En upptäckt av ett dolt svart hål

 

Messier 77 även känd som NGC 1068, är en stavgalax i stjärnbilden Valfisken. Messier 77 finns på ett avstånd av 47 miljoner ljusår från solen och är en aktiv galax med aktiv galaxkärna (innebärande stjärnbildning sker).

European Southern Observatory's Very Large Telescope Interferometer (ESO:s VLTI) har där observerat ett moln av kosmiskt damm i centrum av Messier 77 där det döljs ett supermassivt svart hål. Fyndet har bekräftat förutsägelser som gjordes redan för cirka 30 år sedan men då inte kunde bekräftas och ger astronomer en inblick i ett aktivt galaktiskt centrum. Förutsägelsen att aktiva galaktiska atomkärnor (LAN) är extremt energirika platser som som får energi från supermassiva svarta hål .

Dessa svarta hål livnär sig på de stora mängder kosmiskt damm och gas om denna finns i dess  närområde. Materia och gas som i Messier77 spiralformat dras mot det svarta hålet. I detta skeende frigörs enorma mängder energi som ger ljussken som periodvis överträffar alla stjärnors gemensamma sken i en galax.

 

Astronomer har varit nyfikna på aktiva galaxkärnor ända sedan de först upptäckte dem på 1950-talet. Nu, tack vare ESO:s VLTI, har ett forskarlag lett av Violeta Gámez Rosas vid Leiden University i Nederländerna tagit ett viktigt steg i förståelsen av hur de fungerar och hur de ser ut på nära håll. Resultaten publicerades för några dagar sedan i Nature.

Genom detaljerade observationer av galaxen Messier 77 upptäckte Gámez Rosas och hennes team en kratig ring av kosmiskt damm och gas i centrum av galaxen vilken  dolde ett  stort massivt svart hål. Upptäckten ger viktigt stöd för en 30-årig teori som kallas den enhetliga modellen av galaktiska kärnor.

 

Astronomer vet att det finns skilda slag av aktiva galaxkärnor. Till exempel släpper vissa ifrån sig utbrott av radiovågor medan andra inte gör det; vissa lyser starkt i det synliga ljuset, medan andra, som Messier 77, ger mer dämpat ljus (på grund av sitt döljande gashölje). Den enhetliga modellen säger att trots skillnader har alla galaktiska kärnor samma grundläggande struktur: ett supermassivt svart hål omgivet av av damm och gas.

 

Vilken typ av AGN (aktiv galaktiska kärna) vi ser beror på hur mycket gas och materia som döljer det svarta hålet från vår synvinkel sett ibland döljs det helt. Observationerna ovan möjliggjordes tack vare Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment (MATISSE) monterat på ESO:s VLTI, som finns i Atacamaöknen i Chile. MATISSE kombinerade infrarött ljus som samlats in av alla fyra 8,2-meters teleskop i ESO:s Very Large Telescope (VLT) med hjälp av en teknik som kallas interferometri.

" MATISSE kan se i ett brett spektrum av infraröda våglängder vilket gör att vi kan se igenom damm och noggrant mäta temperaturer innanför. VLT är en mycket stor interferometer som gör att vi får bra upplösning för att se vad som händer, även i galaxer så långt bort som Messier 77. Bilderna vi fick beskriver temperatur och absorptionsförändringarna i dammolnet runt det svarta hålet, säger medförfattaren till studien Walter Jaffe, professor vid Leiden University.

Säkert finns mycket som vi inte ens anar dolt i vissa  gasmoln därute (min anm.). Det vi inte ser kan vi inte undersöka och det vi inte anar kan finnas, söker vi inte efter. Men lika undrande över om vad som kan finnas i gasmoln därute lika förundrade bör vi vara om inget finns att finna i dem.

Bild från vikipedia på stavgalaxen M77 (Messier 77) fotograferad med Hubbleteleskopet.

En ny typ av stjärna upptäckt.

 

Ett team bestående av tyska astronomer under ledning av professor Klaus Werner vid universitetet i Tübingen  upptäckte nyligen en märklig tidigare okänd typ av stjärna täckt av biprodukten från heliumbränning. Något som kan förklaras av att stjärnan kan ha bildats utifrån en sällsynt stjärnfusionshändelse. Studien publicerades i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Stjärnors har ytor består som vi hittills ansett alltid av väte och helium medan den stjärna som upptäckts av Werner och hans kollegor har ytan täckt av kol och syre vilket är askan efter heliumförbränning. Analysresultaten visar även att stjärnor med temperatur och radier som indikerar på att där förbränns helium i deras kärnor – är något som vanligtvis ses i mer utvecklade stjärnor än de som observerats av Werner och hans team i denna studie.

 En andra artikel i samma ämne av en grupp astronomer från University of La Plata och Max Planck Institute for Astrophysics, publicerad tillsammans med professor Werners och hans teams artikel ger en annan möjlig förklaring till fenomenet. "Vi tror att stjärnorna som upptäcktes av våra tyska kollegor kan ha bildats i en mycket sällsynt typ av stjärnfusion den mellan två vita dvärgstjärnor", säger Dr Miller Bertolami vid Institute for Astrophysics of La Plata, huvudförfattare till denna uppsats två. Vita dvärgar är rester av större stjärnor som har uttömt sitt kärnbränsle och dessa är vanligtvis mycket små och täta.

 

Stjärnfusioner är kända för att ske mellan vita dvärgar i  binära system (dubbelstjärnsystem)  på grund av krympningen av omloppsbanan mellan dem orsakad av gravitation mellan dem. "Vanligtvis leder vita dvärgfusioner inte till bildandet av stjärnor berikade av kol och syre", förklarar Miller Bertolami, "Men vi tror att för binära system som bildas med mycket specifika massor kan få en kol- och syrerik yta påen  vit dvärg en heliumrik sådan där förbränning skett vilket då leder till bildandet av ovan nämnda stjärnor".

Men säger forskarna slutligen inga nuvarande evolutionära stjärnmodeller kan helt förklara de nyupptäckta stjärnorna.

Det finns säkert fler slag av stjärnor vi ännu inte upptäckt unikumet hos (min anm.). Om man nu som många gör (men inte bland annat jag) anser att det finns mörk energi och mörk materia varför då inte tänka sig att det finns stjärnor som enbart består av detta. Att vi inte upptäckt dem kan då bero på att vi inte kan se dem utan bara ana dem som en del av den mörka materian eller energin. Kanske vårt universum består av ett parallelluniversum på samma plats som vårt av materia men bestående av mörk materia solsystem mm och kanske det i detta finns intelligenta varelser kanske människor bestående av enbart mörk energi och mörk materia. Kanske de å sin sida diskuterar oss som mörk materia och energi. Detta då vi delar samma rum och tid men likväl skilda åt.

Bild rawpixel.com en man ser upp mot vintergatan.

Det finns galaxer därute som saknar svart materia

 

Ett internationellt team under ledning av astrofysiker från University of California, Irvine och Pomona College har upptäckt att då små galaxer kolliderar med större kommer de större galaxerna att dra till sig de mindre galaxernas mörka materia - materia som vi inte kan se eller ana mer än dess effekter av, men som astrofysiker anser måste existera eftersom vi annars inte kan förklara de gravitationseffekter vi ser i form av  rörelser i en galax stjärnor.

Nu börjar man förstå och kanske även kunna förklara hur galaxer kan existera utan mörk materia – något som en gång troddes omöjligt.

 

Det började 2018 när astrofysikerna Shany Danieli och Pieter van Dokkum vid Princeton University och Yale University observerade två galaxer som verkade existera utan någon rörelse av någon gäckande mörka materia som annars  borde funnits där som i andra galaxer.

 

"Vi förväntade oss tecken på mörk materia", säger Danieli, medförfattare till den senaste studien. "Det har fastställts under de senaste 40 åren att galaxer har mörk materia", säger Jorge Moreno, astronomiprofessor vid Pomona College, huvudförfattare till den nya studien. "I synnerhet tenderar lågmassagalaxer att ha höga mörka materiafraktioner, vilket gör Danielis fynd ganska överraskande. För många av oss innebar detta att vår nuvarande förståelse för hur mörk materia får galaxer att röra sig behövde en brådskande översyn." 

 

Teamet körde datormodeller som simulerade utvecklingen i en del av universum – ett omkring 60 miljoner ljusår stort område – med början strax efter Big Bang och gick hela vägen till nutid.

 

Teamet hittade sju galaxer utan tecken på mörk materia. Efter flera kollisioner med närliggande galaxer 1000 gånger mer massiva än de var, blev dessa över tid av med det mesta av sin mörka materia och lämnade inget annat än stjärnor och ytterst lite kvarvarande mörk materia.

 

”Det var lugn och ro här”, sade Moreno. "Så fort jag sett de första bilderna delade jag dem omedelbart med Danieli och bjöd in henne att samarbeta."

 

Robert Feldmann, professor vid Zürichs universitet som designade den nya simuleringen, sa att "detta teoretiska arbete visar att galaxer med mörk materiabrist bör vara mycket vanliga särskilt i närheten av massiva galaxer."

Större galaxer har dragit till sig den mörka materian och lämnat de mindre galaxerna med ett underskott av detta (min anm.). Något som gör de mindre galaxernas stjärnrörelser mindre aktiva. Det är lugna galaxer. För min del anser jag dock att mörk materia inte existerar utan det vi ser är effekter av vanlig materia, gravitation och strålning. Börjar tro att även universums expansion beror på att något påverkar utvidgningen så den ökar. Något som ger en allt starkare gravitation. Jag tror det är tid och rum som bildas och att detta är anledningen till en allt starkare expansion av universum som glesas ut. Allt beroende av gravitation vilket troligen även är huvudkällan till rörelser i galaxer i samverkan med vanlig materia. Inte mörk materia eller mörk energi det är ett villospår som vi bör lämna.

Bild flickr.com en blick upp i rymden.

Detta är ESA Vigil.

 

Känd som "Lagrange" men med behov av namnbyte enligt ESA inför farkostens lansering som planeras till mitten av 2020-talet för rymdväderuppdrag har nu allmänhetens namnförslag gett farkosten ett annat namn än arbetsnamnet.

Ett namn som återspeglar dess viktiga roll: att hjälpa till att upptäcka när skyddet för  jordens infrastruktur, satelliter, invånare och rymdutforskare kan vara på väg som annars oförutsägbara men våldsamma solhändelser som solbloss och "korona massutkast".

Det kom in 5422 namnförslag från bland annat hela Europa och efter veckor av överläggningar, otaliga kalkylblad, tre olika och sakkunniga domare och en livlig debatt – har ett nytt namn valts ut för det kommande rymdväderuppdraget. Namnet ESA Vigil. På latin betyder "vigilis exceptus" vakt medan "vigilia" betyder vakenhet och handlingen att hålla en hängiven vakt.

 Domarna var särskilt imponerade av hur namnet resonerade med uppdragets roll – rollen som en hängiven väktare, som höll konstant uppmärksamhet över solens händelser och jordens säkerhet. Vi är nu beroende av sammankopplad teknik, i rymden och på jorden i vår vardag. En infrastruktur och allt som är beroende av den (digitaliseringens effekter) som får oss sårbara.

 

Solstormar kan skada elnäten, störa telekommunikationer och  hota stabiliteten i satelliter och de viktiga tjänster de tillhandahåller. Samtidigt skapar vi allt fler satelliter i omloppsbana runt jorden med uppgifter som gör oss än mer beroende av en digital verklighet och med detta växer över tid  allt större mängder skräp till  som flyter runt därute vilket dramatiskt ökar risken för kollision vid nuvarande och framtida rymduppdrag därute.

Genom att upptäcka och varna för mötande solstormar kan vi kanske skydda vår infrastruktur i rymden något och även på marken. Genom att främja hållbar användning av banor runt jorden – en ändlig och begränsad resurs – kan vi säkerställa att rymdens närområden förblir tillgängliga för framtida generationer och inte blir en enda röra av rymdskrot och farkoster som krockar då och då (min anm.). ESA Vigil blir den första väktaren av detta slag och planeras komma i drift under 2022. 

Genom att hålla ett öga på solens aktiviteter  kommer satelliten att sända ett konstant flöde av realtidsdata över potentiellt farlig solaktivitet innan detta når jordens närområde. Uppdraget kommer att ge oss förvarning om mötande solstormar och därmed tid att (skydda?) rymdfarkoster i omloppsbana, infrastruktur på marken och upptäcktsresande nu och i framtiden från  vår stjärnas våldsamma utbrott.

För mer om vilka domarna var på ESA (Europeiska rymdorganisationen) vid namngivningen och vems förslag som antogs följ denna länk. 

Bild från https://www.esa.int/Safety_Security/Vigil  på loggan.

Ny planet funnen vid vår närmsta grannstjärna Proxima Centauri

 

Proxima Centauri är en röd dvärgstjärna och den stjärna som ligger närmast solen ca 4 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Kentauren och trippelstjärnsystemet Alfa Centauri där. Den kretsar här runt dubbelstjärnorna Alfa Centauri a-b med en omloppstid på omkring 550000 år. Ett team av astronomer som använde European Southern Observatory's Very Large Telescope (ESO:s VLT) i Chile har hittat bevis på  ytterligare en planet som kretsar kring Proxima Centauri. Planeten är den tredje som upptäckts i systemet och den med lägst densitet som hittills upptäckts kretsa kring  stjärnan. Med bara en fjärdedel av jordens massa är planeten  en av de med lägst densitet av de  exoplaneter som någonsin hittats.

– Upptäckten visar att vår närmaste stjärngranne verkar innehålla intressanta  världar, inom räckhåll för ytterligare studier och framtida utforskning, förklarar João Faria, forskare vid Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Portugal och huvudförfattare till studien som publicerats nyligen i Astronomy & Astrophysics.

Proxima Centauri är som sagt solens närmaste stjärna (granne) och finns drygt fyra ljusår bort. Planeten som nu upptäckts kallas Proxima-d och kretsar runt Proxima Centauri på ett avstånd av cirka fyra miljoner kilometer, mindre än en tiondel av Merkurius avstånd till vår sol. Den kretsar i den beboeliga zonen – området runt en stjärna där flytande vatten kan finnas på en planets yta – och tar bara fem dagar på sig för att slutföra en bana runt Proxima Centauri. Vi ska ha i minnet att röda dvärgstjärnor är betydligt mindre och svalare än vår sol (min anm.). Därav är livszonen runt en sådan sol betydligt närmre en röd dvärgstjärna än livszonen runt vår större hetare gula sol är.

 

Proxima Centauri är känd för att ha ytterligare två planeter: Proxima b, en planet med en massa jämförbar med jordens som tar ett varv runt stjärnan var 11: e dag och ligger inom den beboeliga zonen och Proxima c, som har en femårig bana runt stjärnan men finns lite långt från sin sol för att kunna hysa liv som vi känner det.

Proxima b upptäcktes för några år sedan med hjälp av HARPS-instrumentet på ESO:s 3,6 meter långa teleskop. Upptäckten bekräftades 2020 då astronomer observerade Proxima-systemet med ett nytt instrument på ESO:s VLT som hade större precision, Echelle SPectrograph för Rocky Exoplanets och Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO).

Det var under dessa senare VLT-observationer som astronomer upptäckte de första antydningarna från en signal som skulle kunna motsvara ett objekt med en fem dagars omloppsbana. Då signalen var svag var teamet tvungna att göra uppföljande observationer med ESPRESSO för att bekräfta om signalen berodde på en planet eller inte och inte var ett resultat av förändringar i själva stjärnans strålning. Resultatet blev upptäckten av Proxima-d.

Bild vikipedia Proxima Centauris läge, markerad med röd fyrkant och pil.

Galaxkluster MAGAZ3NE J095924+022537

 

Ett internationellt team av astronomer under ledning av forskare vid University of California, Riverside har upptäckt ett ovanligt kraftigt kluster bestående av unga galaxer som bildades under universums tidigaste existens. Den från vår synvinkel nyupptäckta växande galaktiska metropolen kallas MAGAZ3NE J095924+022537och är ett nybildat galaxkluster (protokluster) (från vår tid sett (min anm.) bestående av minst 38 galaxer. Klustret finns cirka 11,8 miljarder ljusår från jorden (men kom ihåg att vi ser det som det såg ut för 11,8 miljarder år sedan hur det ser ut i dag vet vi inte (min anm.).

Galaxkluster växer över tid genom gravitation och detta kluster kan i dagens universum innehålla 100-1000 galaxer och utöver det mängder av varm (kall) gas och mörk materia. Medan tid går åldras galaxer genom att stjärnors bränsle sinar och galaxer som åldras utvecklas från kraftigt stjärnbildande (om denna bildning avtar helt min anm.) galaxer till röda och avslocknande galaxer.

"I det tidiga universum ses alla protokluster som hittills upptäckts fulla av kraftigt stjärnbildande galaxer", säger Ian McConachie, doktorand vid UC Riverside Department of Physics and Astronomy och huvudförfattare till forskningsartikeln publicerad i Astrophysical Journal. "Men otroligt nog till skillnad från alla andra protokluster som har hittats från denna epok, verkar många galaxer i MAGAZ3NE J0959 redan ha slutat bilda stjärnor." (observera att detta är nästan sensationellt om det stämmer att galaxer redan då börjat slockna knappt 2 miljarder år efter universums födelse, min anm.)

Medförfattare till studien var bland annat Gillian Wilson, professor i fysik och astronomi vid UCR (university og California) i vars labb McConachie arbetar, Denne sa i ett uttalande att J0959 upptäcktes genom "Massive Ancient Galaxies At Z > 3 NEar-infrared", eller MAGAZ3NE vilket är en undersökningsmetod, utformad för att upptäcka och studera ultramassiva galaxer och deras grannar. "Vi ser detta protokluster som det såg ut när universum var mindre än 2 miljarder år gammalt", säger hon. "Det är som om du tog ett kluster som Coma, det närmast innehållsrika galaxklustret till jorden, och ploppade in det i det tidiga universum."

 

Medförfattare Benjamin Forrest, tidigare postdoktor i Wilsons labb som nu är baserad på UC Davis, förklarade att i hjärtat av MAGAZ3NE J0959 finns en ultramassiv galax där det redan bildats  en massa på mer än 200 miljarder solar (vi ska tänka på att detta skett redan då universum endast var 2 miljarder år gammalt (min anm,)).

 

"Varför denna ultramassiva galax och så många av dess granngranngalaxer  bildade de flesta av sina stjärnor så snabbt och sedan blev inaktiva när universum fortfarande var så ungt, i motsats till andra kända protokluster från samma tid är ett stort mysterium", säger Forrest.

Forrest tillägger att MAGAZ3NE J0959 upptäcktes från markbaserade teleskop men tillkomsten av kraftfulla nya teleskop som det nyligen lanserade James Webb Space Telescope bör kunna avslöja om det finns andra liknande  protokluster som MAGAZ3NE J0959 packade med ickestjärnbildande galaxer som väntar på att hittas i det tidiga universum. "Om sådana protokluster skulle hittas i stort antal skulle det innebära att det nuvarande paradigmet för protoklusterbildning skulle kräva en större omtolkning", sade Forrest. "Ett nytt scenario med protokluster som finns i en mångfald av platser i det tidiga universumet måste då antas och förstås. Med många galaxer som släcks ner under de första två miljarder åren skulle detta nästan säkert innebära betydande utmaningar för nuvarande modeller av galaxbildning."

 

Teamet använde i sitt arbete spektroskopiska observationer från W.M. Keck Observatory's Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration, och MOSFIRE  i arbetet av att göra detaljerade mätningar av MAGAZ3NE J0959 och exakt kvantifiera dess avstånd.

Utöver ovan nämnda forskare deltog även nedanstående i studien Cemile Marsan och Adam Muzzin vid York University, Kanada; Michael Cooper från UC Irvine; Marianna Annunziatella och Danilo Marchesini från Tufts universitet; Jeffrey Chan och Mohamed Abdullah från UCR; Percy Gomez från Keck-observatoriet; Paolo Saracco vid astronomiska observatoriet i Brera, Italien; Julie Nantais från Andrés Bello National University, Santiago, Chile. Studien stöddes av bidrag från National Science Foundation och NASA.

Bild från pxhere.com

Kometen 2014 UN271 är den största vi vet

 

Kometen 2014 UN271 är en stor komet som utgick från  Oorts kometmoln och som upptäcktes första gången av astronomerna Pedro Bernardinelli och Gary Bernstein då de analyserade arkivbilder från Dark Energy Survey. Dark Energy Survey (DES) är namnet på ett astronomisk projekt som är utformat för att begränsa och finna egenskaperna hos mörk energi. Här använder man bilder tagna i det  ultravioletta, synliga och nära infraröda ljuset för att mäta universums expansion med hjälp av typ Ia-supernovor, baryon akustiska svängningar, antalet galaxkluster och svag gravitationeffekt. Samarbetet består av forskningsinstitut och universitet från USA, Australien, Brasilien, Storbritannien, Tyskland, Spanien och Schweiz.  

När kometen först avbildades i oktober 2014 var objektet 29 AU (4,3 miljarder km) från solen, nästan så långt bort  som Neptunus omloppsbana finns från oss det största avstånd en komet har upptäckts från.  Under 2021 kommer kometen att närma sig solen och befinna sig på ett avstånd av 20,8 AU (3,1 miljarder km) till 19,5 AU (2,9 miljarder km) från oss.

Ett forskarlag vid Parisobservatoriet och Instituto de Astrofísica de Andalucía-CSIC har nu bekräftat att kometen 2014 UN271 är den största komet som någonsin observerats. Forskarna publicerade en artikel som beskriver deras resultat på arXiv preprint server. I denna undersökning hade man hjälp av data från Atacama Large Millimeter Array där  från vilket teamet studerade våglängderna av ljus som studsar från kometen för att lära sig mer om dess storlek (de flesta andra mätningar av kometstorlek har involverat att mäta hur mycket av himlen de täcker). Mer specifikt fokuserade forskarna på de våglängder av  mikrovågsstrålning som inte representerades av det damm som avges av kometen och noterade att den jämförande ljusstyrkan hos våglängderna som reflekterades från kometen var ganska typisk. Deras beräkningar visade att för att kometen skulle reflektera så mycket ljus måste den vara ungefär 137 kilometer bred nästan i storlek av en mindre planeter. Den tidigare rekordhållaren var Hale-Bopp som mättes till cirka 74 kilometer tvärs över. Kometen beräknas göra ett varv runt solen på ungefär 6,7 miljoner år. Under januari 2031 kommer den passera som närmst oss.

Kometer av detta slag får vi hoppas inte tar kurs mot jorden (min anm.)

Bild från vikipedia av Färgkompositbild av C/2014 _UN271 från  Dark Energy Survey i oktober 2017.