Gasjätteplaneter är vanligare i vissa solsystem i Vintergatan

 

En gasjätte (även kallad jätteplanet eller gasplanet) är en typ av planet som mestadels består av gas eller flytande materia men med en fast kärna.

Ett team av astronomer och astrofysiker från INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 5, Universidad Diego Portales, University of Exeter och Sorbonne Université  har funnitatt gasjättar kan vara vanligare i vissa delar av Vintergatan. I studien som publiceras i tidskriften Nature Communications, analyserade gruppen massan och rörelsen av 30 stjärnors planetsystem i Beta Pictoris Moving Group. 

Forskning har tidigare antytt att gasjättar som i vissa avseenden liknar Jupiter, troligen lättast bildas runt stjärnor med egenskaper som liknar solen. Men att hitta  gasplaneter har visat sig svårt.

I sitt arbete fokuserade forskargruppen på 30 stjärnor i ovan grupp för att bestämma deras massa och rörelser. Teamet valde gruppen av flera anledningar: Den är relativt liten. Det är mycket utrymme mellan stjärnorna och de är ganska unga. De resonerade att gasjättar kan vara mer benägna att utvecklas på sådana platser. Teamet hittade bevis på den potentiella existensen av gasjättar i 20 av de solsystem som de studerade  och fann troliga gasplaneter – som alla (om de kan bevisas existera vid fortsatta analyser)  kretsar långt från sin stjärna.

Mer arbete krävs för att bekräfta resultatet. Forskarna menar också att det verkar vara mer sannolikt att gasjättar bildas i små stjärngrupper något som vanligtvis inte har varit i fokus i forskningsinsatser inom detta område. Och det, påpekar de, tyder på att det kan finnas många fler gasjättar än man tidigare förmodat.

Bild vikipedia på Gasjätteplaneten Jupiters uppbyggnad. Denna genomskärning av Jupiter visar en modell av det inre av Jupiter förmodligen finns en stenig kärna täckt av ett djupt lager av metalliskt väte.

Där nya stjärnor inte borde finnas men likväl finns .

 

James Webb Space Telescope har bekräftat att det sker nybildning av stjärnor nära Vintergatans centrala svarta hål. En plats där så inte borde kunna ske.

Detta då det i närområdet av galaxens svarta hål finns stark strålning och stark gravitation vilket borde vara extremt ogästvänliga förhållanden för nybildning av stjärnor.

I årtionden har astronomer observerat unga stjärnor nära Vintergatans centrum. En stjärnhop där känd som IRS13 upptäcktes för över 20 år sedan. Genom att kombinera data från många olika teleskop har astronomer bekräftat att stjärnorna i IRS13 bara är cirka 100 000 år gamla, kosmiskt nyfödda jämfört med jordens sol (4,6 miljarder år gammal), för att inte tala om Vintergatan själv (13,6 miljarder år gammal).

Analysen av IRS13 och den åtföljande tolkningen av hopen är det första försöket att lösa ett decennium gammalt mysterium om de oväntat unga stjärnorna i Vintergatans centrum vilket beskrivs i en ny studie där huvudförfattaren är Florian Peißker, astronom vid Kölns universitets institut för astrofysik.

Peißker och hans kollegor anser att stjärnhopen kan vara nyckeln till att förstå hur så unga stjärnor hamnade där de inte borde finnas.

Vi har samlat in omfattande bevis för att mycket unga stjärnor inom det supermassiva svarta hålets räckvidd kan ha bildats i stjärnhopar som IRS13. Det är också första gången vi har kunnat identifiera stjärnpopulationer av olika åldrar – heta huvudseriestjärnor och unga framväxande stjärnor – i en stjärnhop så nära Vintergatans centrum, beskriver Florian Peißker.

Observationerna tyder på att vissa stjärnor i IRS13 (de heta huvudseriestjärnorna) kan ha kommit till längre ut i  galaxen (längre från det centrala svarta hålet) och sedan migrerat närmare IRS13 och det svarta hålet tills de slutligen fångades in av dess gravitationskraft. När IRS13-hopen drogs in mot set svarta hålet bildades en bogchock – en ansamling av material där spetsen på hopen plöjde genom det stoftrika interstellära mediet, ungefär som fören på ett skepp som skär genom vattnet – vilket stimulerade fler stjärnor att bildas.

 Stjärnbildningsområdet beskrevs i en artikel publicerad den 10 oktober i The Astronomical Journal.

Bild vikipedia Vintergatsbandet i riktning mot Skytten.

Den kryovulkaniska kometen 12P/Pons-Brooks kommer som närmst Jorden under 2024

 

En enorm vulkanrik aktiv komet stor som en liten stad har haft ett vulkanutbrott för andra gången på fyra månader på sin färd mot solen. Likt tidigare utbrott kastades moln av is och gas ut i form av ett gigantiskt par av horn ut ur kometen.

Kometen som fått namnet 12P/Pons-Brooks är en kryovulkanisk komet (innebärande att den har aktiva isvulkaner). Kometen har en solid kärna med en uppskattad diameter på 30 kilometer och består av en blandning av is, damm och gas. En Blandning som kallas kryomagma. Kometen är omgiven av ett suddigt moln av gas som kallas koma och som läcker ut ur kometens inre.

Det sker då solstrålning värmer upp kometens inre och det då byggs upp ett tryck som gör att kometen exploderar våldsamt och skjuter ut frostig ismagma  i rymden genom stora sprickor i kärnans skal. Den 5 oktober upptäckte astronomer ett stort utbrott från kometen efter att kometen blivit dussintals gånger ljusare på grund av det extra ljus som reflekterades från dess expanderade koma, enligt British Astronomical Association (BAA), som övervakar kometen. 

Under de följande dagarna expanderade kometens koma ytterligare och utvecklade då sina "märkliga horn", rapporterade Spaceweather.com. 

Kometen är för närvarande på väg mot det inre av solsystemet där den kommer att slungas runt solen på sin mycket elliptiska 71-åriga bana runt solen. Den följer en liknande bana som den gröna kometen Nishimura  gjorde den 17 september 2023. 

12P/Pons-Brooks kommer att nå sin närmaste punkt till jorden den 21 april 2024, då  kan den bli synlig för blotta ögat innan den slungas tillbaka mot det yttre av solsystemet. Den kommer sedan inte tillbaka förrän 2095.

Bild vikipedia Skiss av kometen av astronom E.E. Barnard den 20 januari 1884.

Kvartskristall upptäckt i moln på WASP-17 b

 

WASP-17b är en exoplanet i stjärnbilden Skorpionen som kretsar kring stjärnan WASP-17 som ligger 1300 ljusår från oss.

Kvartskristall är ett mineral, ett av de vanligaste mineralerna i jordens kontinentala skorpa och består av kisel och syre.

Forskare från Cornell University har nu med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope (JWST)upptäckt att det finns  kvartsnanokristaller i höghöjdsmoln över WASP-17 b. Upptäckten gjordes med MIRI (Webb's Mid-Infrared Instrument). Detta är första gången som kiseldioxidpartiklar (SiO2) har upptäckts i en exoplanets atmosfär.

Kvartskristallerna är endast cirka 10 nanometer i diameter (en miljondels centimeter) små nog för att 10000 skulle kunna passa sida vid sida över ett mänskligt hårstrå. Deras existens rapporterades i artikeln "JWST-TST DREAMS: Quartz Clouds in the Atmosphere of WASP-17b", publicerad i Astrophysical Journal Letters den 16 oktober.

WASP-17 b  är mer än sju gånger större än Jupiter men med en massa mindre än hälften av Jupiters vilket gör WASP-17 b till en av de största och "svulstigaste" kända exoplaneterna. Detta, tillsammans med dess korta omloppstid runt sin sol på 3,7 jorddagar gör planeten idealisk för transmissionsspektroskopi: en teknik som innebär att man mäter filtrerings- och spridningseffekterna från en planets atmosfär mot stjärnljuset för att upptäcka egenskaper i dess sammansättning.

Till skillnad från mineralpartiklar som finns i moln över jorden, sveps inte kvartskristallerna som detekterats i molnen på WASP-17 b  uppstigna av väder och vind från en stenig yta. Istället har de sitt ursprung och bildande i själva atmosfären.

WASP-17 b har en temperatur av cirka 1500 Celsius trycket där kvartskristallerna bildas högt upp i atmosfären är ungefär en tusendel av vad vi upplever på jordens yta. Under dessa förhållanden kan fasta kristaller bildas direkt utan att först gå igenom en vätskefas, beskriver huvudförfattaren till studien David Grant vid University of Bristol.

Exakt hur mycket kvartkristaller det finns och hur utbredda molnen med dessa är är svårt att avgöra, men teamet hoppas kunna undersöka detta genom att kombinera observationerna av WASP-17b med andra observationer av systemet med hjälp av JWST, skriver medförfattare Nikole Lewis docent i astronomi vid College of Arts and Sciences, medlem i Carl Sagan Institute och ledare för Webb Guaranteed Time Observation (GTO)-program. 

WASP-17 b är en av tre planeter som JWST Telescope Scientist Team's Deep Reconnaissance of Exoplanet Atmospheres using Multi-instrument Spectroscopy (DREAMS) har som mål att samla in en omfattande uppsättning observationer från: en het Jupiter (WASP-17 b) de övriga är en varm Neptunus och en tempererad stenplanet. Men det framgår inte vilka dessa är i artiklen från Cornwell University från vilket detta inlägg har som utgångspunkt.

MIRI-observationerna av den heta Jupiterlika WASP-17 b gjordes som en del av GTO-programmet med nr 1353.

Bild vikipedia på storleksjämförelse mellan Jupiter och WASP-17b.

Två stora isplaneter har kraschat med varandra.

 

Onsdagen den11 oktober 2023 rapporterade ett internationellt team av astronomer de första observationerna någonsin av efterdyningarna av två jätteplaneter som kolliderat runt en stjärna lik vår sol i ett annat solsystem.

Kollisioner mellan planeter är inte ovanliga i vårt eget solsystems historia därför är upptäckter av detta slag intressanta då de ger nya rön  över hur kosmiska grannskap av unga slag som liknar vårt eget solsystems förflutna utvecklas genom historien genom kaotiska och våldsamma händelser.

Astronomerna upptäckte först efterglöden av kollisionen mellan dessa isjätteplaneter vilka var tyngre än jorden men lättare än Neptunus i december 2021 när planetsystemets sol 2MASS J08152329-3859234, plötsligt ljusförsvagades.

Uppföljande observationer i synliga ljusvåglängder avslöjade att förmörkningen varade i cirka 500 dagar. Förmörkelsen började 2,5 år efter att observationer i infrarött ljus indikerade att en ljusförändring inträffade vilket tyder på att det som förmörkade stjärnan och fick ljuset att försvagas hade en omloppstid på minst 2,5 år. Jag förstod att det var en ovanlig händelse, beskriver Matthew Kenworthy, docent vid Leidens universitet i Nederländerna och huvudförfattaren till studien i ett uttalande.

Stjärnan är lik vår sol men är bara ungefär 300 miljoner år gammal vilket är mycket yngre än vår egen 4,6 miljarder år gamla sol. Flera stora nedslag av meteorer och planet- och månkrascher var en vanlig företeelse i vårt eget solsystems historia. Forskning har visat att sådana kollisioner i stor skala upphörde för cirka 3,9 miljarder år sedan i vårt solsystem vilket banade väg för det relativt fredliga system vi ser idag även om sällsynta kollisioner fortfarande inträffar.

Resultaten från ovan upptäckt och studie tyder på att även färdigbildade planeter  kolliderar. Framtida observationer med NASA:s James Webb Space Telescope ska observera hur detta stoftmoln (resterna efter kollisionen) sprids under de närmaste åren. Något som kan lära oss mer om tidiga solsystem.

Bild vikipedia  på stjärnbilden Akterskeppets (Puppis) läge. Platsen där ovan kollision skett 1850 ljusår bort från oss.

Fem saker om Psyche-sonden som ska besöka asteroiden Psyche

 

Psyche är en farkost som kommer att utforska ursprunget till planetkärnor genom att studera den metalliska asteroiden 16Psyche. Den 13 oktober började den sin färd och beräknas vara framme under 2029 vid asteroiden.  Fem saker som kan vara intressanta att veta om asteroiden Psyche och sonden Psyche är följande.

1. Om asteroiden Psyche kunde brytas skulle dess järn-, nickel- och guldfyndigheter vara värda 10 kvadriljoner dollar (det är 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 dollar) enligt en uppskattning som rapporterats i tidskriften Forbes. Men det finns ingen möjlighet att forsla dessa fyndigheter till jorden

2. Psyche-sonden sändes iväg med en SpaceX Falcon Heavy-raket, men för att slutföra sin 3,6 miljarder kilometer långa resa kommer sonden övergå till en mycket effektivare form av framdrivning.

Psyches solpaneler ska omvandla ljus till elektricitet och ge ström till dess fyra solelektriska propellrar. Dessa använder elektromagnetiska fält för att accelerera och driva ut joner (laddade atomer) av xenon, samma inerta gas som används i bilstrålkastare och plasma-TV-apparater.

3. Med djuprymdsuppdrag krävs högre och högre datahastigheter därför vänder sig NASA nu till laserbaserade system för att komplettera radiofrekvensbaserad kommunikation.

Psyche genomför ett tekniskt experiment genom att använda en "10-faldig ökning av traditionella telekomdatahastigheter, beskriver Abi Biswas från NASA:s Jet Propulsion Laboratory – vilket möjliggör överföring av bilder med högre upplösning, mer vetenskaplig data och strömmande video. NASA kommer att skjuta en laserstråle från en JPL-anläggning på Taffelberget i Kalifornien, och rymdfarkosten kommer att avfyra sin signal tillbaka till Caltechs Palomarobservatorium. Förhoppningen är att så småningom kunna använda tekniken på bemannade uppdrag till Mars.

4. Psyche har en uppsättning dedikerade vetenskapliga instrument för att undersöka asteroidens kemiska och mineraliska sammansättning och leta efter tecken på ett uråldrigt magnetfält.

Forskarteamet kommer också att använda Psyches gamla radiosystem för att undersöka asteroidens gravitationsfält med hjälp av dopplereffekten.

5. Med tanke på Psyches ljusstyrka fanns det tills nyligen en bred konsensus om att Psyche är nästan helt och hållet bestående av metall – i enlighet med teorin om att det är en exponerad planetkärna vars steniga skorpa och mantel blåstes av i en forntida kollision.

Men det sätt på vilket asteroiden påverkar gravitation på närliggande kroppar tyder det på att den är mindre tät än vad  järnkroppar borde vara, enligt en artikel från 2022 av forskare vid Brown University.

En möjlighet som de lägger fram är att järnsprutande vulkaner förde upp metall från Psyches kärna för att täcka dess yta  och bildade en stenig mantel – vilket i praktiken skapade en struktur som liknar en smörgås av metall.

2029 når sonden Psyche sin destination. Asteroiden finns i asteroidbältet emellan Mars och Jupiter. .

Bild vikipedia på 16 Psyche fotograferad av Very Large Telescopes adaptiva optiksystem i augusti 2019.

En vit dvärgstjärna gav sig iväg på egen hand från stjärnhopen Hyades.

 

Stjärnhopen Hyades finns 153 ljusår bort från oss och är synlig med blotta ögat i riktning mot stjärnbilden Oxen. Hyades innehåller hundratals stjärnor av liknande ålder – cirka 625 miljoner år – liknande metallicitet och med likartade rörelsemönster. Men något saknas i Hyadeshopen: vita dvärgstjärnor. Det finns en brist på dem här. Det har bara hittats åtta stycken i klustrets kärna. I en ny studiebeskrivs dock att  man hittat en som kastats ut från klustret. En ultramassiv vit dvärgstjärna viken i storlek närmar sig massgränsen för den här typ av stjärnrest.

”En vit dvärg är en stjärna som varit normalstor men kollapsat till en dvärgstjärna med mycket liten storlek efter att den gjort slut på sitt kärnbränsle. Men då stjärnhopen består av många unga stjärnor kanske bristen på vita dvärgstjärnor inte är så konstig”.

Studien har titeln "An Extremely Massive White Dwarf Escaped From the Hyades Star Cluster". Artikeln har skickats in till The Astrophysical Journal för publicering och finns för närvarande tillgänglig på arXiv:s preprintserver. Huvudförfattare är David Miller från institutionen för fysik och astronomi vid University of British Columbia.

I öppna stjärnhopar som Hyades är stjärnorna löst bundna med varandra och med tiden förloras stjärnor genom växelverkan med gasmoln eller till andra stjärnhopars gravitation sin plats i stjärnhopen. Miller och hans medforskare undersökte bristen på vita dvärgstjärnor i Hyades för att att rekonstruera Hyadhopens historia. Om de kan identifiera stjärnor som har kastats ut särskilt då vita dvärgar kan de pussla ihop stjärnhopens historia.

ESA:s rymdsond Gaia har spårat mer än 1 miljard stjärnor i Vintergatan vilket ger Miller och hans kollegor en massiv sammanställning av data att söka igenom. Teamet hittade tre ultramassiva vita dvärgar med kinematik som tyder på att dessa kan ha lämnat Hyadeshopen. Massan för två av dessa gjorde det däremot osannolikt att dessa två  kom från Hyadeshopen men den tredje kan ha kommit därifrån. Det objektet "verkar med hög sannolikhet vara en rymling från klustret, skriver författarna.

Vita dvärgar är lika massiva som solen men med en storlek som jorden. De består av elektrondegenererad materia och slutade med  fusion för länge sedan. Den enda energi de avger nu är en kvarvarande termisk energi.

Vita dvärgar är slutstadiet för cirka 97 % av stjärnorna i Vintergatan. De styrs av Chandrasekhar-gränsen och kan bara bestå av cirka 1,44 solmassor. Om de har mer massa än så, vanligtvis genom att suga upp den från en dubbelstjärnekompanjon, exploderar de som typ 1a-supernovor och hela den vita dvärgens massa försvinner ut i rymden. 

Vår sol kommer att sluta som en vit dvärgstjärna en gång  i en avlägsen framtid.

Bild vikipedia på stjärnklustret Hyades som finns 157 ljusår bort från oss.