Den protoplanetära skivan kring stjärnan HD 100453 innehåller en viktig byggsten till liv

 

Bild https://www.cfa.harvard.edu föreställande en skiva av stoft och gas som omger en ung stjärna med där det ses ett stort hålrum som karvats ut i stoftet. Här håller en jätteplanet  på att bildas. Den varma gasen av metanol som följer damm-urkarvningens sida framhävs. Metanolmolekylerna har sitt ursprung i is  rikt på organiskt material och som värmts upp av strålning från stjärnan och då bildar gas. Upptäckten av metanol, liksom metanolisotoper, stöder teorin att interstellära isar kan finnas i  planetbildande skivor (så kallade protoplanetära skivor). Fotograf: CfA/M. Weiss

Astronomer  vid Centrum för astrofysik | Harvard och Smithsonian har hittat en sällsynt form av metanol, en typ av alkohol, i en protoplanetär  skiva. 

En viktig upptäckt i förståelsen av hur liv bortom jorden kan ha bildats (inget liv har däremot hittills hittats). Studien avslöjar viktiga detaljer om den kemiska sammansättningen av isen i protoplanetära skivor. Skivor där planeter bildas och vilka organiska molekyler som finns tillgängliga vid kometbildning.

Astronomer har hittat komplexa molekyler i protoplanetära skivor runt andra stjärnor men den senaste upptäckten är den  första gången som sällsynta isotoper av metanol har upptäckts i en sådan. Isotoper är olika versioner av ett kemiskt grundämne eller förening som har samma antal protoner men olika antal neutroner. "Att hitta dessa isotoper av metanol ger viktig insikt i historien om de ingredienser som var nödvändiga för att bygga liv här på jorden", beskriver Alice Booth vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) vilken var den som ledde studien.

Booth och hennes kollegor upptäckte dessa isotoper av metanol runt HD 100453, en stjärna med en massa som är ungefär 1,6 gånger större än solens och som finns cirka 330 ljusår från jorden. De använde data från Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), en internationell radioteleskopuppställning i Atacamaöknen i Chile som stöds av National Science Foundation i USA. De höga halterna av metanol i skivan kommer troligen från den inre kanten av en ring av stoft. Stoft som finns cirka 1,5 miljarder kilometer från stjärnan vilket motsvarar 16 gånger avståndet mellan solen och jorden.

Artikeln som beskriver studiens resultat finns tillgänglig online och publicerades i The Astrophysical Journal. 

Exoplanet TOI-6894b är en stor planet med en bana runt en liten röd dvärgstjärna

 

Bild https://www.birmingham.ac Exoplanet TOI-6894b - image by University of Warwick/Mark Garlick.

Forskare har upptäckt en jätteplanet som kretsar kring stjärnan TOI-6894 en röd dvärgstjärna med en massa som är enbart 20 procent som vår sol. Detta är det slags stjärna som är vanligast därute. Hittills har man inte trott att stjärnor med så låg massa som denna är kapabla att hålla kvar jätteplaneter. Existensen av TOI-6894b är svår att förena med befintliga planetbildningsmodeller. Ingen kan helt förklara hur planeter som denna bildats.

(Jag anser dock att en protoplanetär skiva omkring en ny stjärna inte behöver ha ett samband med storleken av stjärnan där den finns. Stora stjärnor kan enligt mig ha en liten skiva. Små stjärnor en mycket stor skiva. Allt beroende av hur mycket gas och materia som finns i dess omgivning)

Dr Mathilde Timmermans - Birminghams universitet När SPECULOOS-teamet sa resultatet av studien för det vetenskapliga samfundet blev det klart att ett annat team lett av University of Warwick/UCL oberoende av Timmermans också hade bekräftat detta speciella system. Teamen kom överens om att samarbeta för att publicera och tillkännage upptäckten tillsammans.

Dr George Dransfield kommenterade: "Vi blev överraskade när våra observationer avslöjade att TOI-6894b med största sannolikhet var en exoplanet. Planetens konfiguration runt en stjärna med så låg massa är unik och ger en fantastisk möjlighet att lära oss mer.

Enligt nuvarande modeller för planetbildning är det sällsynt med jätteplaneter i omloppsbana runt små stjärnor. Detta beror på att deras protoplanetära skivor de gas- och stoftskivor som planeter bildas ur tros sakna allt det material som behövs för att bygga massiva kärnor och bygga upp tjocka gashöljen.

Dr Mathilde Timmermans kommenterar: "Existensen av TOI-6894b är svår att förena med befintliga teorier för planetbildning. Ingen kan helt förklara hur den bildats. Detta visar att vår förståelse är ofullständig och understryker behovet av att hitta fler sådana planeter. Det är också målet med MANGOs, ett SPECULOOS-underprogram som leds av Timmerman och dr George Dransfield. 

Det  internationella teamet bestod av astronomer och forskare från universiteten i Birmingham och Warwick, och UCL, Studien publicerades i Nature Astronomy.(tyvärr har jag ingen länk till studien)

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.