Den ljusstarka kometen C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS

 

Bild https://science.nasa.gov  på svansen på kometen C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS som sträcker sig över vyn från Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) den 10 oktober 2024. ESA/NASA 

ESA (European Space Agency) och NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) har tagit bilder av den näst ljusaste komet som någonsin passerat genom dess synfält under rymdsondens nästan 29-åriga karriär.

Den ljusa kometen är C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS, som har fått mycket uppmärksamhet från astronomer den senaste tiden. Kometen visade en lång, dammig svans på himlen strax före gryningen under slutet av september och början av oktober. (McNaughts komet, som sågs 2007, innehar rekordet som den ljusaste kometen SOHO har sett på.)

Mellan den 7 och 11 oktober flög kometen igenom teleskopets inblick från SOHO:s LASCO-instrument (Large Angle and Spectrometric Coronagraph Experiment), som använder en skiva för att blockera solens starka ljus så att det blir lättare att se detaljer och objekt nära solen. Bilden ovan togs av SOHO den 10 oktober 2024 och visar kometen och dess ljusa svans från det övre vänstra hörnet till det högra på bilden. Merkurius visas som en ljus prick till vänster i bild.

Efter att ha passerat genom SOHO:s synfält visade kometen en kvällsshow för intresserade runt om i världen strax efter solnedgången med start lördagen den 12 oktober. Varje dag under hela oktober ses (sågs)  kometen gradvis  stiga högre och högre upp på den västra himlen när den rör sig allt längre bort från solen. Under tiden den gör det kommer den att bli ljussvagare över tid. Örnögda himmelsskådare kanske kan upptäcka den med blotta ögat i några dagar, men efter det kommer observatörer troligen att behöva kikare eller teleskop för att se den.

Även om du inte kan eller kunde se den här kometen själv kan du hjälpa SOHO att söka efter andra kometer. Forskare och allmänheten har upptäckt mer än 5 000 kometer i SOHO-bilder och du kan hjälpa till att hitta ännu fler genom att besöka och deltaga i Sungrazer-projektet.

En inblick i vintergatan med GAIA och maskininlärning

 

Bild https://www.esa. Gaia kartlägger Vintergatans stjärnor.

En grupp forskare under ledning från Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) och Institute of Cosmos Sciences vid University of Barcelona (ICCUB) har använt nya maskininlärningstekniker för att bearbeta data från 217 miljoner stjärnor som observerats under Gaia-uppdraget på ett extremt effektivt sätt vilket öppnar upp spännande möjligheter att kartlägga egenskaper som interstellär extinktion och metallicitet i Vintergatan och till att förstå stjärnpopulationer och strukturen i vår galax.

 Detta är den tredje omgången av den europeiska rymdorganisationen ESA:s rymduppdrag med Gaia där astronomer fått tillgång till förbättrade mätningar för 1,8 miljarder stjärnor vilket ger en enorm mängd data för forskning om Vintergatan. Att analysera en så stor datamängd på ett effektivt sätt innebar utmaningar.

I den nu publicerade studien utforskade forskarna användningen av maskininlärning för att uppskatta viktiga stjärnegenskaper med hjälp av Gaias spektrofotometriska data. Modellen tränades på högkvalitativa data från 8 miljoner stjärnor och uppnådde tillförlitliga förutsägelser med små osäkerheter.

– Den underliggande tekniken, som kallas extreme gradient-boosted trees, gör det möjligt att uppskatta exakta egenskaper hos stjärnor såsom temperatur, kemisk sammansättning och interstellär stoftförmörkelse med oöverträffad effektivitet.

Den utvecklade maskininlärningsmodellen, SHBoost, slutför sina uppgifter, inklusive modellträning och prediktion, inom fyra timmar på en enda GPU – en process som tidigare krävde två veckor och 3000 högpresterande processorer, beskriver Arman Khalatyan från AIP som var huvudförfattare till studien.

De publicerade sina resultat i Astronomy and Astrophysics.

Framtiden får visa vad för resultat man ytterligare kan få fram med denna slags Maskininlärningsmodell så kallade AI (artificiell intelligence) i framtiden.

Hubbleteleskopet ger oss en ny inblick i Jupiters röda fläck

 

Bild wikipedia. Närbild på den Stora röda fläcken på Jupiter från 8 000 kilometers avstånd den 11 juli 2017.

Astronomer har observerat Jupiters stora röda fläck (GRS- the Great Red Spot) i minst 150 år. Men det kommer alltid nya överraskningar ex när NASA:s rymdteleskop Hubble nyligen tog en närmare titt på den.

Hubbles nya observationer av den röda stormen i storlek så den lätt skulle rymma hela jordklotet samlades in under 90 dagar mellan december 2023 och mars 2024. Det avslöjades då att GRS inte är så stabil som den ser ut. De senaste uppgifterna visar att GRS vickar som en skål med gelatin. De kombinerade Hubble-bilderna gjorde det möjligt för astronomer att sammanställa en timelapse-film av GRS:s snirkliga beteende.

"Även om vi visste att dess rörelse varierar något i longitud förväntade vi oss inte att se storleken oscillera så mycket. Så vitt vi vet har detta inte identifierats tidigare, beskriver Amy Simon vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, huvudförfattare till rapporten som publicerats under namnet A Detailed Study  of Jupiter's Great Red Spot over a 90-day Oscillation Cycle" i Tidskriften Planetary Science.

"Det här är första gången vi har haft en korrekt bildsekvens av GRS. Med Hubbles höga upplösning kan vi säga att GRS definitivt oscillerar in och ut samtidigt som den rör sig i skilda hastigheter. Det var väldigt oväntat och i dagsläget finns inga hydrodynamiska förklaringar.

Hubbleteleskopet övervakar Jupiter och de andra planeterna i det yttre solsystemet årligen genom programmet Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) som leds av Simon,  aktuella observationer gjordes däremot från ett program som är dedikerat för GRS. Att förstå mekanismerna bakom de största stormarna i solsystemet sätter teorin om orkaner på jorden i ett bredare kosmiskt sammanhang som kan tillämpas för att bättre förstå meteorologin på planeter runt andra stjärnor.

Simons team använde Hubble för att zooma in på GRS för en detaljerad titt på dess storlek, form och eventuella subtila färgförändringar. "När vi såg närmare såg vi att mycket förändras från dag till dag", beskriver Simon. Detta inkluderar observationer med ultraviolett ljus som visar att den distinkta kärnan i stormen blir ljusast när GRS är som störst i sin svängningscykel. Detta indikerar mindre upplösning av vindar i den övre atmosfären.

"När stormen accelererar och bromsar in, trycker GRS mot de blåsiga jetströmmarna norr och söder om den", beskriver medutredaren Mike Wong vid University of California i Berkeley. "Det liknar en smörgås där brödskivorna tvingas bukta ut när det blir för mycket fyllning i mitten." Wong jämförde detta med Neptunus, där mörka fläckar kan driva  omkring oreglerat på latituder utan starka jetströmmar som håller dem på plats. Jupiters stora röda fläck finns på en sydlig latitud och ses mellan jetströmmarna av jordbundna teleskop.

Teamet har fortsatt att sett att GRS krymper sedan OPAL-programmet startade för 10 år sedan. De förutspår att den kommer att fortsätta krympa innan den blir  stabil blir mindre och får en långsträckt form. – Just nu överfyller den sin latitud i förhållande till vindfältet. När vinden minskar innanför det bandet kommer vindar att få hålet att stanna av i rörelse, beskriver Simon. Teamet förutspår att GRS troligen kommer att stabiliseras i storlek, men nu observerade Hubble det bara under en svängningscykel så inget är säkert.

Forskarna hoppas att andra högupplösta bilder från Hubble i framtiden ska kunna identifiera andra parametrar på Jupiter som indikerar den bakomliggande orsaken till svängningen. Resultaten av studien presenteras på 56:e årsmötet för American Astronomical Society Division for Planetary Sciences, i Boise, Idaho.

Något som jag tycker vore intressant är om det går att spåra den röda fläcken bakåt i tiden för att veta hur och när den uppkom. Kanske den uppkom i någon form redan vid bildandet av Jupiter.

Hubble, New Horizons samarbete för att förstå mer om Uranus.

 

Bilden från https://hubblesite.org visar fyra paneler. De två översta panelerna är diagram över Uranus – sfärer med rutnätslinjer som går längsgående och latitude. Längst upp till vänster ses utsikten från Hubble, planetens sydpol i riktning mot klockan 3. Längst upp till höger ses utsikten från New Horizons på sydpolen klockan 10. Den nedre vänstra panelen är Hubbles bild av Uranus – planeten är en ljusblå sfär, med en vit cirkel som täcker den högra halvan av planeten (den södra polen). Den nedre högra panelen är vyn av Uranus från New Horizons. Planeten visas som en liten vitaktig prick.

NASA:s rymdteleskop Hubble och rymdfarkosten NewHorizons siktade nyligen samtidigt på Uranus vilket gjorde det möjligt för forskare att få en direkt jämförelse av planeten från två mycket olika synvinklar. Resultaten ligger till grund för framtida planer på att studera liknande typer av planeter runt andra stjärnor. 

Astronomerna använde Uranus som jämförelse för liknande planeter bortom vårt solsystem, så kallade exoplaneter och jämförde högupplösta bilder från Hubble med den mer avlägsna bilden från New Horizons. Detta kombinerade perspektiv kommer att hjälpa forskare att lära sig mer om vad de kan förvänta sig när de avbildar planeter runt andra stjärnor med framtida teleskop (som NASA:s kommande Nancy Grace Roman Space Telescope, som ska skjutas upp 2027).

"Även om vi förväntade oss att Uranus skulle se olika ut i olika filter av observationer fann vi att Uranus faktiskt var ljussvagare än vad som förutspåddes i New Horizons-data tagna i en annan synvinkel", beskriver huvudförfattaren till studien Samantha Hasler vid Massachusetts Institute of Technology i Cambridge och New Horizons vetenskapsteam.

Direkt avbildning av exoplaneter är en viktig teknik för att lära sig mer om deras potentiella möjlighet för att hysa  liv och ger nya ledtrådar till ursprunget och bildandet av vårt eget solsystem. Astronomer använde både direkt avbildning och spektroskopi för att samla in ljus från Uranus och jämföra dess ljusstyrka vid olika våglängder. Att avbilda exoplaneter är en svår process eftersom de finns så långt bort. Bilder är bara precisa och  därför inte lika detaljerade som de närbilder vi har av världar som kretsar runt vår egen sol. Forskare kan bara direkt avbilda exoplaneter i "partiella faser", när bara en del av planeten är upplyst av deras sol sett från jorden.

Uranus är ett idealiskt mål som ett test för att förstå framtida avlägsna observationer av exoplaneter med andra teleskop. För det första är många kända exoplaneter likt Uranus gasjättar. Vid tidpunkten för observationerna befann sig New Horizons på andra sidan Uranus, 6,5 miljarder kilometer bort vilket gjorde det möjligt att studera dess skymningsskära – något som inte kan göras från jorden. På det avståndet var New Horizons bild av planeten bara några pixlar i dess färgkamera som kallas Multispectral Visible Imaging Camera.

Å andra sidan kunde Hubble, med sin höga upplösning och i sin låga omloppsbana runt jorden 1,7 miljarder mil från Uranus, se atmosfäriska egenskaper som moln och stormar på dagsidan av Uranus.

"Uranus ser bara ut som en liten prick i New Horizons-observationerna, liknande de prickar som ses av direkt avbildade exoplaneter från observatorier som Webbteleskopet  eller markbaserade observatorier", tillade Hasler. "Hubble ger ett sammanhang för hur atmosfären var när den observerades med New Horizons."

Gasjätteplaneterna i vårt solsystem har dynamiska och variabla atmosfärer med ett föränderligt molntäcke. Hur vanligt är detta bland exoplaneter? Genom att känna till detaljerna om hur molnen på Uranus såg ut från Hubble kan forskarna verifiera vad som tolkas i New Horizons-data. I fallet med Uranus sågs både i Hubble och New Horizons bilder att ljusstyrkan inte varierade när planeten roterade vilket tyder på att molnens egenskaper inte förändrades med planetens rotation.

Betydelsen av New Horizons upptäckt är hur planeten reflekterar ljus i en annan fas än vad Hubbleteleskopet visar eller andra observatorier på eller nära jorden kan se. New Horizons visade att exoplaneter kan vara ljussvagare än man trott vid partiella och höga fasvinklar och att atmosfären reflekterar ljus annorlunda vid en partiell fas.

NASA planerar två stora kommande observatorier för studier av exoplaneters atmosfärer och potentiella livsmöjligheter.

"Dessa banbrytande New Horizons-studier av Uranus från en utsiktspunkt som inte kan observeras på något annat vis bidrar till uppdragets mål av ny vetenskaplig kunskap och har liksom många andra dataset som erhållits under uppdraget gett överraskande nya insikter om världarna i vårt solsystem", tillade New Horizons huvudforskare Alan Stern från Southwest Research Institute.

NASA:s kommande Nancy Grace Roman Space Telescope som ska skjutas upp 2027, kommer att använda en koronagraf för att blockera en stjärnas ljus för att direkt se exoplaneter. NASA:s Observatoriet för beboeliga världar, som befinner sig i en tidig planeringsfas Nancy Grace Roman Space Telescope kommer att vara det första teleskopet som är specifikt utformat för att söka efter biosignaturer i atmosfären på jordstora, steniga planeter som kretsar kring andra stjärnor.

"Att studera hur kända riktmärken som Uranus ser ut i fjärrbilder kan hjälpa oss att ha mer robusta förväntningar när vi förbereder oss för dessa framtida uppdrag", avslutar Hasler.

Hubbleteleskopet ger och gav oss mycket nya kunskaper. James Webbteleskopet hade vi stora förväntningar på och dessa bekräftades med råge upptäckterna kom och kommer av helt nya slag. Nancy Grace Roman Space Telescope är nästa teleskop som när det kommer i drift kan och troligen kommer att än mer revolutionera våra kunskaper om universum.

Ny metod i sökandet efter atmosfär på exoplaneter

 

Bild https://pxhere.com/en/photo/741447 på okänd exoplanet.

En studie utförd av doktorand Qiao Xue vid University of Chicago tillsammans med professor Jacob Beans grupp på samma universitet har visat ett nytt sätt att avgöra om avlägsna exoplaneter har  atmosfär. Den nya tekniken har potential att hjälpa oss att lära mer om mönster i atmosfärer.

Atmosfärer sprider värme runt en planets yta men sänker temperaturen på den varmaste sidan av planeten (som är direkt vänd mot sin sol och tvärtom). Forskarnas hypotes i studien var att om en exoplanets faktiska temperatur inte är så hög som den teoretiskt sett skulle kunna vara kan vi anta att dess atmosfär förhindrar detta.

Problemet var dock tills nu att vi har saknat instrument som är tillräckligt känsliga för att ge tillräckligt exakta avläsningar för dessa temperaturer. James Webb Space Telescope har ändrat på det och erbjuder en ökad kapacitet att se i infrarött vilket gör det möjligt för forskare att registrera planeternas temperaturer genom att mäta intensiteten på den energi de avger.

När exoplaneter passerar framför sin sol skymmer de en del av stjärnans ljus vilket leder till en liten minskning av stjärnans uppmätta ljusstyrka. När planeten befinner sig nästan bakom stjärnan i förhållande till våra visningsenheter kan vi fånga systemets maximala ljusstyrka – det vill säga den oskymda stjärnan i kombination med det jämförelsevis minimala ljuset som sänds ut från planeten.

 När planeten passerar bakom stjärnan i förhållande till vår vy kan vi registrera ljuset som stjärnan sänder ut på egen hand. Genom att subtrahera detta mått på ljus från mätningen av ljuset från stjärnan i kombination med ljuset från planeten kan ljusstyrkan och därmed temperaturen på planeten härledas.

På detta sätt drog Xue slutsatsen att den första planet som hon tillämpade den nya metoden på exoplaneten GJ1132 b (vilken finns 39 ljusår från oss) inte har någon atmosfär – den uppmätta temperaturen på planeten är för nära den beräknade maximala temperaturen för att antyda någon temperaturreglerande komponent på planeten. – Den är därför inte en lämplig kandidat för liv, beskriver hon. 

Den nya metoden är inte det enda sättet att avgöra om en exoplanet har en atmosfär eller inte, men den är ett enklare och mer tillförlitligt sätt att söka efter avlägsna planeter med atmosfärer. Xue beskriver att den är mindre mottaglig för falska negativa och positiva resultat än den tidigare tekniken. "Den tidigare tekniken mäter ljus som filtreras genom planetens atmosfär och är mer utmanande eftersom den kan förväxlas med aktivitet på stjärnan och närvaron av moln", beskriver Bean.

Om forskarna kan förstå vad som ger upphov till atmosfärer på planeter blir det lättare att utesluta obeboeliga planeter i jakten på exoplaneter som upprätthåller liv.

"Den här studien var spännande eftersom jag äntligen fick chansen att arbeta med stenplaneter, som är drömobjektet för varje exoplanetforskare eftersom de har så stor potential för liv", beskriver Xue. "Nu är jag så spänd på att se vad som kommer härnäst."

Studieförfattare utöver Xue vid UChicago var Jacob Bean, Michael Zhang och Edwin Kite, samt medförfattare från Harvard och Smithsonian Center for Astrophysics, Cornell University, University of Arizona och Peking University i Kina.

Att utarbeta en säker spårning efter atmosfärers sammansättning på exoplaneter skulle vara en säker metod att lättare utelämna eller bekräfta en exoplanets möjlighet att hysa liv. Den metoden finns ännu inte. Metoden ovan är en ny metod som måste användas tillsammans med övriga men en enkel och säker egen metod finns ännu inte.

En avlägsen galax med roterande skiva

 

Bild https://www.eso.org  Astronomer har upptäckt den mest avlägsna Vintergatsliknande galaxen som hittills skådats. Galaxen har beteckningen REBELS-25 och ser lika välordnad ut som dagens galaxer, trots att vi ser den vid en tidpunkt då universum bara var 700 miljoner år gammalt. Den välordnade strukturen är förvånande då unga galaxer enligt vår nuvarande förståelse borde vara mer kaotiska. Rotationen och strukturen hos REBELS-25 avslöjades med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), där European Southern Observatory (ESO) är partner.

De galaxer vi ser idag har utvecklats drastiskt jämfört med de kaotiska, oformliga motsvarigheter som astronomer vanligtvis observerar i det tidiga universum. "Enligt vår förförståelse av galaxbildningen förväntar vi oss att de flesta tidiga galaxer är små med oordnade stjärnor och form", beskriver Jacqueline Hodge, astronom vid Leiden University, Nederländerna, och medförfattare till studien.

Dessa oformliga, tidiga galaxer smälter så småningom samman med varandra och utvecklas till en mer ordnad form i en mycket långsam takt. Dagens teorier tyder på att en galax som är lika välordnad som vår egen Vintergata - en roterande skiva med välordnade strukturer i form av spiralarmar som utvecklats under flera miljarder års tid. Detektionen av REBELS-25 är därför en utmaning i tidsskalan vi förutsätter är riktig.

I studien, som har accepterats för publicering i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, beskriver astronomerna att REBELS-25 är den mest avlägsna och är den kraftigt roterande skivgalax som hittills har upptäckts. Det ljus som når oss galaxen sändes ut när universum bara var 700 miljoner år gammalt – endast fem procent av universums nuvarande ålder (13,8 miljarder år) – därför är REBELS-25:s ordnade rotation ett helt oväntat fynd.

"Att upptäcka en galax med sådana likheter med vår egen Vintergata, som är starkt rotationsdominerad, utmanar vår förståelse av hur snabbt galaxerna i det tidiga universum utvecklades till de ordnade galaxer vi ser i dagens kosmos", beskriver Lucie Rowland, doktorand vid Leidenuniversitet och huvudförfattare till studien. Forskningsresultaten presenteras i artikeln “REBELS-25: Discovery of a dynamically cold disc galaxy at z=7.31” som publicerats i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Det bör ge tankar åt att vi missat något väsentligt i universums tillblivelse när vi upptäckter anomalier som denna galax utveckling i förhörhållande till vår nuvarande förförståelse av tid och utveckling.

Ny teori om hur Mars blev en livlös värld

 

Bild https://science.nasa.gov  En illustration av den tidigare Mars med flytande vatten (blå områden) på ytan. NASA/MAVEN/ The Lunar and Planetary Institute.

Mars yta är kall och fientlig mot liv i dag. Men NASA:s robotutforskare på Mars söker efter ledtrådar till om ytan på Mars kan ha stött liv i ett avlägset förflutet. Forskare använde instrument ombord på rymdbilen Curiosity för att mäta isotopsammansättningen i de kolrika mineraler (karbonater) som finns i Gale-kratern och fick då nya insikter om hur den röda planetens uråldriga klimat förändrats.

"Isotopvärdena för dessa karbonater pekar mot extrema mängder avdunstning, vilket tyder på att de sannolikt bildades i ett klimat som med tillfälligt flytande vatten", beskriver David Burtt vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, huvudförfattare till en artikel som beskriver denna forskning och som publicerades den 7 oktober 2024 i Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Våra prover stämmer inte överens med en forntida miljö med liv (biosfär) på Mars yta, även om detta inte utesluter möjligheten av en underjordisk biosfär eller en ytbiosfär som började och slutade innan dessa karbonater bildades." Innebärande tillfälligt flytande vatten innan det avdunstade men inte under så lång tid att livsformer kan ha uppstått, levt här och förökats.

Isotoper är versioner av ett grundämne med olika massor. När vatten avdunstade var det mer sannolikt att lätta versioner av kol och syre flydde ut i atmosfären, medan de tunga versionerna lämnades kvar oftare, ackumulerades i högre mängder och i detta fall så småningom inkorporerades i karbonatstenarna. Forskare är intresserade av karbonater på grund av deras bevisade förmåga att fungera som klimatregister. Dessa mineraler kan behålla signaturer av de miljöer där de bildades, inklusive vattnets temperatur och surhetsgrad, och sammansättningen av vattnet och atmosfären i förfluten tid.

Upptäckten gjordes med hjälp av instrumenten Sample Analysis at Mars (SAM) och Tunable Laser Spectrometer (TLS) ombord på rovern Curiosity. SAM värmer upp prover till nästan nära 900 °C och sedan används TLS för att analysera de gaser som produceras under uppvärmningsfasen.

Finansieringen för detta arbete kom från NASA:s Mars Exploration Program genom projektet Mars Science Laboratory. Curiosity byggdes av NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL), som drivs av Caltech i Pasadena, Kalifornien. JPL leder uppdraget på uppdrag av NASA:s Science Mission Directorate i Washington. NASA Goddard byggde SAM-instrumentet, som är ett vetenskapligt laboratorium i miniatyr som innehåller tre olika instrument för att analysera kemi, inklusive TLS, plus mekanismer för hantering och bearbetning av prover.