Dvärgstjärnan YZ Ceti med planet YZ Ceti b

 

Ett av astronomins funderingar  är om någon jordliknande planet finns därute eller om vi är ensamma i ett gränslöst universum.

Professor Jackie Villadsen vid Bucknell University physics & astronomy lägger nu fram bevis (inte på en jordliknande planet med liv utan) på att det troligast finns minst en jordliknande planet med samma slag av magnetfält Jorden har.  

Villadsen är medförfattare till en artikel som publicerades i dagarna i tidskriften Nature Astronomy. I artikeln dokumenterar Villadsen upptäckten av skurar av radiovågor från den röda dvärgstjärnan YZ Ceti som finns 12 ljusår bort från oss. Stjärnan har en planet, YZ Ceti b som kretsar mycket nära stjärnan och styrkan hos radiovågorna tyder på att denna planet kan ha ett magnetfält som liknar jordens.

Villadsen och medförfattare J. Sebastian Pineda, forskningsastrofysiker vid University of Colorado Boulder, observerade en upprepande radiosignal som härrör från YZ Ceti med hjälp av Very Large Array ett radioteleskop i Mexiko som drivs av US National Science Foundation (NSF) National Radio Astronomy Observatory (NRAO). 

Både Pineda och Villadsen får stöd av NSF i att undersöka växelverkan mellan avlägsna stjärnor och deras planeter. Villadsen beskriver  att planeters magnetfält är" kraftfält "som skyddar planeterna från att förlora all sin atmosfär så att hitta sätt att upptäcka dessa kraftfält är intressant då ett sådant kan visa på en möjlig atmosfär.  Om vi har rätt och YZ Ceti b orsakar dessa radiovågor kan den ha ett magnetfält som liknar jordens.

Data samlades in från YZ Ceti och dess system av planeter under en 25-timmarsperiod.

I sin artikel dokumenterar forskarna 2- till 4-gigahertzdetekteringar av radioskurar på den långsamt roterande YZ Ceti under omloppstiden för YZ Ceti b, den innersta planeten i detta solsystem. Två koherenta skurar inträffar vid liknande banposition när YZ Ceti b svävar runt sin sol vilket tyder på en ökad sannolikhet för magnetisk interaktion mellan planeten och stjärnan.

Vi såg på den här stjärnan i cirka 25 timmar vilket är mindre än en hel omloppsbana men vi följde ungefär en tredjedel av dess omloppsbana och sedan följde vi upp på samma plats där vi sett ett radioutbrott tidigare beskrev Villadsen det. Sedan såg vi en andra radioblixt som var nära samma position på banan. Det är lovande tecken på växelverkan mellan stjärna och planet. Det som behövs på lång sikt är nu att följa upp den här saken och se på fenomenet om och om igen för att se om skurarna alltid inträffar när planeten är nära denna position i sin omloppsbana.

Planetens närhet till sin sol är viktig eftersom den måste vara nära för att potentiellt kunna skicka energi tillbaks till stjärnan.

Bild vikimedia illustration av YZ Cet d storlek kontra Jorden. En av de andra fyra planeterna runt  YZ Cet. På just  YZ Cet b finns ingen illustration tillgänglig. 

Unik plattformad explosion har upptäckts i ett solsystem därute

 

En explosion i storlek som vårt solsystem har förbryllar forskare eftersom en del av dess form liknar en extremt platt skiva  vilket är olikt de explosioner vi hittills sett i rymden.

Explosionen som observerades var en ljusstark FastBlue Optical Transient (FBOT) - en extremt sällsynt explosionsklass då det gäller supernovor. Det första ljusa FBOT upptäcktes 2018 och fick smeknamnet då namnet "the cow".

Då stjärnor exploderar som supernovor är explosionsformen nästan alltid sfärisk formad eftersom  stjärnorna som exploderar själva är sfäriska. Men denna explosion, som inträffade 180 miljoner ljusår bort är däremot den mest asfäriska som någonsin setts, med en form som en skiva. Denna form av explosionen kan ha uppstått från material som stjärnan skjutit ut strax innan den exploderade.

Det är fortfarande oklart hur ljusstarka FBOT-explosioner uppstår men man hoppas att denna observation som beskrivs i en  publicerad artikel i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society kan hjälpa forskare att förstå dem bättre skriver Dr Justyn Maund, från University of Sheffields institution för fysik och astronomi och den som var huvudförfattare till studien och tillägger: Mycket lite är känt om FBOT-explosioner - de beter sig inte som exploderande stjärnor borde de är för ljusa och de utvecklas för snabbt. Enkelt uttryckt är de svåra att förstå och denna nya observation gör inte detta enklare.

 Det finns några möjliga förklaringar. Stjärnorna kan ha skapat en skiva av utkastat material strax innan de exploderade eller kan vara misslyckade supernovor där stjärnans kärna kollapsar till ett svart hål eller neutronstjärna som sedan drar till sig resten av resterna av stjärnan. Vad vi nu vet säkert är att nivåerna av asymmetri som registrerats är en viktig del till förståelse av dessa mystiska explosioner och det utmanar våra förutfattade meningar om hur stjärnor ska explodera i universum

Forskare gjorde upptäckten efter att först ha upptäckt en blixt av polariserat ljus av en slump. De kunde mäta polarisationen av explosionen - med hjälp av den astronomiska motsvarigheten till polaroidsolglasögon - som finns på  Liverpool Telescope (ägt av Liverpool John Moores University) på La Palma.

Genom att mäta polarisationen kunde de mäta explosionens form och se något lika stort som vårt solsystem  i en galax 180 miljoner ljusår bort. De kunde därefter använda  insamlad data för att rekonstruera explosionens 3D-form och kartlägga sprängningens kanter och då upptäcka hur platt den var.

Liverpoolteleskopets spegel är endast 2 meter i diameter men genom att studera polarisationen kunde astronomerna rekonstruera explosionens form som om teleskopet hade en diameter på cirka 750 km.

Forskare kommer nu att genomföra en ny undersökning av universum med det internationella Vera Rubin-observatoriet i Chile vilket förväntas hjälpa till att upptäcka fler FBOTs och ge mer data till att  försöka förstå dem.

Bild vikipedia av en illustration av a FBOT.

Hur Saturnus ringar värmer planetens atmosfär.

 

Nyligen kunde forskare bekräfta att Saturnus stora ringsystem ger värme till Saturnus övre atmosfär. Den som finns närmst ringarna. Ett fenomen som aldrig tidigare setts bland vårt  solsystems övriga planeter. Det var en oväntad och unik upptäckt. Interaktionen mellan Saturnus och dess ringar kan potentiellt ge ett verktyg för att förutsäga om planeter runt andra stjärnor har Saturnusliknande ringsystem.

Vad som avslöjade  fenomenet var ett överskott av ultraviolett strålning sett som i spektrallinje i hett väte i Saturnus atmosfär. Upptäckten  innebär att något förorenar och värmer den övre atmosfären i atmosfären.

Den mest troliga förklaringen är att isiga partiklar i ringen regnar ner i Saturnus atmosfär och att detta orsakar uppvärmning. Det kan bero på effekter av mikrometeoriter, solvindpartikelbombardemang, solens ultravioletta strålning eller elektromagnetiska krafter som drar till sig elektriskt laddat damm. Skeenden som sker under påverkan av Saturnus gravitation vilken drar partiklar mot planeten. När NASAs Cassini-sond störtade in i Saturnus atmosfär i slutet av sitt uppdrag 2017 mätte den de atmosfäriska beståndsdelarna och bekräftade att många partiklar faller in mot Saturnus från ringarna.

Även om den långsamma upplösningen av ringarna är ett känt fenomen (en dag långt fram i tiden finns de inte) är dess inflytande på planetens atomära väte i atmosfären en överraskning, beskriver Lotfi Ben-Jaffel vid Institute of Astrophysics i Paris och Lunar &; Planetary Laboratory, University of Arizona, det i en rapport publicerad den 30 mars i Planetary Science Journal.

Uppvärmningen beror enligt forskarna på att partiklar i ringarna i kaskader dras in i Saturnus atmosfär på specifika breddgrader. Detta modifierar den övre atmosfären och ändrar kompositionen, beskriver Ben-Jaffel. Ben-Jaffels det som i studiens slutsats vilken hade utarbetas ur arkivobservationer av ultraviolett ljus (UV) från fyra skilda rymduppdrag som studerat Saturnus.

Rymduppdragen inkluderar observationer från de två NASA Voyager-sonder som flög förbi Saturnus på 1980-talet och då mätte UV-överskottet. Vid den tiden avfärdade dock astronomer mätningarna som brus i detektorerna.

Cassini som anlände till Saturnus 2004, samlade också in UV-data i atmosfären. Ytterligare data kom från Hubble och International Ultraviolet Explorer, som lanserades 1978 och var ett internationellt samarbete mellan NASA, ESA (European Space Agency) och Storbritanniens Science and Engineering Research Council.

Men den kvardröjande frågan var innan studien om all denna data kunde vara illusoriska eller ett sant fenomen på Saturnus.

Nyckeln till att sätta ihop pusslet gjorde Ben-Jaffels genom att använda mätningar från Hubbles Space Telescopes instrument Imaging Spectrograph (STIS). Dessa precisionsobservationer av Saturnus användes för att kalibrera arkivets alla UV-data från de fyra andra rymduppdragens insamlade data. Han jämförde STIS UV-observationerna av Saturnus med fördelningen av UV från övriga rymduppdrag och instrument.

När allt var kalibrerat såg vi tydligt att spektrat är konsekvent i alla uppdragen. Denna kalibrering var möjlig eftersom vi har samma referenspunkt från Hubble på överföringshastigheten för energi från atmosfären mätt över årtionden, beskriver Ben-Jaffel det.

Fyra decennier av UV-data täcker flera solcykler och hjälper ger även  astronomer data för att studera solens säsongseffekter på Saturnus. Genom att sammanföra alla olika data och kalibrera dem fann Ben-Jaffel att det inte finns någon skillnad i UV-strålningsnivån beroende på säsong. När som helst, var som helst på planeten, kan vi följa UV-strålningsnivån, beskriver han. Detta pekar på ett stadigt "isregn" från Saturnus ringar som den bästa förklaringen.

Bild vikipedia på Saturnus. Bilden tagen av farkosten Cassini under 2004.

Asteroiden Didymos snurrar så snabbt att materia slungas ut från den.

 

Didymos är en asteroid i ett binärt system och klassificeras som en potentiellt farlig asteroid  Apollo-gruppen (jordnära asteroider).  Asteroiden upptäcktes 1996 och har en måne med diametern 160 meter kallad Dimorphos, upptäckt 2003.

Didymos måne, Dimorphos var målet för DART-uppdraget  som innebar att testa om det gick att med en kollision ändra kurs på en asteroid som riskerade träffa jorden. Uppdraget blev lyckat det visade sig fungera.

Ett team av planetforskare vid Universidad de Alicante i Spanien har nyligen upptäckt att asteroiden Didymos snurrar så snabbt att spillror  av den kastas ur den nära dess ekvator. I en artikel publicerad i tidskriften Icarus beskriver forskarna sin studie av asteroidens snurrande och förklarar varför detta kan påverka hur andra rymdobjekt i framtiden bör studeras.

Enligt  tidigare teori har föreslagits att Didymos måne Dimorphos kom till på grund av att skräp  kastades ut från den mycket större asteroiden Didymos. När bitar av material då knoppades av samlades de i närheten och samlades så småningom samman genom gravitation och resultatet blev månen Dimorphos som sedan dess kretsat runt Didymos. Teorin antydde möjligheten att material fortfarande kastas ut från Didymos.

Hittills har forskargruppen kunnat mäta Didymos storlek och massa och har bestämt åtminstone en del av dess sammansättning. De vet också att dess rotationshastighet är så snabb att det kan förklara asteroidens toppliknande form. Gruppen har för studien matat in allt som är känt om asteroiden i en datormodell. Modellen visade att den snurrar tillräckligt snabbt för att kasta ut material från dess ekvator.

När material numera kastas ut tror forskarna att det finns fyra scenarier som kan inträffa; materialet kan helt enkelt falla tillbaka ner på asteroiden, det kan försvinna ut i rymden, fastna i omloppsbana runt asteroiden eller landa på dess måne Dimorphos. De tror att det första alternativet är troligast. 

Men kommer inte att veta säkert förrän förrän Europeiska rymdorganisationens Hera-uppdrag (kommer fram under 2024) då en sond kommer att skickas till Dimorphos och Didymos för att studera dessa och att skicka tillbaka data.

För min del anser jag att båda objekten har bildats samtidigt en gång alternativt har månen Dimorphos fångats in vid en närkontakt av Didymos.

Bild vikipedia Didymos (nere till vänster) och Dimorphos (uppe till höger) fotograferade av rymdsonden DART.

Det största svarta hål som upptäckts

 

Astronomer har nyligen upptäckt ett svart hål i en storlek som aldrig tidigare setts.

Detta gigantiska svarta hål har en massa på 30 miljarder solar och finns i centrum av en galax  hundratals miljoner ljusår från jorden. Astronomer kallar det ett ultramassivt svart hål i motsats till de vanliga svarta hålen som väger någonstans mellan några miljoner till några miljarder solmassor.

Astronomer upptäckte det genom gravitationslinsning innebärande att tyngdkraften böjer ljuset runt extremt massiva föremål. Gravitationslinsning fungerar som naturens eget teleskop och hjälper astronomer se avlägsna ljuskällor förstorade än mer än ett specifikt teleskop klarar av. Läs här  hur det fungerar. 

Detta speciella svarta hål är ungefär 30 miljarder gånger mer massivt än vår sol och ett av de största som någonsin upptäckts och på den övre gränsen för hur stora vi tror att svarta hål teoretiskt kan bli, så det är en extremt spännande upptäckt beskriver James Nightingale, astrofysiker vid Durham University i Storbritannien och huvudförfattare till  studien det.

Studien publicerades onsdagen den 29 mars i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Teamet kom fram till storleken på det svarta hålet genom att analysera förstoringen av förgrundsobjektet i en serie bilder tagna av Hubble Space Telescope. Med hjälp av sofistikerad datormodellering kunde forskarna simulera hur mycket ljus som böjs runt förgrundsgalaxen (genom Gravitationslinsning) där det svarta hålet finns. De testade tusentals svarta hål av skilda storleksmodeller innan de kom fram till en lösning som matchade observationerna.

Det svarta hålet finns i en av galaxerna i galaxhopen Abell 1201 och är det första som upptäckts med denna teknik. Även om det är enormt är det inte särskilt aktivt vilket innebär att det inte sväljer mycket materia och därför inte producerar stark röntgenstrålning.

Bild Vikipedia av  A1201 BCG tagen av MUSE. Multi-unit spectroscopic explorer (MUSE) är en integralfältspektrograf installerad vid Very Large Telescope (VLT) vid Europeiska sydobservatoriet (ESO)

Ny vattenkälla hittad på månen

 

Hur mycket vatten det finns på månen är viktigt att veta  vid planering av framtida månutforskningsuppdrag. Nu har en forskargrupp ledd av prof. HU Sen från Institute of Geology and Geophysics (IGG) vid Chinese Academy of Sciences (CAS) upptäckt slagglaspärlor innehållande vatten genom  Chang'e-5 (CE5) insamlade månjord. 

Analysen visar att dessa pärlor sannolikt visar på en vattenreservoar på månen som kommer från den dynamiska in- och utbrytningen av solvindsbildat vatten och är en del av månens ytvattencykel. Tidigare månuppdrag har bekräftat närvaron av fruset vatten på månen. Det mesta av månens yta har vatten även om mängden är mycket mindre än den på jorden.

Ytvattnet på månen visar dagliga cykler och förluster ut i rymden vilket indikerar att det bör finnas ett hydratiserat lager eller en reservoar nere i månjorden för att kunna upprätthålla retention, frisättning och påfyllning av vatten till månens yta. Tidigare studier av vatteninventering av fina mineralkorn i månjord, slagproducerade agglutinater,  vulkaniska bergarter och pyroklastiska glaspärlor har dock inte kunnat förklara retention, utsläpp och påfyllningen av vatten till månens yta (dvs. månens ytvattencykel). Nu först har man förstått att det bör finnas en ännu oidentifierad vattenreservoar i månjorden som har kapacitet att buffra på månens ytvattencykel.

Doktorand HE Huicun under ledning av prof. HU Sen, föreslog att slagglaspärlor, en allestädes närvarande komponent i månjorden med amorf natur som en potentiell kandidat för undersökning.

Hon karakteriserade systematiskt petrografin, huvudelementkompositionen, vattenmängden och väteisotopsammansättningen av slagglaspärlorna som returnerades av CE5-uppdraget i syfte att identifiera och karakterisera den saknade vattenreservoaren på månens yta.

CE5-slagglaspärlorna visade sig ha homogena kemiska kompositioner och släta exponerade ytor. De kännetecknas av en vattenmängd upp till cirka 2 000 ug.g-1, med extrema deuteriumutarmande egenskaper. Den negativa korrelationen mellan vattenförekomst och väteisotopsammansättning återspeglar att vattnet i CE5-slagglaspärlorna kommer från solvinden.

Forskarna analyserade också vattenmängden längs sex transekter i fem glaspärlor, som då visade hydratiseringsprofilerna för solvindsbaserat vatten. Vissa glaspärlor överlappades av en senare vattenavgasningshändelse. Slagglaspärlorna fungerade som en svamp för buffring av månens ytvattencykel. Forskarna uppskattar att mängden vatten som orsakas av slagglaspärlor till månjord varierar från 3,0 + 1011 kg till 2,7 + 1014 kg.

"Dessa fynd indikerar att slagglaspärlor på månens yta och andra atmosfärlösa kroppar i solsystemet kan lagra solvindsbaserat vatten och släppa ut det i rymden", säger professor HU.

Studien ovan var ett samarbete med Nanjing University, The Open University, The Natural History Museum, University of Manchester och University of Science and Technology of China.

Bild vikipedia på en vy av den roterande jorden och månens baksida när månen passerar på sin bana mellan den observerande DSCOVR-satelliten och jorden.

Ett svart hål ändrade sin strålning 90 grader och riktade den rakt mot Jorden.

 

I en avlägsen galax har ett supermassivt svart hål som spyr ut strålning med nära ljushastigheten förskjutit sin vinkel med hela 90 grader och pekar nu med sin strålning direkt mot jorden - en stor ögonblicklig förändring som förbryllar fysiker.

Aktiva galaktiska kärnor (AGN) är svarta hål något man tror finns i alla galaxers centrum där de drar till sig materia och varifrån kraftfulla strålar av högenergipartiklar kommer. AGN klassificeras enligt vilken del av AGNs strålning som riktas mot jorden.

PBC J2333.9-2343 som det handlar om här är en stor galax cirka 4 miljoner ljusår i diameter 657 ljusår bort som klassificerats tidigare som en radiogalax, vilket innebär att dess AGN: s gigantiska strålning pekade vinkelrätt mot vår siktlinje.

Men ny forskning publicerad 20 mars i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society omklassificer galaxen som en blazar då den numera strålar  direkt mot jorden. En blazar eller blasar (blazing quasi-stellar object) är en typ av kvasar, dvs en mycket kompakt, ytterst ljusstark och snabbt variabel galaxkärna. Det som utmärker en blazar är att en av dess jetstrålar är riktad mer eller mindre rakt mot jorden. Det betyder att ovan svarta håls jetstråle förskjutits "dramatiskt" 90 grader och därmed nu ska klassificeras som en blazar, skrev forskarna i studien. 

"Vår hypotes är att  strålen från dess supermassiva svarta hål hade ändrat riktning, och för att bekräfta den idén var vi tvungna att utföra flera observationer", beskrev huvudstudieförfattaren Lorena Hernández-García astrofysiker vid Millennium Institute of Astrophysics, det  i ett uttalande.

Hernández-García med kollegor observerade PBC J2333.9-2343 över nästan hela det elektromagnetiska spektrumet, från radiovågor till gammastrålar. Observationerna visade att galaxens centrum nu hade egenskaper som är typiska för blazarer. Dess ljus ökade och dämpades som en blazar och den hade liknande jetstrålar. Således drogs slutsatsen att objektet troligen var en blazar. Forskarna observerade också två lober - områden där jetstrålar interagerar med omgivande gas och där vissa jetstrålar tidigare hade gjort intrång (innan 90 graders förändringen).

Denna blazars lober är "mycket gamla", beskev Hernández-García och tillade  "de är reliker från tidigare aktivitet, medan strukturerna som ligger närmare kärnan representerar yngre och aktiva strålar."

Dessa vilande lober är bevis på att jetstrålarna har ändrat riktning. Det är inte helt utan motstycke för en galax jetstrålar att dyka upp på olika platser. Men här fanns tidigare det två uppsättningar lober, vilket betyder två separata strålar som slås på och av (inget man tidigare sett). För PBC J2333.9-2343 verkar det som om det bara finns en aktivitetskälla och som nu har ändrat riktning.

Vad orsakade detta stora skifte? Astronomer arbetar fortfarande med att finna en förklaring. Nuvarande teorier inkluderar en galaxfusion, där en annan stor galax en gång kolliderade med PBC J2333.9-2343 vilket störde orienteringen av allt inom den. Fler observationer behövs för att förstå detta mysterium.

Lite tänkande är trevligt ibland. Tänk om. Utomjordisk intelligens som är eller var tekniskt kunniga på nivå vi inte kan föreställa oss idag. En gång för ca 600 miljoner år sedan fick någon på en planet i denna galax ögonen på Jorden som en planet där liv fanns eller kunde uppstå från. De hade teknik nog för att ge ett tecken och förändrade utkasten av strålningen från sitt svarta hål då de förstod att vi skulle förundras på jorden om vi hade astronomer när väl skeendet kunde ses från jorden. Vi ska tänka på att ljuset från jorden färdats ca 600 miljoner år för att nå dit så och tiden de sände tillbaks en signal är även den samma tid så tiden sammanlagt för skeendet är 1200 miljoner år sedan och tiden de sände signalen 600 miljoner ljusår sedan.

 De bestämde då 600 miljoner år tillbaka i tiden från nu att sända en signal mot jorden och hoppades vi hade intelligent liv för att visa att de fanns, De gjorde då något de ansåg vi skulle reagera på om vi fanns. Förändra riktningen på ett svart håls strålning 90 grader mot oss något som skulle få vetenskapen här att häpna (om de fanns) då det inte ska kunna ske. Vi har nu upptäckt det. Kanske riktningen åter ändras senare eller börjar blinka som en signal. Om dessa aliens finns och ovan skett då kan vad helst hända kanske även ett framtida besök av en farkost med information. Men det är kanske bara science fictiontankar.  

Bild pixabay.com