Cesium har upptäckts i atmosfären av en vit dvärgstjärna

 

Genom att analysera data insamlad av teleskopet Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer(FUSE) har ett internationellt team av astronomer upptäckt cesium i atmosfären hos en het vit dvärgstjärna som har beteckningen HD 149499B. Fyndet rapporterades den 3 november på arXiv pre-print-servern och markerar första gången cesium har identifierats i atmosfären hos en het vit dvärg.

Vita dvärgstjärnor är stjärnor som en gång haft en storlek som ex vår sol och därefter kollapsat till en dvärgstjärna av en mycket liten storlek efter att de fått slut på sitt kärnbränsle. En typisk vit dvärg har en radie av 1 procent av vår sols men grovt räknat samma massa. Detta motsvarar en densitet på cirka 1 ton per kubikcentimeter.

På grund  den höga tyngdkraft som råder här är de kända för att ha atmosfärer bestående av antingen rent väte eller rent helium. En liten del av dem visar dock spår av tyngre element i sin atmosfär.

Hittills har 18 grundämnen med atomnummer högre än 28  identifierats i atmosfärer hos vita dvärgar.

Men i dagarna har  denna grupp astronomer under ledning av Pierre Chayer från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland, fyndet av cesium (Cs), vilket har atomnummer 55, i atmosfären av HD 149499B. En ljus heliumrik vit dvärgstjärna där det råder en temperatur av ca 49200 C.

Detektionen gjordes mellan 2000 och 2006 av FUSE´telekopet. Det tar tid att analysera allt som samlas in från teleskopen (min anm).

Allt som allt detekterades tretton cesiumlinjer i FUSE-spektrumet med bredd i intervallet 2,3–26,9 mÅ. Astronomerna tillade att alla dessa övergångar härrör från låga energinivåer som sträcker sig från tio tusen till några tiotusentals cm−1.

Enligt författarna till studien är cesiumdetektering i atmosfären av HD 149449B inte förvånande med tanke på att listan över element som identifierats tidigare i atmosfärer i vita dvärgar. Grundämnen har ökat avsevärt sedan detekteringen av germanium i en vit dvärgs atmosfär hittades under 2005.

Överflödet av cesium i atmosfären av HD 149449B beräknades vara -5, 45 (cesium till helium överflödsförhållande), vilket är -3, 95 i termer av massfraktion. Detta resultat gör cesium till det vanligaste grundämnet med nummer över 28 som observerats i just HD 149499B.

Sammanfattningsvis; resultaten gör att nu att  forskarna försöker hitta den mest troliga hypotesen som förklarar närvaron av cesium i atmosfären. 

"Radioaktiv levitation är dock det mest troliga naturfenomenet för att förklara dess närvaro .... Även om strålande levitation komplicerar tolkningen av källan till cesiumet möjliggör det uppbyggnad av stora överflöd och därmed detektering av de ämnen som annars inte skulle detekteras," avslutade författarna artikeln till tidningen arXiv.

Bild från 

SIMBAD databas på den ovan omtalade HD149499

En stor del från rymdfärjan Challenger har nu hittats.

 

NASA: s Kennedy Space Center meddelade i dagarna att en stor del  från rymdfärjan Challenger har hittats nedsjunken i sanden på botten av Atlanten mer än tre decennier efter tragedin.

Michael Ciannilli, en NASA-chef har bekräftade fyndets äkthet. Det är en av de största bitarna av Challenger som hittats sedan olyckan sedan två fragment från vänsterflygeln flöt i land 1996. enligt Ciannilli

Det var dykare för en TV-dokumentär som först gjorde upptäckten  i mars medan de letade efter vrakdelar efter ett flygplan från andra världskriget. NASA verifierade för några månader sedan att biten var en del av skytteln efter olyckan som skedde strax efter att rymdfärjan lyft den 28 januari 1986. Alla sju besättningsmedlemmar ombord dog vid explosionen.

Delen som nu hittats är minst 4.5 meter gånger 4.5 meter.  Troligen än större eftersom en del av den är täckt av sand. Då det finns fyrkantiga termiska plattor på biten tros den vara från skyttelns underdel, enligt ett uttalande från Ciannilli. Fragmentet ligger kvar på havsbotten strax utanför Floridas kust nära Cape Canaveral tills NASA bestämmer vad som ska göras. Det är fortfarande den amerikanska regeringens egendom. Familjerna till de sju förolyckade besättningsmedlemmarna på Challenger har underrättats om fyndet.

Ungefär 118 ton av resterna av Challenger har återfunnits sedan olyckan. Det motsvarar cirka 47 % av hela farkosten.

Det mesta av de återfunna vrakdelarna finns numera i övergivna missilsilor vid Cape Canaveral Space Force Station. Undantaget är en vänsterskyttelpanel som visas på Kennedy Space Centers besökskomplex tillsammans med den förkolnade cockpitfönsterramen från shuttle Columbia som bröts sönder över Texas under återinträde i atmosfären 2003 även vid denna katastrof dog sju astronauter. 

Bilden från vikipedia som visar explosionen. Den 28 januari 1986 då rymdfärjan Challenger exploderade 73 sekunder efter start 14 km över Atlanten utanför Cape Canaveral, Florida, klockan 11:39 EST.  Sju personer dog

Nyckel till det tidigare universum

 

En internationell forskargrupp under ledning från University of Minnesota har mätt storleken på en stjärna som exploderade för mer än 11 miljarder år sedan. Detaljrika bilder visar den exploderande stjärnans avsvalnande något som kan hjälpa forskare att lära sig mer om stjärnorna och galaxerna som fanns i det tidiga universum.

"Det är den första detaljerade insynen på en pågående supernova i ett mycket tidigt skede av universums utveckling", säger Patrick Kelly, huvudförfattare till artikeln som ska publiceras iNature (ev är det gjort (min anm,).

Kelly är docent vid College of Science and Engineering. Det är väldigt spännande eftersom vi kan lära oss i detalj om en enskild stjärna då universum var mindre än en femtedel av sin nuvarande ålder och börja förstå om stjärnorna som fanns då skiljer sig från de i vår tid, säger han i ett uttalande.

Den röda superjätten i fråga var cirka 500 gånger större än solen innan den exploderade och den finns cirka 60 gånger längre bort än någon annan supernova som observerats.

Med hjälp av data från rymdteleskopet Hubble och Large Binocular Telescope i Montana  kunde forskare identifiera flera detaljerade bilder av den röda superjätten på grund av ett fenomen som kallas gravitationslinsing, där massan av ljus, som den i en galax, böjer inkommande ljus. Detta förstorar ljuset som avges från en stjärna i bakgrunden långt därute. 

"Gravitationslinsning fungerar  som ett naturligt förstoringsglas och multiplicerar Hubbles förstoring med en faktor åtta", sa Kelly. – Bilderna vi tog visar supernovan som den var i olika skeden under åtskilda i flera dagar. Vi ser supernovan snabbt svalna vilket gör att vi i princip kan rekonstruera vad som hände och studera hur supernovan svalnade under sina första dagar med bara en uppsättning bilder. Det gör att vi kan se en repris av en supernovahändelse."

Forskarna kombinerade denna upptäckt med en annan av Kellys supernovaupptäckter en från 2014 i syfte att uppskatta hur många stjärnor som exploderade när universum var en bråkdel av sin nuvarande ålder. De fann att det sannolikt skedde många fler supernovor än man tidigare trott.

"Kärnkollapssupernovor markerar massiva, kortlivade stjärnors död. Antalet supernovor som vi upptäcker kan användas för att förstå hur många massiva stjärnor som bildades i galaxerna när universum var mycket yngre än nu, säger Wenlei Chen, försteförfattare till artikeln och postdoktor vid College of Science and Engineering.

Forskningen finansierades av National Science Foundation; Hubble Space Telescope Cycle 27 Archival Research and Frontier Fields-programmet; World Premier International Research Center Initiative, MEXT, Japan; Förenta staterna-Israel Binational Science Foundation; ministeriet för vetenskap och teknik, Israel; Christopher R. Redlich-fonden; och University of California, Berkeley Miller Institute for Basic Research in Science.

Bild från vikipedia på galaxhopen Abell 370 tagen av rymdteleskopet Hubble teleskopet den 16 juli 2009.  Ljuset från supernovan omnämnd i inlägget finns bakom denna galaxhop.

Något var dolt bakom vintergatan

 

Astronomer har länge vetat att det finns en del i skyn som mestadels är skymt för insyn på grund av en utbuktning i galaxen (en helt naturlig utbuktning som gör att insyn är näst intill omöjlig(min anm),). Känd som "zone of avoidance,"  "undvikningzonen". 

Zonen utgör cirka 10 % av skyn. Den har fått forskare att undra vad som kan finnas bakom denna. Zonen har inte studerats särskilt väl. Således är inte mycket känt om vad som finns bortom fenomenet. I ett nytt försök att avslöja detta använde forskarna en mängd olika verktyg. Flera försök har gjorts tidigare  de senaste åren.

De här gången började forskarna med att samla in all data som hittills har samlats in och lagt till än mer med hjälp av information som nyligen erhållits från VVV- Survey.

VVV Survey är ett projekt som sponsras av en mellanstatlig forskningsorganisation som heter European Organization for Astronomical Research in the Southern Hemisphere. 

I projektet ingår flera toppmoderna forskningsanläggningar på ett flertal platser. Undersökningen har varit involverad i att studera stjärnorna med hjälp av infrarött istället för av synligt ljus vilket i första hand gjorts tidigare. Infrarött ljus kan passera genom gasen, stoftet och ljuset från stjärnorna i utbuktningen och vidare till instrument här på jorden.

När forskarna studerade de infraröda bilderna fann de att de kunde identifiera flera galaxer  långt bortom Vintergatan bakom zonen. På grund av deras antal (galaxerna) tror forskarna att de tillsammans utgör vad de beskriver som en massiv galaktisk struktur. De uppskattar att det kan finnas upp till 58 galaxer i strukturen.

Teamet av forskare bestod av medlemmar från Universidad Nacional de San Juan, Universidade Federal do Rio Grande do Sul och Universidad Andres Bello.  Teamet har därmed hittat bevis för en stor galaktisk hop som gömmer sig bakom denna del av Vintergatan där damm och galaxens utbuktning gör det svårt för oss att se vad som finns bortom detta. Gruppen har publicerat en artikel som beskriver deras resultat på arXiv preprint-servern i väntan på en publicering i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Jag vill likväl poängtera att det tills nu dolda området är naturligt dolt från vår synvinkel ut i kosmos. Det är ingen civilisation därute i någon av galaxerna  som dolt sig för oss. (min anm.)

Bild vikipedia ALMA-teleskopet i Atacamaöknen i Chile och vintergatans centrum.

Även exoplaneter med udda banor kan ha liv.

 

Då det söks efter liv på  så kallade exoplaneter söker vi på planeter med en storlek av Jordens. Planeter som finns i den så kallade beboeliga zonen på avstånd från sin sol så temperatur av ung. samma grader som Jorden har och vatten i flytande form kan finnas där. Vi antar även att dessa planeter bör ha en bana som liknar Jordens för att inte årstiderna ska vara extrema. Planeten måste  luta i ungefär samma grad som Jorden. Dygnet bör inte vara för långt eller för kort.

Det är många krav men kan det innebära att vi söker fel- att vi begränsar sökandet för mycket?  Borde vi tänka annorlunda? Vad händer om vi hittar liv på exoplaneter som inte har de ovan nämnda egenskaperna? Först och främst måste vi vara öppna för detta.

Detta beror på att vissa exoplaneter har observerats kretsa runt sina moderstjärnor i mycket excentriska banor vilket betyder icke-cirkulära banor. Excentricitet mäts från 0 till 1, där 0 är en perfekt cirkulär bana och 1 är en extremt långsträckt bana där längden på dess bana är mycket större än dess bredd. Vi kan inte veta om dessa planeter med udda banor kan hysa liv?

I en ny rapport beskriver Dr. Tyler Robinson, in the Department of Astronomy and Planetary Science at Northern Arizona University and an expert in planetary and exoplanetary atmospheres möjligheten att det kan finnas liv på planeter med excentriska banor.  Han påtalar att som så många saker beror den upplevda sannolikheten för att en planet ska hysa liv på utvalda detaljer. Hur excentrisk är banan? Hur snabbt roterar planeten i sin dag/natt-cykel? En atmosfär och hav ger en viss buffert mot uppvärmnings- och kylningshändelser, men dessa skydd kan brytas ner på en planet som får för mycket solenergi.

I vårt eget solsystem uppvisar alla planeter i stort sett cirkulära banor med excentriciteter nära 0, med jorden på cirka 0,02 och Merkurius som uppvisar den högsta excentriciteten på 0,2.

Även om excentricitet inte spelar någon roll för att bestämma en planets beboelighet spelar det en roll på Jupiters galileiska månar: Io, Europa, Ganymede och Callisto. De två första uppvisar aktiv geologi eftersom de ständigt dras och sträcks ut av Jupiters enorma gravitation på grund av deras  excentriciteter, samtidigt som de drar i varandra. Eftersom vi inte har mycket excentriska banor i vårt eget solsystem, vad kan då mycket excentriska exoplaneters banor  lära oss om att hitta liv bortom jorden?

"Utforskningen av klimat för planeter i mycket excentriska banor handlar om att förstå robustheten av planetklimat betydelse  av dramatiska förändringar i den energi som finns högst upp i atmosfären", säger Dr Stephen Kane, som är Professor of Planetary Astrophysics in the Department of Earth and Planetary Sciences at UC Riverside och tillägger. Även om planetbanor i vårt solsystemet till stor del är cirkulära, finns det många excentriska planetbanor i andra solsystem. Om dessa planeter kan upprätthålla beboeliga förhållanden genom åtminstone en stor del av sina banor på någon plats, kan det kraftigt expandera platser där liv är möjligt.

Dr Kane är intresserad av flera mycket excentriska exoplanetära system ex. Kepler-1649-systemet. Detta beror på att systemet har både en jord- och Venus-lik planet som han säger kan användas för att jämföra direkt med vårt eget solsystem, och han var huvudförfattare till en studie Rapporten om ämnet publicerad i The Astrophysical Journal 2021 om Kepler-1649.

Bild från vikipedia en illustratörs storleksjämförelse av jorden och Kepler-1649c en av de spännande exoplaneterna i Kepler-1649 som omnämns ovan.

Astronomer bekräftar sanningen i folklore från Japan om forntida solförmörkelser.

 

Solförmörkelse inträffar då månen passerar mellan jorden och solen och dessa ligger i en rät linje, varvid solen helt eller delvis blir skymd för den som finns på en plats på jorden där detta sker och kan ses.

Hisashi Hayakawa från Institute for Space-Earth Environmental Research (ISEE) och Institute for Advanced Research (IAR) vid Nagoya University, i samarbete med Mitsuru Sôma från National Astronomical Observatory of Japan och Ryuma Daigo från Otaru University of Commerce, analyserade tre historiska skrifter och skisser för att se om de kunde använda moderna forskningsmetoder till att identifiera faktiska astronomiska händelser utifrån den japanska folkloren där man kan tolka in händelser som denna. För sin studie av publikationerna som gjordes vid Astronomical Society of Japan granskades de skriftliga dokumenten och därefter beräknades sedan solens och månens relativa positioner utifrån historiskt perspektiv utifrån tiden folkloren ansågs ha sitt ursprung. Människor skulle enligt folkloren ha observerat dem från olika platser i Hokkaido.

Den första av dessa berättelser var från en nedteckning av John Batchelor (1855–1944), en anglikansk missionär hos Ainu -folket vilken även publicerade flera verk om Ainu -folkets kultur och trossystem. Några av dessa skrifter inkluderade Ainu-folkets folklore relaterat till en total solförmörkelse. Förmörkelsen beskrivs som "tungor av eld och blixtar från en död svart sols sidor.

Genom att jämföra dessa  beskrivningar med datorsimuleringar av solens och månens positioner fann teamet att förmörkelsen perfekt matchade en total solförmörkelse. Den färgstarka beskrivningen av en "svart död sol" kan ha varit en beskrivning av den förmörkade solen. På samma sätt tycktes "tungor av eld och blixtar" beskriva solkorona som vi kan se på bilden ovan orsakad av  ljusutbrott runt den blockerande månen. Dessa resultat visar värdet av att bedöma folklore vilka till viss del kan baseras på fakta. I samlingar av Ainu-folklore var Batchelors redogörelse för den totala solförmörkelsen unik, enligt Hayakawa. Och tillägger att det inte fanns datum för händelsen vilket gör det utmanande att diskutera det akademiskt. Lyckligtvis inkluderade Batchelors beskrivning från Ainu-mannen som berättade om denna förmörkelse även dess mörker, djurreaktioner och andra unika egenskaper.

Han inkluderade till och med en grov kronologisk markör och sa "när min far var barn hörde han sin gamla farfar säga att hans farfar såg en total solförmörkelse. Ledtrådar som dessa gjorde det möjligt att reproducera synligheten av solförmörkelser i Horobetsu- och Moto Muroran-områdena i Hokkaido, där Batchelor samlat i denna folklore. Under dessa perioder var solen extremt inaktiv vilket inte varit känt sedan tidigare.

Forskarna undersökte också berättelserna från geografen och utforskaren Tokunai Mogami. År 1786 rapporterade Mogami berättelsen från en lokal köpman, Denkichi Abeya som är känd som den tidigaste rapporten om en solförmörkelse som observerats i Hokkaido. Denna händelse hade associerats med en ringformig förmörkelse där månen täcker solens centrum och omger den med en ljusgloria. Hayakawa och hans team fann dock att detta skilde sig något från verkligheten. Faktum är att Mogami tycktes beskriva en djup partiell solförmörkelse en hybridförmörkelse, en sällsynt händelse som inkluderar både en ringformig och total förmörkelse. Abeya såg det bara som en djup partiell solförmörkelse, eftersom de såg den från någonstans runt Mitsuishi-regionen i södra Hokkaido, som var utanför ringformigheten.

"Våra beräkningar avslöjade att en observatör vid Mitsuishi kunde se denna förmörkelse, inte som en ringformig förmörkelse utan bara som en partiell solförmörkelse", sa Hayakawa. "Intressant nog bevittnade Ryukyu-riket (moderna Okinawa) också samma förmörkelse som en djup partiell solförmörkelse. Därför är detta förmodligen den tidigaste kända samtidiga förmörkelseobservationen i Hokkaido av den nordligaste delen av Japan, och Okinawa, den sydligaste delen.

Slutligen använde forskarna också en dagbok av Kan'ichiro Mozume (1840–1877), som inkluderade skisser från 1872. Mozume var en lokal lärare och intellektuell. Hans skisser visar fyra faser av solförmörkelsen. Forskarna associerade Mozumes skisser med en ringformig förmörkelse i juni 1872, för vilken det inte finns några tidigare kända förmörkelserapporter.

 Enligt astronomiska beräkningar skulle förmörkelsen ha varit synligt i Otaru, en stad i västra Hokkaido."Vi har hittat den tidigaste förmörkelseskissen av Hokkaido Island iTenkai Nikki (Mozume Kan'ichiros dagbok)," säger Hayakawa. "Mozume vilken lämnat fyra förmörkelseskisser i sin dagbok och fångat visuellt den ringformiga förmörkelsen 1872. Hans beskrivning överensstämde med vår astronomiska beräkning. Detta gjorde det möjligt för oss att hitta skissens förmörkelse och bekräfta dess tillförlitlighet. Vi fann att han lämnade en viktig referens om Otarus tidiga historia i Hokkaido.

Hayakawa. "Ytterligare forskning i  folklore om förmörkelsebeskrivningar kan vara av framtida vetenskapligt intresse."

Det är viktigt att veta att folklore inte alltid är enbart fantasi, Ofta är det en målande beskrivning utifrån den tiden kultur, religion och erfarenhet av en verklig händelse de inte har ord för händelser de inte kan förstå som vi kan konkret kan förstå i dag. Händelser målas upp som monster, naturväsen och gudar. De beskriver en veklighet med de ord och den kunskap de har för att beskriva denna (min anm.). Ett exempel är isländska sagor. Saga på isländska betyder berättelse(muntlig eller skriftlig historia) och mycket i dessa är beskrivning av händelser i målande form. I svenska språket betyder saga fantasi så ej isländska språket.

Studien ovan heter, "Analyses of historical solar eclipse records in Hokkaido Island in the 18–19th centuries," publicerades i tidskriften Publications of the Astronomical Society of Japan den 31 oktober 2022 påDOI: 10.1093 / pasj / psac064

Bild vikipedia av en total solförmörkelse i Frankrike, 11 augusti 1999.

Planetmigration kan förklara saknade planeter.

 

Ett pussel med beteckningen "radius valleyn" hänvisar till uträkningen av antalet exoplaneter med en radie cirka 1,8 gånger större än jorden. NASA: s Kepler rymdfarkost observerar (finner) planeter av denna storlek 2-3 gånger mindre ofta än superjordar med radier cirka 1,4 gånger större än jorden eller mini-Neptuns med radier cirka 2,5 gånger större än jorden. Det andra mysteriet, känt som "ärtor i en pod", hänvisar till närliggande planeter av liknande storleksförhållanden som har hittats i hundratals planetsystem vilket bekräftar uträkningens riktighet.  Dessa inkluderarTRAPPIST-1ochKepler-223.

"Jag tror att vi är de första som förklarar en modell för planetbildning och dynamisk utveckling som konsekvent har flera begränsningar utifrån våra observationer", säger Rice UniversitysAndré Izidoro, författare till en studie som publicerades i dagarna i Astrophysical Journal Letters. I modellen där Izidoro, Welch Postdoctoral Fellow vid Rices NASA-finansierade CLEVER Planets-projekt med medskribenter samarbetat om interagerade protoplanetära skivor av gas och stoft som ger upphov till unga planeter vilka dragits närmare sina moderstjärnor och låst dem i resonanskedjor. Kedjor som bryts inom några miljoner år efter att   den protoplanetära skivan vilken orsakat instabilitet som ex lett till att två eller flera planeter slått in i varandra avdunstar (tunnats ut genom förlust av gas och damm).

Planetmigrationsmodeller har använts för att studera planetsystem som har behållit sina resonanta orbital-kedjor. Till exempel använde Izidoro och CLEVER Planets-kollegor migrationsmodellen 2021för att beräkna den maximala mängden störningar som TRAPPIST-1: s sjuplanet system kunde ha motstått under bombardemang och ändå behålla sin harmoniska omloppsstruktur av sina sju planeter. I den nya studien samarbetade Izidoro med CLEVER Planets utredareRajdeep DasguptaochAndrea Isella, båda från Rice, Hilke Schlichtingfrån University of California, Los Angeles, och Christian Zimmermann och Bertram Bitsch från Max Planck Institute for Astronomy i Heidelberg, Tyskland.

"Migrationen av unga planeter med kurs in  mot sina värdstjärnor (solar) skapar överbeläggning och resulterar ofta i katastrofala kollisioner som utplånar planeters väterika atmosfärer", säger Izidoro. "Det betyder att gigantiska nedslag likt det som bildade vår måne, förmodligen är ett resultat i planetbildningskendena."

Forskningen tyder på att planeter finns av två  vanliga "slag", superjordar som är torra, steniga och 50 % större än jorden och mini-Neptuner som är rika på fruset vatten och cirka 2,5 gånger större än jorden. Izidoro sa att nya observationer verkar stödja resultaten, som strider mot den traditionella uppfattningen att både superjordar och mini-Neptuner uteslutande är torra och steniga världar.

Baserat på deras resultat gjorde forskarna förutsägelser som nu kan testas av NASA: s James Webb Space Telescope. De föreslår till exempel att bara en bråkdel av planeterna som är ungefär dubbelt så stora som jorden både kommer att behålla sin ursprungliga väterika atmosfär och vara rika på vatten. 

Hur vi än ser på resultaten kan vi se det som att Jorden är unik. Alternativt i en storlek och på ett avstånd från sin stjärna att dagens teleskop har svårt att upptäcka liknande planeter därute (min anm,).

Bild vikimedia. En ögonblickillustration över vad som fanns därute en dag för några år sedan i form av rymdfarkoster ovan Jorden.