Webbteleskopets bild av Sombrerogalaxens skiva

 

Bild https://webbtelescope.org

James Webb Space Telescope tog en bild av Sombrero-galaxen i mellaninfrarött ljus i slutet av 2024. Nu har teleskopet följt upp med en ny bild i kortvågigt infrarött ljus (bilden ovan). I denna senaste bild är Sombrerogalaxens enorma utbuktning, den tätt packade gruppen av stjärnor i galaxens centrum starkt lysande medan stoftet i skivans ytterkanter blockerar en del av stjärnljuset.

Genom att studera galaxer som Sombrero vid olika våglängder, ex kortvågigt infrarött och mellaninfrarött med Webbteleskopet, samt synligt ljus med NASA:s rymdteleskop Hubble ges astronomer en bättre kunskap om hur detta komplexa system av stjärnor, stoft och gas bildats och utvecklats i samspel av detta material.

Jämfört med Hubbles bild i synligt ljus ser stoftskivan inte lika uttalad ut i den nya kortvågiga infraröda bilden från Webbs NIRCam-instrument (Near-Infrared Camera). Det beror på att de längre, rödare våglängderna av infrarött ljus som sänds ut av stjärnor glider förbi stoft lättare, så mindre av stjärnljuset blockeras.

I den mellaninfraröda bilden ses stoftet glöda.

Sombrerogalaxen finns cirka 30 miljoner ljusår från jorden i utkanten av Virgogalaxhopen och har en massa som motsvarar cirka 800 miljarder solar. Galaxen ligger "på kanten" från oss sett vilket betyder att vi ser den från dess sida.

Några konstigheter som upptäckts under årens lopp har antytt att den här galaxen en gång var en del i en våldsam sammanslagning med minst en annan galax.

Sombrerogalaxen innehåller ungefär 2 000 klotformiga stjärnhopar, samlingar av hundratusentals gamla stjärnor som hålls samman av gravitation. Spektroskopiska studier har visat att stjärnorna i dessa klotformiga stjärnhopar är oväntat olika varandra materialmässigt.

Stjärnor som bildas ungefär samtidigt av samma material borde ha liknande kemiska "fingeravtryck" – till exempel samma mängd av grundämnen som syre eller neon. Galaxens klotformiga stjärnhopar uppvisar dock märkbara variationer. En sammanslagning av olikartade galaxer under miljarder år kan vara förklaringen.

Ett annat bevis som stöder denna sammanslagningsteori är det skeva utseendet på galaxens inre skiva.

Vår vy sex grader från galaxens ekvator innebär att vi inte ser den direkt från sidan utan en liten bit ovanifrån. Den kraftfulla upplösningen hos Webbs NIRCam gör det möjligt för oss att se enskilda stjärnor utanför galaxen och dessa är inte alla på samma avstånd från oss som galaxen. Dessa är eller ses röda ut. De kallas röda jättar och är svalare stjärnor, men deras stora yta gör att de lyser starkt i bilden. Dessa röda jättar kan också ses i mellaninfrarött ljus, medan de mindre, blåare stjärnorna i kortvågigt infrarött ljus "försvinner" i de längre våglängderna.

Den som önskar mer information om ovanstående kan hitta detta på denna  sida där bla mediakontakt kan fås av  Hannah Braun Space Telescope Science Institute, Baltimore 

En stank av ruttna ägg i Mars?

 

Bild https://www.space.com  Ett tvärsnitt av Mars som visar dess smälta kärna som i det förflutna troligen genererade ett globalt magnetfält som inte längre existerar. (Bildkredit: NASA–JPL/GSFC)

Forskare vid NASA Johnson Space Center's Astromaterials Research and Exploration Science (ARES) Division kan ha listat ut hur Mars kärna kan ha bildats. De har  utarbetat en teori som visar att Mars kärna bildades mycket snabbare än jordens kärna. Detta då smält järn och nickelsulfider sipprade ner genom fast berg och in i de centrala delarna av Mars.

Planeter i sig är skiktade, ungefär som en lök är skiktad. Jordytan  benämns jordskorpan och ligger ovanpå manteln. Under manteln finns en solid yttre kärna och en smält inre kärna som roterar och ger ett globalt magnetfält.

Planetforskare kallar denna skiktning för "differentiering", i den meningen att olika element skiljde ut sig från varandra vid planetens bildande. Tyngre grundämnen, särskilt järn och nickel, sjunker vanligtvis ner till kärnan medan lättare silikatelement stannar kvar i de yttre lagren.

Forskare har historiskt antagit att för att järn och nickel ska kunna sjunka ner i en planetkärna måste en planets inre vara i smält form av den värme som frigörs av det radioaktiva sönderfallet av aluminium-26 och möjligen järn-56.

För cirka 4,5 miljarder till 4,6 miljarder år sedan bildades planeterna i vårt solsystem ur en skiva av gas och stoft som omgav solen i form av en så kallad protoplanetär skiva 

Den unga solens gravitation drog de tyngsta grundämnena och mineralerna, inklusive järn och nickel, in mot skivans innersta. Samtidigt fanns de lättare materialen som vatten och väte i de yttre delarna av skivan.

Platsen där Mars bildades låg någonstans mellan dessa sektioner. Det fanns fortfarande gott om järn och nickel i dess närhet, men det fanns också plats för lättare grundämnen som syre och svavel. Teamet vid ARES (The ARES division performs the physical science research at the Johnson Space Center and is curator for all NASA-held extraterrestrial samples.) insåg att detta kunde ha fått en inverkan på hur Mars kärna bildades, därför testades idén med datasimuleringar. Genom detta fick de de första direkta bevisen för att smält järn och nickelsulfider kan sippra ner genom små sprickor mellan mineraler i fast berg och slutligen ackumuleras i en planets kärna efter bara några miljoner år, långt innan radioaktivt sönderfall gjorde det inre till smält materia.

Så kan exoplanet WASP-121b ha bildats

 

Bild wikipedia  på stjärnbilden Akterskeppet och där stjärnan WASP- 121 finns (dess avstånd från oss är 858 ljusår) och dess planet WASP-121b finns i detta.

WASP-121b kretsar runt sin sol på ett avstånd ungefär dubbelt så stort som stjärnans diameter är vilket innebär att dess eviga dagsida har temperaturer som lokalt överstiger 3000 grader Celsius, medan nattsidan sjunker till 1500 grader.

Medförfattare till studien var  Dr Anjali Piette, vid University of Birmingham, som beskriver: "Att detektera SiO (kiseldioxid) i WASP-121b:s atmosfär är banbrytande. Det är den första avgörande identifieringen av denna molekyl i någon planets atmosfär.

"Sammansättningen av WASP-121b:s atmosfär på nattsidan tyder på "vertikal blandning" - transport av gas från djupare atmosfäriska lager till den infraröda fotosfären. Med tanke på hur het den här planeten är förväntade vi oss inte att hitta metan på dess nattsida.

De uppmätta atmosfäriska förhållandena mellan kol och väte (C/H), syre till väte (O/H), kisel till väte (Si/H) och kol till syre (C/O) tyder på att WASP-121b:s atmosfär under dess bildning berikades av småsten kompletterat med ett bombardemang av eldfast material.

"Dagstemperaturen är tillräckligt hög för att eldfasta material  vanligtvis bestående av fasta föreningar som är resistenta mot stark värme ska kunna finnas som gasformiga komponenter i planetens atmosfär", förklarar huvudförfattaren Dr Thomas Evans-Soma från University of Newcastle (Australien).

Forskare som analyserade atmosfären i WASP-121b använde en teknik som kallas "phase curve observation", vilket innebär att man ser på planeten när den kretsar runt sin stjärna för att undersöka hur dess ljusstyrka förändras. Dessa observationer ger en bild av både dag- och natthalvorna och deras kemiska sammansättning.

"Den framgångsrika användningen av Webbteleskopet för att detektera planetens grundämnen och karakterisera atmosfären i WASP-121b visar teleskopets kapacitet och skapar ett prejudikat för framtida studier av exoplaneter", beskriver Dr Piette.

Vintergatan kanske klarar sig från kollision med Andromedagalaxen

 

Bild  wikipedia på Andromedagalaxen.

1912 upptäckte astronomer att Andromedagalaxen som då troddes vara en nebulosa vara på väg mot oss. Ett århundrade senare kunde astronomer med hjälp av NASA:s rymdteleskop Hubble mäta Andromedas rörelse i sidled och fann att den rörelsen var så försumbar att en eventuell frontalkollision med Vintergatan verkade bevisad. En sammanstötning mellan Vintergatan och Andromeda skulle utlösa en eldstorm av stjärnbildningar, supernovor och kanske kasta vår sol in i en ny omloppsbana. Datorsimuleringar har visat att det var en oundviklig kollision.

Men nu visas i en ny studie med data från Hubble och Europeiska rymdorganisationen ESA:s (ESA) rymdteleskop Gaia att det inte går så snabbt som man ansett eller kanske  det aldrig sker. Forskare som kombinerade observationer från de två rymdobservatorierna undersökte den gamla förutsägelsen om en kollision mellan Vintergatan och Andromeda och fann att den är mycket mindre oundviklig än vad astronomer tidigare ansett.

– Vi har den mest omfattande studien av den här frågan i dag och den tar hänsyn till alla osäkerheter i observationerna historiskt, beskriver Till Sawala, astronom vid Helsingfors universitet i Finland huvudförfattare till studien som publicerats nyligen i tidskriften Nature Astronomy. 

I hans team ingick forskare vid Durham University, Storbritannien; Universitetet i Toulouse, Frankrike; och University of Western Australia. Teamet fann att det är ungefär 50-50 chans att de två galaxerna kolliderar inom de närmaste 10 miljarder åren. De baserade denna slutsats på datorsimuleringar med hjälp av senast observationsdata. I ungefär hälften av simuleringarna kretsar de två galaxerna förbi varandra på ett avstånd av ungefär en halv miljon ljusår eller mindre och kolliderar inte (avståndet kan jämföras med fem gånger Vintergatans diameter).

De rör sig från varandra men kommer sedan tillbaka och sammanslås så småningom i en avlägsen framtid. Detta sker genom gradvis nedgång av och närmande av deras omloppsbanor orsakats av en process som kallas dynamisk friktion mellan de stora halos av mörk materia som omger varje galax och kollisionen sker aldrig utan en lugn sammanslagning sker (eventuellt inget är säkert) en gång i framtiden.

I de flesta andra fall kommer galaxerna inte ens tillräckligt nära för att dynamisk friktion ska ske. I det här fallet kan de två galaxerna fortsätta sin omloppsvals under mycket lång tid ännu.

De nya resultaten lämnar dock fortfarande en liten risk på cirka 2 procent för en frontalkollision mellan galaxerna om 4 till 5 miljarder år. Men i denna avlägsna framtid tvivlar jag på att människan finns kvar. Om någon form av intelligens då finns på Jorden och kan observera om det sker, det låter jag läsaren själv ta en egen ställning till.

Fyra tidigare okända stjärnhopar har hittats

 

Bild https://english.cas.cn/newsroom De fyra nyligen rapporterade ursprungliga öppna klustergrupperna (G1–G4). De blå, gröna, röda och orange punkterna representerar OC-grupperna G1, G2, G3 respektive G4. De svarta pilarna betecknar den tangentiella hastigheten för dem OC, med pillängder som skalas proportionellt enligt den röda referenspilen i det övre högra hörnet. (Bild av XAO)

I en ny studie av forskare vid Xinjiang Astronomical Observatory (XAO) vid den kinesiska vetenskapsakademin, i samarbete med Shanghai Astronomical Observatory, Yunnan Observatories och University of Heidelberg har identifierats fyra tidigare okända ursprungliga öppna stjärnhopar (OC) i Vintergatan.

 Öppna stjärnhopar är lösa sammansättningar av stjärnor som kommit till i samma stora molekylmoln (GMC) och de anses vanligtvis bildas isolerat. De nu upptäckta OC-grupperna består dock av flera stjärnhopar som härstammar från samma GMC, bildade genom sekventiella stjärnbildningsprocesser. Två av dessa grupper, märkta G1 och G2, verkar ha bildats via en hierarkisk mekanism utlöst av flera supernovaexplosioner (SN).

Med hjälp av högprecisionsdata från Gaia-satelliten identifierade forskarna OC-grupperna genom att analysera korrelationer i tredimensionella (3D) positioner, hastigheter och åldrar. G1 och G2 uppvisar distinkta ringliknande och bågliknande former vilket tyder på externa komprimeringshändelser.

Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Astronomy & Astrophysics. 

Exo-Jupiterliknande planeten HAT-P-70 b:s atmosfär undersökt av Ghost

Bild https://noirlab.edu  Testspektra gjort av den röda kameran på den optiska bänken GHOST medan John Pazder (National Research Council Canada) utför den slutliga justeringen av spektrografoptiken. NOIRLab/NSF/AURA/J. Bassett

En mycket het Jupiter med beteckningen HAT-P-70 b (solsystemet vari den finns ligger 1073 ljusår bort från oss) har varit i fokus för en ny studie utförd vid Gemini South i Chile under ledning av Adam Langeveld, biträdande forskare vid John Hopkins University och ett team av astronomer där Emily Deibert, forskare vid Gemini South i Chile, ena halvan av International Gemini Observatory medverkade. Studien var delvis finansierad av U.S. National Science Foundation och drevs av NSF NOIRLab. Deibert är även författare av barnböcker.

 Forskarlaget använde ett nytt instrument på Gemini South-teleskopet som kallas Gemini High-resolution Optical SpecTrograph (GHOST). GHOST är ett kraftfullt instrument med förmågan att observera ett brett spektrum av våglängder samtidigt. Det kan slutföra observationer med hög effektivitet samtidigt som det ger upplösning i världsklass. Dessa förmågor gjorde det möjligt för teamet att se djupt in i HAT-P-70 b:s atmosfär där de upptäckte vindar i otroliga hastigheter. HAT-P-70 b är en mycket "pluffig" planet med en radie nästan dubbelt så stor som Jupiters. Den ligger så nära sin sol att dess omloppsbana är endast 2,7 jorddygn och har en temperatur på cirka 2300° Celsius vilket gör den till en av de hetaste planeter som hittills är kända. Den extrema temperaturen ger planeten en exotisk atmosfär innehållande en mängd olika gasformiga metalliska atomer och joner.

"Atmosfärer som denna är idealiska laboratorier att studera på exoplaneter i större skala på grund av den fantastiska möjligheten att upptäcka flertal kemiska ingredienser." Langeveld beskriver det som att: "Genom att mäta mängden av olika grundämnen särskilt genom att jämföra "steniga" grundämnen som kalcium och järn med "isiga" grundämnen som vatten och kol kan vi lära oss mer om hur dessa atmosfärer och planeter bildades och utvecklades.

I HAT-P-70 b:s atmosfär upptäckte teamet signaturer av joniserat kalcium. En gasformig och mycket energirik form av kalcium som bara kan existera i miljöer med mycket intensiv värme. De fann att kalciumsignalen sträcker sig tiotusentals kilometer in i den övre atmosfären.

Observationerna visade även att HAT-P-70 b har kraftfulla vindar som rusar från den brännheta dagsidan till den svalare nattsidan i hastigheter upp till 18 000 kilometer i timmen. De använde dessa upptäckta fakta till att dra slutsatser om planetens massa vilket avslöjade att den sannolikt är mycket mindre tät (låg densitet) än man tidigare trott, något som är en avgörande parameter för framtida jämförelser med Jupiters ultraheta atmosfär.

Resultaten av studien presenteras i en artikel som publicerats i The Astrophysical Journal Letters. 

ASKAP J1832-0911 är en mystisk strålningskälla

 

Ovan  https://www.icrar.org  bild av universum  som visar området runt ASKAP J1832-0911 utifrån röntgenstrålningsdata från NASA:s Chandra X-ray Observatory, radiodata från det sydafrikanska radioteleskopet MeerKAT och infraröd data från NASA:s rymdteleskop Spitzer. Fotograf: Ziteng Wang, ICRAR.

Objektet känt som ASKAP J1832-0911, sänder ut pulser av radiovågor och röntgenstrålar under två minuter var 44:e minut. ASKAP J1832-0911 finns cirka 15 000 ljusår från jorden.

Det är första gången som ett sådant objekt, kallade långperiodiska transienter (LPT), har upptäckts ge röntgenstrålning. Astronomer hoppas att det kan få veta mer om källorna till liknande mystiska signaler.

Forskarlaget upptäckte ASKAP J1832-0911 med hjälp av radioteleskopet ASKAP på Wajarri Country i Australien, som ägs och drivs av Australiens nationella vetenskapsmyndighet, CSIRO. De korrelerade radiosignalerna med röntgenpulser som upptäcktes av NASA:s Chandra X-ray Observatory, som av en slump observerade samma del av himlen. "Objektet liknar inget vi sett tidigare", beskriver Dr Ziteng (Andy) Wang from the Curtin University node of ICRAR.

ASKAP J1831-0911 kan vara en magnetar (kärnan av en död stjärna med kraftfullt magnetfält), eller så kan det vara ett par stjärnor i ett dubbelstjärnesystem där en av de två är en starkt magnetiserad vit dvärg (en stjärna med låg massa i slutet av sin existens)."

Men dessa teorier förklarar inte helt och hållet vad som observerats. Upptäckten kan tyda på en ny typ av fysik eller nya modeller av  stjärnors utveckling. Artikeln "Detection of X-ray Emission from a Bright Long-Period Radio Transient" publicerades  i Nature.