Bakterier och raketuppskjutning överlever de?

 

Bild wikipedia Bacillus subtilis en stavbakterie som förekommer i överallt i vår omgivning. Den har låg sjukdomsframkallande förmåga men kan i enstaka fall orsaka kliniskt signifikant infektion. Här gramfärgad (innebär infärgning av bakterier för bakterieklassificering)

En australiensiskt ledd studie har visat att sporer av Bacilus subtilis en bakterie som är viktig för människors hälsa visade sig överleva under snabb acceleration, kortvarig mikrogravitation och snabb inbromsning.

Bakteriesporerna sköts upp högt upp i skyn och studerades sedan när raketen kom tillbaka till jorden, i vad som tros vara den första studien i sitt slag under verkliga förhållanden utanför laboratoriemiljö.

Studiens medförfattare, Distinguished Professor Elena Ivanova från RMIT University i Melbourne, beskriver att resultaten bidrar till vår övergripande förståelse för hur levande organismer reagerar i rymden.

"Vår forskning visade att en viktig typ av bakterier för vår hälsa kan motstå snabba gravitationsförändringar, acceleration och deacceleration", beskriver Ivanova.

– Det har breddat vår förståelse för effekterna av långvariga rymdfärder på mikroorganismer som lever i våra kroppar och håller oss friska och innebär att vi kan designa bättre livsuppehållande system för astronauter för att hålla dem friska under långa uppdrag.

Forskare och läkemedelsföretag kan också använda dessa dataresultat för att genomföra innovativa biovetenskapliga experiment i mikrogravitation. I studien sköt forskarna ut sporerna till rymdens utkant i en sondraket som utsattes för flera extrema förhållanden på kort tid bland annat snabb acceleration, inbromsning och mycket låg gravitation.

Även om B. subtilis är känd för att vara tuffare än andra mikrober därför blir  testning av denna sorts bakterie ett riktmärke för vidare studier på andra, mer känsliga, organismer.

Under uppskjutningen upplevde raketen en maximal acceleration på cirka 13 g – 13 gånger kraften från jordens gravitation – under det andra stegets brinnfas.

Efter att ha nått en höjd av cirka 260 kilometer stängdes huvudmotorn av och inledde en period av viktlöshet som kallas mikrogravitation och som varade i mer än sex minuter.

Vid återinträdet i jordens atmosfär upplevde nyttolasten en extrem inbromsning, med krafter på upp till 30 g medan den snurrade cirka 220 gånger per sekund.

Efter färden visade sporerna inga förändringar i sin förmåga att växa och deras struktur förblev densamma vilket tyder på att en viktig mikrob för människors hälsa kan klara resan. "Effects of Extreme Acceleration, Microgravity, and Deceleration on Bacillus subtilis Onboard a Suborbital Space Flight" är publicerad i npj Microgravity. DOI: 10.1038/s41526-025-00526-4  

Uranus måne Ariel visar spår av ett mycket djupt hav i det förgångna

 

Bild wikipedia påAriel

"Ariel är en ganska unik isig måne", beskriver Alex Patthoff, en av studiens medförfattare, senior forskare vid Planetary Science Institute.

Ariel är Uranus ljusstarkaste och näst närmaste månen till planeten och har en diameter av 1159 km. Den har mycket gamla geologiska kännetecken som gamla kratrar, bredvid mycket unga kratrar liksom slät terräng som möjligen skapats av kryovulkanism (vulkanism där flyktiga ämnen som vatten, ammoniak eller metan, snarare än smält sten sprutar ut), beskriver studiens huvudförfattare Caleb Strom, nyligen utexaminerad från University of North Dakota.

Här finns sprickor, åsar och grabener (områden i jordskorpan som har sjunkit ner mellan två parallella förkastningssprickor, vilket skapat en dal eller en sänka). Växande bevis tyder på att det finns ett hav under ytan,

"Vi hittade bevis på att Uranus-systemet kan hysa två havsvärldar", beskriver medförfattaren till studien Tom Nordheim vid Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory och huvudforskare för NASA:s Solar System Workings-anslag som finansierade Miranda- och Ariel-studierna.

– Tyvärr har vi bara sett Ariels och och även månen Mirandas södra halvklot (Miranda är den måne som finns närmst Uranus). Men våra resultat kan ge oss förutsägelser om vad en framtida rymdfarkost kan se på månarnas oavbildade norra halvklot, till exempel var sprickor och åsar finns på månarna. I slutändan behöver vi bara gå tillbaka till Uranus-systemet och se själva."

Forskare är fortfarande inte säkra på exakt hur länge sedan detta djuphav på Ariel kan ha funnits. Studien ger dock ett viktigt bidrag till framtida forskning för att undersöka beteendet hos yttre solsystemets hav över tid på dess månar.

Studien är publicerad i Ikaros, och beskriver den möjliga utvecklingen av detta hav på Ariel som visade sig en gång kan ha varit över 170 kilometer djupt. För att sätta det i perspektiv är Stilla havet i genomsnitt 4 kilometer djupt.

Forskningen finansierades även av North Dakota Space Grant Consortium.

En ny metod för detektering av gravitationsvågor

 

Bild https://www.birmingham.ac.uk/ Ett par svarta hål som smälter samman och genererar gravitationsvågor.

Gravitationsvågor är krusningar i rumtiden och de förutspåddes av Einstein.De har observerats vid höga frekvenser av markbaserade interferometrar som LIGO och Virgo vid ultralåga frekvenser av pulsartidsmatriser. Mellanbandsområdet har dock förblivit en vetenskaplig blind fläck. 

Det nya detektorkonceptet utvecklat av forskare vid universiteten i Birmingham och Sussex, använder avancerad optisk kavitets- och atomklocksteknik för att känna av gravitationsvågor i det svårfångade milli-Hertz-frekvensbandet (10⁻⁵ – 1 Hz). 

Forskarna har publicerat sitt förslag till lösning i Classical and Quantum Gravity och beskriver en detektor som använder framsteg inom optisk resonatorteknik, ursprungligen utvecklad för optiska atomklockor till att mäta små fasförskjutningar i laserljus orsakade av passerande gravitationsvågor. Till skillnad från storskaliga interferometrar är dessa detektorer kompakta, relativt immuna mot seismiskt och newtonskt brus.

Medförfattare i studien var Dr Vera Guarrera vid University of Birmingham, vilken beskriver: "Genom att använda teknik som mognat i samband med optiska atomklockor kan vi utöka räckvidden för gravitationsvågsdetektering till ett helt nytt frekvensområde med instrument som passar på ett laboratoriebord. Detta öppnar upp för den spännande möjligheten att bygga ett globalt nätverk av sådana detektorer och söka efter signaler som annars skulle förbli dolda i minst ett decennium till.

Milli-Hertz-frekvensbandet "mellanbandet" förväntas vara värd för signaler från en mängd olika astrofysiska och kosmologiska källor, inklusive kompakta binärer av vita dvärgar och svarta hål. Ambitiösa rymdsonder som LISA  är också inriktade på detta frekvensband. De är planerade att skjutas upp på 2030-talet. De föreslagna optiska resonatordetektorerna skulle kunna börja utforska i dag.

Medförfattaren professor Xavier Calmet från University of Sussex beskriver: "Denna detektor gör det möjligt för oss att testa astrofysikaliska modeller av binära system i vår galax, utforska sammanslagningar av massiva svarta hål och söka i slumpmässiga bakgrunder i det tidiga universum. Med den här metoden har vi verktygen för att börja sondera dessa signaler från marken vilket öppnar vägen för framtida rymduppdrag.

Studien tyder på att integrering av dessa detektorer med befintliga klocknätverk skulle kunna utöka detektionen av gravitationsvågor till ännu lägre frekvenser vilket kompletterar högfrekventa observatorier som de vid LIGO.

Varje enhet består av två vinkelräta ultrastabila optiska kaviteter (håligheter) och en atomfrekvensreferens vilket möjliggör flerkanalig detektion av gravitationsvågssignaler. Denna konfiguration förbättrar inte bara känsligheten utan gör det också möjligt att identifiera vågpolarisering och källans riktning.

En ensamsvävande planet som ökar i storlek i rekordhastighet

 

Bild wikipedia Cha 1107−7626 är det orange-röda objektet i mitten av denna DECam-bild.

Astronomer har identifierat en enorm tillväxtfas hos en så kallad friflytande planet (en planet utan solsystem). Till skillnad från planeterna i vårt solsystem kretsar sådana objekt inte kring någon stjärna utan rör fritt mellan solsystemen. Observationerna, gjordes med Europeiska Sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) och avslöjar att denna friflytande planet drar till sig gas och stoft från sin omgivning med en hastighet av sex miljarder ton per sekund. Detta är den högsta tillväxttakten som någonsin registrerats för en friflytande planet eller någon planet av något slag vilket ger värdefull ny kunskap att det kan ske och hur de kan bildas och växa så otroligt snabbt.

”De flesta tänker kanske på planeter som lugna och stabila världar, men  den här upptäckten visar att objekt med planetstora massor som fritt svävar i rymden kan vara spännande platser”, beskriver Víctor Almendros-Abad, astronom vid Astronomiska observatoriet i Palermo, Nationella institutet för astrofysik (INAF), Italien, och huvudförfattare till studien.

Det nyligen studerade objektet har en massa fem till tio gånger större än Jupiters (och växer) och är belägen cirka 620 ljusår bort i stjärnbilden Kameleonten. Planeten Cha 1107-7626, är fortfarande under bildande av material från en omgivande skiva av gas och stoft. Detta material faller ständigt ner på planeten, en process som kallas ansamling eller ackretion. Forskargruppen var under ledning av Almendros-Abad har upptäckt att den hastighet med vilken denna  planet ansamlar material inte är konstant utan skiftar.

I augusti 2025 ansamlade material med en hastighet av sex miljarder ton per sekund, en takt som var ungefär åtta gånger snabbare nu än bara några månader tidigare! ”Detta är den mest intensiva ansamlingsepisoden som någonsin registrerats för ett objekt med planetmassa”, säger Almendros-Abad. Upptäckten, som publiceras i The Astrophysical Journal Letters, gjordes med X-shooter-spektrografen på ESO:s VLT, belägen i Chiles Atacamaöken.

Nya fynd av komplexa organiska molekyler i havet på månen Enceladus

 

Bild wikipedia (engelska) Ett panorama av Saturnus måne Enceladus här ses plymer bestående av isigt vatten. Bilden tagen av rymdsonden Cassini.

År 2005 upptäckte Cassini de första bevisen på att Enceladus har ett  hav under sin isiga yta. Vattenstrålar slog ner från sprickor nära månens sydpol och sköt iskorn ut i rymden. En del av de små isbitarna som är mindre än sandkorn, faller tillbaka på månens yta, medan andra flyr ut och bildar en ring runt Saturnus och följer Enceladus omloppsbana.

Huvudförfattare till en studie om månen Nozair Khawaja  genomförde forskningen vid Freie Universität Berlin och University of Stuttgart. Frank Postberg som var med i studien är också knuten till Freie Universität Berlin. Khawaja  beskriver, "Vi visste att Cassini fann iskorn från Enceladus under tiden den flög genom Saturnus E-ring. Vi hade redan hittat många organiska molekyler i dessa iskorn, inklusive förstadier till aminosyror". 

Forskare som  analyserat insamlad data från rymdsonden Cassini har hittat nya komplexa organiska molekyler som kastas ut från Saturnus måne Enceladus. Dessa är ett tydligt tecken på att komplexa kemiska reaktioner äger rum i månens underjordiska hav. En del av dessa reaktioner kan vara en del av kedjor som leder till ännu mer komplexa, potentiellt biologiskt relevanta molekyler. 

Enceladus uppfyller alla krav till att vara en livsmöjlig miljö i dess hav närvaron av flytande vatten, en energikälla, en specifik uppsättning kemiska element och komplexa organiska molekyler. Framtida sonder kan kanske svara på om det finns liv här.

– Även om man inte hittar liv på Enceladus skulle det vara en enorm upptäckt, eftersom det väcker frågor om varför liv inte finns i en sådan miljö när de rätta förutsättningarna finns, beskriver Nozair.

Studien har publicerats i Nature Astronomy och stärker ytterligare argumenten för att  sända en sond från ex Europeiska rymdorganisationen (ESA) för att kretsa runt och landa på Enceladus för att ta prover.

Först värme sedan ljus så kan universum uppstått

 

Bild https://www.icrar.org/  av radiohimlen (i bakgrunden)  den "renaste" signal som någonsin konsenstaterats med hjälp av data från Murchison Widefield Array (i förgrunden). Fotograf: Nunhokee et al/ICRAR/Curtin University

Forskare vid International Centre of Radio Astronomy Research (ICRAR) under ledning från Curtin University har sökt efter "återjoniseringsepoken" med hjälp av Murchison Widefield Array-teleskopet (MWA) vid Inyarrimanha Ilgari Bundara, CSIRO Murchison Radio-Astronomy Observatory på Wajarri Yamaji Country i västra Australien. 

– Forskningen genomfördes i två faser. Under den inledande forskningen fick vi våra första bevis för uppvärmning av det intergalaktiska mediet innebärande att gasen mellan galaxerna 800 miljoner år efter Big Bang, beskriver Ridhima Nunhokee, huvudförfattare till ICRAR:s första fasstudie. Återjoniseringens epok är en period tidigt i universums historia som förutspås i teorin om BigBang men som ännu inte har upptäckts med hjälp av radioteleskop. Epoken betecknar slutet på den kosmiskt mörka tiden ungefär en miljard år efter Big Bang då gasen mellan galaxer skiftade från ogenomskinlig till genomskinlig, vilket gjorde det möjligt för ljus från de första stjärnorna och galaxerna att skina genom universum.

Dr Nunhokee beskriver att för att studera denna tidiga period av universum måste astronomer isolera den svaga signalen från återjoniseringsepoken, identifiera och ta bort alla andra källor av radiovågor i universum i sina observationer.

Källor som måste tas bort inkluderar strålning från närliggande stjärnor och galaxer, störningar från jordens atmosfär och det brus som genereras av teleskopet självt. Först efter att noggrant ha uteslutit dessa  källor kommer den återstående datan att avslöja signaler från återjoniseringsepoken, beskriver Dr Nunhokee. Kvaliteten och kvantiteten på denna insamlade data är det som gjorde denna upptäckt möjlig enligt teamet. Ett kallt universum skulle producera en signal som skulle ha varit synlig i den nya datan. Avsaknaden av signalen utesluter en sådan "kall början" på återjoniseringen och innebär att universum måste varit "förvärmt" innan återjoniseringen skedde.

Processen krävde att astronomerna tog bort alla andra signaler från himlen för att undersöka de data som återstod.

Professor Cathryn Trott, som leder projektet Epoch of Reionisation vid ICRA, var huvudförfattare till den andra fasen av forskningen.

"I takt med att universum utvecklas expanderar och kyls gasen mellan galaxerna så vi förväntar oss att det blir väldigt, väldigt kallt", beskriver professor Trott.

– Våra mätningar visar att den i alla fall värms upp en viss mängd. Inte mycket, men det säger oss att mycket kall återjonisering är utesluten. Det är verkligen intressant."

Forskningen tyder på att denna uppvärmning sannolikt drivs av energin från tidiga källor till röntgenstrålning från tidiga svarta hål och stjärnrester som sprids genom universum. Lärdomarna från bearbetningen av dessa data kommer att bli början på sökandet efter återjoniseringens epok med SKA-teleskopen  som för närvarande håller på att byggas på Wajarri Country i västra Australien och norra Kapprovinsen i Sydafrika. "Alla dessa befintliga tekniker kommer att hjälpa oss att hitta det som saknas", beskriver Dr Nunhokee.

Publikationer i studien är följande "Limits on the 21cm power spectrum from MWA observations" publicerades i The Astrophysical Journal den 8 augusti 2025,  och "Improved limits with the MWA using Gaussian information", publicerades över en natt i The Astrophysical Journal. 

Rymdstoft verkar ha svampaktig konstisens

 

Bild flickr.com

Professor Martin McCoustra, vid Heriot-Watt's School of Engineering and Physical Sciences arbetar tillsammans med astrokemister och astronomer från Tyskland, Japan, USA och Spanien i ett projekt vilket de granskade årtionden av laboratorie-, observations- och modellstudier med syftet att få svar på om kosmiskt stoft är poröst eller inte.

Kosmiskt stoft är de små partiklar som tillsammans med gas bildar stjärnor, planeter och även är livets kemiska byggstenar. Frågan är om de kan vara mycket svampigare och fluffigare än vad antar.

Stoftkorn dominerar i stjärnbildande områden och ger ytor för kemiska reaktioner som för oss till livets rand och påverkar hur ljus färdas genom rymden.

Dr Alexey Potapov från Friedrich Schiller-universitetet i Jena, huvudförfattare till studien om granskningen, beskriver: "Om dessa korn är porösa betyder det att de har en mycket större yta än vi trodde.

Det skulle radikalt kunna förändra vår förståelse av hur molekyler bildas och utvecklas i rymden, beskriver han.

Forskarna hittade ledtrådar om stoftets densitet utifrån olika observationer och rymdfärder. Partiklar som samlats in från kometer av NASA:s Stardust-uppdrag visade på låg densitet

Vid den europeiska rymdorganisationen ESA:s Rosetta-uppdrag till kometen 67P hittades också extremt ömtåliga, fluffiga stoftpartiklar, vissa med en porositet på över 99 procent.

Liknande resultat framkom vid analyser av interplanetära stoftpartiklar som fallit ner på jorden. Porösa korn skulle kunna påskynda planetbildning genom att klibba ihop lättare än vad kompakt stoft skulle kunna. Deras inre hålrum kan också utgöra skyddade utrymmen där vatten och komplexa organiska molekyler bildas och stannar.  Potentiellt viktiga steg mot livets uppkomst. Porositeten gör dock stoftet ömtåligt.

Professor McCoustra, från Heriot-Watt's School of Engineering and Physical Sciences, förklarade: "Svampiga korn kan lättare förstöras av stötar och strålning när de färdas genom den interstellära rymden."

Trots allt fler bevis är astronomerna splittrade. Vissa modeller tyder på att hög porositet skulle göra stoftkorn för kalla eller ömtåliga för att matcha vad teleskop observerar i interstellära moln och unga planetsystem. Därför går diskussionen vidare och inget är till 100 % säkerhet fastslaget. Kanske kan det finnas både porösa och fasta stoftkorn därute?