Ljudet av gravitationsvågorna då två svarta hål sammanslås.

 

Efter 15 år av datainsamling i ett stort experiment har forskare för första gången "hört" det eviga ljudet av gravitationsvågor som krusar genom vårt universum och det är högre än man väntat. Upptäckten gjordes av forskare med hjälp av North American Nanohertz Observatory for Gravitational Waves (NANOGrav) då man observerade stjärnor som kallas pulsarer vilka fungerar som himmelska metronomer. 

De nyligen upptäckta gravitationsvågorna - krusningar i rumtidens tyg - är överlägset de mest kraftfulla som någonsin uppmätts: De innehåller ungefär en miljon gånger mer energi än engångsutbrott av gravitationsvågor från svarta håls och neutronstjärnfusioner som upptäckts av  LIGO och Virgo. 

De flesta av de gigantiska gravitationsvågorna produceras troligen av par av supermassiva svarta hål som i spiraler dras samman för katastrofala kollisioner vilket sker överallt i kosmos, rapporterar NANOGrav-forskarna i en serie nya artiklar som publicerats i The Astrophysical Journal Letters.

Det är som en kör, med alla dessa supermassiva svarta hålpars rörelser  som hörs på olika frekvenser", säger NANOGrav-forskaren Chiara Mingarelli, som arbetade med de nya resultaten tillsammans med forskare vid Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics (CCA) i New York City.

Det är det första beviset någonsin av gravitationsvågbakgrundens ljud. Vi har öppnat ett nytt observationsfönster i universum. Gravitationsvågbakgrundens existens och sammansättning  var länge bara en teori och aldrig hörd. Resultatet är en skattkista till nya insikter i sedan länge långvariga frågor, från ödet för supermassiva svarta hålpar till frekvensen av ljud vid galaxsammanslagningar, beskriver Mingarelli.

För närvarande kan NANOGrav bara mäta den totala gravitationsvågbakgrunden och inte strålning från  enskilda "objekt" (menat dsom från ett enstaka svarta hål-pars sammanförande). Men även detta brus  medförde överraskningar.

Gravitationsvågbakgrundens ljud är ungefär dubbelt så högt som vad jag förväntade mig, skriver Mingarelli biträdande professor vid Yale University. Det är verkligen i den övre änden av vad våra modeller kan detektera från supermassiva svarta hål. Den öronbedövande volymen kan bero på experimentella begränsningar eller tyngre och större supermassiva svarta hål. Men det finns också möjligheten att något annat genererar kraftfulla gravitationsvågor, skriver Mingarelli, till exempel mekanismer som förutsägs av strängteorin eller alternativa förklaringar till universums födelse. Vad som upptäckts  härnäst vet ingen, beskriver hon. Det här är bara början på något nytt.

För mer utförlig och faktatyngd information om detta ämne och möjlighet att lyssna på det insamlade ljudet följ följande länk från https://phys.org 

Bild från  https://phys.org/  En konstnärs tolkning då ett par supermassiva svarta hål (överst till vänster) ger upphov till gravitationsvågor som krusningar genom rumtidens tyg. Dessa gravitationsvågor komprimerar och ger radiovågor som emitteras av pulsarer (vita). Genom att noggrant mäta radiovågorna gjorde ett team av forskare nyligen den första upptäckten av universums gravitationsvågbakgrund. Upphovsman: Aurore Simonnet för NANOGrav Collaboration. 

En infångad planet kan dölja sig i Oorts kometmoln. "OBS det handlar inte om planet 9".

 

Oorts kometmoln finns bortom Neptunus bana och sveper runt hela solsystemet. Det består av rester från solsystemets bildande. Oorts kometmoln antas vara ungefär mellan några tusen och minst 50 000 astronomiska enheter (AE en AE är avståndet jorden - solen) från solen (minst 0,8 ljusår). Här finns otaliga kometer, asteroider och sten av skilda storlekar.

1906 inledde astronomen och affärsmannen Percival Lowell en sökning efter "Planet X (planet 9) Idag anses Planet 9-hypotesen till stor del vara överspelad. 

Men det har inte hindrat astronomer från att leta efter planeter långt bort i solsystemets utkanter. Och enligt en ny studie kan de finnas där ute - bara mycket längre bort än Lowell förutspådde.

Ett internationellt forskarlag simulerade nyligen den instabila himmelska mekaniken i det tidiga solsystemet. De fann då att det finns en möjlighet att en eller flera planetstora kroppar kommit till ro i Oorts-moln, molnet som är en stor samling av isiga föremål som sträcker sig mellan några hundra miljarder till flera biljoner mil från solen, enligt NASA.

I den nya artikeln som beskriver arbetet som publicerats på preprint-servern arXiv beskrivs  hur solsystemet för ungefär 4,5 miljarder år sedan var   en orolig plats. Gravitation skickade skräp från det snabbt kylande protoplanetära dammolnet runt solen ut och bort och  samlades i ytterkanten av det vi i dag kallar Oorts kometmoln. Sten och kometer av skilda slag hamnade där och kanske någon planet som åkte iväg lite långt ut.  

Forskare har observerat ensamma planeter som vandrar runt i avlägsna solsystem. Enligt forskarna finns det ungefär 0,5 % chans att en av dessa egensinniga planeter kan ha bildats i vårt eget system och hamnat i Oort-molnet då det drev bort från solen.

Men laget beräknade att det är något mer troligt att en sådan eventuell planet som antas vara lik Neptunus (vanligaste slaget av upptäckt planetslag i universum)  kommit från ett annat solsystem och fångats in av - solens gravitation och hamnat i Oorts-moln. Chanserna att så skett är cirka 7 %, och om så är fallet kan ett objekt som liknar Lowells länge eftersökta planet 9 trots allt finnas där ute även om det skulle vara för långt bort för att påverka Neptunus bana som är den yttersta planeten enligt dagens sätt att beskriva planeter. Det var genom något man ansåg påverkade Neptunus bana man började fundera på en planet 9. Men planet 9 har inget med denna teori att göra.

Forskarna tror dock att det troligaste är att Oorts-moln endast  består av en samling mycket små och isiga föremål och inte en vilsen planet. Med tanke på storleken och avståndet till Oorts-moln kanske vi aldrig säkert kan få veta allt  som finns där ute. En hypotetisk jätteplanet som kretsar runt solen bortom Neptunus är inte helt omöjligt.

Inlägget ovan har som utgångspunkt en artikel i https://www.livescience.com/ där Joanna Thompson vetenskapsjournalist baserad i New York beskriver studien.

Bild vikipedia av en konstnärs version av Kuiperbältet och Oorts kometmoln.

För första gången har Methenium upptäckts i universum.

 

Ett team av internationella forskare som använt NASA: s James Webb Space Telescope har för första gången upptäckt kolföreningen methenium (CH3+) i rymden. En molekyl som är viktig då den hjälper till att bilda mer komplexa kolbaserade molekyler. Metheniumet upptäcktes i ett ungt solsystems protoplanetära skiva, (protoplanetära skivor finns runt unga stjärnor som bildas och innehåller damm och gas för planetbildning). Stjärnan är känd som d203-506 och finns ungefär 1 350 ljusår bort i Orionnebulosan. 

Kolföreningar utgör grunden för allt liv vi känner till och är särskilt intressanta för forskare som arbetar med att försöka  förstå både hur livet utvecklades på jorden och hur det potentiellt kan utvecklas någon annanstans i universum. Studiet av interstellär organisk (kolinnehållande) kemi som Webbteleskopet kan finna fascinerar många astronomer.

CH3+ är enligt teorin särskilt viktigt då det reagerar lätt med ett brett spektrum av andra molekyler. Exempelvis fungerar det som en samlingsplats (kan ses som en nod gör  i datavärlden) där andra molekyler kan stanna en tid innan dessa går i en av många olika riktningar för att reagera med andra molekyler. På grund av den här egenskapen misstänker forskare att CH3+ utgör en hörnsten i interstellär organisk kemi.

Webbs unika kapacitet gör teleskopet perfekt till att söka efter denna molekyl. Webbs förmåga liksom dess känslighet bidrog därmed till teamets framgång. I synnerhet Webbs detektering av en serie viktiga emissionslinjer från CH3+ klargjorde upptäckten.

Upptäckten validerar inte bara den otroliga känsligheten hos Webb utan bekräftar också den centrala betydelsen av CH3+ i interstellär kemi, beskriver Marie-Aline Martin-Drumel vid universitetet i Paris-Saclay i Frankrike, en av medlemmarna i teamet.

Stjärnan d203-506 som bildats i den protoplanetära skivan en liten röd dvärgstjärna bombarderas av ultraviolett ljus från närliggande heta, unga, massiva stjärnor. Forskare tror att de flesta protoplanetära skivor upplever en tid av sådan intensiv UV-strålning, eftersom stjärnor tenderar att bildas i grupper som ofta innehåller massiva, UV-producerande stjärnor.

Vanligtvis förväntas UV-strålning förstöra komplexa organiska molekyler så upptäckten av CH3+ var en överraskning. Teamet förutspår dock att UV-strålning faktiskt kan ge den nödvändiga energikällan till att CH3+ ska bildas. När den väl har bildats främjar den sedan ytterligare kemiska reaktioner till att bygga upp mer komplexa kolmolekyler.

I stort sett noterar teamet att molekylerna de upptäckt i d203-506 skiljer sig ganska mycket från de i typiska protoplanetära skivor. I synnerhet kunde man här inte upptäcka något som visade på vatten.

Kanske vatten kan komma till en planet i ett senare skede?

Detta visar att ultraviolett strålning helt kan förändra kemin i en protoplanetär skiva. Det kan spela en avgörande roll i de tidiga kemiska stadierna i livs ursprung, beskriver Olivier Berné från det franska nationella centret för vetenskaplig forskning i Toulouse, huvudförfattaren till studien.

Bild vikipedia på Methenium

NY era av exoplanetupptäckter

 

Astronomer som använder W. M. Keck-observatoriet på Maunakea, Hawaii Island har upptäckt en planet med den lägsta densitet  man hittills upptäckt  en planet ha och det har fångat astronomers  intresse. Man kunde inte bara mäta planetens massa utan även dess omloppsbana och fann att den liknar gasplaneternas i vårt eget solsystem.

Planeten, kallad AFLep b är bland de första som upptäckts med hjälp av en teknik som kallas astrometri.

Metoden innebär att en stjärnas subtila rörelser mäts under en följd av år för att astronomer lättare ska upptäcka om någon följeslagare (någon stjärna eller närliggande  planet) gravitationellt drar i stjärnan. I ovan fall upptäcktes AF Lep b.

Arbetet leddes av doktoranden i astronomi Kyle Franson vid University of Texas i Austin (UT Austin) och studien publiceras nyligen i Astrophysical Journal Letters.

När vi bearbetade observationerna från Keck II-teleskopet i realtid och försiktigt dämpade stjärnans ljus  dök planeten omedelbart upp och blev allt tydligare ju längre vi observerade stjärnan, beskriver Franson.

De direkta bilderna som Fransons team fick avslöjade att AF Lep b består av ungefär en tredjedel av Jupiters densitet och kretsar kring stjärnan AF Leporis, en ung solliknande stjärna cirka 87,5 ljusår bort från oss. De tog en serie bilder av planeten med början i december 2021. Två andra lag har därefter tagit bilder av planeten.

Det här är första gången astrometri  använts för att hitta en jätteplanet som kretsar kring en ung stjärna lik vår sol, skriver Brendan Bowler, biträdande professor i astronomi vid UT Austin och seniorförfattare till studien. Det öppnar för att använda detta tillvägagångssätt som ett nytt verktyg för att upptäcka exoplaneter.

För att läsa mer om metoden och teleskopen som användes följ medföljande länkar. Bland annat denna från Keckobservatoriet. 

Bild från vikipedia Illustration som beskriver användningen av parallax för att bestämma avståndet till en stjärna. Man drar då nytta av jordens rörelser runt solen vilket får stjärnan att se ut som om den rör sig jämfört med mer avlägsna stjärnor. Skillnaden är dock så liten att avancerade teleskop krävs till dessa mätningar.

Ett eko från Vintergatans svarta hål kom efter 200 år.

 

Ett internationellt forskarlag har upptäckt att det supermassiva svarta hålet i Vintergatans centrum Sagittarius A* (Sgr A*)1 vaknade  ur en lång period av dvala för cirka 200 år sedan. Ekot av denna händelse uppfattades på Jorden i år.

 Ett team under ledning av Frédéric Marin2 ,  CNRS-forskare vid Astronomical Strasbourg Observatory (CNRS / University of Strasbourg) var de som upptäckte ekot från detta uppvaknande av det det svarta hålet. Ett objekt som är fyra miljoner gånger mer massivt än vår sol. Studien om upptäckten publiceras i Nature den 21 juni 2023. 

Vi vet nu att någon gång under ett år i början av 1800-talet slukade det svarta hålet kosmiska objekt som kom för nära det innan det återigen gick in i ett tillstånd av lugn. Ingen effekt kändes på jorden eftersom avståndet mellan Sgr A * och Jorden är för stort (cirka två miljarder gånger avståndet från jorden till solen).

Det upptäckta korta röntgenekot, som sändes ut för cirka 200 år sedan  avslöjar dock att den ursprungliga intensiteten var minst en miljon gånger större än den som för närvarande avges av Sgr A*. För att få en uppfattning om ökningen i intensiteten i röntgenstrålningen då det svarta hålet aktiverades ur sitt vilande tillstånd kan det jämföras med om en enda glöd i en skog plötsligt blev lika ljus som solen. Fyndet förklarar varför molekylmoln nära Sgr A* lyser starkare än vanligt just nu: det beror på att de reflekterar röntgenstrålarna som kom från Sgr A* för 200 år sedan (vi ser området som det såg ut för 200 år sedan då avståndet till detta svarta hål är 200 ljusår).

Till forskningen använde forskarna NASA: sIXPE-satellit 3 (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) som för första gången kunde detektera polarisationen hos detta röntgenljus med stor precision och även bestämma dess källa, något som tidigare med tidigare instrument visat sig vara omöjligt. 

Ungefär som en kompass spårades det polariserade röntgenljuset direkt till dess källa, Sgr A*, även om ekot nu är borta fortsätter forskarna sitt arbete med Sgr A* för att försöka bestämma de fysiska mekanismer som krävs för att ett svart hål ska kunna växla från ett vilande tillstånd till ett aktivt.

Troligen är det ett större gasmoln det svarta hålet slukade den gången. Alternativt en större planet eller brun dvärg eller allt på en gång.

Bild vikipedia på Vintergatans svarta hål + Sagittarius A*, publicerad av Event Horizon Telescope 12 maj 2022

Kan aliens använda en för dem närliggande supernova för att få vår uppmärksamhet.

 

I en artikel publicerad i  arXiv och inskickad för publicering  till tidskriften Research Notes of the American Astronomical Society föreslår astronomer att utomjordingar kan använda en för dem närliggande supernova när de vill visa att de finns till andra civilisationer för att visa att här finns vi.

Sedan  den 19 maj 2023 använder forskare radioteleskop för att söka i ett område nära supernovan SN 2023ixf efter stjärnsystem i dess närhet som kan hysa potentiellt beboeliga planeter och om eventuella  avancerade utomjordingar där försöker visa att de finns med hjälp av supernovan som bör vara intressant för andra än Jordens astronomer att analysera (om dessa finns därute).

För att svara på den frågan markerade laget ett område runt supernovan som kallas en "SETI-ellipsoid" - en elliptisk region i rymden där utomjordingar på potentiellt beboeliga planeter skulle ha en tydlig bild av både supernovan och kunna se mot jorden. I denna region identifierade teamet 100 stjärnor synliga från jorden och varifrån någon planet (runt någon av dessa stjärnor)  med en tekniskt avancerad civilisation  potentiellt skulle kunna skicka oss meddelanden medan vi uppmärksammar supernovan.

Många astronomer är intresserade av att se slutet på en stjärnas liv (så tror vi att även andra civilisationer i universum är intresserade av enligt vår förförståelse något vi antar men kan misstolka helt) medan en liten grupp andra astronomer är intresserade av något helt annat. De undrar om denna ljusblixt också kan hjälpa oss att hitta meddelanden från utomjordingar? Ett team av forskare från Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) Institute och University of Washington tror att det  är möjligt.

Därför planerar teamet att lyssna i närheten av de stjärnor som finns i grannskapet av supernovan (se ovan) under de närmaste månaderna med två stora radioteleskop - Allen Telescope Array i Kalifornien och Green Bank Observatory i West Virginia - i hopp om att plocka upp några främmande teknosignaturer som visar på kontaktförsök. 

Japanska astronomer upptäckte SN 2023ixf den 19 maj och alla från amatörastronomer till astrofysiker har tittat på den sedan dess. Men är det troligt att det i detta sökande kommer att dyka upp det första meddelandet från intelligent liv bortom jorden? Förmodligen inte, erkänner forskarna i studien men det är bra praxis för framtida händelser som dessa och vi vet aldrig om vi inte försöker.

Låter kryptiskt alltihop. SN 2023ixf finns 23 miljoner ljusår från oss och om någon då använde dess sken för att uppmärksammas så tvivlar jag på att denna civilisation finns kvar i dag. Utöver det får det nog vara civilisationer på betydligt närmre håll från händelsen som kan få användning för ett då sänt kontaktförsök. Men visst en signal skulle ge oss besked på att vi inte är ensamma men knappast något mer.

Bild vikipedia Supernova 2023ixf sedd den 20 maj 2023 05:58 UT

Kan universums expansion vara en hägring som vi missuppfattar som sanning?

 

Att universums expansion kan vara en hägring föreslås  i en ny  studie.

Denna i studien nya teori om kosmos föreslås även lösningar till den mörka energin och mörka materians mysterium vilka sammantaget forskare anser står för cirka 95% av den totala energin och materien i universum.

Studien publicerades i en artikel den 2 juni 2023 i tidskriften Classical and Quantum Gravity, av professorn i teoretisk fysik Lucas Lombriser som arbetar på universitetet i Genève.

Forskare har sedan länge funnit bevis för att universums expansion accelererar snabbare och snabbare. Denna accelererande expansion beskrivs i en term som kallas den kosmologiska konstanten eller lambda. 

Den kosmologiska konstanten är en gåta för kosmologer eftersom förutsägelser av dess värde som gjorts utifrån partikelfysik skiljer sig från faktiska observationer med 120 storleksordningar. Den kosmologiska konstanten har därför beskrivits som "den oförstådda förutsägelsen i fysikens historia".

Kosmologer försöker ofta lösa skillnaden av lambdas (den kosmologiska konstanten) olika värden genom att föreslå att den beror på ännu ej funna nya partiklar eller fysiska krafter, men Lombriser tacklar detta påstående  genom att omtolka och  göra förståeligt dessa värden utifrån det som vi redan vet finns.

I studien av kosmos och dess olösta pussel utfördes en matematisk omvandling av de fysiska lagar som styr det, berättar Lombriser för Live Science via e-post.

I Lombrisers matematiska tolkning expanderar universum inte utan är platt och statiskt, likt Einstein en gång trodde. De effekter vi observerar som pekar på expansion förklaras istället av utvecklingen av massorna av partiklar - som protoner och elektroner - över tid.

I den här teorin uppstår dessa partiklar från ett fält som genomsyrar rumtiden. Den kosmologiska konstanten bestäms av fältets massa och eftersom detta fält skiftar, skiftar också massorna av partiklarna som uppstår. Den kosmologiska konstanten varierar fortfarande med tiden i denna teori men i denna modell beror variationen på att partikelmassan förändras över tid inte av att universum expanderar.

I modellen resulterar dessa fältskiftningar i större rödförskjutning (då vi ser på dem och åldersbestämmer efter denna)  för avlägsna galaxhopar än vad traditionella kosmologiska modeller förutsäger. Och på det viset förblir den kosmologiska konstanten trogen denna modells förutsägelser.

Jag blev förvånad över att det kosmologiska konstant problemet helt enkelt verkar försvinna i detta nya synsätt på kosmos, beskriver Lombriser.

Lombrisers nya ramverk tar även itu med några av kosmologins andra problem, inklusive den mörka materiens natur. Den mörka materian överträffar vanliga materiepartiklar med ett förhållande mellan 5 och 1 men förblir mystisk eftersom den inte interagerar med ljus. Den förblir osynlig.

Lombriser föreslår att skiftningar i fältets massa (se ovan)  också kunde bete sig som ett så kallat axionfält med axioner (en hypotetisk elementarpartikel med spinn noll, det vill säga den är en boson) som hypotetiska partiklar som en  kandidat till vad mörk materia består av.

Dessa fältskiftningar kan också göra sig av med mörk energi. Den hypotetiska kraft som sträcker ut sig i rymden och därmed driver galaxer isär snabbare och snabbare. I denna modell skulle effekten av mörk energi, enligt Lombriser, förklaras av partikelmassor som tar en annan evolutionär väg över tid i universum. Postdoktoral forskare vid Universidad ECCI, Bogotá, Colombia, Luz Ángela García var imponerad av Lombrisers nya tolkning och  hur många problem modellen löser. 

"Studien är ganska intressant och ger ett ovanligt resultat för flera problem i kosmologi, säger García, som dock  inte var inblandad i forskningen, till Live Science. Teorin ger ett utlopp för de nuvarande spänningarna (gåtorna) i kosmologin.

García uppmanade dock till försiktighet vid bedömningen av studiens resultat och sa att det innehåller element i sin teoretiska modell som sannolikt inte kan testas genom observationer åtminstone inte inom en snar framtid och därmed inte bekräftas.

Bild https://www.wallpaperflare.com/