Vintergatans rörelse vid sammanslagning med Andromedagalaxen med flera.

 

Bild wikipedia Den här serien av fotoillustrationer visar den förutspådda sammanslagningen mellan Vintergatan och den närliggande Andromedagalaxen.

Dr Sarah Sweet från School of Mathematics and Physics leder Delegate som är ett projekt  i samarbete med bland annat Australian National University's Research School of Astronomy and Astrophysics med syftet att förstå om utvecklingen av Vintergatan är typisk för vad som ses i andra delar av universum.

– Vintergatan kommer att sammanslås med Andromeda och deras respektive mindre dvärggalaxer under de kommande 2,5 miljarder åren och även om det har gjorts en hel del forskning om vad som händer i vår lokala grupp vet vi inte hur typiskt det är i universum.

– Vi studerade två liknande spiralgalaxer som ligger ungefär 3 miljarder år före Vintergatan och Andromeda i sammanslagning ( dessa smälte samman för en miljard år sedan).

– I artikeln beskrivs att galaxerna  NGC5713 och NGC5719 sammanslogs genom en dans  med de nära belägna dvärgsatelliterna som roterar omkring dem.

Utan en sådan sammanslagning skulle dvärggalaxer kunna förbli i ett slumpmässigt utspritt moln inte arrangerade i sammanhängande plan som de runt Vintergatan och Andromeda.Se medföljande you tube film i länken ovan för att lättare förstå händelseförloppet.

– Det här kan ge oss den tydligaste bilden hittills av hur strukturer som Vintergatans satellitsystem bildas och hur de kommer att utvecklas. Forskningen publicerades i Monthly Notices of the Royal AstronomicalSociety.

Stjärnskepp över generationer

 

Bild på boken Möte med Rama av Arthur C Clarke (engelsk upplaga) tycker den passar in när vi beskriver stjärnskepp.

Project Hyperion är ett projekt där man undersöker genomförbarheten av bemannade interstellära resor via generationsskepp, med hjälp av nuvarande och nära framtida teknologier.

 Ett generationsskepp är en teoretisk rymdfarkost som är utformad för långvariga interstellära resor då resan kan ta århundraden att genomföra. Tanken bakom ett generationsskepp är att den första besättningen ska leva, reproducera sig och dö på skeppet och att deras ättlingar ska fortsätta resan tills de når sin destination. Skeppen är ofta tänkta som självförsörjande ekosystem, med jordbruk, bebyggelse och andra nödvändiga livsuppehållande system för att säkerställa överlevnad över flera generationer.

Initiative for Interstellar Studies (i4is)  Kan nu presentera vinnarna av Project Hyperion Design Competition, en banbrytande global utmaning som uppmanade tvärvetenskapliga team att föreställa sig ett generationsskepp. En bemannad interstellär rymdfarkost designad för en 250-årig resa till en beboelig planet. Teamet designade livsmiljöer för en rymdfarkost som skulle göra det möjligt för ett samhälle att upprätthålla sig självt och blomstra i en mycket resursbegränsad miljö.

Se länk ovan i inlägget för att se och läsa om vinnarförslaget mfl. Själv får jag lite tankar om skeppet i boken Möte med Rama av Arthur C Clarke. 

En druvliknande galax

 

Bild https://www.almaobservatory.org/ En illustratörs bild av galaxen "Cosmic Grapes", som består av minst 15 massiva stjärnbildande klumpar vilket är mycket fler än vad nuvarande teoretiska modeller förutspår skulle kunna existera inuti en enda roterande skiva vid denna tidiga tidpunkt i universums historia. Bild: NSF/AUI/NSF, NRAO/B.Saxton. Fotograf: NSF/AUI/NSF NRAO/B. Saxton

Med observationer från ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) och James Webb Space Telescope (JWST), förstärkt med gravitationslins har ett forskarlag (se nedan rapport)  upptäckt en urgalax bara 930 miljoner år efter Big Bang (z=6,072), bestående av minst 15 kompakta stjärnbildande klumpar inbäddade i en roterande skiva som liknar en "kosmisk druva". Dessa klumpar, med storlekar från 10 till 60 parsek, ger 70 procent av galaxens UV-ljus vilket omformar vår förståelse av tidig galaktisk strukturbildning. Totalt ägnades mer än 100 timmars teleskoptid åt detta system vilket gör det till en av de mest intensivt studerade galaxerna i det tidiga universum.

Eftersom befintliga datasimuleringar misslyckas med att återskapa ett så stort antal klumpar i roterande galaxer i den första tiden väcker denna upptäckt viktiga frågor om hur galaxer bildas och utvecklas. Det tyder på att vår förståelse av återkopplingsprocesser och strukturbildning i unga galaxer kan behöva revideras. De kosmiska druvorna erbjuder nu ett unikt fönster in i galaxernas födelse och tillväxt och kan vara det första av många. Framtida observationer kommer att vara avgörande för att avslöja om sådana klumpiga strukturer var vanliga i universums ungdom.

Forskningsrapporten med titeln "Primordial rotating disk composed of least 15 dense star-forming clumps at cosmic dawn" av Yuichi Matsuda ALMA EA-ARC Staff Member m.fl. publicerades i Nature Astronomy. 

Det verkar som ett stort okänt kompakt objekt skapat binära svarta hål.

 

Bild https://english.cas.cn/ Sammanslagning av binära svarta hål nära ett tredje supermassivt troligen svart hål. (Bild av SHAO)

Nyligen upptäckte en forskargrupp under ledning av Dr. HAN Wenbiao vid SHAO (Shanghai Astronomical Observatory of the Chinese Academy of Sciences)  övertygande bevis på  en fusion av binära svarta hål(två svarta hål som sammanslås) Händelsen kallas GW190814 och skeendet  inträffade i gravitationsfältet av ett tredje kompakt objekt, möjligen var detta också ett stort svart hål.

Upptäckten, publicerades den 21 juli i The Astrophysical Journal Letters 

 I ovan artikel beskrivs nya rön av att lösa mysteriet med hur binära svarta hål bildas.

Sedan den första upptäckten av gravitationsvågor 2015 har det i  LIGO-Virgo-KAGRA-samarbetet observerats över 100 gravitationsvågor varav de flesta har sitt ursprung i kollisioner mellan binära svarta hål. Dessa händelser har gett viktig data för att förstå fysiken bakom sammanslagning av två svarta hål. Men mekanismerna bakom deras bildning och utveckling är ännu oklar.

Dr. HAN:s team har tidigare föreslagit "b-EMRI"-modellen som beskrivs i denna artikel   där ett supermassivt svart hål fångar in ett binärt svart hål och skapar ett hierarkiskt trippelsystem. De binära svarta hålen "dansar" runt det supermassiva svarta hålet och sänder ut gravitationsvågor över flera frekvensband. Detta system inkluderades senare i LISA:s vitbok och listades som en unik källa i Kinas rymdburna gravitationsvågsdetekteringsprojekt.

Sedan dess har forskarlaget letat efter bevis för att binära svarta hål slås samman nära supermassiva svarta hål i data från LIGO-Virgo instrumenten.

Genom sin analys fokuserade teamet på gravitationsvågshändelsen GW190814. Medförfattaren till studien Dr. YANG Shucheng förklarar i studien att dess binära komponenter uppvisar ett ovanligt massförhållande på nästan 10:1. En sådan extrem skillnad tyder på att de en gång kan ha varit en del av ett trippelsystem med ett supermassivt svart hål, som gradvis dras närmare av gravitationens interaktion. Alternativt kan de ha bildats i ackretionsskivan i en aktiv galaxkärna, dragits samman av gravitationen från omgivande kompakt objekt innan de sammanslogs samman.

Forskarna observerade att om ett binärt svart hål sammanslås nära ett tredje kompakt objekt, skulle omloppsrörelsen runt det tredje objektet (som troligen även detta är ett svart hål) ge en siktlinjeacceleration innebärande en acceleration längs observatörens siktlinje. Denna acceleration skulle förändra gravitationsvågens frekvens genom dopplereffekten vilket lämnar ett distinkt "spår" i signalen. 

Med nästa generation av markbaserade gravitationsvågsdetektorer (t.ex. Einstein Telescope, Cosmic Explorer) och rymdbaserade detektorer (t.ex. LISA, Taiji, TianQin) kommer forskare att kunna fånga subtila variationer i gravitationsvågssignaler med ännu större precision. Framtida observationer kan då avslöja fler händelser liknande  GW190814, vilket då blir till hjälp för att bättre förstå bildandet och utvecklingen av binära svarta hål.

Ett svart hål som fanns för 13,3 miljarder år sedan och troligen finns än i dag

 

Bild https://news.utexas.edu/ Illustration av CAPERS-LRD-z9, platsen för det tidigast funna bekräftade svarta hålet. Det supermassiva svarta hålet i dess centrum tros vara omgivet av ett kraftigt gasmoln vilket ger galaxen en distinkt röd färg. Image credit: Erik Zumalt, The University of Texas at Austin.

Ett internationellt team av astronomer under ledning från University of Texas vid Austins Cosmic Frontier Center har identifierat det mest avlägsna svarta hål som bekräftats. Det och galaxen där det finns kallas CAPERS-LRD-z9 och fanns redan 500 miljoner år efter Big Bang. Det placerar det 13,3 miljarder år in i det förflutna då universum bara var 3 % av sin nuvarande ålder.

– När man letar efter svarta hål är det ungefär så långt tillbaka som man kan komma. Vi tänjer på gränserna för vad dagens teknik kan upptäcka beskriver Anthony Taylor, postdoktoral forskare vid Cosmic Frontier Center och ledare för teamet som gjorde upptäckten. Deras forskningsresultat publicerades den 6 augusti i Astrophysical Journal Letters. 

"Även om astronomer har hittat några få, mer avlägsna men ej bekräftade kandidater", tillägger Steven Finkelstein, medförfattare till artikeln och chef för Cosmic Frontier Center, "har man ännu inte hittat den distinkta spektroskopiska signaturen som förknippas med ett svart hål." CAPERS-LRD-z9, som till en början sågs som en intressant fläck i Jamers Webb teleskopets bilder, visade sig vara en del av en ny klass av galaxer som kallas "Little Red Dots". Dessa galaxer, som bara finns under universums första 1,5 miljarder år är mycket kompakta, röda och oväntat ljusstarka.

"Upptäckten av Little Red Dots var en stor överraskning från tidiga JWST-data eftersom de inte alls liknade galaxer som setts med rymdteleskopet Hubble", förklarar Finkelstein. "Nu håller vi på att ta reda på hur dessa är och hur de kom till."

CAPERS-LRD-z9 kan hjälpa astronomer att göra just det. För det första bidrar den här galaxen till allt fler bevis för att supermassiva svarta hål är källan till den oväntade ljusstyrkan i Little Red Dots. Vanligtvis skulle den ljusstyrkan indikera ett överflöd av stjärnor i en galax. Men de små röda prickarna existerar vid en tidpunkt då det är osannolikt att det finns en  stor massa av stjärnor (galaxer).

Å andra sidan lyser svarta hål också starkt. Det beror på att de komprimerar och värmer upp materia de förbrukar, vilket skapar enormt ljus och energi. Genom att bekräfta existensen av ett svart hål i CAPERS-LRD-z9 har astronomer hittat ett slående exempel på detta samband i Little Red Dots. För att fortsätta sin forskning om CAPERS-LRD-z9 hoppas teamet kunna samla in fler observationer med högre upplösning med hjälp av JWST. Detta skulle kunna ge större insikt om platsen och den roll som svarta hål spelade i utvecklingen av Little Red Dots. "Det här är ett bra testobjekt för oss", beskriver Taylor. – Vi har inte kunnat studera tidiga svarta håls evolution förrän nyligen och vi är spända på att se vad vi kan lära oss av detta unika objekt beskriver han.

För min del anser jag att Little Red Dots inte är galaxer med stjärnor utan är de första svarta hålen som slukar gas och stoft och som längre fram blir centrum för nya stjärnor och galaxer genom att gas och stoff som inte dras in i det svarta hålet på grund av avstånd samlas i skiva vari nya stjärnor bildas.

Det massivaste svarta hål som någonsin upptäckts.

 

Bild https://www.ras.ac.uk/ Den kosmiska hästskons gravitationslins. Det nyupptäckta ultramassiva svarta hålet ligger i mitten av den orange galaxen. Långt bakom den finns en blå galax som håller på att förvridas till en hästskoformad ring på grund av förvrängningar i rumtiden som skapas av den enorma massan i den orangea förgrundsgalaxen. NASA/ESA Licence type Attribution (CC BY 4.0)

Astronomer har upptäckt det tyngsta svarta hål som kanske finns. Det finns i  Horseshoe smeknamnet på ett gravitationslinssystem bestående av två galaxer i stjärnbilden Lejonet. 

Detta svarta hål ligger nära den teoretiskt övre gränsen för vad som är möjligt i i storlek av ett svart hål. Det är 10 000 gånger tyngre än det svarta hålet i mitten av Vintergatan.

Det finns i en av de tyngsta galaxer som någonsin observerats Cosmic Horseshoe så stor massiv galax att den förvränger rumtiden och förvränger det passerande ljuset från en bakgrundsgalax till en gigantisk hästskoformad Einsteinring. 

Det ultramassiva svarta hålet är så enormt stort att det motsvarar 36 miljarder solmassor, enligt beskrivningen i en ny artikel som publicerats nyligen i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Forskare upptäckte det svarta hålet Cosmic Horseshoe med hjälp av en kombination av gravitationslinsning och stjärnkinematik (studiet av stjärnors rörelse inuti galaxer och hastigheten och sättet de rör sig runt svarta hål). Att lägga till gravitationslinser hjälpte teamet att "se mycket längre ut i universum", beskriver professor Thomas Collett vid University of Portsmouth.

– Vi upptäckte effekten av det svarta hålet på två sätt.  Det förändrar ljusets väg då det färdas förbi det svarta hålet och det får stjärnorna i de inre delarna av värdgalaxen att röra sig extremt snabbt (nästan 400 km/s).

Genom att kombinera dessa två mätningar kan vi vara helt säkra på att det svarta hålet är verkligt beskriver Collet.

Den ledande forskaren, doktoranden Carlos Melo, vid Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) i Brasilien, tillägger: "Den här upptäckten gjordes av ett 'vilande' svart hål. I betydelsen ett som inte aktivt samlar på sig material vid tidpunkten för observationen.

Nu har den 13 åriga marsbilen Curiosity fått nya förmågor.

 

Bild https://www.nasa.go NASA:s Curiosity har undersökt sten formad som en bit korall den 24 juli 2025 vilket var den 4 608:e marsdagen av uppdraget. Rovern har hittat mycket sten som den här vilka bildades av mineraler som avsatts av uråldriga avstannade vattenflöden i kombination med miljarder år av sandblästring av vind. NASA/JPL-Caltech/MSSS

Tretton år efter att Curiosity landade på Mars utvecklar nu ingenjörer nya sätt att använda rovern. Den kan numera göra flera saker samtidigt. Möjliggjort genom förbättringar av mjukvaran i syfte att få ut det mesta av Curiositys energikälla, en termoelektrisk generator bestående av  radioisotoper. Uppdraget är att undersöka spår efter det forntida klimatet på Mars. En tid då planeten hade sjöar och floder fram till den kyliga öken den består av idag.

Härdade åsar på Mars tros ha skapats av underjordiska  vattenflöden  för miljarder år sedan. Formationerna, som sträcker sig flera kilometer på Mount Sharp, ett 5 kilometer högt berg och som kan avslöja om mikrobiellt liv kan finnas kvar. Överlevt under Mars yta för eoner sedan vilket förlängde perioden av liv längre in i den tid då planeten torkade ut (bild ovan).

Förutom att köra och sträcka ut sin robotarm för att studera stenar och klippor har Curiosity radio, kameror och 10 vetenskapliga instrument som alla behöver el. Rovern behöver även värmekälla som håller elektronik, mekaniska delar och instrument igång på effektivaste vis.

Tidigare uppdrag av Spirit och Opportunity rovers och InSight-landaren förlitade sig på solpaneler för att ladda sina batterier. Men den tekniken riskerar alltid att inte få tillräckligt med solljus för att ge el.

Curiosity och dess yngre syskon Perseverance använder istället sin  MMRTG-kärnkraftskälla, sönderfallande plutoniumpellets för att skapa energi till att ladda roverns batterier. MMRTG (multi-mission radioisotope thermoelectric generator) ger gott om kraft till roverns många vetenskapliga instrument . Men eftersom plutoniumet sönderfaller med tiden tar det längre tid efterhand att ladda Curiositys batterier, vilket ger mindre energi till arbete för varje dag.

Reidar Larsen vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien, som byggde och driver rovern. Beskriver "I allmänhet skickar JPL:s ingenjörer en lista med uppgifter till Curiosity som ska slutföras en efter en innan rovern avslutar sin dag med  avstängning för att ladda batterierna.

Till exempel skickar Curiositys radio regelbundet data och bilder till en förbipasserande rymdsond som sedan vidarebefordrar insamlad data och bilder till jorden. Att konsolidera uppgifter kan förkorta varje dags plan vilket kräver mindre tid med värmare på och instrument i ett aktivt tillstånd och minskar den energi som behövs. Tester visar att Curiosity kan göra det på ett säkert sätt.

Ett annat knep är att låta Curiosity stänga av sig automatiskt då den avslutar sina uppgifter tidigt en marsdag. Ingenjörer gör alltid sina uppskattningar av hur lång tid en dags aktivitet kan ta.

Genom att låta rovern ta hand om när den ska stängas av behövs det mindre laddningstid för nästa dags plan.

Flera mekaniska problem krävde en omarbetning av hur robotarmens stenpulveriserande borr samlar in prover och körfunktioner kunde förbättras med programvaruuppdateringar. När ett färgfilterhjul slutade slå på en av de två kamerorna som var monterade på Mastcam, Curiositys svängbara "huvud", utvecklade teamet en lösning som gjorde det möjligt för dtta att fånga vackra panoramabilder.

JPL har också utvecklat en algoritm för att minska slitaget på Curiositys stenhårda hjul. Och även om ingenjörerna noga övervakar eventuella nya skador är de inte oroliga. Efter 35 kilometer och omfattande arbete är det tydligt att hjulen trots en del punkteringar har flera års ytterligare slaglängd i sig. Och i värsta fall skulle Curiosity kunna ta bort den skadade delen av hjulets "slitbana" och ändå köra på den återstående delen.