Starka blålysande sken i universum kan förklaras

 

Ända sedan de blå skenen  upptäcktes 2018 har dessa snabba blå optiska transienter (FBOTs fast blue optical transient)  överraskat och förundrat astrofysiker. Dessa sken lyser blått då de är mycket heta (likt blå stjärnor som är de hetaste därute). Skenen  har länge setts som mystiska föremål och e är de ljusstarkaste kända optiska fenomenen i universum. Då enbart ett fåtal upptäckts hittills har FBOTs ursprung blivit svårfångat.

Nu presenterar ett astrofysikteam vid Northwestern University en ny möjlig förklaring till ursprunget av dessa. Med hjälp av en ny teoretisk modell visar astrofysikerna att FBOTs kan vara resultatet av aktivt nedkylande sken som omger strålningen från stjärnor under deras sista tid. Detta visar den astrofysikmodell som kan förklara  observationer relaterade till FBOTs.

Forskningen i detta publicerades den 11 april i Royal Astronomical Societys månatliga meddelanden. När en massiv stjärna kollapsar kan det starta utflöden av skräp i nära ljusets hastighet. Dessa utflöden (eller jetstrålar)  kolliderar i kollapsande lager av den döende stjärnan och bildar en "kokong" av skräp av gas, damm och sten i området. Den modell man utarbetat visar att när rörelserna trycker  kokongen utåt – bort från den kollapsande stjärnans kärna – släpps värme ut genom att den svalnar och detta ses då som ett FBOT-utsläpp. Starkt blått sken.

"Ett utsläpp av gas och materia börjar djupt ner i en stjärna och tränger sedan ut ur denna", säger Northwesterns Ore Gottlieb, vilket var den som ledde studien. "När detta utsläpp rör sig upp genom stjärnan bildar det en struktur kallad en kokong. Kokongen innesluter gas och damm och fortsätter göra det även efter att denna lämnat stjärnan. När vi räknade ut hur mycket energi kokongen innehåller visade det sig vara  kraftfullt nog för att bilda FBOT."

Gottlieb vid Rothschild Fellow i Northwestern's Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA)  var medförfattare till studien tillsammans med CIERA-medlemmen Sasha Tchekovskoy, biträdande professor i fysik och astronomi vid Northwesterns Weinberg College of Arts and Sciences.

FBOTs (uttalas F-bot) och är en typ av kosmisk explosion som ursprungligen upptäcktes i optisk våglängd. Som namnet antyder bleknar transienter nästan lika snabbt som de uppstår.  FBOTs når maximal ljusstyrka inom några dagar och bleknar sedan snabbt - mycket snabbare än supernovor stiger och sönderfaller.

"Anledningen till att vi tror att både GRBs gamma-raybursts)  och FBOTs kan vara relaterade är att båda är mycket snabba skeenden och rör sig nära ljusets hastighet och att båda är asymmetriskt formade och bryter stjärnors sfäriska form, "sa Gottlieb. "Men det är ett problem. Stjärnor som producerar GRB saknar väte. Vi ser inga tecken på väte i GRB, medan vi i FBOT ser väte överallt. Så det kan inte vara samma fenomen."

Se även denna film från youtube som visar hur man antar fenomenet ser ut och även förklarar teorin bra. https://www.youtube.com/watch?v=MquOKdZEaDw

Bild vikipedia av en illustration av FBOT.

Forskare har upptäckt att det finns Mikro-novor.

 

“Vi har upptäckt och för första gången identifierat det som vi kallar en mikronova” säger Simone Scaringi vid Durham University i Storbritannien vilken var den som ledde utforskningen av dessa upptäckta explosioner  presenterar upptäckten i tidskriften Nature. “Fenomenet utmanar vår tidigare förståelse av hur termonukleära explosioner i stjärnor går till. Vi trodde vi visste detta. Men denna upptäckt visar en helt ny möjlighet att orsaka och förklara sådana”, tillägger han.

Mikronovor är extremt kraftfulla händelser men likväl små astronomiskt sett. De är betydligt mindre energirika än novor för att inte säga supernovor. Både novor och mikronovor är explosioner som sker på vita dvärgstjärnor (avslocknade stjärnor  från början av en storlek som vår sol vilken även denna har en framtid som vit dvärg).

En vit dvärg i ett dubbelstjärnsystem kan dra till sig material, huvudsakligen vätgas, från sin kompanjon oftast en röd uppsvälld stjärna i stadiet innan den krymper och sammandras och blir en vit dvärgstjärna. Då vätgas från den röda jättestjärnan når den mycket heta ytan på den vita dvärgstjärnan kommer vätet att fusionera till helium vilket ger en explosion. I novor sker dessa termonukleära explosioner på hela den vita dvärgens yta. “Sådana explosioner får hela ytan på den vita dvärgen att lysa upp under en period av flera veckor” säger Nathalie Dehenaar vid Amsterdams universitet i Nederländerna, och medförfattare på artikeln. En nova har skett.

Snarlika explosioner sker vid mikronovor men då på en mycket mindre och snabbare skala då en sådan varar endast under några timmar. Mikronovor sker enbart på vita dvärgstjärnor som har ett kraftiga magnetfält där material  dras mot  stjärnans magnetiska poler.

 “För första gången har vi nu kunnat se att vätgasfusion kan ske på lokala skalor. Vätebränslet kan hållas samlad vid basen av de magnetiska fälten på vissa vita dvärgar och då sker explosionerna endast  kring de magnetiska polerna” säger Paul Groot vid Radbouduniversitetet i Nederländerna och medförfattare till studien.

“Detta leder till ‘mikrofusionsexplosioner’ med bara en miljondel av energimängden av en novaexplosion, därav namnet mikronova” säger Groot. Dessa utbrott kan förbruka omkring 20 triljoner eller 20 miljarder miljarder kg material, motsvarande 3,5 miljarder Cheopspyramider.

Dessa nya mikronovor utmanar astronomernas teorier om stjärnexplosioner och kan vara vanligare än man tidigare antagit.  “Det visar hur otroligt dynamiskt vårt universum är. Dessa fenomen som kan vara ganska vanliga är så snabbt övergående att de är svåra att fånga” förklarar Scaringi.

Forskarlaget noterade existensen av de mystiska mikronovaexplosionerna första gången när de analyserade data från NASA:s Transient Exoplanet Survey Satelllite (TESS). “När vi letade igenom data tagna med NASA:s TESS- teleskop   upptäckte vi något märkligt: en ljusstark blixt i synligt ljus med envaraktighet av endast några timmar. Vi letade vidare och fann flera liknande blixtrar därute” säger Degenaar.

Astronomerna observerade tre mikronovor med TESS. Två av dem skedde på kända vita dvärgstjärnor men den tredje krävde ytterligare observationer med X-shooter, ett instrument på ESO:s VLT, för att bekräfta att källan var en vit dvärg.

“Med hjälp av ESO:s Very Large Telescope kunde vi slå fast att alla dessa optiska blixtar producerades på vita dvärgar” säger Degenaar. “

Det gäller med andra ord att ha teleskopet riktat åt rätt håll för att få möjligheten att hitta dessa mikronovor under den korta tid de existerar (min anm.) Alternativt kan de hittas som ovan vid analys av data från existerande teleskops tidigare datainsamlingar.

Bild pxhere.com

Månen Io med dess sanddynor fascinerar

 

Io är i storleksordning den tredje av Jupiters månar. Ytan är ung. Istället för nedslagskratrar såg Voyager 1 hundratals vulkankratrar, varav några  aktiva. Foton visade eruptioner av 300 km höga moln över ytan.

Nyligen publicerades från Rutgers The state university of new Jersey en studie där det beskrivs hur sanddyner kan bildas även på en yta så isig och orolig som Io:s.

Studien publicerades i tidskriften Nature Communications och bygger på en studie av de fysiska processer vilka styr sandkorns rörelser utifrån de data man har efter en analys av bilder från Nasas Galileos 14-åriga uppdrag vilkens uppdrag gjorde det möjligt att skapa de första detaljerade kartorna över Jupiters månar.

Den nya studien förväntas utöka vår förståelse av de geologiska egenskaperna i dessa månar.

"Våra studier pekar på att Io kan vara en "sanddynvärld", säger huvudförfattaren George McDonald, postdoktor vid Rutgers Earth and Planetary Sciences Department. "Vi har föreslagit och kvantitativt testat, en mekanism genom vilken sandkorn kan röra sig och i sin tur få sanddyner att bildas."

Nuvarande vetenskaplig förståelse dikterar att sanddyner till sin natur är kullar eller åsar av sand staplade genom vindar. Forskare i tidigare studier av Io;s yta sa tidigare att då vind här inte kan ha bildat  sanddyner eftersom kraften i vindarna på Io är för svaga på grund av månens atmosfärs låga densitet och att  därför åsarna är något annat än sandåsar.

"Arbetet nu säger oss att de miljöer där sanddyner finns är betydligt mer varierade än de klassiska, ändlösa ökenlandskapen på delar av jorden eller på den fiktiva planeten Arrakis i 'Dune'," sa McDonald.

Galileouppdraget, som varade mellan 1989 och 2003, loggade så många vetenskapliga data att forskare än i dag fortfarande studerar de uppgifter som samlades in då. En av de viktigaste insikterna av datan var upptäckten av den höga omfattningen av vulkanisk aktivitet på Io . Den var så stor att Io:s vulkaner upprepade gånger och snabbt förändrar Io:s yta.

Ios yta är en blandning av svart stelnade lavaflöden och sand, flödande "effusiva" lavaströmmar och "snö" av svaveldioxid. Forskarna använde matematiska ekvationer för att simulera krafterna på ett enda korn av basalt eller frost och beräkna dess väg. När lava strömmar genom svaveldioxid under månens yta är dess ventilering "tät och snabbrörlig nog för att förflytta korn på Io;s yta vilket möjliggör  bildandet av storskaliga funktioner som sanddyner", sade McDonald. Vi måste i detta (min anm.) lägga in tiden. Gör vi detta är bildandet av sanddyner enligt ovan mycket troligt.

När forskarna utformade en mekanism genom vilken sanddyner kan bildas såg de på bilder av Ios yta tagna av Galileo-rymdfarkosten för att få mer bekräftelse av teorin. Avståndet mellan topparna över ytan höjd-till-bredd-förhållanden som de observerade överensstämde med trender för sanddyner som ses på jorden och andra planeter.

"Ett sådant här arbete gör att vi bättre kan förstå hur kosmos fungerar", säger Lujendra Ojha, medförfattare och biträdande professor vid institutionen för Earth and Planetary Sciences.

Artikeln inkluderade kolleger från University of Oregon, Massachusetts Institute of Technology, Texas A&M University och Jet Propulsion Laboratory vid California Institute of Technology.

Bild vikipedia visande två stora vulkanutbrott på Io, den som är synlig till vänster vid horisonten har en höjd av 140 km, den till höger 75 km (Galileo farkostens tog bilden 1997)

En eldboll i skyn över södra Ontario den 7 april i år

 

Ett ljust eldklot observerades av ett nätverk av kameror över skyn över södra Ontario klockan 23:37 söndagen den 17 april 2022. Analysen av videodatan visar på att fragment av en meteor troligen slog ner på marken nära Simcoesjöns östra strand, strax norr om staden Argyle i Canada.

Western Universitys physics and astronomy department vilket från det drivs ett nätverk av kameraövervakning av skyn med syftet att söka efter meteorer upptäckte fenomenet. Denis Vida som specialiserat sig på studier av meteorer, bekräftade att mer än ett dussin kameror över Westerns Southern Ontario Meteor Network (SOMN) fångade händelsen norr om Toronto sent på söndagskvällen den 17 april liksom ett antal medborgarforskarestyrda kameror från Global Meteor Network (GMN).

"Detta eldklot var särskilt betydelsefullt eftersom det rörde sig långsamt över skyn i en bana mycket lågt ner i atmosfären. Det här är bra indikatorer på att materialet klarade nedfärden, säger Vida, postdoktor i astronomi.

– Den ursprungliga meteoriten tros ha haft en vikt av ca 10 kilo och vi förväntar oss nu att tiotals till hundratals gram stort  material nu finns på marken. Meteoriter är av stort intresse för forskare eftersom studiet av dem hjälper oss att förstå bildandet och utvecklingen av solsystemet, säger Vida. Viss mängd har säkert brunnit upp i atmosfären (min anm.).

Meteoriter kännas igen genom dess mörka ofta skrovliga yta. Vanligtvis har de högre densitet än en "vanlig" sten och är ofta magnetiska genom att de vanligen innehåller metall.

Meteoriter är inte hälsofarliga, men om de hittas är det ändå bäst att placera dem i en ren plastpåse eller linda dem i aluminiumfolie. De bör också hanteras så lite som möjligt för att bidra till att bevara deras vetenskapliga värde.

I Kanada där denna hittades tillhör meteoriter ägaren till den mark där de hittas. De som önskar söka efter nedfallna meteoriter bör alltid först söka tillstånd av markägaren innan de ger sig ut på privat mark.

Vi måste i detta fall erinra om att vi i Sverige har något unikt genom vår allemansrätt som gör att vi kan ge oss ut och gå plocka bär mm utan markägares tillstånd om vi nu inte är så dumma att vi ger oss ut i odlad mark Läste just att vissa tokstollar med mindre intelligens ger sig ut på sådan mark där raps växer för att  ta selfie. Om fler länder har allemansrätten låter jag vara osagt (min anm.).

Bild flickr.com på en så kallad eldboll i skyn dock ej den nämnda ovan.

Fickor av vatten kan finnas närma ytan på månen Europa

 

Europa är i storleksordning Jupiters fjärde största måne. Den tycks vara täckt helt av is vilket skulle förklara varför den nästan helt saknar kratrar (de ses inte under det tjocka istäcket). Under istäcket misstänks att ett flytande hav av vatten kan finnas. Jupiters starka magnetfält och den vulkaniska aktiviteten under Europas yta skulle kunna ge värme till havet och man spekulerar därför i om det eventuellt skulle kunna finnas primitiva livsformer i havet.

Om vi nu ser på ett forskningsprojekt på Grönlands där det tjocka istäcket har genomträngts med radar och där det då upptäcktes vattenfickor i en "dubbel ås av is"  veckad is i form av åsar finns även på Europas yta. I dessa åsar tränger vatten upp och bildar troligen vattenfickor likt det bevisats gör på Grönland. Analysen och resultatet  bekrivs i Nature Communications i en artikel den19 april. Studiens seniorförfattare är Dustin Schroeder, docent i geofysik vid Stanford University's School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth).

 Dubbla åsar av is (se film från youtube  här på hur man kan se det ske) på Europa framträder som dramatiska konturer på månens isiga yta, med kammar som når nästan 300 meter upp åtskilda av dalar som är ungefär en halv mil breda. Forskare har känt till dessa formationer sedan månens yta fotograferades av Galileo-rymdfarkosten under 1990-talet men har inte kunnat ge en definitiv förklaring till hur de bildats.  Men troligen likt på Grönland av vatten som träcker upp genom tryck nerifrån och frysts.

 

Genom analyser av ythöjningsdata och isgenomträngande radar som samlats in från 2015 till 2017 av NASA:s Operation IceBridge avslöjade forskarna hur den dubbla åsen på nordvästra Grönland producerades när isen bröts upp runt en ficka med genom hårt vattentryck som sedan frös inuti istäcket, vilket resulterade i  att två istoppar steg upp till den distinkta form vi nu ser. 

"På Grönland bildas denna dubbla ås på en plats där vatten från ytsjöar och strömmar ofta rinner ut nära ytan och fryser till igen", säger huvudförfattaren till rapporten Riley Culberg, doktorand i elektroteknik vid Stanford. "Ett sätt av liknande grunda vattenfickor kan bildas på Europa genom att vatten från det underjordiska havet tvingas upp genom isskalet i spricker något som då skulle visa att det kan finnas en vattenrörelse  inuti isen."

 Istället för att bete sig som ett block av is verkar Europas isyta genomgå en mängd olika geologiska och hydrologiska processer - det är en teori som stöds av denna studie om existensen av vattensamlingar som bryter ut mot ytan. En rörligt isyta stödjer möjligheten av existensen av livsformer eftersom det underlättar utbytet mellan havet under ytan och näringsämnen från närliggande himlakroppar som ackumuleras på ytan exempelvis från vulkanism från månen Io.

"Människor har studerat dessa dubbla åsar av is i över 20 år nu, men det här är första gången vi faktiskt kunde se och undersöka  liknande åsar på jorden", säger studiens medförfattare Gregor Steinbrügge,  planetforskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory (JPL) som började arbeta med detta projekt som postdoktor vid Stanford. "Vi tar nu ett mycket större steg i riktning mot att förstå vilka processer som faktiskt dominerar fysiken och dynamiken på månen Europas isiga yta."

Troligen finns vatten under isen men det kan vara helt utan all form av organiskt liv (min anm.)

Bild Jupiters måne Europa två modeller av förslag av hur den kan se ut invändigt. Bild från vikipedia.

Hubbleteleskopet 32 år firas med en bild av en galaxhop i dans.

 

NASA firar Rymdteleskopet Hubbles 32-årsdag med en fantastisk titt ut i rymden på en ovanlig sammansvetsad samling av fem galaxer, kallad The Hickson Compact Group 40. Bilden självfallet tagen av Hubbleteleskopet.

Stjärngruppen innehåller tre spiralformade galaxer, en elliptisk galax och en linsliknande galax. På något sätt korsade dessa galaxers vägar varandra en gång i tiden.

Fångad i en lugn gravitationsrörelse är hela gruppen så sammansvetsad att den kan få plats i en region i rymden som är mindre än dubbelt så stor som vår Vintergatas skiva.

Även om sådana vackra galaxgrupper kan hittas i hjärtat av enorma galaxkluster är just dessa galaxer särskilt bundna i sin egen lilla fläck av universum och ses i riktning mot stjärnbilden Hydra (Vattenormen).

En möjlig förklaring till bundenhet till varandra är att det finns mycket mörk materia (en okänd och osynlig form av materia) runt dessa galaxer. Om teorin stämmer  kan deras närhet till varandra då förklaras genom att  den mörka materian här finns i form av ett stort moln inom vilket galaxerna kretsar. När galaxerna plöjer genom den mörka materian känner får de då en resistiv kraft (motståndskrafteffekt) på grund av den mörka materiens gravitationseffekt. Detta saktar ner deras rörelse och får galaxerna att förlora energi och de dras samman.

Därför fångar denna ögonblicksbild galaxerna vid ett mycket speciellt ögonblick under deras tid. Om cirka 1 miljard år kommer de så småningom att kollidera och slås samman och bilda en gigantisk elliptisk galax.

Kan bara hålla med grattis Hubbleteleskopet till 32 årsdagen mycket har du gett oss i kunskap och jag önskar du fortfarande kan vara i drift många år än.

Bild på galaxhopen Hicksom group 40 bilden från https://hubblesite.org/contents/news-releases/2022/news-2022-012.html

MAGIC teleskop observerade en stjärnexplosion

 

En nova kallas en stjärna, vanligtvis bestående av en vit dvärgstjärna  i nära kontakt med en röd jättestjärna vilken periodvis (perioder) ökar sin ljusstyrka kraftigt. 

Orsakerna varierar beroende på de två ingående stjärnorna. Alla observerade novor involverar däremot en vit dvärgstjärna i ett dubbelstjärnsystem.  Ljus på, ljus av – så  kan man beskriva novors beteende. Det system som behandlas här har beteckningen RS Ophiuchi (RS Oph) och finns i Ormbärarens stjärnbild 5000 ljusår bort från oss.

Här inträffar vart 15:e år en dramatisk explosion av ljus. Det är en nova där två  stjärnor lever i ett parasitiskt förhållande: En vit dvärgstjärna vilket innebär en liten, utbränd och oerhört tät stjärna - en tesked av dess materia väger ungefär som en medelstor bil. Stjärnan kretsar runt en röd jättestjärna som  kommer att brinna upp och även denna sjunka samman till en vit dvärgstjärna i en avlägsen framtid.. 

I detta binära stjärnsystem RS Ophiuchi flödar materiafrån den röda jätten till den vita dvärgen. Överlämnandet av materia resulterar i en ljusexplosion (nova) ungefär vart 15:e år. Den döende jättestjärnan matar den vita dvärgen med materia från sitt yttre vätelager som strömmar ner på den vita dvärgen genom gravitationen som är stark från den vita täta stjärnan. Flödet av materia fortsätter tills den vita dvärgens sammandragning av väte som det handlar om i första hand blir så stark att en reaktion sker. Temperaturen och trycket på den vita dvärgen blir övermäktigt och en gigantisk termonukleär explosion sker. Något som upprepas vart 15 år beräknat på jordår. Dvärgstjärnan förblir dock intakt och cykeln börjar igen och upprepar sig åter över tid.

Det har spekulerats i att sådana explosioner involverar stark energi. De två MAGIC-teleskopen på  Las Palmas registrerade gammastrålar med värdet 250 gigaelektronvolt (GeV) vilket är bland de högsta värde som någonsin uppmätts i en nova. Som jämförelse är detta hundra miljarder gånger mer energirikt än synligt ljus.

"Det spektakulära utbrottet av RS Ophiuchi visar även att MAGIC-teleskopens snabbt är inställbara för snabba datasvar: Det tar dessa teleskop inte mer än 30 sekunder att flytta från ett mål att mäta till ett nytt mål att mäta", säger David Green, forskare vid Max Planck Institute for Physics och en av författarna till artikeln i Nature Astronomy.

Efter explosionen spreds flera chockfronter genom stjärnvinden från den röda jätten och det interstellära rummet som omger det binära systemet ut i universum. Dessa chockvågor fungerar som ett gigantiskt kraftverk där partiklar accelereras till nära ljusets hastighet. De kombinerade mätningarna från teleskopen tyder på att gammastrålarna kommer från energirika protoner och atomkärnor av väte.

"Detta visar även att novautbrott är en av källorna till den kosmiska strålningen", säger David Green. "Utbrotten är lokala - vilket innebär att de bara bidrar till de kosmisk strålning i det nära grannskapet. De stora aktörerna för kosmisk strålning är istället supernovaresterna (supernova). Chockfronterna som skapas av stjärnexplosioner mycket våldsammare jämfört med novor av RS Ophiuchi  slag.

För att fullt ut förstå det komplicerade samspelet mellan våldsamma händelser och det interstellära mediet i Vintergatan kommer fler observationer att behövas inom MAGIC-samarbetet av vår galax och bortom denna.

Bild vikipedia på det första av två teleskop kallade Magic på Las Palmas.