Roterar universum? Då är tidsresor tillbaks i tiden möjliga.

 

Planeter, stjärnor och galaxer roterar, men roterar universum? Vad vi vet idag verkar det inte så. Men om det gör det kan tidsresor in i det förflutna vara möjliga.

Matematikern Kurt Gödel  blev 1949 först  i vår tid som gav en formulering av ett roterande universum. Han använde matematiken i Albert Einsteins allmänna relativitetsteori för att göra det som ett sätt att hedra sin vän och granne på Princeton, Einstein själv. 

Men den akademiska "äran" fick en annan riktning än det  var menat eftersom Gödels exempel på ett roterande universum visade att den allmänna relativitetsteorin var ofullständig. Förutom rotationen innehöll hans teori om universum en negativ kosmologisk konstant som motverkade centrifugalkraften i en rotation som håller universum statiskt.

Hans huvudpoäng var att den allmänna relativitetsteorin visade möjligheten till ett roterande universum och tillät tidsresor in i det förflutna.

Att leva i ett roterande universum skulle vara konstigt. För det första skulle alla observatörer betrakta sig som centrum i rotationen. Det innebär att om du stod någonstans och var helt stilla skulle du se universum snurra runt dig. Skulle du ställa dig still på en annan plats även om det gällde på en avlägsen galax skulle du fortfarande se universum rotera runt dig på din nya position.

Men man kan fundera vidare (min anm.) vi har ju ett universum som expanderar i alla riktningar. Det kan man se var vi än står enligt ovan med rätt observationsinstrument. Så ett roterande universum bör inte kunna existera då denna effekt inte kan ses till skillnad mot expansionen vilken bevisats. Om nu universum likväl roterar vilket jag är övertygad om inte är sant. 

Innebär det inte bara en rotation av saker (planeter stjärnor mm) utan en rotation av själva rumtiden. Det betyder att ljuset, som alltid tvingas följa rumtidens krökning, ger några konstiga effekter. En ljusstråle som skickas ut av en observatör kommer att böja sig  när den sveps upp i rumtidens rotation. Vid någon avlägsen punkt blir rotationen för mycket och ljuset kommer att vända sig om och återvända till observatören (obs man måste då föreställa sig observatören på en fast punkt).

Det betyder att det finns en gräns för hur långt du kan se i ett roterande universum, och utöver det är allt du kommer att observera dubbla bilder av ditt eget och tidigare jag i tiden.

Denna konstiga effekt gäller inte bara ljus. Om du skulle sätta dig i en raket och spränga dig genom ett roterande universum skulle du också fastna i rotationen. Och på grund av den rotationen skulle din rörelse fördubblas tillbaka på sig själv. När du återvände till din utgångspunkt skulle du dock komma fram innan du hade lämnat.

Detta är motsatsen till tidsresor framåt i tiden vilka teoretiskt är möjliga i skepp som går i nära ljusets hastighet där tiden känns normal i skeppet men tiden på jorden har gått snabbt i förhållande till skeppet. Något ingen på skeppet eller på jorden märker. Men upplever hänt då skeppet återvänder och ex kaptenen välkomnas av sina barnsbarnbarnsbarn eller än senare generationer.).

På ett sätt kan man säga att ett roterande universum kan rotera din framtid till ditt eget förflutna så  du kan resa tillbaka i tiden. Men likt ovan resor in i framtiden skulle du inte i en resa bakåt i tiden kunna veta var i framtiden eller det förgångna du hamnar. Om nu inte detta kan beräknas matematiskt och resan göras efter tidsmått och hastighet.

Gödels stora invändning mot den allmänna relativitetsteorin som visade möjligheten att resa bakåt var att vår ultimata förståelse av rum och tid  inte bör tillåta bakåtgående tidsresor då tidsresor till det förflutna bryter mot våra föreställningar om kausalitet och introducerar alla möjliga otäcka tidsreseparadoxer. Det faktum att relativitetsteorin inte automatiskt omöjliggjorde tidsresor signalerade till Gödel att Einsteins teori var ofullständig.

Om kosmos roterade, skulle ljus som kommer från motsatta riktningar av himlen rödförskjutas i en riktning och ha en motsvarande mängd blåförskjutning i den andra riktningen. Astronomer har tillämpat detta test på undersökningar av avlägsna galaxer och till och med på den kosmiska mikrovågsbakgrunden, som är det ljus som finns kvar från när kosmos bara var 380 000 år gammalt. Slutsatsen av dessa tester är att om universum roterar gör det detta med en hastighet av mindre än 10 ^ -17 grader per århundrade. Gödels invändning kvarstår. Inget visar på att universum roterar och vi kan troligen glömma att resa bakåt i tiden.

Inlägget är en sammanfattning och mina tankar efter Paul M. Sutter är astrofysiker vid SUNY Stony Brook och Flatiron Institute i New York City artikel i https://www.space.com/ Kursiv text är mina tankar utefter texten.

Bild wikimedia.

Webbteleskopet upptäckte en mycket liten asteroid.

 

Det var i data teamet upptäckte asteroiden när man från kalibrerade Mid-InfraRed Instrumentet (MIRI) på Webbteleskopet . Asteroiden är sannolikt den minsta som hittills observerats av Webbteleskopet. Den finns i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Fler observationer av den kommer att göras för att bättre karakterisera objektets natur och egenskaper.

Vi upptäckte denna asteroid i offentligt tillgängliga MIRI-kalibreringsobservationer, beskrev Thomas Müller, astronom vid Max Planck-institutet för utomjordisk fysik i Tyskland upptäckten. Mätningarna är några av de första MIRI-mätningarna riktade mot ekliptikplanet och  arbetet tyder på att många nya objekt kommer att detekteras med detta instrument, tillade han.

Observationen publicerades i tidskriften the journal Astronomy and Astrophysics. Projektet var inte utformat för att söka efter nya asteroider - i själva verket var det kalibreringsbilder av asteroiden (10920) 1998 BC1, som i finns asteroidbältet som astronomer upptäckte 1998 som var målet.

Arbetets som mål var  att testa prestandan hos några av MIRI:s filter, då kalibreringsteamet ansåg att de misslyckats tidigare av bland annat tekniska skäl då målets (asteroiden (10920) 1998 BC1) ljusstyrka av misstag inte tagits emot på grund av ett avstängt teleskop på Jorden. Trots detta användes data som insamlats om asteroiden 10920 av teamet för att etablera och testa en ny teknik för att se detaljerad bild av objektets omloppsbana för att kunna  uppskatta dess storlek. Metodens validitet demonstrerades för asteroiden 10920 med hjälp av MIRI-observationerna i kombination med data från markbaserade teleskop och ESA:s Gaia mission.

Under analysen av denna MIRI-data såg teamet den mindre asteroiden i synfältet. Teamets resultat tydde på att objektet mätte 100–200 meter och hade en mycket låg lutningsbana och befann sig i det inre huvudbältesområdet i asteroidbältet vid tidpunkten för Webb-observationerna.

"Våra resultat visar att även "misslyckade" Webb-observationer kan vara vetenskapligt användbara om du har rätt tankesätt och lite tur", sade Müller. "Vår upptäckt ligger i asteroidbältet. Webbs otroliga känslig instrument gjorde det möjligt att se detta ungefär 100 meter långa objekt på ett avstånd av mer än 100 miljoner kilometer."

Upptäckten av denna asteroid - som teamet ser  som den minsta som hittills observerats av Webb och en av de minsta som upptäckts i huvudbältet av asteroidbältet - skulle, om den bekräftas som en ny asteroidupptäckt (ännu är det inte helt klart)  ha viktiga konsekvenser för vår förståelse av bildandet och utvecklingen av solsystemet. Nuvarande modeller förutsäger förekomsten av asteroider ner till mycket små storlekar, men små asteroider har studerats mindre detaljerat än de större på grund av svårigheten att observera små objekt. Framtida Webb-observationer kommer att göra det möjligt för astronomer att studera asteroider som är mindre än 1 kilometer stora.

Bild vikipedia Konceptbild av James Webbteleskopet.

12 nya månar hittade vid Jupiter

 

Astronomer har upptäckt 12 nya månar runt Jupiter vilket gör att det totala antalet månar nu är 92 stycken. Men det kan finnas och finns troligen fler att upptäckta. 92 stycken månar är mer än någon annan planet i vårt solsystem har. Saturnus var tills nu den som ansågs ha flest innan ovan upptäckt gjordes där finns 83 månar. Men troligen finns även här fler att upptäckta.

Jupitermånarna lades nyligen till till den lista som förs av International Astronomical Union's Minor Planet Center där månar katalogiseras, säger Scott Sheppard från Carnegie Institution, som var en av de som ingick i teamet och var en av de som deltog i upptäckterna.

Månarna upptäcktes med hjälp av teleskop på Hawaii och Chile 2021 och 2022 och månarna och dess banor har nu bekräftats  genom uppföljningsobservationer.

Månarna varierar i storlek från 1 kilometer till 3 kilometer i diameter, enligt Sheppard.

Jupiters månar är intressanta att studera flera antas ha hav under en istäckt yta. Dock ej de nu upptäckta vad man vet. 

I april 2023 skickar Europeiska rymdorganisationen iväg  rymdfarkosten JUICE  till Jupiter för att studera planeten och några av dess största istäckta månar Ganymedes, Callisto och Europa. 2024  kommer NASA att skjuta upp Europa Clipper  (numera kallad Europa Multiple-Flyby Mission)  för att utforska Jupiters måne Europa där ett hav kan finnas under ytan noggrannare än JUICE har möjlighet till.

Sheppard - upptäckte för några år sedan många månar runt Saturnus  och har deltagit i 70 månupptäckter hittills  men  förväntar sig att finna fler månar runt Saturnus och Jupiter..

Jupiter och Saturnus  många små månar tros vara fragment av större månar som kolliderat med varandra eller med kometer eller asteroider, säger Sheppard. Det samma gäller Uranus och Neptunus men dessa planeter är så avlägsna att det gör månskådning svårare.

Just nu vet vi att Uranus har 27 bekräftade månar, Neptunus 14, Mars två och jorden en. Venus och Merkurius har ingen måne.

Jupiters nu upptäckta 12 månar har ännu inte getts något namn. Sheppard säger att enbart  hälften av de nu upptäckta månarna är tillräckligt stora - minst 1,5 kilometer för att motiveras att få ett namn. De som är mindre får enbart en nummer och en bokstavsbeteckning.

Bild vikipedia på som motsvarar 10 timmar, ett helt dygn (ett varv) av Jupiter från samma plats.

Hur man väger en vit dvärgstjärna

 

Astronomer som använde NASA:s rymdteleskop Hubble har för första gången mätt massan direkt av en vit dvärgstjärna. En vit dvärgstjärna är den rest som blir kvar efter att en solliknande stjärna gjort slut på sitt bränsle (slutet även för vår sol).

Astronomerna fann att den vita dvärgen bestod av 56 procent av vår sols massa. Detta överensstämmer med tidigare teoretiska förutsägelser om den vita dvärgens massa och bekräftar nuvarande teorier om hur vita dvärgar utvecklas till sin slutprodukt i en typisk stjärnas utveckling. Den unika observationen ger insikter i teorien om vita dvärgars struktur och sammansättning.

Hittills har tidigare vita dvärgmassemätningar kommit från observationer och mätning av vita dvärgar i binära stjärnsystem. Genom att se på rörelsen hos två stjärnor som kretsar kring varandra kan enkel newtonsk fysik användas för att mäta deras massor. Dessa mätningar kan dock bli osäkra om en vita dvärgs följeslagare befinner sig i en lång periodisk omloppsbana på hundratals eller tusentals år om denna (även om de är binärer).

Då det gäller den ensamma vita dvärgstjärnan ovan var forskare tvungna att använda ett trick av naturen, kallat gravitationell mikrolinsning. Innebärande att då ljuset från en bakgrundsstjärna avböjs något som sker  genom  gravitationsförvrängning från en stjärna i bakgrunden till den stjärna som observeras. När den vita dvärgen passerade framför bakgrundsstjärnan fär mikrolinsning  stjärnan att tillfälligt ses förskjuten från sin faktiska position på himlen och ser då större ut.

Resultatet av mätning och hur den gick till finns beskrivs i  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Huvudförfattaren är Peter McGill, som arbetat vid University of Cambridge (men nu baserad vid University of California, Santa Cruz).

McGill använde Hubble för att  mäta den  vita dvärgen,  LAWD 37 som finns 15 ljusår från oss. 

Kailash Sahu från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland var den ledande Hubble-utredaren för den senaste observation och använde redan mikrolinsning 2017 för att mäta massan av en vit dvärg, Stein 2051 B. Men den dvärgen finns i ett binärt system. "Vår senaste observation ger ett nytt riktmärke eftersom LAWD 37 är en ensam vit dvärg", sa Sahu.

De kollapsade resterna av en stjärna som brann ut för 1 miljard år sedan, LAWD 37 har studerats omfattande  den finns bara 15 ljusår bort i stjärnbilden Flugan. "Eftersom den här vita dvärgen är relativt nära oss har vi mycket data om den - vi har information om dess ljusspektrum, men saknade ett mått på dess massa", säger McGill.

Teamet använde  ESA:s rymdobservatorium Gaia, som gör utomordentligt exakta mätningar av nästan 2 miljarder stjärnpositioner. Vid flera Gaia-observationer över tid kan man spåra en stjärnas rörelse. Baserat på dessa data kunde astronomer förutsäga att LAWD 37 ett kort ögonblick skulle passera framför en bakgrundsstjärna i november 2019.

När detta väl var känt användes Hubble för att exakt under flera års tid mäta  hur bakgrundsstjärnans skenbara position på himlen tillfälligt avböjdes under den vita dvärgens passage.

"Dessa händelser är sällsynta och effekterna är små", säger McGill. "Till exempel är storleken på vår uppmätta förskjutning är som att mäta längden på en bil på månen sett från jorden."

Eftersom ljuset från bakgrundsstjärnan var så svagt var den största utmaningen för astronomerna att extrahera sin bild från bländningen av den vita dvärgen, som är 400 gånger ljusstarkare än bakgrundsstjärnan. Endast Hubble kan göra den här typen av högkontrastobservationer i synligt ljus.

Forskarna säger att deras resultat öppnar dörren för framtida händelseförutsägelser med hjälp av Gaia-data.

Rymdteleskopet Hubble är ett projekt för internationellt samarbete mellan NASA och ESA. NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, förvaltar teleskopet. Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore bedriver Hubbles vetenskapliga verksamhet. STScI drivs för NASA av Association of Universities for Research in Astronomy, i Washington, DC.

Bild https://esahubble.org/images/heic2301a/ på den vita dvärgstjärnan LAWD 37.

Se planeter dansa runt sin sol

 

R 8799 är en ungefär 30 miljoner år gammal stjärna belägen 133,3 ljusår från jorden i stjärnbilden Pegasus. Den har ungefär 1,5 gånger solens massa och 4,9 gånger dess ljusstyrka. Den ingår i ett solsystem som innehåller en skräpskiva och minst fyra massiva planeter. Dessa planeter, tillsammans med Fomalhaut b (som finns 25 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Fiskarna) var de första exoplaneter vars omloppsbana bekräftades genom direkt avbildning. 

Med hjälp av observationer som samlats under de senaste 12 åren har Northwestern University astrofysiker Jason Wang sammanställt en tidsfördröjningsvideo av de fyra planeternas dans runt sin sol R 8799. Planeterna  är massivare än Jupiter. Videon ger tittarna en oöverträffad inblick i planetrörelserna. 

"Det är vanligtvis svårt att se planeter i  en omloppsbana", sa Wang. – Det är till exempel inte möjligt att se att Jupiter eller Mars kretsar kring vår sol eftersom vi lever i samma solsystem och inte har utsikt utifrån och in i vårt solsystem. Astronomiska händelser sker oftast antingen för snabbt eller för långsamt för att kunna fångas på film. Men ovan video visar planeter som rör sig på en mänsklig tidsskala. Jag hoppas att det gör det möjligt för människor att njuta av den.

Wang är expert på att avbilda exoplaneter och biträdande professor i fysik och astronomi vid Northwestern's Weinberg College of Arts and Sciences och även medlem i Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA).

I november 2008 gick HR8799 till historien som det första solsystem som fick sina planeter direkt avbildade. Wang, som omedelbart fascinerades av systemet, har uppmärksammat det sedan dess. Wang och hans kollegor ansökte om tid på W. M. Keck-observatoriet, som finns på toppen av Mauna Kea på Hawaii, för att observera systemet under en följd av år.

Efter sju års observationer sammanställde Wang bilderna och skapade sin första tids -video av systemet. Nu, med 12 års bilddata släppte Wang den uppdaterade videon vilken visar hela tidsperioden i en kondenserad 4,5 sekunders tidsfördröjning.

Bild vikipedia på solsystemet R 8799 där planetdansen sker.

Månen Mimas har en havsvärld

 

Mimas är en av Saturnus månar. Det utmärkande med denna måne är dess stora krater Herschel som har en diameter på 130 km vilken täcker en tredjedel av månens diameter.

Det var den 31 januari 2023 en forskare från Southwest Research Institute upptäckte att Saturnus minsta och innersta måne kunde generera den mängd värme som behövs för att ett flytande inre hav ska kunna existera. Nu vill forskare studera Mimas yta ytterligare för att förstå hur dess inre kan ha utvecklats och kratern Herschels struktur.

"Under de sista dagarna av NASA: s Cassini-uppdrag 1997-2017  vid Saturnus identifierade rymdfarkosten en libration eller svängning, i Mimas rotation något som ofta visar på en geologiskt aktiv kropp med ett hav under ytan", säger SwRI: s Dr. Alyssa Rhoden, specialist på geofysik hos isiga objekt, särskilt de som innehåller hav. Hon är en av författarna till ett nytt geofysiskt forskningsbrev om detta.

Hon säger att Mimas först verkade som en osannolik kandidat till ett inre hav med sin isiga, kraftigt kraterärrade yta med sin stora nedslagskrater Herschel som får den lilla månen att se ut ungefär som Death Star från Star Wars. Om Mimas har ett underjordiskt hav representerar Mimas en ny klass av små, havsvärldar med ytor som inte förråder havets existens.

"Även om våra resultat stöder ett hav under Mimas yta är det utmanande att förena månens geologiska egenskaper med vår nuvarande förståelse av dess termiska utveckling", säger Rhoden.

Rhoden är en ledare av NASA: s Network for Ocean Worlds Research Coordination Network som tidigare tjänstgjorde i National Academies 'Committee on Astrobiology and Planetary Science. En artikel som beskriver ovan forskning har publicerats online i GRL och kan nås här 

Men mer forskning behövs för att förstå hur och varför Mimas kan ha en havsvärld under sin yta (min anm.). Men helt säkert är det inte att detta hav finns.

Bild vikipedia en av Saturnus många månar Mimas, fotograferad av Cassini 2005 (NASA)

NASA: s rymdfarkost Lucys nya mål är asteroiden 1999 VD57

 

Asteroid 1999 VD57 blir ett flyby-mål för NASA: s Lucy-uppdrag vilken kommer att närma sig till 450 km från asteroiden den 1 november 2023. 1999 VD57 blir då den minsta asteroid i asteroidbältet (asteroidbältet finns mellan Mars och Jupiter)  som besökts av en rymdfarkost.

Lucy-uppdraget slår redan nu rekord genom att planeringen redan innefattar  besök vid nio asteroider (trojaner)  under sin 12-åriga rundtur bland Jupiters Trojan-asteroider. Trojaner innebär att de har samma bana som Jupiter och rör sig antingen före eller efter i  Jupiters bana. Ursprungligen var Lucy inte planerad att ta en närbild av några asteroider förrän under 2025. Men nu har det bestämts att den innan de nio trojanbesöken ska ta riktning mot en liten ännu namnlös asteroid i det inre av asteroidbältet betecknad som 1999 VD57. OBS denna asteroid är inte en trojan.

Det finns miljontals asteroider i asteroidbältet, säger Raphael Marschall, Lucy-medarbetare vid Niceobservatoriet i Frankrike, som identifierade asteroiden 1999 VD57 som ett objekt av särskilt intresse och en möjlighet för Lucy att flyga förbi. Marschal tillägger  att han valde mellan 500000 asteroider med väldefinierade banor för att se om Lucy kunde komma tillräckligt nära någon för att få en bra titt på någon av dem även på avstånd. Asteroid 1999 VD57 var ett bra mål. Lucys bana som den ursprungligen utformades kommer nu  att ta sig inom 450 km från asteroiden genom att Lucy-teamet den 24 januari 2023 lade till en liten manöver på farkostens bana.

Denna asteroid identifierades inte som ett mål tidigare eftersom den är så extremt liten. 1999 VD57 uppskattas vara ca 700 m i diamanter och blir  den minsta asteroid i asteroidbältet som någonsin besöks av en rymdfarkost. Den är mycket mer lik i storlek de jordnära asteroider som besökts av de senaste NASA-uppdragen OSIRIS-REx och DART än till tidigare besökta asteroider i asteroidbältet. 

Lucy-teamet kommer att genomföra en serie manövrar i början av maj 2023 för att placera rymdfarkosten på en bana så den passerar cirka 450 km från asteroiden.

Lucys huvudutredare är baserade på Boulder, Colorado-filialen av Southwest Research Institute, med huvudkontor i San Antonio, Texas. NASA: s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, tillhandahåller övergripande uppdragshanteringen, systemteknik och säkerhet och uppdragsförsäkring. Lockheed Martin Space i Littleton, Coloradovar var de som byggde rymdfarkosten. Lucy är det 13: e uppdraget i NASA: s Discovery Program. NASA: s Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, hanterar Discovery-programmet för Science Mission Directorate vid NASA: s huvudkontor i Washington.

Bild vikipedia på den omloppsbana Lucys förbiflygning av asteroiden 1999 VD57 planeras göra den 1 november 2023.