Hubbleteleskopet upptäcker en svärm av dvärggalaxer runt Andromedagalaxen

 

Bild https://www.stsci.edu

Andromedagalaxen finns 2,5 miljoner ljusår bort från oss och ser för blotta ögat ut som ett svagt, spindelformat objekt och är ungefär lika stor som fullmånen. Men vad vi inte ser utan teleskop är en svärm av ca 30  små satellitgalaxer som kretsar runt Andromedagalaxen.

Dessa satellitgalaxer representerar ett stökigt galaktiskt "ekosystem" som NASA:s Hubbleteleskop taget bilder av. I detta Hubble Treasury-program användes observationer från mer än 1 000 av Hubble-omloppsbanor. Hubbles optiska stabilitet, bildskärpa och effektivitet gjorde denna  kartläggning möjlig. I  arbetet ingick att bygga en exakt 3D-kartläggning av alla dvärggalaxer som snurrar runt Andromeda och rekonstruera hur  här bildades nya stjärnor under de nästan 14 miljarder år som universum existerat.

Hubble avslöjade ett ekosystem som skiljer sig markant från vad som sker i det mindre antalet satellitgalaxer som kretsar runt Vintergatan. Detta ger ledtrådar till hur vår galax Vintergatan och Andromedagalaxen har utvecklats på olika vis under miljarder år. I  Vintergatan har det varit relativt lugnt.

Andromedagalaxen har haft en mer dynamisk historia som troligen beror  på en  sammanslagning med en annan stor galax för några miljarder år sedan. Detta möte och det faktum att Andromeda är dubbelt så stor som Vintergatan skulle kunna förklara mängden av dvärggalaxer.

– Vi ser här hur länge satellitgalaxerna kan fortsätta att bilda nya stjärnor vilket är  beroende på hur massiva de är och hur nära de är till Andromedagalaxen, beskriver studiens huvudförfattare Alessandro Savino vid University of California i Berkeley. Det är en tydlig indikation på hur tillväxten i små galaxer  påverkas från en stor galax som Andromeda, beskriver han.

– Allt som är utspritt i Andromedasystemet är väldigt asymmetriskt och stört. Det verkar som om något hände för inte så länge sedan, beskriver Daniel Weisz, forskningsledare vid University of California i Berkeley. – Det finns alltid en tendens att använda det vi förstår av vår egen galax för att extrapolera mer generellt till de andra galaxerna i universum.

Något som jag tror vi ska vara försiktiga med.

Studien av undersökningen är publicerad i The Astrophysical Journal.

NASA:s Lunar Trailblazer och dess uppdrag runt vår måne

 

Bild https://www.nasa.gov  Solljuset blänker i NASA:s Lunar Trailblazer när den diskmaskinsstora rymdfarkosten kretsar runt månen i en konstnärs koncept. Sondens uppdrag är att hitta vatten på månen  vilket slags vatten det är och hur det förändras över tid och uppställa bättre kartor än nuvarande över var vatten finns på månens yta. Bild Lockheed Martin Space.

En av de största upptäckterna på månen under de senaste decennierna är att månens yta innehåller mycket vatten men inte mycket är känt om vattnet. För att undersöka detta kommer Lunar Trailblazer att försöka finna var vattnet finns, vilken form det har (vilket slag av vatten), hur mycket som finns och hur det förändras över tid.

För att uppnå målet har rymdfarkosten till hjälp två vetenskapliga instrument: High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper (HVM (HVM)3) och den infraröda multispektrala kameran Lunar Thermal Mapper (LTM). NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien tillhandahöll HVM3 LTM och den byggdes av University of Oxford och finansierades av UK Space Agency.

HVM (HVM)3 kommer att detektera och kartlägga de spektrala våglängderna av reflekterat solljus från mineraler och de olika formerna av vatten på månens yta. LTM-instrumentet kommer att kartlägga mineraler och termiska egenskaper i samma landskap. Lunar Trailblazers omloppsbana gör att den kan se in i kratrarna vid månens sydpol med hjälp av HVM3 instrumentet.

Det som gör dessa kratrar så spännande är att här finns köldhål som kanske inte har fått direkt solljus på miljarder år vilket innebär att här kan finnas fruset vatten. The HVM3 Spektrometern är utformad för att använda svagt reflekterat ljus från kratrarnas väggar för att se ner i botten även i permanent skuggade områden i kratrarna. Om Lunar Trailblazer hittar betydande mängder is vid kratrarnas bas kan dessa platser pekas ut som en vattenresurs för framtida månutforskare.

Lunar Trailblazer leds av Principal Investigator Bethany Ehlmann vid Caltech i Pasadena, Kalifornien. Caltech leder uppdragets vetenskapliga undersökningar och Caltechs IPAC leder uppdragets verksamhet vilket inkluderar planering, schemaläggning och sekvensering av alla av rymdfarkostens aktiviteter. 

NASA JPL förvaltar Lunar Trailblazer och tillhandahåller systemteknik, uppdragsförsäkring, HVM3 instrument, uppdragsdesign och navigering. JPL förvaltas av Caltech för NASA. Lockheed Martin Space tillhandahöll rymdfarkosten, integrerade flygsystemet och stöder verksamheten enligt kontrakt med Caltech. University of Oxford och utvecklade och tillhandahöll LTM-instrumentet, finansierat av UK Space Agency. Lunar Trailblazer, som är en del av NASA:s Lunar Discovery Exploration Program, förvaltas av NASA:s Planetary Mission Program Office vid Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, för myndighetens Science Mission Directorate i Washington.

Ny teori om Mars roströda färg

 

Bild  https://www.esa.int  Hur Mars blev röd.

En ny analys av observationsdata från rymdfarkoster i kombination med nya laboratorietekniker visar att Mars röda färg bäst matchas av järnoxider som innehåller vatten, så kallad ferrihydrit. 

Ferrihydrit bildas vanligtvis snabbt vid närvaro av kallt vatten och måste därför ha bildats när Mars fortfarande hade flytande vatten på sin yta. Ferrihydriten har behållit sin vattniga signatur trots att den har malts ner och spridits runt om på planeten sedan den bildades.

– Vi försökte skapa en kopia av marsdamm i laboratorimiljö med hjälp av olika typer av järnoxid. Vi fann att ferrihydrit blandad med basalt, en vulkanisk bergart, bäst passar in på de mineraler som hittats av rovers på Mars, beskriver huvudförfattaren  till en ny studie Adomas Valantinas, postdoktor vid Brown University i USA, tidigare vid universitetet i Bern i Schweiz i sitt arbete med ESA:s TGO-data (Trace Gas Orbiter).

"Mars är fortfarande den röda planeten. Det är bara  vår förståelse av varför Mars är röd som förändrats. Den stora implikationen är att eftersom ferrihydrit bara kan ha bildats när vatten fortfarande fanns kvar på ytan, rostade Mars tidigare än vi tidigare trott. Dessutom förblir ferrihydriten stabil under nuvarande förhållanden på Mars.

Andra studier har också föreslagit att ferrihydrit kan finnas i marsdamm, men Adomas och kollegor har tillhandahållit det första omfattande beviset genom den unika kombinationen av data och nya laboratorieexperiment.

De skapade en replika av marsdamm med hjälp av en avancerad kvarnmaskin för att uppnå den realistiska dammkornsstorleken som motsvarar 1/100 av ett människohår. De analyserade sedan sina prover med samma teknik som rymdfarkoster i omloppsbana runt Mars upptäckt för att göra en direkt jämförelse och slutligen identifierade de ferrihydrit som den bästa matchningen.

– Den här studien är resultatet av kompletterande dataset från ett flertal internationella uppdrag som utforskar Mars från omloppsbanan och på marknivå, beskriver Colin Wilson, ESA:s forskare vid projektet TGO och Mars Express. Studien namn är "Detection of ferrihydrite in Martian red dust records ancient cold and wet conditions on Mars" av A. Valantinas et al och publiceras idagarna i Nature Communications.

Hubbleteleskopet upptäcker en stjärna som inte hör hemma i galaxen UGC 5460.

 

Bild https://science.nasa.gov  Spiralgalaxen UGC 5460 lyser i den här bilden från NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble. UGC 5460 ligger cirka 60 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Stora björn. ESA/Hubble och NASA, W. Jacobson-Galán, A. Filippenko, J. Mauerhan

UGC 5460 finns cirka 60 miljoner ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Stora björn (Stora Karlavagnen). Bilden (se ovan) kombinerar fyra olika våglängder av ljus för att visa UGC 5460:s centrala stavformation av stjärnor, slingrande spiralarmar och ljusblå stjärnhopar. I det övre vänstra hörnet finns också ett mycket närmare objekt: en stjärna bara 577 ljusår bort som finns i vår egen galax (vintergatan).

I UGC 5460 har nyligen skett två supernovor vilka fått beteckningarna SN 2011ht och SN 2015as. Det är på grund av dessa två stjärnexplosioner som Hubble riktade in sig på den här galaxen och samlade in data till tre observationsprogram som syftar till att studera olika typer av supernovor.

SN 2015as var en supernova som slutade som en kollaps en omvälvande explosion som inträffar när kärnan i en stjärna som är mycket mer massiv än vår sol får slut på bränsle och kollapsar under sin egen gravitation, vilket initierar en återhämtning av material utanför kärnan. Hubble-observationer av SN 2015as kommer att hjälpa forskare att förstå vad som händer när den expanderande chockvågen från en supernova kolliderar med gasen som omger den exploderade stjärnan.

SN 2011ht kan också ha varit en supernova som kollapsade i kärnan. Men kan också varit en falsk supernova  som kallas en lysande blå variabel. Ljusstarka blå variabler är sällsynta stjärnor som får utbrott som är så stora att de  liknar supernovor. Avgörande är att ljusstarka blå variabler kommer ut ur dessa utbrott oskadda medan stjärnor som blir supernovor inte gör det. Hubbleteleskopet kommer att söka efter vad SN 2011ht var för slags explosion i dag vet vi inte detta.

Troligt ursprung till objekt som svävar fritt i galaxer och nebulosor

 

Bild https://english.cas.cn  Bilden visar det inre av Orionnebulosan och Trapezium Clustert   fotograferat av James Webb Space Telescope. Ett en miljon år gammalt stjärnbildningsområde innehållande tusentals unga stjärnor och hundratals objekt med planetmassor som svävar fritt i nebulosan och inte i omloppsbana runt stjärnor (som i ett solsystem). (Foto: NASA, ESA, CSA /M. McCaughrean, S. Pearson)

En banbrytande studie publicerad i Science Advances kastar nytt ljus över ursprunget till fritt svävande Planetary-Mass Objects (PMO). Objekt med massa mellan stjärna och planet (inte att förväxla med så kallade skurkplaneter fritt svävande planeter mellan galaxer och solsystem) .

Under ledning av Dr. Dang Hongping vid Shanghai Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences, använde ett internationellt team av astronomer avancerade datorsimuleringar för att avslöja en bildningsprocess för dessa objekt. Forskningen tyder på att PMO:er kan bildas direkt genom våldsamma interaktioner mellan cirkumstellära skivor i unga stjärnhopar (Cirkumstellära skivor är skivor av gas och stoft runt stjärnor ur vilka planeter bildas).

 PMO:er är kosmiska nomader som driver fritt genom rymden obundna till någon stjärna. Massan hos dessa objekt är mindre än 13 gånger Jupiters. De observeras ofta i unga stjärnhopar som Trapeziumhopen i Orions stjärnbild. Även om deras existens är väldokumenterad har deras ursprung länge förbryllat forskare.  Med hjälp av högupplösta hydrodynamiska simuleringar har forskarna återskapat närkontakt mellan två cirkumstellära skivor av roterande ringformat av gas och stoft som omger unga stjärnor. När dessa skivor kolliderar med hastigheter på 2–3 km/s på ett avstånd på 300–400 astronomiska enheter (AU ett AU är avståndet jorden-solen), sträcker och komprimerar deras gravitationella interaktioner gas till långsträckta "tidvattenbroar".  "PMO:er passar inte in i befintliga kategorier av stjärnor eller planeter", beskriver Dr. DENG, författare till studien. Våra simuleringar visar att de sannolikt bildas genom en helt annan process.

En process som är knuten till den kaotiska dynamiken i unga stjärnhopar, beskriver han. Dessa tidvattenbroar kollapsar så småningom till täta filament, som i sin tur fragmenteras till kompakta kärnor. När dessa filament når en kritisk massa producerar de PMO:er med massor som är ungefär tio gånger större än Jupiters.

Simuleringarna visade också att upp till 14 % av PMO:erna bildas i par eller tripletter, med 7-15 AU-separationer vilket förklarar den höga andelen PMO-binärer i vissa kluster. Frekventa diskmöten i täta miljöer som Trapezium Cluster kan generera hundratals PMO:er vilket förklarar det observerade överflödet.

PMO:er är distinkta i sin bildning. Till skillnad från utkastade planeter (skurkplaneter) rör de sig i synk med stjärnorna och tar material från de yttre regionerna av cirkumstellära skivor. 

Detta resulterar i en unik sammansättning med PMO:er som utifrån de metallfattiga utkanterna av dessa skivor där tunga grundämnen är sällsynta. Många PMO:er har också gasskivor upp till 200 AE i diameter, vilket tyder på att det finns potential för att månar eller till och med planeter bildas runt dessa objekt.

"Den här upptäckten omformar delvis hur vi ser på kosmisk mångfald", beskriver medförfattare professor Lucio Mayer från universitetet i ZürichTeamet, som inkluderar forskare från University of Hong Kong, Shanghai Astronomical Observatory, University of California Santa Cruz och University of Zurich vilka planerar ytterligare studier för att utforska den kemiska sammansättningen och diskstrukturerna hos PMO:er.

Gamla havsstränder på Mars

 

Bild https://vcresearch.berkeley.edu  En hypotetisk bild av Mars för 3,6 miljarder år sedan när ett hav kan ha täckt nästan halva planeten. De blå områdena visar djupet på havet som är fyllt till strandlinjen i det gamla, nu försvunna havet, kallat Deuteronilus. Den orange stjärnan indikerar landningsplatsen för den kinesiska rovern Zhurong. Den gula stjärnan är platsen för NASA:s Perseverance-rover, som landade några månader före Zhurong. Illustratör Robert Citron.

Bevisen på att det finns strandlinjer på Mars kommer från den kinesiska rovern  Zhurong som landade på Mars 2021. Rovern upptäckte dessa underjordiska strandavlagringar i ett område som tros ha varit platsen för ett forntida hav vilket stärker påståendet att Mars för länge sedan hade stora mängder vatten.

Under sin ettåriga drift, mellan maj 2021 och maj 2022, färdades Zhurong 1,9 kilometer ungefär vinkelrätt mot branter som tros vara gamla strandlinjer bildade 4 miljarder år tillbaks i tiden. Tiden då Mars hade en kraftigare atmosfär och ett varmare klimat. Längs sin väg använde rovern markpenetrerande radar (GPR) för att sondera ner till 80 meter under Mars yta. Detta slags radar används för att upptäcka underjordiska föremål, såsom rör och på Jorden och även oregelbundna egenskaper såsom gränser mellan berglager eller omärkta gravar.

Radarbilderna visade tjocka lager av material längs hela vägen som alla pekade uppåt mot den förmodade strandlinjen i ungefär 15 graders vinkel, nästan identiskt med vinkeln för strandavlagringar på jorden. Avlagringar av denna storlek på jorden skulle ha tagit miljontals år att bilda vilket tyder på att Mars hade hav med våger under en lång period  för att sedimenten skulle fördelas längs en sluttande strandlinje.

Radarn kunde också bestämma storleken på partiklarna i dessa lager. Storleken stämde överens med sand. Ändå liknar avlagringarna inte gamla av vind skapta sanddyner, som är vanliga på Mars.  "Konstruktionerna ser inte heller ut som sanddyner. De ser inte ut som komna från en nedslagskrater. De ser inte ut som lavaflöden.

Det var då vi började tänka på hav, beskriver Michael Manga vid University of California, Berkeley, professor of earth and planetary science. – De här objekten är orienterade parallellt med hur den gamla strandlinjen kan ha varit. De har både rätt orientering och rätt lutning för att stödja idén om att det fanns ett hav under en lång tid som gav den sandliknande stranden.

Forskare från Hai och Zhurong kontaktade Manga  Benjamin Cardenas (som även var medförfattare till studien)   assistant professor of geosciences at The Pennsylvania State University (Penn State) för att få hjälp med att tolka GPR-data, främst på grund av Mangas långa intresse för Mars hav. Manga säger att Rover Penetrating Radar (RoPeR) upptäckte radarreflektioner cirka 10 meter under den nuvarande ytan som visade klassiska indikationer på sluttande sandstränder som kantar ett hav.

"Sanden som finns på dessa stränder kommer från floder som runnit ut i  i havet och bildat stränderna av havets vågor som slog längs stranden", beskriver Manga och noterar att Mars har många egenskaper som ser ut som gamla floder.

I januari 2025 rapporterade andra forskare bevis på krusningar i sedimentära bergarter på botten av Gale-kratern, landningsplatsen för NASA:s Curiosity-rover vilket tyder på att det en gång fanns flytande ej istäckt vatten på Mars yta. Rovern Perseverance har också hittat bevis från ett floddelta i Jezerokratern, bara 2 400 kilometer från Zhurongs landningsplats. Båda dessa kratrar tros ha varit sjöar, inte hav.

Det har hänt mycket längs stränderna, så det är alltid en utmaning att veta hur de senaste 3,5 miljarder åren av erosion på Mars kan ha förändrat eller helt raderat ut bevisen på hav. Men här finns en mycket unik datamängd som visar på hav och sandstrand enligt forskarna.

Manga är medförfattare till artikeln om Zhurong-mätningarna som publicerades den 24 februari i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences. Medförfattare till artikeln är  Hai Liu, Guangzhou University, China denne var huvudförfattare för dennes kollegor vid Guangzhou University, Jianhui Li, Xu Meng, Diwen Duan och Haijing Lu; Jinhai Zhang, Bin Zhou och Guangyou Fang från den kinesiska vetenskapsakademin i Peking; Fengshou Zhang från Tongji University i Shanghai; och Derek Elsworth från Penn State. Fang, som arbetar vid Aerospace Information Research Institute, utvecklade Rover Penetrating Radar för Tianwen-1.

Det kinesiska teamet stöddes av Natural Science Foundation of China och Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation. Manga stöddes av Earth4D-programmet vid Canadian Institute for Advanced Research.

Hubbleteleskopets nya bilder Tarantelnebulosan

 

Bild https://www.nasa.gov NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble avslöjar moln av gas och stoft nära Tarantelnebulosan som ligger i Stora Magellanska molnet cirka 160 000 ljusår bort. ESA/Hubble och NASA, C. Murray.

Rymdteleskop Hubble har tagit nya bilder på virvlande moln av gas och stoft nära Tarantelnebulosan. Tarantelnebulosan finns i en av Vintergatans satellitgalaxer Stora Magellanska molnet som finns cirka 160 000 ljusår bort mot stjärnbilderna Svärdfisken och Taffelberget på södra stjärnhimlen. Stora Magellanska molnet innehåller  det mest produktiva stjärnbildningsområdet i det närliggande universum och här finns de massivaste stjärnorna vi känner till.

Tarantelnebulosan är ett färgglatt gasmoln som innehåller stoff i strimmiga rankor och mörka dammsamlingar. Kosmiskt stoft (damm) består ofta av kol eller  molekyler som kallas silikater innehållande kisel och syre. Bilden ovan var en del av ett observationsprogram som syftar till att karakterisera egenskaperna i kosmiskt stoft i det Stora Magellanska molnet och andra närliggande galaxer.

Stoft spelar flera viktiga roller i universum. Även om enskilda stoftkorn är otroligt små, mycket mindre än bredden på ett enda mänskligt hårstrå klumpar stoftkorn i de protoplanetära skivor som finns runt unga stjärnor ihop sig för att bilda större korn och så småningom planeter. Stoft kyler även ner gasmoln så att här kan ske kondensation till nya stjärnor. 

Stoft spelar även en roll i skapandet av nya molekyler i den interstellära rymden så enskilda atomer hittar varandra och binds samman till ex järn i rymden mellan galaxerna.