" med hjälp av ett Space Launch System (SLS)  uppskjutningen är planerad till mars 2022.

En av de då frisläppta mycket små CubeSats kommer att besöka en asteroid som uppskattas vara enbart ca 18 meter i diameter vilket innebär den minsta asteroid som någonsin besöks av en rymdfarkost.

 

CubeSats kommer att nå dit genom att veckla ut ett solsegel för att utnyttja solstrålningen till sin  framdrivning vilket gör detta till NASA;s första rymduppdrag av sitt slag.

 

Målet är asteroiden 2020 GE, en jordnära asteroid (NEA) som är mindre än 18 meter i diameter. Asteroider som är mindre än 100 meter i diameter har aldrig utforskats på nära håll tidigare. Rymdfarkosten kommer att använda sin kamera för att få en närmare titt på objektet mäta dess storlek, form, rotation, ytegenskaper och leta efter damm och skräp som kanske omger 2020 GE och försöka utröna dettas sammansättning.

 

Då kameran har en upplösning på mindre än 10 centimeter per pixel kommer uppdragets team att kunna avgöra om 2020 GE är en fast kropp – som ett stenblock – eller om den består av mindre stenar, is och damm som klumpats ihop som några av de större asteroiderna exempelvis asteroiden Bennu.

 

"Tack vare upptäckterna från jordbaserade observatorier har flera astroider identifierats som intressanta i NEA Scoutprojektet alla inom storleken av 5 till 30 meter i diameter," sa Julie Castillo-Rogez, uppdragets ledande vetenskapliga utredare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. "2020 GE ingår i en klass av asteroider som vi för närvarande vet väldigt lite om."

2020 GE observerades första gången den 12 mars 2020 från University of Arizonas Catalina Sky Survey som en del av deras sökning efter jordnära objekt för NASA: s Planetary Defense Coordination Office räkning.

Bild vikipedia på NEA Scout konceptet: en kontrollerbar CubeSat solsegel rymdfarkost den modell som planeras sändas upp i mars 2022.

Saturnus måne Mimas misstänks ha ett hav under sin isiga yta

 

En av upptäckterna inom astronomi under de senaste 25 åren är att det finns planeter och månar som med stor sannolikhet har hav under lager av sten eller is i vårt solsystem. Sådana världar inkluderar de isiga månarna Europa, Titan och Enceladus liksom planeten Pluto. Men världar som jorden med ythav (av vatten) måste befinna sig inom ett lämpligt  avstånd och inte för kort eller långt avstånd från sina stjärnor för att upprätthålla den temperatur som möjliggör flytande hav. Men världar med hav under ytan finns över ett mycket bredare spektrum av avstånd till sin sol vilket kraftigt utökar antalet världar med eventuella livsformer som sannolikt existerar i galaxen. En värld som kan ha ett hav under ytan är Saturnus måne Mimas.

 

"Eftersom Mimas yta är kraftigt kraterrik trodde vi att denna måne var ett fruset isblock", säger SwRI: s Dr. Alyssa Rhoden, specialist på geofysik av isiga månar och då i första hand de som innehåller hav och utvecklingen av dessa. Saturnus måne Mimas visar i nya analyser av insamlat material från 2005 tecken på geologisk aktivitet. Mimas yta lurade oss (den anses av många fortfarande vara en måne av poröst mineral uppblandat i is likt asteroiden Bennu är). 

Men vår nya förståelse har kraftigt utvidgat definitionen av en potentiell Mimas som en värld med ett hav och kanske liv. 

Rhoden  som arbetar vid Southwest Research Institute bestämde sig för att bevisa att Saturnus lilla innersta måne var en frusen måne men upptäckte istället övertygande bevis för att Mimas har ett flytande hav under isen. Under NASA: sCassini-uppdrag  identifierade denna rymdfarkost en konstig  svängning i månens rotation något som oftast pekar på en geologiskt aktiv kropp som kan stödja ett inlandshav (det var den 2 augusti 2005 datan insamlades men först nu analyserats om och ytoligen fått en förklaring).

"Om Mimas har ett hav representerar detta en ny klass av små, havsvärldar med ytor som inte avslöjar dess underjordiska  havs existens", säger SwRI: s Dr. Alyssa Rhoden.

Kanske fler av månarna däruppe innehåller underjordiska hav. Kanske även vår egen måne har detta (min anm.). Troligen är hav under ytan vanligt på exoplaneter och exomånar i många andra solsystem därute (min anm.).

Bild vikipedia. Mimas, fotograferad av farkosten Cassini den 2 augusti 2005 (NASA)

Hubbleupptäckt! Stjärnbildning sker i dvärggalax HENIZE 2-10 beroende av ett svart hål

 

Hen 2-10, även känd som He 2-10 och Henize 2-10 är en dvärggalax 34 miljoner ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Pyxis (Kompassen). 

De accepterade teorier som existerar om ursprunget till supermassiva svarta hål finns av tre slag: 1) de bildades precis som mindre svarta hål av stjärnmassa från implosionen av stjärnor, och samlade på något sätt in tillräckligt med material för att växa, 2) det existerade speciella förhållanden i det tidiga universum som tillät bildandet av supermassiva stjärnor vilka snart kollapsade och då  bildade  massiva svarta hål 3) början till framtida supermassiva svarta hål föddes i täta stjärnhopar, där klustrets totala massa skulle varit tillräckligt stort för att på något sätt skapa dem genom en gravitationskollaps. Men alla tre är svåra teorier att ta till sig och helt tro som riktiga (min anm.).

Svarta hål, som ofta framställs som destruktiva monster av gravitation där även ljuset är fångat stämmer inte alltid enligt nya rön i den senaste forskningen genom NASA:s Rymdteleskop Hubble. Ett svart hål har nämligen upptäckts  i centrum av dvärggalaxen Henize 2-10 där stjärnor skapas med hjälp av detta istället för som man antar sker vid svarta hål slukas av dessa. Det svarta hålet här bidrar med materia och gas till  ny stjärnbildning i galaxen.

För ett decennium blev denna galax centrum i en debatt bland astronomer om huruvida dvärggalaxer var hem för svarta hål i storleksproportion till själva galaxers storlek. Konkret fanns ett samband mellan en galax storlek och dess centrala svarta hål. Något sådant samband har inte bekräftats (min anm.).

Upptäckten av dvärggalaxen Henize 2-10  som bara innehåller en tiondel av antalet stjärnor som finns i vintergatan blev utgångspunkten i studien. "För tio år sedan, som doktorand och trodde jag att jag skulle spendera min karriär på forskning om stjärnbildning, jag tittade då på data av Henize 2-10 men allt förändrades", säger Amy Reines, som publicerat de första bevisen av ett svart hål i HENIZE 2-10 och är huvudutredare nu i de nya Hubble-observationerna därifrån vilkas resultat publicerades i januari-utgåvan av Nature.

 

"Från början visste jag att något ovanligt och speciellt skedde i Henize 2-10 och nu har Hubble gett en mycket tydlig bild av kopplingen mellan det svarta hålet och en närliggande stjärnbildande region  230 ljusår från det svarta hålet", säger Reines.

 

Kopplingen är ett utflöde av gas utströmmande från det svarta hålets omgivning  vilket sträcker sig ut i rymden likt en navelsträng till stjärnbildningsområdet 230 ljusår bort. Denna Region var redan hem för en tät kokong av gas när låghastighetsutflödet anlände. Hubbleteleskopets spektroskopiundersökning visar att utflödet från det svarta hålet har  en hastighet av cirka 160900 km/h, och trycks in i den täta stjärnbildande regionen likt en trädgårdsslangs stråle som träffade en hög med smuts och sprids åt alla håll.

 

Detta är den motsatta effekten av vad som annars setts ske i större galaxer där material som faller mot det svarta hålet vispas bort av omgivande magnetfält och bildar flammande plasmastrålar som rör sig nära ljusets hastighet merparten in i det svarta hålet medan något av strålen flammar ut i alla riktningar. Inte som här sänds som en stråle till en stjärnbildande region.

Men med det mindre massiva svarta hålet i Henize 2-10 och dess mildare utflöde komprimerades gas precis tillräckligt för att fälla ut till området där stjärnbildning sker.

Kanske skulle det undersökas om det finns ett samband mellan hur mindre och större svarta hål interagerar med gas (min anm.). Kanske det stjärnbildande området till viss del legat närmre det svarta hålet en gång och haft en så stark gravitation att det dragit med sig en sträng av gas från omgivningen vid det svarta hålet på sin väg bort från det. En sträng som blivit intakt. 

Bild vikipedia som visar en sammansatt bild av Hen 2-10 i form av visuella data som kommer från Hubble och  röntgendata från Chandra X-Ray Observatory och utöver det  radiostrålningsdata  från Very Large Array.

Något kom in och störde dubbelstjärnan Z Canis Majoris

 

Forskare som använder Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA-teleskopet) och Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) har gjort en sällsynt upptäckt. Sannolikt en stjärna som kom för nära en plats där pågående stjärnbildning sker. Händelsen skedde i riktning mot stjärnbilden Stora hunden och där vid stjärnan  Z Canis Majoris (Z CMa, ) Stjärnan är en dubbelstjärna som endast är 300000 år gammal och ännu ej helt färdigbildad.

Ett inkräktarobjekt i detta fall innebär något som kommer in utifrån och som inte varit bundet till systemet och vid inträdet påverkade och interagerade med miljön kring den binära protostjärnan som finns här (stjärna som är under bildning) 

vilket orsakade kaotiska, utsträckta strömmar av damm och gas från disken av gas och damm som omger protostjärnan. Medan sådana inkräktarbaserade flyby-händelser (flyga förbi händelser) har bevittnats med viss regelbundenhet i datorsimuleringar vid stjärnbildning men få om ens någon övertygande direkt observation någonsin gjorts har händelser av detta slag förblivit i stort sett möjliga men enbart i teorin.

"Observationella bevis på flyby-händelser är svåra att få eftersom dessa händelser inträffar snabbt och det är svårt att fånga dem i aktion. Det vi nu har gjort med våra ALMA Band 6- och VLA-observationer är detsamma som att fånga ett blixtnedslag i ett träd, säger Ruobing Dong, astronom vid University of Victoria i Kanada och huvudforskare i den nya studien. Man måste vara på rätt plats vid rätt tillfälle (min anm).

– Den här upptäckten visar att närkontakter mellan unga stjärnor som ännu har en disk (och är under bildning)  sker i verkligheten och inte bara är teoretiska möjligheter i datorsimuleringar. Tidigare observationsstudier hade sett förbiflygningar men har inte resulterat i insamling  av de omfattande bevis för händelsen vid Z CMa som man behöver för att säkert säga vad som sker." Störningar som de vid Z CMa orsakas vanligtvis inte av inkräktare utan snarare av syskonstjärnor som bildas tillsammans och stör varandra.

Hau-Yu Baobab Liu, astronom vid Institute of Astronomy and Astrophysics vid Academia Sinica i Taiwan och medförfattare av studien sa: "Oftast bildas inte stjärnor isolerat. Tvilling eller till och med trilling och även fyrlingstjärnor under bildning som föds tillsammans kan vara gravitationellt attraherade av varandra och som ett resultat av detta närma sig varandra. Under dessa ögonblick kan en del material från stjärnornas protoplanetära skivor ge sig iväg och bilda långa gasströmmar som då kan ge ledtrådar till tidigare stjärnnärmanden."

"Vad vi nu vet med denna nya forskning är att flyby-händelser inträffar i naturen och att de får stor inverkan på de gasformiga cirkumstellära skivorna, platserna där planeter bildas runt omgivande babystjärnor", säger Cuello. "Flyby-händelser kan dramatiskt störa de cirkumstellära skivorna runt protostjärnor och visas i form av långa gasströmmar runt Z CMa."

 

Liu tillade, "Dessa störningar orsakar inte bara gasformiga strömmar utan kan också påverka de berörda stjärnornas termiska historia, som Z CMa. Detta kan leda till sådana våldsamma händelser som accretion-utbrott, och även påverka utvecklingen av det övergripande stjärnsystemet på sätt som vi ännu inte har observerat eller definierat.

Z CMa (Z Canis Majoris) är en värdstjärna till området där protostjärnor finns och där ett objekt troligen en annan protostjärna plötsligt fick närkontakt tillfälligt till området där stjärnbildning sker i det vi kan kalla harmoni mellan skilda kroppar (min anm.). Något som gav en tillfällig händelse som kommer att ses i långa tider framåt som en gasström. Vad som nu sågs var att det sågs som en blixtrande händelse i realtid.

Bild från https://www.aavso.org/ som visar händelsen tagen av ALMA teleskopet i Chile.

En gång var månen starkt magnetisk. Kan svaret vara titan?

 

Sten från månen som togs med tillbaka till jorden under NASA: s Apollo-program mellan 1969 till 1972 har gett mängder av information om månens historia (obs apolloprogramet var även igång 1968 men första månlandningen var sommaren 1969). Men även gett oss en gåta att lösa. Analysen av stenarna visade nämligen att vissa stenar verkade ha bildats i närvaron av ett starkt magnetfält ett  lika starkt som jordens i dag (i dag har månen inget magnetfält). Men gåtan var hur en kropp i månens storlek kunde ha genererat och under en tid haft ett så starkt magnetfält då månen bevisligen inte har detta numera.

Nu föreslår en forskargrupp under ledning av en geoscientist vid Brown University (namnet okänt) en ny förklaring till månens magnetiska förflutna. Studien  publicerades nyligen  i Nature Astronomy. I studien beskrivs att stora bergformationer en gång sjönk ner genom månens mantel och dessa kan vara anledningen till den konvektion som genererade ett starkt magnetfält. Processen kan ha gett periodvis starka magnetfält under de första miljarder åren i månens historia, säger forskarna.

 

"Allt som vi anser oss veta om hur magnetfält genereras av planetariska kärnor säger oss att en kropp av månens storlek inte ska kunna generera ett fält som är lika starkt som jordens", säger  Evans, biträdande professor i jord-, miljö- och planetvetenskap vid Brown och medförfattare till studien tillsammans med Sonia Tikoo från Stanford University. "Men istället för att tänka sig hur ett starkt magnetfält drivs kontinuerligt under miljarder år kanske det finns ett sätt att få ett högintensivt fält intermittent (periodiskt återkommande över en begränsad tid).

 Den nya teorin visar hur detta kan ha skett och den stämmer överens med vad vi vet om månen. Idag saknar månen till skillnad mot jorden ett magnetfält och modeller av dess kärna tyder på att månen förmodligen är för liten för att konstruera ett och därmed saknas den konvektiva kraften för att någonsin ha producerat ett kontinuerligt (stadigvarande) starkt magnetfält.

För att en kärna ska ha ett stark konvektiv rörelse måste den avleda mycket värme. Månens kärna måste då vara hetare än dess yta något som är viktigt för ett stadigvarande magnetfält vilket här inte är möjligt. När det gäller den tidiga månen, säger Evans, var manteln som omger kärnan inte mycket svalare än själva kärnan. Eftersom kärnans värme inte hade någonstans att ta vägen, fanns det inte mycket rörelse i kärnan.

Men denna nya studie visar hur sjunkande stenar kunde ha gett intermittent konvektiv tillfälliga rörelser som skapat t tillfälliga magnetfält. Historien om dessa genom manteln sjunkande stenar börjar enligt denna teori  några miljoner år efter månens bildande. Mycket tidigt i sin historia tros månens yta varit täckt av smält sten. När det stora magmahavet  började svalna och stelna flöt mineraler som olivin och pyroxen så kallat  tätare än den flytande magman till botten, medan mindre täta mineraler som anorthosite flytande och bildade skorpan (månens yta). Den återstående  magman var rik på titan samt värmeproducerande element som torium, uran och kalium vilket gjorde att ytan tog tid på sig för att stelna. När titanlagret slutligen kristalliserades precis under skorpan var denna tätare än de tidigare stelnande mineralerna. Med tiden sjönk titanformationerna genom den mindre täta mantelstenen vilket benämns som gravitationell omvälvning.

 

I studien modellerade Evans och Tikoo dynamiken av hur dessa titanformationer skulle  sjunkit genom den mindre täta magman  liksom den effekt detta kan ha fått när dessa titanblock så småningom nådde månens kärna. Analysen, som baserades utifrån månens nuvarande sammansättning och den uppskattade mantelviskositeten visade  att formationerna sannolikt skulle sjunkit ner i sakta mak under en tidsrymd av ungefär en miljard år.

 

När var och en av dessa titanbitar så småningom nådde botten, skulle de ha gett en kraftig stöt för månens kärndynamo (en effekt beroende av händelsen). Efter att ha legat strax under månens skorpa skulle titanformationerna ha varit relativt svala i temperatur - mycket svalare än kärnans uppskattade temperatur på någonstans mellan 1400 och 2100C när de stötte ner. När de svala titanblocken kom i kontakt med den heta kärnan efter att ha sjunkit, skulle temperaturskillnaden ha drivit på en ökad kärnkonvektion - tillräckligt för att driva fram ett magnetfält vid månens yta så starkt eller till och med starkare än jordens både dåvarande och nuvarande. En tillfällig effekt som avklingade över tid och som i dag resulterat i spåren av magnetism i en del sten men ingen magnetism i månen som helhet.

 

"Man kan tänka sig det lite som en droppe vatten som träffar en het stekpanna", säger Evans. – Man har något riktigt kallt som berör kärnan, och plötsligt kan mycket värme spottas ut. 

Händelsen i form av rörelsen i kärnan ökade vilket gav dessa periodvis starka magnetfält. Magnetiska fält som gav en magnetism i vissa stenmineral och några av dessa stenar kom för första gången till Jorden med Apollofarkosternas astronauters steninsamling och förundrade forskarna.

 

Bild vikipedia som visar de större månslätterna eller som de namngivits haven på månen. För länge sedan ansåg man att dessa slätter sedda från jorden var hav.