Ett Flammande svart hål med starka utkast

 

Bild https://www.esa.int  Konstnärs bild av det flammande, blåsiga supermassiva svarta hålet i spiralgalaxen NGC 3783

Röntgenteleskopen XMM-Newton och XRISM har upptäckts en ovanlig explosion från ett supermassivt svart hål i galaxen NGC 3783 som befinner sig 135 ljusår från oss i riktning mot stjärnbilden Kentauren. På bara några timmar piskade gravitationen från det svarta hålet upp kraftiga strålar med materia ut i rymden i hastigheter på upp till 60 000 km per sekund. För att studera NGC 3783 och dess svarta hål använde huvudforskaren i projektet Liyi Gu vid Space Research Organisation Netherlands (SRON) med kollegor samtidigt Europeiska rymdorganisationens XMM-Newton och X-Ray Imaging och Spectroscopy Mission (XRISM), ett JAXA-lett uppdrag med deltagande av ESA och NASA. Det gigantiska svarta hålet finns inom NGC 3783, en vacker spiralgalax som nyligen fotograferades av NASA/ESA:s Hubble-rymdteleskop "Vi har aldrig sett ett svart hål skapa utkastvindar så snabbt förut," beskriver Liyi Gu.

Det svarta hålet i fråga är lika massivt som 30 miljoner solar. När det drar till sig närliggande material uppstår ett extremt starkt ljus och aktivitet i centrum av spiralgalaxen. En region som denna kallas en aktiv galaktisk kärna (AGN) och skiner i alla möjliga ljus och strålning och skickar ut kraftfulla jetstrålar och vindar ut i kosmos med gas och materia i form av damm.

"AGN är fascinerande och intensiva regioner och viktiga mål för både XMM-Newton och XRISM," tillägger Matteo Guainazzi, ESA XRISM Project-forskare och medförfattare till upptäckten.

"Vindarna runt detta svarta hål verkar ha skapats när AGN:s trassliga magnetfält plötsligt fick utbrott som de från vår sol (soleruptioner) , men i en skala här nästan för stor för att föreställa sig."

Vindarna från det svarta hålet liknar stora solutbrott av materia som kallas koronamassutkastningar, vilka bildas när solen slungar strömmar av överhettat material ut i rymden. Studien visar att supermassiva svarta hål ibland beter sig som vår egen sol vilket gör att dessa mystiska objekt känns lite mindre främmande (men i skalor som är mycket större).

Faktum är att en koronamassutkastning efter ett intensivt utbrott upptäcktes från vår sol så sent som den 11 november 2025 med vindar med hastigheter på  upp 1500 km per sekund.

Dansande dvärggalaxer

 

Bild Denna ESA/Webb-bild för månaden har NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope undersökt ett par dvärggalaxer som  i en gravitationsdans.  Galaxernas beteckning är NGC 4490 och NGC 4485 och de finns cirka 24 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Canes Venatici (Jakthundarna)

Dvärggalaxer har flera likheter med unga galaxer i det tidiga universum då de är mycket mindre massiva än äldre galaxer som Vintergatan. Här finns vanligtvis små mängder metaller (det astronomer kallar metaller är allt tyngre än helium), mycket gas och relativt få stjärnor.

När dvärggalaxer kolliderar smälter de samman eller drar gas från varandra vilket kan  visa oss hur galaxer för miljarder år sedan vuxit och utvecklats.

De närliggande dvärggalaxerna NGC 4490 och NGC 4485 bildar ett intressant par. För nästan tre decennier sedan upptäckte astronomer en tunn förbindelse av gas mellan dessa vilket visade att de tidigare interagerat. Trots många studier med kraftfulla teleskop som NASA/ESA:s Hubble-rymdteleskop har historien mellan NGC4490 och NGC 4485 förblivit mystisk. 

Bilden ovan framkallades med data från Webbs Near-InfraRed Camera (NIRCam) och Mid-InfraRed Instrument (MIRI), samt ett enda smalbandsfilter från Hubble 657N. Här visas NGC 4490 och NGC 4485 i aldrig tidigare skådad detaljrikedom gasförbindelsen och stjärnorna i galaxerna. NGC 4490 dominerar bilden som det större objektet på vänster sida av bilden, medan NGC 4485 är den mindre galaxen som ses i den övre högra delen av bilden. Genom att dissekera dessa galaxer stjärna för stjärna kunde forskarna kartlägga var unga, medelålders och gamla stjärnor befinner sig och följa tidslinjen för galaxernas interaktion.

För ungefär 200 miljoner år sedan snurrade dessa galaxer nära varandra innan de gav sig iväg från varandra. Den större galaxen, NGC 4490, fångade då med sig en gasström från NGC 4485  och denna gas följer nu galaxerna som dansande förbundenhet mellan galaxerna som utsträckta armar. Längs gasbron och inom de två galaxerna utlöste denna interaktion en explosion av stjärnbildning. De koncentrerade områden av klarblått som syns  i bilden indikerar starkt joniserade gasområden vid de nyligen bildade stjärnhoparna. För bara 30 miljoner år sedan började dessa galaxer återigen öka i stjärnbildning med nya hopar som samlades där gasen från de två galaxerna blandades tillsammans.

Genom att fånga historien om de galaktiska dansarna NGC 4490 och NGC 4485 har Webbtelekopet avslöjat nya detaljer om hur dvärggalaxer interagerar vilket ger oss en inblick i hur små galaxer nära och långt bort växer och utvecklas.

1,4 miljarder år gammal luft analyserad

 

Bild https://news.rpi.edu/ Mikroskopisk bild av vätskeinneslutningar i 1,4 miljarder år gammal stensalt som bevarat 1,4 miljarder år gammal luft och saltlake. (Justin Park/RPI)

För ca en miljard år sedan i det som nu är norra Ontario avdunstade en subtropisk sjö under solens milda värme och lämnade efter sig kristaller av bergsalt.

På den tiden var bakterier den dominerande livsformen. Rödalger hade precis dykt upp på den evolutionära scenen. Komplext flercelligt liv som djur och växter skulle inte dyka upp förrän om ytterligare 800 miljoner år.

Då vattnet avdunstade fastnade den saltlake som blev kvar  i små fickor i saltkristaller och  finns kvar än idag. Dessa instängda vätskeinklusioner innehåller luftbubblor som i detalj avslöjar sammansättningen av den tidiga jordens atmosfär. Saltkristallerna begravdes i sediment, effektivt avskärmade från resten av världen för 1,4 miljarder år sedan.

Ett forskarteam under ledning av Justin Park, doktorand vid Rensselaer Polytechnic Institute  i New York (RPI) och vägledd av RPI-professor Morgan Schaller, Ph.D har nu analyserat sammansättningen av gaser och vätskor som fångats i uråldriga saltkristaller i norra Ontario, vilket effektivt förlänger vår kunskap om jordens atmosfär till ungefär 1,4 miljarder år tillbaks i tiden. Deras resultat av analysen har publicerats i Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Forskare har länge vetat att vätskeinklusioner i bergsaltkristaller innehåller spår av jordens tidiga atmosfär. Men att få fram noggranna mätningar från dessa inklusioner har visat sig vara en stor utmaning då de innehåller både luftbubblor och saltlake och gaser som syre och koldioxid  beter sig annorlunda i vatten än i luft.

Forskare har kämpat för att korrigera dessa skillnader för att få exakta avläsningar av gaserna så som de faktiskt förekom i forntida atmosfärer under den tid som kallas mesoproterozoikum.

"De koldioxidmätningar Justin gjorde har aldrig gjorts tidigare," beskriver Schaller. "Vi har aldrig kunnat se tillbaka på denna era i jordens historia med samma grad av noggrannhet. Det är analyser på uråldrig luft!"

Mätningarna visar att den mesoproterozoiska atmosfären innehöll 3,7 % så mycket syre som idag, en förvånansvärt hög mängd, tillräckligt hög för att stödja det komplexa flercelliga djurliv som inte skulle uppstå förrän hundratals miljoner år senare.

Koldioxid var samtidigt tio gånger så riklig som idag  tillräckligt för att motverka den "svagt värmande unga solen" och skapa ett varmt klimat.

En fråga som naturligt uppstår är om det fanns tillräckligt med syre för att stödja djurliv, varför tog det då så lång tid att slutligen utvecklas?

Park betonar att proverna bara fångar en ögonblicksbild av geologisk tid. "Det kan spegla en kort, tillfällig syresättningshändelse under denna långa era som geologer skämtsamt kallar 'den tråkiga miljarden'," beskriver han. Det var en epok i jordens historia präglad av låga syrenivåer, utbredd atmosfärisk och geologisk stabilitet samt få evolutionära förändringar.

Tidigare indirekta uppskattningar av koldioxid under perioden pekade på lägre nivåer som var oförenliga med andra observationer som visade att det inte fanns några betydande glaciärer under mesoproterozoikum. Teamets direkta mätningar av höga koldioxidnivåer, i kombination med temperaturuppskattningar från själva saltet, tyder på att det mesoproterozoiska klimatet var mildare än man tidigare trott och kan jämföras med dagens.

Schaller noterar att rödalger uppstod ungefär vid denna tidpunkt i jordens historia vilka fortfarande i dag är en betydande bidragsgivare till den globala syreproduktionen. De relativt höga syrenivåerna då kan vara en direkt följd av den ökande förekomsten och komplexiteten av algliv.

Då ett starkt ljus uppkommer vid tre galaxers sammanslagning

 

Bild https://public.nrao.edu/ Konstnärs tolkning av en sällsynt trio av sammanslagna galaxer, J121/1219+1035, som hyser tre aktivt närande i radiovågor synliga supermassiva svarta hål och vars jetstrålar lyser upp den omgivande gasen. Källa: NSF/AUI/NSF NRAO/P. Vosteen

Astronomer från U.S. Naval Research Laboratory (NRL), i samarbete med forskare vid U.S. Naval Observatory (USNO) och NASA Goddard Space Flight Center (NASA GSFC) har med hjälp av instrument från US National Science Foundation National Radio Astronomy Observatory (NSF NRAO) bekräftat det första kända trippelsystemet av galaxer vilka aktivt matar sina supermassiva svarta hål vilket upptäcktes i radiovågor. (National Radio Astronomy Observatory är en anläggning tillhörande U.S. National Science Foundation, som drivs enligt samarbetsavtal mellan Associated Universities, Inc.)

Systemet är katalogiserat som J1218/1219+1035 och finns cirka 1,2 miljarder ljusår från jorden. Högupplösta observationer från U.S. National Science Foundation Very Large Array (NSF VLA) och U.S. National Science Foundation Very Long Baseline Array (NSF VLBA) avslöjar kompakta, synkrotronutkastande i radiostrålning från de svarta hålen i varje galax vilket bekräftar att alla tre är värdar för aktiva centrum (AGN) som drivs av växande svarta hål. Detta gör J1218/1219+1035 till det första bekräftade "trippelradio-AGN" och  det tredje kända trippel-AGN-systemet i vårt närliggande universum.

Genom att fånga tre aktivt matande svarta hål i samma sammanslagna grupp av galaxer erbjuder de nya observationerna ett utmärkt laboratorium för att testa hur galaxmöten driver gas in i galaxers centrum och ger tillväxt av svarta hål.

J1218/1219+1035 sågs ursprungligen som ett ovanligt system vid upptäckten i mellaninfraröda data från NASAs Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) vilket antydde minst två dolda AGN som lurade i ett interagerande galaxpar. Uppföljande optisk spektroskopi bekräftade en AGN i en kärna och avslöjade en "komposit" signatur i en annan, men lämnade den tredje galaxens verkliga natur oklar eftersom dess emission också kunde uppstått ur  ex stjärnbildning. Först med nya, ultraskarpa radiobilder från NSF VLA  vid frekvenserna 3, 10 och 15 GHz upptäckte astronomer kompakta radiokärnor som var exakt justerade med tre optiska galaxer, vilket visade att varje galax hyser en AGN som är ljusstark i radioemission och sannolikt ger ifrån sig  jetstrålar eller utflöden.

"Trippel-aktiva galaxer som denna är sällsynta och att fånga en sådan i en aktiv sammanslagning ger oss en plats på första parkett till hur massiva galaxer och deras svarta hål växer tillsamman," beskriver Dr. Emma Schwartzman studieledare vid U.S. Naval Research Laboratory. "Genom att observera de tre svarta hålen i detta system  i radiovågsbältet ses hur de aktivt skjuter ut jetstrålar genom denna upptäckt  har vi flyttat trippel radio-AGN från teori till verklighet och öppnat ett nytt fönster in i livscykeln för supermassiva svarta hål."

Med endast två andra kända  och bekräftade trippel-AGN-system är det avgörande att utöka urvalet av sådana objekt för att förstå hur ofta svarta hål interagerar och så småningom slås samman. Upptäckten av J1218/1219+1035 understryker kraften i att kombinera mellaninfraröd selektion med känslig, högupplöst radioavbildning för att avslöja komplexa AGN-system som kan vara dolda eller tvetydiga vid optiska och röntgenvåglängder. Forskarna föreslår att framtida undersökningar och riktad uppföljning med anläggningar som NSF VLA och NSF VLBA kommer att vara avgörande för att avslöja fler trippel AGN och spåra hur svarta hål-trippel formar galaxers tillväxt över tid.

Hubble-teleskop har fotograferat den största protoplanetära skiva som någonsin observerats kretsa runt en ung stjärna.

 

Bild https://science.nasa.gov/  NASA, ESA, STScI, Kristina Monsch (CfA); Bildbehandling: Joseph DePasquale (STScI) från Hubbleteleskopet visar den största planetbildande skivan som någonsin observerats runt en ung stjärna. Den sträcker sig nästan 643,7 miljarder km  vilket är som 40 gånger större än diametern på vårt solsystem.

Hubble-teleskopet har fotograferat den största protoplanetära skiva som någonsin observerats kretsa kring en ung stjärna. För första gången taget  i synligt ljus har Hubble avslöjat att skivan är oväntat kaotisk och turbulent, med material som sträcker sig mycket längre ovanför och under skivan än astronomer sett i något liknande system. Konstigt nog är dessa utsträckta filament av materia bara synliga på ena sidan av skivan. Resultaten av fyndet publicerades nyligen i  The Astrophysical Journal och markerar en ny milstolpe för Hubble och belyser hur planeter kan bildas i extrema miljöer.

IRAS 23077+6707, med smeknamnet "Draculas Chivito", ligger ungefär 1 000 ljusår från jorden och sträcker sig nästan 40 gånger mer än diametern av vårt solsystem som sträcker sig till ytterkanten av Kuiperbältet av kometkroppar. https://sv.wikipedia.org/wiki/Kuiperb%C3%A4ltet

 Skivan döljer den unga stjärnan.  Forskarna tror stjärnan kan vara antingen en het, massiv stjärna eller att här finns ett par stjärnor. Och den enorma skivan är inte bara den största kända planetbildande skivan. Den verkar också som en av de mest ovanliga som hittats.

"Den detaljnivå vi ser är sällsynt i protoplanetär skivavbildning och dessa nya Hubble-bilder visar att planetbarnkammare kan vara mycket mer aktiva och kaotiska än vi förväntar oss," beskriver huvudförfattaren till studien Kristina Monsch vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA).

Både Hubble och NASAs James Webb Space Telescope har skymtat liknande strukturer i andra skivor, men IRAS 23077+6707 ger oss ett exceptionellt perspektiv vilket gör att vi kan följa dess understrukturer i synligt ljus med en aldrig tidigare skådad detaljnivå. Detta gör systemet till ett unikt laboratorium för att studera planetbildning och miljöerna där sådant sker."

Kanten på skivan liknar en hamburgare med en mörk central fil flankerad av glödande topp- och bottenlager av damm och gas. Den imponerande höjden på dessa formationer var inte det enda som fångade forskarnas uppmärksamhet. Bilderna visade att det vertikalt imponerande filamentliknande draget bara finns på ena sidan av skivan medan det på andra sidan verkar finnas en skarp kant och inga synliga filament. Denna egendomliga sneda struktur antyder att dynamiska processer, som det senaste infallet av damm och gas eller interaktioner med omgivningen, format skivan. Kan det finns två stjärnor inne i skivan som stör och även är anledningen till storlek och form på skivan?

"Vi blev chockade över hur asymmetrisk denna skiva är," beskriver medforskaren Joshua Bennett Lovell,  astronom vid CfA. "Hubble har gett oss en plats på första parkett till de kaotiska processer som formar skivor där det  byggs  nya planeter  processer som vi ännu inte helt förstår men som vi nu kan studera på ett helt nytt sätt."

NASAs PExT (Polylingual Experimental Terminal) gör en första demonstration av bättre rymdkommunikation

 

Bild https://www.nasa.gov/ En konstnärs avbildning av den polylinguala (något som kan uttrycka sig på flera språk) experimentella terminalen (PExT)-nyttolasten som opererar i låg omloppsbana runt jorden. PExT är NASAs första flygdemonstration av en bredbandsterminal med flerspråkighet designad för att operera över både statliga och kommersiella satellitnätverk. NASA/DaveRyan

Efter uppskjutningen den 23 juli 2025 etablerade York Space Systems sin första kontakt med sin Bard-satellit, värdfarkosten för PExT och påbörjade bussdriftsättningen enligt schema. Under de följande fyra veckorna verifierade teamet satellitens förmåga att skicka kommandon och ta emot data. Det bekräftade att viktiga system, såsom flygdatorer och navigationskontroller fungerar som förväntat. Driftsättningen av Bard-satelliten är klar och idriftsättningen av PExT-nyttolasten kom att fortsätta fram till september.

Som en teknikdemonstration syftar PExT till att visar kraften hos bredbandsterminaler, en framväxande teknik som använder mjukvarudefinierade radioapparater för att dynamiskt växla mellan frekvenser samtidigt med att data överförs i rymden. PExT  är utvecklad av NASAs SCaN (Space Communications and Navigation) Program och Johns Hopkins Applied Physics Laboratory och blev klar för PExT-nyttolast från koncept till design till uppskjutning inom budgettiden på drygt två och ett halvt år. Bredbandsterminaler ska kunna möjliggöra att framtida uppdrag kan kommunicera utan avbrott och noder över flera nätverk, en stor fördel då NASA fortsätter att kommersialisera rymdkommunikationstjänster.

Tidigare förlitade sig myndighetens uppdrag på NASAsTDRS (Tracking and Data Relay Satellite) system för att tillhandahålla kommunikationslänkar mellan marken och satelliterna i nära jordbana. Men i november 2024 meddelade myndigheten att framtida uppdrag kommer att förvärva sina närjordsrelätjänster från kommersiella leverantörer. Myndighetens befintliga infrastruktur var inte utformad för interoperabilitet mellan statliga och kommersiella nätverk, så NASA samarbetade då med industrin för att utveckla bredbandsteknologi för att möjliggöra interoperabilitet i framtiden.

Med den nya tekniken kan uppdrag för första gången "röra sig" utan mellankoppling mellan statliga och kommersiella nätverk, precis som mobiltelefoner hoppar mellan nätverk på jorden utan avbrott i tjänsten.

Under de inledande faserna av demonstrationen kommer PExT att försöka skicka data genom rymden samtidigt som det rör sig mellan NASAs Tracking and Data Relay Satellit-flotta, SES Space & Defense O3b mPOWER-nätverk och Boeings High Capacity-tjänster på Viasats Global Xpress-nätverk.

Clump-fed"-modellen verkar vara bekräftad i tid och rum

 

Bild https://english.cas.cn/ Vänster: Den S-formade strukturen i målområdet I19074, med grå ellipser som markerar täta kärnor och gröna symboler som indikerar protostjärnor. Skala och upplösningsindikatorer visas i övre högra och nedre högra hörnen. Höger: Fördelning av kärnavstånd inom den S-formade strukturen, där gröna ellipser representerar klumpar av stjärnbildning och blå prickar betecknar kärnor. (Bild av SHAO)

Med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA-teleskopet i Chile) observerade forskarna ett S-format massivt stjärnbildningsområde i hög bildupplösning vilket avslöjade en fragmenteringsprocess driven av återkoppling av joniserade områden. Fyndet ger observationsstöd för "clump-fed"-modellen av massiv stjärnbildning och ger avgörande bevis för att förstå dynamiken kring stjärnbildning. Clump-fed"-modellen innebär att där stora, täta gasmoln eller "klumpar av stoff" i nya galaxer kollapsar och faller in mot galaxens centrum ges tillräckligt med bränsle för att supermassiva svarta hål (SMBH) ska kunna bildas under universums första miljard år. Istället för långsam gasackumulering ger dessa klumpar av stoff och gas en snabbare, mer effektiv tillväxt genom att "matas" av material som dras in mot det centrala svarta hålet via dynamisk friktion och andra mekanismer som gravitation.

Studien är publicerad i Astronomy & Astrophysics, och fokuserar på IRAS 19074+0752 (I19074), ett massivt stjärnbildande område observerat vid en våglängd på 1,3 millimeter med en rumslig upplösning på cirka 6 000 astronomiska enheter. ALMA-data visar en förlängd, S-formad tråd som sträcker sig över 2,8 parsec och liknar en dansande kinesisk drake. Detta filament består av ett segment i norr kallat (Fn) och ett segment i söder kallat (Fs).

Fn är nära förknippat med ett ljust infrarött HII-område, medan Fs befinner sig i en relativt lugn, infraröd-mörk miljö. Teamet föreslår att den S-formade morfologin sannolikt beror på kompression och böjning av ett ursprungligen linjärt filament av den expanderande HII-regionen vilket kastar nytt ljus över filamentbildning och dess interaktion med det interstellära mediet.

Forskarna avslöjade även ett hierarkiskt fragmenteringsmönster i 19074, som följde en sekvens av "filament till klump till kärna". Dock uppvisade Fn och Fs distinkta fragmenteringsmekanismer. Fn, är påverkad av HII-regionen och uppvisade ett "skalfragmenterings"-mönster och bildade tre klumpar med ungefär en parsec mellanrum, vilket stämmer överens med "samla in och kollaps"-modellen som drivs av joniserad gasexpansion. I kontrast visade Fs endast en klump i filamentets ände, vilket stämmer överens med mekanismen "änddominerad kollaps" där gravitationell instabilitet utlöser lokal sonderdelning.