Studier av Vita dvärgstjärnor kan ge ny kunskap om supernovor.

 

Forskare från RIKEN Cluster for Pioneering Research (RIKEN is a large natural sciences research institute in Japan) har använt sig av datormodeller för att visa hur en hypotetisk typ av supernova skulle utvecklas under tusentals år.

 Supernovor är viktiga för kosmologi, eftersom eett slag av dessa. Klassen Ia, används som  "standardljus" vid avståndsmätning och dessa mätningars resultat används i de för att räkna ut universums expansionshastighet som visar sig accelererar. Det är accepterat att typ Ia supernovor härrör från explosioner från degenererade stjärnor så kallade vita dvärgstjärnor. Stjärnor som bränt slut på sitt väte och krympt till kompakta mycket täta objekt. Men däremot är mekanismen som orsakar explosionerna inte förstådd.

Nyligen har upptäckten av vita dvärgstjärnor som snurrar runt sin axel extremt snabbt gett ökad trovärdighet till en teori om ursprunget till dessa supernovor. I teorin ingår 50 % av de vita dvärgstjärnorna därute i ett binärt system "ett dubbelstjärnsystem", där en av  stjärnornas ytskikt av helium exploderat och då antänds en större explosion i stjärnans kol-syrekärna. Resultat blir utplåning av stjärnan (en supernova är resultatet som lämnat en vit dvärg kvar) och dess följeslagare (stjärna) kastas bort med enorm hastighet från händelsesfären.

Mycket lite är känt om vilken form resterna av en sådan händelse har efter heliumexplosionen. För att utforska detta beslutade teamet att simulera den långsiktiga utvecklingens  formen av en supernovarester under tusentals år efter en  explosion. Faktum är att de kunde observera vissa funktioner som kan vara specifika för detta scenario vilket gav en möjlighet till att undersöka supernovafysik, inklusive en "skugga" eller mörk fläck omgiven av en ljus ring i områdena. De drog slutsatsen att resterna av explosioner av typ Ia inte nödvändigtvis är symmetriska vilket annars var den allmänt accepterade teorin.

Enligt Gilles Ferrand huvudförfattaren till studien, "D6 (namnet på denna) supernovaexplosion har en specifik form. Vi var inte övertygade om att det skulle synas i resterna långt efter den första händelsen men vi fann att det finns en specifik signatur som vi fortfarande kan se tusentals år efter explosionen. (D6 är scenariots namn som beskrivs ovan)

Shigehiro Nagataki, ledare för Astrophysical Big Bang Laboratory vid RIKEN, säger: "Det är ett mycket viktigt fynd då det kan påverka användningen av Ia-supernovor som kosmiska måttstockar. De ansågs en gång härstamma från ett enda fenomen men om dessa kan vara olika kan det kräva en omvärdering av hur vi använder Ia-supernovor”. (om alla inte är lika kan det kanske ge fel eller skilda mätresultat då vi använder dess ljus i mätning av universums expansionshastighet (min anm.))

Ferrand tillägger följande: "Framöver planerar vi att lära oss att mer exakt beräkna röntgenemissionen med hänsyn till sammansättningen och tillståndet hos den exploderade plasman för att göra direkta jämförelser med observationer. Vi hoppas att rapporten kommer att ge nya idéer till observatörer om vad man ska leta efter i supernovarester.

Forskningen, var ett samarbete med en internationell grupp av forskare från University of Manitoba och rapporten publicerades i The Astrophysical Journal.

Till slut en bild och en artikel från eso.org på bilden och bakgrunden till hur vår galax svarta hål fotograferades för första gången under gårdagen.

Bild längst upp i inlägget är från vikipedia på Stjärnan Sirius A (mitten) och den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden tagen av Hubbleteleskopet

Det glöder i ett svart hål därute.

 

Något sker i galaxen  1ES 1927 + 654.  Det var i slutet av 2017 något skedde här som forskare inte kunde förklara. Då genomgick det supermassiva svarta hålet  i centrum av denna galax en förändring. En ljusstark glöd sågs. 

Under en period av några månader växte det redan ljusstarka objektet  som är så ljusstarkt att det tillhör en klass av svarta hål som kallas aktiva galaktiska kärnor (AGN), plötsligt än mer. Nästan 100 gånger mer än det annars gjorde i optiskt ljus.

Förklaringen till fenomenet har nu ett internationellt team av astrofysiker, inklusive forskare från CU Boulder (University of Colorado Boulder) troligen funnit lösningen på. Magnetfältlinjerna som finns i det svarta hålet verkar ha vänt riktning upp och ner, vilket orsakar en snabb men kortlivad förändring i objektets egenskaper. Det kan jämföras med om kompasser på jorden plötsligt började peka söderut istället för norrut då jordens magnetfält plötsligt gjort en helomvändning.

Studien publicerades den 5 maj i The Astrophysical Journal och dess resultat kan förändra hur forskare ser på supermassiva svarta hål säger studiens medförfattare Nicolas Scepi och tillägger "Normalt skulle vi förvänta oss att svarta hål utvecklas under miljontals år". Scepi är postdoktoral forskare vid JILA, ett gemensamt forskningsinstitut mellan CU Boulder och National Institute of Standards and Technology (NIST).

Dessa objekt, som vi kallar AGN: er som förändras gör detta i mycket korta tidsskalor. Dessa magnetfält kan vara nyckeln till att förstå den snabba utvecklingen. Observationerna tyder på att magnetfälten hos supermassiva svarta hål kan vara mycket mer dynamiska (rörliga) än forskare trodde. Begelman, professor vid institutionen för astrofysiska och planetariska vetenskaper (APS) säger ”Denna AGN är förmodligen inte ensam. Om vi såg detta i ett fall kommer vi definitivt att se det igen", säger Begelman,. Nu vet vi vad vi ska leta efter."Begelman förklarade att AGN är några av de mest extrema fysiska aktiviteterna som är kända universum.

Dessa händelser uppstår då supermassiva svarta hål börjar dra in enorma mängder gas från områden runt dem. Liksom vatten som cirklar runt ett avlopp kommer det materialet att snurra snabbare och snabbare ju närmare det kommer det svarta hålet - och då bildas en ljus "ackretionsskiva" som genererar intensiv och varierad strålning som forskare kan se ske miljarder ljusår bort. Glödskenet nämnt ovan.

Dessa ackretionsskivor ger också upphov till en ytterkigare egenskap: De genererar starka magnetfält som sveper runt det centrum av det svarta hålet och liksom jordens eget magnetfält, pekar i en distinkt riktning, såsom norr eller söder.

"Det finns alltmer bevis från bland annat Event Horizon Telescope och andra observatiorier att magnetfält kan spela en nyckelroll för att påverka hur gas faller ner på svarta hål", säger Dexter, biträdande professor i APS.

Något som kan påverka hur ljust ett AGN är eller blir som exempevis galaxen 1ES 1927 + 654.

I maj 2018 hade detta svarta håls energiökning nått en topp och kastade ut mer synligt ljus än tidigare (det sågs glöda) men också många gånger mer ultraviolett strålning än vanligt. Ungefär samtidigt började AGN:s utsläpp av röntgenstrålning dämpas.

"Normalt är dock att om ultraviolett strålning ökar kommer röntgenstrålning också att öka", säger Scepi. "Men här steg ultraviolett strålning medan röntgenstrålningen minskade. Det är väldigt ovanligt. En bra förklaring till fenomenet visas i en kort film från youtube vilken finns med i länken här från University of Colorado. Boulder 

Bild denna illustration visar ackretionsskivan, koronan (bleka, koniska virvlar ovanför skivan) och det supermassiva svarta hålet i den aktiva galaxen 1ES 1927+654 innan den nyligen blossade upp. Upphovsman: NASA / Sonoma State University, Aurore Simonnet  publicerad i https://scitechdaily.com/spontaneous-magnetic-reversal-of-monster-black-hole-sparks-enigmatic-outburst/

Upptäckten av en ny Black Widow Pulsar.

 

Blinkandet från en närliggande stjärna har dragit MIT-astronomers (Massachusetts Institute of Technology) intresse till ett mystiskt stjärnsystem 3000 ljusår från jorden. Stjärnkonstellationen verkar vara en tidigare okänd "Black Widow Pulsar" - en snabbt snurrande neutronstjärna, eller pulsar, som cirklar runt och långsamt konsumerar en mindre följeslagare (stjärna).

Astronomer känner hittills till cirka 25 Black Widow Pulsarer i Vintergatan. Denna nu upptäckta kallad ZTF J1406 + 1222, har den kortaste omloppsperioden som hittills identifierats som en pulsar med sin följeslagar. Dess omloppstid om varandra är ett varv var 62: e minut. Systemet är unikt genom att det verkar vara värd för en tredje något avlägsen stjärna från de andra två vilkens omloppstid runt de två inre stjärnorna tar 10000 år. Denna som man antar tredubbla Black Widow Pulsar väcker frågan om hur ett sådant system kan ha bildats.

Baserat på observationer föreslår MIT-teamet följande ursprungshistoria: Som med de flesta Black Widow Pulsarer uppstod trippelsystemet sannolikt ur en tät konstellation av äldre stjärnor i ett klotformigt stjärnkluster. Detta kluster kan ha drivit in i Vintergatans centrum, där gravitationen hos det centrala svarta hålet var tillräckligt stark för att dra isär klustret medan den tredubbla Black Widow Pulsaren lämnades intakt (den bildades helt enkelt).

"Det visar på ett komplicerat födelsescenario", säger Kevin Burdge, Pappalardo Postdoctoral Fellow vid MIT: s fysikinstitution. "Det här Black Widow Pulsar systemet har förmodligen svävat runt i Vintergatan längre än solen har funnits."

Burdge är författare till en studie om fenomenet som nyligen publicerats i Nature där teamets upptäckt beskrivs. Forskarna använde ett nytt tillvägagångssätt för att upptäcka trippelsystemet. Medan de flesta Black Widow Pulsar hittas genom dess gamma- och röntgenstrålning som emitteras ur den centrala pulsaren, använde laget i detta fall synligt ljus och specifikt blinkningen från dubbelstjärnans följeslagare (den tredje stjärnan).

En Black Widow Pulsarer drivs av en  pulsar - snabbt snurrande neutronstjärnor som är de kollapsade kärnorna av massiva stjärnor. Pulsarer har en stor rotation de snurrar runt sin axel på några millisekunder och avger då blixtar av högenergisk gamma och röntgenstrålning.

Normalt roterar pulsarer långsammare över tid och stannar av snabbt i rotationshastighet över tid då de bränner av en enorm mängd energi (energin tar slut). Men  en närliggande stjärna som i sitt omlopp närmar sig pulsaren kan ge en pulsar nytt liv (energipåfyllning). Detta genom att en stjärna som närmar sig gör att  pulsarens gravitation drar til sig material från stjärnan vilket ger ny energi för fortsatt rotation i hög hastighet och en  längre livslängd för pulsaren. Den "återuppväckta" pulsaren börjar då stråla ut energi som ytterligare drar till sig stjärnans materia och så småningom förstör den (följeslagare två).

System som dessa kallas Black Widow Pulsarer på grund av hur pulsaren liksom förbrukar det som den kommer åt av sin följeslagare. Varje Black Widow Pulsar hittills har upptäckts genom dess utsändade av gamma- och röntgenblixtar. Men ZTF J1406 + 1222 upptäckte Burdge genom den optiska blinkningen från följeslagare tre.

Det visar sig att följeslagarens dagsida - den sida som ständigt vetter mot pulsaren - kan vara många gånger varmare än nattsidan på grund av den konstanta högenergistrålningen som den utsätts för från pulsaren.

"Jag tänkte, istället för att leta direkt efter pulsaren att leta efter  stjärnan som blir av med sin energi", förklarar Burdge. För att testa denna teori tittade Burdge och hans kollegor igenom optiska data som tagits av Zwicky Transient Facility, ett observatorium i Kalifornien vilket tar bredfältsbilder av natthimlen. Teamet studerade stjärnornas ljusstyrka för att se om någon förändrades dramatiskt med en faktor 10 eller mer, på en tidsskala på ungefär en timme eller mindre - tecken som indikerar närvaron av en följeslagare som kretsar tätt runt en pulsar.

Teamet kunde välja ut de dussin kända Black Widow Pulsarerna och då validera den metodens noggrannhet. De upptäckte sedan en stjärna vars ljusstyrka förändrades med en faktor 13, var 62: e minut, vilket indikerar att den sannolikt var en del av en ny tidigare okänd Black Widow Pulsar.

De letade upp stjärnan i observationer från området tagna av Gaia, ett rymdteleskop som drivs av Europeiska rymdorganisationen och som ger exakta mätningar av stjärnornas position och rörelse på himlen med syfte att ha en aktuell stjärnkarta. När man tittar tillbaka genom årtionden från gamla mätningar av stjärnan från Sloan Digital Sky Survey fann teamet att dubbelstjärnan även drog med sig en annan avlägsen stjärna (den tredje stjärnan).

Märkligt nog har astronomerna inte direkt upptäckt gamma- eller röntgenstrålning från pulsaren i dubbelstjärnsystemet vilket annars är det vanliga sättet Black Widow Pulsarer  bekräftas. ZTF J1406+1222 anses därför vara en kandidat till en framtida Black Widow Pulsar  (ej helt en Black Widow Pulsar i dag men på väg att bli det)  vilket laget hoppas kunna bekräfta genom framtida observationer.

"Det enda vi vet säkert är att vi ser en stjärna (andra stjärnan)  med en dagsida som är mycket varmare än nattsidan och kretsar runt något var 62: e minut", säger Burdge. – Allt verkar peka på att det är en Black Widow Pulsar. Men det finns några konstiga saker så det är möjligt att det är något helt nytt och okänt.

Kanske första steget till en fullvärdig Black Widow Pulsar (min anm.)Alternativt något helt outforskat fenomen. Namnet Black Widow svarta änkan är troligen kommit från spindeln svarta änkan vilken efter att ha befruktats av den i storlek mindre hanen äter upp denna.

Teamet planerar att fortsätta leta efter fler objekt med den nya tekniken.

Bild vikipedia på fenomenet. Det blå och gröna är optiska bilder av fältet där the black widow pulsar finns, den gröna indikerar H-alfa-bågchocken. De röda och vita är sekundära chockstrukturer som upptäckts i röntgen av Chandra X-ray Observatory.

Unga exoplaneter kan vara mer livsvänliga än äldre.

 

I en ny Southwest Research Institute-ledd forskning föreslås att yngre steniga exoplaneter är mer benägna att stödja tempererade, jordliknande klimat än äldre exoplaneter. Tidigare har forskare fokuserat på planeter (oberoende av ålder) som finns inom en stjärnas beboeliga zon, där det varken är för varmt eller för kallt för att flytande vatten ska kunna finnas. Men även inom  "Goldilocks-zonen" kan planeter utveckla klimat som är omöjliga för liv (se på Venus ex).

Att upprätthålla tempererade klimat kräver utöver att finnas i "Goldilocks-zonen" även att en planet är varm nog invändigt för att driva ett kolcykelomlopp. En viktig källa för denna energi är sönderfallet av de radioaktiva isotoperna av uran, torium och kalium. Denna  värmekälla kan driva en stenig exoplanets mantelkonvektion, en långsam  rörelse i regionen mellan en planets kärna och dess skorpa som väller ut som magma och lava vid ytan.

Vulkaners gasutsläpp är en primär källa till CO2 till atmosfären vilket hjälper till att hålla en planet varm. Utan mantelavgasning är det osannolikt att planeter stöder tempererade, beboeliga klimat som jordens.

Vi vet att de radioaktiva elementen är nödvändiga för att reglera klimatet, men vi vet inte hur länge dessa element är igång över tid på en planet eftersom de sönderfaller över tid, säger Dr. Cayman Unterborn, huvudförfattare till en Astrophysical Journal Letters-artikel om denna forskning. Han säger även att  dessa radioaktiva element inte är jämnt fördelade över hela galaxen och då planeter åldras kan dessa processer avstanna så värmen från avgasning upphör (olika planeter har skilda innehåll av de radioaktiva ämnena). Då planeter kan ha mer eller mindre av dessa element än ex jorden, ville forskarna förstå hur denna variation kan påverka hur länge steniga exoplaneter kan stödja tempererade, jordliknande klimat. (var går gränsen och tidsskillnaden mellan skilda planeter).

Med dagens teknik går det inte att mäta sammansättningen av en exoplanets yta och än mindre dess inre. Forskare kan dock mäta överflödet av element i en stjärna spektroskopiskt genom att studera spektroskopiskt hur ljus interagerar med elementen i en stjärnas övre lager. Med hjälp av dessa data kan forskare dra slutsatsen om vad planeter vid en stjärna bör bestå av.

"Med hjälp av värdstjärnor för att uppskatta mängden av dessa element som finns i planeter genom Vintergatans historia, beräknade vi hur länge vi kan förvänta oss att planeter har tillräckligt med vulkanism för att stödja ett tempererat klimat innan vulkanismen avtar ", säger Unterborn. "Under de mest pessimistiska förhållandena uppskattar vi att denna kritiska ålder till cirka 2 miljarder år men under mer optimistiska förhållanden som  jordens med högre massa 5-6 miljarder. För de få planeter vi har åldrar på fann vi att bara ett fåtal som var tillräckligt unga för att vi med säkerhet skulle kunna säga att de kan ha kolkretslopp just nu”.

Denna forskning kombinerade direkta och indirekta observationsdata med dynamiska datamodeller för att förstå vilka parametrar som mest påverkar en exoplanets förmåga att stödja ett tempererat klimat. Fler laboratorieexperiment och beräkningsmodeller kommer att kvantifiera det rimliga intervallet av dessa parametrar. James Webb Space Telescope kan ge mer information när det kommer igång på allvar och får tid.  Med Webbteleskopet blir det möjligt att mäta den tredimensionella variationen av exoplanetatmosfärer. Dessa mätningar kommer att fördjupa kunskapen om atmosfäriska processer och deras interaktioner med planetens yta och inre vilket gör det möjligt för forskare att bättre uppskatta om en stenig exoplanet i beboeliga zoner kan vara för gammal för att vara jordliknande.

"Exoplaneter utan aktiv avgasning är mer benägna att vara kalla så kallade snöbollsplaneter", säger Unterborn. "Även om vi inte kan säga att planeter inte avgasar idag, kan vi säga att de skulle kräva speciella förhållanden för att göra det, till exempel att ha tidvattenuppvärmning eller genomgå plattektonik. 

Detta inkluderar de högprofilerade steniga exoplaneterna som upptäckts i stjärnsystemet TRAPPIST-1. Oavsett kan yngre planeter med tempererat klimat vara de bästa platserna att leta efter andra jordar på.

Bild på Trappist solsystemet med dess planeter som nämns här men som även nämndes i inlägget av den 7 maj. Bild vikipedia TRAPPIST-1-systemet jämfört med solsystemet; banorna för dess sju planeter skulle lätt passa in i Merkurius bana

En supernovas hemligheter

 

2014 upptäckte astronomer en plötslig ljuspunkt därute i universum de förstod snart att de just observerat en supernova.  

När händelser som denna av en exploderande stjärna upptäcks börjar astronomer över hela världen följa den med teleskop. Ljuset av händelsen förändras snabbt över tid. Genom att se hur det utvecklas genom teleskop i optiskt ljus, röntgenstrålning, radiovågor och infrarött ljus kan forskare härleda systemets fysiska egenskaper.

Genom att göra detta ett flertal gånger har forskare grupperat de exploderande stjärnorna (supernovorna) i kategorier. 2014C, som just denna händelse kallas klssificeras som  en typ Ib-supernova. 

En supernova är slutstadiet av de största stjärnorna i universum då de kollapsar. Forskare anser att 2014C förmodligen inte var en utan två stjärnor som kretsade kring varandra varav en var större än den andra. Den mer massiva stjärnan utvecklades snabbare, expanderade och dess yttre lager av väte avdunstade. När bränslet så småningom tog slut kollapsade dess kärna och utlöste en gigantisk explosion (supernovan).

Observationerna under de första 500 dagarna efter explosionen visade att röntgenstrålningen ökade över tid vilket är ovanligt och något sådant hade endast setts ske i ett fåtal  supernovor tidigare. "Det indikerade att chockvågen interagerade med material med en stor densitet", säger Vikram Dwarkadas, forskningsprofessor i astronomi och astrofysik vid University of Chicago.

Forskargruppen bestämde sig för att samla in all data om 2014C som fanns historiskt och den nya data som de erhållit samt från studier från de senaste åtta åren av händelsen och genom detta få en sammanhängande bild av vad som hänt med stjärnan.

Röntgenstrålningen, det infraröda ljuset och radiovågorna visade allt ett mönster av en regelbunden  ökning och minskning över tid. Under tiden verkade det optiska ljuset  mätt av UT Austins Hobby-Eberly Telescope  hålla sig stabilt. Radiosignalerna visade att chockvågen expanderade med mycket hög hastighet, medan det optiska ljuset visade en mycket långsammare hastighetsökning.

Forskarna föreslog att det udda beteendet kunde bero på ett kraftigt moln av väte som funnits runt de två stjärnorna och som ännu var kvar och nu reagerade.

När stjärnan exploderade producerades en chockvåg som färdades i ungefär 10800000 km/h i alla riktningar. När chockvågen nådde detta vätemoln skulle dettas beteende påverkas utifrån molnets form.

I den enklaste modellen skulle detta moln antas vara sfäriskt och symmetriskt. Men om molnet hade formen av en "munk" (bakverket munk) runt de två stjärnorna - det vill säga tjockare runt mitten - skulle den tjockare delen av ringen sakta ner chockvågen och ses i det optiska ljuset som långsamt rörligt material. Under tiden, i de tunnare områdena, skulle chockvågen rusa framåt, vilket ses i radiovågorna. "Tänk på vattnet som träffar en sten i mitten av en flod", sa Dwarkadas. Med det menas som liknelse för hur det ska tolkas (min anm.).

 

Frågor kvarstår, sa forskarna, men denna ojämnhet kan förklara de olika hastigheterna i chockvågen som indikeras av de olika våglängderna.

Studien gav värdefulla ledtrådar om utvecklingen av dessa stjärnor och massan som förlorats från detta system och i större mening till dessa relativt mystiska stjärnors liv och död, sa forskarna.

Bild från https://www.jpl.nasa.gov/images/pia21088-supernova-sn-2014c-optical-and-x-ray på den ovan omtalade supernovan SN 2014 C

Ett gravitationsteleskop önskas

 

Sedan 1992 har astronomer upptäckt mer än 5 000 planeter som kretsar kring  stjärnor. Men när astronomer upptäcker en ny exoplanet lär vi oss inte mycket om den: vi upptäcker att den finns och några funktioner som om det är en gasplanet eller ej, dess storlek men mer är det oftast inte

För att kringgå de fysiska begränsningarna hos dagens teleskop har astrofysiker vid Stanford University arbetat med en ny konceptuell bildteknik som skulle vara 1000 gånger mer exakt än den starkaste bildteknik som finns för närvarande. Genom att dra nytta av gravitationens förvrängningseffekt på rymdtiden så kallad gravitational lensing (något jag visat exempel på i denna blogg några gånger då man kunnat se en enskild stjärna och dess planet i en galax utanför vintergatan, (min anm. se en bra förklaring här av NASA på en naturlig sådan) 

 Med denna metod kan forskare potentiellt manipulera detta fenomen för att skapa avbildning som är mycket mer avancerad än någon som finns  idag.

I en artikel  publicerad den 2 maj i The Astrophysical Journal beskriver forskarnaen möjlighet att manipulera solens gravitationslinsning för syftet att se planeter utanför vårt solsystem. Genom att placera ett teleskop i linje med solen och exoplaneten kan forskare använda solens gravitationsfält för att förstora ljuset från exoplaneten när den passerar. I motsats till ett förstoringsglas som har en krökt yta som böjer ljus har en gravitationslins en krökt rymdtid som möjliggör avbildning av långt borta liggande föremål.

Men det var inte förrän 2020 som bildtekniken utforskades i detalj för att observera planeter. Slava Turyshev från California Institute of Technology's Jet Propulsion Laboratory beskrev då en teknik för hur ett rymdplacerat teleskop kunde användas för att skanna runt ljusstrålarna från en planet och   rekonstruera en tydlig bild, men tekniken skulle kräva mycket bränsle och tid.

Med utgångspunkt i Turyshevs arbete utarbetade Alexander Madurowicz, doktorand vid KIPAC, en ny metod som kan rekonstruera en planets yta från en enda bild tagen direkt på dess sol. Genom att fånga ljusglorian runt solen som bildas  kan algoritmen Madurowicz designade förvränga ljuset från ringen genom att vända böjningen från gravitationslinsen, vilket för ringen runt en planet.

 

Madurowicz demonstrerade sitt arbete genom att använda bilder av den roterande jorden tagna av satelliten DSCOVR som finns mellan jorden och solen. Sedan använde han en datormodell för att se hur jorden skulle se ut när han tittade genom den vridande effekten från solens gravitation. Genom att tillämpa sin algoritm på observationerna kunde Madurowicz återställa bilderna av jorden och visa att hans beräkningar var korrekta.

För att fånga en exoplanetbild genom solens gravitationslins måste ett teleskop placeras minst 14 gånger längre bort från solen än Pluto finns vilket innebär förbi kanten av vårt solsystem längre ut än människor någonsin har placerat en rymdfarkost. Men avståndet är en liten bråkdel av ljusåren mellan solen och en exoplanet.

 

"Genom att böja ljuset som böjs av solens gravitation kan en bild skapas långt bortom ett vanligt teleskops möjligheter", säger Madurowicz. "Så den vetenskapliga potentialen är ett outnyttjat område eftersom det öppnar en ny observationsförmåga." säger Madurowicz och Macintosh. Men som de säger det kommer att ta minst 50 år innan denna teknik kan användas. För att detta ska kunna göras behövs snabbare rymdfarkoster eftersom de med nuvarande teknik kan ta 100 år att resa dit instrumentet ska placeras.

Med hjälp av solsegel eller solen som en gravitationell slangbella kan tiden dock teoretiskt kunna bli så kort som 20 till 40 år. Trots tidslinjens osäkerhet drivs möjligheten och förhoppningen över att kunna se om vissa exoplaneter har kontinenter eller hav, enligt Macintosh. Närvaron av något av detta är en stark indikator på att det kan finnas liv på en exoplanet.

Hur jorden skulle se ut rekonstruerad från ljusringen runt solen, projicerad av solens gravitationslins. | Bild Alexander Madurowicz och Stanford University

Nya försök att kontakta eventuella utomjordingar planeras under 2023.

 

I över 70 år har astronomer sökt efter radio- eller optiska signaler sända av okända civilisationer därute i universum. Syftet är att söka efter spår av utomjordisk intelligens, kallad SETI. Hitta liv på ungefär samma nivå av tekniskt kunnande som vi och därmed få bevis på att vi inte är ensamma. Men det handlar om liv på ungefär samma nivå som vårt annars är det svårt att hitta. Dinosaurier eller stenåldersmänniskor sände inget ut från Jorden.

De flesta forskare är övertygade om att liv finns på många eller någon av de 300 miljoner potentiellt beboeliga världarna i Vintergatan. Astronomer tror  att det finns en chans att vissa livsformer har utvecklat intelligens och tekniskt kunnande. Men inga signaler från en annan civilisation har någonsin upptäckts vilket är ett mysterium har fått beteckningen  "Den stora tystnaden".

Medan SETI länge nu har varit en del av den vanliga vetenskapen, har METI eller meddelanden om utomjordisk intelligens varit mindre vanligt.

”Jag är professor i astronomi och har skrivit mycket om sökandet efter liv i universum. Jag sitter också i det rådgivande rådet för en ideell forskningsorganisation som utformar meddelanden att skicka till utomjordiska civilisationer”. säger Fredrik Sjöslag University Distinguished Professor i astronomi, University of Arizona

Under de kommande månaderna kommer två team av astronomer att sända meddelanden ut i rymden i ett försök att kommunicera med  intelligenta utomjordingar som kan vara där ute och kan ta emot meddelande.

Men vissa människor ifrågasätter om det är klokt att göra det. Nästan ett halvt sekel efter Arecibo-meddelandet (sändes ut 1974 mot stjärnhopen M3 och når fram om 25000 år och  efter ytterligare 25000 kan svaret komma ) planerar två internationella team av astronomer nya försök till utomjordisk kommunikation.

Ett av dessa nya meddelanden kommer att skickas från världens största radioteleskop i Kina någon gång under 2023. Teleskopet har en diameter på 500 meter och kommer att sända ut en serie av radiopulser över en bred area av skyn. Meddelandet heter "The Beacon in the Galaxy" och innehåller primtal och matematiska operatorer, livets biokemi, mänskliga former, jordens plats och en tidsstämpel. Teamet skickar meddelandet till en grupp av miljontals stjärnor nära Vintergatans centrum, cirka 10000 till 20000 ljusår från jorden. Även om detta maximerar poolen av potentiella utomjordingar, betyder det att det kommer att ta tiotusentals år innan jorden kan få ett svar.

Det andra försöket riktar in sig på en enda stjärna med potential för ett mycket snabbare svar. Den 4 oktober 2022 kommer ett team från Goonhilly Satellite Earth Station i England att sända ett meddelande mot stjärnan TRAPPIST-1. Denna stjärna har sju planeter, varav tre är jordliknande världar och finns i den så kallade "Goldilocks-zonen" - vilket innebär att de kan ha vätska och potentiellt liv. TRAPPIST-1 finns 39 ljusår bort så det kan ta 78 år för intelligent liv att ta emot meddelandet och jorden att få svar.

Den nu avlidne fysikern Stephen Hawking påtalade däremot faran av att kontakta utomjordingar som kan ha en överlägsen teknik mot jordens. Han hävdade att de kunde vara ondskefulla och om de fick veta jordens läge skulle de kunna förstöra eller ockupera Jorden. Fast även här handlar det om stora tidsskalor och en resa till jorden skulle ta tusentals år om de nu inte har för oss okända resmetoder (min anm,).

Andra ser ingen risk eftersom en verkligt avancerad civilisation redan borde känna till vår existens (då frågar jag mig varför hör de då inte av sig eller varför ska vi då kontakta dem om de inte själva kontaktat oss (min an.).

I sammanhanget ska nämnas att den rysk-israeliska miljardären Yuri Milner har erbjudit 1 miljon dollar för den bästa utformningen av ett nytt meddelande och ett effektivt sätt att överföra det. Detta inlägg är en sammanfattning och diskussion av mig över en artikel publicerad i The Conversation UK av redaktör Jo Adetunji. För mer och utförlig läsning av vad som står där följ denna länk. 

Bild flickr.com på hur kanske en utomjording kan se ut.